Частота сердечных сокращений (ЧСС) и ее вариабельность часто используются как объективные
параметры физиологической реакции животных и человека на антропогенный шум. В то же время в
большинстве исследований на морских млекопитающих реакция на шум оценивается по изменениям
поведения или слуха. В данной работе мы подводим итоги исследований особенности реакции белух
(отряд китообразных) на шум по параметрам сердечного ритма. Данные были получены на 5 животных,
которые содержались в экспериментальных бассейнах. Белухам предъявляли высокочастотный тональный
шум (частота: 9.5-108 кГц; пиковая интенсивность: 150-170 дБ; длительность: 1-100 мин) и низкочастотный
антропогенный шум (сейсморазведка и судоходство; 200 Гц-2 кГц, 140-160 дБ; 10-180 мин). Реакция белух
на шум характеризуется высокой вариабельностью. Выраженность реакции зависит от многих факторов,
включая параметры самого шума (в первую очередь, интенсивность и частота), индивидуальные
особенности животных, а также от условий эксперимента. Реакция животных на шум во многих случаях
ослаблялась при повторном предъявлении шума, т.е. имела признаки привыкания. Начало шума
сопровождалось учащением мгновенной ЧСС (тахикардия) или урежением ЧСС (брадикардия), а также
параллельным снижением вариабельности ЧСС. Учащение ЧСС сопровождалось частым и регулярным дыханием, а урежение – задержками дыхания или апноэ. Выраженность реакции на шум была меньше (или
реакции отсутствовала), если интенсивность шума увеличивалась до максимального уровня постепенно.
Отмена шума могла сопровождаться урежением ЧСС и более продолжительными, чем в контрольных
условиях задержками дыхания. У одной белухи реакция на шум состояла в сужении диапазона вариации
мгновенной ЧСС и исчезновении синусовой аритмии сердечного ритма (вдохи без учащения мгновенной
ЧСС). Изменения ЧСС при действии шума не всегда сопровождались изменениями в поведении белух.
Учащение ЧСС в начале шума имеет признаки острого стресса. Природа других перестроек ЧСС
(например, исчезновение дыхательной синусовой аритмии) и возможные их последствия для животных при
длительном действии шума до конца не понятны.
Исследования поддержаны грантом РФФИ 16-04-01306.

The pattern of heart rate (HR) and its variability is often used as an objective parameter of physiological
response to fatiguing noise in land animals and in humans. At the same time, the majority of studies in aquatic
mammals measure behavioral and hearing reactions of animals to noise. Here we summarize the features of
cardiac response in belugas (representatives of Cetaceans) based on the data collected in a total of 5 animals
housed in laboratory pools. The belugas were exposed to a high frequency tonal noise (frequency: 9.5-108 kHz;
intensity: 150-170 dB; duration: 1-100 min) and a low frequency anthropogenic noise (seismic and ship noise; 200
Hz- 2 kHz, 140-160 dB; 10-180 min). The magnitude of cardiac response to noise in belugas was highly variable. It
depends on the noise parameters (primarily, the intensity and frequency), individual differences of the animals and
the experimental conditions. The response often attenuated with repeated exposures. Unexpected noise caused
either instantaneous HR acceleration (tachycardia) or deceleration (bradycardia) accompanied by a decrease of
HR variability. The tachycardiac response was accompanied by frequent breathing while breath holding or apneas
accompanied the bradycardiс response. For both types of noise, the magnitude of the response was smaller (or it
was even absent) when the level of the noise raised gradually compared to when the maximal intensity was set
instantly. The noise cancelation often caused HR deceleration and apneas. High frequency noise caused the
narrowing of the dynamic range of the HR sinus arrhythmia and the decrease of the HR variability in one beluga.
Those changes paralleled with the disappearance of respiratory sinus arrhythmia, and respiratory acts occasionally
occurred without an increase in instantaneous HR. The described changes started with the noise onset and
continued during most of the exposure period. The cardiac response to noise in belugas was not always
accompanied by behavioral changes. The tachycardiac component of the response at the noise onset has features
of acute stress. The nature of other types of responses (e.g., the disappearance of respiratory sinus arrhythmia)
and possible health impact on the animals in case of prolonged exposure are not clear at this time.
Supported by RFBR (grant 16-04-01306).