Всероссийская молодежная научно-практическая конференция «Адаптация человека на Севере: медико-биологические аспекты», 3-4 декабря 2012 г., Архангельск Проблемы функционирования некоторых систем организма человека в Субарктике М. И. Бочаров Ухтинский государственный технический университет Кафедра физиологии и спортивной медицины Доминирующие факторы среды на Севере Температура и ее суточное колебание Влажность и ее перепады Атмосферное давление и ее суточное колебание Средняя суточная скорость движения воздуха Солнечная активность (по числу Вольфа и др.) Напряженность магнитного поля Земли (АК-индекс) Длительность светового дня (светопереодика) Социальные, техногенные и др. факторы Сезонная смертность от кардиоваскулятных заболеваний (слева) и ее зависимость от температуры окружающей среды (справа) жителей Норвегии в возрасте 65 лет и старше (J.B. Merser, M.I. Bocharov, 1998) Относительное количество (%) (%) Сезонная смертности от кардиоваскулятных заболеваний жителей Севера России (г. Архангельск) (J.B. Merser, M.I. Bocharov, 1998) 27 25 23 21 19 Весна Лето Осень Зима 20 20 15 15 1 10 2 3 4 10 5 0 5 ВЕСНА ЛЕТО ОСЕНЬ ЗИМА 0 Количество дней Количество случаев Среднее количество случаев внезапной смертности от кардиоваскулярной патологии (1), дней с перепадами атмосферного давления ± 8,5 мм рт. ст. (2), магнитовозмущений (3) и мощных солнечных вспышек (4) по сезонам года за трехлетний период (г. Архангельск) Относительное количество вероятных причин, сопроваждающих внезапную летальность от кардиоваскулярных заболеваний (за 3 года по г. Архангельску) 100 30-39 лет, n=42 % 40-49 лет, n=139 50-59 лет, n=199 80 60-69 лет, n=105 >70 лет, n=50 60 40 20 0 ОКН ИМ ПКС ДКС ДМ ГБ СД ИП ОКН – острая коронарная недостаточность; ИМ – инфаркт миокарда; ПКС – постинфарктный кардиосклероз; ДКС – диффузный кардиосклероз; ДМ – дистрофия миокарда; ГБ – гипертоническая болезнь; СД – сахарный диабет; ИП – избыточность питания. Количество случаев алкогольной интоксикации у северян (%) 35 легкая 30 средняя 25 тяжелая хрон. алк. 20 15 10 5 0 30-39 40-49 50-59 Возрастные группы 60-69 >70 лет Зависимость внезапной смертности от потребления алкоголя 1,0 Усл. ед. 0,5 0 Абстинентные Интактные Алкогользависимые Изменения регионарного кровотока (АСВ) при разной мощности локального охлаждения Ом 3 гр.С 18 гр. С 0,045 Охл. предпл. Интактное предпл. Мозг (лобно-височ. отд.) 0,120 Ом 0,120 Охл. кисть Ом 0,095 0,100 0,100 0,075 0,080 0,080 0,055 0,060 0,060 0,035 Ом 0,035 0,025 0,015 0,040 0,040 фон 1 2 охл. 3 4 5 мин фон 1 2 охл. 3 4 5 мин 0,015 фон 1 2 охл. 3 4 5 мин фон 1 2 охл. 3 4 5 мин Индивидуальные особенности изменения регионарного кровотока (АСВ) при малой мощности локального охлаждения (18оС) Интактное предпл. Мозг (лобно-височ. отд.) 24% 63% 13% 0,040 Ом 0,035 0,120 18% 72% Ом Охл. кисть Охл. предпл. 0,120 6% 72% 22% Ом 73% 27% 0,095 Ом 0,100 0,100 0,075 0,080 0,080 0,055 0,060 0,060 0,035 0,040 0,040 0,030 0,025 0,020 0,015 фон 1 2 3 охл. 4 5 мин фон 1 2 охл. 3 4 5 мин 0,015 фон 1 2 охл. 3 4 5 мин фон 1 2 охл. 3 4 5 мин Индивидуальные особенности изменения регионарного кровотока (АСВ) при большой мощности локального охлаждения (3оС) Мозг (лобно-височ. отд.) 9% Ом 31% 0,120 60% Ом 0,040 0,035 Интактное предпл. Охл. предпл. Ом 57% 0,120 65% 35% 43% 0,095 0,100 0,100 0,075 0,080 0,080 0,055 0,060 0,060 0,035 0,040 0,040 Охл. кисть Ом 15% 85% 0,030 0,025 0,020 0,015 фон 1 2 охл. 3 4 5 мин фон 1 2 охл. 3 4 5 мин 0,015 фон 1 2 3 охл. 4 5 мин фон 1 2 охл. 3 4 5 мин Интегрированные кривые кровотока (АСВ) контактного и интактного предплечья при локальных температурных воздействиях усл.ед 1,2 1,15 1,1 1,05 1 3 гр. 10 гр. 18 гр. 0,95 0 60 120 180 240 c 300 360 420 Бочаров М.И., Сорокин А.А. Фазовый анализ сосудистых терморегуляторных реакций при прессорно-холодовой пробе // Физиология человека. 1992. Т. 18, № 2. – С. 144148. Временные характеристики периферических сосудистых реакций и их терморегуляторная эффективность при прессорно-холодовой пробе в разные периоды года на Севере России (М±m) Период года А (мин) Δ А-В (мин) С (мин) D (мин) E (мин) Δ D-E (мин) ИХК (%) 0,770 1,489 0,710 1,673 2,21 0,539 36,9 0,036 0,081 0,056 0,055 0,067 0,041 2,79 0,803 1,576 0,853* 1,838* 2,375* 0,536 42,9 0,048 0,094 0,055 0,062 0,058 0,040 3,04 0,804 1,696* 0,914* 1,858* 2,339 0,480 44,2* 0,048 0,084 0,066 0,074 0,083 0,033 2,55 ЛЕТО ОСЕНЬ ЗИМА Временные периоды: А – длительность начальной констрикции или порог возникновения холодовой вазодилатации (ХВД); Δ А-В – длительность ХВД; С – пассивное согревание (функция теплоизоляционных свойств поверхностных тканей); D, E – начальная и конечная точки периода активного согревания конечности (функция усиления кровотока); ИХК – индекс холодовой компенсации Изменения ритма сердца при прессорно-холодовой пробе в контроле (К), на фоне введения мезатона (М) и нитроглицерина (Н) зимой на Севере России ЧСС, уд./мин 19-25 лет К 90 М Н 80 70 60 фон ЧСС, уд./мин 30-39 лет 90 80 70 60 фон Охл. 3 мин Восст. 3 мин Компоненты ЭКГ в фоне и при действии нитроглицерина у мужчин в разные периоды года на Севере России (М±σ) Лето (n=46) Зима (n=45) Зубец P1II, мВ 1.07 ± 0.59 1.26 ± 0.43* 1.04 ± 0.41 1.27 ± 0.39** Зубец RII, мВ 14.38 ± 2.20 14.19 ± 1.10 15.27 ± 2.36 15.02 ± 2.15 Зубец SaVF, мВ - 1.18 ± 1.20 - 1.09 ± 1.10 - 1.29 ± 0.81 - 0.92 ± 0.91* 3.76 ± 0.89 3.62 ± 0.99 3.88 ± 0.65 3.54 ± 0.80* Интервал P-Q, с 0.163 ± 0.03 0.167 ± 0.024 0.159 ± 0.018 0.166 ± 0.019* Интервал Q-T, с 0.390 ± 0.031 0.376 ± 0.021* 0.384 ± 0.02 0.376 ± 0.018* Интервал R-R, с 0.975 ± 0.136 0.881 ± 0.129*** 0.915 ± 0.133 0.843 ± 0.124 ** Вариационный размах X, с 0.191 ± 0.08 0.186 ± 0.09 0.22 ± 0.13 0.18 ± 0.06 Компоненты ЭКГ Зубец T1II, мВ КДРЛЖ, мм 2 ДЛПД, мм 0,3 0,2 0,1 0,0 0 0,1 . -0,1 . 0,0 -0,2 -1 . -0,1 -0,3 -0,4 -2 -0,2 -0,5 -3 -0,3 -0,6 ФВ, % 2 Средняя разность отклонений морфофункциональных параметров сердца летом (светлые столбики) и зимой (темные) у лиц с АГ (34-58 лет, n=17; II стадии 1-3 степени) в ответ на селективный β1-адреноблокатор («Эгилок») относительно исходного уровня 0,3 0,2 1 ТМжПД, мм V топ, см/с V1 тмп, см/с 4 0 . 0 . -2 2 -4 0 -6 -2 . -2 -4 -6 -8 -4 -10 -6 -12 -8 -14 -10 V2 тмп, см/с 4 ЧСС, уд/мин 0 УО, мл 10 . 2 -2 -4 0 . КДРЛЖ – конечный диастолический размер левого желудочка; ДЛПД – диаметр левого предсердия в диастолу; ТМжПД – толщина межжелудочковой перегородки в диастолу; ФВ – фракция выброса; Vтоп – трансаортальный поток; V1 и V2 – трансмитральный поток раннего и позднего диастолического наполнения левого желудочка; ЧСС – частота сердечных сокращений; УО – ударный объем. 5 0 . -2 -6 -4 -8 -6 -10 -8 -12 -15 -10 -14 -20 -5 -10 Вертикальные линии на гистограммах – доверительные интервалы (±tmd при р = 0,05) ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ Эффекторные структуры Афферентные структуры Холод Благодарю за внимание !!!