А.В. Дёмин – науч. сотрудник,  лаборатория физиологии кардиореспираторной системы и баромедицины, 

Государственный научный центр РФ – Институт медико-биологических проблем РАН (Москва) E-mail: a_demin2005@mail.ru

Ю.А. Попова – к.м.н., вед. науч. сотрудник,  лаборатория физиологии кардиореспираторной системы и баромедицины, Государственный научный центр РФ – Институт медико-биологических проблем РАН (Москва)

E-mail: julija.popova@gmail.com

А.В. Суворов – д.м.н., член-корреспондент РАКЦ, зав. отделом физиологии и биомеханики  кардиореспираторной системы в экстремальных условиях, Государственный научный центр РФ –  Институт медико-биологических проблем РАН (Москва)

E-mail: suvalex@inbox.ru

Постановка проблемы. Для контроля и оценки восстановления во время сна у космонавтов важно использовать доступный метод количественной оценки качества сна, основанный на измерении небольшого числа физиологических параметров. Цель работы – количественно оценить индивидуальные восстановительные свойства сна у здоровых людей при моделировании воздействия микрогравитации (на модели «cухой» иммерсии).

Задачи исследования: сравнение средних значений вегетативного индекса Кердо (ВИК) во время сна в нормальных условиях и на 5-е сутки «сухой» иммерсии; поиск аналитических выражений изменений ВИК в зависимости от продолжительности сна в условиях «сухой» иммерсии; определение максимумов и минимумов восстановления во время сна здоровых добровольцев; разработка методики индивидуальной оценки восстановления во время сна, основанной на зависимости ВИК от продолжительности сна, и оценка этим методом восстановления во время сна у здоровых добровольцев на 5-е сутки пребывания в «сухой» иммерсии.

Результаты. Исследование восстановления организма человека во время сна, основанное на анализе временных рядов ВИК в ночное время, было выполнено у пяти практически здоровых мужчин. Для исследования использовался портативный сомнологический прибор SomnoWatch (SomnoMedics, Германия), который позволяет регистрировать ЭКГ, систолическое и диастолическое артериальное давление и частоту сердечных сокращений за каждый сердечный цикл. Исследование ВИК во время ночного сна каждого добровольца проводилось дважды: в нормальных условиях сна (в контролируемых лабораторных условиях) и на 5-ю ночь пребывания в иммерсионной ванне. Продолжительность сна устанавливалась на основании дневниковых записей и визуального наблюдения за добровольцами. Значение артериального давления для каждого сердечного цикла вычислялось автоматически с использованием математического алгоритма скорости распространения пульсовой волны от сердца к пальцу кисти на основе измерения времени R-волн ЭКГ и времени соответствующих им пиков фотоплетизмограммы, индивидуальных антропометрических данных добровольцев и калибровочных измерений артериального давления с помощью осциллографического тонометра; ВИК рассчитывали на основе результатов измерений частоты сердечных сокращений и диастолического артериального давления без учета неинформативного множителя 100(%). Временные ряды измерений ВИК аппроксимировались полиномами, затем вычисляли площади областей между кривыми, полученными при различных условиях сна, и осью абсцисс, а затем сравнивали. Восстановление сна считалось тем лучше, чем больше площадь над кривой, полученная в результате интегрирования. Обнаружено что восстановление организма во время ночного сна у всех добровольцев в условиях «сухой» иммерсии снижалось по сравнению с нормальными условиями. Практическая значимость. Проведенные исследования и их анализ позволяют рекомендовать новый метод, основанный на измерении двух кардиологических параметров и расчете интегральных характеристик ВИК для количественной оценки восстановления организма во время физиологического сна, в том числе в экстремальных условиях.

Дёмин А.В., Попова Ю.А., Суворов А.В. Количественная оценка восстановления организма во время сна у здоровых людей в условиях «сухой» иммерсии // Технологии живых систем. 2020. Т. 17. № 2. С. 46–54. DOI: 10.18127/j20700997-202002-05.

1. Ковров Г.В. Сон в экстремальных условиях // Эффективная фармакотерапия. Неврология и психиатрия. 2011. № 2. С. 22–25.
2. Баевский Р.М., Орлов О.И. (ред.) Методы и приборы космической кардиологии на борту Международной космической станции. М.: Техносфера. 2016. С. 249.
3. Elliott A.R., Shea S.A., Dijk D.J., Wyatt J.K., Riel E., Neri D.F., Czeisler C.A., West J.B., Prisk G.K. Microgravity reduces sleep-disordered breathing in humans. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001. № 164(3). P. 478–485.
4. Пигарев И.Н. Висцеральная теория сна // Журнал высшей нервной деятельности. 2013. Т. 63. № 1. С. 86–104.
5. Козловская И.Б. Фундаментальные и прикладные задачи иммерсионных исследований // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2008. Т. 42. № 5. С. 3–7.
6. Черниговский В.Н. Интероцепторы. М.: Медгиз. 1960. 659 с.
7. Патент № 2461353 (РФ). Способ определения уровня физиологического восстановления организма человека / А.В. Дёмин, А.И. Иванов, О.И. Орлов, А.В Суворов. 2012.
8. Kerdo I. Ein aus Daten der Blutzirkulation kalkulierter Index zur Beurteilung der vegetativen Tonuslage. Acta neurovegetativa. 1966. Bd. 29. 2. P. 250–268.
9. Kryger M., Roth T., Dement W.C. Principles and Practice of Sleep Medicine. 6th ed. Philadelphia, PA: Elsevier. 2017. 1730 p.
10. Демин А.В. Разработка способа косвенной оценки потребления кислорода человеком // Вестник Тверского государственного ун-та. 2013. № 2. С. 90–98. 
11. Gesche Н., Grosskurth D., Kuchler G., Patzak A. Continuous blood pressure measurement by using the pulse transit time: comparison to a cuff-based method. Eur. J. Appl. Physiol. 2012. Jan. 10. № 112(1). P. 309–315.
12. Яхья Ю.Д., Берсенев Е.Ю., Ковров Г.В., Гречковская Д.В. Исследование полисомнографических показателей ночного сна и суточного профиля артериального давления в условиях 21-суточной «сухой» иммерсии / XLIV Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С.П. Королева и других выдающихся отечественных ученых – пионеров освоения космического пространства (Москва, 28–31 января 2020 г.): Сб. тезисов. Т. 2. С. 475–477.
13. Полуэктов М.Г. (ред.) Сомнология и медицина сна: Национальное руководство памяти А.М. Вейна и Я.И. Левина. М.: Медконгресс. 2020. 664 с.