Электромагнитное излучение крайне высокой частоты модулирует вариабельность сердечного ритма у волонтеров

Полный текст

2 Введение На сегодняшний день одним из наиболее информативных неинвазивных методов исследования функционального состояния организма является вариабельность сердечного ритма (ВСР) [1-4]. Данный метод основан на периодических изменениях интервалов времени между сердечными сокращениями нормального синусового ритма сердца [5]. Согласно исследованиям многих авторов [4-7], ВСР отражает активность нейрогуморальных регуляторных механизмов как сердечно-сосудистой системы, так и организма в целом. В наших предыдущих исследованиях было выявлено достоверное изменение ВСР в процессе курсового воздействия электромагнитного излучения крайне высокой частоты (ЭМИ КВЧ) [8]. При этом использованные в исследовании статистические методы не имели высокой информативности при сравнении межгрупповых различий ВСР, а также не давали возможности в полной мере оценить точный вклад ЭМИ КВЧ в полученные изменения ВСР. В результате этого целью настоящего исследования явилось использование однофакторного дисперсионного анализа для оценки качественного и количественного вклада ЭМИ КВЧ в общую дисперсию показателей ВСР и сравнения межгрупповых различий эффективности КВЧ- воздействий. Материал и методы Для исследования было отобрано 57 студентов-волон- теров женского пола от 18 до 21 года, не имеющих патологических изменений сердечно-сосудистой системы. В соответствии со значениями индекса напряжения регуляторных систем (ИН) все испытуемые были разделены на 3 группы с низким (I группа, п = 17; до 50 усл. ед.), средним (II группа, п = 27; от 50 до 150 усл. ед.) и высоким (группа III, п = 13; от 150 усл. ед.) значением данного показателя. Воздействие ЭМИ КВЧ осуществлялось ежедневно на протяжении 10 дней в утреннее время суток с помощью 7-канального аппарата РАМЕД-ЭКСПЕРТ-04 (производство Таблица 1 Изменение показателей ВСР до и после 10 сеансов воздействия ЭМИ КВЧ Показатель Количество сеансов ЭМИ КВЧ Группы испытуемых I II III ИН Фон 45,5 ± 3,97 142,1 ± 7,19 270,8 ± 21,26 10 48,2 ± 6,28 81,6 ± 5,54 p < 0,001 124,6 ± 11,47 p < 0,001 HF Фон 1909,3 ± 133,68 399,7 ± 48,18 125,5 ± 13,16 10 1881,3 ± 339,00 754,8 ± 65,42 p < 0,001 340,2 ± 42,35 p < 0,001 LF Фон 1670,1 ± 153,16 732,5 ± 54,78 330,2 ± 32,87 10 1624,5 ± 185,46 1187,7 ± 61,43 p < 0,001 655,5 ± 48,83 p < 0,0001 AMo Фон 23,5 ± 1,47 35,7 ± 1,33 54,8 ± 2,20 10 22,8 ± 1,42 27,2 ± 1,22 p < 0,0001 32,3 ± 2,10 p < 0,01 RMSSD Фон 72,5 ± 3,11 34,9 ± 2,35 21,3 ± 1,89 10 74,5 ± 2,75 55,04 ± 4,09 p < 0,0001 42,6 ± 3,24 p < 0,001 Примечание. p - уровень достоверности различий по критерию Вилкоксона между значениями до и после 10 сеансов воздействия ЭМИ КВЧ. Оригинальные статьи научно-исследовательской лаборатории «Рамед», г. Днепропетровск; регистрационное свидетельство МЗ № 783/99 от 14.07.1999, выданное КНМТ МОЗ Украины на право применения в медицинской практике в Украине). Технические характеристики генератора: X = 7,1 мм, п = 42,4 ГГц, плотность потока мощности волны (ППМ) = 0,1 мВт/см2. Местом воздействия были выбраны области биологически активных точек: GI-15 правого плечевого сустава, симметричные E-34, RP-6 и GI-4; время воздействия 30 мин. Запись кардиограммы проводили с помощью аппаратно-программного комплекса Омега-М (производство научно-исследовательской лаборатории «Динамика», г. Санкт- Петербург) ежедневно в положении лежа в течение 5 мин после КВЧ-воздействия. Полученные кардиограммы автоматически преобразовывались в вариационные ряды кардиоинтервалов, для анализа которых использовали спектральные (мощности волн в высоко- и низкочастотных диапазонах спектра СР - HF и LF в мс2), геометрические (АМо - амплитуда моды) и статистические (RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разностных значений) методы ВСР, а также метод вариационной пульсометрии по Р.М. Баевскому (ИН). Оценка функции распределения исследуемых показателей ВСР позволила заключить, что параметры наблюдаемой нами выборки имели распределение, близкое к нормальному. Это дало возможность оперировать показателями вариативности признаков (дисперсией) с целью учета влияния организованных входных факторов. В качестве контролируемого фактора использовали курсовое воздействие ЭМИ КВЧ. Для оценки вклада влияния ЭМИ КВЧ в общую дисперсию использовали метод Н.А. Плохинского [9], при котором исследуемыми признаками факторного отклика являлись показатели силы влияния (п2) контролируемых факторов на значения рассматриваемых показателей ВСР. Учитывали следующие показатели: - SS-effect (Dx) - сумма квадратов в уравнении дисперсии, обусловленная действием контролируемых факторов; - SS-error (Dz) - сумма квадратов в уравнении дисперсии, обусловленная действием неконтролируемых факторов; - п2 - процентный вклад контролируемых факторов в общую дисперсию, рассчитанный по формуле: Я 100. D. r + Dz Суть этого метода состоит в том, что общая вариация результирующего показателя расчленяется на части, соответствующие раздельному и совместному влиянию различных качественных факторов, и остаточную вариацию, аккумулирующую влияние всех неучтенных составляющих. Статистическое изучение этих частей позволяет делать выводы о влиянии на результирующий показатель контролируемого фактора [10]. Статистическую обработку данных осуществляли с помощью пакета программ Омега-М и Статистика 6.0. Результаты В результате проведенного исследования были установлены достоверные изменения значений рассматриваемых показателей у испытуемых II и III групп (табл. 1). У испытуемых I группы достоверных изменений рассматриваемых показателей ВСР за весь курс исследования зарегистрировано не было. Из многочисленных литературных данных [4, 5, 11-13] известно, что HF отражает активность парасимпатического звена вегетативной нервной системы (ВНС), а умеренное преобладание значений HF в общем спектре согласуется с положением об адаптационно-трофическом защитном действии блуждающего нерва на сердце. LF - составляющая I группа i\2 (ИН), % T|2 (HF), % т|2 (LF), % 60-| 5040302010- 0-P Сутки II группа Сутки I группа 4 6 8 Сутки 10 Изменение процентного вклада ЭМИ КВЧ в общую дисперсию показателей ВСР на протяжении 10 дней эксперимента. * - уровень значимостиp < 0,05; • - уровень значимостиp < 0,001. спектра, напротив, в большей степени отражает активность симпатического отдела ВНС, в первую очередь вазомоторного центра [13, 14]. Кроме того, стабилизирующий эффект централизации управления СР, обусловленный в основном степенью активации симпатического отдела ВНС, отражается в значениях AMo и ИН, в свою очередь активность отдела автономной нервной системы отражают значения RMSSD [5, 11, 13, 14]. Таким образом, полученные данные о влиянии ЭМИ КВЧ на показатели ВСР свидетельствуют о качественном влиянии данного фактора на ВНС и адаптационный потенциал организма испытуемых, что подтверждается данными, полученными в наших предыдущих исследованиях. Проведение дисперсионного анализа и дальнейшая обработка полученных результатов позволила установить значительные изменения вклада ЭМИ КВЧ в общую дисперсию рассматриваемых показателей ВСР у испытуемых II и III группы, у испытуемых I группы, как и ожидалось, достоверных изменений данного показателя выявлено не было (см. рисунок). Следует отметить, что у испытуемых II групп0ы достоверное увеличение значений п2 регистрировали начиная с 3-4-х суток исследования, оно составляло для AMo 15,05% (p < 0,008), RMSSD - 11,02% (p < 0,02), HF - 13,82% (p < 0,008), LF - 20,07% (p < 0,002), ИН - 14,59% (p < 0,007) (см. рисунок). Интенсивное увеличение вклада контролируемого фактора в общую дисперсию у испытуемых II группы регистрировалось в течение последующих 6 сеансов ЭМИ КВЧ, при этом на 6-е сутки исследования значения п2 составляли для AMo 26,83% (p < 0,00005), RMSSD 25,54% (p < 0,0002), HF 24,94% (p < 0,0002), LF 35,06% (p < 0,00001), ИН 40,73% (p < 0,00001). Дальнейшее увеличение контролируемого фактора для всех показателей ВСР было менее интенсивным, и к 10-м суткам исследования значения п2 составляли для AMo 31,13%, RMSSD 27,38%, HF 30,03%, LF 37,49%, ИН 48,06% (p < 0,00001). Полученные изменения свидетельствуют о зависимости величины контролируемого фактора от количества повторений сеансов КВЧ- терапии. Однако следует отметить, что данная зависимость у испытуемых II группы не является прямолинейной, так как после 6 сеансов КВЧ-терапии интенсивность увеличения контролируемого фактора существенно снижается, при этом можно говорить о выходе значения п2 для рассматриваемых показателей ВСР на плато. У испытуемых III группы достоверное увеличение контролируемого фактора для показателей ВСР также наблюдалось начиная с 3-4-х суток исследования, при этом значения п2 к этому времени составляли для AMo 21,8% (p < 0,02), RMSSD 19,69% (p < 0,008), HF 24,11% (p < 0,008), LF 32,51% (p < 0,002), Si 32,79% (p < 0,002). Показатель Значения дисперсии Число сеансов воздействия 1 2 4 6 8 10 HF SS-effect 30010813 28923456 27590728 20564829 21377944 19994588 SS-error 5712668 5963242 9499355 7762291 30243650 30187242 F 136,5879 126,1075 75,5166 68,8824 18,37829 17,22116 p 0,001 0,001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 LF SS-effect 14735330 10943004 8284519 7593809 8604089 7015181 SS-error 7627550 11096344 10655298 8014939 12371674 11206304 F 50,2283 25,6407 20,2151 24,6339 18,0821 16,2761 p 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0003 AMo SS-effect 7432,53 5504,31 4009,12 2666,55 1822,75 664,27 SS-error 2467,63 3206,62 3185,16 2200,74 2157,52 2221,90 F 78,312 44,630 32,7259 31,503 21,966 7,7730 p 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,002 RMSSD SS-effect 22128,86 19811,8 13003,5 11596,2 11154,6 7905,8 SS-error 6285,46 7715,1 7945,2 7415,9 9764,6 13743,0 F 91,5367 66,7663 42,5531 40,6561 29,7013 14,9568 p 0,001 0,0001 0,0001 0,00001 0,0001 0,0007 ИН SS-effect 379796 206595,7 139794,0 109866,3 78066,1 43578,1 SS-error 117080 93569,1 64463,0 60587,2 60596,0 51872,8 F 84,3417 57,4067 56,3834 47,1473 33,4959 21,8425 p 0,001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,00001 Таблица 2 Значения дисперсионного анализа для показателей ВСР у испытуемых в разные сроки исследования под воздействием ЭМИ КВЧ Примечание. SS-effect - межгрупповая сумма квадратов отклонений отражает различия между группами; SS-error - внутригрупповая сумма квадратов отклонений, отражает различия внутри групп; F - значения критерия Фишера; p - уровень статистической значимости. Дальнейшие изменения заключались в последовательном увеличении доли контролируемого фактора на протяжении всего курса КВЧ-воздействия, значения которого на 10-е сутки составляли для AMo 67,87% (p < 0,0008), RMSSD 55,39% (p < 0,0002), HF 47,41% (p < 0,0008), LF 54,02% (p < 0,0002), ИН 58,47% (p < 0,0007). Таким образом, у испытуемых данной группы изменение вклада ЭМИ КВЧ в общую дисперсию, а следовательно, и силы его влияния на показатели ВСР протекало в той же направленности, что и во II группе, однако интенсивность влияний не снижалась на протяжении всего курса КВЧ-воздействия, вследствие чего значения п2 достигали более высоких уровней. При дисперсионном анализе также выявлены значительные изменения межгрупповых различий в значениях рассматриваемых показателей ВСР. Наиболее интенсивные изменения межгрупповой дисперсии (SS-effect) были зарегистрированы для показателей AMo и ИН, которые за 10 сеансов КВЧ-воздейстия снизились на 91% (p < 0,002) и 88% (p < 0,00001) соответственно (табл. 2). Изменение межгрупповой дисперсии для показателей статистического и спектрального анализа было менее выражено, при этом значения SS-effec для RMSSD, HF и LF на 10-е сутки исследования увеличились на 64% (p < 0,0007), 33% (p < 0,0002) и 52% (p < 0,0003) соответственно по отношению к значениям, полученным в 1-е сутки исследования. Таким образом, проведение дисперсионного анализа позволило выявить значительный вклад ЭМИ КВЧ в изменение значений рассматриваемых показателей ВСР. Следует отметить, что интенсивность воздействия ЭМИ КВЧ на значения показателей ВСР зависела как от исходного состояния испытуемых, так и от количества сеансов КВЧ- воздействия. При этом у испытуемых I группы с наиболее оптимальными значениями показателей ВСР не было зарегистрировано статистически значимых изменений контролируемого фактора в общей дисперсии за все время исследования. В то же время у испытуемых III группы, имеющих значительное напряжение регуляторных систем и отклонение значений исследуемых показателей от нормы, было зарегистрировано наиболее интенсивное увеличение вклада контролируемого фактора в изменение показателей ВСР на протяжении всего курса исследования. Во II группе испытуемых значения показателей ВСР занимали промежуточное положение, а увеличение вклада контролируемого фактора было менее интенсивно, чем у испытуемых III группы, и после 6-8 сеансов КВЧ-воздействия выходило на плато (см. рисунок). Вместе с тем под действием ЭМИ КВЧ наблюдалось уменьшение дисперсии в значениях ВСР между разными группами испытуемых. Такие изменения происходят в результате избирательного воздействия ЭМИ КВЧ, определяемого степенью отклонения значений ВСР от оптимальных, что, по-видимому, объясняется законом «начальных значений» Вильдера-Лейтеса, основной смысл которого состоит в «стягивании исходно различных значений показателя к единому уровню. Этап реакции, состоящий в уменьшении дисперсии признака, формируется чаще в зоне средних значений физиологической нормы» [15]. Кроме того, было установлено, что воздействие ЭМИ КВЧ на ВСР оказывает корригирующее действие в первую очередь за счет снижения централизации регуляторных механизмов, о чем свидетельствуют наиболее интенсивные изменения межгрупповой дисперсии для показателей ИН и AMo. Оригинальные статьи Таким образом, степень влияния ЭМИ КВЧ на изменения ВСР зависит от количества проведенных сеансов и исходного уровня функционального состояния испытуемых. Выводы 1. Курсовое воздействие ЭМИ приводит к качественным и количественным КВЧ изменениям дисперсии показателей ВСР. 2. Увеличение доли контролируемого фактора в общей дисперсии показателей ВСР зависит от изначального функционального состояния испытуемых. Наиболее интенсивные изменения регистрировали в III группе со значительными отклонениями вариабельности сердечного ритма от нормы; у испытуемых I группы с оптимальными значениями ВСР изменений контролируемого фактора не зарегистрировано. 3. Увеличение доли контролируемого фактора в общей дисперсиии показателей ВСР зависит от количества проведенных сеансов электромагнитного излучения, при этом максимальные значения п2 регистрируются после 10 сеансов. 4. Курсовое ЭМИ КВЧ приводит к уменьшению меж- групповой дисперсии показателей ВСР у испытуемых разных групп. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Финансирование. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, в рамках научного проекта А № 15-04-06054 «Феноменология и механизмы действия слабых электромагнитных факторов: ослабленного электромагнитного поля Земли и низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты». Исследование проведено по научно-исследовательской работе № 3873 «Обоснование применения оздоровительно-превентивных технологий на основе действия низкоинтенсивных факторов различной природы», выполняемой в рамках базовой части государственного задания в сфере научной деятельности № 2015/701.

Об авторах

Е. Н Чуян

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

г. Симферополь, Республика Крым

И. Р Никифоров

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

г. Симферополь, Республика Крым

Елена Александровна Бирюкова

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

Email: biotema@rambler.ru
канд. биол. наук, доц., ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского», кафедра физиологии человека и животных и биофизики Таврической академии (структурное подразделение) г. Симферополь, Республика Крым

И. С Миронюк

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

г. Симферополь, Республика Крым

М. Ю Раваева

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

г. Симферополь, Республика Крым

Список литературы

Дополнительные файлы