Княжев Илья Сергеевич — студент
ул. Карла Маркса, д. 112, г. Киров, 610998
Ilya S. Knyazhev — Student
Karla Marksa str., 112, Kirov, 610998
Караулова Лариса Владимировна — кандидат педагогических наук, доцент кафедры физики и медицинской информатики
ул. Карла Маркса, д. 112, г. Киров, 610998
Larisa V. Karaulova — Cand. Sci. (Ped.), Assoc. Prof., Department of Physics and Medical Informatics
Karla Marksa str., 112, Kirov, 610998
Резцов Олег Викторович — кандидат медицинских наук, доцент; заведующий кафедрой анатомии
ул. Карла Маркса, д. 112, г. Киров, 610998
Oleg V. Reztsov — Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Head of Anatomy Department
Karla Marksa str., 112, Kirov, 610998
Спицин Анатолий Павлович — доктор медицинских наук, профессор; заведующий кафедрой патофизиологии
ул. Карла Маркса, д. 112, г. Киров, 610998
Anatoly P. Spitsin — Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of Pathophysiology Department
Karla Marksa str., 112, Kirov, 610998
Введение. Методы математического моделирования широко используются в медицине для анализа устройства и работы систем организма и их корреляционных связей. В данной работе отбирались факторы, оказывающие существенное влияние на адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы, были построены модели множественной регрессии, отражающие зависимость адаптационного потенциала от этих факторов, и сравнивалась значимость линейной модели по сравнению с нелинейными. Цель исследования — определить особенности изменения системы кровообращения у студентов в период экзаменационной сессии и разработать математическую модель для прогнозирования адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы. Методы. В когортном наблюдательном исследовании приняли участие 74 студента федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Кировский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации в возрасте 18–23 лет, давшие согласие на участие в исследовании. Сформированы две группы в зависимости от доминирующего типа автономной нервной системы (группа 1 — лица с доминированием симпатической части периферического отдела автономной нервной системы (n = 54) и группа 2 — лица с ваготоническим типом регуляции (n = 20)). Главными критериями релевантности исследования среди студентов были показатели взаимосвязи между значениями их показателей гемодинамики и исходным автономным тонусом. В группах провели сравнительный анализ показателей гемодинамики в зависимости от доминирующего типа автономной нервной системы. Для построения регрессионной модели использовалось 74 наблюдения. Данные описывались с указанием медианы (Ме) и интерквартильного размаха в виде 25 и 75 процентилей. Сравнение показателей в независимых выборках (группах) осуществлялось с использованием непараметрического критерия U Манна — Уитни. Корреляционный анализ для установления связей между изучаемыми величинами выполнялся с использованием критерия Спирмена (r). Достоверными считали различия и корреляции при p < 0,05. Расчеты и анализ проводились с использованием электронных таблиц в программе Statistica Advanced 10 for Windows RU (Statsoft, Россия). Результаты. Состояние сердечно-сосудистой системы существенно зависит от доминирующего типа автономной нервной системы. Установлено, что такие показатели, как ударный объем крови, сердечный индекс, минутный объем крови, коэффициент эффективности кровообращения, были значимо выше, а диастолическое артериальное давление, среднее гемодинамическое давление, индекс сердечно-сосудистой регуляции — ниже у лиц с активацией симпатической части автономного отдела периферической нервной системы. Выявлены значимые корреляционные взаимосвязи между параметрами центральной гемодинамики и антропометрическими показателями в зависимости от доминирующего типа автономной нервной системы. Заключение. Достоверные различия показателей гемодинамики в зависимости от доминирующего типа автономной системы свидетельствуют о значимости нейрогуморальных механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы. Значения адаптационного потенциала превышали 2,0 балла, что указывало на напряжение адаптации сердечно-сосудистой системы. Исходя из проведенного корреляционного регрессионного анализа установлено, что наиболее существенной является разработанная авторами модель множественной линейной регрессии для прогнозирования адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы.
Background. Mathematical modeling is widely used in medicine to analyze the body systems in terms of their structure, work and interrelations. The present study investigates factors associated with the adaptation potential of the cardiovascular system, develops multiple regression models for the dependence of the adaptive potential on these factors, and compares the significance of the linear model with non-linear ones. Objectives. To determine changes in the circulatory system in students during the examination period and develop a mathematical model for predicting the adaptive potential of the cardiovascular system. Methods. The cohort observational study enrolled 74 students of Kirov State Medical University, aged 18–23 years, who gave consent to the survey. The participants were divided into two cohorts depending on the dominant type of the autonomic nervous system (group 1 — individuals with the dominance of sympathetic part of the peripheral division of the autonomic nervous system (n = 54) and group 2 — individuals with vagotonic type of regulation (n = 20)). The relationship between the hemodynamic parameters and the initial autonomic tone was considered as the main relevancy criterion of the study. Comparative analysis of hemodynamic parameters depending on the dominant type of autonomic nervous system was carried out in the cohorts. Development of the regression model was based on 74 observations. Data description included median (Me) and interquartile range representing 25th and 75th percentiles. The indicators in independent samples (cohorts) were compared using the non-parametric Mann—Whitney U test. Correlation analysis of relationships between the studied variables involved Spearman’s criterion (r). Differences and correlations were considered significant at p = 0.05. Calculations and analyses were performed using spreadsheets in Statistica Advanced 10 for Windows RU (Statsoft, Russia). Results. The state of the cardiovascular system significantly depends on the dominant type of the autonomic nervous system. Such parameters as stroke volume, cardiac index, cardiac minute output, circulatory efficiency were established to be significantly higher, whereas diastolic blood pressure, mean arterial pressure, cardiovascular index — lower in individuals with activation of the sympathetic part of the autonomic division of the peripheral nervous system. The study revealed significant correlations between the parameters of central hemodynamic and anthropometric parameters depending on the dominant type of the autonomic nervous system. Conclusion. Significant differences of hemodynamic parameters depending on the dominant type of autonomic system indicate the relevance of neurohumoral mechanisms of cardiovascular regulation. The values in adaptive potential exceeded 2.0 points, indicating the stress of the cardiovascular adaptation. The correlation regression analysis showed the greatest significance of the multiple linear regression model developed by the authors for predicting the adaptive potential of the cardiovascular system.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.