Комплексная оценка функционального состояния организма военнослужащих флота: адаптационные возможности сердечно-сосудистой, центральной нервной и других систем в экстремальных условиях

ВВЕДЕНИЕ. Служба на флоте сопряжена с экстремальными нагрузками: психоэмоциональным стрессом, изоляцией, неблагоприятными климатическими условиями (особенно в Арктике) и гипоксией. Эти факторы нарушают вегетативный баланс, провоцируют срыв адаптационных механизмов и повышают риск развития сердечно-сосудистых и цереброваскулярных патологий. Сохранение функционального состояния (ФС) личного состава — ключевая задача военно-морской медицины. ЦЕЛЬ. Систематизировать данные о компенсаторно-приспособительных реакциях сердечно-сосудистой, дыхательной систем и церебральной гемодинамики у военнослужащих флота, а также оценить эффективность методов коррекции ФС в условиях службы.  МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Проведен систематический анализ 48 исследований (1998–2023 гг.) из PubMed, Scopus, eLibrary.ru, Web of Science, Cochrane Library, КиберЛенинка. Использованы следующие ключевые слова и их комбинации на русском и английском языках: вариабельность сердечного ритма / heart rate variability (HRV), капнография / capnography, морская медицина / marine medicine, военно-морская медицина / military naval medicine, функциональное состояние / functional state, адаптация / adaptation, стресс / stress, экстремальные условия / extreme environments, моряки / sailors, военнослужащие флота / naval personnel, церебральная гемодинамика / cerebral hemodynamics, реоэнцефалография / rheoencephalography (REG), арктический рейс / arctic voyage, коррекция функционального состояния / functional state correction. Критерии включения: оценка ФС у моряков в условиях походов; использование вариабельности сердечного ритма (ВСР); капнографии (PetCO₂); реоэнцефалографии (РЭГ); данные о динамике адаптации. РЕЗУЛЬТАТЫ. Авторами отмечен ряд закономерностей в изменении показателей центральной и периферической гемодинамики, а также газового состава крови. При ВСР снижение парасимпатической активности (RMSSD: с 43,1 до 27,2 мс; pNN50: с 4,4 до 3,2 %; p < 0,05) и рост симпатикотонии (LF/HF: с 3,4 до 3,7 Гц; VLF: + 91 % у новобранцев) в длительных  походах. В группе с коррекцией ФС (электростимуляция, БОС-тренинг) сохранен вегетативный баланс (RMSSD = 43 мс; pNN50 = 20,3 %; p = 0,01). Капнография: гиперкапния (PetCO₂ > 48 мм рт. ст.) к концу 4-месячных рейсов против нормализации при 2-месячных (p = 0,05). Церебральная гемодинамика (РЭГ): снижение пульсового наполнения мозга на 30–40 %, замедление венозного оттока (ПВО > 30 % при норме < 20 %; p = 0,015). Арктические условия повышают жесткость артерий (cfPWV + 15 %; p < 0,01). Транскраниальная стимуляция блуждающего нерва улучшает ВСР (HF + 24 %; p = 0,03). ОБСУЖДЕНИЕ. На основании поисково-аналитической работы выделены перспективные предикторы дезадаптации, к которым можно отнести симпатикотонию (↑LF/HF, ↓RMSSD) — маркер психоэмоционального стресса; гиперкапнию — следствие стресс-индуцированной гиповентиляции; цереброваскулярные нарушения (↑сосудистый тонус, ↓РИ на РЭГ) — риск когнитивного снижения. Оптимальная длительность рейсов — ≤ 2 мес. Эффективны методы коррекции: БОС-тренинг, неинвазивная стимуляция nVNS, комбинированные программы (когнитивно-поведенческая терапия (КПТ) + дыхательные практики). ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенный анализ подтверждает, что служба на флоте, особенно в условиях длительных походов, Крайнего Севера и Арктики, представляет собой комплексный экстремальный стрессор для организма военнослужащих. Поэтому перспективным направлением является включение в комплекс обследования по отбору кандидатов мероприятий, направленных на оценку адаптационного резерва (ВСР + стресс-тесты); мониторинг ФС в рейсах (ВСР, PetCO₂, пульсоксиметрия); внедрение коррекционных программ: nVNS, биологическая обратная связь (БОС), КПТ. Не менее важной является задача по активному накоплению опыта в изучении долгосрочных эффектов службы с целью разработки протоколов прогнозирования рисков.

1. Маряшин Ю. Е., Малащук Л. С. Причины снижения функциональных возможностей военнослужащих опасных профессий // Военно-медицинский журнал. 2016. Т. 337, №. 2. С. 68–70 [Maryashin Yu. E., Malashchuk L. S. Reasons for the decrease in the functional capabilities of military personnel in dangerous professions. Military Medical Journal, 2016, Vol. 337, No. 2, pp. 68–70 (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/RMMJ73590.

2. Хугаева С. Г, Милавкина И. А., Бойко И. М. Статистические показатели вариационной кардиоинтервалометрии у рыбаков тралового флота в рейсе в условиях Арктического Севера. // Бюллетень Северного государственного медицинского университета. 2011. № 1(26). С. 310–311 [Khugaeva S. G., Milavkina I. A., Boyko I. M. Statistical indicators of variational cardiointervalometry among trawl fleet fishermen on a voyage in the Arctic North. Bulletin of the Northern State Medical University, 2011, No. 1(26), pp. 310–311 (In Russ.)]. EDN UYZJSX.

3. Norre M. E. Posturography: head stabilization compared with platform recording. Application in vestibular disorders. Acta Otolaryngology Suppl, 1995, Vol. 520, part 2, pp. 434–436. doi: 10.3109/00016489509125291.

4. Онищенко А. В., Игнатьев Ю. Ф., Мосягин И. Г. Изменение показателей церебральной гемодинамики у военных моряков в зависимости от условий учебно-боевой деятельности // Экология человека. 2008. № 6. С. 3–6 [Onishchenko A. V. Ignatiev Yu. F., Mosyagin I. G. Changes in cerebral hemodynamics in military sailors depending on the conditions of combat training. Human ecology, 2008, No. 6, pp. 3–6 (In Russ.)]. EDN KXIIAZ.

5. Стрелков Д. Г. Оценка функциональных резервов кардиореспираторной системы организма человека при действии различных факторов // Эколого-физиологические проблемы адаптации. Материалы XII международного симпозиума. Москва: 2007. С. 422–424 [Strelkov D. G. Assessment of functional reserves of the cardiorespiratory system of the human body under the influence of various factors. Ecological and physiological problems of adaptation: materials of the XII International Conference. simp. Moscow, 2007, pp. 422–424 (In Russ.)].

6. Сапожников К. В., Сорокина И. В., Гусев А. В. и др. Профилактика фебрильной нейтропении у онкологических пациентов: данные реальной клинической практики // Современная онкология. 2023. Т. 25, № 1. С. 115–122 [Sapozhnikov K. V., Sorokina I. V., Gusev A.V., et al. Prevention of febrile neutropenia in cancer patients: data from real clinical practice. Modern oncology. 2023. Vol. 25, No. 1. pp. 115–122 (In Russ.)]. EDN QPQHVZ doi: 10.26442/18151434.2023.1.202138.

7. Парфенов Ю. А., Василевская М. А., Парфенов С. А. и др. Обоснование показаний к применению БОС-терапии и цитофлавина в лечении неврологических осложнений остеохондроза среди пожилых пациентов // Georgian Medical News. 2018. № 283. С. 89–96 [Parfenov Yu. A., Vasilevskaya M. A., Parfenov S. A., et al. Substantiation of indications for the use of BOS therapy and cytoflavin in the treatment of neurological complications of osteochondrosis among elderly patients. Georgian Medical News, 2018, No. 283, pp. 89–96. (In Russ.)]. EDN PEFRXX.

8. Литовкин А. В., Парфенов Ю. А., Парфенов С. А., Сапожников К. В. Формы оказания паллиативной помощи лицам старшей возрастной группы с онкологией // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 4. С. 58 [Litovkin A. V., Parfenov Yu. A., Parfenov S. A., Sapozhnikov K. V. Forms of palliative care for people of the older age group with cancer. Modern problems of science and education, 2017, No. 4, pp. 58. (In Russ.)]. EDN CGSKWK.

9. Седов А. В., Моисеев Ю. Б., Ханкевич Ю. Р. и др. Методические подходы к обоснованию номенклатуры антропометрических показателей операторов современных АСУ в интересах проектирования рабочих мест морской техники // Морская медицина. 2021. Т. 7, № 2. С. 8–14 [Sedov A. V., Moiseev Yu. B., Khankevich Yu. R., et al. Methodological approaches to substantiating the nomenclature of anthropometric indicators of operators of modern automated control systems in the interests of designing workplaces for marine equipment. Marine medicine, 2021, Vol. 7, No. 2, pp. 8–14 (In Russ.)]. doi: 10.22328/2413-5747-2021-7-2-8-14. EDN UFJZMZ.

10. Захаров К. И., Белов В. Г., Парфенов Ю. А. и др. Обоснование применения препарата «Цитофлавин» и когнитивно-поведенческой терапии в комплексном лечении пациентов старшей группы с деформирующим коксартрозом // Успехи геронтологии. 2019. Т. 32, № 3. С. 439–444 [Zakharov K. I., Belov V. G., Parfenov Yu. A., et al. Justification of the use of Cytoflavin and cognitive behavioral therapy in the complex treatment of senior group patients with deforming coxarthrosis. Successes of gerontology, 2019, Vol. 32, No. 3, pp. 439–444 (In Russ.)]. EDN PMWJZL.

11. Hughson R. L., Yamamoto Y. Mc., Cullough R. E., Sutton J. R., Reeves J. T. Sympathetic and parasympathetic indicators of heart rate control at altitude studied by spectral analysis. J Appl Physiol, 1985, 77(6), 2537–2542. doi: 10.1152/jappl.1994.77.6.2537. PMID: 7896588.

12. Агаджанян Н. А., Жвавый Н. Ф., Ананьев В.Н. Адаптация человека к условиям Крайнего Севера: экологофизиологические механизмы. М.: КРУК; 1998. С. 77–124 [Aghajanyan N. A., Zhvavyy N. F., Ananyev V. N. Human adaptation to the conditions of the Far North: ecological and physiological mechanisms. Moscow: KRUK; 1998, pp. 77–124 (In Russ.)].

13. Андрущенко А. А., Катюхин В. Н., Кострюкова Н. К., Прокопьев М. Н. Повышенная гелиогеомагнитная активность как фактор риска артериальной гипертензии у жителей Севера // Вестник новых медицинских технологий. 2007. Т. XIV, № 1. С. 65–67 [Andrushchenko A. A., Katyukhin V. N., Kostryukova N. K., Prokopyev M. N. Increased heliogeomagnetic activity as a risk factor for arterial hypertension in residents of the North. Bulletin of New Medical Technologies, 2007, Vol. XIV, No. 1, pp. 65–67 (In Russ.)].

14. Мызников И. Л., Щербина Ф. А. Динамика постоянного потенциала головного мозга у моряков в рейсах различной продолжительности // Экология человека. 2005. № 2. С. 53–57 [Myznikov I. L., Shcherbina F. A. Dynamics of constant brain potential in sailors on voyages of various duration. Human ecology, 2005, No. 2, pp. 53–57 (In Russ.)].

15. Довгуша В. В., Блощинский И. А. Концептуальные основы сохранения здоровья и медико-физиологического обеспечения корабельных специалистов // Вестник психотерапии. 2007. № 24(29). С. 57–64 [Dovgusha V. V., Blosh chinsky I. A. Conceptual foundations of health preservation and medical and physiological support for shipboard spe cialists. Bulletin of Psychotherapy, 2007, № 24(29), pp. 57–64 (In Russ.)]. EDN LAIPEB.

16. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task Force of the Europe an Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Eur Heart J, 1996, pp. 354–381.

17. Ханкевич Ю. Р., Сапожников К. В., Черкашин Д. В., Кутелев Г. Г., Парфенов С. А., Паулов А. А. Оценка эффективности мероприятий внутрипоходовой коррекции функционального состояния сердечно-сосудистой системы операторов глубоководных технических средств // Морская медицина. 2021. Т. 7, № 3. C. 20–31 [Khankevich Yu. R., Sapozhnikov K. V., Cherkashin D. V., Kutelev G. G., Parfenov S. A., Paulov A. A. Evaluation of the effectiveness of measures for intra-income correction of the functional state of the cardiovascular system of operators of deep-sea equipment. Marine medicine, 2021, Vol. 7, No. 3, pp. 20–31 (In Russ.)].

18. Malakauskienė R. Health related quality of life among seamen-focus on Lithuanian seamen. Blekinge Institute of Technology. School of Health Science. Master thesis (Supervisor:Karin Holmén). 2006.

19. Ханкевич Ю. Р., Седов А. В., Сапожников К. В., и др. Предпосылки создания автоматизированной информационной системы «паспорт здоровья спортсмена» с поддержкой базы данных // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2016. № 1. С. 144–149 [Khankevich Yu. R., Sedov A. V., Sapozhnikov K. V. [et al.] Prerequisites for the creation of an automated information system “athlete’s health passport” with data base support. Actual problems of physical and special training of law enforcement agencies, 2016, No. 1, pp. 144–149 (In Russ.)]. EDN VODJFR.

20. Lee S., Kim Y., Park J. Efficacy of a Combined Biofeedback and Cognitive Behavioral Program for Stress Management in Naval Ship Crews: A Randomized Controlled Trial. Appl Psychophysiol Biofeedback, 2023, 48(1), pp. 23–35.

21. Ишеков А. Н., Ишекова Н. И. Сравнительная характеристика показателей капнографии и вариабельности сердечного ритма у моряков в динамике рейсов различной продолжительности // Морская медицина. 2015. Т. 1, № 3. C. 23–27 [Ishekov A. N., Ishekova N. I. Comparative characteristics of capnography and heart rate variability among sailors in the dynamics of voyages of different duration. Marine medicine, 2015, Vol. 1, No. 3, pp. 23–27 (In Russ.)].

22. Ишеков А. Н., Ишеков Н. С. Показатели вариабельности сердечного ритма и стабилометрии у моряков в динамике арктического рейса // Морская медицина. 2015. Т. 1, № 2. C. 36–40 [Ishekov A. N., Ishekov N. S. Indicators of heart rate variability and stabilometry in sailors in the dynamics of the Arctic voyage. Marine medicine, 2015, Vol. 1, No. 2, pp. 36–40 (In Russ.)].

23. Зенков Л. Р., Ронкин М. А. Функциональная диагностика нервных болезней: руководство для врачей. М.: МЕД пресс-информ; 2004. 488 с. [Zenkov L. R., Ronkin M. A. Functional diagnostics of nervous diseases: a guide for doctors. Moscow: MEDpress-inform; 2004, 488 p. (In Russ.)].

24. Безруких М. М., Сонькин В. Д., Фарбер Д. А. Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка). М.: Академия; 2009. С 416 [Bezrukikh M. M., Sonkin V. D., Farber D. A. Age-related physiology: (Physiology of child develop ment). Moscow: Akademiya; 2009, pp. 416 (In Russ.)].

25. Онищенко А. В., Мосягин И. Г. Волновая активность головного мозга у военных моряков в различных условиях профессиональной деятельности // Экология человека. 2008. № 8. С. 49–53 [Onishchenko A.V., Mosyagin I. G. Brain wave activity in military sailors in various conditions of professional activity. Human ecology, 2008, No. 8, pp. 49–53 (In Russ.)].

26. Сапожников К. В., Парфенов С. А., Лазарев А. А. и др. Синтез бинарных исходов рандомизированных клинических исследований в байесовском сетевом метаанализе // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2024. Т. 26, № 3. С. 473–482 [Sapozhnikov K. V., Parfenov S. A., Lazarev A. A., et al. Synthesis of binary outcomes of randomized clinical trials in Bayesian network meta-analysis. Bulletin of the Russian Military Medical Academy, 2024, Vol. 26, No. 3, pp. 473–482 (In Russ.)]. doi: 10.17816/brmma629333. EDN JJKMBG.

27. Макаров Л. М., Комолятова В. Н., Куприянова О. О., и др. Национальные российские рекомендации по применению методики холтеровского мониторирования в клинической практике // Российский кардиологический журнал. 2014. T. 2, № 106. С. 6–71 [Makarov L. M., Komolyatova V. N., Kupriyanova N .O., et al. Russian national guidelines for the use of Holter monitoring techniques in clinical practice. Russian Journal of Cardiology, 2014, T. 2, No. 106, pp. 6–71 (In Russ.)].

28. Thayer J. F., Åhs F., Fredrikson M., Sollers J. J. 3rd, Wager T. D. A meta-analysis of heart rate variability and neuroim aging studies: implications for heart rate variability as a marker of stress and health. Neurosci Biobehav Rev, 2012, pр. 747–756.

29. Shaffer F., Ginsberg J. P. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front Public Health, 2017, pp. 258.

30. Dekker J. M., Crow R. S., Folsom A. R., et al. Low heart rate variability in a 2-minute rhythm strip predicts risk of coronary heart disease and mortality from several causes: the ARIC Study. Atherosclerosis Risk In Communities. Circulation. 2000. pр. 1239–1244.

31. Nussinovitch U., Elishkevitz K. P., Katz K., et al. Reliability of ultra-short ECG indices for heart rate variability. Ann Noninvasive Electrocardiol, 2011, pр. 117–122.

32. Berntson G. G., Bigger J. T. Jr, Eckberg D. L., et al. Heart rate variability: origins, methods, and interpretive caveats. Psychophysiology, 1997, pр. 623–648.

33. Pomeranz B., Macaulay R. J., Caudill M. A., et al. Assessment of autonomic function in humans by heart rate spectral analysis. Am J Physiol, 1985, 1, Pt 2, pр. 151–153.

34. Malliani A., Pagani M., Lombardi F., Cerutti S. Cardiovascular neural regulation explored in the frequency domain. Circulation, 1991, pp. 482–492.

35. Баевский Р. М., Иванов Г. Г., Чирейкин Л. В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем // Вестник аритмологии. 2001. № 24. C 65–86 [Baevsky R. M., Ivan ov G. G., Chireykin L. V., et al. Analysis of heart rate variability using various electrocardiographic systems. Bulletin of Arrhythmology, 2001, No. 24, pp. 65–86 (In Russ.)].

36. Ханкевич Ю. Р., Блощинский И. А., Вальский А. В. Динамика функционального состояния подводников в предпоходовый период // Военно-медицинский журнал. 2014. Т. 335, № 9 С. 55–60 [Khankevich Yu. R., Bloshchinsky I. A., Valsky A.V. Dynamics of the functional state of submariners in the pre-flood period. Military Medical Journal, 2014, Vol. 335, No. 9, pp. 55–60 (In Russ.)].

37. Chen L., Wang H., Zhang Y. Cerebral Hemodynamic Changes in Naval Personnel During Long-Duration Sea Voyages: A Transcranial Doppler Study. Mil Med, 2021; 186(Suppl 1), pp. 456–462.

38. Johansen I. B., Færevik H., Sandsund M., et al. Cardiovascular Effects of Long-Term Occupational Cold Exposure in Norwegian Navy Personnel. Int J Circumpolar Health, 2021; 80(1), pp. 80.

39. Gonzalez J. M., Ruiz-Lopez M., Perez-Valdecantos D., et al. Endothelial Dysfunction and Oxidative Stress in Spanish Navy Divers after a 6-Month Deployment. Front Physiol, 2023; 14, pp. 14.

40. Мызников И. Л., Щербина Ф. А. Динамика постоянного потенциала головного мозга у моряков в рейсах различной продолжительности // Экология человека. 2005. № 2. С. 53–57 [Myznikov I. L., Shcherbina F. A. Dynamics of constant brain potential in sailors on voyages of various duration. Human ecology, 2005, No. 2, pp. 53–57 (In Russ.)].

41. Petrova M. V., Sokolov A. Y., Ivanov L. L. Non-invasive Vagus Nerve Stimulation for Improving Autonomic Balance in Submariners During Deployment: A Pilot Study. Human Physiology, 2022; 7(6), pp. 301–308.

42. Smith J., Anderson R., Davis K. Submarine Deployment and Cardiac Ectopy: A Prospective Observational Study. Undersea Hyperb Med, 2022, pp. 145–155.

43. Маслов Н. Б., Блощинский И. А., Галушкина Е. А., Рогованов Д. Ю. Концептуальные подходы к оценке функционального состояния специалистов в процессе их профессиональной деятельности // Экология человека. 2012. № 4. С. 16–24 [Maslov N. B., Bloshchinsky I. A., Galushkina E. A., Rogovanov D. Y. Conceptual approaches to assessing the functional state of specialists in the process of their professional activity. Human ecology, 2012, No. 4, pp. 16–24 (In Russ.)]. EDN OWBHJL. 1

44. Bhavani-Shankar K., Moseley H., Kumar A. Y., Delph Y. Capnometry and anaesthesia. Can J Anaesth, 1992, pp. 617–632.

45. Williams V. P., Bishop-Fitzpatrick L., Lane J. D., et al. Electronic Self-Monitoring of Subjective Stress and Heart Rate Variability in US Navy Sailors During Deployment. Mil Med, 2020, pp. 688–696.

46. Ainslie P. N., Duffin J. Integration of cerebrovascular CO2 reactivity and chemoreflex control of breathing: mechanisms of regulation, measurement, and interpretation. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2009, 296(5), pp. 1473–1495. doi: 10.1152/ajpregu.91008.2008. Epub 2009 Feb 11.

47. Иванов А. О., Тягнерев А. Т., Безкишский Э. Н., Иодис А. А. Особенности функционального состояния и работоспособности экипажей строящихся кораблей на этапе выходов в море // Морская медицина. 2017. Т. 3, № 3. С. 70–77 [Ivanov A. O., Tyagnerev A. T., Bezkishsky E. N., Iodis A. A. Features of the functional state and working capacity of the crews of ships under construction at the stage of going to sea. Marine medicine, 2017, Vol. 3, No. 3, pp. 70–77 (In Russ.)]. doi: 10.22328/2413-5747-2017-3-3-70-77. DN ZMNTKZ.

48. Глушаков Р. И., Пирмагомедов Р. Я., Киричек Р. В., Кучерявый А. Е. Медицинские приложения наносетей: отдаленные перспективы. 3-й Азиатско-Тихоокеанский конгресс по военной медицине: материалы конгресса, Санкт-Петербург, 2016. СПб: Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова; 2016. С. 20–21 [Glushakov R. I., Pirmago medov R. Ya., Kirichek R. V., Kucheryavy A. E. Medical applications of nanosets: distant prospects. 3rd Asia-Pacific Congress on Military Medicine: Proceedings of the Congress, St. Petersburg, 2016. Saint Petersburg: Kirov Military Medical Academy, 2016, pp. 20–21 (In Russ.)]. EDN YGCAGV.