Download  article

DOI 10.34014/2227-1848-2019-3-114-124

 

HEART RHYTHM REGULATION IN FIRST-YEAR STUDENTS OF DIFFERENT ETHNIC GROUPS PROVIDING FOR THE POWER STRUCTURE OF TOTAL SPECTRUM

 

Al'-Shammari Mohammed Jasim Ismael

Belgorod State University, Belgorod, Russia

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

The investigation of the activity of the central and autonomous mechanisms of heart rhythm regulation as parameters of adaptation to the academic activities of students of various ethnic groups has both theoretical and practical significance.

The objective of the paper is to assess the role of central and autonomous mechanisms in heart rate regulation in first-year students of various ethnic groups by parameters and power structure of the total spectrum of heart rate variability (HRV).

Materials and Methods. The study consisted of two stages and included 120 students (21–23 year of age) of three ethnic groups (Arabic, Latin American, and Russian). The study was conducted in October and April of the 2016–2017 academic year. The Poly-Spectrum-Rhythm software module was used to record a 5-minute ECG. Then the author examined spectral characteristics of HRV parameters for each student and divided the obtained characteristics into subgroups in each ethnic group, taking into account the leading type of autonomous heart rhythm regulation. Heart rhythm was determined according to individual values of voltage index and absolute power of very low frequencies.

Results. At both stages, the third type of autonomous heart rhythm (HR) regulation dominated in Russian students. In Arab and Latin American students, the third (moderately prevailing parasympathetic autonomic regulation (MPPAR)) or fourth (strongly predominant parasympathetic autonomic regulation (SPPAR)) types were equally determined. In Latin American students, the first type with a moderate manifestation of central regulation (MMCR) of the heart rhythm was observed at both stages. In all ethnic groups of students with MPPAR and SPPAR of the heart rhythm, the power structure of the frequency components of the total neurohumoral regulation spectrum deviated from the norm.

Conclusion. During the academic year, Arab students with MPPAR of the heart rate demonstrated a slight decrease in initially dominant central contour with a pronounced manifestation of sympathicotonia; Latin American students demonstrated increase in parasympatheticotonia; while Russian students demonstrated increased sympathicotonia.

In subjects with MPPAR of the heart rate, the initial level of parasympathicotoni, manifested on the background of a high voltage of the central circuit of heart rhythm regulation, contributed to stress development in Arabs and Russians and the adaptation mechanism breakdown in Latin Americans.

Keywords: heart rate, heart rate regulation, ethnic groups, power structure of the total spectrum.

 

References

1. Al'-Shammari M.Ya.I. Spektral'nyy analiz variabel'nosti serdechnogo ritma u studentov-inostrantsev [Spectral analysis of heart rate variability in foreign students]. Nauchnyy rezul'tat. Ser. Fiziologiya. 2016; 1: 26–33 (in Russian).

2. Babunets I.V., Miridzhanyan E.M., Mshaekh Yu.A. Azbuka variabel'nosti serdechnogo ritma [ABC of heart rate variability]. Stavropol'; 2011. 112 (in Russian).

3. Pokhachevskiy A.L., Mikhaylov V.M., Gruzdev A.A. Funktsional'noe sostoyanie i adaptatsionnye rezervy organizma [Functional state and adaptive reserves of the body]. Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. 2016; 35: 11–15 (in Russian).

4. Khodyrev G.N., Khlybova S.N., Tsirkin V.I., Dmitrieva S.L. Metodicheskie aspekty analiza vremennykh i spektral'nykh pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma (obzor literatury) [Methodological aspects of the analysis of temporal and spectral indicators of heart rate variability (review)]. Vyatskiy meditsinskiy vestnik. 2011; 3–4: 60–65 (in Russian).

5. Al'-Shammari M.Ya.I. Osobennosti vegetativnogo kontura regulyatsii serdechnogo ritma u inostrannykh studentov [Characteristics of the autonomic contour of heart rate regulation in foreign students]. Materialy XXIII s"ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I.P. Pavlova [Proceedings of the 23rd Congress of I.P. Pavlov Physiological Society]. Voronezh; 2017: 1421–1422 (in Russian).

6. Shlyk N.I. Serdechnyy ritm i tip regulyatsii u detey, podrostkov i sportsmenov: monografiya [Heart rate and regulation type in children, adolescents and athletes: monograph]. Izhevsk; 2009. 255 (in Russian).

7. Baevskiy R.M., Ivanov G.G. Variabel'nost' serdechnogo ritma: teoreticheskie aspekty i vozmozhnosti klinicheskogo primeneniya [Heart rate variability: theoretical aspects and clinical applications]. Ul'trazvukovaya i funktsional'naya diagnostika. 2001; 3: 108–127 (in Russian).

8. Golukhova E.Z., Alieva A.M., Kakuchaya T.T. Variabel'nost' serdechnogo ritma i metody ee otsenki [Heart rate variability and methods for its assessment]. Kreativnaya kardiologiya. 2009; 3 (1): 76–82 (in Russian).

9. Bokeriya L.A., Bokeriya O.L., Volkovskaya I.V. Variabel'nost' serdechnogo ritma: metody, izmereniya, inerpretatsiya, klinicheskoe ispol'zovanie [Heart rate variability: methods, measurements, interpretation, and clinical use]. Annaly Aritmologii. 2009; 4: 21–32 (in Russian).

10. Venevtseva Yu.L., Mel'nikov A.Kh., Korneeva L.N. Pokazateli variabel'nosti ritma serdtsa v otsenke urovnya adaptatsii lits molodogo vozrasta [Heart rate variability parameters as a means of adaptation level evaluation in young people]. Vestnik aritmologii. 2000; 16: 53–55 (in Russian).

11. Gorst V.R., Gorst N.A. Uroven' adaptatsii serdechno-sosudistoy sistemy v yunosheskom vozraste i disregulyatsionnye protsessy [Cardiovascular system adaptation level and dysregulation processes in adolescence]. Novye issledovaniya. 2004; 1–2 (6–7): 133–134 (in Russian).

12. Mamiy V.I., Khaspekova N.B. O prirode nizkochastotnoy sostavlyayushchey variabel'nosti ritma serdtsa i roli simpatiko-parasimpaticheskogo vzaimodeystviya [Nature of the low-frequency component of heart rate variability and role of sympathetic-parasympathetic interaction]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. Sechenova. 2002; 2: 237–247 (in Russian).

13. Mikhaylov V.M. Variabel'nost' ritma serdtsa [Heart rate variability]. Opyt prakticheskogo primeneniya. Ivanovo; 2000. 200 (in Russian).

14. Shakhanova A.V., Chelyshkova T.V., Khasanova N.N. Funktsional'nye i adaptivnye izmeneniya serdechno-sosudistoy sistemy studentov v dinamike obucheniya [Functional and adaptive changes in students’ cardiovascular system while learning]. Vestnik Adygeyskogo gosudarstvennogo universiteta. 2008; 9: 57–67 (in Russian).

15. Yabluchanskiy N.I., Martynenko A.V. Variabel'nost' serdechnogo ritma v pomoshch' prakticheskomu vrachu [Heart rate variability as a source of useful information for a practitioner]. Dlya nastoyashchikh vrachey. Khar'kov; 2010: 56–85 (in Russian).

16. Pokrovskiy V.M. Formirovanie ritma serdtsa v organizme cheloveka i zhivotnykh [Heart rhythm formation in humans and animals]. Krasnodar: Kuban'-kniga; 2007. 144 (in Russian).

17. Revina N.E. Variabel'nost' serdechnogo ritma kak pokazatel' vegetativnogo regulirovaniya serdtsa pri emotsional'nom napryazhenii cheloveka [Heart rate variability as an indicator of heart autonomic regulation under emotional stress]. Vestnik Rossiyskoy AMN. 2006; 2: 41–45 (in Russian).

18. Chuyan E.N., Biryukova E.A., Ravaeva M.Yu. Kompleksnyy podkhod k otsenke funktsional'nogo sostoyaniya organizma studentov [Integrated approach to the evaluation of student’s functional state]. Uchenye zapiski Tavricheskogo natsional'nogo universiteta im. V.M. Vernadskogo. 2008; 1: 123–139 (in Russian).

19. WMA Declaration of Helsinki - Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects (as amended in 2013): 1–5 (ethical principles of human researches).

20. Task Force of The European Society of Cardiology and The North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Eur. Heart J. 1996; 17: 354–381.

21. Shlyk N.I., Zufarova E.I. Normativy pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma u issleduemykh 16–21 goda s raznymi preobladayushchimi tipami vegetativnoy regulyatsii [Standards for heart rate variability in 16–21 year-olds with various prevailing types of autonomic regulation]. Vestnik Udmurdskogo universiteta. 2013; 4: 97–105 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 612.1

DOI 10.34014/2227-1848-2019-3-114-124

 

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ПЕРВОКУРСНИКОВ РАЗНЫХ ЭТНИЧЕСКИХ ГРУПП С УЧЕТОМ СТРУКТУРЫ МОЩНОСТИ СУММАРНОГО СПЕКТРА

 

Аль-Шаммари Мохаммед Ясим Исмаел

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород, Россия

e-mail:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Исследование особенностей активности центральных и автономных механизмов регуляции сердечного ритма как показателей адаптации к учебной деятельности студентов разных этнических групп имеет теоретическую и практическую значимость.

Цель. Оценка участия центральных и автономных механизмов в регуляции сердечного ритма у студентов-первокурсников разных этнических групп по параметрам и структуре мощности суммарного спектра вариабельности сердечного ритма (ВСР).

Материалы и методы. Проведены два этапа исследования 120 студентов (21–23 года) трех этнических групп (арабской, латиноамериканской, русской) в октябре и апреле 2016–2017 учебного года. Используя программный модуль «Поли-Спектр-Ритм», записывали ЭКГ в течение 5 мин, оценивали спектральные характеристики параметров ВСР у каждого студента, распределяя их по подгруппам в каждой этнической группе с учетом ведущего типа автономной регуляции сердечного ритма, определяемого у них по индивидуальным значениям индекса напряжения и абсолютной мощности очень низких частот.

Результаты. У студентов русской группы на обоих этапах доминировал третий тип автономной регуляции сердечного ритма (СР), в арабской и латиноамериканской группах в равной мере определялись третий (УПАР) или четвертый (ВПАР) типы. У латиноамериканских студентов на обоих этапах был представлен первый тип с умеренным проявлением центральной регуляции (УПЦР) сердечного ритма. У всех этнических групп студентов с УПАР и ВПАР сердечного ритма структура мощности частотных компонентов суммарного спектра (ТР) отклонялась от нормы.

Выводы. В процессе обучения у арабской группы первокурсников с УПАР сердечного ритма исходно доминирующий центральный контур с выраженным проявлением симпатикотонии незначительно ослаб, у латиноамериканской – усилилась парасимпатикотония, у русской – возросла симпатикотония.

У испытуемых с ВПАР сердечного ритма исходный уровень парасимпатикотонии, проявляясь на фоне высокого напряжения центрального контура регуляции ритма сердца, способствовал развитию стресса у арабских и русских студентов и срыву механизмов адаптации у латиноамериканцев.

Ключевые слова: сердечный ритм, регуляция сердечного ритма, этнические группы, структура мощности суммарного спектра.

 

Литература

1. Аль-Шаммари М.Я.И. Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма у студентов-иностранцев. Научный результат. Сер. Физиология. 2016; 1: 26–33.

2. Бабунец И.В., Мириджанян Э.М., Мшаех Ю.А. Азбука вариабельности сердечного ритма. Ставрополь; 2011. 112.

3. Похачевский А.Л., Михайлов В.М., Груздев А.А. Функциональное состояние и адаптационные резервы организма. Вестник Новгородского государственного университета. 2016; 35: 11–15.

4. Ходырев Г.Н., Хлыбова С.Н., Циркин В.И., Дмитриева С.Л. Методические аспекты анализа временных и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма (обзор литературы). Вятский медицинский вестник. 2011; 3–4: 60–65.

5. Аль-Шаммари М.Я.И. Особенности вегетативного контура регуляции сердечного ритма у иностранных студентов. Материалы XXIII съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. Воронеж; 2017: 1421–1422.

6. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов: монография. Ижевск; 2009. 255.

7. Баевский Р.М., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2001; 3: 108–127.

8. Голухова Е.З., Алиева А.М., Какучая Т.Т. Вариабельность сердечного ритма и методы ее оценки. Креативная кардиология. 2009; 3 (1): 76–82.

9. Бокерия Л.А., Бокерия О.Л., Волковская И.В. Вариабельность сердечного ритма: методы, измерения, интерпретация, клиническое использование. Анналы аритмологии. 2009; 4: 21–32.

10. Веневцева Ю.Л., Мельников А.Х., Корнеева Л.Н. Показатели вариабельности ритма сердца в оценке уровня адаптации лиц молодого возраста. Вестник аритмологии. 2000; 16: 53–55.

11. Горст В.Р., Горст Н.А. Уровень адаптации сердечно-сосудистой системы в юношеском возрасте и дисрегуляционные процессы. Новые исследования. 2004; 1–2 (6–7): 133–134.

12. Мамий В.И., Хаспекова Н.Б. О природе низкочастотной составляющей вариабельности ритма сердца и роли симпатико-парасимпатического взаимодействия. Российский физиологический журнал им. Сеченова. 2002; 2: 237–247.

13. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения. Иваново; 2000. 200.

14. Шаханова А.В., Челышкова Т.В., Хасанова Н.Н. Функциональные и адаптивные изменения сердечно-сосудистой системы студентов в динамике обучения. Вестник Адыгейского государственного университета. 2008; 9: 57–67.

15. Яблучанский Н.И., Мартыненко А.В. Вариабельность сердечного ритма в помощь практическому врачу. Для настоящих врачей. Харьков; 2010: 56–85.

16. Покровский В.М. Формирование ритма сердца в организме человека и животных. Краснодар: Кубань-книга; 2007. 144.

17. Ревина Н.Е. Вариабельность сердечного ритма как показатель вегетативного регулирования сердца при эмоциональном напряжении человека. Вестник Российской АМН. 2006; 2: 41–45.

18. Чуян Е.Н., Бирюкова Е.А., Раваева М.Ю. Комплексный подход к оценке функционального состояния организма студентов. Ученые записки Таврического национального университета им. В.М. Вернадского. 2008; 1: 123–139.

19. WMA Declaration of Helsinki - Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects (as amended in 2013): 1–5 (ethical principles of human researches).

20. Task Force of The European Society of Cardiology and The North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Eur. Heart J. 1996; 17: 354–381.

21. Шлык Н.И., Зуфарова Э.И. Нормативы показателей вариабельности сердечного ритма у исследуемых 16–21 года с разными преобладающими типами вегетативной регуляции. Вестник Удмурдского университета. 2013; 4: 97–105.