Сохранение здоровья населения северных регионов в настоящее время является важной задачей. Это, в свою очередь, определяет необходимость изучения физиологических механизмов адаптации как пришлого населения, так и морфофункциональных особенностей коренного населения [1, 12, 13, 15].
Приспособление организма к различным факторам окружающей среды представляет собой длительный исторический процесс, направленный на формирование экологического типа, обеспечивающего целостность и оптимальные условия для его жизнедеятельности [1]. Поэтому коренное население представляет собой такой экологический тип, изучение которого особенно интересно для познания механизмов адаптации. Важнейшим моментом сохранения здоровья населения северных территорий является своевременная диагностика нарушений в состоянии здоровья [12]. Биологические ритмы человеческого организма, с одной стороныц, являются одним из важнейших механизмов приспособления к внешней среде, а с другой – рассматриваются в качестве универсального критерия функционального состояния организма, его благополучия [7, 8, 15].
Циркадианные ритмы физиологических функций закономерно изменяются в течение онтогенеза человека и животных, обнаруживая признаки возрастного десинхроноза [6, 8], вследствие чего циркадианные амплитуды снижаются в процессе старения [6, 7, 8, 11, 14, 15]. С другой стороны, существуют региональные особенности суточной и сезонной динамики показателей кардиоваскулярной системы [3, 4, 5, 15] и других психофизиологических параметров в северных регионах Тюменской области [13]. Хронобиологический анализ данных, в частности параметров циркадианных ритмов, является чувствительным критерием и позволяет выявлять нарушения на донозологическом этапе. При разработке нормативных хронодезмов следует учитывать не только возраст, пол и режим дня обследуемых лиц, но и климатогеографические особенности региона проживания, т.к. суточная динамика АД может в значительной степени зависеть от ряда климатогеографических особенностей региона, в частности – от фотопериодизма и температуры окружающей среды [4, 5, 15].
Цель исследования ‒ изучить структуру циркадианных ритмов показателей кардиореспираторной системы у лиц юношеского, зрелого, пожилого и старческого возрастов, проживающих на юге Тюменской области, провести их сравнительный анализ с циркадианными ритмами коренных жителей Ханты-Мансийского автономного округа (ханты, манси, зыряне) с параллельной оценкой биологического возраста.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено на практически здоровых людях, проживающих в г. Тюмени, русской национальности, мужского пола и у коренных жителей Ханты-Мансийского автономного округа (ханты, манси, зыряне).
Изучение осуществлялось с хронобиологических позиций 4 раза в сутки: 8, 12, 16, 20 часов. Снятие ЭКГ проводилось с помощью аппарата ЭКГ в 1,2 отведениях. По ЭКГ определялась общая продолжительность сердечного цикла в миллисекундах (интервал R-R); продолжительность электрической систолы желудочков в миллисекундах (интервал Q-T) [6]. Артериальное давление (АД) измерялось на правой и левой руках в условиях относительного покоя в положении сидя. Использовался электронный измеритель АД. Из полученных данных рассчитывались: пульсовое давление (ПД), среднее динамическое давление (СДД), систолический объем сердца (СО) и минутный объем кровотока (МОК). Показатели внешнего дыхания определялись на спирографе. Из показателей внешнего дыхания по спирограмме определяли: частоту дыхания в 1 мин (ЧД), дыхательный объем в мл (ДО), минутный объем дыхания в мл (МОД), жизненную емкость легких в мл. (ЖЕЛ).
Математически были рассчитаны параметры биоритма: МЕЗОР – среднесуточный уровень, амплитуда – отклонение от среднесуточного уровня, акрофаза – время наибольшего значения функции, хронодезм – размах колебаний. Впервые данные понятия введены Ф. Халбергом и подробно описаны в работе [2]. Биологический возраст определяли по методу А.М. Дурова [10, 11], основанному на хронобиологическом подходе, по определительным шкалам, разработанным автором.
Результаты исследования и их обсуждение
МЕЗОРы ряда физиологических показателей (ЧСС, СО, МОК) у жителей двух регионов достоверно снижаются на поздних этапах онтогенеза относительно юношеского возраста. По другим же показателям (САД, ДАД, ПД, СДД, R-R, Q-T) среднесуточные значения в пожилом и старческом возрастах достоверно увеличиваются относительно юношеского возраста. Амплитуды ЧСС, МОК, R-R, Q-T у жителей юга и севера Тюменской области на поздних этапах онтогенеза достоверно ниже относительно юношеского возраста (P < 0,05) (рисунок). Амплитуды САД, ДАД, ПД, СДД, СО в различные возрастные периоды у людей двух районов достоверно не изменяются (P > 0,05).
Сравнительный анализ показателей внешнего дыхания (ЧД и ЖЕЛ) у жителей гоТюмени и г. Ханты-Мансийска представлен на табл. 1. Средневозрастное значение ЧД у коренных жителей ХМАО имеет тенденцию к повышению относительно лиц, проживающих на юге Тюменской области. Это можно объяснить тем, что для жителей северных широт обычным считают повышение бронхиального сопротивления на 15 % по сравнению с жителями средней полосы страны.
Данные по определению биологического возраста у жителей 2-х регионов представлены на табл. 2.
Как видно из табл. 2, лиц юношеского возраста двух регионов у большинства обследованных биологический возраст выше паспортного. В зрелом I возрасте у 80 % (г. Ханты-Мансийск) и 60 % (г. Тюмень) людей биологический и паспортный возраста совпадают. В зрелом II возрасте процент совпадений БВ и ПВ уменьшается (47 и 20 %). В пожилом возрасте у большинства обследованных лиц биологический возраст больше паспортного. В старческом возрасте, напротив, у большинства людей БВ меньше ПВ (93 и 50 %).
Характеристика амплитуд некоторых физиологических показателей у жителей г. Тюмени и г. Ханты-Мансийска в пяти возрастных группах. Примечание. * – различия статистически достоверны относительно юношеского возраста (P < 0,05)
Таблица 1
Характеристика МЕЗОРов и амплитуд ЧД (в мин) и ЖЕЛ (мл) у жителей г. Тюмени и г. Ханты-Мансийска в пяти возрастных группах (М ± м).
|
Возраст |
ЧД (МЕЗОР) |
ЧД (Амплитуда) |
ЖЕЛ (МЕЗОР) |
ЖЕЛ (амплитуда) |
|
г. Тюмень Юношеский Зрелый 1 Зрелый 2 Пожилой Старческий |
15,9 ± 0,9 14,2 ± 1,0 16,5 ± 1,7 *23,4 ± 1,0 *21,9 ± 0,9 |
2,6 ± 0,5 1,9 ± 0,3 2,0 ± 0,6 2,3 ± 0,6 2,0 ± 0,5 |
4060 ± 171 4338 ± 130 4346 ± 316 *1566 ± 151 *1665 ± 190 |
217 ± 39 358 ± 55 339 ± 51 152 ± 27 306 ± 54 |
|
г. Ханты-Мансийск Юношеский Зрелый 1 Зрелый 2 Пожилой Старческий |
19,0 ± 0,7 18,3 ± 0,9 19,0 ± 0,5 20,7 ± 0,8 18,3 ± 1,1 |
1,7 ± 0,3 1,7 ± 0,2 1,7 ± 0,3 2,1 ± 0,4 1,9 ± 0,3 |
3502 ± 247 3442 ± 262 *2612 ± 182 *1726 ± 179 *1354 ± 150 |
278 ± 41 232 ± 41 355 ± 31 307 ± 50 253 ± 35 |
|
Средневозр, (г. Тюмень) |
18,4 ± 1,8 |
2,2 ± 0,1 |
3175 ± 649 |
274 ± 40 |
|
Средневозр, (г. Х.-Манс.) |
19,1 ± 0,5 |
1,8 ± 0,2 |
2527 ± 444 |
285 ± 22 |
Примечание. * – различия статистически достоверны относительно юношеского возраста (P < 0,05).
Таблица 2
Соотношение биологического и паспортного возрастов у жителей г. Тюмени и г. Ханты-Мансийска (в %)
|
Возрастной период |
г. Тюмень |
г. Ханты-Мансийск |
||||
|
БВ > ПВ |
БВ = ПВ |
БВ < ПВ |
БВ > ПВ |
БВ = ПВ |
БВ < ПВ |
|
|
Юношеский |
77 |
23 |
– |
100 |
– |
– |
|
Зрелый 1 |
17 |
66 |
17 |
20 |
80 |
– |
|
Зрелый 2 |
50 |
20 |
30 |
20 |
47 |
33 |
|
Пожилой |
67 |
22 |
11 |
74 |
13 |
13 |
|
Старческий |
37 |
13 |
50 |
– |
7 |
93 |
Выводы
1. Циркадианные (околосуточные) ритмы показателей кардиореспираторной системы у жителей юга Тюменской области и коренных жителей Ханты-Мансийского автономного округа наиболее выражены в юношеском и зрелом I возрастах. Это проявляется в наиболее высоких значениях амплитуд и в стабильных акрофазах изученных физиологических показателей.
2. В пожилом и старческом возрастах у жителей юга и севера Тюменской области относительно юношеского возраста происходят существенные изменения: отмечается уменьшение амплитуд, смещение акрофаз на другое время, что свидетельствует о снижении адаптационных и функциональных возможностей организма.
3. Выявлены определенные отличия в циркадианной организации показателей кардиореспираторной системы у людей в двух регионах. У коренных жителей Ханты-Мансийского автономного округа регистрируются более высокие значения МЕЗОРов: САД, ДАД, ЧД, ДО, МОД и более низкие значения ЧСС, СО, МОК, ЖЕЛ, чем у жителей юга Тюменской области.
4. Амплитуды ритмов большинства физиологических показателей (ЧСС, СО, МОК, Q-T, ЧД) у жителей г. Тюмени достоверно выше, чем у жителей г. Ханты-Мансийска.
5. Коренные жители Ханты-Мансийского автономного округа достаточно хорошо адаптирова для ны к суровым условиям Севера, которых они являются привычными. Однако ряд параметров циркадианных ритмов, в частности уменьшение амплитуд важнейших физиологических показателей, смещение акрофаз относительно значений у лиц, проживающих на юге Тюменской области, свидетельствуют о некотором напряжении механизмов адаптации, что, возможно, определяется климатическими и другими особенностями Среднего Приобья.
6. Установлено, что у жителей двух регионов юношеского возраста биологический возраст превышает паспортный, у людей зрелого возраста в большинстве случаев биологический и паспортный возраста совпадают, у лиц пожилого возраста чаще биологический возраст был выше хронологического и у у большинства обследованных людей старческого возраста биологический возраст был ниже паспортного.
Рецензенты:
Койносов П.Г., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой физвоспитания и ЛФК, ФГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России, г. Тюмень;
Жданова Е.В., д.м.н., доцент, заведующая кафедрой патологической физиологии, ФГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России, г. Тюмень.