Одной из наиболее популярных моделей, воспроизводящей эффекты микрогравитации на сердечно-сосудистую систему (ССС) человека является модель антиортостатической гипокинезии (АНОГ). Известно, что пребывание в условиях АНОГ сопровождается развитием компенсаторно-адаптивных реакций, характеризующихся, главным образом, уменьшением объема циркулирующей плазмы и перемещением объемов внеклеточной жидкости и крови из брюшной полости и нижних конечностей в краниальном направлении [1]. Так же, как и в космическом полете, после АНОГ наблюдаются признаки сердечной недостаточности, характеризующиеся ортостатической непереносимостью и снижем работоспособности [2]. Несмотря на многочисленные исследования влияния АНОГ на ССС, несколько вопросов, связанных, в первую очередь, с особенностями регуляторных процессов, остаются мало изученными.
Цель проведенного исследования заключалась в анализе изменений процессов вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы в условиях 21-суточной АНОГ.
В исследовании приняли участие 6 здоровых мужчин-добровольцев. Все добровольцы были допущены врачебно-экспертной комиссией к проведению испытаний. Процедуры и методики исследований были одобрены комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ – ИМБП РАН. Каждый участник подписал добровольное информированное согласие, в соответствии с положениями Хельсинской декларации прав человека 1964 г. и ее последующими обновлениями после разъяснения ему потенциальных рисков и преимуществ, а также характера предстоящего исследования.
В качестве интегральной характеристики для оценки текущего функционального состояния и физиологической однородности группы мы использовали анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР), который отражает модулирующие эффекты вегетативной регуляции и вегетативный гомеостаз системы кровообращения [3, 4]. Математический алгоритм метода главных компонент позволил разделить участников на группы. Однородную группу составили 5 испытателей, а показатели одного из участников значительно отклонялись, что позволило нам проанализировать его как отдельно выделенный случай.
Исследования проводились за 5 и 1 сутки до начала воздействия, во время эксперимента на 2, 7, 13 и 20-е сутки и после окончания воздействия на +1, +7, +14 сутки. В состоянии покоя после 15-минутного отдыха регистрировалась электрокардиограмма (ЭКГ) с последующим анализом ВСР.
Наиболее информативными показателями, отражающими баланс вегетативных влияний, в первую очередь, активность парасимпатического звена регуляции и степень его преобладания над симпатическим модулирующим вегетативным влиянием, являются RMSSD (квадратный корень суммы разностей последовательного ряда кардиоинтервалов, мс), pNN50 (процент различий между соседними интервалами NN, превышающий 50 мс, %) и HF (суммарная спектральная мощность всех интервалов NN от 0,15 до 0,4 Гц, мс2). Анализ данных показателей ВСР проводился по 5-минутным участкам записи ЭКГ. Кроме того, были проанализированы показатели, характеризующие активность симпатического звена регуляции, такие как SI (стресс-индекс, у.е) и LF (суммарная спектральная мощность всех интервалов NN от 0,04 до 0,15 Гц, связан с вагусным, симпатическим и барорефлексным механизмами, мс2).
При анализе показателей RMSSD (мс), pNN50 (%) и HF (мс2) было выявлено снижение парасимпатических модулирующих влияний, которое наиболее выражено с 7‑х суток воздействия. Показатели, характеризующие активность симпатического звена регуляции, такие как SI (у.е.) и LF (мс2) имеют незначительную тенденцию к увеличению, также выраженную с 7-х суток воздействия.
Наиболее значимо «включался» и увеличивался сразу на 3-е сутки воздейстия сверхнизкочастотный компонент спектра (VLF), что свидетельствует о доминировании в этот период центральной нервной системы, гуморальных и метаболических механизмов в регуляции ритма сердца. Этот компонент чуть снижается в середине эксперимента и снова доминирует с 13-х суток и до конца воздействия, а также на +1 сутки, но возвращается к «фоновым» показателям на 7 и 14-е сутки.
Таким образом, в группе добровольцев, принимавших участие в эксперименте с 21-суточной АНОГ, в дневной период суток в большей степени выражено снижение парасимпатических модулирующих влияний, по сравнению с симпатическими.