kurskvestЧеловек и его здоровьеHumans and their health1998-57461998-5754Kursk State Medical University10.21626/vestnik/2022-3/04kurskvest-1065Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИMEDICOBIOLOGICAL SCIENCESВариабельность сердечного ритма крыс-самок Вистар в условиях различной физической активностиHeart rate variability in female Wistar rats under conditions of different physical activityhttps://orcid.org/0000-0002-2737-3435КоробоваВиктория НиколаевнаKorobovaViktoria N.

канд. мед. наук, ст. преподаватель кафедры патофизиологии, ст. науч. сотрудник НИИ общей патологии, КГМУ, г. Курск

Cand. Sci. (Med.), Senior teacher at the Department of Pathophysiology, Senior researcher at the Research Institute of General Pathology, KSMU, Kursk, Russian Federation

viktoria.korobova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1529-6014ВорвульАнтон ОлеговичVorvulAnton O.

очный аспирант, ассистент кафедры патофизиологии, мл. науч. сотрудник НИИ общей патологии, КГМУ, г. Курск

Full-Time Postgraduate Student, Assistant lecturer at the Department of Pathophysiology, Junior Researcher at the Research Institute of General Pathology, KSMU, Kursk, Russian Federation

vorvul1996@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7745-2599БобынцевИгорь ИвановичBobyntsevIgor I.

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой патофизиологии, директор НИИ общей патологии, КГМУ, г. Курск

Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Pathophysiology, Head of the Research Institute of General Pathology, KSMU, Kursk, Russian Federation

bobig@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9431-071XХабибулинРамис РадиковичKhabibulinRamis R.

студент, КГМУ, г. Курск

Student, KSMU, Kursk, Russian Federation

ra.md@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4844-8261КостюнинИлья НиколаевичKostiuninIlia N.

студент, КГМУ, г. Курск

Student, KSMU, Kursk, Russian Federation

ilia130302@mail.ruКурский государственный медицинский университет (КГМУ)РоссияKursk State Medical University (KSMU)Russian Federation2022271020222533241Copyright © Коробова В.Н., Ворвуль А.О., Бобынцев И.И., Хабибулин Р.Р., Костюнин И.Н., 20222022Коробова В.Н., Ворвуль А.О., Бобынцев И.И., Хабибулин Р.Р., Костюнин И.Н.Korobova V.N., Vorvul A.O., Bobyntsev I.I., Khabibulin R.R., Kostiunin I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.kursk-vestnik.ru/jour/article/view/1065

Цель исследования: изучение особенностей показателей вариабельности ритма сердца крыс-самок породы Вистар в условиях обычного бодрствования, умеренной физической активности и в период восстановления. Материалы и методы. Исследование выполнено на 48 крысах-самках Вистар в возрасте 5-6 месяцев. Показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) регистрировали при помощи «Физиобелт 2.5.1» (Нейроботикс, Россия). Анализ ВРС проводили по статистическим, геометрическим и спектральным показателям. Физическую нагрузку создавали с помощью двухминутного бега на тредмиле со скоростью 15 м/мин под углом 15°. В ходе эксперимента у каждого животного проводили 3 записи кардиосигнала: 1 - до нагрузки, 2 - сразу после нагрузки, 3 - после 15-минутного отдыха. Результаты. Физическая нагрузка приводила к значимым изменениям ряда статистических и геометрических показателей, однако спектральные показатели между записями не отличались. В связи с этим был выполнен кластерный анализ по TP, HF, LF записи 1, который позволил сформировать 2 группы: с низкими и высокими значениями спектра (НЗС и ВЗС). В каждой из выделенных групп были установлены значимые изменения в значениях показателей ВРС между записями: в группе с НЗС физическая нагрузка привела к изменению ЧСС, RRNN, Мо, HF (мс2), LF (мс2, %), VLF (мс2, %), LF/HF, IC, в группе с ВЗС - ЧСС, RRNN, Мо, Амо, ИВР, ПАПР, VLF (мс2), LF (%), IC. 15-минутное восстановление способствовало дальнейшему изменению величины параметров ВСР. Заключение. Установлено, что физическая нагрузка приводила к активации симпатического отдела вегета-тивной нервной системы, мобилизации нейрогуморальной регуляции, а также к изменению уровня регуляции кар-диоритма с периферического на центральный. Анализ параметров ВСР у самок с НЗС и ВЗС позволил установить особенности нейрогуморальной регуляции функционального состояния организма в исходно различных по спек-тральным характеристикам группах животных.

Objective: to study the characteristics of heart rate variability in female Wistar rats under conditions of normal wakefulness, moderate physical activity and during recovery. Materials and methods. The study was carried out on 48 female Wistar rats aged 5-6 months. Heart rate variability (HRV) was recorded using Physiobelt 2.5.1 (Neurobotics, Russia). HRV analysis was performed using statistical, geometric, and spectral indicators. Physical activity was created using a two-minute treadmill run at a speed of 15 m/min at an angle of 15°. During the experiment we made 3 records of cardiosignal in each anumal: 1 - before the load, 2 - immediately after the load, 3 - after 15-minute rest. Results. Physical activity led to significant changes in a number of statistical and geometric indexes, but no differences in the spectral indexes of all the records were not found. In this regard, we performed cluster analysis on TP, HF, LF indexes of the record 1 that allowed us to form 2 groups: with low and high spectrum values (LSV and HSV). In each group, we observed significant changes in the values of HRV indexes between the records: in the group with LSV, physical activity led to a change in HR, RRNN, Mo, HF (ms2), LF (ms2, %), VLF (ms2, %), LF/HF, IC, in the group with HSV - HR, RRNN, Mo, Amo, IVR, PAPR, VLF (ms2), LF (%), IC. 15-minute recovery contributed to a further change in the value of HRV parameters. Conclusion. The results of the current study demonstrated that physical activity led to activation of the sympathetic nervous system, mobilization of neurohumoral regulation, as well as a change in the level of regulation of the cardiorhythm from peripheral to the central one. The analysis of HRV parameters in females with LSV and HSV allowed us to establish the features of neurohumoral regulation of the functional state of the organism in groups of animals initially different in spectral characteristics.

вариабельность ритма сердцасамки Вистарфизическая нагрузкавегетативный баланснейрогуморальная регуляцияheart rate variabilityfemale Wistarphysical activityvegetative balanceneurohumoral regulationReferencesKuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Stupin V.O., Zhukova Y.D. Peculiarities of Heart Rate Variability Changes in Random-Bred Male Rats during Transition into Anesthetic Sleep under Stimulation of Central Neurotransmitter Systems. Bull Exp Biol Med. 2021;170(5):585-589. DOI: 10.1007/s10517-021-05111-9.Kuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Stupin V.O., Zhukova Y.D. Peculiarities of Heart Rate Variability Changes in Random-Bred Male Rats during Transition into Anesthetic Sleep under Stimulation of Central Neurotransmitter Systems. Bull Exp Biol Med. 2021;170(5):585-589. DOI: 10.1007/s10517-021-05111-9.Сальников Е.В., Сидоров А.В., Ноздрачев А.Д., Фатеев М.М. Вариабельность сердечного ритма у крыс, находящихся в различных состояниях. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. 2008;(4):137-142. EDN: KVXXEX.Salnikov E.V., Sidorov A.V., Nozdrachov A.D., Fateev M.M. Heart rate variability in rats under different conditions. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 3. Biologiya. 2008;(4):137-142 (in Russ.). EDN: KVXXEX.Морозова М.П., Лукошкова Е.В., Гаврилова С.А. Особенности оценки вариабельности ритма сердца у крыс. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2015;101(3):291-307. EDN: TLUJNH.Morozova M.P., Lukoshkova E.V., Gavrilova S.A. Some aspects of heart rate variability estimation in rats.Russian journal of physiology. 2015;101(3):291-307 (in Russ.). EDN: TLUJNH.Garabedian C., Champion C., Servan-Schreiber E., Butruille L., Aubry E., Sharma D., Logier R., Deruelle P. et al. A new analysis of heart rate variability in the assessment of fetal parasympathetic activity: An experimental study in a fetal sheep model. PLoS One. 2017;12(7):e0180653. DOI: 10.1371/journal.pone.0180653Garabedian C., Champion C., Servan-Schreiber E., Butruille L., Aubry E., Sharma D., Logier R., Deruelle P. et al. A new analysis of heart rate variability in the assessment of fetal parasympathetic activity: An experimental study in a fetal sheep model. PLoS One. 2017;12(7):e0180653. DOI: 10.1371/journal.pone.0180653Kuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Stupin V.O., Teplyi D.L. Effect of Atropine on Adrenergic Responsiveness of Erythrocyte and Heart Rhythm Variability in Outbred Rats with Stimulation of the Central Neurotransmitter Systems. Bull Exp Biol Med. 2018;165(5):597-601. DOI: 10.1007/s10517-018-4221-8. EDN: YBNSST.Kuryanova E.V., Tryasuchev A.V., Stupin V.O., Teplyi D.L. Effect of Atropine on Adrenergic Responsiveness of Erythrocyte and Heart Rhythm Variability in Outbred Rats with Stimulation of the Central Neurotransmitter Systems. Bull Exp Biol Med. 2018;165(5):597-601. DOI: 10.1007/s10517-018-4221-8. EDN: YBNSST.Геворкян В.С. Исследование воздействия одних и тех же стресс-факторов на поведение крыс разных видов и линий. Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. 2017;15(1):10.EDN: ZXYVFB.Gevorkyan V.S. Study of impact of same stress factors on behavior of rats of different species and lines. Electronic scientific edition Almanac Space and Time. 2017;15(1):10 (in Russ.).EDN: ZXYVFB.Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Гаврилушкин А.П., Довгалевский П.Я., Кукушкин Ю.А., Миронова Т.Ф., Прилуцкий Д.А., Семенов А.В. и др. Вестник аритмологии. 2002;(24):65-87. EDN: HSPLXF.Bayevskiy R.M., Ivanov G.G., Gavrilushkin A.P., Dovgalevskiy P.Ya., Kukushkin Yu.A., Mironova T.F., Prilutskiy D.A., Semenov A.V. et al. Analysis of heart rate variability using various electrocardiographic systems (guidelines). Journal of arrhythmology. 2002;(24):65-87 (in Russ.). EDN: HSPLXF.Курьянова Е.В. Влияние наркоза и рефлекторной стимуляции симпатоадреналовой и парасимпатической систем на вариабельность сердечного ритма крыс. Естественные науки. 2011;2(35): 141-148. EDN: NUNNPF.Kuryanova E.V. Effect of anesthesia and reflex stimulation of sympathoadrenal and parasympathetic systems on heart rate variability in rats. Estestvennyye nauki. 2011;2(35):141-148 (in Russ.). EDN: NUNNPF.Billman G.E. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Front Physiol. 2013;4:26. DOI: 10.3389/fphys.2013.00026Billman G.E. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Front Physiol. 2013;4:26. DOI: 10.3389/fphys.2013.00026Joe H. Ward Jr. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association. 1963;58:236-244. DOI: 10.1080/01621459.1963.10500845.Joe H. Ward Jr. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association. 1963;58:236-244. DOI: 10.1080/01621459.1963.10500845.Reyes-Lagos J.J., Ledesma-Ramírez C.I., Hadamitzky M., Peña-Castillo M.Á., Echeverría J.C., Lückemann L., Schedlowski M., Berg K. et al. Symbolic analysis of heart rate fluctuations identifies cardiac autonomic modifications during LPS-induced endotoxemia. Auton Neurosci. 2019;221:102577. DOI: 10.1016/j.autneu.2019.102577.Reyes-Lagos J.J., Ledesma-Ramírez C.I., Hadamitzky M., Peña-Castillo M.Á., Echeverría J.C., Lückemann L., Schedlowski M., Berg K. et al. Symbolic analysis of heart rate fluctuations identifies cardiac autonomic modifications during LPS-induced endotoxemia. Auton Neurosci. 2019;221:102577. DOI: 10.1016/j.autneu.2019.102577.Dragunova S.G., Kosyreva T.F., Severin A.E., Khamidulin G.V., Shmaevsky P.E., Popadyuk V.I., Kastyro I.V., Kleyman V.K. et al.Comparison of the effects of septoplasty and sinus lifting simulation in rats on changes in heart rate variability. Doklady Biochemistry and Biophysics. 2021;498(1):165-169. DOI: 10.1134/S1607672921030029. EDN: KOSFUE.Dragunova S.G., Kosyreva T.F., Severin A.E., Khamidulin G.V., Shmaevsky P.E., Popadyuk V.I., Kastyro I.V., Kleyman V.K. et al.Comparison of the effects of septoplasty and sinus lifting simulation in rats on changes in heart rate variability. Doklady Biochemistry and Biophysics. 2021;498(1):165-169. DOI: 10.1134/S1607672921030029. EDN: KOSFUE.Иванов Д.Г., Александровская Н.В., Афонькина Е.А., Ерошкин П.В., Семенов А.Н., Бусыгин Д.В. Адаптационные изменения у крыс при ежедневном выполнении физической нагрузки в методике «Бег на тредбане». Биомедицина. 2017;2:4-22. EDN: YUGRWF.Ivanov D.G., Alexandrovskaya N.V., Afonkina E.A., Eroshkin P.V., Semenov A.N., Busiigin D.V. Adaptive changes in rats under everyday physical load in "The run on treadmill" method. Journal Biomed. 2017;2:4-22 (in Russ.). EDN: YUGRWF.Курьянова Е.В., Теплый Д.Л. Вариабельность сердечного ритма самцов и самок нелинейных крыс и ее изменения при блокаде синтеза катехоламинов. Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2009;29(6):38-42. EDN: KYWHVP.Kuryanova E.V., Teplyi D.L. Heart rate variability in male and female nonlinear rats and its changes by catecholamines synthesis blockade. Byulleten’ Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2009;29(6):38-42 (in Russ.). EDN: KYWHVP.Morozova M.P., Evseev A.M., Banzelyuk E.N., Gavrilova S.A., Prokhorova A.V., Mironova O.G. Autonomic tone is associated with psychological personality profile in girls and boys. Human Physiology. 2020;46(5):473-482. DOI: 10.1134/S0362119720050102. EDN: MLCRKT.Morozova M.P., Evseev A.M., Banzelyuk E.N., Gavrilova S.A., Prokhorova A.V., Mironova O.G. Autonomic tone is associated with psychological personality profile in girls and boys. Human Physiology. 2020;46(5):473-482. DOI: 10.1134/S0362119720050102. EDN: MLCRKT.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.