ymjЯкутский медицинский журналYakut Medical Journal1813-19052312-1017ЯНЦ КМП10.25789/YMJ.2019.68.06ymj-1157Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHПерестройки показателей вариабельности сердечного ритма, газообмена и микроциркуляции при велоэргометрии у лиц с различной степенью нагрузочной толерантностиRestructuring of heart rate variability, gas exchange and microcirculation at cycle-ergometry in persons with different degrees of exercise tolerancehttps://orcid.org/0000-0002-4511-6782АверьяноваИ. В.AveryanovaI. V.

Аверьянова Инесса Владиславовна – к.б.н., с.н.с.

г. Магадан

Averyanova Inessa Vladislavovna – Senior Researcher, Laboratory for Physiology of Extreme States

24 Karl Marx street, 24

Magadan, 685000, Ph. D. (Biology)

+7 (924) 691-11-46

Inessa1382@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4761-5144ВдовенкоС. И.VdovenkoS. I.

Вдовенко Сергей Игоревич – н.с.

г. Магадан

Vdovenko Sergei Igorevich – Researcher, Laboratory for Physiology of Extreme States

24 Karl Marx street, 24, Magadan, 685000, tel. +7 (924) 856-55-50

Vdovenko.sergei@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8983-2553ХаринА. В.KharinA. V.

Харин Антон Владимирович – м.н.с.

г. Магадан

Kharin Anton Vladimirovich – Junior Researcher, Laboratory for Physiology of Extreme States

24 Karl Marx street, 24, Magadan, 685000, tel. +7 (964) 455-27-40

Anton-harin@yandex.ruНИЦ «Арктика» ДВО РАНРоссияScientiic Research Center “Arktika”, Fareastern Branch of the Russian Academy of Sciences (SRC “Arktika” FEB RAS)Russian Federation201929082025042531Copyright © Аверьянова И.В., Вдовенко С.И., Харин А.В., 20252025Аверьянова И.В., Вдовенко С.И., Харин А.В.Averyanova I.V., Vdovenko S.I., Kharin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ymj.elpub.ru/jour/article/view/1157

Изучены особенности срочных адаптационных перестроек ряда функциональных систем организма в ответ на проведение велоэргометрического теста, а также выявлены маркерные критерии оценки уровня нагрузочной толерантности. На основании изучения показателей вариабельности сердечного ритма, непрямой калориметрии, капиллярного кровотока и с помощью модифицированного теста PWC170 было проведено сравнительное исследование юношей – студентов 17-19 лет из числа европеоидов – уроженцев Севера в 1-м и 2-м поколении. Результаты исследования позволили установить, что наиболее важными и информативными показателями в покое, отражающими степень толерантности к нагрузке, являются частота сердечных сокращений, концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе, коэффициент использования кислорода и скорость капиллярного кровотока. Во время выполнения нагрузочной пробы такими критериями выступают частота сердечных сокращений, MxDMn в соотнесении с ЧСС, отражающий степень снижения парасимпатической активации, а также уровень потребления кислорода.

The specific features of urgent adaptations of a number of functional systems of the body in response to a cycle-ergometric test were under study, and marker criteria for assessing the level of exercise tolerance were identified. Based on the study of heart rate variability, indirect calorimetry, capillary blood flow and a modified PWC170 test, a comparative study was carried out on young men aged 17-19 who were students from among Caucasians born in the North in the 1st and 2nd generations. The results of the study made it possible to establish that the most important and informative indices reflecting the degree of tolerance to the load are the heart rate, the concentration of carbon dioxide in the exhaled air, the oxygen utilization factor, and the rate of capillary blood flow. During the performance of the stress test, such criteria are heart rate, MxDMn in relation to heart rate, reflecting the degree of decrease in parasympathetic activation, as well as the level of oxygen consumption, whose values in individuals with normal load resistance continue to increase until the end of the test.

юношивариабельность сердечного ритмагазообменмикроциркуляциянагрузочный тестyoung menheart rate variabilitygas exchangemicrocirculationexercise testReferencesАнализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин [и др.] // Вестник аритмологии. – 2001. – № 24. – С. 65-83.Heart rate variability analysis when using different electrocardiographic systems (guidelines) / R.M. Baevskij, G.G. Ivanov, L.V. Chirejkin [et al] // Arrhythmology herald. – 2001. – №24. – pp. 65-83.Арсеньев Е.Н. Работоспособность и здоровье человека на Севере / Е.Н. Арсеньев. – Мурманск, 1993. – 97 с.Arsenyev E.N. Human work capacity and health in the North / E.N. Arsenyev. - Murmansk, 1993. - 87 p.Ванюшин Ю.С. Типологические особенности кровообращения юношей при адаптации к физической нагрузке / Ю.С. Ванюшин, Д.Е. Елистратов // Ульяновский медико-биологический журнал. – 2017. – № 1. – С. 131-138. DOI: 10.23648/UMBJ.2017.25.5254Vanjushin Ju.S. Blood circulation typological peculiarities in young men at adaptation to physical exercise / Ju.S. Vanjushin, D.E. Elistratov // Ulyanovsk Medico-biological Journal.-2017.-V.1.-P.131-138. DOI: 10.23648/UMBJ.2017.25.5254Максимов А.Л. Информативность пробы с ререспирацией для оценки устойчисовти организма юношей к сочетанному действию гипоксии и гиперкапнии / А.Л. Максимов, И.В. Аверьянова // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2017. – № 103(9). – С. 1058-1068.Maksimov A.L. The informative nature of the sample with reserpiration for assessing the resistance of young men to the combined effect of hypoxia and hypercapnia / A.L. Maksimov, I.V. Averyanova // Russian Journal of Physiology.-2001.-V.103, №9.-P.1058-1068.Перестройки кардиогемодинамики и микроциркуляции крови при локальной холодовой пробе у юношей уроженцев Севера / А.Л. Максимов, И.В. Аверьянова, А.В. Харин // Физиология человека. – 2017. – № 3. – С. 142-153. https://doi.org/10.7868/S0131164617030122Blood cardiohemodynamics, cardiointervalography and microcirculation restructuring in a local cold test in the North-born young men / A.L. Maksimov, I.V. Averyanova, A.V. Kharin // Human Physiology.-2017.-V.3.-P.142-153. DOI: https://doi.org/10.7868/S0131164617030122Похачевский А.Л. Значения изменчивости кардиоинтервалов при нагрузочном тестировании / А.Л. Похачевский, М.М. Лапкин // Физиология человека. – 2017. – № 43(1). – С. 81-88.Pohachevskij A.L. The meaning of cardio intervals variability at exercise testing / A.L. Pohachevskij, M.M. Lapkin // Human Physiology.-2017.-V.43, №1.-P.81-88. DOI: https://doi.org/10.7868/s0131164616060151Проявление гипометаболического эффекта в реакциях системы дыхания у спортсменов на физическую нагрузку при адаптации в среднегорье / В.И. Портниченко, В.Н. Ильин, М.М. Филлипов // Ульяновский медико-биологический журнал. – 2017. – № 2. – С. 117-124. https://doi.org/10.23648/UMBJ.2017.26.6226Manifestation of hypometabolic effect in athletes' respiratory system reactions for physical exercise during adaptation in the middle mountains / V.I. Portnichenko, V.N. Ilyin, M.M. Phillippov // Ulyanovsk Medico-biological Journal.- 2017.-V.2.-P.117-124. https://doi.org/10.23648/UMBJ.2017.26.6226Autonomic adaptations to intensive and overload training periods: a laboratory study / V. Pichot, T. Busso, F. Roche [et al.] // Med Sci Sports Exerc.-2002.-V.34 (10).-P.1660-1666. DOI: https://doi.org/10.1097/00005768-200210000-00019Autonomic adaptations to intensive and overload training periods: a laboratory study / V. Pichot, T. Busso, F. Roche [et al.] // Med Sci Sports Exerc.-2002.-V.34 (10).-P.1660-1666. DOI: https://doi.org/10.1097/00005768-200210000-00019Differential control of heart rate and sympathetic nerve activity during dynamic exercise: insight from intraneural recordings in humans / R.G. Victor, D.R. Seals, A.L. Mark // J Clin Invest.-1987.-V.79 (2).-P.508-16. DOI: https://doi.org/10.1172/jci112841Differential control of heart rate and sympathetic nerve activity during dynamic exercise: insight from intraneural recordings in humans / R.G. Victor, D.R. Seals, A.L. Mark // J Clin Invest.-1987.-V.79 (2).-P.508-16. DOI: https://doi.org/10.1172/jci112841Effects of a prolonged submersion on bone strength and metabolism in young healthy submariners / T. Luria, Y. Matsliah, Y. Adir [et al.] // Calcif. Tissue Int.-2010.-V.86(1).-P.8-13. DOI: https://doi.org/10.1007/s00223-009-9308-9Effects of a prolonged submersion on bone strength and metabolism in young healthy submariners / T. Luria, Y. Matsliah, Y. Adir [et al.] // Calcif. Tissue Int.-2010.-V.86(1).-P.8-13. DOI: https://doi.org/10.1007/s00223-009-9308-9Kim M.K. Exercise training-induced changes in heart rate recovery in obese men with metabolic syndrome / M.K. Kim, K. Tanaka, M.J. Kim [et al] // Metab Syndr Relat Disord.-2009.- V.7.-P.469-476. DOI: https://doi.org/10.1089/met.2008.0086Kim M.K. Exercise training-induced changes in heart rate recovery in obese men with metabolic syndrome / M.K. Kim, K. Tanaka, M.J. Kim [et al] // Metab Syndr Relat Disord.-2009.- V.7.-P.469-476. DOI: https://doi.org/10.1089/met.2008.0086Gleeson M. Temperature regulation during exercise / M. Gleeson // Int. J. Sports Med.-1998.-V.19.-P.96-99. DOI: https://doi.org/10.1055/s-2007-971967Gleeson M. Temperature regulation during exercise / M. Gleeson // Int. J. Sports Med.-1998.-V.19.-P.96-99. DOI: https://doi.org/10.1055/s-2007-971967Gonz’alez-Alonso J. Human thermoregulation and the cardiovascular system / J. Gonz’alez-Alonso // J. Exp. Physiol.-2012.-V.97 (3).-P.340-346. DOI: https://doi.org/10.1113/expphysiol.2011.058701Gonz’alez-Alonso J. Human thermoregulation and the cardiovascular system / J. Gonz’alez-Alonso // J. Exp. Physiol.-2012.-V.97 (3).-P.340-346. DOI: https://doi.org/10.1113/expphysiol.2011.058701Harris J.A. "A Biometric Study of Human Basal Metabolism"/ J.A. Harris, F.G. Benedict // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.-1918.-V.4 (12).-P.370-373. DOI: 10.1073/PNAS.4.12.370Harris J.A. "A Biometric Study of Human Basal Metabolism"/ J.A. Harris, F.G. Benedict // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.-1918.-V.4 (12).-P.370-373. DOI: 10.1073/PNAS.4.12.370Heart rate variability, blood pressure variability, and baroreflex sensitivity in overtrained athletes / M. Baumert, L. Brechtel, J. Lock [et al.] // Clin J Sport Med.-2006.-V.16(5).-P.412-417. DOI: https://doi.org/10.1097/01.jsm.0000244610.34594.07Heart rate variability, blood pressure variability, and baroreflex sensitivity in overtrained athletes / M. Baumert, L. Brechtel, J. Lock [et al.] // Clin J Sport Med.-2006.-V.16(5).-P.412-417. DOI: https://doi.org/10.1097/01.jsm.0000244610.34594.07Malpas S.C. Sympathetic nervous system overactivity and its role in the development of cardiovascular disease / S.C. Malpas // Physiol Rev.-2010.-V.90.-P.513-557. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00007.2009Malpas S.C. Sympathetic nervous system overactivity and its role in the development of cardiovascular disease / S.C. Malpas // Physiol Rev.-2010.-V.90.-P.513-557. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00007.2009New insights into central cardiovascular control during exercise in humans: a central command update / J.W. Williamson, P.J. Fadel, & J.H. Mitchell // Exp Physiol.-2006.- V.091.-P.51-58. DOI: https://doi.org/10.1113/expphysiol.2005.032037New insights into central cardiovascular control during exercise in humans: a central command update / J.W. Williamson, P.J. Fadel, & J.H. Mitchell // Exp Physiol.-2006.- V.091.-P.51-58. DOI: https://doi.org/10.1113/expphysiol.2005.032037Peripheral circulation / M.H. Laughlin, M.J. Davis, N.H. Secher [et al.] // J. Compr. Physiol.-2012.-V.2 (I).-P.321-447. DOI: https://doi.org/10.1002/cphy.c100048Peripheral circulation / M.H. Laughlin, M.J. Davis, N.H. Secher [et al.] // J. Compr. Physiol.-2012.-V.2 (I).-P.321-447. DOI: https://doi.org/10.1002/cphy.c100048Sato I. Autonomic nervous control of the heart in exercising man / I. Sato, Y. K. Hasegawa // Pflügers Arch.-1980.-V.384.-P.1-7. DOI: https://doi.org/10.1007/bf00589508Sato I. Autonomic nervous control of the heart in exercising man / I. Sato, Y. K. Hasegawa // Pflügers Arch.-1980.-V.384.-P.1-7. DOI: https://doi.org/10.1007/bf00589508The cardiovascular challenge of exercising in the heat / J. Gonzalez-Alonso, C.G. Crandall, J.M. Johnson // J. Physiol.-2008.-V.586 (1).-P.45-53. DOI: https://doi.org/10.1113/jphysiol.2007.142158The cardiovascular challenge of exercising in the heat / J. Gonzalez-Alonso, C.G. Crandall, J.M. Johnson // J. Physiol.-2008.-V.586 (1).-P.45-53. DOI: https://doi.org/10.1113/jphysiol.2007.142158The utility of heart rate recovery to predict right ventricular systolic dysfunction in patients with obesity / K. Tigen, T. Karaahmet, E. Gürel [et al.] // Anadolu Kardiyol Derg.-2009.- V.9.-P.473-479.The utility of heart rate recovery to predict right ventricular systolic dysfunction in patients with obesity / K. Tigen, T. Karaahmet, E. Gürel [et al.] // Anadolu Kardiyol Derg.-2009.- V.9.-P.473-479.Walsh T.S. Recent advances in gas exchange measurement in intensive care patients / T.S. Walsh // Br J Anaesth.-2003.-V.91.-P.120-131. DOI: https://doi.org/10.1093/bja/aeg128Walsh T.S. Recent advances in gas exchange measurement in intensive care patients / T.S. Walsh // Br J Anaesth.-2003.-V.91.-P.120-131. DOI: https://doi.org/10.1093/bja/aeg128

The authors declare that there are no conflicts of interest present.