Сравнительный анализ вариабельности сердечного ритма курсантов высшего образовательного учреждения Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

Полный текст

Введение.

Труд сотрудников Федеральной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) относится к категории опасных [1]. Экстремальные условия профессиональной деятельности спасателей МЧС России оказывают неблагоприятное воздействие на состояние их здоровья, что проявляется повышенной заболеваемостью органов пищеварения, дыхания, системы кровообращения. Частота возникновения данных заболеваний у спасателей достоверно выше, чем у мужского населения соответствующего возраста, и связана со стажем работы по специальности и интенсивностью профессиональной нагрузки. По распространенности хронической патологии у спасателей МЧС России ведущими являются болезни органов пищеварения, костно-мышечной, эндокринной, дыхательной систем и системы кровообращения. У 52% из них установлено существенное перенапряжение регуляторных систем и снижение адаптивных возможностей организма [2]. Экстремальные условия профессиональной деятельности спасателей МЧС России предъявляют повышенные требования как к профессионализму и психологическим качествам личности, так и к состоянию здоровья, обеспечивающим  эффективность деятельности в этих условиях [12]. Поэтому проблема сохранения здоровья и обеспечения надежности профессиональной деятельности специалистов экстремального профиля занимает одно из ведущих мест в области социальной гигиены, общественного здоровья и здравоохранения [8]. Этим же обусловлена актуальность и практическая необходимость совершенствования мероприятий и методов психофизиологического отбора специалистов экстремального профиля.

Первым этапом профессионального становления будущих спасателей МЧС России является их профессиональная подготовка в вузах министерства. Высокая стоимость подготовки будущих спасателей, значительный процент их отчисления из вузов по профнепригодности и психологическим причинам, высокие требования к мотивационной сфере личности, ее эмоционально-волевым качествам и когнитивным способностям определяют необходимость совершенствования существующей системы профессионального отбора кандидатов, поступающих в вузы МЧС России. Несмотря на наличие валидных психологических методик таких как методика юмористических фраз, моторная проба Шварцландера, краткая отборочная методика, батарея интеллектуальных методик «КР3-85», методика многостороннего исследования личности, 16-факторный личностный опросник Р.Б. Кэттелла [10], назрела необходимость объективизации должного медицинского обеспечения в профессиональном отборе будущих спасателей – курсантов вузов МЧС России [13]. Традиционные медицинские технологии не в состоянии выявить ранние, стресс-индуцированные, профессионально обусловленные изменения здоровья. Однако именно в решении этого вопроса заключается перспектива развития профессиональной персонализированной медицины для специалистов экстремального профиля. Одним из перспективных подходов, позволяющим интегративно оценить состояние системы кровообращения, ее функциональные и адаптационные резервы, является математический анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР). Чувствительность методики, все более широкое применение не только в научных, но и в практических целях – делает ее перспективной и востребованной именно в профессиях, требующих донозологической диагностики.

Цель исследования. Провести сравнительный анализ ВСР у курсантов первого курса академии МЧС России, поступивших в 2011 и 2016 гг., и выпускников тех же лет для определения наличия патоморфоза.

Материалы и методы.

Обследованы 120 курсантов-мужчин 1-го и 5-го курсов (по 60 обучающихся) в возрасте 20,42±0,07 лет. Для исключения влияния конституциональных особенностей организма на результаты исследования [5] в зависимости от категории профпригодности [7] в исследование включались курсанты, сопоставимые по индексу массы тела, росту, окружности груди, живота и бедер, отнесенные ко 2-й категории профпригодности.

Обследование проводилось в стандартных условиях научно-исследовательской лаборатории «Медицина катастроф» с соблюдением этических и правовых норм для декретированной группы. Использован сертифицированный аппаратно-программный комплекс «ВНС-Микро» общества с ограниченной ответственностью «Нейрософт» (г. Иваново). Первое обследование проводилось в положении лежа до нагрузки – фоновая проба (ф), затем стоя – активная ортостатическая проба (АОП).

При оценке состояния профессиональной адаптации использован «Способ оценки профессиональной адаптации курсантов образовательных учреждений МЧС России» (патент №2480151 от 27.04.13) [9]. Профессиональная адаптация курсанта считается удовлетворительной, если в результате показатель общей мощности (ТР) спектра ВСР фоновой пробы (ТРф) снижается не более чем на 50%, показатель реактивности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС), так называемый коэффициент 30/15 (К30/15) – не более чем на 20% от исходных значений, а показатель соотношения низкои высокочастотного компонентов (LF/HF) после АОП повышается не более чем на 30% от исходного [10]. Также проведен анализ кросс-корреляции (KRS) дыхательного и кардиоритмов испытуемых с разным тонусом ВНС.

При математической обработке материала выполнялась проверка на нормальность распределения по критерию согласия Колмогорова – Смирнова. При нормальном распределении признаков в выборке вычислялся параметрический t-критерий Стьюдента, непараметрический критерий Вилкоксона (U) вычисляли с помощью MS Excel. Корреляционный анализ проводился непараметрическим методом Спирмена с помощью пакета статистических программ SPSS12.0. Достоверными считались результаты при уровне значимости р≤0,05. Все показатели в таблицах представлены в виде M±σ, где М – среднее арифметическое, σ – среднее квадратичное отклонение [3].

Результаты и их обсуждение.

Все обследуемые показали хороший «уровень» ВСР: ТРф составила 5775,2±973,8 мс2/Гц, после выполнения АОП – 3547,1±1159,0 мс2/Гц (нормальное фоновое значение по «Международному Стандарту» (МС) [10] равно 3466±1018 мс2/Гц). При этом индивидуальные колебания имели значительный разброс (25% перцентиль – 2997 мс2/Гц, 75% перцентиль – 9832 мс2/Гц). Анализ соотношения отдельных составляющих спектра выявил достоверное преобладание влияния парасимпатического отдела ВНС на модуляцию ритма сердца: фоновый коэффициент LF/НFф равнялся 0,56±0,11 у. е., после выполнении АОП – 1,02±0,21 у. е. (норма – 1,5–2 у. е.). Известно, что значительное усиление симпатоадреналовых влияний (увеличение LF/HF) является патогенетической основой развития реакций дезадаптации, а парасимпатикотония – косвенным признаком склонности обследуемого к риску (желательной психологической характеристикой для пожарного). Величина показателя К30/15 после выполнения АОП составила 1,49±0,23 у. е и не выходила за рамки нормы, представленной в МС [10].

Достоверных различий между исследуемыми показателями ВСР у курсантов 1-го курса, поступивших в 2011 и 2016 гг., не выявлено. Так, ТР ВСР курсантов, поступивших в 2011 г., составила 6854±1708 мс2/Гц, в 2016 г. – 6885±1712 мс2/Гц, LF/HF – 0,6±0,2 и 0,67±0,22 у. е., К30/15 после АОП – 1,4±0,07 и 1,5±0,08 у. е. соответственно (табл. 1).

 

Таблица 1. Показатели ВРС курсантов 1-го года обучения, поступивших в 2011 и 2016 гг., M±σ

Показатель	Год поступления		МС
	2011	2016
TP, мс2/Гц	6854±1708	6885±1712	3466±1018
VLF, мс2/Гц	1588±627	1592±632	–
LF, мс2/Гц	1315±367	1320±371	1170±416
HF, мс2/Гц	3949±1192	3952±1198	975±203
LF, н. е.	32,1±5,2	32,1±5,2	–
HF, н. е.	67,9±6,2	68,0±6,3	–
LF/HF, у. е.	0,6±0,2	0,67±0,22	1,5±2,0
VLF%	23,7±4,1	23,9±4,2	–
LF%	23,5±4	23,8±4,1	–
HF%	52,8±6,7	53,1±6,9	–
KRS, у. е.	22,8±7,3	23,0±7,5	–
К30/15 после АОП, у. е.	1,4±0,07	1,5±0,08	–

 

Примечание: VLF – очень низкочастотный компонент. Мощности компонентов спектра в нормализованных единицах вычислялись по формулам: HF (н. е.) = HF/(TP–VLF)×100, LF (н. е.) = LF/(TP–VLF)×100.

 

Таким образом, у курсантов первого года обучения вне зависимости от года поступления выявлена выраженная парасимпатикотония.

Общая мощность спектра ВСР выпускников 2011 г. составила 3582,37383,14 мс2/Гц, выпускников 2016 г. – 8115,77±942,44 мс2/Гц, что свидетельствует о лучших (хороших) функциональных резервах выпускников 2016 г. Соотношение баланса LF/HF в вегетативном обеспечении деятельности сердца выпускников 2011 г. составило 0,80±0,12 у. е., выпускников 2016 г. – 0,97±0,14 у. е., что характеризует устойчивую тенденцию к усилению симпатоадреналовой составляющей. Соотношение баланса LF/HFАОП выпускников 2011 г. составило 3,28±0,59 у. е., выпускников 2016 г. – 5±0,75 у. е., что также свидетельствует об устойчивой тенденции к усилению симпатоадреналовой составляющей при выполнении функциональной пробы малой интенсивности (АОП), таблица 2.

 

Таблица 2. Показатели ВСР у выпускников 2011 и 2016 гг., M±σ

Показатель	Выпускники 2011 г. (набор 2006 г.)	Выпускники 2016 г. (набор 2011 г.)
ТР, мс2/Гц	3582,37± 383,14 / 2987	8115,77± 942,44 / 6489,5*
LF, мс2/Гц	919,33± 166,10 / 596	2845,73± 582,27 / 1834,5*
HF, мс2/Гц	1450,7± 210,85 / 1262	3193,37± 38,23 / 3173*
LF/HF, у. е.	0,80± ,12 / 0,59	0,97± 0,14 / 0,71*
К30/15, у. е.	1,40± 0,04 / 1,4	1,41± 0,05 / 1,37
LF/HFАОП, у. е.	3,28± 0,59 / 2,45	5,0± 0,75 / 3,7*
IC, у. е.	3,11± 0,63 / 2,6	5,04± 0,92 / 3,47*

Примечание: * – р≤0,1; / после АОП – мода, наиболее вероятный показатель в группе.

 

Таким образом, более выраженная превентивная готовность к выполнению профессиональных задач имеет место у выпускников 2016 г. Индекс централизации (IC) у выпускников 2011 г. составил 3,11±0,63 у. е., выпускников 2016 г. – 5,040,92 у. е., что является показателем устойчивой тенденции к усилению центральных эрготропных влияний, отражающих процесс профессионализации. Показатель К30/15 у выпускников 2011 и 2016 гг. был практически одинаков и равнялся 1,400,04 и 1,410,05 у. е. соответственно и, естественно, не оказывал значительного влияния на вариабельность сердечного ритма.

Следовательно, к концу обучения курсанты 5 курса (выпускники) приобретают необходимый уровень профессиональной адаптации, основным маркером которой является выраженное преобладание парасимпатических модулирующих влияний на ритм сердца. При этом в периоде так называемого «ожидания» стрессового воздействия имеет место умеренная симпатикотония, выражающаяся в снижении показателя LF. У испытуемых-ваготоников по показателям KRS зарегистрированы наиболее высокие показатели синхронизации.

Выводы

1. Фоновые показатели ВСР у первокурсников разных годов поступления в вуз достоверно не различаются.
2. При выполнении функциональной пробы малой интенсивности (активной ортостатической пробы) у выпускников 2016 г. по сравнению с выпускниками 2011 г. достоверно усиливается симпатоадреналовая составляющая, что свидетельствует о возросшей профессиональной нагрузке и формировании необходимого уровня параметров вегетативного обеспечения деятельности сердца.

Об авторах

А. С. Мкртычян

Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

Автор, ответственный за переписку.
Email: arsen-68@mail.ru
Россия, Иваново

С. В. Королева

Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

Email: arsen-68@mail.ru
Россия, Иваново

Д. Л. Петров

Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

Email: arsen-68@mail.ru
Россия, Иваново

В. В. Юсупов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: arsen-68@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы