Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Общие закономерности и патогенетическая значимость изменений центральной гемодинамики у шахтёров

На правах рукописи

Вартанян Андрей Рубенович

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИЗМЕНЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ

У ШАХТЁРОВ

14.00 16-патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 6 ОКТ 2008

Кемерово-2008

003449246

Работа выполнена в Филиале Государственного учреждения «Научно-исследовательский институт общей реаниматологии РАМН» на базе МЛПУ «Городская клиническая больница №1» г Новокузнецка

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты.

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

Чурляев Юрий Алексеевич

Золоев Георгий Кимович Долгих Владимир Терентьевич

Ведущая организация: Федеральное государственное учреждение «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е Н Мешалкина Росмедтехнологий»

Защита состоится « /-5» и 2008 г в /"часов на засе-

дании диссертационного совета Д 208^035 02 при ГОУ ВПО КемГМА Росзд-рава по адресу 650029, Россия, г Кемерово, ул Ворошилова, 22а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО КемГМА Росздрава

Автореферат разослан « ¿ & » 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Разумов А С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Работа на угольных шахтах объективно отличается специфическими производственными условиями труда и вредным влиянием на организм шахтеров большого количества стресс-факторов, вызывая перегрузку всех функциональных систем с последующим развитием тяжелой профессиональной патологии [Меняйло Н И и соавт, 2000, Тулеев А Г, 2002, Крылов Д А, 2003] По степени проблемности профессиональные заболевания у шахтеров стоят в одном ряду с высоким уровнем травматизма на угольных предприятиях [Цигельник М И, 2002, Фомин А И, 2003, Ельский В Н и соавт, 2005]

Публикации, посвященные изучению сердечно-сосудистой системы шахтеров, не охватывают полноты проблемы общих закономерностей и патогенетической значимости изменений у них центральной гемодинамики в зависимости от продолжительности стажа подземных работ Эти исследования проводились разрозненно либо отдельно ЭКГ-исследование, либо исследовалось артериальное давление и ЭКГ без совокупного анализа оксиге-нации тканей и активности симпатоадреналовой системы Сравнительный анализ показателей центральной гемодинамики оценивался в основном между возрастными, а не стажевыми группами шахтеров [Антоник И П, 1989, 1990, Синица А Л , 1991, Самохатко Е В , 1991, Передерий Г С , 1996, Рад-кевич Ж И , 2005]

Более того, большинство исследований выполнено профпатологами и посвящено проблемам вибрационной болезни, патологии дыхательной системы и малого круга кровообращения Все они направлены на доказательность влияния внешних производственных факторов на организм шахтеров [Абдрашитова Г А и соавт, 1984, Пащенко И Г и соавт, 1990, Шацких Н А , 2004, Скрипаль Б А , 2004]

Совокупность этих факторов не позволяет разработать эффективные, патогенетически обоснованные способы диагностики, профилактики и лечения патологии центральной гемодинамики у шахтеров Не менее важным для решения этой проблемы является изучение преморбидного фона у практически здоровых работающих шахтеров в зависимости от продолжительности стажа подземных работ, что необходимо для формирования «группы риска» и своевременного проведения у них реабилитационных и профилактических мероприятий

Имеющиеся литературные сведения по этому вопросу малочисленны и разноречивы В связи с этим установление общих закономерностей и патогенетической значимости изменений центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от продолжительности стажа подземных работ является актуальным

Цель исследования. Установить общие закономерности и патогенетическую значимость изменений центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от возраста и продолжительности стажа подземных работ

Задачи исследования:

1 Установить общие закономерности изменений центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от возраста и продолжительности стажа подземных работ

2 Оценить патогенетическую значимость изменений центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от стажа подземных работ

3 Изучить особенности кислородно-транспортной функции сердечнососудистой системы у шахтеров в зависимости от стажа подземных работ

4 Провести сравнительную оценку изменений показателей центральной гемодинамики у шахтеров шахт с различными производственными условиями

Научная новизна

Впервые доказано, что у шахтеров с различной продолжительностью стажа подземных работ изменения центральной гемодинамики имеют общие закономерности независимо от возраста

Впервые установлена фазная закономерность адаптационных изменений центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от продолжительности стажа подземных работ фаза адаптации при стаже подземных работ до 10 лет (повышение СИ и УИ, уменьшение ИОПСС при стабильных показателях ЧСС и АД), фаза "напряжения" адаптации при стаже подземных работ от 10 до 19 лет (СИ, УИ, ЧСС и АД остаются неизменными по сравнению с фазой адаптации при увеличении симпатоадреналовой активности и сосудистой реактивности - увеличиваются индекс симпатической активности и ИОПСС) и фаза дезадаптации при стаже более 19 лет (СИ и УИ снижаются, а индекс симпатической активности, ИОПСС и АД увеличиваются)

Впервые установлена патогенетическая значимость кардиальных факторов - метаболическое истощение миокарда (снижение сегмента БТ) и увеличение симпатоадреналовой активности под влиянием комплекса вредных производственных факторов угольных шахт в развитии изменений центральной гемодинамики и снижения оксигенации всех тканей организма

Впервые показана зависимость изменений центральной гемодинамики у шахтеров от производственных условий различных шахт («Абашевская» и «Антоновская») глубина выработки, метанообильность, своеобразный микроклимат и другие факторы, что проявляется более ранним развитием фазы "напряжения" адаптации - при стаже подземных работ до 10 лет

Теоретическая и практическая значимость

Получены новые данные об общих закономерностях и патогенетической значимости изменений центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от продолжительности стажа подземных работ, что является основой для разработки эффективных способов диагностики, профилактики и реабилитации сердечно-сосудистой патологии у работников угольных шахт

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Изменения центральной гемодинамики у шахтеров имеют закономерный фазный характер Первая - фаза адаптации (подземный стаж до 10 лет) -изменения центральной гемодинамики развиваются по сердечному типу Вторая - фаза "напряжения" адаптации (подземный стаж от 10 до 19 лет) -преобладают изменения центральной гемодинамики по сосудистому типу Третья - фаза дезадаптации (подземный стаж более 19 лет) - отчетливый сосудистый тип изменений центральной гемодинамики на фоне повышения симпатоадреналовой активности

2 Изменения кислородно-транспортной функции сердечно-сосудистой системы у шахтеров с увеличением продолжительности стажа подземных работ имеют фазный характер, аналогичный изменениям центральной гемодинамики Одним из патогенетических факторов изменений центральной гемодинамики и кислородно-транспортной функции сердечно-сосудистой системы у шахтеров является метаболическое истощение миокарда на фоне увеличения симпатоадреналовой активности, обусловленное влиянием комплекса вредных производственных факторов угольной шахты

3 Особенности производственных условий различных угольных шахт (глубина выработки, метанообильность, своеобразный микроклимат и другие вредные факторы) определяют скорость и степень выраженности изменений центральной гемодинамики у шахтеров

Апробация материалов диссертации

Материалы диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах» (Новокузнецк, 2005), научно-практической конференции «Проблемы, состояние и пути развития охраны здоровья работающего населения» (Новокузнецк, 2006), IV Байкальском межрегиональном научно-практическом симпозиуме «Актуальные проблемы интенсивной терапии, анестезиологии и реанимагологии» (Иркутск, 2007), выездной научной сессии Кузбасского научного циггра СО РАМН (Новокузнецк, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Экстренная медицинская помощь при чрезвычайных ситуациях техногенного характера в крупном промышленном центре» (Новокузнецк, 2007)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикации материалов диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, двух глав результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы, включающего 156 отечественных и 45 зарубежных источников Работа иллюстрирована 16 таблицами и 19 рисунками

Личный вклад автора

Анализ данных литературы по теме исследования, набор материала, статистическая обработка полученных данных, их анализ и интерпретация, а также написание диссертации выполнены автором лично

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Исследование выполнено на 371 шахтере угольных шахт «Абашевская» (п - 151) и «Антоновская» (п = 220) со стажем подземных работ от 1 до 29 лет и возрастом от 19 до 56 лет Все шахтеры признаны медицинской комиссией профессионально пригодными к работе в шахте (табл 1)

Критерии включения: мужской пол, возраст от 19 до 56 лет, подземный стаж не менее 1 года, специальность горнорабочий очистного забоя (ГРОЗ) или горнорабочий проходки (ГРП), допуск к работе по специальности

Критерии исключения наличие гипертонической болезни и инфаркта миокарда в анамнезе, патологии со стороны желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы, ЦНС и системы крови

Таблица 1- Численность шахтеров в стажевых группах по шахтам от общего количества обследованных горнорабочих (М±т)

Шахты и Стаж подземных работ Всего

антропометрические 1 -9 лет 10 -19 лет 20-29 лет П = 371

данные п - 85 п= 154 п= 132

Антоновская (п) 51 101 68 220

Абашевская (п) 34 53 64 151

Рцст, см 175,8±0,5 175,6±0,6 172,5±0,4 -

Вес, кг 78,9±1,3 79,4±0,8 80,2±0,7 -

Ср возраст, лет 28,1±0,7 37,6±0,4 46,3±0,2 -

В группы шахтеров со стажем от 1 до 9 лет и от 10 до 19 лет входил контингент возрастом до 35 лет, что соответствует возрасту контрольной группы, и старше 35 лет В связи с чем, проведено перераспределение шахтеров стажевых групп на возрастные подгруппы с возрастом до 35 лет и от 35 лет (табл 2)

Таблица 2 - Возрастные показатели в стажевых группах шахтеров в воз' расте до 35 лет, 35 лет и более (М±ш)

Возраст и антропометрические показатели Шахтеры

Стаж 1-9 лет п = 85 Стаж 10-19 лет п= 154 Стаж 20-29 лет п= 132

До 35 лет п = 74 п = 47 -

Средний рост (см) 175,9±0,7 176,7±1,0 -

Средний вес (кг) 77,8±1,6 79,8±1,9 -

Средний возраст 27,7±0,4 лет 31,8±0,2 -

35 лет и более п = П а = 107 п = 132

Средний рост (см) 173,4±0,9 175,4±1,0 171,9±0,5

Средний вес (кг) 82,8±5,6 79,5±1,1 79,1±0,9

Средний возраст 40,2±1,4 39,9±0,4 46,3±0,2

Контрольная группа состояла из 30 мужчин с возрастом от 24 до 43 лет (30,4±1,3 лет), не работающих в угледобывающей промышленности (табл 3)

Таблица 3 - Антропометрические показатели контрольной группы (М±ш)

Возраст Антропометрические показатели (п = 30)

Возраст до 35 лет 24

Возраст 35 лет и более 6

Средний возраст (лет) 30,4±1,3

Средний рост (см) 177,1±1,3

Средний вес (кг) 79,1±2,2

Показатели центральной гемодинамики контрольной группы статистически достоверно не отличались от показателей нормы, приведенных в руководствах по анестезиологии и реаниматологии [Бунятян А А и соавт , 1997, Полушин Ю С и соавт, 2004]

Исследование центральной гемодинамики проводилось методом неинва-зивной тетраполярной реовазографии по Кубичеку с использованием аппарата "МАРГ 10-01"- «Микролюкс» (ООО «Микролюкс», г Челябинск, Россия) Определялись частота сердечных сокращений (ЧСС), систолическое артериальное давление (СД), диастолическое артериальное давление (ДД), процент насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (БрОг), ЭКГ во II стандартном отведении, минутный объем кровообращения (МОК), сердечный индекс (СИ), ударный объем (УО), общее периферическое сопротивле-

ние сосудов (ОПСС), индекс доставки кислорода (ИДК) и индекс симпатической активности (S) Показатель ИДК рассчитывался по формуле ИДК = 0,0134 х СИ х Sp02 х Hb (мл/мин* м2), посредством занесения в программу прибора данных гемоглобина, полученных при взятии общего анализа крови у шахтеров и контрольной группы [Полушин Ю С и соавт , 2004]

Показатели среднего артериального давления (САД), индекса общего периферического сопротивления (ИОПСС), ударного индекса (УИ) и площади поверхности тела (ППТ) рассчитывались по общепринятым формулам [Бунятян А А и соавт , 1997, Мариино П Л и соавт , 1998, Корячкин В А и соавт, 2001, Серано Гомес А , Парк Гилберт Р , 2004]

САД = ДД + (СД - ДД)/3 мм рт ст (формула Хиккема), УИ = УО / ППТ - мл/м2, где ППТ - площадь поверхносш тела, ППТ= масса тела0 423 х рост0 725х 0,007184 м2 (формула ДюБуа), ИОПСС = (САД / СИ) х 80 или ОПСС х ППТ динхс/(см"5хм2) Статистическая обработка полученных результатов проводилась при помощи сертифицированной медико-биологической программы InStat (Sigma, USA) с вычислением средней арифметической (М) и ошибки средней (т) Достоверность различий оценивалась с использованием непараметрических критериев Вилкоксона и Манна-Уитни при уровне значимости р < 0,05 [Гланц С , 1999, Платонов А Е , 2000] Все математические операции и графические построения выполнены с использованием программных пакетов «Microsoft Office ХР»

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Изменения показателей центральной гемодинамики у шахтеров в зависимости от возраста и стажа подземных работ

Установлено, что у шахтеров со стажем подземных работ до 10 и от 10 до 19 лет, независимо от возраста, основные показатели центральной гемодинамики имеют однонаправленные изменения (табл 4 и 5) Достоверно более высокие показатели сократительной способности сердца - сердечного и ударного индексов (СИ, УИ) в сравнении с соответствующими показателями контрольной группы

СИ превышает аналогичный показатель в контрольной группе на 44% в младшей (до 35 лет) и на 41% в старшей (35 лет и более) возрастных подгруппах шахтеров со стажем до 10 лет В группе шахтеров со стажем от 10 до 19 лет СИ превышает таковой в контрольной группе на 33% и 44% соответственно в младшей и старшей возрастных подгруппах Аналогичным образом изменяется и ударный индекс Он увеличивается на 24% и 26% соответственно в младшей и старшей возрастных подгруппах шахтеров со стажем до 10 лет, и на 14% и 24% у шахтеров со стажем от 10 до 19 лет в сравнении с контрольной группой При этом частота сердечных сокращений (ЧСС) достоверно не изменяется, не зависимо от возраста и стажа

На фоне компенсаторного увеличения СИ и УИ происходит достоверное уменьшение индекса общего периферическою сопротивления сосудов (ИОПСС) - на 24% и на 22% соответственно в младшей в старшей возрастных подгруппах шахтеров со стажем подземных работ до 10 лет и на 15% и 21% в подгруппах шахтеров с подземным стажем от 10 до 19 лет

Таблица 4 -Изменения центральной гемодинамики возрастных подгрупп шахтеров возрастом от 20 до 34 лет и от 35 до 46 лет с подземным стажем до 10 лет в сравнении с контрольной группой (М±ш)

№ п/п Показатель Контрольная группа (п = 30) От 20 до 34 лет (п = 74) От 35 до 46 лет (п = 11)

1 Ср возраст (лет) 30,4±1,3 27,7±0,4 40,2±1,4

2 ЧД мин"' 16,4±0,7 18,5±0,5* 18,9±1,0*

3 ЧСС уд/мин 70,7±1,6 70,8±1,3 72,2±3,5

4 СИ л/минхм" 2,7±0,1 3,9±0,1* 3,8±0,3*

5 УИмл/м2 44,7±1,8 55,4±2,1* 56,2±4,7*

6 ST мм 2,1±0,1 1,5±0,1* 1,3±0,3*

7 S отн ед 45,4±4,7 46,2±2,0** 60,6±5,9*

8 Sp02% 97,5±0,1 96,8±0,1* 96,5±0,1*

9 ИОПСС динхс/см"5хм2 2863,1±107,7 2180,4±84,1* 2228,5±193,0*

10 ИДК мл/мин"'хм2 440,3±16,5 733,7±28,5* 759,9±56,5*

11 СД мм рт ст 126,6±2,1 132,1±1,5* 135,1±3,7*

12 ДД мм рт ст 78,8±1,2 83,3±1,2*'** 88,6±2,5*

13 САД мм рт ст 94,7±1,4 99,5±1,3* 104,1±2,8*

Примечание * - р < 0,05 по сравнению с контрольной группой, ** - р < 0,05 между показателями возрастных подгрупп

Индекс доставки кислорода (ИДК) возрастает на 67% и 73% соответственно в младшей и старшей возрастных подгруппах шахтеров с подземным стажем до 10 лет и на 57% и 67% с подземным стажем от 10 до 19 лет. Достоверных различий ИДК в возрастных подгруппах обеих стажевых групп шахтеров не выявлено При этом процент насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (БрСу у шахтеров младшей и старшей возрастных подгрупп был несколько меньше, чем в контрольной группе 96,8% и 96,5% со стажем до 10 лет, 96,6% и 96,5% со стажем от 10 до 19 лет соответственно в сравнении 97,5% контроля

Таблица 5 - Изменения центральной гемодинамики возрастных подгрупп с возрастом от 28 до 34 лет и от 35 до 48 лет у шахтеров со стажем от 10 до 19 лет в сравнении с контрольной группой (М±т)

№ п/п Показа гель Контрольная группа (п = 30) От 28 до 34 лет (п = 47) От 35 до 48 лет (п = 107)

1 Ср возрастает) 30,4±1,3 31,8±0,2 39,9±0,4

2 ЧД (мин1) 16,8±0,5 18,5±0,6* 19,9±0,4*

3 ЧСС (уд/мин) 70,7±1,6 71,4±1,5 71,4±1,2

4 СИ (л/мин 2,7±0,1 3,6±0,2* 3,9±0,1*

5 УИ (мл/м2) 44,7±1,8 50,9±2,9* 55,3±1,7*

6 БТ (мм) 2,li0,l 1,25±0,1* 1,08±0,07*

7 Б (относит ед) 45,4±4,7 53,1±2,6* 57,9±2,0*

8 Йр02(%) 97,5±0,1 96,6±0,1* 96,5±0,1*

9 ИОПСС (дин*с/см"5хмг) 2863,1±107,7 2429,9±121,1* 2250,8±73,5*

10 ИДК (мл/мин'1 хм2) 440,3±16,5 689,6±35,9* 735,1±22,9*

11 СД (мм рт ст) 126,6±2,1 133,4±1,8* 132,1±1,5*

12 ДД (мм рт ст) 78,8±1,2 84,0±1,4* 85,2±1,1*

13 САД (мм рт ст) 94,7±1,4 100,4±1,4* 100,8±1,2*

Примечание * - р < 0,05 в сравнении с показателями контрольной группы

Сегмент 8Т уменьшился на 29% и 38% соответственно у шахтеров младшей и старшей возрастных подгрупп со стажем до 10 лет по сравнению с контролем. С увеличением стажа подземных работ от 10 до 19 лет сегмент БТ еще больше снижался - на 40% и 59% в младшей и старшей возрастных подгруппах соответственно Данные изменения сегмента БТ отражали метаболические изменения в миокарде обусловленные комплексом агрессивных стресс-факторов угольной шахты, что могло послужить пусковым механизмом развития дезадаптации центральной гемодинамики у шахтеров

Системное артериальное давление (АД) увеличивалось в обеих возрастных подгруппах шахтеров в сравнении с контрольной группой Достоверных различий по СД и САД у шахтеров разных возрастных подгрупп не было выявлено Однако у шахтеров со стажем до 10 лет ДД на 6,4% было достоверно выше в старшей возрастной подгруппе

С увеличением системного АД индекс симпатической активности был выше на 34% в старшей возрастной подгруппе шахтеров со стажем до 10 лет, в младшей подгруппе он соответствовал контролю и был на 31% ниже старшей возрастной подгруппы У шахтеров со стажем от 10 до 19 лет индекс

симпатической активности был увеличен на 17% и 28% в младшей и старшей возрастных подгруппах соответственно в сравнении с контрольной группой Достоверных различий индекса симпатической активности между возрастными подгруппами не выявлено Выявленные достоверные отличия по показателям индекса симпатической активности и ДД между возрастными подгруппами у шахтеров со стажем до 10 лет обусловлены влиянием психологического стресс-фактора на организм старшей возрастной подгруппы шахтеров, которые начали свою трудовую деятельность на шахте в более поздний возрастной период, что соответствует теории М И Виноградова

Таким образом, сравнительный анализ полученных данных показал, что как в старших (возраст от 35 лет), так и в младших (возраст до 35 лет) возрастных подгруппах шахтеров одной и той же стажевой группы происходят однонаправленные изменения показателей центральной гемодинамики (увеличение сократительной функции сердца - СИ, УИ, симпатоадреналовой активности, кислородно-транспортной функции - ИДК и сосудистой активности - СД, ДЦ и САД, снижение периферического сопротивления - ИОПСС, сатурации - Бр02 и нарастание напряжения миокарда - снижение сегмента БТ) в сравнении с контрольной группой Обусловленные в большей степени стажем подземных работ, а не возрастом

Анализ центральной гемодинамики шахтеров с подземным стажем от 10 до 19 лет и от 20 до 29 лет в сравнении с шахтерами со стажем до 10 лет (табл 6) показал, что у шахтеров со стажем 10-19 лет на 17% увеличен индекс симпатической активности, достоверно снижена сатурация и на 27% снижен сегмент 8Т Остальные показатели центральной гемодинамики у этой группы шахтеров достоверных отличий в сравнении с шахтерами до 10 лет стажа не имели, что свидетельствует о развитии фазы "напряжения" адаптации центральной гемодинамики у шахтеров со стажем подземных работ от 10 до 19 лет

При увеличении подземного стажа от 20 до 29 лет, на фоне сохраняющейся сниженной сатурации (8р02) увеличивается индекс симпатической активности и продолжает снижаться сегмент БТ на 32% и 31% соответственно в сравнении с шахтерами со стажем подземных работ 10 лет Отмечается достоверное повышение системного артериального давления (СД, ДД и САД) на 3%, 6% и 5% соответственно, ИОПСС на 21%, уменьшение ИДК на 13%, а также достоверно снижается СИ и УИ на 11% и 14% соответственно в сравнении с шахтерами со стажем подземных работ до 10 лет Эти изменения центральной гемодинамики свидетельствуют о развитии фазы дезадаптации и ухудшении кардиодинамики в связи с повышением симпатоадреналовой активности на фоне влияния комплекса агрессивных стресс-факторов угольной шахты [Вартанян А Р и соавт, 2005, Чурляев Ю А и соавт, 2007]

Таблица 6 - Средние показатели центральной гемодинамики шахтеров со стажем от 1 до 10, от 10 до 19 и от 20 до 29 лет в зависимости от увеличения стажа подземных работ (М±т)

Стаж От 1 до 10 лет п = 85 От 10 до 19 лет п= 154 От 20 до 29 лет п= 132

ЧСС (уд/мин) 70,9±1,2 71,4±1,0 72,8±0,9

БТ (ЭКГ) (мм) 1,44±0,14 1,13±0,06* 1,0±0,06*

БрО (%) 96,7±0,1 96,5±0,1* 96,5±0,Г

СИ (л/мин*м2) 3,9±0,1 3,8±0,1 3,5±0,1*

УИ (мл/м2) 56,1±2,0 53,9±1,5 48,3±1,5*

ИДК (мл/мин"1 хм2) 746,9±27,2 721,2±19,3 654,6±18,2*

ИОПСС (динхс/см"5 х м2) 2214,3±80,8 2304,1±63,1 2685,0±77,1*

СД (мм рт ст ) 132,5±1,4 132,5±1,2 136,4±1,2*

ДД (мм рт ст) 84,0±1,1 84,8±0,9 89,1±1,0*

САД (мм рт ст) 100,1±1,2 100,7±0,9 104,9±1,0*

Б(относит ед) 48,1±2,0 56,4±1,6* 63,6±1,7*

Примечание * - р < 0,05 в сравнении со средними показателями центральной гемодинамики шахтеров до 10 лет стажа подземных работ

Таким образом, совокупный анализ полученных данных показал, что у шахтеров с увеличением стажа подземных работ развиваются изменения центральной гемодинамики, имеющие общие закономерности и фазный характер адаптации, в меньшей степени зависящие от возраста шахтеров Под влиянием комплекса агрессивных факторов угольной шахты у шахтеров при стаже до 10 лет происходит адаптивное увеличение сократительной функции сердца (СИ и УИ) и компенсаторное снижение периферического сопротивления (ИОПСС), что приводит к увеличению оксигенации тканей (ИДК) в сравнении с контрольной группой лиц, не имеющих подземного стажа Повышенная нагрузка на миокард при увеличении симпатоадреналовой активности на фоне комплекса вредных производственных факторов угольной шахты постепенно приводит к метаболическому истощению миокарда и перестройке центральной гемодинамики с фазы адаптации системного кровообращения, соответствующей сердечному типу — в фазу "напряжения" адаптации с формированием изменений адаптации центральной гемодинамики по сосудистому типу при подземном стаже от 10 до 19 лет Об этом свидетельствует прогрессивное снижение сегмента БТ на 27% на фоне достоверно уменьшенной сатурации и выраженного подъема индекса симпатической активности на 17% с неизмененным артериальным давлением и сократительной функцией сердца в сравнении с шахтерами до 10 лет стажа Это свидетельствует о на-

пряженных, но пока еще сохранных адаптивных возможностях центральной гемодинамики у шахтеров со стажем от 10 до 19 лет При стаже подземных работ от 20 до 29 лет у шахтеров развивается фаза дезадаптации центральной гемодинамики с отчетливым сосудистым компонентом, что подтверждается достоверно выраженным снижениям БТ - на 31%, СИ - на 11%, УИ - на 14%, ИДК - на 13% и повышением ИОПСС - на 18% в сравнении с аналогичными показателями шахтеров со стажем подземных работ до 10 лет и от 10 до 19 лет на фоне стойкого повышения симпатоадреналовой активности

2. Функциональные изменения центральной гемодинамики у шахтеров в течение рабочей смены

Установлено, чго у шахтеров с подземным стажем до 10 лет (табл 7) после рабочей смены на фоне снижения сатурации развивается компенсаторное увеличение сократительной функции сердца (СИ - на 26% и УИ - на 21%) в сравнении с показателями до смены Уменьшается ИОПСС на 22%, что свидетельствует о компенсаторном расширении микроциркуляторного русла, благодаря чему происходит увеличение доставки кислорода, что подтверждается повышением ИДК на 25% в сравнении с показателем у этой же группы шахтеров до смены Несмотря на высокий уровень ИДК отмечается снижение БТ - на 13% от исходного, что свидетельствует об угнетении миокарда в ответ на комплекс агрессивных стресс-факторов угольной шахты (запыленность, метанообильность и др)

При стаже подземных работ от 10 до 19 лет у шахтеров на фоне уменьшения оксигенации и других вредных стресс-факторов, что подтверждается достоверным снижением 3р02 (с 96,9% перед сменой до 96,5% после смены, р<0,05) и повышением симпатической активности до рабочей смены на 27%, выявлено снижение БТ на 19%, снижение сократительной функции сердца (СИ - на 16%, УИ - на 14%), нарастание сосудистого тонуса (ИОПСС увеличивается на 17%), а в соответствие с этим снижается ИДК - на 16% в сравнении с соответствующими показателями шахтеров со стажем подземных работ до 10 лет после рабочей смены

У шахтеров с подземным стажем 20-29 лет отмечается еще большее напряжение миокарда (ЯТ снижен на 29%) на фоне прогрессивно растущей симпатоадреналовой активности (индекс симпатической активности увеличен на 30%) в сравнении с показателями группы шахтеров до смены со стажем до 10 лет При этом отмечается достоверное увеличение периферического сопротивления (ИОПСС на 28%) и системного артериального давления (СД на 5%, ДД на 10% и САД на 8%, р<0,05) в сравнении с показателями шахтеров до 10 лет подземного стажа У этой группы шахтеров развивается дезадаптация центральной гемодинамики и окончательный переход на сосудистый компонент поддержания артериального давления на фоне нарастающей симпатоадреналовой активности, не смотря на достоверное повышение сократительной функции сердца (СИ - на 9%, УИ - на 10%) и ИДК на 10% после рабочей смены в сравнении с соответствующими показателями до смены

Таблица 7 - Динамика показателей центральной гемодинамики в группах шахтеров до, и после рабочей смены

Показатели центральной гемодинамики Подземный стаж

От 1 до 9 лет п = 85 От 10 до 19 лет п= 154 От 20 до 29 лет п= 132

Проводимое обследование До смены После смены До смены После смены До смены После смены

ЧСС (мин1) 70,0±1,9 71,9±1,4 70,1±1,4 71,7±1,3 72,8±1,3 72,7±1,3

ЧД (мин1) 18,3^:0,4 18,8±0,7 19,7±0,5 19,5±0,5 19,9±0,5 18,7±0,5

5Т (ЭКГ) в мм 1,54±0,17 1,34±0,12* 1,11±0,08 1,09±0,09** 1,04±0,09 0,95±0,09**

БрО (%) 96,9±0,1 96,5±0,1* 96,6±0,1 96,4±0,1* 96,5±0,1 96,4±0,1

СИ (л/мин*м2) 3,5±0,2 4,4±0,2* 3,8±0,1 3,7±0,1** 3,3±0,1 3,6±0,2*'**

УИ (мл/м2) 50,7±2,6 61,2±2,8* 54,9±2,0 52,9±2,1** 46,4±2,0 50,8±2,2*'**

ИДК (мл/мин*м2) 673,8±36,4 840,7±45,4* 734,7±26,3 706,6±28,6** 640,9±27,1 707,4±32,1*'**

ИОПСС (дин*с/см'5*м2) 2588,0±155,4 2022,0±108,5* 2240,0±85,б 2371,7±93,1** 2780,1±102,2 2587,7±114,3**

СД (мм рт ст ) 133,3±2,2 131,7±1,8 132,7±1,8 132,2±1,5 134,8±1,4 138,5±2,1**

ДД (мм рт ст ) 85,4±1,7 82,7±1,4 84,6±1,3 85,1±1,1 87,6±1,2 91,2±1,6*'**

САД (мм рт ст ) 101,4±1,8 99,0±1,5 100,7±1,4 100,8±1,2 103,2±1,2 106,9±1,7*'**

Б(относит ед ) 45,5±2,7 50,5±2,9 57,7±2 3*** 55,0±2,3 62,1±2,4 65,5±2,4**

Примечание *-р< 0,05 в сравнении с показателями до смены, ** - р < 0,05 в сравнении с показателем до смены шахтеров со стажем 1-9 лет, *** - р < 0,05 в сравнении с показателем до смены шахтёров со стажем 1-9 лет

Таким образом, сравнительный анализ изменений изучаемых показателей показал, что у шахтеров в течение рабочей смены при подземном стаже до 10 лет развивается адаптивно-компенсаторный характер изменений центральной гемодинамики Это проявляется в увеличении сократительной функции сердца после рабочей смены (повышение СИ и УИ), увеличении микроциркуляторного русла (уменьшение ИОПСС), способствуя тем самым увеличению оксигенации тканей (повышение ИДК) в сравнении с показателями до смены, что характерно для сердечного компонента поддержания артериального давления Однако, под влиянием комплекса агрессивных производственных факторов угольной шахты развиваются метаболические нарушения миокарда, о чем свидетельствует достоверное снижение сегмента БТ после рабочей смены С увеличением подземного стажа от 10 до 19 лет фаза адаптации центральной гемодинамики постепенно сменяется фазой "напряжения", что проявляется нарастающим угнетением миокарда после смены (снижение БТ), снижением сократительной способности сердца (уменьшение СИ и УИ), повышением сосудистого тонуса (увеличение ИОПСС) и снижением оксигенации тканей (уменьшение ИДК) на фоне нарастающей симпато-адреналовой активности (Б) до смены, в сравнении с показателями шахтеров до 10 лет подземного стажа У шахтеров с подземным стажем от 20 до 29 лет развивается фаза дезадаптации центральной гемодинамики и переход на преимущественно сосудистый компонент поддержания артериального давления, что подтверждается увеличением симпатоадреналовой активности (Б), сосудистого тонуса (ИОПСС) и артериального давления после рабочей смены в сравнении с шахтерами, имеющими подземный стаж до 10 лет, а также в самой стажевой группе шахтеров до смены, не смотря на достоверное повышение сократительной функции сердца (СИ и УИ) и ИДК в этой группе шахтеров после рабочей смены

3. Динамика сегмента БТ у шахгероп в зависимости от стажа подземных работ и его связь с процентом насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (сатурация, Бр02) и симпатоадреналовой активностью

Установлено, что у шахтеров с увеличением стажа подземных работ под воздействием комплекса вредных производственных факторов угольных шахт (запыленность, метанообилыюсть, вибрация и др) уменьшается процент насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (сатурация, Бр02) и сегмент БТ (рис 1) Это подтверждается достоверным снижением у шахтеров со стажем до 10 лет показателей Бр02с 96,9% перед началом смены до 96,5% после смены в сравнении с 97,5% контрольной группы При этом параллельно сатурации, с прямо пропорциональной зависимостью у шахтеров снижается сегмент БТ - на 27% до смены, и на 36% после смены в сравнении контрольной группой С увеличением подземного стажа во всех группах шахтеров отмечается однонаправленный характер снижения сегмента БТ и Бр02 после рабочей смены

Рисунок 1- Сравнительные показатели ЭТ и 3р02 контрольной группы и групп шахтеров с увеличением продолжительности стажа подземных работ

Рисунок 2 - Сравнительные показатели симпатической активности (Б) и сегмента БТ у шахтеров со стажем 1-9 лет, 10-19 лет и 20-29 лет с увеличением стажа подземных работ

Наряду со снижением сатурации у шахтеров, существенное влияние на миокард оказывает нарастание симпатоадреналовой активности (рис 2) При увеличении симпатической активности у шахтеров со стажем от 10 до 19 лет на 17% отмечается снижение сегмента БТ на 22% в сравнении с шахтерами со стажем до 10 лет С увеличением подземного стажа у шахтеров от 20 до 29 лет индекс симпатической активности увеличивается на 32%, реакцией сегмента 8Т при этом обратнопропорциональна - он снижается на 31%

Таким образом, анализ полученных данных позволяет заключить, что ухудшения кардиодинамики у шахтеров, проявляющиеся в снижении сегмента БТ и соответственно сократительной функции миокарда прямо пропорциональны снижению сагурации (8р02) и обратно пропорциональны - увеличению симпатоадреналовой активности Которые, в свою очередь, зависят от продолжительности стажа подземных работ шахтеров в условиях комплекса агрессивных производственных стресс-факторов угольных шахт (физических, химических и психоэмоциональных) С увеличением подземного стажа прогрессирует снижение сатурации и увеличение активности симпатоадреналовой системы

4. Оценка изменения состояния центральной гемодинамики у шахтеров шахт «Абашевская» и «Антоновская» в зависимости от условий труда

Установлено, что условия труда на обследуемых шахтах «Абашевская» и «Антоновская» имеют существенные отличия (табл 8), которые необходимо учитывать при анализе изменений центральной гемодинамики Эю, в частности, глубина выработки и метанообильность, что подтверждают работы Кемеровского института угля и углехимии СО РАН [Полевщиков Г Я и соавт, 2004]

Таблица 8 - Особенности производственных условий труда на шахтах

Условия труда Шахта «Абашевская» Шахта «Антоновская»

Глубины выработок До 610,0 м До 410,0 м

Метанообильность от 124,8 до 189,7 м3/мин от 18,9 до 106,9 м^/мин

Запыленность от 12,3 до 20,5 мг/м" от 12,3 до 20,5 мг/м3

Температура от 8 до 14°С от 8 до 14°С

Влажность от 63 до 98% от 63 до 98%

Принимая во внимание, что шахтеры двух сравниваемых шахт по антропометрическим, возрастным и социально-бытовым показателям были достаточно сопоставимы, то выявленные различия гемодинамических показателей обусловлены, скорее всего, особенностями производственных условий шахт «Абашевская» и «Антоновская» Поэгому представлялось целесообразным проанализировать эти производственные условия

Установлено, что у шахтеров шахты «Абашевская» частота дыхания была на 10%, а показатели артериального давления (ДД и САД) на 4% (р<0,05) больше, чем у шахтеров шахты «Антоновская» При этом достоверных различий по другим показателям не было выявлено (табл 9) При увеличении стажа подземных работ от 10 до 19 лет у шахтеров шахты «Абашевская» были выявлены достоверные различия в сравнении с шахтой «Антоновская» уже по восьми показателям центральной гемодинамики В частности, были увеличены такие показатели как сегмент БТ - на 22%, индекс общего периферического сопротивления - на 14%, артериальное давление (СД - на 2%, р<0,05, а ДД и САД - на 3%, р<0,05) в сравнении с соответствующими показателями шахтеров шахты «Антоновская»

При этом у шахтеров шахты «Абашевская» было выявлено снижение сократительной функции сердца (СИ - на 5% и УИ - на 7%, р<0,05) и индекса доставки кислорода тканям - на 12% в сравнении с шахтерами шахты «Антоновская» Однако с увеличением продолжительности подземного стажа до 20-29 лет показатели центральной гемодинамики у шахтеров обеих шахт выравниваются

Таким образом, совокупный анализ показателей центральной гемодинамики и производственных условий позволяет заключить, что особенности производственных условий различных шахт - глубина выработки, метано-обильность, своеобразный микроклимат и другие факторы, не влияя на закономерный фазный характер изменений центральной гемодинамики у шахтеров, определяют скорость и степень их выраженности В результате чего у шахтеров шахты «Абашевская», где глубина выработок и метанообильность больше, стадия «напряжения» адаптации проявляется уже в первые 10 лет подземного стажа Тогда как у работников шахты «Антоновская» она проявляется значительно позже

Исходя из этого, при разработке профилактических и реабилитационных мероприятий необходимо учитывать производственные условия труда шахтеров, в первую очередь глубину выработок и метанообильносхь шахт

Таким образом, совокупный анализ результатов проведенного исследования позволяет заключить, что изменения центральной гемодинамики у шахтеров имеют общие закономерности, которые характеризуются фазно-стью адаптационной реакции, в большей степени зависящей от продолжительности подземного стажа, а не возраста Фазность изменений проявляется в «срочной» адаптации центральной гемодинамики к агрессивным производственным факторам угольной шахты при стаже подземных работ до 10 лет и происходит при непосредственном участии сердечного компонента поддержания артериального давления, что подтверждается увеличением сократительной функции сердца (СИиУИ), снижением сосудистого тонуса (ИОПОС) и увеличением доставки кислорода тканям (ИДК)

Таблица 9 - Сравнительные показатели центральной гемодинамики у шахтеров шахт «Абашевская» и «Антоновская» с увеличением стажа подземных работ (М±т)

Показатели центральной гемодинамики Стаж

От 1 до 9 лет От 10 до 19 лет От 20 до 29 лет

Абашевская (п = 34) Антоновская (п = 51) Абашевская (п = 53) Антоновская (п= 101) Абашевская (п = 64) Антоновская (п = 68)

Возраст (лет) 28,9±1,0 29,5±0,8 37,8±0,7 37,2±0,5 47 0±0,5 46,0±0,4

ЧСС (мин1) 72,3±2,4 70,1±1,2 72,7±1,9 70,7±1,1 73,1±1,3 72,5±1,4

ЧД (мин1) 19,6±0,6* 17,9±0,6 20,1±0,7 19,3±0,4 20Д±0,5* 18,5±0,6

БТ (ЭКГ) (мм) 1,52±0,17 1,34±0,11 1,28±0,1* 1,05±0,07 1,09±0,09* 0,91±0,08

Б (симп ) (отн ед) 45,4±2,6 49,9±2,3 56,4±2,3 56,4±1,8 60,4±2,5* 66,5±2,3

Йр02(%) 96,8±0,1 96,6±0,1 96,5±0,1 96,5±0,1 96,4±0,1 96,5±0,1

СИ (л/минхм2) 4,1 ±0,3 3,9±0,2 3,7±0,2* 3,9±0,1 3,3±0,1* 3,5±0,1

УИ (мл/м2) 57,7±3,3 54,9±2,4 51,3±2,3* 55,4±1,7 47,6±2,0 48,9±1,9

ИДК (мл/минхм2) 732,8±44,6 756,8±35,0 647,1±33,1* 731,6±20,8 636,0±27,1 667,6±24,1

ИОПСС (динхс/см" 5хм2) 2267,2±127,3 2302,7±107,3 2620,1±119,5* 2302,6±76,3 2812,7±117,1 2601,5±105,3

СД (мм рт ст ) 135,1±2,3 130,7±1,8 134,2±1,8* 131,6±1,5 138,2±1,8 134,8±1,7

ДД (мм рт ст ) 86,0±1,7* 82,6±1,4 86,5±1,3* 83,9±1,1 90,4±1,4 87,9±1,4

САД (мм рт ст ) 102,4±1,9* 98,6±1,5 102,4±1,4* 99,8±1,2 106,3±1,5 103,5±1,4

• - р < 0,05 по сравнению с показателем шахтеров шахты «Антоновская»

При подземном стаже от 10 до 19 лет развивается фаза «напряжения» адаптации, которая проявляется увеличением симпатоадреналовой активности при неизменности основных параметров центральной гемодинамики При увеличении подземного стажа от 20 до 29 лет развивается фаза дезадаптации центральной гемодинамики, которая происходит при непосредственном участии сосудистого компонента поддержания артериального давления, что проявляется снижением сократительной функции сердца (СИ и УИ) и ИДК с повышением сосудистого тонуса (ИОПСС) и артериального давления на фоне повышенной симпатоадреналовой активности и снижения Бр02

ВЫВОДЫ

1 Изменения центральной гемодинамики у шахтеров имеют закономерный, фазный характер адаптация, "напряжение" адаптации и дезадаптация сократительной функции сердца и периферического сопротивления сосудов, которые в большей степени зависят от продолжительности стажа подземных работ, чем от возраста горнорабочих

2 При подземном стаже до 10 лет происходят адаптационные изменения центральной гемодинамики с преимущественным участием сердечного компонента поддержания артериального давления, при стаже от 10 до 19 лет развивается "напряжение" адаптации по сосудистому типу и при стаже от 20 до 29 лет развивается дезадаптация - с отчетливым сосудистым компонентом поддержания артериального давления на фоне увеличения симпатоадреналовой активности

3 Изменения кислородно-транспортной функции сердечно-сосудистой системы у шахтеров с увеличением стажа подземных работ имеют фазный характер аналогичный изменениям центральной гемодинамики, что подтверждается при подземном стаже до 10 лет увеличением индекса доставки кислорода после рабочей смены на 25% в сравнении с показателем до смены, при подземном стаже от 10 до 19 и от 20 до 29 лет уменьшением индекса доставки кислорода на 16% после смены на фоне достоверного снижения сатурации в сравнении с соответствующим показателем шахтеров с подземным стажем до 10 лет

4 Одним из патогенетических факторов изменения центральной гемодинамики и кислородно-транспортной функции сердечно-сосудистой системы у шахтеров является метаболическое истощение миокарда на фоне повышенной симпатоадреналовой активности, что подтверждается разнонаправленным характером изменений параметров с увеличением подземного стажа до 20-29 лет (увеличение индекса симпатической активности на 32% и уменьшение сегмента БТ на 31% от исходного)

5 Особенности производственных условий различных шахт - глубина выработки, метанообильность, своеобразный микроклимат и другие факторы, не влияя на закономерный фазный характер изменений центральной гемодинамики у шахтеров, определяют скорость и степень их выраженности

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Функциональные изменения гемодинамики у шахтеров /АР Варта-нян, Г В Кондранин, А В Будаев и др // Общая реаниматология - 2006 -Til -№ 1 -С 29-31

2 Адаптация сердечно-сосудистой системы к тяжелому физическому труду во вредных условиях у шахтеров /АР Вартанян, Г В Кондранин, П Д Комаров и др // Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах материалы Всероссийской науч -практ конф - Новокузнецк, 2005 -С 51-56

3 Вартанян, А Р Влияние вредных условий угольных шахт на функциональные особенности гемодинамики шахтеров /АР Вартанян, Г В Кондранин, Ю И Михайловичев // Актуальные проблемы интенсивной терапии, анестезиоло1 ии и реаниматологии материалы IV Байкальского межрегионального науч -практ симпозиума - Иркутск, 2007 -С 18-19

4 Влияние тяжелого физического труда в экстремальных условиях на функцию сердечно-сосудистой системы /АР Вартанян, Г В Кондранин, Ю И Михайловичев и др // Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах материалы Всероссийской науч -практ конф - Новокузнецк, 2005 - С 57-62

5 Динамика адаптационных механизмов сердечно-сосудистой системы у горнорабочих угледобывающих предприятий юга Кузбасса в зависимости от стажа подземных работ / Ю А Чурляев, В В Мороз, А Р Вартанян и др // Экстренная медицинская помощь при чрезвычайных ситуациях техногенного характера в крупном промышленном центре сборник трудов Всероссийской научи -практ конф - Новокузнецк, 2007 - С 110-116

6 Комаров, П Д Особенности гемодинамики у шахтеров с тяжелой механической травмой / П Д Комаров, А Р Вартанян, В Н Киселев // Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах материалы Всероссийской науч -практ конф - Новокузнецк, 2005 - С 85-89

7 Комаров, П Д Типы гемодинамических реакций у шахтеров с тяжелой механической травмой / П Д Комаров, А Р Вартанян, В Н Киселев // Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах материалы Всероссийской науч -практ конф - Новокузнецк, 2005 -С 90-93

8 Особенности функции внешнего дыхания и функциональные изменения гемодинамики у шахтеров Кузбасса / Э Н Денисов, А Р Вартанян, Н С Зуева и др // Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах материалы Всероссийской науч -практ конф - Новокузнецк, 2005 - С 63-68

9 Оценка состояния центральной гемодинамики при механической травме у шахтеров / Ю А Чурляев, П Д Комаров, В Я Мартыненков и др // Современные подходы к оказанию медицинской помощи при техногенной травме Вестник Кузбасского научного центра - Вып № 3 -Кемерово -2007 - С 24-26

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД - артериальное давление,

ДД - диастолическое артериальное давление,

идк - индекс доставки кислорода,

ИОПСС - индекс общего периферического сопротивления,

МОК - минутный объем кровообращения,

опсс - общее периферическое сопротивление сосудов,

ппт - площадь поверхности тела,

САД - среднее артериальное давление,

СД - систолическое артериальное давление,

СИ - сердечный индекс,

УИ - ударный индекс,

УО - ударный объем,

чсс - частота сердечных сокращений,

ЭКГ - электрокардиограмма,

БТ - интервал сегмента БТ во II стандартном отведении ЭКГ,

БрОг - насыщение гемоглобина артериальной крови кислоро-

дом (сатурация),

Б - индекс симпатической активности (в относительных

единицах)

Подписано в печать 08 09 2008г Гарнитура Тайме Бумага ксероксная Печать на ризографе 112-300 ЕР Тираж 100 Заказ №785 Отпечатано в типографии ГОУ ДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» 654005 г Новокузнецк, пр Строителей, 5