Автореферат и диссертация по медицине (14.03.08) на тему:ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ КОСМОНАВТОВ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА В КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ.

На правах рукописи

СИГАЛЕВА Елена Эдуардовна

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ КОСМОНАВТОВ

ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА В КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ

14.03.08 - авиационная, космическая и морская медицина 14.01.03 - болезни уха, горла и носа

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва-2010

2 1 ОКТ 2010

004610812

Работа выполнена в учреждении Российской академии наук Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем РАН

Научные консультанты:

д. м.н., летчик-космонавт России Борис Владимирович МОРУКОВ д. м. н., профессор Георгий Абелович ТАВАРТКИЛАДЗЕ Официальные оппоненты:

д.м.н., профессор Арнольд Семенович БАРЕР

д.м.н., профессор Леонид Иосифович ВОРОНИН

д.м.н., профессор Вера Борисовна ПАНКОВА

Ведущее научное учреждение - ФГУ Государственный научно-исследовательский испытательный Институт военной медицины МО РФ (г. Москва).

3ащитарД^ссертации состоится « у/ / » ¿^ы^ 2010 года в ТГ"часов на заседании диссертационного совета Д 002.111.01 при Государственном научном центре РФ - Институте медико-биологических проблем РАН (ГНЦ ИМБП РАН) по адресу: 123 007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76А

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ - ИМБП РАН

Автореферат разослан

года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук М.А. Левинских

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По мнению Всемирной Организации Здравоохранения (WHO, 1997; 2008), шум достоверно влияет на качество жизни и несет реальную угрозу для здоровья человечества. Особую опасность, в силу специфического действия, шум представляет для органа слуха человека. Если человек подвергается воздействию очень громких звуков или шум действует в течение длительного времени, то не исключена угроза повреждения чувствительных сенсорных структур внутреннего уха и развития сенсоневральной потери слуха, связанной с воздействием шума (В.Е.Остапкович, В.Б.Панкова, 1996). Возрастные изменения слуха и потеря слуха, связанная с воздействием шума, являются ведущими причинами сенсоневральной тугоухости у значительной части населения в развитых индустриальных странах мира (В.Е.Остапкович, В.Б.Панкова, 1996; American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, 2007; Cotanche, 2008; Ohlemiller, 2008).

Технический прогресс сопровождается возникновением новых, ранее неизвестных источников шума, представляющих потенциальную угрозу для слуха человека. Так, освоение человеком космического пространства стимулировало новый аспект исследования влияния шума на слух человека, связанный с использованием автономных систем жизнеобеспечения (СЖО) на орбитальных космических станциях. Продолжительный космический полет на орбитальной станции сопряжен с непрерывным многомесячным воздействием на космонавта шума, генерируемого вентиляторами СЖО и другим бортовым оборудованием, что может оказывать неблагоприятный эффект на слуховую систему космонавта (Е.М. Юганов и соавт., 1966, 1971; Ю.В.Крылов, 1967, 1991; Э.В.Лапаев и соавт., 1983; В.А. Пономаренко, П.В. Васильев, 1994; Р.И. Богатова и соавт., 1998, 2001, 2009; Э.И.Мацнев, И.Я.Яковлева, 1975; Э.И.Мацнев, 2000, 2001; Э.И.Мацнев, И.Я. Яковлева, 1975; Krupina, Matsnev et al., 1969; Homick, 1973; von Gierke et al., 1975; Proehl et al., 1981, 1990; Nefedova, 1990; Matsnev, 1981, 2001; Whilright et al, 1996; Buckey et al., 2001). При этом фактор непрерывности воздействия шума, характерный для космического полета, играет весьма важную роль, поскольку известно, что подобный шум, в силу кумулятивного эффекта, может иметь большие негативные последствия для органа слуха, чем прерывистый шум (Dobie, 1995; Fraenkel et al., 2001; Cotanche, 2008).

В последнее десятилетие наметился значительный прогресс в понимании молекулярно-биологических механизмов, лежащих в основе гибели волосковых клеток улитки при воздействии шума. По современным представлениям ведущая роль в механизмах развития потери слуха, связанной с шумом, принадлежит молекулярным и биохимическим процессам запуска программируемой клеточной гибели в клетках Кортиева органа (Lim and Melnick, 1971; Yamane et al., 1995; Ohlemiller et al., 1999a, 1999b, 2000; McFadden et al., 2001; La Prell et al, 2007; Ohlemiller, 2008).

Известно, что чувствительность к повреждающим эффектам шума подвержена значительной индивидуальной вариабельности, поэтому профилактика и защита органа слуха у лиц с индивидуальной повышенной чувствительностью к воздействию шума имеет критическую важность (Hotz et al., 1993; Ohlemiller, 2008; Cotanche, 2008).

Внедрение в медицинскую практику новых нейрофизиологических методов исследования слуховой системы: регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов (КСВП), различных классов отоакустической эмиссии (ОАЭ), электрокохлеографии (ЭКоГ) позволяет рассчитывать на более эффективное выявление лиц, чувствительных к повреждающему действию шума, по сравнению с традиционной тональной аудиометрией (Г.А. Таварткиладзе, A.B. Круглов, 1995; Le Prell, 2007; Cotanche, 2008).

Настоящая работа посвящена изучению особенностей функционального состояния органа слуха у космонавтов после продолжительного воздействия шума в космических полетах, осуществленных на орбитальных станциях (ОС) «Салют -6, 7», «Мир» и МКС. Проведен ретроспективный анализ непрерывного (в течение 1 года) воздействия шума, генерируемого экспериментальными СЖО в наземных условиях, на слуховую систему человека. Проведена экспериментальная оценка некоторых перспективных средств шумовой отопротекции для возможного использования их в реадаптационном периоде у космонавтов после продолжительных космических полетов, в целях предотвращения перехода временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый).

Цель исследования: изучить особенности функционального состояния слуховой системы человека при длительном воздействии шума в модельных экспериментах и после продолжительных космических полетов; провести экспериментальную оценку перспективных средств отопротекции,

для их использования в реабилитационном периоде у

космонавтов и в клинической ЛОР-практике.

Задачи исследования:

1. Провести ретроспективный анализ и изучить отдаленные эффекты непрерывного воздействия шума, генерируемого экспериментальными СЖО в годовом медико-техническом эксперименте на слуховую систему добровольцев.

2. Оценить влияние однократных и многократных продолжительных космических полетов на ОС «Салют-6, 7» и «Мир» на слуховую систему космонавтов после полета и в отдаленном периоде наблюдения.

3. Исследовать влияние продолжительных пилотируемых полетов на слуховую систему космонавтов МКС.

4. Выполнить экспериментальные исследования по оценке эффективности перспективных средств шумовой отопротекции и подготовить рекомендации по их использованию в реабилитационном послеполетном периоде и в клинической практике.

Научная новизна и теоретическая значимость.

Исследования функционального состояния слуховой системы космонавтов после воздействия шума в длительном космическом полете и разработка эффективных средств шумовой отопротекции открывают новое научное направление, имеющее важное теоретическое и практическое значение для проблемы медицинского обеспечения пилотируемых космических полетов и для клинической практики.

Впервые показано, что непрерывная (в течение 1 года) экспозиция шума, генерируемого экспериментальными СЖО, оказывает неблагоприятное воздействие на орган слуха здоровых добровольцев с повышенной чувствительностью к воздействию шума, что проявляется формированием постоянного (необратимого) сдвига порогов слуха после завершения эксперимента и развитием сенсоневральной тугоухости с нарушением разборчивости речи в отдаленном периоде наблюдения, на фоне возрастных изменений слуха. Возможность динамической оценки функционального состояния слуховой системы добровольцев при годовой экспозиции шума позволила изучить механизмы формирования изменений в слуховой системе отдельно у каждого обследуемого после завершения эксперимента и в

отдаленном периоде наблюдения. Исследования показали

фундаментальную важность индивидуальной повышенной чувствительности слуховой системы человека к воздействию шума как ведущего фактора, предрасполагающего к поражению улитки.

Впервые показано, что из 30 космонавтов, совершивших продолжительные полеты на ОС «Салют-6, 7» и «МИР», у 7 (23, 3%) был выявлен постоянный (необратимый) сдвиг порогов слуха в послеполетном периоде, свидетельствующий о возможных морфофункциональных изменениях в улитке, обусловливающих развитие сенсоневральной потери слуха в отдаленном периоде (через 6-27 лет после последнего полета). У 4 космонавтов (13,3%) отмечена высокая резистентность к воздействию шума, даже в полетах рекордной продолжительности, с сохранением функции слуха в отдаленном периоде наблюдения.

Впервые показано, что из 25 космонавтов, совершивших длительные полеты на МКС, у 19 (76%) был отмечен временный высокочастотный сдвиг порогов слуха. Постоянный (необратимый) сдвиг слуховых порогов отмечен у 8 из 11 космонавтов, прошедших повторное обследование на 14 сутки послеполетного периода. У 6 космонавтов (24%) послеполетные пороги слуха соответствовали дополетным.

Впервые установлено, что космонавты с исходными (дополетными) изменениями слуха имеют более высокий риск дальнейшего увеличения порогов слуха в высокочастотном диапазоне, после совершения длительного космического полета.

Впервые показано, что развитие постоянного (необратимого) сдвига порогов слуха у космонавта после длительного космического полета является неблагоприятным прогностическим признаком возможного развития в отдаленном периоде наблюдения сенсоневральной потери слуха различной степени выраженности.

Впервые, у отдельных космонавтов МКС, имеющих временный послеполетный сдвиг порогов слуха, был использован комплекс лекарственных препаратов, позволивший предотвратить переход временного сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый) сдвиг порогов.

Впервые экспериментально подтверждена отопротективная эффективность метода дыхания кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью (КААрГС) и приема гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида при воздействии шума.

Впервые экспериментально обосновано использование метода дыхания КААрГС для эффективного лечения больных с болезнью Меньера (БМ).

Практическая значимость работы.

Обоснована необходимость совершенствования методов оценки слуховой функции космонавтов в целях выявления индивидуальной повышенной чувствительности (или резистентности) органа слуха к воздействию шума на этапах отбора и подготовки к полету. Получение этих данных имеет практическую важность для прогнозирования неблагоприятных изменений слуха в длительных космических экспедициях.

Показана практическая важность использования современных нейрофизиологических технологий исследования слуховой системы (различных классов ОАЭ, КСВП) на этапе отбора и подготовки космонавтов к полету.

Выявление постоянного сдвига порогов слуха после первого длительного полета на ОС является прогностическим неблагоприятным фактором, что диктует необходимость индивидуального подхода к допуску этих космонавтов к повторным полетам, с учетом возможного прогрессирования потери слуха.

Индивидуального подхода при допуске в длительный космический полет требуют лица, у которых при первичном медицинском отборе выявляется высокочастотная потеря слуха. Продолжительный полет у таких космонавтов не исключает возможности нарастающего прогрессирования потери слуха после полета и в отдаленном периоде наблюдения.

Проведение лечебных мероприятий у лиц с временным сдвигом порогов слуха необходимо начинать с первых дней периода послеполетной реабилитации, т.к. время между переходом временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый), согласно общепринятым представлениям, составляет от 2 до 7 суток.

Экспериментально подтвержден достоверный отопротективный эффект дыхания КААрГС и приема гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида при экспозиции шума, что позволило рекомендовать их применение в общем комплексе послеполетных лечебно-профилактических мероприятий и в клинической практике.

Использование метода дыхания КААрГС для лечения больных с БМ обеспечило достоверный терапевтический эффект у 25 больных с БМ. При наблюдении, сроком до 12 месяцев, после проведенного курсового лечения отмечено уменьшение (или прекращение) приступов головокружения, достоверное улучшение функционального состояния слуховой системы и стабилизация внутрилабиринтного давления (по данным ЭКоГ), что открывает перспективу использования этой новой терапевтической стратегии в лечении больных с БМ.

Внедрение результатов работы.

На основе собственных экспериментальных данных и современных представлений о молекулярно-биологических механизмах потери слуха, вызванной шумом, разработаны практические рекомендации по использованию лечебно-профилактических средств для предотвращения перехода временного сдвига порогов слуха в постоянный после экспозиции шума у космонавтов в послеполетном периоде. Рекомендации реализованы в практике послеполетной реабилитации космонавтов на базе ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина (Акт о внедрении от 17.0б.2010г.).

На способ отопротекции при воздействии шума было получено два патента на изобретение:

■ Патент на изобретение №2376041 «Способ отопротекции при воздействии шума на организм человека». Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 декабря 2009 г.

■ Патент на изобретение № 2390358 «Способ проведения спасательных мероприятий». Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 мая 2010 г.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Длительная экспозиция шума на борту орбитальной станции оказывает неблагоприятное влияние на орган слуха космонавтов с индивидуальной повышенной чувствительностью к воздействию шума в виде временного (обратимого) или постоянного (необратимого) повышения порогов слуха (преимущественно в высокочастотном диапазоне аудиограммы) в послеполетном периоде. У космонавтов с наличием изменений слуха после

первого космического полета, участие в повторных полетах может приводить к дальнейшему повышению порогов, с развитием сенсоневральной потери слуха в отдаленном периоде наблюдения. Выявление космонавтов, обладающих индивидуальной повышенной чувствительностью (или резистентностью) к воздействию шума, имеет критическую важность при отборе кандидатов в продолжительные космические экспедиции.

2. В целях предотвращения перехода временного повышения порогов слуха в постоянный (необратимый) сдвиг порогов, лечебно-реабилитационные мероприятия у космонавтов необходимо проводить с первых дней послеполетного периода.

3. Разработан новый метод отопротекции основанный на использовании дыхания КААрГС, обладающей антигипоксическим, антиоксидантным и нейропротективным действием, что открывает перспективу новой терапевтической стратегии в клинической JIOP-практике и в профпатологии. Экспериментально подтвержден отопротективный эффект приема гистаминергического препарата (бетагистина дигидрохдорида) при воздействии шума. Предложенные методы отопротекции рекомендованы для использования в общем комплексе лечебно-профилактических мероприятий у космонавтов в послеполетным периоде и в клинической практике.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: III международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Москва, 1998); Научно-практической конференции «Современные методы дифференциальной и топической диагностики нарушений слуха» (Суздаль, 1999;2001); 21st Annual International Gravitational Physiology Meeting (Nagoya, Japan, 2000); 52nd International Astronautic Congress (Toulouse, France, 2001); Междисциплинарном интерактивном семинаре "Solvay Pharma" «Избранные вопросы отоневрологии» (Москва, 2001); Всероссийской научно-практической конференции и Пленуме Правления Российского общества оториноларингологов (Самара, 2003); Конференции «Организм и окружающая среда: адаптация к экстремальным условиям» (Москва, 2003); I Национальном конгрессе аудиологов и 5 Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2004); XIII научной конференции «Космическая биология и авиакосмическая медицина» (Москва, 2006); XXXV - XLIV Научных чтениях «Развитие идей К.Э. Циолковского: исследование научного наследия» (Калуга, 2000 - 2009гг.); Семинаре неврологов и отоневрологов г. Москвы «Отолитовые дисфункции в отоневрологической практике ( Москва, 2006); 7th Symposium on the Role of the Vestibular Organs in Space Exploration, European Space Research

and Technology Centre (ESTEC), (Noordwijk, The Netherlands, 2006); 2-OM Национальном конгрессе аудиологов и 6-ом Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2007); VI научно-практической конференции «Фармакологические и физические методы лечения в оториноларингологии» (Москва, 2008); 2-ом Международном Симпозиуме Политцеровского общества (Biarritz, Франция,2008); Международной конференции «Системы жизнеобеспечения, как средство освоения человеком дальнего космоса» (Москва, 2008); VII Российской ежегодной конференции оториноларингологов «Наука и практика в оториноларингологии», (Москва, 2008); 5-ой Всероссийской конференции -школе по физиологии слуха и речи, (Санкт-Петербург, 2008); 3-м Национальном конгрессе аудиологов и 7-ом Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2009); 17lh IAA Humans in Space Symposium, (Moscow, June 7-11, 2009); Симпозиуме «Человеческий фактор в авиации и вопросы медико-психологического обеспечения безопасности полетов СНГ» (в рамках Международного авиакосмического салона, Москва, 2009).

Апробация диссертационной работы проведена на секции «Космическая медицина» Ученого совета ГНЦ РФ - ИМБП РАН, протокол № 2 от 25.05.2010г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 36 печатных работ, из них - 11 в изданиях, рецензируемых ВАК России, 2 - в зарубежных рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации.

Работа изложена на 246 страницах компьютерного текста, содержит 17 таблиц и 80 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, главы с изложением общей структуры и методов исследований, результатов собственных исследований и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения, указателя использованной литературы, включающего 260 источников (отечественных - 56, иностранных -204).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы. Обзор освещает проблему влияния шума, генерируемого СЖО и другим оборудованием в наземных отечественных и зарубежных исследованиях, а также в реальных космических полетах на слуховую систему человека.

Рассмотрены механизмы влияния шума на орган слуха с позиции молекулярно-биологических исследований последних лет. Основной причиной гибели клеток улитки при воздействии шума на сегодняшний день считается влияние на внутриклеточные молекулярные пути реактивных форм кислорода (ROS) - (Schacht J, et al, 2001), высвобождаемых в результате избыточной митохондриальной активности и оксидативного стресса. В настоящее время выделяют три основных пути клеточной смерти: некроз, апоптоз и аутофагия клетки (Debnath et al., 2005; Abrashkin et al, 2006; Bohne et al, 2007, Olhemiller, 2008), каждый из которых имеет характерные морфологические особенности. Патогенетическая роль свободных радикалов представляется наиболее важной основой потери слуха при воздействии шума (Ohlemiller et al, 1999а; 1999b; 2000; McFadden et al, 2001). Реакция ROS с плазматическими мембранами, с образованием фосфолипидных и альдегидных пероксидантных продуктов, приводит к запуску процессов программируемой клеточной гибели (апоптоза) в волосковых клетках (Halliwell and Gutteridge, 1998; Ohlemiller et al, 1999;2008; Nicotera et al, 1999; Henderson et al, 2006, Cotanche, 2008). Уровень ROS, превышающий защитные возможности клетки, вызывает серьёзные клеточные нарушения (например, истощение АТФ) и, как результат, гибель клетки. В зависимости от силы стресса волосковые клетки могут погибнуть в результате апоптоза (когда внутреннее содержимое клетки успевает деградировать до нетоксичных продуктов распада) или в результате некроза, когда сила оксидативного стресса слишком велика.

Формирование процессов апоптоза в наружных волосковых клетках (НВК) функционально проявляется развитием временных (обратимых) сдвигов порогов слуха на аудиограмме. Некротические изменения клеток отражаются формированием постоянных (необратимых) сдвигов порогов слуха и развитием сенсоневральной тугоухости (Plontke et al, 2004; Halsey, 2005; Ohlemiller К, 2008; SCENIHR, 2008). По мнению многих исследователей (Yamashita et al, 2005a, Le Prell et al, 2007; Ohlemiller K, 2008; Cotanche D, 2008) временное «окно возможностей» для проведения лечебных мероприятий, предотвращающих переход временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый), т.е. гибель НВК улитки, после воздействия шума составляет от 2-х до 7 дней.

Глава 2. Материалы и методы исследований.

Работа выполнена в отделении «Физиологии и патологии слуховой и вестибулярной систем» учреждения Российской академии наук,

Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем (ГНЦ РФ - ИМБП РАН). Экспериментальная часть работы осуществлялась в рамках государственного контракта с Федеральным агентством по науке и инновациям от 27 апреля 2007 г. № 02.522.11.2004 по теме «Разработка технологий и создание средств контроля и коррекции функциональных резервов организма человека», а также по разделу темы НИР РАН «Изучение механизмов кумулятивного влияния непрерывного воздействия шума на слуховую систему человека», (2005-2009 гг.).

Диссертационная работа включает ретроспективный анализ данных, полученных сотрудниками отделения «Физиологии и патологии слуховой и вестибулярной систем» по оценке функционального состояния слуховой системы у 3-х добровольцев, принявших участие в годовом МТЭ по изучению наземного комплекса перспективных систем жизнеобеспечения, проведенном в Институте медико-биологических проблем в 1967-1968 гг. Кроме того, лично автором были проведены исследования функционального состояния слуховой системы этих добровольцев спустя 33 года (2000г.) и 40 лет (2007г.) после завершения эксперимента, что позволило изучить отдаленные последствия годового непрерывного воздействия шума на состояние слуха человека на фоне возрастных изменений в слуховой системе.

Проведен ретроспективный анализ аудиометрических данных 30 космонавтов, в возрасте от 31 до 47 лет, совершивших преимущественно продолжительные космические полеты на ОС «Салют 6, 7» и «Мир». Все данные были получены сотрудниками отделения «Физиологии и патологии слуховой и вестибулярной систем» при до- и послеполетном клинико-физиологическом обследовании (КФО) космонавтов. У 7 космонавтов, вышедших по возрасту на пенсию, автором были проведены обследования слуховой функции в отдаленный период наблюдения (от 6 до 27 лет после совершения ими последнего космического полета) с использованием современного комплекса нейрофизиологических исследований слуховой системы. Средний возраст космонавтов в этот период наблюдения составлял от 51 до 76 лет.

У 25 космонавтов, в возрасте от 37 до 53 лет, участников основных экспедиций российского сегмента МКС, был проведен текущий анализ состояния функции слуха в рамках КФО. Послеполетные аудиометрические исследования космонавтов проводились на базе ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина». Кроме того, у 12 космонавтов были проведены

нейрофизиологические исследования слуховой системы в более отдаленном послеполетном периоде наблюдения в ГНЦ РФ - ИМБП РАН.

Представлены материалы собственных экспериментальных исследований по оценке эффективности метода дыхания КААрГС, приема гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида, как перспективных средств шумовой отопротекции.

Проведена клиническая апробация метода дыхания КААрГС для лечения больных с БМ.

Все экспериментальные исследования выполнены в отделении «Физиологии и патологии слуховой и вестибулярной систем» ГНЦ РФ - ИМБП РАН.

Общий объем и структура проведенных исследований представлены в таблице № 1.

Протокол исследования слуховой системы у космонавтов МКС включал:

■ проведение тональной аудиометрии по воздушной и костно-тканевой проводимости звука, в частотном диапазоне 125-8000Гц за 1 месяц до полета в рамках предполетного КФО;

■ проведение тональной аудиометрии на 3 сутки послеполетного периода;

■ проведение тональной аудиометрии на 14 сутки послеполетного периода (у 11 космонавтов).

■ У 12 космонавтов оценка функционального состояния слуховой системы проводилась в отдаленном периоде наблюдения (от 6 до 12 месяцев после завершения полета). Кроме традиционной тональной аудиометрии и высокочастотной аудиометрии (до 16кГц, включительно), им проводили речевую аудиометрию (по показаниям), тимпанометрию, регистрацию акустического рефлекса стремянной мышцы, задержанной вызванной отоакустической эмиссии (ЗВОАЭ) и отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения (ОАЭЧПИ), регистрацию КСВП и экстратимпанальную ЭКоГ - (по показаниям).

Таблица 1.

Объем и структура проведенных исследований

№ Наименование исследований Количество участников Возраст (средний возраст) Количество исследований

1. Годовой МТЭ 3 23-30 (26,6) 367

2. Исследование функционального состояния слуховой системы космонавтов, совершивших полеты на ОС «Салют 6, 7», «Мир». 30 31-47 (38,3) 532

3. Исследование функционального состояния слуховой системы космонавтов, осуществивших полеты на МКС. 25 37-53 (44,2) 610

4. Клинико-физиологическая оценка переносимости 1-часового дыхания КААрГС здоровыми добровольцами. 10 18-25 (22) 200

5. Оценка отопротективного эффекта метода дыхания КААрГС при воздействии шума: ■ 1-часовая экспозиция шума; ■ 2-часовая экспозиция шума. 10 10 18-25(22) 280 280

б. Оценка отопротективного эффекта гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида при 1-часовой экспозиции шума. 10 18-25 (19,4) 280

7. Клинико-физиологическая апробация метода дыхания КААрГС для лечения больных с БМ: ■ экспериментальная группа: больные с БМ, получавшие курсовое лечение методом дыхания КААрГС ■ контрольная группа: больные с БМ, получавшие традиционную фармакотерапию 25 25 20-69(48) 24-58(41) 1400 1000

ИТОГО: 148 4949

Аудиометрические исследования в ГНЦ ИМБП РАН проводились в шумозаглушающей камере фирмы Tracor Inc., Austin Texas (модель AR9S,

США), с учетом международного стандарта по проведению аудиометрии при оценке профессиональной потери слуха (ISO 8253, 1989).

Для регистрации тональных порогов слуха по воздушной и костной проводимости звука был использован клинический тональный аудиометр АС41 фирмы "Interacoustics" (Дания) и стандартная аудиометрическая процедура (менее lOdB потери слуха в октавном интервале от 125 до 8000 Гц на каждое ухо).

Аудиометрические исследования космонавтов на базе ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина» проводились совместно с ЛОР-специалистом центра, в шумозаглушающей камере «EYMASA» (Германия), с использованием аудиометра GSI 61 ("Grason Stadler", США).

Исследования проводились во время КФО космонавтов до и после завершения космического полета, а также в периоде их реадаптации.

Аудиометрическая аппаратура отвечала всем современным требованиям по стандартизации, калибровке и тарировке воздушных и костных телефонов, в соответствие с рекомендацией международной организации по стандартизации (Standard No ISO 389). Каждому аудиометрическому исследованию предшествовала оптическая отоскопия. Тональные пороги слуха по воздушной проводимости звука были сопоставлены с возрастной потерей слуха, в соответствии с рекомендацией международной организации стандартизации (ISO-standard) - ISO-1999 (1990). При интерпретации результатов аудиометрического тестирования учитывались возрастные изменения слуха, в соответствии с рекомендациями ISO 389 и ISO-1990, Annex В.

Тимпанометрия и исследование акустического рефлекса стремянной мышцы проводились на импедансметре фирмы «Interacoustics» по стандартной методике.

Для оценки ЗВОАЭ использовали систему "ЕР25 - Interacoustics" (Дания), при стандартном режиме регистрации: стимуляция - нелинейная; интенсивность стимулов 75 дБ УЗД, количество стимулов - 1000; минимальное число частотных полос - 5. Для регистрации ОАЭЧПИ использовали портативную систему "OtoRead™ ОАЕ" фирмы "Interacoustics" (Дания): диапазон частот 1-6кГц; интенсивность сигнала Fl - 65 дБ SPL, F2 - 55 дБ SPL.

Регистрацию КСВП осуществляли с помощью системы ЕР25 "Interacoustics" (Дания) по стандартной методике: 2000 акустических

«щелчков» с частотой 11,1/с, интенсивностью 70дБ над порогом слуха, эпоха анализа - 10 мс; на контралатеральное ухо подавался «белый» шум интенсивностью 40дБ.

ЭКоГ производили также, с использованием системы ЕР25 "Interacoustics", при интенсивности стимула ЮОдБ УЗД (13,1 стим/с; количество - 1200), с окном анализа - 8 мс. Использовали экстратимпанальные электроды "Tip-Trode".

В экспериментальных исследованиях по оценке отопротективного эффекта метода дыхания КААрГС при 1-2-часовой экспозиции шума приняли участие 30 здоровых добровольцев в возрасте от 18 до 25 лет. В исследованиях по оценке защитного эффекта препарата «бетагистин гидрохлорид» при шумовом воздействии участвовало 10 здоровых добровольцев в возрасте 18-25 лет. Оценка слуховой функции у добровольцев в обеих вышеприведенных экспериментальных сериях исследований включала проведение тональной аудиометрии; ЗВОАЭ; ОАЭЧПИ; КСВП и ЭКоГ.

При клинической апробации метода дыхания КААрГС у 50 больных с БМ, в возрасте от 20 до 69 лет, наряду с вышеприведенными методами, проводился полный комплекс отоневрологического обследования, включавший: видеонистагмографию спонтанного, экспериментального и вибрационно-вызванного нистагма, калорическую битермальную пробу, регистрацию вестибулярных вызванных миогенных потенциалов (ВВМП) и др. Для верификации эндолимфатического гидропса проводили ЭКоГ (по показаниям) и пробу с дегидратацией. Дополнительно (по показаниям), проводили КТ и МРТ головного мозга, УЗДГ магистральных сосудов головного мозга, вирусологические, биохимические и другие исследования.

25 больных с БМ, получавшие традиционную фармакотерапию (дегидратацию, антигистаминовые препараты, бетасерк, церебральные вазорегуляторы, блокаторы кальция и др.), составили контрольную группу. 25 больных с БМ, получавших курсовое лечение методом дыхания КААрГС составили экспериментальную группу.

Для экспериментальных и клинических исследований по оценке отопротективного эффекта метода дыхания КААрГС использовалась дыхательная смесь «Трингалит-9» в составе: [16±0,5 % кислорода (Ог); 60±1 % азота (N2) и 24±1% аргона (Аг)], изготовленная в ООО «Акела-Н» на основании ТУ 2114-013-39791733-2003. Дыхание, при нормобарическом давлении, осуществлялось через маску, с подогревом газовой смеси до комфортной

температуры. Контроль самочувствия обследуемых осуществлялся путем опроса, измерения частоты сердечных сокращений (по RR- интервалу ЭКГ) и регистрации артериального давления крови по Короткову.

Для определения степени достоверности полученные данные подвергались статистической обработке с использованием непараметрического парного критерия Вилкоксона (p-level), с применением компьютерной программы Statistica 8. Кроме того, для оценки количественных показателей использовался парный t-тест Стьюдента в программе Microsoft Office Excel 2003. В серии исследований по оценке отопротективного эффекта препарата бетагистина дигидрохлорида использовались стандартные методы «двойного-слепого» контроля, «плацебо» и метод «латинских квадратов».

Глава 3 . Результаты собственных исследований и их обсуждение.

3.1. Длительное непрерывное воздействие шума, генерируемого экспериментальными системами жизнеобеспечения, на слуховую функцию добровольцев в наземном годовом медико-техническом эксперименте.

Прогнозируя значительное увеличение продолжительности космических полетов с участием человека, перспективу создания орбитальных космических комплексов, в СССР в конце шестидесятых годов прошедшего столетия был создан наземный комплекс перспективных СЖО, основанный на использовании достижений техники, химии, биологии и медицины того времени. Общая программа годового МТЭ включала изучение возможности годового пребывания человека в условиях изоляции в термокамере ограниченного объема при потреблении воды и кислорода, регенерированных из отходов жизнедеятельности (А.И. Бурназян и соавт., 1969). Основными источниками шума в термокамере являлись автономные блоки системы очистки атмосферы, установки кондиционирования воздуха и вентиляторы СЖО.

В эксперименте приняли участие трое добровольцев в возрасте 23, 27, 30 лет. Оценка слуховой функции участников эксперимента проводилась по данным тональной аудиометрии (пороги слуха по воздушной и костно-тканевой проводимости звука, в частотном диапазоне 125-8000Гц), проведенной до и после годового пребывания в термокамере, с оценкой динамики восстановления слуха после завершения эксперимента.

Во время эксперимента (с интервалом 1 раз в две недели) проводились исследования порогов маскировки слуха (ПМС) по воздушной проводимости звука, а также дифференциальных порогов интенсивности (ДПИ) и частоты (ДПЧ) звука.

Анализ шума в гермообъеме показал, что его общий уровень составлял 87-92дБ, с преобладанием звуковой энергии в диапазоне низких частот (Мацнев Э.И., Яковлева И.Я., 1975). С частоты 0,25кГц отмечалось прогрессирующее снижение звуковой энергии, а в частотном диапазоне выше ЮкГц общий уровень шума не превышал ЗОдБ.

Исследования функционального состояния слуховой системы добровольцев спустя 33 года (2000г.) и 40 лет (2007г.), после завершения эксперимента, позволили изучить отдаленные последствия годового непрерывного воздействия шума на состояние слуха человека на фоне возрастных изменений в слуховой системе. При этом обследовании, помимо тональной аудиометрии, были проведены дополнительные исследования слуховой системы, с использованием таких современных методов как КСВП, ЗВОАЭ и др. Использование нейрофизиологических методов изучения слуха позволило объективно оценить состояние слухового пути (от рецептора до слуховых ядер в стволе головного мозга), а также оценить функциональное состояние НВК органа Корти, т.е. зоны, имеющей критическую уязвимость при длительной экспозиции шума (Martin et al., 1990; Dobie, 1998; Fraenkel et al., 2001).

Возможность динамической оценки функционального состояния слуховой системы добровольцев (с интервалом 1 раз в 2 недели) при годовой экспозиции шума позволила изучить механизмы формирования изменений в слуховой системе отдельно у каждого обследуемого, а также проследить динамику восстановления слуха после завершения эксперимента.

Первые 3 месяца пребывания добровольцев в термокамере характеризовались более выраженным повышением средних бинауральных ПМС в низкочастотном спектре аудиограммы (колебания порогов от 11,5 до 25,5дБ), несколько менее выраженном колебанием ПМС в среднечастотном спектре (от 11,4 до 18,1дБ) и крайне незначительном колебанием (от 4,9дб до 9,1 дБ) в высокочастотном спектре (Рис. 1).

С 4 по 6 месяц пребывания в условиях термокамеры, наряду с колебаниями ПМС в низкочастотном и среднечастотном спектре (примерно в том же диапазоне значений, которые были отмечены в первые 3 месяца эксперимента), стали увеличиваться колебания ПМС и в высокочастотном спектре (от 7,6 до 12,4дБ).

№

ы

А

« ; < 5 5 й

-I-

яярячЗЗЧЯ^^ = Я = Й = Я = Й = « Даты измерений

£ 3 $ £ $

я = я г я

> Ншкочастотиы» средни* бинауральиы* пороги ыаскироеки ■ ■ • Срадм* частотны* ермни* бинауральны* пороги маскироаки Л Высокочастотны а сродни* бинауральны* порош маскироакя

Рис. 1. Динамика средних бинауральных порогов маскировки слуха у добровольцев в годовом МТЭ.

С 7-го месяца пребывания в термокамере и до конца эксперимента стали заметно увеличиваться значения ПМС, практически во всех частотных диапазонах. В этот период колебания ПМС для низкочастотного диапазона составляли: от 25,2 до 37,2дБ; для среднечастотного - от 23,9дБ до 35,2дБ; для высокочастотного - от 17,1 до 27дБ.

Проведенный анализ показал четкую индивидуальную реакцию добровольцев на всех этапах годового МТЭ после его завершения, а также в отдаленном периоде наблюдения (табл. 2; рис. 2, 3, 4, 5). В таблице 2 приведены индивидуальные значения средних бинауральных порогов маскировки слуха обследуемых.

Таблица 2

Индивидуальные средние бинауральные пороги маскировки слуха (дБ, ПМС) при аудиометрическом тестировании обследуемых в условиях непрерывного воздействия шума в течение 1 года.

Дата Низкочастотные Среднечастотные Высокочастотные

Обследуемые: А В С АБС А В С

22.11.1967г. 10,8 25,0 27,5 20,6 20,6 10,0 4,3 8,7 1,8

11.12.1967г. 15,0 28,3 28,3 10,0 21,2 22,5 4,3 9,3 13,7

22.12.1967г. 13,3 22,5 18,5 10,0 15,0 19,3 4,3 8,1 13,7

11.01.1968г. 25,0 25,0 31,6 11,2 20,0 23,1 2,5 8,7 13,7

22.01.1968г. 6,6 11,2 16,8 3,1 11,8 19,3 0,6 4,3 10,6

11.02.1968г. 13,3 15,0 19,1 11,2 11,8 16,2 2,5 3,7 10,6

22.02.1968г. 9,1 20,0 27,5 6,8 11,3 20,0 3,7 3,7 7,5

11.03.1968г. 10,0 18,3 16,6 10,6 17,5 16,8 7,5 16,8 13,1

22.03.1968г. 12,5 15,0 18,7 10,6 15,0 22,5 5,6 11,8 12,5

11.04.1968г. 13,3 20,0 27,5 8,7 18,7 22,5 1,8 12,5 11,8

22.04.1968г. 16,6 15,0 18,7 13,7 14,3 20,6 3,7 9,3 10,0

11.05.1968г. 8,3 20,0 39,5 10,6 17,5 23,1 6,2 9,3 8,7

22.05.1968г. 12,5 16,6 17,5 13,1 16,8 19,3 6,8 11,8 18,1

11.06.1968г. 22,5 37,5 31,6 16,2 30,0 33,7 8,7 19,3 25,6

22.06.1968г. 21,6 33,3 44,1 17,5 34,3 38,7 8,1 28,7 33,1

11.07.1968г. 18,3 19,2 38,3 15,0 20,0 36,8 8,1 13,8 29,4

22.07.1968г. 17,5 27,2 39,2 19,4 29,1 37,5 11,8 24,7 30,6

11.08.1968г. 15,0 22,8 45,0 13,8 26,8 44,4 8,8 23,8 36,2

22.08.1968г. 25,4 37,8 48,3 21,8 37,8 46,2 12,5 30,2 38,2

11.09.1968г. 26,6 31,6 46,6 22,5 30,6 40,0 12,5 21,2 28,1

22.09.1968г. 28,4 37,4 43,3 25,0 35,6 37,5 13,8 26,2 27,5

11.10.1968г. 23,3 36,6 47,6 21,0 36,9 46,6 9,4 30,0 35,4

22.10.1968г. 12,5 35,0 35,8 10,0 35,0 35,0 12,5 24,4 29,4

При исследовании дифференциальных порогов частоты звука (ДПЧ, %) -(Рис.2) отмечено повышение их значений в первые 3 месяца (максимально до 2,5%), с последующим последовательным снижением этого показателя (до 0,6%). Вместе с тем, значения ДПЧ в конце эксперимента несколько превышали фоновые показатели (0,6% против 0,2% в фоновом периоде).

Динамика показателей ДПИ звука у обследуемых носила аналогичный характер. Необходимо отметить, что при исследовании ДПИ и ДПЧ, также как и при исследовании ПМС, отмечены четко выраженные индивидуальные различия.

Рис 2. Индивидуальная динамика ДПЧ звука у обследуемых в годовом МТЭ.

Общая закономерность первоначального повышения ДПИ и ДПЧ звука позволяет высказать мнение о том, что первые 3 месяца пребывания в условиях шума сопровождаются ретрокохлеарными изменениями (возможно, центральными нейродинамическими сдвигами) - (Я.С. Темкин, 1968).

После завершения эксперимента у обследуемого «А» (Рис. 3) был отмечен временный сдвиг порогов слуха (по сенсоневральному типу) в частотном диапазоне 2-6кГц от 15 до 35дБ. Восстановление исходного уровня слуховой чувствительности произошло на 4 сутки после прекращения экспозиции шума.

Обследование в отдаленном периоде наблюдения (через 33 года после завершения эксперимента) показало, что пороги слуха у данного обследуемого практически не выходили за границу возрастных изменений.

У обследуемого «В» (Рис. 4) сразу после выхода из термокамеры также было зарегистрировано повышение порогов слуха по сенсоневральному типу в частотном диапазоне от 2 до 4кГц, в пределах 15-25дБ, для правого и левого уха, соответственно.

Однако восстановление исходных порогов слуха происходило значительно медленнее, чем у предыдущего обследуемого. Пороги слуха, близкие исходным, были зарегистрированы лишь к 21 дню восстановительного периода. В исследовании, проведенном через 33 года после завершения

эксперимента, была выявлена сенсоневральная значительно выходящая за рамки возрастной потери слуха.

потеря

слуха,

Рис.3. Динамические аудиограммы обследуемого «А».

У обследуемого «С» (Рис. 5) после завершения эксперимента были отмечены более выраженные сдвиги порогов слуха, по сравнению с предыдущими двумя добровольцами. Повышение порогов слуха в частотном диапазоне 2-8кГц составляло от 20 до 45дБ («люк» на 4кГц - 45дБ) для правого уха и от 20 до ЗОдБ («люк» на 4 кГц - 30 дБ) для левого уха. При наблюдении до 7 месяцев после завершения эксперимента, несмотря на проводимое лечение (витаминотерапия, биостимуляторы, ноотропные препараты, физиотерапия), восстановления исходных порогов слуха у данного обследуемого не произошло.

Обследование, проведенное у данного обследуемого через 33 года после завершения МТЭ, выявило развитие сенсоневральной потери слуха (от 30 до 70дБ), с обрывом костного звукопроведения звука на частотах 6 и 8кГц (Рис.5), выходящей за рамки возрастных изменений.

0 14, 1В I 11 1 "Г" 1

¡0 21 -г

и 30

40 40

Я Я

» №1

20 71:

0 'L

10 Ш| к ю L

20 V : 20 У

Л л 10

« 40

¡0 1 Я

10 1 №

10 ■ 1 \ 71 i

1S ti I ! J 4 М И US I 2 ) 4 ( I

и I J 0 1

10 S-. Г 10 J

20 N s 20 I'

¡0 30 1

« 40

» Я 1

й Í0

70 i 70 1 1 1

l¡5 Í,J I 2 3 4 М IB 1Л ! 1 4 I 27.) 1.1968г. (2! стн после зшодз д ге;»|&амеры1

0 М.,11 0 U 1 У

11 -к1« & и "Ч /ГТ

21 1 ^ 21 : i

11 31 1

<0 40

« S

м И

71 1 1 1 И

tí К (11 и 14.02». (чю 33 га я 2 3 1 i

I 1 | 1 1 IB 1 1

11 11 Л

21 - 20 ".I ..

30 S 30 ч

«1 « tff:

¡0 \ / я 1

(О \ i (0 :

70j 1 70|

1

1« ! {

20 '1! И l ¡ :

я í i i i i •0 ! i i i

« lili' «I

¡0 ¡ ! | .4 l

Н 1 ! : 1 tí

Я' | i 1 : i 70 I i

13 di I 2 ¡ I t I (3 U1 ! i 4 í tll!¡ i 111.1МГ (сгдпшсушодвгдуюж^!

40 1 i 1 i

Я i i 1 1

И : • í i i

TI : ! : : i

o 0,51 : ! » i i uvi! ; i n

OJS lí 1 : ! 4 t I 13 U I

lllim.i"qtiдсстыоа n

• '-..i 1 ' 11

ii .4i ¡ ' 1Л

3 i . : У

30 I M "i

40 . 1

50 I í 1

Л i i i

-o i i ;

O M I ! i 4 I I UUI! 1 1111Л»г.Цгга"та

02 (j I 2 ! 4 ( I 0J5 Hi I 2 ) 4 1 I

О V I 2

Рис.4. Динамические аудиограммы обследуемого «В».

Рис. 5. Динамические аудиограммы обследуемого «С».

г

/ Л А /- 1......./ V к/л

Левое ухо

Правое ухо

В)

Рис. 6 а), б), в). Данные исследования ЗВОАЭ (а - правое ухо; б - левое ухо) и КСВП (в) обследуемого «С» через 33 года после окончания эксперимента (2000г).

Таким образом, непрерывная (в течение 1 года) экспозиция шума, генерируемого экспериментальным комплексом СЖО, оказала неблагоприятное воздействие на орган слуха двух добровольцев, с повышенной чувствительностью к шуму. Изменения проявлялись развитием постоянного (необратимого) сдвига порогов слуха после завершения эксперимента и формированием сенсоневральной тугоухости с нарушением разборчивости речи в отдаленном периоде наблюдения (через 33 и 40 лет), на фоне возрастных изменений слуха. Проведенные исследования ЗВОАЭ и КСВП (Рис.6) подтвердили наличие поражения НВК клеток у основания улитки и поражение периферического отдела слуховой системы. У добровольца, резистентного к

годовой экспозиции шума, слух оставался сохранным после эксперимента и находился в пределах возрастной нормы в отдаленном периоде.

Таким образом, годовой МТЭ явился хорошей моделью для изучения длительного непрерывного воздействия шума, генерируемого СЖО, на слуховую функцию человека, задолго до того времени, когда началась эра длительных полетов на ОС «Мир» и МКС. Результаты исследования показали необходимость планомерного изучения состояния слуховой функции у космонавтов до и после завершения полета, использования индивидуальных средств защиты слуховой системы космонавтов от негативных эффектов шума в полете, а также проведения соответствующих лечебно-профилактических мероприятий на этапе послеполетной реадаптации.

3.2. Влияние пилотируемых космических полетов на слуховую функцию космонавтов.

В настоящем разделе представлены данные ретроспективного анализа функционального состояния слуховой системы у членов экипажей ОС «Салют -6, 7» и ОК «Мир», совершивших продолжительный космический полет, а также текущие данные состояния слуховой функции у членов основных экспедиций российского сегмента МКС.

3.2.1. Функциональное состояние слуховой системы у членов экипажей ОС «Салют -6, 7» и «Мир», совершивших продолжительный космический полет.

Анализ результатов исследования показал, что из 30 космонавтов, совершивших полеты на ОС «Салют -6, 7» и «Мир», 7 космонавтов совершили кратковременные полеты (до 12 суток), 19 человек - длительные полеты (от 62 до 211 суток) и 4 человека - сверхдлительные полеты (более 300 суток) - (рис. 7).

По состоянию слуха в послеполетном периоде было выделено 3 группы космонавтов:

■ I группа (п=7/23,3%) - без изменений слуха- 3 космонавта, совершивших «короткие» полеты (до 12 суток) и 4 космонавта, совершивших длительные полеты (от 74 суток и выше), в том числе космонавт, совершивший два рекордных по продолжительности полета (240 и 437 суток);

■ II группа (п= 16/53, 4%) — космонавты, совершившие длительный космический полет (более 30 суток), с наличием временного сдвига

порогов слуха на частотах 3, 4, 6 и 8 кГц в пределах 10, 15, 20 и

15дБ, соответственно (верхняя граница нормы). ■ III группа (п=7/23, 3%) - космонавты, совершившие длительный космический полет, имевшие постоянный (р < 0, 01) сдвиг порогов слуха на частотах 3,4, 6 и 8 кГц, в пределах 20, 30, 40 и 25 дБ, соответственно.

Максимальное превышение возрастной нормы порога слуха на частоту 4000 Гц составляло 5 и 12 дБ, для правого и левого уха, соответственно.

Рис. 7. Космонавты, совершившие полеты на ОС «Салют — 6, 7» и станции «Мир».

Именно у космонавтов III группы (Рис. 8) в отдаленный период наблюдения (через 6-27 лет после последнего полета и их выхода на пенсию), развилась социально значимая сенсоневральная потеря слуха различной степени выраженности. По средним данным, достоверное (Р<0,05 и Р<0,01) повышение порогов слуха на частотах 2, 3, 4 , 6 и 8 кГц у этих лиц, составляло 35, 40, 50, 60 и 50 дБ, соответственно.

В целом, у космонавтов с наличием постоянного сдвига порогов слуха после первого длительного полета, отмечена тенденция к повышению порогов слуха после повторных полетов (рис. 9).

На рисунке 10, представлены динамические аудиограммы космонавта, совершившего длительный космический полет на ОС «Мир», иллюстрирующие развитие сенсоневральной потери слуха после первого (143-суточного) полета, прогрессирующей после второго (8-суточного) полета, с дальнейшим нарастанием тугоухости в отдаленный период наблюдения.

ИI ГРУППА В П ГРУППА ПИ III ГРУППА □ ОТДАЛЕННЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ

Рис. 8. Динамика средних бинауральных порогов слуха на различных частотах у 30 космонавтов после полета и в отдаленный период наблюдения.

Рис. 9. Динамика средних высокочастотных бинауральных порогов слуха у космонавтов, совершивших полеты на ОС «Салют-6, 7» и «Мир», в зависимости от количества осуществленных полетов. Условные обозначения: по оси абсцисс - потеря слуха в дБ; по оси ординат - число повторных полетов.

Отчетливо видно, что после первого (продолжительного) полета было зарегистрировано билатеральное повышение порогов слуха по воздушной и костной проводимости звука в высокочастотном спектре (4-8кГц) справа и (34кГц) слева, в пределах 15-30дБ. Повторный кратковременный полет вызвал

дальнейшее повышение порогов слуха в высокочастотном диапазоне (до 30 и 50дБ, справа и слева, соответственно). С увеличением возраста было отмечено прогрессирующее нарастание тугоухости (в том числе в зоне речевого диапазона), с «обрывом» костного звукопроведения на частотах 6 и 8 кГц, с нарушением разборчивости речи по данным речевой аудиометрии.

В связи с ухудшением разборчивости речи и нарастанием социально значимой тугоухости, данному космонавту было проведено слухопротезирование, с хорошим функциональным результатом.

Рис. 10. Динамические аудиограммы и данные ЗВОАЭ (левое ухо) у космонавта в отдаленный период наблюдения.

Представленные данные свидетельствуют о том, что сенсоневральная тугоухость шумовой этиологии у космонавтов с возможной индивидуальной повышенной чувствительностью к шуму, на фоне развивающихся возрастных изменений слуха, может приводить к быстрому прогрессированию тугоухости, требующей проведения слухопротезирования. Тот факт, что у космонавтов, совершивших продолжительный полет на ОС «Салют-6, 7» и «Мир», с наличием постоянного сдвига порогов слуха после первого длительного

полета, была отмечена тенденция к повышению порогов слуха после повторных полетов, свидетельствует о необходимости индивидуального подхода к их допуску к повторным полетам, с учетом возможного прогрессирования потери слуха.

Резюмируя итоги анализа состояния слуховой функции у космонавтов, совершивших продолжительные полеты на ОС «Салют-6, 7» и «Мир», следует отметить возможность неблагоприятного воздействия шума космической станции на орган слуха отдельных космонавтов. При этом важно подчеркнуть четкий индивидуальный характер нарушений слуха у отдельных космонавтов, с типичной картиной преимущественно высокочастотного постоянного сдвига порогов слуха на частотах 4 и 6 кГц. У некоторых космонавтов, постоянный сдвиг порогов слуха в отдаленном периоде после полета распространился и на зону речевого диапазона (ЗкГц и ниже). Подобные изменения являются патогномоничными для первичной стадии потери слуха, вызванной воздействием шума, и имеют все признаки соответствия профессиональной шумовой травмы (Dobie, 1995), сформированные на основе международных стандартов (ISO, 1989; ISO-1999). Вместе с тем, проведенные исследования позволили проиллюстрировать примеры индивидуальной резистентности органа слуха у отдельных космонавтов к воздействию шума, даже в полетах очень большой продолжительности - (Рис. 11).

Audicwiietiie Toiiale Bight Еяг Left Ev

а) фоновые данные.

Audiometrie Топя!«

Jü£hl£*r LcftKv

б) после совершения 2-х продолжительных полетов, в отдаленном периоде наблюдения.

Рис. 11 а), б). Аудиограммы космонавта, совершившего 2 полета на ОС «Мир» рекордной продолжительности (240 и 437 суток).

Например, космонавт, совершивший два рекордных по

продолжительности полета на ОС «Мир», (240 и 437 суток) показал устойчивость к воздействию шума не только в полете и после полета, но и в отдаленном периоде наблюдения.

Приведенный пример еще раз подтверждает сформулированное выше мнение о том, что выявление индивидуальной повышенной чувствительности или резистентности к воздействию шума имеет фундаментальную важность для отбора кандидатов для участия в длительных космических экспедициях.

3.2.2. Состояние слуховой функции у российских космонавтов, совершивших полеты на МКС.

В целом, общая направленность изменений слуха у 25 космонавтов МКС соответствовала изменениям функции слуха у космонавтов, осуществивших продолжительные полеты на ОС «Салют -6, 7», «Мир» (рис. 12). У 6 космонавтов (24%) послеполетные пороги слуха практически оставались неизменными. Временный высокочастотный сдвиг порогов был выявлен у 19 космонавтов (76%), из них у 3 космонавтов пороги слуха превышали возрастную норму. Постоянный сдвиг порогов был отмечен у 8 из 11 космонавтов, прошедших повторное обследование на 14 сутки послеполетного периода.

Космонавты МКС послеполетные данные 3-й сутки 25 чел

19 (76%)

М Бе:» изменений

Временный высокочастотный сдвиг порогов слуха

14-е сутки 11 чел

Временный сдвиг порогов ■ Постоянный (необратимый) сдвиг порогов

Рис. 12. Распределение космонавтов МКС в зависимости от сдвига порогов слуха в высокочастотном диапазоне.

Также как и у космонавтов, осуществивших продолжительные полеты на ОС «Салют -6, 7», «Мир», у космонавтов МКС отмечался послеполетный временный или постоянный сдвиг порогов слуха, преимущественно в высокочастотном диапазоне аудгюграммы. - ( Рис.13).

33 42 44 39 41 40 49 44 49 42 47 46 40 47 53 53 46 48 42 46 37 44 42 50 37 Космонавты . возраст [Ёэ до полета ^ после полета □ 14 дней после полета |

Рис. 13. Динамика средних бинауральных высокочастотных порогов слуха у космонавтов МКС в послеполетном периоде.

„3-25 £ §

о §

« ет 20 -1

|1

о UJ. 10 Щ —

Z СО I I

II = I-I

fe е ■

lio J

2 2" 5 5" 10 10" 12 12"

(140сут) (179сут) (128сут) (215сут) (184сут) (192 С\Т) (187 сут) (198 сут) Космонавты , продолжительность полета ; идо полета ■ после полета и 14 суток после полета |

Рис. 14. Динамика средних бинауральных высокочастотных порогов слуха у космонавтов МКС, в зависимости от количества совершенных полетов. Условные обозначения: (") - повторный полет.

Анализ зависимости средних высокочастотных порогов слуха от числа совершенных продолжительных космических полетов (рис. 14) показал, что

у космонавтов с возможной индивидуальной повышенной

чувствительностью к воздействию шума (№5, №10, №12) при повторных полетах было отмечено увеличение порогов слуха (особенно в высокочастотном спектре). На 14-е сутки послеполетного периода пороги слуха не вернулись к состоянию слуха, зарегистрированного на 3-й сутки после полета, т.е. у этих космонавтов имел место постоянный сдвиг порогов слуха, свидетельствующий о начальных необратимых изменениях в волосковых клетках улитки, что позже было подтверждено данными исследования ЗВОАЭ.

Сохранялась общая закономерность индивидуальной резистентности или, напротив, индивидуальной повышенной чувствительности космонавтов МКС к воздействию шума. Ниже (рис.15,16) представлены динамические данные аудиометрических исследований космонавта №14, совершившего два продолжительных полета на МКС (140 и 179 суток).

Audiomtitrie Тсша)е

Right Ear Left Ear

t » X g 8 M ; » lï » 0 1» fr—^ № » » « -«v Об ' * *

v-

Рис. 15. Фоновая аудиограмма космонавта № 14.

Audiomclrie Tonale

('Ун t:«r lift Ear

Рис. 16. Аудиограмма космонавта № 14 после совершения двух продолжительных полетов на МКС (140 и 179 суток). Через год после завершения последнего полета.

Результаты исследования слуха свидетельствовали о том, что последствия двух продолжительных космических полетов для слуховой системы космонавта № 14 были минимальными.

Напротив, данные послеполетных аудиометрических и нейрофизиологических исследований космонавта № 9 (рисунок 17 а, б, в, г, д, е, ж, з), с вероятной повышенной чувствительностью к воздействию шума, свидетельствуют о неблагоприятном действии на состояние улитки трех повторных длительных космических полетов.

li.uJ.i l u I Lut

Рис. 17 a). Фоновая аудиограмма космонавта № 9.

Right Eur Left Eur

Рис. 17 б). Аудиограмма космонавта № 9 после совершения первого космического полета продолжительностью 75 суток.

Right Ear Lift Ear

1 '■■'■■ » . » -¿■г » w M moo

V- Vl

Рис. 17 в). Аудиограмма космонавта № 9 после совершения второго полета продолжительностью 207 суток.

Eight Ear

В

н Т *

V»

Рис. 17 г). Аудиограмма космонавта № 9 после совершения третьего полета продолжительностью 161 суток.

Right Е«

Рис. 17 д). Аудиограмма космонавта № 9 - отдаленные наблюдения.

Исследования ЗВОАЭ у космонавта № 9 (Рис. 17 е, ж) в отдаленном периоде наблюдения подтвердили поражение наружных волосковых клеток у основания улитки, соответствующие аудиометрической картине.

Т

„г

Ik................. Ь,

т

Рис. 17 е), ж). Данные исследования ЗВОАЭ космонавта № 9 в отдаленном периоде наблюдения: е) правое ухо; ж) - левое ухо.

Исследование КСВП показало преимущественно периферический характер поражения слуха (Рис. 17 з).

[\ л л

\ а V/ \

Правое ухо

Левое ухо

Рис. 17 з). Результаты исследования КСВП у космонавта № отдаленном периоде наблюдения.

9 в

Наблюдения за космонавтами, совершившими полет на МКС, показали, что проведение лечебных мероприятий у лиц с временным сдвигом порогов слуха необходимо начинать с первых же дней периода реабилитации. Только при проведении активных лечебных мероприятий в первые сутки реадаптационного периода, имеется шанс предотвратить переход обратимого сдвига порогов слуха в необратимый (Yamashita et al., 2005а, Le Prell et al., 2007; Ohlemiller K., 2008; Cotanche D., 2008). Первый опыт использования фармакологических средств для защиты внутреннего уха у космонавтов с временным сдвигом порогов слуха в послеполетном периоде показал перспективность данного направления исследований. Например, применение 1-месячного лечебного курса состоявшего из комбинации препаратов бетагистина дигидрохлорида (в суточной дозировке 48мг) и комплекса "Магне В6", начиная с 3-х суток периода восстановления, позволило предотвратить дальнейшее снижение слуха у космонавта №12, совершившего продолжительный (187 суток) полет на МКС (Рис. 18 а, б).

Right Ear Left Ear

lern im 4ХЮ мш ;

Рис. 18 а). Аудиограмма космонавта №12 на 3-й сутки после 187-суточного полета.

RislilEar

IxftEir

1« гл m \m xm «ce

Рис.18 6). Аудиограмма космонавта №12 после проведенного лечения в реадаптационном периоде.

Приведенный пример наглядно иллюстрирует, что выбор эффективных лечебных препаратов для проведения лечебно-профилактических мероприятий в периоде послеполетной реадаптации и максимально раннее начало лечения у космонавтов с постоянным сдвигом порогов слуха, имеют критическую важность.

3.3. Экспериментальная оценка средств профилактики и защиты органа слуха от негативных эффектов шума.

Определяя выбор перспективных лекарственных средств отопротекции после длительной экспозиции шума, мы исходили, с одной стороны, из мирового опыта использования эффективных лекарственных средств, применяемых в этих целях (антиоксиданты, препараты магния, препараты, улучшающие микроциркуляцию внутреннего уха, блокаторы кальция, комплексные витаминные препараты и др.), с другой стороны, из перспективы использования новых нетрадиционных средств отопротекции, к числу которых следует отнести метод дыхания кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью (КААрГС).

3.3.1. Оценка отопротективного эффекта дыхания кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью при 1 и 2-часовой экспозиции шума интенсивностью 85дБ.

Теоретические и экспериментальные основы использования данного метода как средства, повышающего резистентность организма к физической нагрузке, были заложены в ГНЦ РФ - Институте медико-биологических проблем РАН (Grigoriev et ai., 1997; Pavlov et al., 1997; И.А. Шулагин, 2001). В дальнейшем (Yarine et al., 2004), на основе молекулярно-биологических

исследований, проведенных в ЛОР- клинике госпиталя Шарите (г. Берлин) было показано, что выживаемость культур волосковых клеток Кортиева органа новорожденной крысы в абсолютной аргоновой (95% Аг - 5% СОл) гипоксии была достоверно выше, чем в азотной (95% N2-5% СОз) гипоксической среде. Эти данные создали основу для проведения специального исследования, в рамках настоящей работы, по возможности использования данного метода в целях отопротекции при 1- и 2-часовой экспозиции «белого» шума интенсивностью 85дБ (рис. 19 а, б).

Рис. 19 а), б). Дыхание обследуемого КААрГС при нормобарическом давлении: а) - общий вид обследуемого во время дыхания КААрГС; б) -комплекс аппаратуры, используемой для дыхания КААрГС.

Исследования показали, что дыхание КААрГС вызывало сходный и однонаправленный эффект, проявлявшийся в тенденции к восстановлению фонового уровня порогов слуха, увеличении амплитуды ЗВОАЭ и ОАЭЧПИ, показателя репродуктивности ЗВОАЭ и других объективных тестов оценки функционального состояния слуховой системы (КСВП, ЭКоГ) - (рис. 20 а,б; 21 а,б; 22, 23).

* Р'-0.05

"25 250 6Ш 7 5С 1003 1500 1ШЦ ЗОШ 4000 ВСШ 80Ш

ЧАСТОТА. Гц

—•—ФОН —»—ШУМ -*— ШУМ+АРГО! I < р<0.05

р<0.001 * Р<0(>5

а) правое ухо б) левое ухо

Рис. 20 а, б). Тональные пороги слуха в эксперименте с 1- часовой экспозицией шума и в серии с дыханием КААрГС.

Рис. 21а. Амплитуда ОАЭЧПИ, после 1- часовой экспозиции шума.

Условные обозначения: D - правое ухо; S - левое ухо

Условные обозначения

■ 3000 Гц Ц 4000 ГЦ а 5000 Гц

Рис. 216. Соотношение сигнал/шум ОАЭЧПИ после 1- часовой экспозиции шума. Условные обозначения: п - правое ухо, л - левое ухо

При исследовании КСВП отмечена тенденция к уменьшению амплитуды I пика в серии «ШУМ» (рис. 22) и достоверное увеличение этого показателя в серии» «ШУМ + АРГОН» до значений, близких исходным.

Рис. 22. Амплитуда I пика КСВП, после 1- часовой экспозиции шума.

Условные обозначения: Б - правое ухо; Б - левое ухо, * - р < 0,05.

Оценивая результаты ЭКоГ (рис. 23), следует отметить, что соотношение «суммационного/акционного» потенциала улитки в серии «ШУМ» возрастало (более чем 2-кратно), с последующим достоверным (р<0,05) уменьшением этого показателя в серии «ШУМ+АРГОН».

ФОН ШУМ Ш УМАРГОН

Рис. 23. Данные ЭКоГ: соотношение «суммационного/акционного» потенциалов улитки после 1-часовой экспозиции шума в контрольной и экспериментальной сериях. Условные обозначения: Б - правое ухо, 8 - левое ухо; вР - суммационный потенциал; АР - акционный потенциал. * - р< 0,05.

Увеличение экспозиции шумового воздействия до 2-х часов приводило к более выраженному неблагоприятному эффекту шума на слуховую систему, что проявлялось в большем увеличении временного сдвига тональных порогов слуха на всех частотах (от 1 до 8 дБ - для правого уха и от 0,5 до 7 дБ - для левого уха). Отмечена, также, очевидная тенденция к снижению амплитуды ОАЭЧПИ при воздействии шума (рис. 24) и достоверное повышение этого показателя на частотах 1000, 3000 Гц (р< 0,05) и 4000Гц (р < 0,001) на фоне дыхания КААрГС, практически до значений фонового уровня.

р-=0.05 " р-г0.001

Рис. 24. Амплитуда ОАЭЧПИ после 2-часовой экспозиции шума. Условные обозначения: Э - правое ухо; Б - левое ухо.

Другие исследуемые показатели (ЗВОАЭ, КСВП) также

демонстрировали достоверные (р < 0, 05; р < 0, 001) изменения на фоне дыхания КААрГС (приближавшиеся к фоновым значениям).

На рисунке 25 представлена динамика соотношения акционного/суммационного потенциалов ЭКоГ после 2-часовой экспозиции шума, свидетельствующая о достоверном (р< 0,05) повышении соотношения этого показателя после экспозиции шума и о достоверном (р < 0,001) его снижении в серии с дыханием КААрГС.

D * S,

19

щЛШШ

р<0.05

Рис. 25. Динамика соотношения «суммационного/акционного» потенциалов ЭКоГ после 2-часовой экспозиции шума. Условные обозначения: D - правое ухо; S - левое ухо. SP/AP - (соотношение суммационного/акционного потенциалов улитки).

Возможные молекулярно-биологические эффекты аргона на волосковые клетки улитки при экспозиции шума включают: блокаду рецепторов N-methyl-d-aspartate (NMDA) (Sousa et al., 2000); активацию рецепторов гамма-аминомасляной кислоты (type A GABA) (Abraini et al., 2003); регуляцию гомеостаза внутриклеточного Са 2+ (Petzelt et al., 2003); протекцию накопления свободных перикисных радикалов (Puchula et al., 1999), уменьшение токсического эффекта глютамата; выраженный антигипоксический эффект, подтвержденный исследованиями на клеточном уровне (Yarine et al., 2004). Выявленный отопротективный эффект Аг при экспериментальной гипоксии и при экспозиции шума у человека, открывает перспективу новой терапевтической стратегии при шумовом поражении органа слуха, ототоксических процессах в улитке и, возможно, нового направления в лечении сенсоневральной тугоухости и ушного шума. В дальнейшем это предположение нашло подтверждение при проведении клинической апробации данного метода у больных с БМ.

3.3.2. Оценка защитного эффекта гистаминергического

препарата бетагистин дигидрохлорид при 1-часовой экспозиции шума интенсивностью 85дБ.

Длительная экспозиция шума может приводить к изменениям микроциркуляции во внутреннем ухе, что сопровождается нарушением нормального функционирования митохондрий, с формированием большого количества ROS и запуском механизмов апоптоза и некроза в клетках органа Корти (Quirk et al., 1992; Quirk and Seidman, 1995; Muller et al., 1996; Claes and Van de Heyning, 2000; James and Burton, 2001; Haupt and Schiebe, 2002). Гистамин и различные категории его рецепторов были обнаружены в вестибулярном и слуховом ядерном комплексе, что является доказательством его важной роли в регуляции вестибулярной и слуховой функции (Lacour М.,1998; Lacour М., Sterkers О., 2001). С учетом приведенных данных представлялось перспективным оценить возможный отопротективный эффект гистаминергического препарата бетагистин дигидрохлорид при воздействии шума В серии экспериментальных исследований с 1-часовой экспозицией шума и одновременным приемом бетагистина дигидрохлорида в дозе 32мг был выявлен отопротективный эффект этого препарата по тестам, характеризующим функциональное состояние улитки (ЗВОАЭ, ОАЭЧПИ, КСВП, ЭКоГ). Достоверная (р<0,05) динамика показателя амплитуды ЗВОАЭ (рис. 26) и соотношения суммационного /акционного потенциалов ЭКоГ (рис. 27), а также положительная динамика амплитуды КСВП и ОАЭЧПИ у обследуемых в серии «ШУМ + БЕТАГИСТИН» свидетельствовала об улучшении функционального состояния улитки у обследуемых экспериментальной группы, принимавших бетагистин дигидрохлорид.

т ФОН О

■ ФОН S

а ШУМ+Г1ЛАЦЕБО D П ШУМ+ПЛАЦЕБО S

■ ШУМ+БЕТАГИСТИН О

а ШУМ+БЕТАГИСТИН S * р-= 0.05

600-1600 1500-2500 2500-Э500 3600-4500 4600-S600

частота, Гц

Рис. 26. Динамика показателя амплитуды ЗВОАЭ у обследуемых в экспериментальной («ШУМ + БЕТАГИСТИН») и контрольной («ШУМ + ПЛАЦЕБО») сериях исследований. Условные обозначения: Э - правое ухо; 8 -левое ухо.

Рис. 27. Динамика показателя соотношения «суммационного/акционного» ЭКоГ обследуемых в экспериментальной («ШУМ + БЕТАГИСТИН») и контрольной («ШУМ + ПЛАЦЕБО») сериях исследований. Условные обозначения: ЭР/АР- соотношение «суммационного/акционного» потенциала улитки; Б - правое ухо; в - левое ухо.

Таким образом, проведенные исследования выявили достоверный отопротективный эффект препарата бетагистина дигидрохлориба в разовой дозе 32мг при 1-часовой экспозиции шума по тестам, всесторонне характеризующим функциональное состояние улитки. Полученные данные являются теоретической основой для дальнейшего развития этого направления исследований, перспективного для использования в различных сферах производственной деятельности (профпатология), в области авиационной, космической и морской медицины, клинической ЛОР-практике.

3.4. Клиническая апробация метода дыхания кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью у больных с болезнью Меньера.

Как уже было отмечено выше, специфическое позитивное действие аргона на волосковую клетку улитки в условиях гипоксии, подтвержденное на молекулярно-биологическом уровне (Уапп е1 а1., 2004; 2005), а также возможность использования КААрГС путем ее ингаляции через легкие, с практически одновременным воздействием на мозг и внутреннее ухо, открывает перспективу новой терапевтической стратегии для лечения таких заболеваний, как БМ. В рамках настоящей работы была проведена клиническая оценка эффективности данного метода при лечении 50 больных с БМ. Результаты лечения 25 больных с БМ, получавших курсовое лечение методом дыхания КААрГС (экспериментальная группа), и 25 больных с БМ, получавших традиционную фармакотерапию (контрольная группа), свидетельствовали о том, что метод дыхания КААрГС оказался достоверно

более эффективным, по сравнению с традиционной схемой лечения при наблюдении сроком до 1 года после лечения.

Оценивая состояние вестибулярной функции по частоте приступов головокружения через 12 месяцев после проведенного курсового лечения, следует отметить уменьшение их частоты на 37,7% в экспериментальной группе - против 12,6% в контрольной группе. При этом прекращение приступов головокружения в первой группе отмечено у 8 больных, тогда как во второй группе лишь у 2 больных. Результаты исследования свидетельствуют о том, что курс лечения больных с БМ, с использованием метода дыхания КААрГС оказался более эффективным, по сравнению с традиционной схемой лечения, с применением фармакологических средств.

Оценивая состояние слуховой функции непосредственно после лечения больных с БМ методом дыхания КААрГС, следует отметить, что практически по всем изученным показателям (ЗВОАЭ, ОАЭЧПИ, КСВП) наблюдалось улучшение функционального состояния слуховой системы. На рисунке 28 показана динамика соотношения «сигнал/шум» при исследовании ОАЭЧПИ у больных, прошедших курсовое лечение методом дыхания КААрГС; выявлено достоверное (р < 0, 05; р < 0, 001) увеличение значения этого показателя на всех исследованных частотах. По данным ЭКоГ (рис. 29) наблюдалась отчетливая тенденция к улучшению функционального состояния слуховой системы и стабилизация внутрилабиринтного давления.

Рис. 28. Динамика соотношения «сигнал/шум» ОАЭЧПИ у больных с БМ, прошедших курсовое лечение методом дыхания КААрГС.

Рис. 29. Динамика соотношения «суммационного/акционного» потенциалов улитки по данным ЭКоГ до и после лечения больных с БМ методом дыхания КААрГС. Условные обозначения: SP/AP- соотношение «суммационного/акционного» потенциала улитки.

Динамика соотношения «суммационного/акционного» потенциалов улитки по данным ЭКоГ в экспериментальной группе при использовании метода дыхания КААрГС (рис. 29), свидетельствовала в пользу улучшения динамического состояния внутреннего уха (тенденция к уменьшению внутрилабиринтного давления) у больных с БМ. Таким образом, полученные данные объективно подтверждают эффективность метода дыхания КААрГС больных с БМ. Отдаленные наблюдения (через 1 год после проведенного лечения), свидетельствуют об отсроченном эффекте данного метода в лечении этой категории больных, в частности по частоте приступов головокружения. Представленные данные свидетельствуют о перспективе использования метода дыхания КААрГС в лечении больных с БМ.

ВЫВОДЫ

1. Непрерывная (в течение 1 года) экспозиция шума, генерируемого экспериментальными СЖО, оказала неблагоприятное воздействие на орган слуха здоровых добровольцев с индивидуальной повышенной чувствительностью к шуму. Изменения проявлялись развитием постоянного (необратимого) сдвига порогов слуха после завершения эксперимента и формированием сенсоневральной тугоухости с нарушением разборчивости речи в отдаленном периоде наблюдения (через 33 и 40 лет), на фоне возрастных изменений слуха, У добровольца, резистентного к годовой экспозиции шума, слух оставался сохранным

после эксперимента и находился в пределах возрастной нормы в отдаленном периоде.

2. Из 30 космонавтов, совершивших длительные полеты на ОС «Салют-6, 7» и «Мир», у 7 космонавтов (23, 3%) сформировался постоянный (необратимый) сдвиг порогов слуха, приведший к развитию сенсоневральной тугоухости в отдаленном периоде наблюдения (через 6 -27 лет после последнего полета и их выхода на пенсию). У 4 космонавтов (13,3%) выявлена высокая резистентность к воздействию шума, даже в полетах рекордной продолжительности (240 и 437 - суточные полеты), с сохранением функции слуха в отдаленном периоде наблюдения. Таким образом, выявление индивидуальной повышенной чувствительности или резистентности к воздействию шума имеет фундаментальную важность для отбора кандидатов в длительные космические экспедиции.

3. Общая направленность изменений слуха у 25 космонавтов, совершивших длительные полеты на МКС, в целом соответствовала таковым у космонавтов, осуществивших полеты на ОС «Салют-6, 7» и «Мир». У 6 (24%) космонавтов послеполетные пороги слуха были близки к дополетному уровню слуха. Временный высокочастотный сдвиг порогов был выявлен у 19 (76%) космонавтов. Постоянный сдвиг порогов был отмечен у 8 из 11 космонавтов, прошедших повторное обследование на 14-е сутки послеполетного периода.

4. Космонавты с исходными изменениями слуха имеют более высокий риск дальнейшего увеличения порогов слуха в высокочастотном диапазоне после совершения длительного космического полета.

5. Использование современных нейрофизиологических технологий исследования слуховой системы (различных классов ОАЭ, ЭКоГ и КСВП) на этапе отбора и подготовки космонавтов к полету имеет важное диагностическое значение для прогнозирования неблагоприятных изменений слуха в длительных космических экспедициях.

6. Реабилитационные мероприятия у космонавтов с временным послеполетным сдвигом порогов слуха необходимо проводить с первых суток послеполетного периода, с учетом современных представлений о механизмах развития необратимых изменений в улитке после экспозиции шума.

7. Экспериментально доказан отопротективный эффект дыхания КААрГС при экспозиции шума. Разработанный способ шумовой отопротекции, подтвержденный двумя патентами, рекомендован для его использования в общем комплексе лечебно-профилактических мероприятий у космонавтов с временным сдвигом порогов слуха в послеполетном периоде. Установленная

достоверная эффективность метода дыхания КААрГС в лечении больных с БМ открывает перспективу его использования в клинической ЛОР-практике.

8. Подтвержден достоверный отопротективный эффект гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида (в разовой дозе 32мг) при экспозиции шума, что позволяет рекомендовать его применение в общем комплексе послеполетных лечебно-профилактических мероприятий.

Практические рекомендации.

1. В целях выявления индивидуальной повышенной чувствительности (или резистентности) органа слуха космонавтов к воздействию шума на этапах отбора и подготовки к полету, наряду с тональной аудиометрией, необходимо использовать современные нейрофизиологические методы исследования слуховой системы (различные классы ОАЭ, КСВП и ЭКоГ).

2. Выявление у космонавтов при первичном медицинском отборе высокочастотной потери слуха диктует необходимость индивидуального подхода при допуске космонавтов с указанной особенностью в длительный космический полет, так как продолжительное воздействие шума в полете не исключает возможности нарастающего прогрессирования потери слуха.

3. Выявление постоянного сдвига порогов слуха у космонавтов после первого длительного полета является прогностически неблагоприятным фактором в связи с возможным ухудшением слуха при повторных полетах, что требует индивидуального подхода к их допуску к дальнейшим полетам.

4. Проведение лечебных мероприятий у лиц с временным сдвигом порогов слуха необходимо начинать с первых дней периода послеполетной реабилитации, т.к. время между переходом временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый) составляет от 2 до 7 суток.

5. В целях предотвращения перехода временного сдвига порогов слуха в постоянный, наряду с современными средствами шумовой отопротекции (антиоксиданты, препараты магния, блокаторы кальция класса нимодипина, ноотропы), рекомендуется использовать курсовое лечение дыханием КААрГС и прием гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида, в качестве экспериментально подтвержденных эффективных средств защиты волосковых клеток улитки от повреждающего действия шума.

6. Метод дыхания КААрГС рекомендуется использовать в

клинической JIOP-практике для лечения больных с БМ.

Список публикаций по теме диссертации

1. Мацнев Э.И., Сигапева Е.Э. Диагностические возможности исследования следящих движений глаз в отоневрологии, «Вестник оториноларингологии», 1994, № 3, стр. 44-49.

2. Мацнев Э.И., Кашенкова Л.А., Сигалева Е.Э. Гравитационная зависимость вертикального оптокинетического нистагма и постнистагма, «Вестник оториноларингологии», 1997, № 6, стр. 43-51.

3. Сигалева Е.Э., Мацнев Э.И. Исследование взаимодействия вестибулярной и слуховой систем на уровне ствола головного мозга с использованием метода регистрации стволомозговых акустических вызванных потенциалов. В материалах III международного симпозиума «Современные проблемы физиологии и патологии слуха», Москва, 1-3 Июня 1998г., стр. 51-52.

4. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Нейрофизиологическая оценка функционального состояния ствола головного мозга у космонавтов методом регистрации акустических стволомозговых вызванных потенциалов. В тезисах докладов XXXV научных чтений, посвященных разработке творческого наследия К.Э. Циолковского. (Калуга, 12-14 сентября 2000г.) Москва, ИИЕТ РАН, 2000, с.84-85.

5. Sigaleva Е.Е., Kozlovskaya I.B., Matsnev E.I. "Electrophysiological rating of vestibular and acoustical systems interaction in the brainstem". In abstracts 21st Annual International Gravitational Physiology Meeting, 3-8 April, 2000. Nagoya International Center, Nagoya, Japan, p.158.

6. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Нейрофизиологическая оценка функционального состояния ствола головного мозга у здоровых лиц методом регистрации акустических стволомозговых вызванных потенциалов до и после приема препарата «Betaserc". В тезисах докладов научно-практической конференции «Современные методы дифференциальной и топической диагностики нарушений слуха», Суздаль, 19-21 июня 2001г., с. 108-109.

7. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Перспектива использования видеонистагмографии в практике авиакосмической медицины. В тезисах докладов XXXVI научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развития идей К.Э.Циолковского. Калуга, 18-20 сентября 2001г., с. 63-64.

8. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Современные представления о нейрофиброматозе 2-го типа (билатеральная вестибулярная шваннома, акустическая невринома). Ж. «Вестник оториноларингологии», № 1, 2001, 55-58 .

9. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Лечебно-диагностическая тактика ведения больных с билатеральной вестибулярной шванномой. Ж. «Вестник оториноларингологии», № 3, 2001,69-71.

10. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Нейрофизиологическая оценка функционального состояния ствола головного мозга у здоровых лиц до и после приема препарата "Betaserc". В тезисах

докладов XXXVII научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развития идей К.Э.Циолковского. Калуга, 17-19 сентября 2002г., с.82-84.

11. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Биологические механизмы воздействия шума на слуховую систему: перспективная стратегия защиты внутреннего уха от повреждающих эффектов шума. В материалах конференции «Организм и окружающая среда: адаптация к экстремальным условиям». Космическая биология и авиакосмическая медицина. Москва, 3-S ноября 2003, с.220-222.

12. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Перспектива использования отоакустической эмиссии для выявления индивидуальной чувствительности человека к воздействию шума. В тезисах докладов XXXVIII научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развития идей К.Э.Циолковского. Калуга, 18-20 сентября 2003г., с.90-91.

13. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. «Биологические механизмы воздействия шума на слуховую систему: перспективная стратегия защиты внутреннего уха от негативных эффектов шума». В материалах I Национального конгресса аудиологов и 5-го Международного симпозиума «Современные проблемы физиологии и патологии слуха». Суздаль, 2004, с.125-127.

14. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э Отолитовые дисфункции. В материалах XXXIX научных чтений, посвященных памяти К.Э.Циолковского. «Циолковский и проблемы развития науки и техники» Калуга, 2004, с. 104-105.

15. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Оценка эффективности препарата "Бетасерк" при экспериментальной болезни движения». Ж. «Вестник оториноларингологии». 2005, №6, с.49-52.

16. Сигалева Е.Э. Молекулярно-биологические механизмы воздействия шума на слуховую систему. В материалах XL научных чтений памяти К.Э. Циолковского «Научное творчество К.Э. Циолковского и современное развитие его идей». Калуга, 2005, с.93-94.

17. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э Перспектива использования вестибулярных вызванных миогенных потенциалов в отоневрологической практике и в авиакосмической медицине. В материалах XL научных чтений памяти К.Э. Циолковского «Научное творчество К.Э. Циолковского и современное развитие его идей». Калуга, 2005, с.94-95.

18. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Влияние шума генерируемого системами жизнеобеспечения космических объектов на слуховую функцию человека. (Аналитический обзор литературы). «Авиакосмическая и экологическая медицина», 2006, т. 40, №4, с. 3-14.

19. Matsnev Е., SigalevaE. «The laboratory assessment of anti-motion sickness histaminergic drugs». In abstract Book "7th Symposium on the Role of the Vestibular Organs in Space Exploration", 7-9 June 2006, p.44.

20. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Перспективная фармакологическая стратегия защиты внутреннего уха от повреждающего эффекта хронического воздействия шума. В материалах XIII научной конференции «Космическая биология и авиакосмическая медицина». Москва, 2006, с. 189-190.

21. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Диагностическое значение вибрационно-вызванного нистагма в отоневрологии. В материалах XL1 научных чтений посвященных разработке научного наследия и развития идей К.Э. Циолковского «Калуга, 2006, с.109-110.

22. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Стандартизация в отоневрологии. «Российская оториноларингология». 2007, №4 (29), с.39-47.

23. Мацнев Э.И., Строганова Л.Б., Чайка Т.Ю., Воронков Ю.И., Сигалева Е.Э., Аветисянц Б.Л. «Особенности воздействия звукового удара на организм человека в аспекте разработки нового отечественного сверхзвукового пассажирского самолета». В материалах XLII научных чтений, посвященных памяти К.Э. Циолковского, Калуга, 17-19 сентября 2007г., с.97-99.

24. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э., Буравкова Л.Б. Отопротективный эффект аргона при воздействии шума. Ж. «Вестник оториноларингологии», 2007, №3, С.22-26.

25. Matsnev E.I., Sigaleva Е.Е. «Efficacy of histaminergic drugs in experimental motion sickness». Journal of Vestibular Research, 2007, 17, p. 313-321.

26. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э., Буравкова Л.Б. Перспектива клинического использования метода дыхания аргоно-кислородной газовой смесью в целях отолротекции. В материалах 2-го Национального конгресса аудиологов и 6-го Международного симпозиума «Современные проблемы физиологии и патологии слуха». Суздаль, 28 мая-1 июня 2007г., с. 169-171.

27. Сигалева Е.Э. Проблема защиты органа слуха космонавтов от негативного воздействия шума в условиях космических экспедиций. «Авиакосмическая и экологическая медицина», 2008, т. 41, №6/1, с. 24-27.

28. Сигалева Е.Э. Дыхание кислородно—азотно-аргоновой газовой смесью - как перспективный клинический метод отопротекции. В материалах XLIII научных чтений памяти К.Э. Циолковского «К.Э. Циолковский: Исследование научного наследия». Калуга, 2008, с. 142—143.

29. Сигалева Е.Э. Перспектива клинического использования метода дыхания кислородно— азотно-аргоновой газовой смесью в целях отопротекции. В материалах 5-ой Всероссийской конференции-школы по физиологии слуха и речи. Санкт-Петербург, 2-4 декабря 2008г., с. 53-54.

30. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Проблема защиты органа слуха космонавтов от негативного воздействия шума в условиях длительных космических экспедиций. В материалах сборника международной конференции «Системы жизнеобеспечения как средство освоения человеком дальнего космоса». Москва, 24-27 сентября 2008, с.59-60.

31. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Современные тенденции в лечении ушного шума. «Вестник оториноларингологии» 2009, №4, с. 57-59.

32. Сигалева Е.Э. Современные представления о молекулярных механизмах потери слуха, вызванной шумом. В материалах XLIV научных чтений памяти К.Э. Циолковского «Развитие идей К.Э. Циолковского: исследование научного наследия» Калуга, 2009, с.133-134.

33. Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э. Эффективность пироцетама в лечении головокружения. «Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова» 2009, №9, с. 9094.

34. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Перспектива использования гистаминергических препаратов для профилактики болезни движения. В материалах XLIV научных чтений памяти К.Э. Циолковского «Развитие идей К.Э. Циолковского: исследование научного наследия» Калуга, 2009, с. 137-138.

35. Мацнев Э.И. Сигалева Е.Э. Диагностическое значение использования вестибулярных вызванных миогенных потенциалов в отоневрологической практике. В материалах 3 Национального конгресса аудиологов и 7-го международного симпозиума «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» г. Суздаль, 26-28 мая 2009г., с. 156-157.

36. Matsnev E.I., Sigaleva Е.Е. «The peculiarties of barotraumas of the middle and inner ear at divers». The Journal of International Advanced Otology, 2009, Vol.3, Suppl. 2, pp. 83-84.

Подписано в печать:

28.07.2010

Заказ №4115 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

В современном обществе, помимо индустриального шума, человек ежедневно подвергается воздействию многих источников бытового шума (вентиляционные системы, телевидение, радио, бытовая техника, автомобили, самолеты и др.). В последние годы отмечается неуклонный рост уровней этого, т.н. общественного (окружающего, жилого или домашнего) шума, представляющего определенную опасность для здоровья человека, и это явление получило условное название «социакузис» (sociacusis) - (Nakai, 1999; Ohlemiller, 2008; SCENIHR, 2008).

По мнению Всемирной Организации Здравоохранения (WHO, 1997; 2008) шум достоверно влияет на качество жизни и несет реальную угрозу для здоровья человечества. Особую опасность, в силу специфического действия, шум представляет для органа слуха человека. Если человек подвергается воздействию очень громких звуков или шум действует в течение длительного времени, то не исключена угроза повреждения чувствительных сенсорных структур внутреннего уха и развития сенсоневральной потери слуха, связанной с воздействием шума (В.Е.Остапкович, В.Б.Панкова, 1996). Возрастные изменения слуха (пресбиакузис) и потеря слуха, связанная с воздействием шума, являются ведущими причинами сенсоневральной тугоухости у значительной части населения в развитых индустриальных странах мира.

По данным американских специалистов свыше 30 миллионов американцев подвергаются воздействию шума на постоянной основе, у 28 млн. - выявлена тугоухость различной степени выраженности, 1/3 из них имеют сенсоневральную потерю слуха в связи с воздействием шума (Rosenstock, Cullen, 1994; Shulman et al., 2000, American Speech-Language-Hearing Association, 2007; Cotanche, 2008). У 1 из 10 американцев, имеющих потерю слуха, отмечено нарушение разборчивости речи, больше связанное с влиянием шума, чем с пресбиакузисом (American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, 2007). 30 миллионов американских рабочих имеют риск развития шумовызванной потери слуха, а 10 миллионов рабочих имеют эту потерю (National Institute on Deafness and other Communication Disorders, 2007).

Во всех странах мира, неуклонно увеличивается число пожилых людей. Американские источники указывают, что возраст около 60 миллионов американцев (19% от общей, популяции жителей США) к 2025 году будет составлять 65 лет, и выше, и проблема возрастных изменений слуха, в сочетании с негативным эффектом индустриального и бытового шума, может представлять , критическую важность (American National Standard Institute, 1996; Cotanche, 2008).

Возрастная потеря слуха является одной из четырех ведущих хронических проблем в состоянии здоровья у пожилых людей (US Department of Health and Human Services, National; Institutes of Health, National Institute on Deafnessand Other Communication Disorders, 1993; 2007). Превалирование потери слуха драматически увеличивается: с возрастом,, когда у 25% лиц между 50-65 годами пороги слуха моноаурально повышены более чем ЗОдБ (OSHA, 1983; National Institute of Aging, Bethesda: USA, 2005; Lee et al., 2005). У лиц старше 85лет сенсоневральная потеря слуха обнаруживается в 50% случаев (Ohlemiller, 2008).

Технический прогресс сопровождается возникновением новых, ранее неизвестных источников шума, представляющих потенциальную угрозу для слуха, человека. Так, освоение , человеком космического пространства стимулировало новый аспект исследования влияния шума на слух человека, связанный с использованием автономных систем жизнеобеспечения (СЖО) на орбитальных космических станциях.

Продолжительный космический полет на орбитальной станции (ОС), сопряжен с непрерывным воздействием на организм космонавта шумов; средней и малой интенсивности, генерируемых СЖО и другим бортовым оборудованием. Экипажи ОС находятся в условиях воздействия такого шума в течение многих недель и месяцев, без отдыха в «относительной тишине», как правило имеющего место в обычных земных условиях. Воздействие такого шума не исключает возможности его неблагоприятного влияния на слуховую систему космонавта (Е.М.Юганов и соавт., 1966; Ю.В.Крылов, 1967, 1991; Э.В.Лапаев и соавт., 1983; В.А. Пономаренко, П.В. Васильев, 1994; Р.И. Богатова и соавт., 1998, 2001; 2009; Э.И.Мацнев, И.Я.Яковлева, 1975; Э.И.Мацнев, 2000, 2001; Krupina, Matsnev et al., 1969; Hornick, 1973; von Gierke et al., 1975; Proehl et al., 1981, 1990; Nefedova, 1990; Matsnev, 1981, 2001; Whilright et al, 1996; Buckey et al., 2001).

Важно подчеркнуть, что фактор непрерывности воздействия шума, характерный для космического полета, играет весьма важную роль, поскольку известно, что подобный шум в силу кумулятивного эффекта может иметь более негативные последствия для органа слуха, чем прерывистый шум (Fraenkel et al., 2001). Воздействие шума продолжительностью более 1 года оказывает большее повреждающее действие на улитку, чем прерывистая экспозиция шума, при которой отмечена способность органа слуха к восстановлению (Dobie, 1995). Фактор непрерывности воздействия шума определяет время развития, характер и степень изменений слуха.

Признавая важность проблемы сохранения слуха у космонавтов, в связи с продолжительным воздействием шума в космическом полете на международной космической станции (МКС), Национальное агентство

США по аэронавтике и космонавтике (НАСА), приступило к реализации i комплексной программы научных исследований по данной проблеме. Программа предусматривает измерение и анализ акустической обстановки на борту МКС, оценку слуховой чувствительности у космонавтов, изучение возможного взаимодействия между шумом и другими факторами полета, выяснение роли индивидуальной чувствительности к шуму как фактору риска нарушений слуха в связи с длительной экспозицией шума (Buckey et al., 2001).

Известно, что повышенная чувствительность к повреждающим эффектам шума подвержена значительной индивидуальной вариабельности, поэтому профилактика и защита органа слуха у лиц с индивидуальной повышенной чувствительностью к воздействию шума имеет критическую важность (Paparella, Shumrick, 1980; Hotz et al., 1993; Ohlemiller, 2008; Cotanche, 2008).

Внедрение в медицинскую практику новых нейрофизиологических методов исследования слуховой системы: регистрации акустического рефлекса стремянной мышцы, коротколатентных слуховых вызванных потенциалов (КСВП), задержанной вызванной отоакустической эмиссии (ЗВОАЭ), отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения (ОАЭЧПИ), электрокохлеографии (ЭКоГ) позволяет рассчитывать на более эффективное выявление лиц с индивидуальной повышенной чувствительностью к повреждающему действию шума, по сравнению с традиционной тональной аудиометрией (Hotz et al., 1993; Fraenkel, 2001; Le Prell, 2007; Cotanche, 2008; Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (European commission) - (SCENIHR), 2008).

Настоящая работа посвящена изучению особенностей функционального состояния органа слуха у космонавтов после продолжительного воздействия шума в космических полетах, осуществленных на орбитальных станциях (ОС) «Салют -6, 7», «Мир» и МКС. Проведен ретроспективный анализ непрерывного (в течение 1 года) воздействия шума генерируемого экспериментальными СЖО в наземных условиях на слуховую систему человека. Проведена экспериментальная оценка некоторых перспективных средств шумовой отопротекции для возможного использования их в реадаптационном периоде у космонавтов после продолжительных космических полетов, в целях предотвращения перехода временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый).

Основной целью настоящего исследования явилось изучение особенностей функционального состояния слуховой системы человека при длительном воздействии шума в модельных экспериментах и после продолжительных космических полетов; проведение экспериментальной оценки перспективных средств отопротекции, для их использования в реабилитационном периоде у космонавтов и в клинической ЛОР-практике.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие основные задачи:

1. Провести ретроспективный анализ и изучить отдаленные эффекты непрерывного воздействия шума, генерируемого экспериментальными СЖО в годовом медико-техническом эксперименте (МТЭ) на слуховую систему добровольцев.

2. Оценить влияние однократных и многократных продолжительных космических полетов на ОС «Салют-6, 7» и «Мир» на слуховую систему космонавтов после полета и в отдаленном периоде наблюдения.

3. Исследовать влияние продолжительных пилотируемых полетов на слуховую систему космонавтов МКС.

4. Выполнить экспериментальные исследования по оценке эффективности перспективных средств шумовой отопротекции и подготовить рекомендации по их использованию в реабилитационном послеполетном периоде и в клинической практике

Научная новизна и теоретическая значимость.

Исследования функционального состояния слуховой системы космонавтов после воздействия шума в длительном космическом полете и разработка эффективных средств шумовой отопротекции открывают новое научное направление, имеющее важное теоретическое и практическое значение для проблемы медицинского обеспечения пилотируемых космических полетов и для клинической практики.

Впервые показано, что непрерывная (в течение 1 года) экспозиция шума, генерируемого экспериментальными СЖО, оказывает неблагоприятное воздействие на орган слуха здоровых добровольцев с повышенной чувствительностью к воздействию шума, что проявляется формированием постоянного (необратимого) сдвига порогов слуха после завершения эксперимента и развитием сенсоневральной тугоухости с нарушением разборчивости речи в отдаленном периоде наблюдения, на фоне возрастных изменений слуха. Возможность динамической оценки функционального состояния слуховой системы добровольцев при годовой экспозиции шума позволила изучить механизмы формирования изменений в слуховой системе отдельно у каждого обследуемого после завершения эксперимента и в отдаленном периоде наблюдения. Исследования показали фундаментальную важность индивидуальной повышенной чувствительности слуховой системы человека к воздействию шума как ведущего фактора, предрасполагающего к поражению улитки.

Впервые показано, что из 30 космонавтов, совершивших продолжительные полеты на ОС «Салют-6, 7» и «МИР», у 7 (23, 3%) был выявлен постоянный (необратимый) сдвиг порогов слуха в послеполетном периоде, свидетельствующий о возможных морф о функциональных изменениях в улитке, обусловливающих развитие сенсоневральной потери слуха в отдаленном периоде (через 6-27 лет после последнего полета). У 4 космонавтов (13,3%) отмечена высокая резистентность к воздействию шума, даже в полетах рекордной продолжительности, с сохранением функции слуха в отдаленном периоде наблюдения.

Впервые показано, что из 25 космонавтов, совершивших длительные полеты на МКС, у 19 (76%) был отмечен временный высокочастотный сдвиг порогов слуха. Постоянный (необратимый) сдвиг слуховых порогов отмечен у 8 из 11 космонавтов, прошедших повторное обследование на 14 сутки послеполетного периода. У 6 космонавтов (24%) послеполетные пороги слуха соответствовали дополетным.

Впервые установлено, что космонавты с исходными (дополетными) изменениями слуха имеют более высокий риск дальнейшего увеличения порогов слуха в высокочастотном диапазоне, после совершения длительного космического полета.

Впервые показано, что развитие постоянного {необратимого) сдвига порогов слуха у космонавта после длительного космического полета, является неблагоприятным прогностическим признаком возможного развития в отдаленном периоде наблюдения сенсоневральной потери слуха различной степени выраженности.

Впервые, у отдельных космонавтов МКС, имеющих временный послеполетный сдвиг порогов слуха, был использован комплекс лекарственных препаратов, позволивший предотвратить переход временного сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый) сдвиг порогов.

Впервые экспериментально подтверждена отопротективная эффективность методов дыхания кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью (КААрГС) и приема гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида при воздействии шума.

Впервые экспериментально обосновано использование метода дыхания КААрГС для эффективного лечения больных с болезнью Меньера (БМ).

Практическое значимость работы.

Обоснована необходимость совершенствования методов оценки слуховой функции космонавтов в целях выявления индивидуальной повышенной чувствительности (или резистентности) органа слуха к воздействию шума на этапах отбора и подготовки к полету. Получение этих данных имеет практическую важность для прогнозирования неблагоприятных изменений слуха в длительных космических экспедициях.

Показана практическая важность использования современных нейрофизиологических технологий исследования слуховой системы (различных классов ОАЭ, КСВП) на этапе отбора и подготовки космонавтов к полету.

Выявление постоянного сдвига порогов слуха после первого длительного полета на ОС является прогностически неблагоприятным фактором, что диктует необходимость индивидуального подхода к допуску этих космонавтов к повторным полетам, с учетом возможного прогрессирования потери слуха.

Индивидуального подхода при допуске в длительный космический полет требуют лица, у которых при первичном медицинском отборе выявляется высокочастотная потеря слуха. Продолжительный полет у таких космонавтов не исключает возможности нарастающего прогрессирования потери слуха после полета и в отдаленном периоде наблюдения.

Проведение лечебных мероприятий у лиц с временным сдвигом порогов слуха необходимо начинать с первых дней периода послеполетной реабилитации, т.к. время между переходом временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый), согласно общепринятым представлениям, составляет от 2 до 7 суток.

Экспериментально подтвержден достоверный отопротективный эффект дыхания КААрГС и приема гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида при экспозиции шума, что позволило рекомендовать их применение в общем комплексе послеполетных лечебно-профилактических мероприятий и в клинической практике.

Использование метода дыхания КААрГС для лечения больных с БМ обеспечило достоверный терапевтический эффект у 25 больных с БМ. При наблюдении, сроком до 12 месяцев, после проведенного курсового лечения отмечено уменьшение (или прекращение) приступов головокружения, достоверное улучшение функционального состояния слуховой системы и стабилизация внутрилабиринтного давления (по данным ЭКоГ), что открывает перспективу использования этой новой терапевтической стратегии в лечении больных с БМ.

Внедрение результатов работы.

На основе собственных экспериментальных данных и современных представлений о молекулярно-биологических механизмах потери слуха, вызванной шумом, разработаны практические рекомендации по использованию лечебно-профилактических средств для предотвращения перехода ершенного сдвига порогов слуха в постоянный после экспозиции шума у космонавтов в послеполетном периоде. Рекомендации реализованы в практике послеполетной реабилитации космонавтов на базе ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина (Акт о внедрении от 17.06.2010г.).

На способ отопротекции при воздействии шума было получено два патента на изобретение:

• Патент на изобретение №2376041 «Способ отопротекции при воздействии шума на организм человека». Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 декабря 2009 г.

• Патент на изобретение № 2390358 «Способ проведения, спасательных мероприятий». Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 мая 2010 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Длительная экспозиция шума на борту орбитальной станции оказывает неблагоприятное влияние на орган слуха космонавтов с индивидуальной повышенной чувствительностью к воздействию шума в виде временного (<обратимого) или постоянного (необратимого) повышения порогов слуха (преимущественно в высокочастотном диапазоне аудиограммы) в послеполетном периоде. У космонавтов с наличием изменений слуха после первого космического полета, участие в повторных полетах может приводить к дальнейшему повышению порогов, с развитием сенсоневральной потери слуха в отдаленном периоде наблюдения. Выявление космонавтов, обладающих индивидуальной повышенной чувствительностью (или резистентностью) к воздействию шума, имеет критическую важность при отборе кандидатов в продолжительные космические экспедиции.

2. В целях предотвращения перехода временного повышения порогов слуха в постоянный 0необратимый) сдвиг порогов, лечебно-реабилитационные мероприятия у космонавтов необходимо проводить с первых дней послеполетного периода.

3. Разработан новый метод отопротекции, основанный на использовании дыхания КААрГС, обладающей антигипоксическим, антиоксидантным и нейропротективным действием, что открывает перспективу новой терапевтической стратегии в клинической JIOP-практике и в профпатологии. Экспериментально подтвержден отопротективный эффект приема гистаминергического препарата (бетагистина дигидрохлорида) при воздействии шума. Предложенные методы отопротекции рекомендованы для использования в общем комплексе лечебно-профилактических мероприятий у космонавтов в послеполетным периоде и в клинической практике.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: III международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Москва, 1998); Научно-практической конференции

Современные методы дифференциальной и топической диагностики и нарушений слуха» (Суздаль, 1999;2001); 21st Annual International Gravitational Physiology Meeting (Nagoya, Japan, 2000); 52nd International Astronautic Congress (Toulouse, France, 2001); Междисциплинарном интерактивном семинаре "Solvay Pharma" «Избранные вопросы отоневрологии» (Москва, 2001); Всероссийской научно-практической конференции и Пленуме Правления Российского общества оториноларингологов (Самара, 2003); Конференции «Организм и окружающая среда: адаптация к экстремальным условиям» (Москва, 2003); I Национальном конгрессе аудиологов и 5 Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2004); XIII научной конференции «Космическая- биология и авиакосмическая медицина» (Москва, 2006); XXXV - XLIV Научных чтениях «Развитие идей К.Э. Циолковского: исследование научного наследия» (Калуга, 2000 - 2009гг.); Семинаре неврологов и отоневрологов г. Москвы «Отолитовые дисфункции в отоневрологической практике (Москва, 2006); 7th Symposium on the Role of the Vestibular Organs in Space Exploration, European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Noordwijk, The Netherlands, 2006; 2 Национальном конгрессе аудиологов и 6-ом Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2007); VI научно-практической конференции «Фармакологические и физические методы лечения в оториноларингологии» (Москва, 2008); 2-ом Международном Симпозиуме Политцеровского общества (Biarritz, Франция, 2008); Международной конференции «Системы жизнеобеспечения, как средство освоения человеком дальнего космоса» (Москва, 2008); VII Российской ежегодной конференции оториноларингологов «Наука и практика в оториноларингологии» (Москва, 2008); 5-ой Всероссийской конференции-школе по физиологии слуха и речи, (Санкт-Петербург, 2008); 3 Национальном конгрессе аудиологов и 7-ом Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2009); 17th IAA Humans in Space Symposium, (Moscow, June 7-11, 2009); Симпозиуме «Человеческий фактор в авиации и вопросы медико-психологического обеспечения безопасности полетов СНГ» (в рамках Международного авиакосмического салона, Москва, 2009).

Апробация диссертационной работы проведена на секции «Космическая медицина» Ученого совета ГНЦ РФ-ИМБП РАН, протокол № 2 от 25.05. 2010 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 36 печатных работ, из них — 11 в изданиях, рецензируемых ВАК России, 2 - в зарубежных рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации.

Работа изложена на 246 страницах компьютерного текста, содержит 17 таблиц и 80 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, главы с изложением общей структуры и методов исследований, - результатов собственных исследований и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения, указателя использованной литературы, включающего 260 источник (отечественных - 56, иностранных - 204).

ВЫВОДЫ

I I *

1. Непрерывная (в течение 1 года) экспозиция шума, генерируемого экспериментальными СЖО, оказала неблагоприятное воздействие на орган слуха здоровых добровольцев, с индивидуальной повышенной чувствительностью к шуму. Изменения проявлялись развитием постоянного (необратьшого) сдвига порогов слуха после завершения эксперимента и формированием сенсоневральной тугоухости с нарушением разборчивости речи в отдаленном периоде наблюдения (через 33 и 40 лет), на фоне возрастных изменений слуха. У добровольца, резистентного к годовой экспозиции шума, слух оставался сохранным после эксперимента и находился в пределах возрастной нормы в отдаленном периоде.

2. Из 30 космонавтов, совершивших длительные полеты на ОС «Салют-6, 7» и «Мир», у 7 космонавтов (23, 3%) сформировался постоянный «необратимый» сдвиг порогов слуха, приведший к развитию сенсоневральной тугоухости в отдаленном периоде наблюдения (через 6 -27 лет после последнего полета и их выхода на пенсию). У 4 космонавтов (13,3%), выявлена высокая резистентность к воздействию шума, даже в полетах рекордной продолжительности (240 и 437 - суточные полеты), с сохранением функции слуха в отдаленном периоде наблюдения. Таким образом, выявление индивидуальной повышенной чувствительности или резистентности к воздействию шума имеет фундаментальную важность для отбора кандидатов в длительные космические экспедиции.

3. Общая направленность изменений слуха у 25 космонавтов, совершивших длительные полеты на МКС, в целом соответствовала таковым у космонавтов, осуществивших полеты на ОС «Салют-6, 7» и «Мир». У 6 (24%) космонавтов послеполетные пороги слуха были близки к дополетному уровню слуха. Временный высокочастотный сдвиг порогов был выявлен у 19 (76%) космонавтов. Постоянный сдвиг порогов был отмечен у 8 из И космонавтов, прошедших повторное обследование на 14-е сутки послеполетного периода.

4. Космонавты с исходными изменениями слуха имеют более высокий риск

I к I дальнейшего увеличения порогов слуха в высокочастотном диапазоне после совершения длительного космического полета.

5. Использование современных нейрофизиологических технологий исследования слуховой системы (различных классов ОАЭ, ЭКоГ и КСВП) на этапе отбора и подготовки космонавтов к полету имеет важное диагностическое значение для прогнозирования неблагоприятных изменений слуха в длительных космических экспедициях.

6. Реабилитационные мероприятия у космонавтов с временным послеполетным сдвигом порогов слуха необходимо проводить с первых суток послеполетного периода, с учетом современных представлений о механизмах развития необратимых изменений в улитке после экспозиции шума.

7. Экспериментально доказан отопротективный эффект дыхания КААрГС при экспозиции шума. Разработанный способ шумовой отопротекции, подтвержденный двумя патентами, рекомендован для его использования в общем комплексе лечебно-профилактических мероприятий у космонавтов со сдвигом порогов слуха в послеполетном периоде. Установленная достоверная эффективность метода дыхания КААрГС в лечении больных с БМ открывает перспективу его использования в клинической ЛОР-практике.

8. Подтвержден достоверный отопротективный эффект гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида (в разовой дозе 32мг) при экспозиции шума, что позволяет рекомендовать его использование в общем комплексе послеполетных лечебно-профилактических мероприятий.

Практические рекомендации.

1. В целях выявления индивидуальной повышенной чувствительности (или резистентности) органа слуха космонавтов к воздействию шума на этапах отбора и подготовки к полету, наряду с тональной аудиометрией, необходимо использовать современные нейрофизиологические методы исследования слуховой системы (различные классы ОАЭ, КСВИ и ЭКоР).

2. Выявление у космонавтов при первичном медицинском отборе высокочастотной; потери слуха диктует необходимость индивидуального подхода при допуске: космонавтов с указанной особенностью в длительный космический полет, так как: продолжительное воздействие шума в полете не исключает возможности нарастающего прогрессирования потери слуха.

3. Выявление постоянного сдвига порогов слуха у космонавтов после первого длительного полета является прогностически- неблагоприятным фактором в связи с возможным, ухудшением слуха при повторных полетах; что требует индивидуального подхода к их допуску к дальнейшим полетам.

4. Проведение: лечебных мероприятий у лиц с временным сдвигом порогов , слуха, необходимо начинать с первых дней периода' послеполетной реабилитации, т.к. время между переходом ; временного (обратимого) сдвига порогов слуха в постоянный (необратимый) составляет от 2до 7суток.

5. В целях предотвращения перехода временного сдвига порогов слуха в постоянный, наряду с современными средствами шумовой отопротекции (антиоксиданты, препараты магния, блокаторы кальция класса нимодипина, ноотроиы), рекомендуется использовать, курсовое лечение дыханием КААрГС и прием гистаминергического препарата бетагистина дигидрохлорида,.' в качестве экспериментально подтвержденных эффективных средств защиты волосковых клеток улитки от повреждающего действия шума. '

6. Метод дыхания КААрГС рекомендуется использовать в клинической ЛОР» » » практике для лечения больных с БМ.