Вариабельность сердечного ритма в оценке донозологических изменений адаптационных реакций организма

АННОТАЦИЯ

В последние годы в медицине труда все большую актуальность приобретает изучение адаптационных возможностей организма работающих. Это связано, прежде всего, с выявлением изменений в основных регуляторных системах организма с целью оценки возможного развития профессиональной патологии при длительном воздействии неблагоприятных факторов. При чрезмерной активации регуляторных систем или часто повторяющихся неблагоприятных воздействииях стресс- реакция переходит из механизма адаптации в механизм повреждения. С патофизиологической точки зрения заболевание любой этиологии можно рассматривать как частное проявление фазы истощения реакции адаптационного синдрома.

Ключевые слова: сердечный ритм, хлопкоперерабатывающее производство, адаптационные механизмы.

Цель исследования: Оценка вариабельности сердечного ритма у рабочих хлопкоперерабатывающего производства

Основную группу исоссставили108 практически здоровых рабочих хлопкоперерабатывающего производства, контрольную группу составили 121 рабочих, не работавшие во вредных условиях производства.

Адаптационные и компенсаторные процессы у работающих реализуются путем рекомбинантных клеточных преобразований внутри уже существующих систем без увеличения числа составляющих их элементов, что позволяет организму обеспечивать долгосрочное приспособление к действию неблагоприятных факторов промышленной среды. Продолжение трудовой деятельности среди вредных профессиональных условий ведет к формированию преморбидных состояний, когда оптимальное функционирование систем организма обеспечивается более напряженной работой регуляторных механизмов. Благодаря активному воздействию адаптационных механизмов происходит своеобразная мобилизация центральных и периферических органов функциональной системы организма [1]. Но длительная производственная деятельность приводит к существенному напряжению механизмов физиологической регуляции, значительным расходам функциональных резервов организма, вплоть до их истощения с развитием патологических состояний и заболеваний [2]. роведена оценка активности различных регуляторных систем, обеспечивающих вегетативный гомеостаз сердечно-сосудистой системы у рабочих подготовительного цеха ХПП в зависимости от стажа.

Анализ изменений функционального состояния сердечно-сосудистой системы по уровню артериального давления, частоты сердечных сокращений ЧСС основной группы по сравнению с контрольной группой, показал достоверное снижение показателей систолического артериального давления САД, диастолического артериального давления ДАД, частоты сердечных сокращений ЧСС в стажевых группах до 5 лет и 6-10 лет. Так при стаже до 5 лет значение cистолического артериального давления составило (106,8±1,3 мм.рт.ст.; р<0,001) а при стаже 6-10 лет cистолuческое артериальное давление равнялось (107±2,0 мм.рт.ст.; р<0,001), что достоверно ниже чем у лиц контрольной группы 117,03±0,93 мм.рт.ст. В более высоких стажевых группах при стаже 11-15 лет значение cистолuческого артериального давления составило (127,4±2,0 мм.рт.ст.; р<0,001), при стаже 16-20 лет значение cистолического артериального давления было равно (130,5±1,6 мм.рт.ст.; р<0,001), а при стаже более 20лет значение систолического артериального давления составило (132,9±0,76 мм.рт.ст.; р<0,001), что достоверно выше чем у лиц контрольной группы 117,03±0,93 мм.рт.ст.

Диастолическое артериальное давление при стаже до 5 лет составило (67,1±0,94 мм.рт.ст.; р<0,05), а при стаже 6-10 лет диастолическое артериальное давление было (68,1±1,26 мм.рт.ст.; р<0,05), что достоверно ниже чем в контрольной группе 72,1±1,42 мм.рт.ст., диастолическое артериальное давление в стажевых группах 11-15 лет; 16-20 лет и более 20 лет имеет тенденцию к увеличению и составляет при стаже 11-15 лет (78±2,1 мм.рт.ст.; р<0,05), при стаже 16-20 лет (81,2±1,2 мм.рт.ст.; р<0,05), а при стаже более 20 лет значение диастолического артериального давления составило (83,8±0,9 мм.рт.ст.; р<0,001), что достоверно выше, чем в контрольной группе 72,1±1,42 мм.рт.ст., что объясняется по-видимому влиянием пестицидов, содержащихся в хлопковой пыли. Сложную картину управляющих воздействии нервной системы на сердце отражает вариабельность сердечного ритма. Оценка активности различных регуляторных систем, обеспечивающих вегетативный гомеостаз сердечно-сосудистой системы у рабочих подготовительного цеха хлопкопере-рабатывающего производства в зависимости от стажа показала, что перестройка регуляторных механизмов системы управления функциональным состоянием организма у рабочих основной группы проходила с определенной этапностью.

У малостажированных рабочих до 5 лет под действием вредных производственных факторов хлопковой пыли, содержащей пестициды, обладающих антихолинэстеразным действием происходит усиление холинергических механизмов. Уровень напряжения регуляторной нервной системы при этом характеризуется как оптимальный. Анализ состояния адаптационных систем показал, что у рабочих хлопкоперерабатывающего производства при стаже до 5 лет еще сохраняется удовлетворительная адаптация. Уровень напряжения регуляторной нервной системы при этом характеризуется как оптимальный. ри анализе динамики изменения вегетативных показателей по индексу Кердо у рабочих хлопкоперерабатывающего производства в зависимости от стажа (рисунок 1) было выявлено, что исходный вегетативный тонус при стаже 1-5 лет и 6-10 лет имеет ваготоническую направленность (по сравнению с контрольной группой снижен до («-» 4,2±0,08; р<0,001), и («-» 1,54±0,09; р<0,001), а при стаже более 11 лет имеет симпатическую направленность увеличен при стаже 11-15 лет на 4,3 раза и составил (7,3±0,05; р<0,001), при сравнении с контрольной группой, где индекс Кердо составил 3±0,05, с высокими показателями при стаже 16-20 лет - («+» 20,1±0,03; р<0,001), при стаже более 20 лет составил (6,11±0,04; р<0,001). Показатели амплитуды моды, которые отражают стабилизирующий эффект

централизации управления ритмом сердца, имели достоверно высокие значения в стажевых группах более 11лет (11-15 лет - 38,22±1,19%; р<0,001, 16-20 лет - (44,08±1,63%; р<0,001) и более 20 лет - (56,29±0,77%; р<0,001). В стажевой группе до 5 лет (29,19±0,03%) отмечается тенденция к снижению активации симпатико-адреналовой системы по сравнению с контролем (30,34±0,11%).

При анализе показателей моды, указывающего на доминирующий уровень функционирования синусового узла, заметно достоверное увеличение значения Мо в стажевой группе до 5 лет (396,38±10,7 сек; р<0,05) по сравнению с контрольной группой, где Мо равно 367,08±3,23 сек. В остальных стажевых группах значения Мо не имели достоверных отличий от контрольной группы. Показатели CV, демонстрирующие активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, также достоверно повышены при стаже 1-5 лет (8,31±0,54%, р<0,01) по сравнению с контрольной группой (7,03 ±0,34%). ндекс напряжения, отражающий степень централизации сердечного ритма с усилением симпатической регуляции, был достоверно выше во всех стажевых группах - до 5 лет (219,18±10,9 у.е.; р<0,05); при стаже 6-10 лет - 238,2±8,5 у.е.; р<0,01; при стаже 11-15 лет - 263,84±34,5 у.е.; р<0,01; при стаже 16-20 лет (281,13±11 у.е.; р<0,001) и наибольшее значение имел при стаже более 20 лет (358±2,52 у.е; р<0,001), по сравнению с контрольной (192,9±8,5 у.е.).

Рисунок 1 - Изменение показателей вариабельности сердечного ритма в зависимости от стажа.

□ ИФИ

■ Кердо

□ АМо, %

□ ИН, у.е.

□ Мо, с

■ HF, %

S LF, %

□ VLF, %

■ LF/HF

■ CV, %

При анализе спектральных показателей ритма сердца по сравнению с контрольной группы отмечалось достоверное увеличение мощности спектра области высоких частот HF, отражающего

влияние парасимпатического отдела ВНС по степени торможения активности автономного контура регуляции, в стажевой группе до 5 лет (33,87± 1,47%; р<0,001) по сравнению с контролем (27,92± 0,12%). Мощность медленных волн 1 порядка LF, характеризующая активность вазомоторного центра, сопровождается минимальной централизацией управления в группе 6-10 лет (41,03±2,3%; р<0,05) и достоверно увеличивалась в стажевых группах 11-15 лет (54,03±5,1%; р<0,001); 16-20 лет (65,75±3,0%; р<0,001) и более 20 лет (55,63±5,3%; р<0,001) в сравнении с контрольной группой (33,12±1,63%). Показатель, характеризующий относительный уровень активности симпатического звена регуляции, отражающий мощность спектра области медленных волн 2 порядка (VLF) - достоверно выше в стажевых группах: 16-20 лет (31,87±2,2%; р<0,01 ) и более 20 лет (39,3± 2,16%; р<0,001 ) в сравнении с контрольной группой (20,32±2,21%).

Активация мощности «очень» низкочастотной составляющей спектра (медленные волны второго порядка -VLF) свидетельствует о том, что процесс адаптации по мере увеличения стажа протекает с активацией надсегментарного уровня регуляции, что связано с состоянием значительного физического перенапряжения. Эти волны также можно считать индикаторами управления метаболических процессов, отражающих энергодефицитные состояния. Оценка уровня функционирования системы кровообращения и состояния адаптационного потенциала по данным изменения ИФИ продемонстрировала, что у рабочих ХПП развивается состояние напряжения механизмов адаптации, достоверно выраженное в стажевых группах 11-15 лет (3,83 ±0,79; р<0,05); 16-20 лет (4,05±0,92; р<0,05) в отличие от контрольной группы, среднее значение которого составило (2,26±0,01). В стажевой группе выше 20 лет адаптационные реакции целостного организма характеризуются истощением регуляторных систем (ИФИ - 4, 63±1,12; р<0,05), приводящих к срыву адаптации.

Анализ структуры сердечного ритма показал, что «ценой адаптации» структуры сердечного ритма с увеличением стажа более 20 лет является смещение баланса на гомеостатическом уровне в сторону усиления эрготропных влияний на ритм, что способствует еще большей стабилизации сердечного ритма и развитию энергодефицитного состояния. С увеличением стажа дефицит энергии способствует смещению контура регуляции в сторону активности трофотропных процессов, вызванных большим усилением энергетических процессов и проявляется нарушением миокардиального гемодинамического гомеостаза. Полученные результаты вполне объяснимы с позиций предложенной нами (Баевским Р.М.,1984) гипотезы о двухконтурной иерархической регуляции сердечного ритма. Согласно этой гипотезе чем выше уровень управления, тем больше период медленноволновых составляющих сердечного ритма, отражающих его активность. Каждый контур управляя нижележащими элементами может оказывать на них тормозящее или активирующее воздействие. Центральные контуры управления ритмом сердца представлены вазомоторным центром и подкорковыми симпатическими центрами. Их активность отражается медленными волнами 1-го и 2-го порядка. Вышележащие уровни управления вмешиваются в работу нижележащих только в том случае, если возникает их перенапряжение и функциональная недостаточность. Они постоянно контролируют их работу, корректируют ее в случае снижения функциональных резервов [3].

По сниженному вегетативному индексу Кердо, увеличению мощности спектра области высоких частот HF, увеличение значения Мо можно говорить о более высокой активности парасимпатической нервной системы у малостажированных рабочих до 5 лет. Анализируя данные исследований ритма сердца можно предположить, что в начале трудовой деятельности (при стаже до 5 лет) под действием вредных производственных факторов хлопковой пыли, содержащей пестициды, обладающие антихолинэстеразным действием происходит усиление холинергических механизмов. Уровень напряжения регуляторной нервной системы при этом характеризуется как оптимальный. Анализ состояния адаптационных систем по ИФИ показал, что у рабочих ХПП при стаже до 5 лет еще сохраняется удовлетворительная адаптация. В начале трудовой деятельности происходит приспособление организма к действию вредных производственных факторов и возникает тенденция к переходу в стадию адаптационной перестройки.

При стаже 6-10 активность симпатической нервной регуляции превалирует, что выражается в увеличении кардиоинтервалов соответстующих Амо, ИН, ИФИ, VLF, LF и увеличении индекса «Кердо» и снижении показателей CV %, дыхательных волн HF, уменьшении значений Мо. Регуляторная нервная система при этом функционирует в режиме умеренного напряжения. При стаже 11-15 лет перестройка сердечного ритма при хроническом воздействии вредных производственных факторов у рабочих хлопкового производства характеризуется еще большим увеличением показателей Амо, ИН, ИФИ, VLF, LF, повышением индекса Кердо, снижением показателей CV %, дыхательных волн HF, уменьшением значения Мо, что говорит о большей активности симпатической нервной регуляции и выраженном напряжении регуляторных систем. Адаптационная перестройка при стаже 6-15 лет проявляется напряжением механизмов адаптации. ри стаже 16-20 лет наступает состояние перенапряжения функциональных систем. При этом отмечается неудовлетворительная адаптация, что характеризуется еще большим увеличением показателей Амо, ИН, ИФИ, VLF, LF, снижением показателей CV%, дыхательных волн HF, уменьшением значения Мо. Неудовлетворительная адаптация служит причиной срыва и является основой для развития преморбидных состояний.

При стаже более 20 лет наступает состояние истощения регуляторной системы и срыв адаптации. ИН достигает до 358±2,52 усл.ед., АМо 56,29± 0,77%, ИФИ 4,63±1,12. Вегетативный индекс Кердо имеет значение «+»6,11±0,04. Показатели вегетативной нервной системы свидетельствуют о разбалансировке связей между симпатическими и парасимпатическими звеньями нервной системы. По данным спектрального анализа (снижение мощности дыхательных волн HF 10,82±0,34% свидетельствует о понижении вагусной активности, являющейся основной составляющей высокочастотного компонента. В то же время повышение мощности медленных волн 2-го порядка и 1-го порядка (VLF 39,3± 2,16% и LF 55,63 ± 5,3%) указывает на связь автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными и на превалирование центрального контура регуляции над активностью автономного.

Установлена поэтапная перестройка нервной регуляции и адаптационных механизмов организма в зависимости от стажа, происходит рост степени напряжения регуляторных систем, при стаже 10-15 лет у рабочих формируется неудовлетворительная адаптация и напряжение регуляторных систем. При стаже 16-20 лет-перенапряжение регуляторных систем, при стаже более 20 лет у рабочих при воздействии хронической интоксикации наблюдается состояние истощения регуляторной системы и срыв адаптации.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Хасанова Г.Н., Оранский И.Е, Рослая Н.А. Процессы адаптогенеза и ремоделирования сердце у рабочих электролизных цехов алюминиевых заводов // Гигиена труда и медицинская экология. - 2010. - №3. - С.51-57.
  2. Мейстер Д. Эргономические основы разработки сложных систем / пер. с англ. - М., 1997. - 136 с.
  3. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М., 1979. - 281 с.
  4. Кулкыбаев Г.А. К оценке адаптационного потенциала организма работающих на современном этапе // Физиология, адаптация, стресс: сб. науч. тр. V съезда физиологов Казахстана. - Караганда, 2003. - С.9-13.
Год: 2013
Город: Шымкент
Категория: Медицина