Автореферат и диссертация по медицине (14.00.32) на тему:Физиологический анализ переносимости человеком высотной декомпрессии

а I . <

¿)0 о 1 СЕН 1999

На правах рукописи

Скедина Марина Анатольевна

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЕРЕНОСИМОСТИ ЧЕЛОВЕКОМ ВЫСОТНОЙ ДЕКОМПРЕССИИ

(14.00.32 - авиационная, космическая и морская медицина)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

На правах рукописи

Скедипа Марина Анатольевна

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЕРЕНОСИМОСТИ ЧЕЛОВЕКОМ ВЫСОТНОЙ ДЕКОМПРЕССИИ

(14.00.32 - авиационная, космическая и морская медицина)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских паук

Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем.

Научный руководитель: доктор медицинских наук

Катунцев В.П.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Генин А.М

доктор медицинских наук, профессор Черняков И.Н.

Ведущая организация: Всероссийский центр медицины катастроф "Защита" Минздрава России.

Защита диссертации состоится " /Л " 1999 года в часов на з

нии диссертациошюго совета К-074.31.01 по присуждению ученой степени I дата наук в Государственном научном центре РФ - Институте м< биологических проблем по адресу: 123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, 76/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ -Института медию биологических проблем

Автореферат разослан " Щ " сМЯ 1999 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук И.П. Пономарева

Ч;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Воздействие на организм декомпрессии может при-ть к развитию декомпрессионной болезни (ДБ) - комплексу физиологических и юлогических нарушений, являющихся следствием образования и роста в крови ишх организма газовых пузырьков (ГП). Несмотря на то, что первое описание ДБ было сделано еще в середине прош-столетия (Pol В., Watell TJ., 1854), а результаты последующих многочислен-исследований, проведенных как в нашей стране (Гении A.M., 1950; Кузнецов и соавт. 1970; Граменинкий П.М., 1974; Сапов И.А. и соавт. 1975, 1984; Исеев и соавт. 1988; Черняков И.Н. и соавт., 1991; Катунцев В.П., 1996 и др.), так и за жом (Bert Р., 1878; Haidane J.S. et al., 1908; Fryer D.I. et al., 1965; Olson R.M. et 979; Bove A.A., 1982; Kumar K.V. et al. 1988, 1993; Waligora J.M. et al., 1995 и внесли большой вклад в формирование современных представлений о этиоло-I патогенезе этого заболевания, средствах его профилактики и лечения, вопрос собенностях индивидуальной переносимости человеком декомпрессионных шетвий во многих отношениях до сих пор остается недостаточно ясным. В замости от используемых декомпрессионных таблиц, согласно данным imoto I., Goto Y. (1978) и Lam Т.Н. et al . (1988), заболеваемость ДБ среди кес-ых рабочих может составлять от 0,5% до 30%. В авиационной практике они-случаи развития ДБ у пилотов при полетах в негерметичной кабине на высотах -5000 м (Allan .J.H., 1945; Sehneck S.A., 1957; Rudge P.M., 1990; Black W.R., irt R.L., 1992).

Возможность развития ДБ во врет космического полета не исключена и у онавтов при переходе из нормобарической нормоксической N2-02 атмосферы ического корабля или орбитальной станции к более низкому (0,4-0,27 атм) дав-ю скафандра и последующей длительной работе в открытом космосе шцев В.П. и соавт., 1982; Waligora J.M. et al., 1984; Чадов В.И., Исеев Л.Р., , 1994; Powell M.R., 1991). При реализации отечественных космических пром частота выходов в открытый космос с борта орбитального комплекса "Мир" ;ледние годы составляет от 5 до 10 в год. Однако, по расчетам комитета по эрабельной деятельности (ВКД) Международной Астронавтической Федера-Skoog A.I., 1996) сборка и эксплуатация Международной космической стан-на околоземной орбите потребует увеличения в самом ближайшем будущем >ты ВКД до 25-40 выходов в год. Это обуславливает необходимость создания < систем, средств и методов обеспечения ВКД, которые бы отвечали самым

высоким требованиям по декомпрессионной безопасности условий работы ч экипажа в открытом космосе.

На основании многочисленных исследований и наблюдений как в пра морской (Bert Р., 1878; Boycott А.Е. et al., 1908; Зальцман Г.Л. 1961; Canoi и соавт., 1976, 1978; Кулешов В.И. и соавт., 1997 и др.) так и авиакосмическс дицины (Henry F.M., Ivy A.C., 1951; Adler H.F., 1964; FryerD.L, Roxburgh H.L., Allen Т.Н. et al., 1971; Behnke A.R., 1971; Граменицкий П.М., 1974; Катунцев 1975; Чадов В.И. и соавт., 1985; Weeb J.T et al, 1988; Исеев JI.P. и соавт., 198 ляков В.Н. и соавт., 1991 и др.) отмечено, что устойчивость практически здо людей к воздействию декомпрессии характеризуется большими индивидуал! различиями. Эти различия, на наш взгляд, целесообразно учитывать при разр< и обосновании безопасных режимов декомпрессии как для водолазов и кессч рабочих, так для летчиков и космонавтов.

Многие исследования, выполненные в области гипербарической мед] (Pauley S.M., Cockett A.T.K., 1970; Чинченко E.K, Мольник A.A., 1972; I B.B., 1974; Philp R.B., 1974; Jasey M.J. 1974; Echenhoff R.G. et al., 1984; Xo; Д.М., Андерсен Д.К., 1988; Petroianu G. et al., 1997), свидетельствуют о то индуцируемые газовыми пузырьками изменения реологических показателей усугубляют течение ДБ у человека и животных. Однако, неясным остается i на сколько выражены данные изменения у лиц с различным уровнем устойч] к высотной ДБ и значимость гематологических сдвигов в комплексной оцен дивидуальных различий.

Цель исследования. Целью исследования является физиологический переносимости человеком различных режимов перехода к пониженному давл(

Задачи исследования. В конкретные задачи исследования входило:

- выбор оптимальных режимов высотной декомпрессии для выявления видуальных различий в устойчивости человека к ДБ и критериев ее оценки;

- анализ индивидуальной переносимости условий декомпрессии, ими] щих профиль снижения давления при подготовки к ВКД космонавтов;

- оценка информативности использования высотной пробы для опред индивидуальной устойчивости к ДБ людей при декомпрессии от повышенно; лент к нормальному;

- анализ индивидуальных факторов риска высотной ДБ;

- исследование выраженности изменения ряда гематологических показ при высотной декомпрессии у лиц с различным уровнем устойчивости к ДБ.

Научная новизна. На основании проведенных исследований с различными ими перехода к пониженному давлению уточнены критерии оценки устойчи-чсловска к развитпго высотной ДБ. Показано, что основным критерием яв-¡ характер и тяжесть проявлений высотной ДБ. Интенсивность поступления в ше русло кровотока ГТТ, поддающихся обнаружению ультразвуковой (УЗ) ап-/рой допплеровского типа, является недостаточно надежным прогностиче-крнтерием развития ДБ. Информативность этого показателя весьма вариа-а и может изменяться в зависимости от условий проведения декомпрессион-зоздействия (уровня конечного давления, степени предварительной десатура-рганизма от азота, типа и интенсивности мышечной активности). Установлено , что развитие у человека легких и умеренных по тяжести форм высотной ДБ аких режимах декомпрессии, которые используются в авиакосмической прак-■тожет, сопровождаться активацией свертывающей системы крови и повыше-риска тромбоэмболических осложнений. На основе полученных данных в разобщены современные представления об индивидуальных факторах риска

Практическая значимость работы. В итоге проведенных исследований разра-орипшальный метод оценки уровня индивидуальной устойчивости практиче-юровых людей к развитию ДБ. Этот метод состоит из имитированных подъе-барокамере на высоты 7000-8100 м при дыхании чистым кислородом и позво-ыделить 3 группы лиц с высокой, средней и низкой устойчивостью. Результаты работы дают основание заключить, что этот высотный метод мо-ыть использован не только для оценки индивидуальной устойчивости людей к гию высотной ДБ, но и для оценки устойчивости к ДБ, развивающейся у чело-три переходе от повышенного давления к нормштьному. В отличии от су-;ующих тестов на предрасположенность водолазов к ДБ (Сапов И.А. и соавт., , высотный метод отличается гораздо большей безопасностью, поскольку его дение завершается повышением окружающего давления, что в сочетании с шем кислородом следует относить к одним из главных патогенетических фак-лечения этого заболевания.

На основе полученных результатов подготовлена "Инструкция по оценке ин-:уальной устойчивости организма человека к декомпрессионной болезни", ая внедрена в практику работы ГИЦ РФ-ИМБГ1 и ЦПК им. Ю.А. Гагарина. С м полученных данных о возможности изменений в жирнокислотном спектре

мембран эритроцитов в ходе высотной декомпрессии обосновано предло» целесообразности приема препаратов антиоксидантной защиты космонавтам) проведением ВКД.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ переносимости человеком имитируемых подъемов на высот 8100 м позволяет выделить группу практически здоровых лиц, характеризуг повышенной предрасположенностью как к высотной ДБ, так и к ДБ, развива! при изменении окружающего давления от повышенного к нормальному.

2. Интенсивность поступающих в венозный кровоток ГП, поддающихс ружению УЗ аппаратурой допплеровского типа, является важным, но лишь нительным критерием переносимости человеком высотной декомпрессии.

3. Легкие и умеренные по тяжести формы течения высотной ДБ могут няться активацией свертывающей системы крови и изменениями в жирно ном спектре мембран эритроцитов.

Апробация работы и публикации. Основные результаты и положения тации доложены и обсуждены на 1-м Всесоюзном совещании по i биологическим проблемам декомпрессии (Москва, 1991); X и XI Всесоюзн] ференциях по космической биологии и авиакосмической медицине (I 1994,1998); 12-м Международном симпозиуме "Человек в космосе" (Ваш 1997); III Российско-американском симпозиуме (Хантсвилл, 1997); 48-м Mí родном конгрессе по астронавтике (Турин, 1997); VIH Международном си.\и "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва, 1998).

По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ. Дисс< апробирована на межотдельческой научной конференции ГНЦ РФ-ИМБП.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обз тературы (глава 1), изложения методических вопросов исследований и хар стики экспериментального материала (глава 2), собственных результатов и ваний и их обсуждения (глава 3), заключения, выводов, практических рекоме (внедрений), списка цитируемой литературы.

Материал изложен на 160 страницах, иллюстрирован 12 рисунками и лицами. Список литературы содержит 113' названий на русском и 209 - i странных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА

Всего проведено 395 экспериментов с участием человека. Основные направ-я экспериментальных исследований и их объем представлены в табл. 1.

В исследованиях приняли участие 39 практически здоровых мужчин-онодьиев в возрасте от 20 до 43 лет (средний возраст 32,1+1,3 г, рост 5+1,7 см, масса тела 77,6+2,7 кг, содержание жира в организме 11,3+0,8 %). тированные подъемы проводили в барокамере Г'БК-63. Эксперименты с ими-ей погружения и последующей декомпрессией до наземног о уровня выполня-камере высокого давления Г1ДК-3.

Таблица 1

_Основные направления и объем проведенных исследований

Предмет исследования

Количество экспериментов

Выбор оптимальных режимов высотной декомпрессии для оценки индивидуальных различий в устойчивости человека к развитию ДБ.

Опенка информативности и воспроизводимости результатов высотной пробы для определения индивидуальной устойчивости человека к развитию ДБ.

Оценка индивидуальной переносимости условий, моделирующих внекорабельную деятельность космонавтов.

Оценка переносимости человеком декомпрессионного воздействия при изменении окружающего давления от повышенного (3 ати) к нормальному (1 ата) уровню.

Исследование изменений некоторых гематологических показателей у лиц с различным уровнем устойчивости к ДБ.

Изучение динамики спектра жирных кислот плазмы крови и мембран эритроцитов при воздействии высотной декомпрессии.

240

115

96

59 74

(148 исследований) 32

(64 исследования)

чество экспериментов в высотной барокамере: 336 :чество экспериментов в г ипербарической барокамере : 59 чество обследуемых: 39

Высотные эксперименты. При оценке переносимости обследуемыми высот-декомпрессии их подвергали одноступенчатому воздействию декомпрессии от лного уровня до давления 40, 35 и 30 кПа, что эквивалентно давлению на высо-

тах 7000, 8100 и 9000 м за 5-8 мин при температуре окружающего воздуха 2 Во время подъема и экспозиции на имитированных высотах обследуемые ; чистым кислородом через маску и периодически выполняли физическую иг Продолжительность пребывания обследуемых на этих высотах ограничивав сами. Выполняемая ими физическая нагрузка в различных сериях иссле; различалась как по характеру (работа верхними конечностями - тип А, рабо ними конечностями - тип Б), так и по уровню энерготрат (3,0 - 6,2 ккал/мин).

Основные особенности проведение исследований с имитацией условш лирующих ВКД, заключались в переводе обследуемых в антиортостатичее ложение (АНОП) тела под углом наклона головы к горизонту -8° с 30 мин рительная десатурация организма от азота при давлении 73 кПа (2600 м). Пс го давление в.барокамере снижали до 40 кПа (7400 м). В течение 5 часовой зиции при данном давлении обследуемые выполняли 6 циклов физической н; нижними конечностями (серия А) или верхними конечностями (серия Б).

Эксперименты с имитацией погружения. Для определения устойчиво следуемых лиц к воздействию гипербарической декомпрессии использовал) дику, разработанную ВМОЛА им. Кирова, описанную Саповым И.А. и (1978). "Спуск" проводили на сжатом воздухе на глубину 30 м и после 60 м позиции на "грунте" за 62 мин выполняли ступенчатую декомпрессию до ] кости.

Оперативный контроль. В целях медицинского контроля за состоят следуемых через каждые 15-ти мин интервалы времени производили регис электрокардио1раммы в отведении Б-Б, частоты сердечных сокращений, ч дыхания и артериального давления. Определяли время начала и интенсивно отупления ГП в сосуды венозного русла (бедренные и подключичные вены точную артерию. За поведением обследуемых осуществляли непрерывный кс через иллюминатор камеры и поддерживали с ними радиосвязь. Регистри время появления симптомов ДБ, их характер, локализацию и тяжесть. В к; детектора ГП использовали УЗ доптшеровекий эхотахокардиограф "Ритм" (3 с датчиком, работающем на частоте 1,76 мГц, а также, УЗ индикатор кров регистратор пузырьков, имеющий частоту излучения 2,5 мГц. Возникающие исследовании сосудов сигналы кровотока и характерные для ГП шумы и прослушивали через акустическую систему. Оценку интенсивности УЗ детек ГП проводили по модифицированной 5-баллыюй шкале Спенсера (Анисимо 1988).

Исследование гематологических показателей. В ходе 74 экспериментов до и ; воздействия высотной декомпрессии исследовали: в пробах капиллярной i скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и время свертывания крови (Тсв), в эх венозной крови - величину гематокрита (Hct). Показатели СОЭ определяли аппарате Панченкова; Hct - стандартным методом по измерительной шкале г 30 мин центрифугирования крови со скоростью 3000 об/мин в гематокрит-капиллярных трубочках. Время свертывания крови определяли по появлению лх нитей фибрина в цельной крови (метод Бюркера).

Исследования жирпокислотного состава липидов плазмы крови и мембран poifumoe проводили совместно со ст.н.с. В.П. Найдиной во время повторных емов на высоты 7000 м и 8100 м у 10 обследуемых. Кровь для исследования 1 из кубиталыюй вены натощак до и после барокамерного исследования, деление жирпокислотного состава мембран эритроцитов и плазмы крови про-rai на газовом хроматографе " Цвет - 110" по методике, описанной в работе иной В.П. и соавт. (1991). Результаты оценивали в относительном (%) содер-:и отдельных кислот. Общее содержание кислот в плазме и мембранах эритро-в выражали в мг%.

Методы статистической обработки данных. Результаты исследований об-ганы статистически с вычислением средних величин, стандартных ошибок шх, величин критерия Стъюдента-Фишера, Пирсона %2, непараметрического ца Вилкоксона, используя статистический пакет "Statgraf" на персональном ыотере "РСЛТ- 386".

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Оценка переносимости человеком высотной декомпрессии

Данные о развитии ДБ и динамике ГП в венозном русле кровообращения. Из фоведенных подъемов на высоты 7000-9000 м развитие-симптомов ДБ зареги-зовано в 136 (56,7%) исследованиях (табл. 2.). В 122 (89,7%) подъемах ДБ про-шсь типичными болевыми симптомами в области суставов и мышц нижних и шх конечностей. Локализация мышечно-суставных болей существенно зависе-- характера и интенсивности выполняемой нагрузки. В большинстве случаев развивались в области тех конечностей, которые были вовлечены в выпол-s мышечной работы. В 5-ти случаях (3,7%) эти симптомы сочетались с кож-1 проявлениями ДБ в виде локального зуда и эритемы. В 9-ти случаях (6,6%) цими признаками ДБ у обследуемых лиц были параксизмальный кашель, уси-ощийся при глубоком вдохе, чувство першения в горле, дискомфортные и

Сводные данные по оценке переносимости человеком высотной декомпрессии

Таблица 2

N Основные К-во экспе- К-во экспе- К-во экспе- Время обнару- Время обнару- Средняя К-во экспе- Время

серии условия риментов риментов риментов жения симпто- жения ГП, интенсив- риментов пребывания

с ДБ с ГП мовДБ,мин мин ность с невьшол- на высоте,

ГП, нением мин

баллы программы

1 Высота 7000м,

ф.н. тип-А 58 17(29,3%)

2 Высота 8100м,

ф.н. тип-А 57 30(52,6%)

3 Высота 8100м, 45-мин десатура-

ция,ф.н.тип-А 28 14(48,2%)

4 Высота 8100м, 45-мин десатура-

ция,ф.н.тип-Б 55 41 (75,9%)

5 Высота 9000м, 45-мин десатура-ция,ф.н. тип-А 14

6 Высота 9000м, 45-мин десатура-

ция.ф.н. тип-Б 28 28(100%)

49

53

84,2+11,6 42,5+4,6 2,4+0,3

87,5+6,7

17 п 90,7+11,5-1

49 -1

53,5+4,7

6(46%) 10 43,8+11,8

***

28 48,1+4,6

37,9+2,8

2,7+0,3

66,1 + 13,2 _ 1,7+0,25 **

39,2+4,9 -1

2,5+0,2

51,1+12,6 1,9+0,1

36,9+4,7 2,98+0,2

14

22

И 31

24

155,1+6,5 138,6+5,4

172,6+10,8 ^

131,9+8,5

172,4+24,9 1

88,5+9,2

Итого:

240

136

206

107

*

* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001

золевые ощущения за грудиной. У одного из обследуемых (0,7%) на первое выступали нейроциркуляторные расстройства: явления обшей слабости и [ая боль. В зависимости 01 конкретных условий экспериментов среднее время :новения симптомов ДБ колебалось от 43,8 +11,8 мин до 90,7+11,5 мин. 3 107 (44,5%) экспериментах симптомы ДБ достигали выраженной ннтен-;ти, при которой обследуемые были не в состоянии продолжать выполнение гской нагрузки на высоте и завершить программу 3-часового теста в полном В таких случаях производили досрочный "спуск на землю", в процессе ко> все отмеченные симптомы ДБ проходили.

1оцируемые УЗ детектором внутрисосудистые. ГП зарегистрированы в 206 'иментах (85,8%), причем в 196-ти из них в легочной артерии. Среднее время /женил первых сигналов УЗ аппаратурой от ГП в экспериментах разных серий ляло 24,4+3,1 мин - 66,1 + 13,2 мин. Рис. 1 иллюстрирует распределение час-озникновения симптомов ДБ и обнаружения ГП в легочной артерии у обсле-х в зависимости от времени пребывания в условиях гипобарии. Полученные е свидетельствуют о том, что в большинстве случаев при подъемах на высоты 'ООО м с физической нагрузкой возникновение симптомов ДБ (91,3%) и появ->та появления ГП и ДБ, %

т

I

Время, мин

5ис. 1. Распределение частоты появления ГП в легочной артерии и возникно-симптомов ДБ в зависимости от времени пребывания в условиях гипобарии.

!__! - время появления ГП:

- время появления ДБ.

ление в венозном кровотоке ГП (96.4%) происходит в течение первых двух 1 гииобарического воздействия.

После появления первых сигналов УЗ аппаратуры от ГП средняя nnrei ность их поступления из периферических сосудов в легочную артерию постен возрастала, достигая своего максимума в 2,5 балла к концу второго часа во ствия, и впоследствии до завершения эксперимента практически не изменя Развитие симптомов ДБ наблюдали, как правило, на этапе роста шпенеиш сигналов от ГП, что находится в соответствии с данными ряда других иссяедо лей (Анисимов О.И., 1988; Olson et al., 1988; Волков Л.К., Ляпин В.М., 1991; I ков В.Н. и соавт., 1991; Kumar et al.,1992; Conkin J et al., 1996).

В исследованиях без предварительной десатурации организма от азота i чал и более интенсивное поступление Г'П в легочную артерию и более част< появление, чем в экспериментах с предварительной 45-мин десатураиией (таб Положительный эффект предварительной десатурации организма от азота nj лялся тенденцией к снижению частоты развития ДБ с 52,6% до 48,2% и более ким ее течением со значительно более длительном (р<0,01) пребыванием обсл мых на высоте. Существенно при этом подчеркнуть, что развитие 8-ми из 9-тн чаев респираторных проявлений ДБ было отмечено в экспериментах, проведе без предварительной десатурации. Таким образом, включение в программу т вых подъемов на высоту даже сравнительно кратковременной предварительно сатурацией организма от азота может в определенной степени нивелировать i видуальные различия в переносимости человеком высотной декомпрессии. С частое развитие высотной ДБ наблюдали при выполнении обследуемыми Hai] нижними конечностями (тип Б) на высоте 9000 м. Частота развития ДБ в эти следованиях достигала 100% (серия 6). В экспериментах с выполнением с ческой нагрузки верхними конечностями (тип А) возникновение ДБ происход! 48,2% при подъемах на высоту 8100 м (3 серия) и в 46% - при подъемах на вь 9000 м (5 серия). В сериях 1 и 2 без проведения предварительной десатурации гота ДБ составляла 29,3% и 52,6%, соответственно. С учетом опубликованн литературе материалов (Henry F.M., 1946; Розснблюм Д.Е., 1953; Fryer Roxburgh H.L., 1965; Катунцев В.П., 1975; Adams J.D., 1984; Kumar K.V., Brubakk А.О.,1995), полученные в настоящей работе данные о частоте развитг позволяют сделать вывод о том, что различия в индивидуальной устойчивост ловека к развитию ДБ наиболее ярко проявляются при подъемах на высоту 81 а у наиболее предрасположенных лиц симптомы начинают возникать уже подъеме на высоту 7000 м.

Присутствие в кровотоке ГП и развитие симптомов ДБ: анализ соотноше-1ришшая во внимание продолжающуюся в литературе полемику относительно мости данных УЗ контроля венозных ГП для диагностики и прогнозирования >avies J.M. et al., 1982; Волков Л.К. и соавт., 1984; Bayne C.G. et al., 1985; Dixon et al., 1988; Пауэлл M.P. и соавт., 1988; Анисимов О.И., 1988; Kumar K.V., Savvatzky K.D., Nashi R.Y., 1990; Советов В.И., 1991; Conkin J. et al., 1996), в я шей работе были проанализированы возможные варианты комбинаций по-ия ГП в легочной артерии и развития высотной ДБ.

В 11,7% проведенных нами подъемов у обследуемых не удалось обнаружить зарегистрировать развития симптомов ДБ. Развитие симптомов ДБ без обна-шя ГП наблюдали в 6,7%, тогда как присутствие в кровотоке ГП при от-вии симптомов ДБ - в 32% всех исследований. Самой частой комбинацией явь сочетание присутствия в кровотоке ГП и развитие симптомов ДБ. Такие .ie были получены в 49,6% наших наблюдений. При этом в 14,6% случаев гомы ДБ развивались раньше появления 1 11 или одновременно с их обнаруже-В 35% наблюдений ГП (рис. 2) у обследуемых появлялись раньше, чем воз-1И симптомы ДБ и эта закономерность прослеживалась наиболее ярко в экспертах 1-й и 2-й серии, которые были проведены без предварительной десату-

Частота комбинаций (%)

100 Л ---;

80 !! 60 !

N серии исследования

Рис. 2. Частота и характер сочетаний данных о развитии симптомов ДБ

и локании ГП в легочной артерии (в разных сериях исследования). ГП - нет. ДБ - нет; ^ ГП - есть, ДБ - нет; ЕЗ ГП - нет, ДВ - есть; ЕЗ Обнаружение ГП до симптомов ДБ; ЕЯ Обнаружение ГП после симптомов ДБ при * р<0,05, **р-г0.01- между комбинациями ГП до ДБ и ГП после ДБ.

рации организма от азота. Наименьшей информативностью "пузырьковый" к рий отличался в 3-й и 5-й сериях. Корреляционный анализ между интенсивнс сигналов от ГП над областью легочной артерии и частотой развития , разных сериях исследований позволил обнаружить наличие сильной положт кой связи в 1-й и 2-й сериях экспериментов без предварительной десатурац)' ганизма от азота (г=0,73 и г=0,92, соответственно), средней положительной ci 4-й и 6-й сериях с интенсивной физической нагрузкой Б (г=0,59 и г=0,56, сос ственно), слабой положительной связи в 5-й серии и даже слабо отрицательно й серии с легкой нагрузкой А (г=0,24 и г=-0,21, соответственно).

Таким образом, результаты. проведенных исследований показывают, 1 большинстве экспериментов возникновение симптомов высотной ДБ проис: на фоне появления в венозном кровотоке детектируемых УЗ аппаратурой ГП i личения интенсивности их поступления в легочную артерию. Однако, в целом случаев симптомы ДБ могут развиваться раньше обнаружения первых сигнал венозных ГП или даже при их отсутствии. Следовательно, данные операти: УЗ контроля ГП в венозном русле кровообращения следует рассматривать как ный, но лишь дополнительный критерий при оценке переносимости человеко! сотной декомпрессии.

Основываясь на полученных данных о сроках развития симптомов ДБ на высотах, времени появления в венозном русле ГП и динамики интенсивное: поступления в легочную артерию, можно сделать заключение о том, что для i экспертной оценки уровня индивидуальной устойчивости человека к развита, наиболее информативной по продолжительности экспозицией на высотах 700 8100 м следует считать 2-часовую экспозицию при условии дыхания чистым лородом через маску и выполнении дозированной физической нагрузки верх конечностями.

Оценка индивидуальных различий. При анализе индивидуальных разли1 переносимости высотной декомпрессии в качестве тестовых воздействий нам1 ли приняты 2-часовые экспозиции на имитированных высотах 7000 м и 81 ОС физической нагрузкой верхними конечностями типа А, а в качестве Kpini оценки устойчивости организма человека к развитию ДБ следующие показ; (табл. 3). В целях исключения следовых эффектов первичного воздействия P.A., Sears W.J., 1988; Катунцев В.П. и соавт., 1994) интервал между декомпр онными воздействиями для обследуемых составлял не менее 3-х дней.

Переносимость каждого декомпрессионного воздействия оценивали в б; по 5-ти балльной шкале. По итогам каждого подъема на высоту для к а»

Таблица 3

Критерии оценки индивидуальной устойчивости организма человека к развитию ДБ

Баллы Критерии Коэффициент устойчивости

1 Развитие выраженных симптомов ДБ, не позволяющих выполнять программу исследования 0,2

2 Полное выполнение программы исследования при наличии легких симптомов ДБ 0,4

3 Полное выполнение программы исследования без симптомов ДБ при наличии ГП интенсивностью 3-4 балла по шкале Спенсера 0,6

4 Полное выполнение программы исследования без симптомов ДБ при наличии ГП интенсивностью 1-2 балла по шкале Спенсера 0,8

5 Полное выполнение программы исследования без симптомов ДБ и виутрисосудистых ГП 1,0

дуемого вычисляли количественный показатель, условно названный коэф-нтом индивидуальной устойчивости (Ку). В зависимости от величины Ку эдъемах на высоту 7000-8100м обследуемые были разделены на 3 группы: 1) / лиц с низкой устойчивостью, имеющих Ку=0,2-0,4 при подъеме на высоту ; 2) группу лиц со средней устойчивостью, имеющих Ку более 0,4 при подъ-I высоту 7000м, но менее 0,8 при подъеме на высоту 8100м и 3) группу лиц 1Кой устойчивостью, имеющих Ку =0,8-1,0 при подъеме на высоту 8100м. По результатам проведения повторных высотных тестов с участием 30 обсле-х лиц к первой группе были отнесено 3 человека, ко второй - 16 человек и к й - 11. У лиц с низкой устойчивостью симптомы возникали в каждом подъе-высоту. Невыполнение программы высотных испытаний наблюдали в 81,8% в вследствие развития симптомов ДБ выраженной интенсивности. В группе > средней устойчивостью симптомы ДБ отсутствовали. В то же время внутри-[стые ГП были обнаружены у каждого обследуемого. В группе с высокой мвостью возникновение ДБ также не наблюдали, а венозные ГП были зареги-таны у двух обследуемых.

Результаты переносимости обследуемыми условий моделированной ВКД. Ра-шо показано, что пребывание человека в АНОП, моделирующим некоторые готические эффекты невесомости, снижает риск возникновения ДБ и частоту ;ния венозных ГП. При высотной декомпрессии в условиях АНОП симптомы

ДБ и детектируемые допплеровской аппаратурой ГП появляются обычно в поздние сроки, а интенсивность их ниже, чем в ортостатическом положении В.И. и соавт., 1985; Черняков H.H. и соавт., 1991; Powell MR. et al., 1994; Ka V.P. etal., 1997).

Для оценки переносимости условий моделированной ВКД нами прове; исследований с участием 12 обследуемых, относящихся, согласно разрабо нами методике, к категории лиц со средней устойчивостью, и 7 обслед имеющих низкий уровень устойчивости. У лиц с низкой устойчивостью рг симптомов ДБ наблюдали в 23 случаях, что отмечалось гораздо чаще (р<0Д у лиц со средней устойчивостью (6 случаев). Помимо этого, в экспериме участием обследуемых, относящихся к группе лиц с низкой устойчивостью, тельно чаще (р<0,01) приходилось осуществлять досрочное прекращение г рического воздействия по причине развития у них интенсивных болевых сим: в конечностях и более тяжелых, системных проявлений ДБ, ликвидация кот одном случае потребовало экстренного проведения сеанса оксигенобаротс Таким образом, направленность и характер общей ответной реакции обсле; яиц на более мягкое воздействие, к каким следовало бы отнести условия мог ванной ВКД с использованием АНОП, оказались в принципе такими же к; тестовое (более жесткое) воздействие высотной декомпрессии.

2. Оценка переносимости человеком гипербарической декомпрессии

При участии 32 обследуемых проведено 59 имитированных спусков бину 30 м. Клинические признаки ДБ зарегистрированы в 4-х исследования} обследуемых. По характеру это были кожные проявления в виде регионар! менений окраски кожных покровов по тип}' эритемы и зуда. Внутрисосудие обнаружены у 22 обследуемых в 39 экспериментах. В 2-х случаях несмотря сутствие симптомов ДБ сигналы УЗ детектора от ГП достигали 3-4 баллов, в чем оба обследуемых были подвергнуты лечебной рекомпрессии. Из 32 у час этих исследований у 24 человек устойчивость к развитию ДБ была определс же и по описанной выше высотной методике. В настоящем разделе прш сравнительные результаты прохождения этими обследуемыми гипербариче* высотного тестов (табл.4).

При рассмотрении представленных в этой таблице данных обращает : внимание тот факт, что, принимая за главный критерий данные УЗ контрох венозном русле, обследуемые даже при наличии клинических проявлений ДБ

Таблица 4.

Сопоставление результатов прохождения обследуемыми _гипербарического и высотного тестов_

Количество Уровень Данные пшер- Данные высотного

обследуемых устойчивости барического теста теста

высокий 12 3

20 средний 4 10

симптомов ДЬ

низкий 4 7

высокий 3

4

мптомами ДБ средний - 1

низкий 1 3

, отнесены к категории лиц с высокой устойчивостью, тогда как при комплекс-подходе, используемом в высотном тесте, этих обследуемых следует класси-1ровать как лиц, имеющих низкий или (реже) средний уровень устойчивости, м образом, полученные в этом разделе данные еще раз убеждают нас в том, что лрьковый" критерий контроля за состоянием человека во время декомпрессии ожет считаться достаточным для надежного определения уровня индивидуаль-у'стойчивости организма человека к ДБ. Сравнительный анализ данных высот-и гипербарических исследований позволяет считать более целесообразным ис-зование в качестве теста на устойчивость водолазов высотной пробы. На наш Я, замена гипербарической пробы на высотную значительно повышает не <о ее информативность, но и безопасность процедуры испытания, так как вы-1Я проба заканчивается компрессией и возвращением человека к наземному лгаю, что исключает условия для образования и роста в крови и тканях ГП, яв-1ихся причиной возникновения ДБ.

3. Индивидуальные факторы риска высотной ДБ

Возраст. Рис. 3 демонстрирует полученные нами данные о влиянии возраста реносимость человеком высотной декомпрессии. При анализе этих данных обет на себя внимание существенное увеличение относительной численности ; старшего возрастного контингента лиц "при переходе" от группы с высокой гчивостью к развитию ДБ к группе со средней и, в особенности, с низкой ¡чивостью. Так, если группу лиц с низкой устойчивостью составляют на 55,6% ¡дуемые в возрасте 31-40 лет и на 27,8% - в возрасте более 40 лет, то в группу с кой устойчивостью лица старше 40 лет вообще не попадают. Отсюда можно

заключить, что возраст старше 40 лет является фактором повышенного риск сотпой ДБ.

а к числ} нзолюдении 100

1 1 16.7 1 ■ и_

1 ! 1 ■

1 .1 ■ ■ 1 . -

40 + 30 +

10 +

7 -}

0 +

-ю

Высокая Средняя Ниэкая

Устойчивость

Рис. 3. Влияние возраста на устойчивость к высотной ДБ.

□ 20-30 лет; ЕПЗ 31-40 лет; О 40 лет

Конституциональные особенности. Согласно результатам проведении следований (табл. 5), наиболее предрасположенные к развитию высотной ДБ имели массу тела более 80 кг, величину избыточного веса более 6 кг и содер) жира в организме 14% и более. Эти данные находятся в хорошем соогветст опубликованными в литературе данными других авторов (РИПр Я.В., Соу/ёеу 1962, 1964; ВеЬпке АЛ., 1971; СЬгуззапЛои СЛ. ег а1., 1971; Катунцев В.П., ОсшЬеП М.Ь., 1984; Ескеп1к^ Я.О. е1 а1., 1986) о негативном влиянии тучное переносимость человеком декомпрессии.

Табг

Конституциональные характеристики обследуемых лиц с разным уровнем устойчивости к развитию высотной ДБ_

Показатели Высокий Средний Низкий

п=3 п=17 п=16

Рост, см 177,0+3,0 178,0+1,4 179,6+1,3

Масса тела, кг 77,3+2,3* 78,2+1,7 83,5x1,6

Избыточный вес, кг 1,8+1,8 2,8+1,5 6,8+2,0

% жира в организме 11,7+1,5 11,8+1,0 14,0—1,1

* р<0,05 между группами с высоким и низким уровнем устойчивости Гематологические показатели. При изучении различий в переносимое ловеком воздействия высотной декомпрессии в 74 экспериментах у обследу

пцихся к разным группам устойчивости, проводили сравнение исходного я таких показателей периферической крови как СОЭ, уровень Hct и Тсв. Уровни Hct оказались довольно стабильными и достоверно не отличались у низкой (43,2+0,4%), средней (43,1+0,4%) и высокой (45,ОН,7%) устойчи-о. В то же время самый высокий уровень СОЭ, равный 9,2+1,7 мм/ч, был от-у лиц в группе с низким уровнем устойчивости. Он был выше, чем у лиц со :й (8,5+0,7 мм/ч) и значительно выше (р<0,05), чем у лиц с высокой (5,6+1,2 устойчивостью. У лиц с низкой устойчивостью наблюдался и самый высокий ггель Тсв, равный 10,2+0,8 мин. Значение этого показателя у лиц со средним ем устойчивости составляло 9,0+0,8 мин (р>0,05), а у лиц с высокой устойчи-о достигало 7,6+0,4 мин (р<0,01). Таким образом, наиболее восприимчивые к следуемые характеризовались более высокими исходными значениями СОЭ и

Существенно отметить, что при развитии ДБ в тех случаях, когда единствен-физнаком этого заболевания были мышечно-суставные боли, уровни упомя-выше гематологических показателей изменялись не значительно. В тех же гх, когда у обследуемых развивались респираторные расстройства, т.е. си-ые проявления высотной ДБ, СОЭ имело отчетливую тенденцию к снижению +1,5 мм/ч до 8,8+1,3 мм/ч (р>0,05), а показатель Тсв достоверно (р<0,05) уко-злся с 11,3+1,8 мин до 6,2+0,1 мин, что свидетельствует об активации сверты-;й системы крови и, следовательно, повышении в этих условиях опасности оэмболических осложнений.

4. Исследование жирнокислотного состава плазмы крови и мембран эритроцитов

Жирнокислотный состав общих липидов плазмы крови и мембран эритроци-сследовали в 16 подъемах на высоту 7000 м и 16 - на высоту 8100 м. Из 10 об-гмых у 5-ти возникали симптомы ДБ, а у 5-ти они отсутствовали. После за-ния первого декомпрессионного воздействия существенных изменений в жислотном составе мембран эритроцитов и плазме крови не было выявлено 4). К начату второго воздействия обнаружено снижение общего количества ;ов в мембранах эритроцитов с 54,6 мг% до 40,4 мг% и с 51,2 мг% до 35,2 мг% 15) у обследуемых как с развитием ДБ, так и без ДБ. Наряду с указанными из-иями отмечена тенденция, более выраженная у лиц с симптомами ДБ, к подию содержания насыщенных жирных кислот (16:0,18:0) и уменьшению по-асыщенных жирных кислот (18:2, 20:4) в мембранах эритроцитов.

Рядом авторов показано, что у лиц, предрасположенных к развитию Д держание липидов в крови несколько повышено (Philp R.B. et al., 1967; Jaucht et al., 1986; Webb J.T. et al., 1988). При определении исходных значений жир лотного состава плазмы крови у обследуемых с развитием ДБ в наших исслед ях установлено более высокое (р>0,05) общее содержание жирных (193,2+28,3 мг%) по сравнению с группой лиц, у которых симптомы ДБ ствовали (133,6+13,2 мг%).

А 1.

Рис. 4. Жирнокислотный состав мембран эритроцитов до и после декомпрессионного воздействия у обследуемых без симптомов (А) и с симптомами (Б) ДБ.

О до первой декомпрессии 13 до второй декомпрессии

ЕЗ после первой декомпрессии ВН после второй декомпрессии

* р<0,05; ** р<0,01

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельству] первых, о том, что воздействие на организм высотной декомпрессии мо> провождаться "перераспределением" жирнокислотного спектра в мембран; троцитов и, во-вторых, что такое "перераспределение" наиболее выражено ) симптомами ДБ. Увеличение уровня полиненасыщенных жирных кислот по вершения декомпрессионного воздействия указывает на обратимость отме1 изменений.

выводы

1. Устойчивость практически здоровых людей к воздействию декомпрессии ггеризуется большими индивидуальными различиями. Наиболее ярко эти рази проявляются при имитированных подъемах на высоты 7000-8100 м, осу-вляемых при дыхании чистым кислородом через маску и выполнении физи->й нагрузки верхними конечностями с величиной энерготрат порядка 3 мин.

2. При оценке устойчивости организма человека к развитию ДБ к основным ;риям следует относить характер клинических проявлений и тяжесть течения | заболевания. Время возникновения симптомов ДБ, также как и интенсивность /пленил в кровоток ГП следует рассматривать в качестве важных, но лишь до-ительиых критериев переносимости человеком высотной декомпрессии.

3. Определение индивидуальной устойчивости человека к развитию ДБ по тоженной высотной методике позволяет выделить группу лиц, наиболее предложенных к развитию как высотной ДБ, так и к ДБ, возникающей при измене-экружающего давления от повышенного к нормальному. У лиц, предрасполо-[ых к ДБ, декомпрессионные нарушения возникают чаще, чем у других и прост более тяжело.

4. К индивидуальным факторам риска высотной ДБ следует относить возраст едуемых старше 40 лет, содержанием жира в организме более 14% и величину точного веса более 6 кг.

5. Лица с низкой устойчивостью к развитию ДБ характеризуются более вы-ми исходными значениями СОЭ и более длительным временем свертывания и. Развитие системных проявлений высотной ДБ, центральным звеном в пато-¡е которых является газовая эмболия венозной системы и легочных капилляров, овождается ускорением времени свертывания крови,,что указывает на актива-

свертывающей системы крови и повышенном риске тромбоэмболических жнений.

6. Возникновение клинических проявления высотной ДБ сопровождается тенией к повышению содержания насыщенных жирных кислот, снижению поли-сыщенных жирных кислот и общего уровня липидов в мембране эритроци-Увеличение содержат« полиненасыщенных жирных кислот после деком-сионных воздействий свидетельствует об обратимости указанных изменений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Разработан "Новый метод определения индивидуальной устойчив» долазов к декомпрессионной болезни"(Отчет ИМБП, инв.Ш-1848Д990, с. 45)

2. Разработана "Инструкция по оценке индивидуальной устойчивост: низма человека к декомпрессионной болезни". Инструкция реализована в . подготовке космонавтов им. Ю.А.Гагарина (Акт о внедрении от 16.04.9 ИМБП 'МЗ РФ (Ы 1-12-4-92 от 24.11.92 г.).

3. Разработаны "Предложения по оценке и прогнозированию декомирс ной безопасности условий внекорабельной деятельности космонавтов" ИМБП, инв. N 0-1976, 1992, с. 131-133).

4. Разработаны "Предложения по методам оценки риска возникнове! компрессионной болезни" (Отчет ГНЦ-ИМБП шт.И 2015,1994, с. 70-71).

5. Разработаны "Предложения по тактике лечения декомпрессионной б у космонавтов в космическом полете" (Отчет ГНЦ-ИМБП, инв. N 2006, 199. 27). Предложения использованы при составлении Дополнения к Инструк1 оказанию неотложной помощи космонавтам в части лечения декомпрсссиош

■лезни (Дополнение утверждено 27.05.96 г. директором ГНЦ РФ-

A.И.Григорьевым).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЩ1

1. Оценка информативности ультразвукового контроля газовых нузырх венозном кровотоке для диагностики высотных декомпрессионных расстро сб.: "Медико-биологические проблемы декомпрессии". Материалы I Всесо: совещания, М., 1991, стр. 36-42 ( совместно с Аниеимовым О.И., Кату!

B.П.).

2. Оценка возможности купирования болевых симптомов декомпресо болезни у космонавтов путем повышения давления в скафандре. В сб.: "М биологические проблемы декомпрессии"-. Материалы I Всесоюзного сове М., 1991, стр. 16-17 (совместно с Катунцевым В.П., Николаевым В.П., Аниси О.И.).

3. Влияние декомпрессии на состояние комплемента. Авиакосм, и эколо 1993, Т. 27, N 3, стр. 22-28 (совместно с Катунцевым В.П., Козловым Л.В., А; В.П., Сизой М.Н.).

4. Экспериментальная оценка возможности использования аппа "Эхограф-2М" как детектора газовых пузырьков. В кн.: "Космическая оно;

космическая медицина". Тезисы докладов X конференции. М., 1994, стр. 67 лестно с Катунцевым В.П., Фоминой Г.Л., Николаевым В.П.).

5. Тактика лечения высотной декомнрессионной болезни. В кн.". "Космическая огия и авиакосмическая медицина". Тезисы докладов X конференции. М., 1994, 172-173 (совместно с Катунцевым В.П.).

6. Некоторые показатели гемодинамики у человека при поступлении в малый кровообращения "немых" газовых пузырьков в условиях гипобарии. Авиа-ич. и экологич. мед., 1994, Т.28, N 1, стр. 35-40 (совместно с Катунцевым , Катковым В.Е., Смирновой Т.М.).

7. Влияние физической нагрузки на риск возникновения декомпрессионной зни у человека при подъеме на высоту в условиях антиортостаза. Авиакосмич. злогич. мед., 1994, Т.28, N 2, стр.51-56 (совместно с Катунцевым В.П., Ни-гяым BIL, Осиповым Ю.Ю., Акчуриным А.Э.).

8. Влияние повторной декомпрессии на риск возникновения декомпрессионной зни у человека при подъеме на высоту. Авиакосм, и экологич. мед., 1994, N 3, стр. 26-31 (совместно с Катунцевым В.П., Николаевым В.П.).

9. Легочная форма декомпрессионной болезни: анализ 29 случаев возникнове-у человека при подъемах в барокамере. Авиакосмич. и экологич. мед., 1994, N 5, стр. 28-33 (совместно с Катунцевым В.П.).

10. Усовершенствование мониторинга газовых пузырьков при работе в скафан-Третий Российско-Американский симпозиум, Хантсвилл, Алабама, США, 10->ября, 1997. Тезисы докладов, стр. 56-57 (совместно с Барером А.С., Катупце-В.П., Мансфельдом А.Д. и др.).

11. Evaluation of decompression sickness risk in head-down humans during ation of extravehicular activity. SAE Technical Paper Series IAA-97-IAA.10.1.05, ). 48th International Astronautical Congress, Turin, Italy, 1997 (совместно с itsev V.P., Nikolaev V.P., Osipov Yu., Akchurin A.E.). •

12. Evaluation of human susceptibility to decompression sickness. SAE Technical ■ Series IAA-97-IAA.10.1.06, pp. 6. 48th International Astronautical Congress, , Italy, 1997 (совместно с Buravkova L.B.).

13. Анализ индивидуальной переносимости человеком воздействия декомпрес-В сб.: Материалы VIII Международного симпозиума "Эколого-

ологические проблемы адаптации", Москва, Россия, 27-30 января, 1998, с. 166-совместно с Катунцевым В.П.).

14. Некоторые итоги изучения преносимости человеком воздействия высотной лпрессии. Тезисы докладов XI конференции "Космическая биология и авиа-

космическая медицина", Москва, Россия, 22-26 июня 1998, Т. 2, стр. 2 (совместно с Катунцевым В.П.).

15. Ультразвуковой контроль газовых пузырьков в организме при работе фандре: итоги и перспективы наземных исследований. Тезисы докладов X ференции "Космическая биология и авиакосмическая медицина", Москва, I 22-26 июня 1998, Т. 1, стр. 86-87 (совместно с Барером А.С., Катунцевым Мансфельдом А.Д. и др.).

16. Fatty acid composition of plasma lipids and erithrocytc membranes simulated extravehicular activity. Acta astronautica, 1998, Vol.43, N3-6, pj (совместно с Katuntsev V.P., Buravkova L.B., Naidina V.P.).

17. Жирнокислотный состав липидов плазмы крови и мембран эритро! человека в условиях, имитирующих внекорабельную деятельность космо: Авиакосм, и экологич. мед., 1998, Т. 32, N 5, стр. 21-28 (совместно с Кату! В.П., Буравковой Л.Б., Найдиной В.П.).

Подписано в печать 2.2{/9 Заказ 3Ч? Тираж 'fûO^K.l.

Типография МИФИ, Каширское июсхе, 31