INDICATORS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF STUDENTS AT INFLUENCE OF THE MOUNTAIN HYPOXIA

Анзоров В.А.¹, Морякина С.В.²

¹Доктор биологических наук, профессор, ²ORCID: 0000-0002-2548-1088, Кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет»

ПОКАЗАТЕЛИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ СТУДЕНТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГОРНОЙ ГИПОКСИИ

Аннотация

Работа посвящена изучению состояния показателей сердечно-сосудистой системы студентов при воздействии горной гипоксии. Результаты, полученные нами в своих исследованиях, показывают, что проживание студентов в условиях низкого атмосферного давления воздуха приводит к незначительному снижению систолического и диастолического давлений крови, частоты сердечных сокращений и несущественному увеличению интервалов PQ и QT.

Ключевые слова: гипоксия, артериальное давление, частота сердечных сокращений, электрокардиограмма.

 

Аnzorov V.A.¹, Morjakina S.V.²

¹ PhD in Biology, professor, ²ORCID: 0000-0002-2548-1088, PhD in Biology, associate professor, Chechen state university

INDICATORS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF STUDENTS AT INFLUENCE OF THE MOUNTAIN HYPOXIA

Abstract

Work is devoted to studying of a condition of indicators of cardiovascular system of students at influence of a mountain hypoxia. The results received by us in the researches show that accommodation of students in the conditions of the low atmospheric pressure of air leads to insignificant decrease in systolic and diastolic pressure of blood, heart rate and insignificant increase in intervals of PQ and QT.

Keywords: hypoxia, arterial pressure, heart rate, electrocardiogram.

В условиях гипоксии протекает вся жизнь человека. Первый раз человек встречается с гипоксией в утробе матери, и последний во время смерти.

Люди, проживающие на высоте 2500 метров над уровнем моря при хорошем стечении обстоятельств, живут на 15‒20 лет дольше, по сравнению с жителями равнины.

Наибольшая продолжительность жизни на суше, выявлена у населения, проживающего выше уровня моря. Таковых регионов три и находятся они в Эквадоре, Кавказе и Пакистане.

В 1964 году у биолога Бельвефера, посетившего долину Хунза, появилось сообщение о том, что средняя продолжительность жизни населения долины составляет 120 лет и, что они не болеют.

Горами считают те участки земли, которые находятся на высоте 500 метров и выше над уровнем моря.

Высота земли над уровнем моря в среднем составляет 875 метров, однако третья часть земной суши расположена выше этой величины. Горы занимают до 40% земной суши всех континентов. По плотности, проживающего населения горы уступают равнинам и долинам рек. В горах сегодня проживает более 600 млн. человек.

Наиболее плотно заселенными являются горы высота, которых составляет от 200 до 3000 метров над уровнем моря. Наибольшее количество жителей приходится на низкогорье и среднегорье (от 200 до 3000 метров над уровнем моря). Высота гор, на которой живут люди, составляет 4500 метров. Люди живут на высоте до 4500 м (высокогорье). Таким образом, наиболее густо заселенным является низкогорье и среднегорье, а редко заселенным – высокогорье.

В Советском Союзе в горах проживало свыше 1/5 части населения. Горы характеризуются богатством природных факторов. Так атмосферное давление, солнечная радиация, влажность и температура воздуха – это далеко не полный перечень факторов, воздействующих на жителей гор.

При подъеме в горы происходит увеличение солнечной радиации, а остальные перечисленные выше показатели снижаются. Наибольшее влияние на человека оказывает низкий уровень кислорода во вдыхаемом воздухе.  Большое влияние на здоровье человека имеет, то, что горный воздух в тысячу раз беднее бактериями. Эту особенность установил Луи Пастер еще XIX столетии.

Более того, рост высоты сопровождается повышением стерильности воздуха. Изучением дефицита кислорода в атмосферном воздухе занялись ученые гораздо раньше, чем других видов гипоксии. Это по утверждению В.А. Березовского [2] объяснялось стремлением человека покорять высоты, развитием отраслей промышленности, связанных со строительством самолетов и космических ракет, достижениями в изучении физиологии кровообращения, дыхания и успехами в развитии естественных наук.

Многочисленными исследованиями, проведенными за последние годы, установлена высокая эффективность терапии гипоксией.

Так терапевтическое использование гипоксии способствует нормализации физиологических систем организма, всех видов обмена веществ, стимулирует деятельность системы кровообращения и повышает эффективность энергетических процессов, протекающих в клетках [4; 3].

В горах Чеченской Республике живет, и трудится более 10% населения. Из-за чего изучение влияния горного климата на физиологические системы человека является актуальным.

С целью изучения показателей сердечно-сосудистой системы студентов, проживающих в горных районах Чеченской Республики, мы провели исследования в лаборатории физиологии человека кафедры физиологии и анатомии человека и животных Чеченского государственного университета.

В эксперименте приняли участие 30 клинически здоровых студентов- аналогов по весу тела (юноши – 65-70 кг, девушки – 50-55 кг) и возрасту (19-21 год). Из них были сформированы 2 группы по 15 студентов и студенток. Каждая из этих групп в зависимости от высоты проживания была разделена на три группы по 5 человек в каждой:

1. Контрольная группа – жители города Грозного (170 метров над уровнем моря);
2. Опытная группа I – проживающие в селе Шатой, на 600 метров выше уровня моря;
3. Опытная группа II состояла из студентов, проживающих в Шаройском районе, расположенном на высоте 1600 метров над уровнем моря.

Определение артериального давления и частоты пульса производилось с помощью цифрового автоматического тонометра OMRON M3 Expert.

Запись показателей сердечной деятельности подопытных студентов производилась с использованием электрокардиографа Альтон-03.

Для определения достоверностей разницы полученных данных была использована компьютерная программа «Биостатика».

Динамика показателей артериального давления крови и ритма сердца студентов-жителей горной местности приводится в таблице 1.

Таблица 1 ‒ Динамика показателей сердечно-сосудистой системы студентов, в условиях гипоксии

Показатели	Высота в метрах (над уровнем моря)
	170		600		1600
	юноши	девушки	юноши	девушки	юноши	девушки
Систолическое давление, мм рт. ст.	121,3± 3,50	119,5± 3,32	120,6± 3,38	118,3± 3,29	117,1± 3,29	116,8± 3,14
Диастолическое давление, мм рт. ст	73,4±2,04	72,3±2,75	72,5±2,03	71,2±2,77	69,9±2,18	69,0±2,82
Частота сердечных сокращений, ударов в минуту	74,4±2,29	78,2±3,25	72,8±2,08	77,0±2,88	71,2±2,31	75,0±2,97

Из таблицы видно, что проживание в условиях высотной гипоксии вызывает у студентов незначительное снижение исследованных показателей.

Так, снижение максимального и минимального давления, а также сердечного ритма у студентов, проживающих в условиях низкогорья составило 0,7 мм рт. ст., 0,9 мм рт. ст. и 1,6 ударов в минуту, по сравнению с равнинными.

У студенток – жительниц низкогорья систолическое давление крови снизилось на 1,2 мм рт. ст., диастолическое – 1,1 мм рт. ст. и частота сердечных сокращений – 1,2 ударов в минуту. У мужчин, проживающих на высоте 1600 м систолическое и диастолическое давление, и частота сердечных сокращений ниже, чем на высоте 170 м на 4,2 мм рт. ст., 3,5 мм рт. ст. и 3,2 ударов в минуту.

Снижение систолического давления у студенток в условиях среднегорья, по сравнению с равнинными составило 2,7 мм рт. ст., диастолического – 3,3 мм рт. ст. и частоты сердечных сокращений – 3,2 ударов в минуту. Показатели ЭКГ у студентов, проживающих в условиях горной гипоксии, приведены на рисунках 1 и 2.

Рис. 1 ‒ Показатели ЭКГ студентов при воздействии горной гипоксии

Из рисунков 1 и 2 видно, что у студентов при воздействии горной гипоксии происходит несущественное снижение частоты сердечных сокращений, незначительное увеличение интервалов PQ, QT и не изменяются P и QRS.

Рис. 2 ‒ Величины показателей электрокардиограммы у студенток в условиях гипоксии

Так частота сердечных сокращений у юношей ‒ жителей села Шатой и Шаройского района ниже на 1,6 и 3,2 ударов в минуту, а студенток, проживающих в селе Шатой и Шаройском районе на 1,2 и 3,2 ударов в минуту, чем у жителей города Грозного.

Интервал PQ у юношей при воздействии низкогорья и среднегорья больше на 0,02 и 0,03 секунд, а у девушек ‒ на 0,01 и 0,03 секунд соответственно, чем равнины.

Прирост QT у студентов и студенток, проживающих в селе Шатой, составил по 0,005 секунд, а в Шаройском районе 0,009 и 0,013 секунд, чем в Грозном.

Продолжительность зубцов P и QRS у юношей колебались от 0,091 и 0,069 с до 0,090 и 0,071 секунд соответственно, а у девушек от 0,088 и 0,069 с до 0,090 и 0,071 секунд соответственно.

По-видимому, снижение показателей сердечно-сосудистой системы у студентов, проживающих в условиях высотной гипоксии, объясняется преобладанием возбудимости симпатической нервной системы. К аналогичным утверждениям в своих исследованиях пришли многие исследователи. При прогрессировании гипоксии угнетается функционирование всех органов и их систем. При миграциях людей в горы активируется деятельность симпатических нервов.

При увеличении времени нахождения в горах возбудимость блуждающих нервов преобладает, считают Н.А. Агаджанян и М.М. Миррахимов [1]. Так в начальный период нахождения в горах приспособление сердечно-сосудистой системы происходит за счет усиления возбудимости симпатической ветки вегетативной нервной системы.

При этом возрастает частота пульса и минутный объем крови (МОК) [5]. Продолжение пребывания в горах приводит к снижению ритма сокращения сердца и МОК ниже первоначальных значений, утверждает В.А. Березовский [2].

Результаты проведенных нами исследований свидетельствуют о том, что артериальное давление и ритм сокращения сердца у студентов, проживающих в горной местности незначительно ниже, интервалы PQ и QT несущественно увеличены, чем на равнине.

Список литературы / References

1. Агаджанян Н.А. Горы и резистентность организма / Н.А. Агаджанян, М.М. Миррахимов. ‒ М.: Наука, 1970. – 184 с.
2. Гипоксия и индивидуальные особенности реактивности / под ред. В.А. Березовского. – Киев, 1978. – С. 76-91.
3. Колчинская А.З. Кислород. Физическое состояние. Работоспособность / А.З. Колчинская. – Киев: Наукова думка, 1991. – 206 с.
4. Лосев Н.И. Патофизиология гипоксических состояний и адаптации организма к гипоксии / Н.И. Лосев, Н.К. Хитров и С.В. Грачев. – М., 1982. – С. 25-47.
5. Operation Everest III: Modifications of cardiac function secondary to altitude-induced hypoxia. An echocardiographic and doppler study / A. Boussuges [et al.] // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2000. – Р. 161, 264-270.

Список литературы латинскими символами / References in Roman script

1. Agadzhanjan N.A. Gory i rezistentnost' organizma [Mountains and resistance of an organism] / N.A. Agadzhanjan, M.M. Mirrahimov. ‒ M.: Nauka, 1970. – 184 s. [in Russian]
2. Gipoksija i individual'nye osobennosti reaktivnosti [Hypoxia and specific features of reactivity] / pod red. V.A. Berezovskogo. – Kiev, 1978. – S. 76-91. [in Russian]
3. Kolchinskaja A.Z. Kislorod. Fizicheskoe sostojanie. Rabotosposobnost' [Oxygen. Physical state. Working capacity] / A.Z. Kolchinskaja. – Kiev: Naukova dumka, 1991. – 206 s. [in Russian]
4. Losev N.I. Patofiziologija gipoksicheskih sostojanij i adaptacii organizma k gipoksii [Pathophysiology of hypoxemic states and adaptation of an organism to a hypoxia] / N.I. Losev, N.K. Hitrov i S.V. Grachev. – M., 1982. – S. 25-47. [in Russian]
5. Operation Everest III: Modifications of cardiac function secondary to altitude-induced hypoxia. An echocardiographic and doppler study / A. Boussuges [et al.] // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2000. – Р. 161, 264-270.