Автореферат и диссертация по медицине (14.03.08) на тему:Гипоксическая тренировка и электроимпульсная нейрорегуляция в системе медицинской реабилитации после воздействия факторов космического полета

На правах рукописи

КОТОВ Олег Валерьевич

ГИПОКСИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА И ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНАЯ НЕЙРОРЕГУЛЯЦИЯ В СИСТЕМЕ МЕДИЦИНСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА

14.03.08 - авиационная, космическая и морская медицина 19.00.02 - психофизиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 8 0НТ 2010

Санкт-Петербург 2010

004611819

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФ»

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Белевитин Александр Борисович доктор медицинских наук, доктор психологических наук, профессор Благинин Андрей Александрович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Мясников Алексей Анатольевич доктор медицинских наук, профессор Кулганов Владимир Александрович

Ведущая организация: - Федеральное государственное учреждение здравоохранения «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины МЧС России им. A.M. Никифорова».

Защита состоится 26 октября 2010 года в « » часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д. 215.002.03 при ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФ» по адресу: 194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева д. 6

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФ»

Автореферат разослан 24 сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Дергунов Анатолий Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Успешное осуществление длительных космических полетов в последние годы свидетельствует о достижениях отечественной и зарубежной пилотируемой космонавтики и открывает дальнейшие перспективы по усложнению решаемых в космосе задач и увеличению длительности космических полетов. Интенсивно проводятся исследования по оценке воздействия факторов длительного космического полета на организм человека. В этой связи все большее значение в системе медицинского обеспечения космических полетов приобретает послеполетная медицинская реабилитация космонавтов, что в свою очередь определяет необходимость поиска новых и дальнейшее развитие апробированных средств и методов повышения физиологических резервов организма, коррекции функционального состояния, сохранения работоспособности космонавтов в послеполетном периоде. В настоящее время имеется достаточно большой выбор методов и средств коррекции функционального состояния и повышения работоспособности лиц операторского профиля деятельности. Одним из современных направлений в физиологии является такой метод коррекции функционального состояния организма операторов как гипоксическая тренировка. Научные исследования, проведенные на кафедре авиационной и космической медицины ВМедА (Новиков B.C. с соавт., 1993; Лустин С.И., 1995; Синькевич И.В., 1998; Торчило В.В., 2001; Благинин A.A., 2006; Калтыгин М.В., 20С7) позволили обосновать применение нормо- и гипобарической гипоксии для коррекции функционального состояния организма, повышения работоспособности и устойчивости организма летчика к неблагоприятному действию факторов полета.

В настоящее время перспективным электрофизиологическим методом коррекции функционального состояния организма является электроимпульсная нейрорегуляция (ЭИН). Исследования, проводимые для определения эффективности применения ЭИН с целью коррекции

функционального состояния операторов (Благинин А. А., 1997, 2005; Лагошняк А.Р., 1999) показали высокую эффективность данного метода. Курсовое применение ЭИН приводит к снижению тревожности, купированию невротических реакций, повышению физической и умственной работоспособности, улучшению адаптационных возможностей человека, повышению операторской работоспособности в процессе профессиональной деятельности.

Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о высокой эффективности применения адаптации к гипоксии и электрофизиологических методов коррекции в практике авиационной и космической медицины и позволяют отметить, что к настоящему времени ряд вопросов остается не изученным. К их числу относится исследование эффективности электрофизиологических и физических методов коррекции функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета в системе послеполетной медицинской реабилитации космонавтов.

Это подтверждает актуальность и целесообразность проводимого исследования по оценке эффективности применения электрофизиологических и физических методов коррекции функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета

Цель исследования. Оценка эффективности применения элеетрофизмологических и физических методов для коррекции функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета.

Задачи исследования:

1. Оценить влияние электроимпульсной нейрорегуляции на восстановление функционального состояния организма человека после воздействия факторов космического полета.

2. Исследовать эффективность использования электроимнульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний организма, характеризующихся высоким уровнем невротизации.

3. Исследовать эффективность гипоксической тренировки для коррекции высокого уровня невротизации.

4. Оценить эффективность совместного применения гипоксической тренировки и электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний организма после воздействия факторов космического полета.

Научная новизна. Впервые показана эффективность использования электроимпульсной нейрорегуляции и гипоксической тренировки для коррекции функционального состояния организма человека после воздействия факторов космического полета.

Доказано существенное повышение эффективности коррекции пограничных функциональных состояний организма после воздействия факторов космического полета при совместном действии гипоксической тренировки и электроимпульсной нейрорегуляции по сравнению с раздельным применением этих методов.

Практическая значимость. Установлена эффективность совместного применения курса из 10 сеансов нормобарической гипоксической тренировки с электроимпульсной нейрорегуляцией для коррекции пограничных функциональных состояний организма после воздействия факторов космического полета.

Показана целесообразность включения электрофизиологических и физических методов коррекции в программу медицинской реабилитации после космических полетов.

Реализация результатов исследования* Результаты работы реализованы в итоговом отчете по теме НИР «Апогей» УМА № 03.10.03.1010/0299 Материалы исследования используются в учебном процессс по дисциплине "Авиационная и космическая медицина с физиологией летного труда" на кафедре авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.

Апробация работы. Основные материалы работы доложены на I

з

Международной научно-практической конференции «Человек и транспорт. Психология. Экономика. Техника» (Санкт-Петербург, 2010); заседании секции авиационной и космической медицины Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков и фармакологов им. С.М. Сеченова (Санкт-Петербург, 2010).

Положения, выносимые на защиту:

1. После неблагоприятного действия факторов космического полета применение электроимпульсной нейрорегуляции способствует восстановлению функционального состояния организма, что проявляется положительной динамикой показателей субъективного состояния, центральной нервной, сердечно-сосудистой и мышечной систем и купированием невротических проявлений.

2. Применение гипоксической тренировки эффективно для коррекции высокого уровня невротизации после воздействия факторов космического полета за счет повышения адаптационно-компенсаторных резервов организма, улучшения психического статуса и нормализации вегетативных проявлений.

3. Совместное применение гипоксической тренировки с электроимпульсной нейрорегуляцией позволяет наиболее эффективно осуществлять коррекцию пограничных функциональных состояний организма операторов и восстанавливать профессиональную работоспособность после воздействия факторов космического полета.

Публикации. Материалы исследования опубликованы в 6 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст включает 15 таблиц и 9 рисунков. Список литературы содержит 186 литературных источников, из которых 154 отечественных и 32 иностранных.

ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на базе кафедры авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, научно-исследовательского испытательного центра подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина. В качестве методологической основы проведенного исследования были использованы принципы комплексности, системности, целостности, деятельностной отнесенности (включенности), объективности и валидности (Ушаков И.Б. с соавт., 2004).

Проведено 8 серий исследований, в которых приняли участие 168

человек. Структура и объем исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1

Структура и объем исследований

№ п/п Характер исследований Количество серий Количество обследованных

1 2 Исследование эффективности электроимпульсной нейрорегуляции для восстановления функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета Исследование эффективности электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний организма, характеризующихся высоким уровнем невротизации 2 1 66 16

3 Исследование эффективности применения гипоксичсской тренировки для коррекции высокого уровня невротизации 2 42

4 Исследование эффективности совместного применения нормобарической гипоксии и элсктроимпульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний человека после воздействия факторов космического полета. 3 44

Всего: 8 168

Б

Во всех сериях применялись физиологические, психофизиологические и психологические методы оценки функционального состояния организма и операторской работоспособности. Для решения поставленных задач был использован полипараметрический подход к диагностике функционального состояния, основанный на интеграции отдельных показателей состояния функциональных систем в оценку функционального состояния (Глазачев О.С., Дмитриева Н.В., 2000). При построении описания функционального состояния были использованы: энергетические показатели, характеризующие уровень активности физиологических функций; сенсорные показатели, отражающие возможность приема и первичной переработки поступающей информации различными сенсорными системами оператора; информационные показатели, характеризующие обработку оператором поступившей информации и принятие решений на ее основе; эффекторные показатели, ответственные за реализацию принятых решений в поведенческих актах; активационные показатели, обуславливающие направленность и степень напряженности профессиональной деятельности.

Моделирование действия на организм человека факторов космического полета проводилось в лабораторных условиях кафедры авиационной и космической медицины им. С.М. Кирова. Моделировался ряд ведущих параметров профессиональной деятельности космонавта, таких как характер умственной и физической нагрузки, относительная сенсорная депривация, ограниченный объем рабочего пространства, условия и режимы работы.

В состав комплекса физиологических, психофизиологических и психологических методов оценки функционального состояния организма были включены: оценка частоты сердечных сокращений, систолического (АДс) и диастолического артериального давления (АДд), частоты дыхания и минутного объема дыхания (МОД), пробы с задержкой дыхания (Штанге и Генча), расчет вегетативного индекса Кердо (ВИК), оценка физической работоспособности по тесту PWCi70, расчет максимального потребления кислорода (МПК). Для оценки психофизиологических показателей

б

использовались реакция на движущийся объект (РДО), расчет скорости переработки информации при выполнении сложной сенсомоторной реакции (ССМР), определение критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ). Исследование когнитивных функций проводилось с помощью корректурной пробы с разорванными кольцами, методик установление закономерностей и шкалы. Психическое состояние оценивалось по результатам анкеты «САН» и шкалы для определения личностной и ситуативной тревожности Спилбергера-Ханина. Кроме того, в зависимости от специфических задач конкретного исследования и его особенностей в некоторых сериях применялись дополнительные методики.

Для создания нормобарической гипоксии (НБГ) использовался серийный гипоксикатор ГИП 10-1000, принцип действия которого основан на способности полимерных мембран обеспечивать селективную проницаемость газов, содержащихся в атмосферном воздухе. Гипоксическая тренировка проводилась курсами из 10 сеансов. Продолжительность каждого сеанса составила 30 минут. При первом сеансе испытуемому давалась гипоксическая газовая смесь (ГГС) с содержанием кислорода 17,2% (р02=132,8 мм рт. ст.), что соответствует высоте 1500 м. В последующие четыре сеанса «высота» ГГС увеличивалась на 500 м ежедневно, так, что на пятый и все остальные сеансы ГГС содержала 13,1% кислорода (р02= 103,3 мм рт. ст., высота - 3500 м). Во время сеансов НБГ за испытуемыми осуществлялось визуальное наблюдение, путем опроса выяснялось самочувствие, пальпаторно контролировалась ЧСС, АД по методу Короткова. Для создания гипобарической гипоксии (ГБГ) использовалась серийная декомпрессионная барокамера СБК-80. Курс ГБГ состоял из 10-15 "подъемов" в барокамере (по одному "подъему" в день). Первый "подъем" осуществлялся на высоту 1500 м. Высота каждого последующего "подъема" увеличивалась на 500 м. Пятый "подъем" и все последующие выполнялись на высоту 3500 м. Барокамерные подъемы проводились со скоростью 7-10 м/с, а спуски - 5-7 м/с. Время пребывания на высоте составляло 30 мин.

7

Для проведения электроймпульсной нейрорегуляции (ЭИН) использовался аппарат «Лэнар» в режиме переменной скважности, частоте следования импульсов 900-1000 Гц, длительности импульсов 0,2 мс, силе тока 0,6-1,5 мА при лобно-затылочном наложении парных электродов. Длительность каждого сеанса ЭИН составляла 30 минут. При проведении «ложных» сеансов НБГ лицам контрольной группы вместо ГГС подавался атмосферный воздух. Для проведении ложных сеансов ЭИН при наложенных электродах электрические импульсы не подавались.

Статистическая обработка'' данных проводилась с использованием пакета прикладных программ «Statislica 6.0» и электронных таблиц «Microsoft Excel-2007». В работе использовался аппарат математико-статистической обработки, включающий расчет числовых характеристик распределения показателей и оценку достоверности различий средних значений показателей в выборках путем расчета t-критерия Стыодента. При отличии формы распределения от нормального применялись также непарамстрические критерии определения различий (Манна-Уитни, критерий знаков).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Применение электроимпульсной нейрорегуляции для восстановления функционального состояния после воздействия факторов космического полета.

Анализ полученных данных при исследовании эффективности применения ЭИН с целью восстановления функционального состояния организма после утомления, носящего смешанный характер показал различную динамику психофизиологических показателей в контрольной и опытной группах (табл. 2).

При использовании электроимпульсной нейрорегуляции субьективная оценка самочувствия, активности, настроения возросли на 57,5%, 67,7% и 40,5%, в то время как в контрольной группе она увеличилась на 26,8%, 21,9% и 12,2% соответственно. В это же время индекс утомления снижался на

8

28,1% и 10,5% в опытной и контрольной группах соответственно. Эти данные показывают, что более эффективно восстанавливалась самооценка состояния у лиц с выраженным физическим утомлением после сеанса ЭИН.

Время задержки дыхания при проведении пробы Штанге в опытной группе увеличилось на 3,7%, в то время как в контрольной группе оно снизилось после восстановления на 12,3%.

Таблица 2

Динамика показателей субъективного состояния и психофизиологических функций в процессе восстановления работоспособности после 6-

часовой физической нагрузки

Показатели С использованием ЭИН Без ЭИН

После После вос- После После вос-

нагрузки становления нагрузки становления

Утомление, баллы 5,7 ± 0,6 4,1 ±0,6* 5,7 ±0,3 5,1 ±0,2

Самочувствие баллы 4,0 ± 0,6 6,3 ±0,5* 4,1 ±0,2 5,2 ±0,3

Активность, баллы 3,1 ±0,5 5,2 ± 0,4* 3,2 ±0,4 3,9 ±0,3

Настроение, баллы 4,2 ± 0,5 5,9 ±0,5* 4,1 ±0,3 4,6 ± 0,3

ФЖЕЛ, л 4,0 ± 0,3 4,3 ± 0,2 4,4 ±0,2 4,4 ±0,3

ОФВ,, л/с 5,4 ± 0,4 6,9 ± 0,3 5,6 ±0,2 6,9±0,3

ЧСС, уд/мин 81,2 ±4,0 72,2 ± 2,7* 80,2 ±2,5 76,5 ±2,5

Пр.Штанге,с 65,0 ± 5,2 67,4 ± 2,4* 70,7 ±4,2 62,0 ± 2,0

Р\УС|70, Вт 145,7 ±8,2 150,2 ± 8,9 139,9 ±5,6 148,2 ±6,2

Примечание: * - р<0,05 по отношению к аналогичным показателям в контрольной группе

Различная направленность в изменении времени задержки дыхания позволяет судить об эффективности ЭИН для восстановления функциональных резервов кардиореспираторной системы.

У обследуемых опытной группы ЧСС после восстановительной программы снизилась на 11%, а в контрольной группе лишь на 4,6%. Восстановительные мероприятия обеспечили снижение линейного отклонения при проведении шаговой пробы в опытной и контрольной

группах, но в 1-й - на 46,7%, а во 2-й - на 13,2%, что свидетельствует о лучшем восстановлении статокинетической устойчивости операторов опытной группы.

Таким образом, результаты первого этапа исследования доказывают эффективность использования ЭИН для восстановления функционального состояния у лиц с выраженным физическим утомлением, что проявляется положительной динамикой показателей субъективного состояния, центральной нервной, сердечно-сосудистой и мышечной систем, а так же физиологических резервов испытуемых.

Применение электроимиульсной иейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состоянии организма,

характеризующихся высоким уровнем невротизации.

На данном этапе исследований оценивалось влияние ЭИН на пограничное функциональное состояние, характеризующееся высоким уровнем невротизации. С помощью методики «Уровень невротизации и психопатизации» (Ласко Н.В., 1978) была выявлена группа лиц с высоким уровнем невротизации (16 человек). У этих людей наблюдались повышенная психическая и физическая утомляемость, рассеянность, рассредоточенность внимания, сниженная работоспособность, выраженная потребность в длительном отдыхе. Психологические особенности лиц с высоким уровнем невротизации характеризовались многообразием и выраженностью изменений эмоционально-волевой сферы за счет более высокого уровня тревожности и некоторого снижения эмоциональной устойчивости. Повышенная психическая истощаемость сочеталась с чрезмерной возбудимостью. Эти психические особенности проявлялись увеличением уровня тревожности.

В результате проведенного курса электроимпульсной иейрорегуляции было выявлено статистически достоверное снижение уровня реактивной тревожности у лиц с высоким уровнем невротизации на 27% (табл. 3).

ю

Улучшились самочувствие, активность, настроение: показатели САН увеличились в среднем на 54%. Отмечались нормализация сна, улучшение памяти, повышение работоспособности, снижение раздражительности.

Субъективные показатели утомления мышц и глаз снижались на 52% и 45% соответственно. Купировались невротические проявления. После каждого сеанса снижались показатели АД и ЧСС на 3% (р<0,05) и 5% (р<0,01) соответственно.

Таблица 3

Динамика показателей субъективного состояния в процессе воздействия ЭИН на лиц с высоким уровнем невротизации___

Показатель До сеанса После сеанса ЭИН

Тревожность, баллы 47,0 ± 4,4 34,2±1,8*

САН, баллы 3,9 ±0,9 6,1±0,5*

Утомление мышц, баллы 5,4 ±1,1 2,6±0,6*

Утомление глаз, баллы 5,8 ± 0,4 3,2±0,4*

Примечание: * - р<0,05.

Причем, наиболее выраженный эффект наблюдался у лиц с гипертензивной реакцией и тахикардией.

Таким образом, при помощи ЭИН у испытуемых удалось снизить реактивную тревожность, которая представляет собой сигнал, свидетельствующий о нарушении психической адаптации, усилении поведенческой активности, об изменении характера поведения, добиться улучшения самооценки состояния и купирования невротических проявлений.

Применение гипоксическои тренировки для коррекции высокого уровня невротизации.

Обследовано 42 человека с высоким уровнем невротизации с целью определения эффективности использования гипоксической тренировки в целях коррекции. Опытная группа (22 человека) проходила лечебный курс ГБГ на фоне фармакологического покоя. Контрольная группа (20 человек) терапевтическому воздействию ГБГ не подвергалась, им проводилось

фармакологическое лечение. Для оценки психического статуса и вегетативных проявлений применялся опросник, предложенный сотрудниками Научно-методического центра пограничной психиатрии ВНИИ общей и судебной психиатрии им. В.П. Сербского (Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я., 1988). Опросник включает в себя 50 вопросов, отражающих те или иные симптомы, сведенные в 8 симптомокомплексов, которые в свою очередь давали возможность характеризовать психический статус и выраженность вегетативных проявлений: 1) эмоциональная возбудимость (ЭВ); 2) расстройства засыпания (РЗ); 3) вегетативные диссоциации (ВД); 4) депрессивные расстройства (ДР); 5) истощаемость (Ис); 6) раздражительность (Рз); 7) ипохондрия (Ип); 8) психастения (Пс). Анкета представлялась обследуемым до начала сеансов ГБГ и после 10-ти подъемов.

В результате исследования установлено, что после 10-ти сеансов ГБГ значительно улучшилась самооценка обследуемых: самочувствие (на 44,9%), активность (на 36,7%) и настроение (на 44,1%). На 22,3% снизилась ситуационная тревожность. Следует отметить, что все лица характризовались как высокотревожные: уровень личностной тревожности в среднем составлял 47,9 ± 2,4 баллов.

Скорость переработки зрительной информации повысилась после проведения 10-го сеанса ГБГ с 0,97±0,05 до 1,14±0,08 бит/с. Увеличение пропускной способности зрительного анализатора на 11%, по сравнению с исходным уровнем, вероятно связано с улучшением кровоснабжения головного мозга, этим же можно объяснить и понижение ситуационной тревожности, эмоциональной возбудимости, улучшение засыпания.

Данные, представленные в таблице 4, свидетельствуют о том, что наиболее значимые улучшения по окончанию курса ГБГ отмечены по показателям эмоциональной возбудимости, расстройств засыпания, вегетативных диссоциаций, депрессивных расстройств, истощаемости и ипохондрии. Уровень эмоциональной возбудимости (шкала ЭВ) понизился

12

на 21,1%. Проявление расстройств засыпания (шкала РЗ) уменьшилось на 31,4%. Выраженность вегетативных диссоциаций (шкала ВД) стала меньше на 27,8%. Проявления депрессивных расстройств (шкала ДР) сократились на 22,6%. В нашем исследовании, депрессивные расстройства находятся в прямой корреляционной связи с показателем СТ (при р<0.01). Обследуемые стали менее истощаемы (на 31,2%). Показатель раздражительности (Рз) снизился на 13,4%.

Таблица 4

Изменение субъективных психических показателей и вегетативных

проявлений после курса ГБГ

Шкалы До курса ГБГ После курса ГБГ

ЭВ 10,2 ±0,5 8,1 ±0,5 **

РЗ 5,4 ± 0,2 3,7 ±0,2 ***

вд 23,5 ± 0,8 17,1 ±0,7 ***

ДР 15,9 ±0,5 12,3 ±0,4 ***

Ис 9,6 ± 0,4 6,9 ±0,3 ***

Рз 6,7 ±0,2 5,8 ± 0,2 *

Ип 12,1 ±0,4 9,5 ±0,4***

Пс 13,7 ±0,6 13,3 ±0,6

Примечание: здесь и в последующих таблицах звездочками обозначена достоверность различий: * - р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001.

Показатель ипохондрйи (шкала Ип), измеряющий "близость" испытуемого к астеноневротическому типу личности, понизился на 21,6%. Несмотря на то, что показатель психастении (шкала Пс) после гипобаротерапии имеет тенденцию к понижению (на 3%) в сравнении с исходным уровнем, различие в результатах статистически не значимо. В контрольной группе наиболее значительные изменения претерпели вегетативные диссоциации, проявления которых снизились на 31%. При сравнительном анализе представленных данных обращают на себя внимание

более предпочтительные результаты, полученные после проведения курса ГБГ в сравнении с отмеченными в контрольной группе.

Таким образом, положительное влияние курса ГБГ на адаптационно-компенсаторные резервы организма, основанное на повышение неспецифической устойчивости, позволяет существенно улучшить психический статус и вегетативные проявления, являющиеся основой развития невротических состояний.

Эффективность совместного применения нормобарической гипоксии и электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний человека после воздействия факторов космического полета.

Исследование проведено при участии 44 практически здоровых мужчин в возрасте 18-35 лет, которые были разделены на 3 группы (1 экспериментальная группа и 2 контрольные) - в экспериментальную группу вошли 20 человек, которые подвергались сочетанному воздействию НБГ и ЭИН, в контрольные группы вошли по 12 человек. Лица первой контрольной группы подвергались действию нормобарической гипоксии, во второй контрольной группе вместо гипоксической смеси под маску подавался атмосферный воздух.

Курс совместного применения НБГ и ЭИН состоял из 10 сеансов. Процентное содержание кислорода во вдыхаемой смеси постепенно снижали с первого по пятый сеанс с 17,2% до 13,1%.

Данные, полученные в ходе исследования представлены в таблице 5. Наибольшей выраженности изменения физиологических и психофизиологических показателей достигли к 10 сеансу проведения НБГ и ЭИН. ЧСС снизилась на 21,6%, АДс и АДд на 8,3% и 14,2%, ЧД на 10,6%, МОД на 9,2%. Время задержки дыхания (проба Штанге) увеличилось на 41,8%, индекс Р\¥С|70 вырос на 18,8%. КЧСМ повысилась на 9,3%, ССМР повысилась на 23,5%. Время ошибки при РДО снизилось на 63,3%.

Ситуативная тревожность в процессе проведения сеансов НБГ и ЭИН снизилась на 27,2%, устойчивость внимания повысилась на 34,3%.

Таблица 5

Изменение физиологических и психофизиологических показателей в процессе курса НБГ и ЭИН при коррекции пограничных функциональных

состояний, (М + ш)

Показатели Фон 10 сеансов Через месяц

ЧСС, уд/мин 81,1+1,4 63,6+1,5* 67,3+1,6*

АДс, мм рт.ст. 132,7±5,3 121,7+4,4* 121,6+4,4*

АДд, мм рт.ст. 84,1 ±4,1 72,1+4,3* 74,5+4,3*

ЧД, цикл/мин 15,9+1,2 14,3+1,2* 13,3+1,3*

МОД, л 9,7±0,9 8,8+0,9* 9,6+1,1

Проба Штанге, с 57,3±4,5 98,3+7,6** 96,2+7,6**

Р\УС,70, Вт/кг 2,33±0,04 2,87+0,04* 2,79±0,05*

КЧСМ, Гц 43,2±0,6 47,6+0,9* 45,8+1,3 *

ССМР, бит/сек 1,75±0,04 2,29+0,04** 2,26+0,06**

РДО, общее время ошибки, мс 84,9*10,1 31,1+8,6** 35,6+9,!**

Ситуативная тревожность, баллы 47,4±3,3 34,5+3,1** 36,1+2,5**

Внимание, баллы 4,4±0,4 6,7+0,3*** 5,3±0,5**

Мышление, баллы 4,5±0,4 6,5+0,4*** 6,1+0,5**

Память, баллы 4,6+0,4 6,5±0,3*** 6,3+0,4**

Самочувствие, баллы 4,3+0,2 5,6+0,2* 5,3±0,2*

Активность, баллы 4,5±0,3 5,9±0,3** 5,5±0,2*

Настроение, баллы 4,2±0,4 5,5±0,2** 5,5±0,2*

Показатели самочувствия, активности и настроения улучшились на 23,2%; 23,7% и 23,6% соответственно. Интегральный показатель работоспособности рассчитанный нами после 10 сеанса курсового воздействия НБГ и ЭИН составил 0,99 + 0,005 (р< 0,05).После 10 сеансов

проведения НБГ и ЭИН все испытуемые отметили нормализацию сна, улучшение общего самочувствия, снижение раздражительности, утомляемости при выполнении физической нагрузки. Исчезновение головных болей и болей в области сердца. Из представленных результатов исследования видно, что после совместного проведения курса НБГ и ЭИН у обследуемых повысилась субъективная оценка своего состояния, купировались невротические реакции, увеличился кислородный бюджет организма, повысилась физическая работоспособность, произошло расширение резервных возможностей кардиореспираторной системы, повышение лабильности центрального звена зрительного анализатора, скорости переработки информации, устойчивости внимания.

Несмотря на то, что как при совместном использовании ЭИН и НБГ, так и при раздельном применении данных методов коррекции была выявлена положительная динамика изменения функционального состояния, эффективность коррекции в группах была различной.

Наибольшая эффективность была в группе подвергавшихся совместному воздействию НБГ и ЭИН. Это подтверждается данными объективного исследования, динамикой физиологических и психофизиологических показателей, интегральным показателем работоспособности. Выявлено, что при использовании НБГ и ЭИН в большей степени уменьшается ЧСС, увеличивается время задержки дыхания на вдохе, физическая работоспособность, лабильность центрального звена зрительного анализатора, показатели операторской деятельности: увеличение скорости переработки информации при выполнении ССМР, снижение времени ошибки при выполнении РДО, повышение устойчивости внимания. В большей степени снижается уровень реактивной тревожности, улучшается субъективная оценка состояния по тесту САН (табл. 6).

Таким образом, можно заключить, что сочетание НБГ и ЭИН в большей степени улучшает психофизиологические показатели такие как:

скорость переработки информации, РДО, лабильность центрального звена зрительного анализатора, когнитивные психические процессы.

Таблица 6

Различия в эффективности методов коррекции пограничных _функциональных состояний организма_____

Показатели НБГ и ЭИН ЭИН НБГ

ЧСС, уд/мин + + +

АДс, мм рт.ст. + + +

АДд, мм рт.ст. + + + +

ЧД, цикл/мин + +

МОД, л + + +

Проба Штанге, с ++ + ++

Р\УС,70, Вт/кг ++ + ++

КЧСМ, Гц + + +

ССМР, бит/сек ++ 4 + ++

РДО, общее время ошибки, мс ++ + +

Ситуативная тревожность, баллы +++- + +

Устойчивость внимания, баллы +++ ++ ++

Самочувствие, баллы +++ ++ +

Активность, баллы ++ + +

Настроение, баллы ++ +-+ +

Примечание: 0 - эффекта нет; + - слабоположительный эффект; ++ -эффект положительный; +++ - выраженноположительный эффект

Отличия в эффективности коррекции обнаружены главным образом по психофизиологическим показателям. Нами не выявлено достоверных различий в действии на показатели центральной гемодинамики, дыхательной

системы. Возможно, это объясняется воздействием ЭИН, которая обладает преимущественно психофизиологической направленностью воздействия.

Таким образом, полученные нами данные позволяют сделать вывод, что совместное применение НБГ и ЭИН является эффективными средством для коррекции пограничных функциональных состояний человека после воздействия факторов космического полета и может быть использовано в системе медицинской реабилитации космонавтов.

ВЫВОДЫ:

1. Электроимпульсная нейрорегуляция является эффективным методом для восстановления функционального состояния после воздействия факторов космического полета, что проявляется положительной динамикой показателей деятельности центральной нервной, сердечно-сосудистой и мышечной систем, а так же расширением физиологических резервов организма.

2. Электроимпульсная нейрорегуляция позволяет снижать уровень реактивной тревожности, повышать самооценку состояния и является эффективным методом коррекции пограничных функциональных состояний организма, характеризующихся высоким уровнем невротизации, которые могут формироваться в результате воздействия факторов длительного космического полета.

3. Для коррекции невротических состояний, возникающих при пролонгированном воздействии факторов космического полета, эффективно курсовое применение гипоксической тренировки, что проявляется в первую очередь улучшением психологического статуса и снижением выраженности вегетативных проявлений.

4. Проведение курса гипоксической тренировки одновременно с электроимпульсной нейрорегуляцией п оказало более высокую эффективность коррекции пограничных функциональных состояний организма по сравнению с применением только одного из этих методов. В большей степени улучшаются самооценка состояния, показатели

18

когнитивных психических процессов и операторской деятельности, снижается уровень тревожности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

]. Для коррекции пограничных функциональных состояний организма человека после воздействия факторов космического полета целесообразно использовать совместное применение курса из десяти сеансов нормобарической гипоксической тренировки и электроимпульсной нейрорегуляции. Гипоксическая тренировка проводится с использованием гипоксикатора в виде ежедневного непрерывного 30-минутного дыхания гипоксической газовой смесью. Содержание кислорода снижается на протяжении первых 4-5 сеансов с \1,2% до 13,1%, после чего состав газовой смеси не меняется. Во время сеансов контролируются показатели центральной гемодинамики, дыхания и самочувствие пациента.

Для проведения электроимпульсной нейрорегуляции (ЭИН) используется аппарат «Лэнар» в режиме переменной скважности, частоте следования импульсов 900-1000 Гц, длительности импульсов 0,2 мс, силе тока 0,6-1,5 мА при лобно-затылочном наложении парных электродов.

2. Целесообразно включить данный комплекс в программу послеполетной медицинской реабилитации космонавтов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Котов О.В. Применение электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции функционального состояния организма специалистов управления космическими аппаратами в процессе профессиональной деятельности / О.В. Котов, А.Б. Белевитин, В.Н. Цыган, A.A.. Благинин, В.ГО. Таяновекий // Весты. Рос. Воен.-мед. акад. - 2010. - JSsl (29). - С. 8991.

2. Котов О.В. Направления совершенствования психофизиологического обеспечения профессиональной деятельности специалистов управления космическими аппаратами / О.В. Котов, А.Б.

Белевитин, В.Н. Цыган, A.A. Благинин, В.Ю. Таяновский // Военно-медицинский журнал. - 2010. - №4.- С. 4-6.

3. Котов О.В. Компьютерная стабилография в системе медико-физиологического обеспечения профессиональной деятельности авиационных специалистов / О.В. Котов, А.Б. Белевитин, В.Н. Цыган, A.A. Благинин, И.И. Жильцова, В.Ю. Таяновский // Вестн. Рос. Воен.-мед. акад.-2010. - №3 (31).-С. 108-111.

4. Котов О.В. Применение электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции функционального состояния организма операторов с высоким уровнем невротизации / A.A. Благинин, О.В. Котов, М.В. Калтыгин // «Человек и транспорт. Психология. Экономика. Техника»: Материалы 1 Международной научно-практической конференции, 2010. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2010. - С. 189-191.

5. Котов О.В. Взаимосвязь индивидуальных психологических особенностей и функционального состояния организма оператора в условиях авиационного шума / О.В. Котов, А.Б. Белевитин, A.A. Благинин, В.Н. Цыган, М.В. Калтыгин, С.Н. Синельников // «Человек в экстремальных условиях: клинико-физиологические, психологические и санитарно-эпидемиологические проблемы профессиональной деятельности»: Материалы 7-го Международного научно-практического конгресса, 2010. -М.: «Асоциация авиационно-космической, морской, экстремальной и экологической медицины России», 2010. - С. 93-96.

6. Котов О.В. Применение гипоксической тренировки для коррекции невротических состояний / О.В. Котов, А.Б. Белевитин, A.A. Благинин, В.Н. Цыган, М.В. Калтыгин, Е.А. Благинина // «Человек в экстремальных условиях: клинико-физиологические, психологические и санитарно-эпидемиологические проблемы профессиональной деятельности»: Материалы 7-го Международного научно-практического конгресса, 2010. -М.: «Ассоциация авиационно-космической, морской, экстремальной и экологической медицины России», 2010. -С. 112-115.

20

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АДд - диастолическое артериальное давление АДс - систолическое артериальное давление ГБГ - гипобарическая гипоксическая тренировка ГГС - гипоксическая газовая смесь

КЧСМ - критическая частота слияния световых мельканий

МОД - минутный объем дыхания

МПК - максимальное потребление кислорода

НБГ - нормобарическая гипоксия

ОФВ, - объем форсированного выдоха за 1 секунду.

ПСМР - простая сенсомоторная реакция

ПФС - пограничное функциональное состояние

РДО - реакция на движущийся объект

САН - самочувствие, активность, настроение

ССМР - сложная сенсомоторная реакция

ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких

ЦНС - центральная нервная система

ЧД - частота дыхания

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭИН - электроимпульсная нейрорегуляция

Р\УС170 - показатель физической работоспособности теста Р>УС170

Подписана в печать 24.09.10 Формат 60x84/16

Обьем 1 пл. Тираж 100 экз. Заказ № 730

Типография ВМА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6.

Актуальность исследования.

Успешное осуществление длительных космических полетов в последние годы свидетельствует об успехах отечественной и зарубежной пилотируемой космонавтики и открывает дальнейшие перспективы по усложнению решаемых в космосе задач и увеличению длительности космических полетов. В настоящее время в нашей стране осуществляется программа по подготовке космического полета на Марс. Интенсивно проводятся исследования по оценке воздействия факторов длительного космического полета на организм человека. Успешно завершен 100-суточный эксперимент по исследованию возможности полета человека на Марс. В этой связи все большее значение в системе медицинского обеспечения космических полетов приобретает послеполетная медицинская реабилитация космонавтов, что в свою очередь определяет необходимость поиска новых и дальнейшее развитие апробированных средств и методов повышения физиологических резервов организма, коррекции функционального состояния, сохранения работоспособности космонавтов в послеполетном периоде. В настоящее время имеется достаточно большой выбор методов и средств коррекции ФС и повышения работоспособности лиц операторского профиля деятельности. Одним из современных направлений в физиологии является такой метод коррекции функционального состояния организма операторов как нормобарическая гипоксическая тренировка. Научные исследования, проведенные на кафедре авиационной и космической медицины ВМедА (Новиков В. С. с соавт., 1993; Синькевич И. В., 1998; Торчило В. В., 2001; Благинин А.А., 2006; Калтыгин М.В., 2007) позволили обосновать применение нормобарической гипоксии для коррекции функционального состояния организма, повышения работоспособности и устойчивости организма летчика к неблагоприятному действию факторов полета.

В настоящее время перспективным электрофизиологическим методом коррекции функционального состояния организма является электроимпульсная нейрорегуляция.

Исследования, проводимые для определения эффективности применения ЭИН с целью коррекции функционального состояния операторов (Благинин А.А., 1997; Лагошняк А.Р., 1999) показали высокую эффективность данного метода. Курсовое применение ЭИН приводит к снижению тревожности, купированию невротических реакций, повышению физической и умственной работоспособности, улучшению адаптационных возможностей человека, повышению операторской работоспособности в процессе профессиональной деятельности.

Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о высокой эффективности применения адаптации к гипоксии и электрофизиологических методов коррекции в практике авиационной и космической медицины и позволяют отметить, что к настоящему времени ряд вопросов остается не изученным. К их числу относится исследование эффективности электрофизиологических и физических методов коррекции функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета в системе послеполетной реабилитации космонавтов.

Это подтверждает актуальность и целесообразность проводимого исследования по оценке эффективности применения электрофизиологических и физических методов коррекции функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета.

Цель исследования.

Оценка эффективности применения электрофизиологических и физических методов для коррекции функционального состояния организма после воздействия факторов космического полета.

Задачи исследования:

1. Оценить влияние электроимпульсной нейрорегуляции на восстановление функционального состояния организма человека после 7 воздействия факторов космического полета.

2. Исследовать эффективность использования электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний организма, характеризующихся высоким уровнем невротизации.

3. Исследовать эффективность гипоксической тренировки для коррекции высокого уровня невротизации.

4. Оценить эффективность совместного применения гипоксической тренировки и электроимпульсной нейрорегуляции для коррекции пограничных функциональных состояний организма после воздействия факторов космического полета.

Научная новизна.

Впервые показана эффективность использования электроимпульсной нейрорегуляции и гипоксической тренировки для коррекции функционального состояния организма человека после воздействия факторов космического полета.

Доказано существенное повышение эффективности коррекции пограничных функциональных состояний организма после воздействия факторов космического полета при совместном действии гипоксической тренировки и электроимпульсной нейрорегуляции по сравнению с раздельным применением этих методов.

Практическая значимость.

Установлена эффективность совместного применения курса из 10 сеансов нормобарической гипоксической тренировки с электроимпульсной нейрорегуляцией для коррекции пограничных функциональных состояний организма после воздействия факторов космического полета.

Показана целесообразность включения электрофизиологических и физических методов коррекции в программу медицинской реабилитации после космических полетов.

Реализация результатов исследования.

Результаты работы реализованы в итоговом отчете по теме НИР 8

Апогей» VMA № 03.10.03.1010/0299 Материалы исследования используются в учебном процессе по дисциплине "Авиационная и космическая медицина с физиологией летного труда" на кафедре авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.

Апробация работы.

Основные материалы работы доложены на I Международной научно-практической конференции «Человек и транспорт. Психология. Экономика. Техника» (Санкт-Петербург, 2010); заседании секции авиационной и космической медицины Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков и фармакологов им. С.М. Сеченова (Санкт-Петербург, 2010).

Положения, выносимые на защиту:

1. После неблагоприятного действия факторов космического полета применение электроимпульсной нейрорегуляции способствует восстановлению функционального состояния организма, что проявляется положительной динамикой показателей субъективного состояния, центральной нервной, сердечно-сосудистой и мышечной систем и купированием невротических проявлений.

2. Применение гипоксической тренировки эффективно для коррекции высокого уровня невротизации после воздействия факторов космического полета за счет повышения адаптационно-компенсаторных резервов организма, улучшения психического статуса и нормализации вегетативных проявлений.

3. Совместное применение гипоксической тренировки с электроимпульсной нейрорегуляцией позволяет наиболее эффективно осуществлять коррекцию пограничных функциональных состояний организма операторов и восстанавливать профессиональную работоспособность после воздействия факторов космического полета.

Публикации.

Материалы исследования опубликованы в 6 печатных работах.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст включает 15 таблиц и 9 рисунков. Список литературы содержит 186 литературных источников, из которых 154 отечественных и 32 иностранных.

ВЫВОДЫ:

1. Электроимпульсная нейрорегуляция является эффективным методом для восстановления функционального состояния после воздействия факторов космического полета, что проявляется положительной динамикой показателей деятельности центральной нервной, сердечно-сосудистой и мышечной систем, а так же расширением физиологических резервов организма.

2. Электроимпульсная нейрорегуляция позволяет снижать уровень реактивной тревожности, повышать самооценку состояния и является эффективным методом коррекции пограничных функциональных состояний организма, характеризующихся высоким уровнем невротизации, которые могут формироваться в результате воздействия факторов длительного космического полета.

3. Для коррекции невротических состояний, возникающих при пролонгированном воздействии факторов космического полета, эффективно курсовое применение гипоксической тренировки, что проявляется в первую очередь улучшением психологического статуса и снижением выраженности вегетативных проявлений.

4. Проведение курса гипоксической тренировки одновременно с электроимпульсной нейрорегуляцией показало более высокую эффективность коррекции пограничных функциональных состояний организма по сравнению с применением только одного из этих методов. В большей степени улучшаются самооценка состояния, показатели когнитивных психических процессов pi операторской деятельности, снижается уровень тревожности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Для коррекции пограничных функциональных состояний организма человека после воздействия факторов космического полета целесообразно использовать совместное применение курса из десяти сеансов нормобарической гипоксической тренировки и электроимпульсной нейрорегуляции. Гипоксическая тренировка проводится с использованием гипоксикатора в виде ежедневного непрерывного 30-минутного дыхания гипоксической газовой смесью. Содержание кислорода снижается на протяжении первых 4-5 сеансов с 17,2% до 13,1%, после чего состав газовой смеси не меняется. Во время сеансов контролируются показатели центральной гемодинамики, дыхания и самочувствие пациента.

Для проведения электроимпульсной нейрорегуляции (ЭИН) используется аппарат «Лэнар» в режиме переменной скважности, частоте следования импульсов 900-1000 Гц, длительности импульсов 0,2 мс, силе тока 0,6-1,5 мА при лобно-затылочном наложении парных электродов.

2. Целесообразно включить данный комплекс в программу послеполетной медицинской реабилитации космонавтов.