CHANGES IN THE STATE OF THE BODY’S REGULATORY SYSTEMS IN TERMS OF CUTANEOUS CONDUCTION AND HEART RATE VARIABILITY IN A HEALTHY ADULT UNDER THE INFLUENCE OF SPELEOCLIMATOTHERAPY

Full Text

Спелеоклиматотерапия широко применяется в са- постковидных программах [1, 2]. Спелеокамеры пред-наторно-курортном лечении, в поликлиниках и боль- ставляют собой влияние специфического соляного ницах при бронхо-легочных заболеваниях, психосоматических нарушениях и в восстановительных микроклимата, который формируется за счет мелкодисперсного аэрозоля NaCL, К+ и Mg2+, относительно © Семилетова В.А., Дорохов Е.В., 2021 высокой влажности воздуха, низкого и безопасного для организма уровня радиации, наличия легких аэроионов, гипоаллергенности воздуха, поддержания чуть сниженной температуры среды и слабого потока воздуха [3, 4]. Полагают, что спелеоклимат не наносит вреда организму, а действует исключительно положительно на органы и системы органов человека [5], однако тонких механизмов воздействия спелео-климатотерапии на человека до настоящего времени не выявлено [1, 6]. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Исследовать изменение состояния регуляторных систем организма по параметрам кожной проводимости и вариативности сердечного ритма у взрослого здорового человека под влиянием спелеоклиматотерапии. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ В исследование приняли участие 29 студентов 2-го курса ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, Воронеж (21 девушка и 8 юношей, возраст 18-21 год). Критериями включения в группу явились отсутствие острого периода вирусной или бактериальной инфекции, отсутствие психических и всех форм наркозависимости, отсутствие беременности, обострения хронических заболеваний. От каждого из включенных в исследование участников было получено информированное добровольное согласие. Курс спелеоклиматотерапии включал 10 сеансов длительностью 1 час, при температуре 18 °С. Все участники исследования дали письменное информированное согласие на участие в исследовании. До начала спелеоклиматотерапии, на 3-й, на 10-й день спелеоклиматотерапии и через 7 дней после окончания курса зарегистрировали кожную проводимость (КПр) и кардиоритм (КР) пациентов с помощью ПМО анализ сигналов по полиграфическим каналам совокупно с ЭЭГ-сигналами «Энцефалан-СА» (ПМО «Энцефалан-СА»). Регистрация выбранных в конфигурации съема сигналов проводилась синхронно. Во время исследования пациент находился в удобной позе, сидя на стуле, расслабленный, с закрытыми глазами. Для записи КПр электроды накладывались на средний и указательный пальцы испытуемых, кардиоритм записывался в I отведении. Анализ полученных данных проведен с помощью ПМО «Энцефалан-СА», программ Excel, StatPLus Pro и SPSS. Определена нормальность распределения признаков с использованием критерия Шапиро -Уилка. Расчет достоверности отличий между зависимыми переменными (до, на 3-й день спелео, 10-й день спелео и на 7-й день после курса) проведен с использованием непараметрического критерия Уилкоксона для зависимых переменных, расчет достоверности отличий между независимыми переменными (отличия параметров по полу на разных этапах тестирования) проведен с использованием критерия Манна - Уитни. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Зарегистрированные параметры кожной проводимости (абсолютное значение показателя - КПр^ и среднее выпрямленное значение показателя - КПрСр, Ом) представлены в табл. 1. Таблица 1 Параметры кожной проводимости испытуемых до спелеоклиматотерапии (КПр^), на 3-й и 10-й день спелеоклиматотерапии (КПр^3 и КПр^10) и на 7-й день после окончания спелеокурса (КПр^7) Параметры КПр_- КПрСр КПр_-3 КПрСр3 КПр_10 КПрСр10 КПр_-7 КПрСр7 М 208,6 28,61 227,3 29,13 225,2 27,8 151,6 18,74 SD 72,99 11,31 95,4 10,95 107,1 9,72 60,2 5,77 Ме 194,0 25,2 210,0 27,8 209,0 25,8 147,0 19,45 01 156,0 21,3 157,0 21,7 162,0 19,6 117,2 15,95 03 246,0 34,3 286,0 34,7 247,0 32,2 174,0 22,15 Р - - - - - - 0,048* 0,004* Юноши КПр_- КПрСр КПр_-3 КПрСр3 КПр_10 КПрСр10 КПр_-7 КПрСр7 М 202,30 28,05 252,6 31,09 222,5 26,53 112,2 15,13 SD 78,95 11,41 107,98 10,94 72,23 8,31 44,22 6,15 Ме 177,5 25,55 254,0 32,90 232,0 25,35 118,5 16,0 01 158,3 21,25 190,0 22,30 167,25 18,55 95,0 13,65 03 208,8 27,0 308,0 37,38 258,0 35,35 135,3 18,50 Р - - 0,036* - - - 0,028* 0,028* Окончание табл.1 Девуш ки КПр_- КПрСр КПр_-3 КПрСр3 КПр_10 КПрСр10 КПр_-7 КПрСр7 М 211,3 28,83 217,67 28,39 226,2 28,21 181,1 21,45 SD 72,48 11,54 91,09 11,13 119,3 10,36 54,84 3,913 Ме 223,0 25,20 178,0 27,40 189,0 26,30 168,0 21,80 01 150,0 21,70 157,0 21,70 162,0 21,30 148,5 19,50 03 261,0 35,10 239,0 31,80 241,0 29,80 209,8 22,73 * Статистические значимые различия, рассчитанные с использованием критерия Уилкоксона и критерия Манна - Уитни в сравнении с фоном. Выявлено, что в целом по группе в период действия спелеоклимата параметры кожной проводимости не имели статистически значимых отличий от фоновых показателей, однако на 7-й день после воздействия спелеоклимата параметры абсолютного значения показателя и среднего выпрямленного значения показателя были достоверно ниже, чем в состоянии покоя до воздействия. Отметим, что на 3-й день спелеоклиматотерапии КПр несколько возрастала, сохраняя свои значения до 10-го дня терапии, и снижалась к 7-му дню после воздействия. Отметим, что динамика КПр в разные периоды тестирования отличалась. У юношей КПр возрастала на 3-й день тестирования (по отношению к фону, р = 0,036*), несколько снижалась на 10-й день спелео, и значимо снижалась на 10-й день спелеоклиматотерапии (р = 0,028*) (табл. 1). У девушек КПр незначительно снижалась по отношению к фону после спелеоклиматотерапии. У юношей размах 95 % ДИ в состоянии покоя до спелеоклиматотерапии был меньше, чем у девушек, на 3-й день спелео - увеличивался относительно группы девушек, на 10-й день размах стал фактически одинаков в группах и сохранялся до 7-го дня после окончания курса спелеоклиматотерапии. Динамика параметров кардиоритма под влиянием спелеоклиматотерапии представлена в табл. 2. Представленные показатели, отражающие состояние регуляторных систем кардиоритма, не имели статически значимых отличий в период спелеоклиматотерапии в нутр и выборки, в сравнении с фоном, за исключением индекса вегетативного взаимодействия, который значимо уменьшался на 10-й день спелеоклиматотерапии (табл. 2). Таблица 2 Динамика некоторых параметров кардиоритма под влиянием спелеоклиматотерапии До спелео Мо Амо ВР HF LF ИАП ИЦ ИН ИВВ М 735,1 47,45 195,4 727,6 875,4 0,928 3,46 5,94 1,82 SD 102,5 10,09 78,85 969,4 897,99 0,628 2,82 1,32 1,47 Ме 716,0 48,30 180,0 421,0 610,0 0,80 2,30 5,94 1,46 01 679,0 41,0 142,0 269,0 269,0 0,50 1,50 5,12 0,74 03 800,0 54,0 209,0 607,0 1052,0 1,20 5,30 6,21 2,33 3-й день Мо3 Амо3 ВР3 HF3 LF3 ИАП3 ИЦ3 ИН3 ИВВ3 М 780,83 44,53 220,2 1197,4 893,3 1,089 2,64 5,76 1,22 SD 103,9 12,77 95,06 1403,9 846,5 0,691 2,41 2,05 1,01 Ме 767,0 44,53 184,0 537,5 584,5 0,950 1,60 5,19 0,946 01 696,0 35,90 160,0 283,8 277,0 0,575 1,20 4,73 0,554 03 873,0 57,70 280,0 1574,5 1303,3 1,40 3,33 6,20 1,32 10-й день Мо10 Амо10 ВР10 HF10 LF10 ИАП10 ИЦ10 ИН 10 ИВВ10 М 807,8 44,67 248,2 1082,7 842,2 1,04 3,42 6,03 1,85 SD 130,6 12,81 156,7 1309,4 669,4 0,75 3,26 2,02 1,97 Ме 777,0 45,20 212,0 540,0 669,3 0,80 2,60 5,76 1,24 01 724,0 35,0 148,0 261,0 329,0 0,50 1,20 4,76 0,71 03 909,0 53,10 270,0 1295,5 953,5 1,35 4,05 6,23 1,92 р 0,043* 7-й день после курса Мо7 Амо7 ВР7 HF7 LF7 ИАП7 ИЦ7 ИН7 ИВВ7 М 752,1 44,8 259,0 1005,2 1192,9 0,786 2,94 7,92 1,76 SD 93,96 12,6 138,8 1108,4 874,8 0,616 1,82 7,37 1,13 Ме 752,0 40,2 232,0 704,0 955,9 0,743 2,57 6,20 1,54 01 702,0 35,3 162,0 316,3 492,5 0,350 1,70 5,05 0,91 03 787,0 56,7 295,5 874,3 1788,0 0,800 3,60 6,73 2,17 *Статистические значимые различия, рассчитанные с использованием критерия Уилкоксона в сравнении с фоном. Примечание. RR - длительность RR интервала, ЧСС - частота сердечных сокращений, LF - индекс медленных волн первого порядка, HF - индекс дыхательных волн, ИАП - индекс активации подкорковых центров, ИЦ - индекс централизации, ИН - индекс напряжения, ИВВ - индекс вегетативного взаимодействия. В состоянии покоя вне влияния спелеоклимата достоверные отличия между юношами и девушками выявлены только по параметру LF (табл. 3), у девушек выраженность низких волн достоверно ниже, чем у юношей. На 3-й день посещения спелеокамеры выявлены достоверные отличия между юношами и девушками по параметрам вариационного размаха, низко- и высокочастной волновой активности. JOURNAL ОГ VOLGOGRAD STATE MEDICAL UNIVERSITY На 10-й день спелеоклиматотерапии эти отличия нивелировались, и выявлялись только достоверные отличия по индексу напряжения между юношами и девушками: у девушек индекс напряжения на 10-й день спелеокурса был достоверно ниже, чем у юношей. П осле окончания спелеокурса на 7-й день у девушек индекс напряжения также был достоверно ниже, чем у юношей. Таблица 3 Динамика некоторых параметров кардиоритма под влиянием спелеоклиматотерапии у юношей и девушек 1. До начала курса спелеоклиматотерапии Юноши Мо Амо ВР HF LF ИАП ИЦ ИН ИВВ М 731,3 44,4 216,0 664,9 1544,4 0,725 4,69 6,44 2,46 SD 101,4 9,14 65,68 586,8 1346,9 0,587 2,75 1,95 1,03 Ме 756,0 43,90 203,5 486,5 983,5 0,700 4,40 5,97 2,14 Q1 664,3 37,85 165,8 266,8 421,5 0,325 3,05 5,68 1,91 Q3 812,5 50,55 254,8 872,8 2677,3 0,875 5,45 6,20 3,14 Девушки Мо Амо ВР HF LF ИАП ИЦ ИН ИВВ М 736,7 48,61 187,5 751,6 620,6 1,01 2,99 5,75 1,57 SD 107,9 10,64 85,26 1113,5 535,8 0,655 2,84 1,03 1,59 Ме 716,0 49,80 168,0 337,0 402,0 0,800 1,90 5,44 0,93 Q1 679,0 41,70 141,0 269,0 262,0 0,500 1,30 5,11 0,57 Q3 786,0 54,00 203,0 515,0 847,0 1,30 3,20 6,21 2,08 р 0,012* 2. На 3-й день курса спелеоклиматотерапии Юноши Мо3 Амо3 ВР3 HF3 LF3 ИАП3 ИЦ3 ИН3 ИВВ3 М 793,4 40,86 293,0 1675,3 1719,7 0,886 2,94 7,37 1,40 SD 104,9 13,0 95,45 1241,5 1064,0 0,736 2,18 3,50 0,90 Ме 775,5 37,15 322,0 1323,0 1314,0 0,700 1,70 6,59 1,06 Q1 716,8 31,30 256,0 829,0 1304,5 0,300 1,30 5,92 0,87 Q3 887,3 49,15 367,8 2470,0 2151,0 1,25 4,20 7,46 1,68 Девушки Мо3 Амо3 ВР3 HF3 LF3 ИАП3 ИЦ3 ИН3 ИВВ3 М 776,1 45,92 192,5 1038,1 617,8 1,16 2,53 5,14 1,16 SD 108,2 13,03 83,61 1480,0 587,2 0,698 2,58 0,61 1,09 Ме 767,0 46,20 181,00 410,0 387,0 1,0 1,30 5,01 0,76 Q1 696,0 37,20 150,00 244,0 211,0 0,800 1,20 4,70 0,54 Q3 869,0 57,70 229,00 1445,0 891,0 1,40 2,90 5,26 1,24 р 0,025* 0,043* 0,028* 3. На 10-й день курса спелеоклиматотерапии Юноши Мо10 Амо10 ВР10 HF10 LF10 ИАП10 ИЦ10 ИН 10 ИВВ10 М 808,9 41,81 333,6 1507,3 1419,1 0,871 3,54 7,46 2,02 SD 89,56 11,51 249,5 1767,9 956,8 0,499 3,33 3,40 2,13 Ме 789,5 43,30 298,0 949,0 1774,0 0,900 2,80 6,83 1,47 Q1 759,0 34,60 185,8 502,5 576,5 0,500 1,45 5,48 0,81 Q3 885,0 47,20 356,8 1649,5 1975,0 1,20 3,95 8,52 1,92 Девушки Мо10 Амо10 ВР10 HF10 LF10 ИАП10 ИЦ10 ИН 10 ИВВ10 М 807,4 45,76 215,67 934,1 640,3 1,11 3,37 5,49 1,79 SD 148,1 13,67 98,96 1166,1 426,6 0,838 3,41 0,854 2,02 Ме 747,0 47,20 200,0 420,0 525,5 0,750 2,20 5,59 1,09 Q1 695,0 35,00 144,0 227,3 292,5 0,500 1,23 4,70 0,74 Q3 918,0 55,60 243,0 1058,5 845,3 1,45 4,30 5,96 1,74 р 0,017* ВЕСТНИК = ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Окончание табл. 3 4. На 7-й день после курса спелеоклиматотерапии Юноши Мо7 Амо7 ВР7 HF7 LF7 ИАП7 ИЦ7 ИН7 ИВВ7 М 757,8 42,43 362,83 1072,400 1924,2 0,660 3,12 11,81 1,96 SD 80,77 12,99 160,69 702,905 803,3 0,270 0,858 11,48 0,532 Ме 762,5 38,25 295,5 872,000 1635,0 0,700 3,50 7,26 1,87 01 728,78 33,15 289,5 743,000 1473,0 0,500 3,30 6,66 1,84 03 782,0 46,20 358,5 875,000 2436,0 0,800 3,60 8,24 1,98 Девушки Мо7 Амо7 ВР7 HF7 LF7 ИАП7 ИЦ7 ИН7 ИВВ7 М 748,2 46,42 189,8 967,9 786,6 0,856 2,83 5,33 1,65 SD 111,5 13,54 80,5 1377,8 704,6 0,783 2,32 0,773 1,43 Ме 750,0 45,50 163,0 467,0 629,0 0,800 2,00 5,12 1,14 01 683,0 38,30 148,0 226,0 266,0 0,300 1,40 4,64 0,789 03 789,0 57,90 218,0 665,0 759,0 0,800 4,10 6,05 2,24 р 0,007* “Статистические значимые различия, рассчитанные с использованием критерия Манна - Уитни в сравне нии с фоном. Динамика медианы индекса вегетативного взаимодействия демонстрирует снижение ИВВ на 3-й день спелеоклиаматотерапии и его увеличение на 10-й день спелео и на 7-й день после окончания курса. Динамика медианы индекса напряжения демонстрирует небольшое снижение напряжения у девушек на 3-й день спелеоклиматотерапии, повышение его к 10-му дню и снижение к 7-му дню после окончания спелеокурса. А вот у юношей индекс напряжения немного возрастал от состояния покоя к 10-му дню спелеотерапии и к 7-му дню после окончания терапии. Следует отметить, что нахождение испытуемых в выключенной спелеокамере (без создания спелеоклимата), по данным Н.П. Горбатенко [7], не приводит к статистически значимому отклонению параметров регуляторных систем организма. Группа сравнения (плацебо) состояла из 22 студентов 2-го курса ВГМУ имен и Н.Н. Бурденко, прошедших имитационный курс спелеоклиматотерапии (табл. 4). Таблица 4 Изменение показателей вариабельности сердечного ритма у студентов группы «плацебо» при прохождении имитационного курса спелеоклиматотерапии Параметр КР До спелеоклиматотерапии После спелеоклиматотерапии Амо 35,45 ± 2,27 37,02 ± 1,96 ВР 372,5 ± 26,65 337,05 ± 23,58 ИН 79,87 ± 15,06 85,07 ± 10,72 Общая мощность волн 7095,01 ± 686,83 6980,25 ± 1287,93 По нашим данным, показатели, отражающие состояние регуляторных систем кардиоритма (ИАП, ИЦ), не имели статически значимых отличий в период спелеоклиматотерапии, что говорит об отсутствии изменений в прямой регуляции сердечно-сосудистой системы со стороны ЦНС под влиянием спелеоклимата. Индекс вегетативного взаимодействия, однако, значимо уменьшался на 10-й день спелеоклиматотерапии по отношению к фону, сообщая нам об активации парасимпатического контура регуляции. Между юношами и девушками в состоянии покоя вне влияния спелеоклимата и под влиянием спелеоклиматотерапии на 3-й день выявлены статистически значимые отличия по волновому спектру кардиоритма, которые также свидетельствуют об изменении регуляции со стороны ВНС. Однако динамика ИН у юношей и девушек такова, что в группе девушек ИН меняется незначительно на всем периоде исследования, а в группе юношей индекс напряжения постоянно нарастает. То есть напряжение регуляторных систем под влиянием спелеоклиматотерапии более характерно для юношей, нежели чем для девушек. И на 7-й день после окончания спелеокурса у девушек индекс напряжения был достоверно ниже, чем у юношей. Определение кожной проводимости позволяет нам судить об активации ВНС по фазической и тонической компоненте, выраженности эмоциональной напряженности в процессе проведения исследования, оценить переходные процессы на воздействия; с достаточно большой долей вероятности (80 %) судить о работе АКТГ-глюкокортикоидной стресс-реализующей оси (по норадреналину) [2]. Согласно нашим данным, можно предположить, что нарастающее напряжение у юношей связано с уменьшением ИВВ и, соответственно, активацией оси АКТГ-норадреналин (НА) на 3-й день спелеоклиматотерапии, и связанным последующим ростом ИВВ из-за увеличения НА в системе. У девушек, вероятно, влияние спелеоклимато-те р а пии не стимулировало активацию АКТГ-НА стресс-реализующей оси, а происходили изменения внутри самой сердечно-сосудистой системы за счет влияния аэроионов на тканевые и клеточные механизмы. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Под влиянием спелеоклиматотерапии активировался парасимпатический контур регуляции. Динамика ИН у юношей и девушек отличалась: в группе девушек ИН изменялся незначительно на всем периоде исследования, а в группе юношей индекс напряжения постоянно нарастает. Изменение деятельности регуляторных систем организма по параметрам кожной проводимости и вариативности сердечного ритма у взрослого здорового человека под влиянием спелеоклиматотерапии зависело от пола испытуемых. У девушек и юношей наблюдались разные механизмы ответа регуляторных систем организма на действие аэроионов. При этом и у юношей, и у девушек в ответе на спелеоклиматическое воздействие не принимали участие центральные механизмы регуляции (по данным ВСР), механизм действия спелеоклимата был обусловлен работой внутренних физиологических систем (внутрисистемными механизмами) и изменением активности вегетативной нервной системы.

About the authors

V. A Semiletova

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: vera2307@mail.ru

E. V Dorokhov

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: norfiz@vrngmu.ru

References

Supplementary files