zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2024-64-10-652-658fmjxnhzurniimtpe-3588Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИзменения вариабельности ритма сердца и субклиническая сердечная недостаточность с сохранённой фракцией выброса левого желудочка у работников основных профессий угольной промышленностиChanges in heart rate variability and subclinical heart failure with preserved left ventricular ejection fraction in workers of the main professions at the coal industryhttps://orcid.org/0000-0001-5098-9185МартыновИлья ДмитриевичMartynovIlya D.

Старший научный сотрудник лаборатории прикладной нейрофизиологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний», кандидат медицинских наук

e-mail: mart-nov@yandex.ru

Senior researcher of the applied neurophysiology laboratory, Federal State Budgetary Scientific Institution "Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases", Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: mart-nov@yandex.ru

mart-nov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7158-4988КоротенкоОльга ЮрьевнаKorotenkoOlga Yu.

Заведующая отделением функциональной и ультразвуковой диагностики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний», кандидат медицинских наук

e-mail: olgakorotenko@yandex.ru

Head of the department for functional and ultrasound diagnostics, Federal State Budgetary Scientific Institution "Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases", Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: olgakorotenko@yandex.ru

olgakorotenko@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2204-1407ФилимоновЕгор СергеевичFilimonovEgor S.

Старший научный сотрудник лаборатории охраны здоровья работающего населения ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний», кандидат медицинских наук

e-mail: 171fes@gmail.com

Senior researcher of the laboratory for the health protection of the working population, Federal State Budgetary Scientific Institution "Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases", Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: 171fes@gmail.com

171fes@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2417-0261РумпельОлеся АлександровнаRumpelOlesya A.

Заведующая клинико-диагностической лабораторией ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний», кандидат медицинских наук

e-mail: olesyar-ne@ya.ru

Head of the clinical and diagnostic laboratory, Federal State Budgetary Scientific Institution "Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases", Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: olesyar-ne@ya.ru

olesyar-ne@ya.ruФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»РоссияResearch Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational DiseasesRussian Federation2024061120246410652658Copyright © Мартынов И.Д., Коротенко О.Ю., Филимонов Е.С., Румпель О.А., 20242024Мартынов И.Д., Коротенко О.Ю., Филимонов Е.С., Румпель О.А.Martynov I.D., Korotenko O.Y., Filimonov E.S., Rumpel O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/3588Введение

Введение. Высокая распространённость заболеваний системы кровообращения обусловливает необходимость их выявления и профилактики на ранних стадиях, особенно в регионах с высоким промышленным потенциалом. Возникновение субклинической сердечной недостаточности зависит от целого каскада уже персистирующих в организме процессов, которые в итоге могут манифестировать в клинически выраженные заболевания. Одним из возможных механизмов её развития является нарушение баланса вегетативной нервной системы с нарушением адаптационных возможностей к трудовому процессу, характеризующимся у шахтёров тяжёлыми физическими перегрузками.

Цель исследования — оценить изменения вариабельности ритма сердца у работников основных профессий угольной промышленности с признаками сердечной недостаточности с сохранённой фракцией выброса левого желудочка.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование включено 78 работников основных профессий угольной промышленности. Ультразвуковое исследование сердца проведено по общепринятым методикам с изучением продольной деформации миокарда. Определялась концентрация NT-proBNP в сыворотке крови методом твёрдофазного иммуноферментного анализа. Проведён анализ вариабельности ритма сердца, выделены временные, спектральные и линейные показатели.

Результаты

Результаты. Снижение продольной деформации миокарда определялось у 38,5% обследованных, признаки диастолической дисфункции — у 41%; в этих группах выявлена тенденция к повышению концентрации NT-proBNP. Выявлено значимое снижение показателя SDNN и повышение значений IC у обследованных шахтёров с сердечной недостаточностью с сохранённой фракцией выброса. Повышение показателей DFA и LF/HF отражают вегетативный дисбаланс в сторону симпатической активации, наблюдающийся у всех обследованных шахтёров.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Данное исследование лимитировано выборкой работников основных профессий угольной промышленности, проходящих периодический медицинский осмотр в Научно-исследовательском институте комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний.

Заключение

Заключение. Выявленная взаимосвязь между показателями сердечной недостаточности и показателями вариабельности ритма сердца (SDNN, LF/HF, DFA и IC) у шахтёров позволяет выделить группу лиц, подверженных наибольшему риску неблагоприятных исходов.

Этика

Этика. Исследование проведено с соблюдением стандартов биоэтического комитета НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний, установленных в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием человека в качестве субъекта» с поправками 2013 г. и «Правилами надлежащей клинической практики», утверждёнными приказом Министерства здравоохранения РФ от 01.04.2016 № 200н. Обследуемые подписали информированное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов

Участие авторов:Мартынов И.Д. — концепция и дизайн исследования, написание текста;Коротенко О.Ю. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, сбор литературных данных, написание текста;Филимонов Е.С. — сбор и обработка данных, редактирование;Румпель О.А.— сбор данных.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 16.09.2024 / Дата принятия к печати: 29.09.2024 / Дата публикации: 08.11.2024

Introduction

Introduction. The high prevalence of diseases of the circulatory system necessitates their detection and prevention at an early stage, especially in regions with high industrial potential. The occurrence of subclinical heart failure depends on a cascade of processes that are already occurring in the body and may eventually manifest themselves in clinically pronounced diseases. One of the possible mechanisms of its development is a violation of the balance of the autonomic nervous system with a violation of adaptive capabilities to the labour process, characterized by severe physical overloads among miners.

The study aims to evaluate changes in heart rate variability in workers of the main professions at the coal industry with signs of heart failure with a preserved left ventricular ejection fraction.

Materials and methods

Materials and methods. The study included 78 employees of the main professions at the coal industry. Specialists performed ultrasound examination of the heart according to generally accepted methods with the study of longitudinal deformation of the myocardium. The concentration of NT-proBNP in the blood serum was determined by solid-phase enzyme immunoassay. The authors also conducted an analysis of heart rate variability, determined temporal, spectral and linear parameters.

Results

Results. Specialists revealed a decrease in longitudinal myocardial deformation in 38.5% of the examined patients, signs of diastolic dysfunction in 41%; in these groups, a tendency to increase the concentration of NT-proBNP was revealed. In the examined miners with heart failure with preserved ejection fraction, they revealed a significant decrease in the SDNN index and an increase in IC values. The increase in DFA and LF/HF indicators reflects a vegetative imbalance towards sympathetic activation observed in all surveyed miners.

Limitations

Limitations. This study is limited to a sample of employees of the main professions of the coal industry undergoing periodic medical examination at the Research Institute of Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases.

Conclusion

Conclusion. The revealed relationship between indicators of heart failure and heart rate variability (SDNN, LF/HF, DFA and IC) in miners allows us to identify a group of people at greatest risk of adverse outcomes.

Ethics

Ethics. The study was conducted in compliance with the standards of the Bioethical Committee of the Research Institute of Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, established in accordance with the Helsinki Declaration of the World Medical Association «Ethical Principles of Conducting medical Research with human participation as a subject» as amended in 2013 and the «Rules of Good Clinical Practice» approved by Order No. 200n of the Ministry of Health of the Russian Federation dated 04/01/2016. The subjects signed an informed consent to participate in the study.

Contribution

Contribution:Martynov I.D. — concept and design of the study, writing the text;Korotenko O.Yu. — concept and design of research, data collection and processing, collection of literary data, writing text;Filimonov E.S. — data collection and processing, editing;Rumple O.A. — data collection.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interests

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

Received

Received: 16.09.2024 / Accepted: 29.09.2024 / Published: 08.11.2024

вариабельность ритма сердцасердечная недостаточностьпродольная деформация левого желудочкаугольная промышленностьheart rate variabilityheart failurelongitudinal deformation of the left ventriclecoal industryReferencesРябов В.А., Столбова О.Б. Современный промышленный комплекс Кемеровской области. Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017; 3: 41–6. https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-3-41-46 https://elibrary.ru/ymdxppRiabov V.A., Stolbova O.B. Modern Industrial Complex of the Kemerovo Oblast. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologicheskiye, tekhnicheskiye nauki i nauki o Zemle. 2017; 3: 41–6. https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-3-41-46 https://elibrary.ru/ymdxpp (in Russian).Фомин А.И., Халявина М.Н. Профессиональная заболеваемость и производственные риски в угольной промышленности Кузбасса. Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2018; 2: 89–97. https://doi.org/10.25558/VOSTNII.2018.02.010 https://elibrary.ru/xrspzzFomin A.I., Khalyavina M.N. Occupational morbidity and occupational risks in Kuzbass coal mining industry. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoy i ekologicheskoy bezopasnosti. 2018; 2: 89–97. https://doi.org/10.25558/VOSTNII.2018.02.010 https://elibrary.ru/xrspzz (in Russian).Чеботарев А.Г. Специальная оценка условий труда работников горнодобывающих предприятий. Горная промышленность. 2019; 1: 42–4. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2019-1-143-42-44 https://elibrary.ru/wtyfibChebotarev A.G. Special evaluation study of mine personnel working conditions. Gornaya promyshlennost′. 2019; 1: 42–4. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2019-1-143-42-44 https://elibrary.ru/wtyfib (in Russian)Бухтияров И.В., Чеботарев А.Г., Курьеров Н.Н., Сокур О.В. Актуальные вопросы улучшения условий труда и сохранения здоровья работников горнорудных предприятий. Мед. труда и пром. экол. 2019; 59(7): 424–9. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-7-424-429 https://elibrary.ru/ejxzmdBukhtiarov I.V., Chebotarev A.G., Courierov N.N., Sokur O.V. Topical issues of improving working conditions and preserving the health of workers of mining enterprises. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2019; 59(7): 424–9. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-7-424-429 https://elibrary.ru/ejxzmd (in Russian)Бондарев О.И., Филимонов С.Н. Гистогенетические аспекты пневмофиброза при кониотических изменениях у шахтёров Кузбасса. Медицина в Кузбассе. 2022; 21(3): 54–60. https://doi.org/10.24412/2687-0053-2022-3-54-60 https://elibrary.ru/nzbygmBondarev O.I., Filimonov S.N. Histogenetic aspects of pneumofibrosis during coniotic changes in Kuzbass miners. Meditsina v Kuzbasse. 2022; 21(3): 54–60. https://doi.org/10.24412/2687-0053-2022-3-54-60 https://elibrary.ru/nzbygm (in Russian)Здравоохранение в России. 2023: Статистический сборник. М.: Росстат; 2023. https://rosstat.gov.ru/folder/210/document/13218Healthcare in Russia. 2023: Statistical yearbook. Moscow: Rosstat; 2023. https://rosstat.gov.ru/folder/210/document/13218 (in Russian)Шастин А.С., Газимова В.Г., Цепилова Т.М., Малых О.Л., Панов В.Г. Заболеваемость болезнями системы кровообращения населения трудоспособного возраста в Российской Федерации в 2015-2019 гг. Региональные особенности. Профилактическая медицина. 2022; 25(11): 28–35. https://doi.org/10.17116/profmed20222511128 https://elibrary.ru/vhbdyjShastin A.S., Gazimova V.G., Tsepilova T.M., Malykh O.L., Panov V.G. Circulatory disease rates in the working-age population of the Russian Federation in 2015–2019: Regional features. Profilakticheskaya meditsina. 2022; 25(11): 28–35. https://doi.org/10.17116/profmed20222511128 https://elibrary.ru/vhbdyj (in Russian)Артамонова Г.В., Максимов С.А., Табакаев М.В. Тенденции смертности населения трудоспособного возраста от болезней системы кровообращения в Российской Федерации и Кемеровской области. Здравоохранение Российской Федерации. 2015; 59(6): 19–24. https://elibrary.ru/uxlsqlArtamonova G.V., Maksimov S.A., Tabakaev M.V. Тhe trends of mortality of able-bodied population because of diseases of blood circulation system diseases in the Russian Federation and the Kemerovo Region. Zdravookhraneniye Rossiyskoy Federatsii. 2015; 59(6): 19–24. https://elibrary.ru/uxlsql (in Russian)Тарас Е.С., Атаканова А.Н., Эрлих А.Д., Кисляк О.А. Хроническая сердечная недостаточность с сохранной фракцией выброса у лиц пожилого и старческого возраста. Лечебное дело. 2020; 1: 75–81. https://doi.org/10.24411/2071-5315-2020-12196 https://elibrary.ru/nphpywTaras E.S., Atakanova A.N., Erlikh A.D., Kislyak O.A. Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Elderly and Senile Patients. Lechebnoye delo. 2020; 1: 75–81. https://doi.org/10.24411/2071-5315-2020-12196 https://elibrary.ru/nphpyw (in Russian)Никифоров В.С., Никищенкова Ю.В. Современные возможности speckle tracking эхокардиографиии в клинической практике. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2017; 13(2): 248–55. https://doi.org/10.20996/1819-6446-2017-13-2-248-255 https://elibrary.ru/yoctirNikiforov V.S., Nikishchenkova Iu.V. Modern possibilities of speckle tracking echocardiography in clinical practice. Ratsional’naya farmakoterapiya v kardiologii. 2017; 13(2): 248–55. https://doi.org/10.20996/1819-6446-2017-13-2-248-255 https://elibrary.ru/yoctir (in Russian)Коротенко О.Ю., Филимонов Е.С., Мартынов И.Д. Факторы риска развития сердечной недостаточности с сохранённой фракцией выброса левого желудочка у работников основных профессий угольной промышленности. Мед. труда и пром. экол. 2023; 63(9): 611–6. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-9-611-616 https://elibrary.ru/lwgyrkKorotenko O.Yu., Filimonov E.S., Martynov I.D. Risk factors for the development of heart failure with a preserved left ventricular ejection fraction in workers of the main professions of the coal industry. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2023; 63(9): 611–6. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-9-611-616 https://elibrary.ru/lwgyrk (in Russian)Arshi B., Geurts S., Tilly M.J., van den Berg M., Kors J.A., Rizopoulos D., et al. Heart rate variability is associated with left ventricular systolic, diastolic function and incident heart failure in the general population. BMC Med. 2022; 20(1): 91. https://doi.org/10.1186/s12916-022-02273-9Arshi B., Geurts S., Tilly M.J., van den Berg M., Kors J.A., Rizopoulos D., et al. Heart rate variability is associated with left ventricular systolic, diastolic function and incident heart failure in the general population. BMC Med. 2022; 20(1): 91. https://doi.org/10.1186/s12916-022-02273-9Baig M., Moafi-Madani M., Qureshi R., Roberts M.B., Allison M., Manson J.E. et al. Heart rate variability and the risk of heart failure and its subtypes in post-menopausal women: The Women’s Health Initiative study. PLoS One. 2022; 17(10): e0276585. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0276585Baig M., Moafi-Madani M., Qureshi R., Roberts M.B., Allison M., Manson J.E., et al. Heart rate variability and the risk of heart failure and its subtypes in post-menopausal women: The Women’s Health Initiative study. PLoS One. 2022; 17(10): e0276585. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0276585Aronson D., Mittleman M.A., Burger A.J. Role of endothelin in modulation of heart rate variability in patients with decompensated heart failure. Pacing Clin Electrophysiol. 2001; 24(11): 1607−15. https://doi.org/10.1046/j.1460-9592.2001.01607.xAronson D., Mittleman M.A., Burger A.J. Role of endothelin in modulation of heart rate variability in patients with decompensated heart failure. Pacing Clin Electrophysiol. 2001; 24(11): 1607−15. https://doi.org/10.1046/j.1460-9592.2001.01607.xНауменко Е.П., Адзерихо И.Э. Тканевая допплерография: принципы и возможности метода (обзор литературы). Проблемы здоровья и экологии. 2012; 4: 17–22. https://elibrary.ru/unfigrNaumenko E.P., Adzeriho I.E. Doppler tissue imaging: principles and possibilities of the method (literature review). Problemy zdorov’ya i ekologii. 2012; 4: 17–22. https://elibrary.ru/unfigr (in Russian).Бондарев О.И., Бугаева М.С., Михайлова Н.Н. Патоморфология сосудов сердечной мышцы у работников основных профессий угольной промышленности. Мед. труда и пром. экол. 2019; 59(6): 335–41. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-6-335-341 https://elibrary.ru/gsskjgBondarev O.I., Bugaeva M.S., Mikhailova N.N. Pathomorphology of heart muscle vessels in workers of the main professions of the coal industry. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2019; 59(6): 335–41. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-6-335-341 https://elibrary.ru/gsskjg (in Russian).Бугаева М.С., Горохова Л.Г., Бондарев О.И., Михайлова Н.Н. Влияние угольно-породной пыли на риск развития морфологических нарушений сердечно-сосудистой системы. Мед. труда и пром. экол. 2020; 60(6): 415–20. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-6-415-420 https://elibrary.ru/wrhpcjBugaeva M.S., Gorokhova L.G., Bondarev O.I., Mikhailova N.N. Influence of coal-rock dust on the risk of developing morphological disorders of the cardiovascular system. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2020; 60(6): 415−20. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-6-415-420 https://elibrary.ru/wrhpcj (in Russian).Jian A., Todd C., Kaye D., Nanayakkara S. Association between heart rate variability and echocardiographic parameters in heart failure with reduced and preserved ejection fraction. Heart Lung Circ. 2019; 28(S4): S161. https://doi.org/10.1016/j.hlc.2019.06.065Jian A., Todd C., Kaye D., Nanayakkara S. Association between heart rate variability and echocardiographic parameters in heart failure with reduced and preserved ejection fraction. Heart Lung Circ. 2019; 28(S4): S161. https://doi.org/10.1016/j.hlc.2019.06.065Ямщикова А.В., Флейшман А.Н., Мартынов И.Д. Оценка вегетативных нарушений в шахтёров с вибрационной болезнью. Гигиена и санитария. 2023; 102(7): 664–9. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-7-664-669 https://elibrary.ru/qczrmoYamshchikova A.V., Fleishman A.N., Martynov I.D. Evaluation of autonomic disorders in miners with vibration disease. Gigiena i sanitariya. 2023; 102(7): 664–9. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-7-664-669 https://elibrary.ru/qczrmo (in Russian).Ksela J., Rupert L., Djordjevic A., Antonic M., Avbelj V., Jug B. Altered heart rate turbulence and variability parameters predict 1-year mortality in heart failure with preserved ejection fraction. J Cardiovasc Dev Dis. 2022; 9(7): 213. https://doi.org/10.3390/jcdd9070213Ksela J., Rupert L., Djordjevic A., Antonic M., Avbelj V., Jug B. Altered heart rate turbulence and variability parameters predict 1-year mortality in heart failure with preserved ejection fraction. J Cardiovasc Dev Dis. 2022; 9(7): 213. https://doi.org/10.3390/jcdd9070213Газизянова В.М., Булашова О.В., Хазова Е.В., Малкова М.И. Вариабельность сердечного ритма у пациентов с сердечной недостаточностью в сочетании с хронической обструктивной болезнью лёгких. Практическая медицина. 2018; 1: 15–20. https://elibrary.ru/yuziscGazizyanova V.M., Bulashova O.V., Khazova E.V., Malkova M.I. Heart rate variability in patients with heart failure combined with chronic obstructive pulmonary disease. Prakticheskaya meditsina. 2018; 1: 15–20. https://elibrary.ru/yuzisc (in Russian).Балашова Н.В., Андреева И.Г., Попов В.В. Вегетативная регуляция сердечно-сосудистой системы у практически здоровых мужчин 25–50 лет, проживающих в средней полосе России. Экология человека. 2008; 8: 17–21.Balashova N.V., Andreeva I.G., Popov V.V. Vegetative regulation of cardio-vascular system in healthy men aged 25-50 living in Russian midland. E`kologiya cheloveka. 2008; 8: 17–21 (in Russian).

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