Вегетативная регуляция сердечно-сосудистой системы после пробуждения и двигательная активность во время ночного сна в условиях длительной изоляции: описательное исследование

Введение. Ночной сон — важный фактор сохранения здоровья и высокой работоспособности. В условиях стресса, например при длительной изоляции, его качество и длительность приобретают особое значение: проблемы со сном способны усиливать стрессовое состояние и ухудшать когнитивные способности. В таких условиях продолжительность сна становится решающим фактором, влияющим на самочувствие и продуктивность человека-оператора в последующий день. Однако ее роль в формировании процессов утренней активации изучена недостаточно.

Цель. Выявление особенностей двигательной активности во время ночного сна и вегетативной регуляции после утреннего пробуждения у лиц с различной продолжительностью сна в условиях длительного изоляционного эксперимента.

Материалы и методы. Исследование проводилось в рамках международного изоляционного эксперимента «SIRIUS-23/24» с участием 6 здоровых добровольцев (2 мужчин, 4 женщины, возраст 25–37 лет). По продолжительности сна участники были разделены на две группы: с коротким (< 7 ч; n = 4, 2 мужчин, 2 женщины, возраст 27–37 лет) и более длительным сном (> 7 ч; n = 2, 2 женщины, возраст 25 и 34 года). Ежемесячно осуществляли мониторинг двигательной активности во время сна методом актиграфии, регистрацию ЭКГ и анкетирование о характеристиках сна сразу после пробуждения. Анализировали показатели вариабельности сердечного ритма (SDNN, TP, VLF, SI, LF/HF), вегетативный индекс Кердо, а также продолжительность, эффективность сна и двигательную активность во время сна. Для оценки достоверности различий выделенных групп применялся непараметрический критерий Манна — Уитни.

Результаты. У участников группы с непродолжительным сном эффективность сна была ниже, а двигательная активность в ночные часы — выше. У участников этой же группы после пробуждения выявлено относительное снижение симпатических влияний: более низкие значения частоты сердечных сокращений (61,5 уд/мин, p = 0,049), индекса Кердо (-9,4 усл. ед., p = 0,015) и SI (48 усл. ед., p = 0,04); и усиление парасимпатической активности: более высокие значения SDNN (59,3 мс, p = 0,005) и TP (1994 мс², p = 0,006), что свидетельствует о нарушении утренней активации. В группе с более длительным сном, несмотря на лучшие показатели сна, зафиксированы более низкие значения мощности VLF после пробуждения по сравнению с группой с коротким сном (p ≤ 0,05).

Выводы. В условиях длительной изоляции у некоторых членов экипажа отмечался короткий сон (< 7 ч), связанный с повышенной двигательной активностью во время ночного сна, снижением эффективности сна и ослаблением симпатической регуляции сердечного ритма после пробуждения. Полученные данные подчеркивают необходимость индивидуального подхода к оптимизации режима сна для поддержания работоспособности и здоровья в экстремальных условиях.

1. Hyndych A, El-Abassi R, Mader ECJ. The role of sleep and the effects of sleep loss on cognitive, affective, and behavioral processes. Cureus. 2025;17(5):e84232. https://doi.org/10.7759/cureus.84232

2. Уйба ВВ, Ушаков ИБ, Сапецкий АО. Медико-биологические риски, связанные с выполнением дальних космических полетов. Медицина экстремальных ситуаций. 2017;59(1):43–64. EDN: YHCZCT

3. Степанова СИ, Королёва МВ, Галичий ВА, Карпова ОИ. Взаимосвязь базовых составляющих цикла сон-бодрствование и режим труда и отдыха космонавтов. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023;57(3):5–17. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2023-57-3-5-17

4. Piltch O, Flynn-Evans EE, Young M, Stickgold R. Changes to human sleep architecture during long-duration spaceflight. Journal of Sleep Research. 2025;34(3):e14345. https://doi.org/10.1111/jsr.14345

5. Бочкарев МВ, Коростовцева ЛС, Коломейчук СН, Петрашова ДА, Шаламова ЕЮ, Рагозин ОН и др. Роль сна и изменений ритма сна-бодрствования в адаптации к условиям Арктики. Вестник Уральской медицинской академической науки. 2019;16(2):86–95. EDN: ZGOJRV

6. Basner M, Dinges DF, Mollicone D, Ecker A, Jones CW, Hyder E, et al. Mars 520-d mission simulation reveals protracted crew hypokinesis and alterations of sleep duration and timing. PNAS. 2013;110(7):2635–40. https://doi.org/10.1073/pnas.1212646110

7. Завалко ИМ, Рассказова ЕИ, Гордеев СА, Палатов СЮ, Ковров ГВ. Влияние длительной изоляции и ожидания значимого события на сон человека: результаты проекта «МАРС-520». Физиология человека. 2013;39(6):1–6. https://doi.org/10.7868/S0131164613060143

8. Ibrahim A, Ferri R, Cesari M, Frauscher B, Heidbreder A, Bergmann M, et al. Large muscle group movements during sleep in healthy people: normative values and correlation to sleep features. Sleep. 2023;46(8):zsad129. https://doi.org/10.1093/sleep/zsad129

9. Bliwise DL. Something old, something new: a brief history of body movement measurement in sleep. Sleep. 2023;46(8):zsad146. https://doi.org/10.1093/sleep/zsad146

10. Stephenson MD, Thompson AG, Merrigan JJ, Stone JD, Hagen JA. Applying heart rate variability to monitor health and performance in tactical personnel: А narrative review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2021;18(15):8143. https://doi.org/10.3390/ijerph18158143

11. Sammito S, Thielmann B, Böckelmann I. Update: Factors influencing heart rate variability-a narrative review. Frontiers in Physiology. 2024;15:1430458. https://doi.org/10.3389/fphys.2024.1430458

12. Shaffer F, Ginsberg JP. An overview of heart rate variability metrics and norms. Frontiers in Public Health. 2017;5:258. https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00258

13. Olshansky B, Sabbah HN, Hauptman PJ, Colucci WS. Parasympathetic nervous system and heart failure: Pathophysiology and potential implications for therapy. Circulation. 2008;118(8):863–71. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.107.760405

14. Mezick EJ, Matthews KA, Hall MH, Richard Jennings J, Kamarck TW. Sleep duration and cardiovascular responses to stress in undergraduate men. Psychophysiology. 2014;51(1):88–96. https://doi.org/10.1111/psyp.12144

15. Gonzales JU, Elavsky S, Cipryan L, Jandačková V, Burda M, Jandačka D. Influence of sleep duration and sex on age-related differences in heart rate variability: Findings from program 4 of the HAIE study. Sleep Medicine. 2023;106:69–77. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2023.03.029

16. Yuda E, Yoshida Y. Influence of posture and sleep duration on heart rate variability in older subjects. Appleid Science. 2025;15(5):2504. https://doi.org/10.3390/app15052504

17. Jaworski DJ, Roshan YM, Tae CG, Park EJ. Detection of sleep and wake states based on the combined use of actigraphy and ballistocardiography. 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). Berlin; 2019. https://doi.org/10.1109/EMBC.2019.8857650

18. Mack DC, Patrie JT, Felder RA, Suratt PM, Alwan M. Sleep assessment using a passive ballistocardiography-based system: preliminary validation. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Minneapolis; 2009. https://doi.org/10.1109/IEMBS.2009.5333805

19. Ковров ГВ, Медведева АВ, Аронсон АВ, Берлева ЮВ, Есюнина ИС, Куликова ВС и др. Дневная сонливость и когнитивные расстройства в пожилом возрасте. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;120(1):96–102. https://doi.org/10.17116/jnevro202012001196

20. Ковров ГВ, Стулова ЛС, Усс ОИ, Черникова АГ. Двигательная активность во время бодрствования при наличии и отсутствии состояния дневной сонливости в условиях 21-суточной антиортостатической гипокинезии. Технологии живых систем. 2025;22(3):53–62.

21. Баевский РМ, Иванов ГГ. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2001;(3):108–27. EDN: VWTHLT

22. Reed DL, Sacco WP. Measuring sleep efficiency: what should the denominator be? Journal of Clinical Sleep Medicine. 2016;12(2):263–6. https://doi.org/10.5664/jcsm.5498

23. Hirshkowitz M, Whiton K, Albert SM, Alessi C, Bruni O, DonCarlos L, et al. National Sleep Foundation’s updated sleep duration recommendations: final report. Sleep Health. 2015;1(4):233–43. https://doi.org/10.1016/j.sleh.2015.10.004

24. Mavroudis PD, Scheff JD, Calvano SE, Lowry SF, Androulakis IP. Entrainment of peripheral clock genes by cortisol. Physiological Genomics. 2012;44(11):607–21. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00001.2012

25. Попова ЕП, Богова ОТ, Пузин СН, Сычев ДА, Фисенко ВП. Спектральные показатели вариабельности сердечного ритма у пациентов с персистирующей фибрилляцией предсердий на фоне терапии амиодароном: клиническое наблюдение. Медицинский алфавит. 2019;2(30):18–22. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2019-2-30(405)-18-22