Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Использование нормобарической гипоксической гипоксии для психофизиологического сопровождения профессиональной деятельности военнослужащих

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Использование нормобарической гипоксической гипоксии для психофизиологического сопровождения профессиональной деятельности военнослужащих"

На правах рукописи

ДАВЫДОВ Денис Владимирович

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОРМОБАРИЧЕСКОИ ГИПОКСИЧЕСКОИ

ГИПОКСИИ ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ деятельности ВОЕННОСЛУЖАЩИХ

03.00.13 - физиология 14.00.32 - авиационная, космическая и морская медицина

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова Научныеруководители:

доктор медицинских наук Горанчук Валерий Валентинович

доктор медицинских наук Иванов Андрей Олегович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук доцент Мясников Алексей Анатольевич

доктор медицинских наук профессор Советов Владимир Игоревич

Ведущее учреждение - Ростовский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится «28» апреля 2004 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.03 при Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова (194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д.6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Благинин Андрей Александрович

Список с окращений

АД - артериальное давление АС - тест «арифметический счет» ВМедА - Военно-медицинская академия ВМФ - Военно-морской флот ГТС - гипоксическая газовая смесь

ГТС-10, ГТС-12, ГТС-14, ГТС-16, ГТС-18 - гипоксические газовые смеси с различным содержанием кислорода (10,12,14,16,18 %) ДАД - диастолическое артериальное давление ДО - дыхательный объем ИТН - индекс теплового напряжения ИТЧ - индекс тепловой чувствительности МОД - минутный объем дыхания НГТ - нормобарическая гипоксическая тренировка РКГ - ритмокардиография САД - систолическое артериальное давление САН - тест "самочувствие, активность, настроение" ФТНУ - фактор теплонеустойчивости ЦНС - центральная нервная система ЧД - частота дыхания ЧСС - частота сердечных сокращений ЭЭГ - электроэнцефалограмма m - средняя квадратичная ошибка среднего значения р - уровень значимости вероятности гипотезы г - коэффициент линейной корреляции Пирсона БаОг - насыщение крови кислородом VOi - потребление кислорода

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ?

БИБЛИОТЕКА I С.Птрвт ^ й/\ 09 ЮОуюЧ/у» |

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время в военной медицине сформировалось новое направление - психофизиологическое сопровождение боевой деятельности, включающее оценку функциональных возможностей личного состава, коррекцию выявленных нарушений и проведение мероприятий, способствующих адаптации военнослужащих к условиям боевой службы (Чиж И.М., Жиляев Е.Г, 1998). Медицинское обеспечение учебно-боевой подготовки и профессиональной деятельности войск, выполняющих задачи в зачастую неблагоприятных условиях, ставит проблему повышения устойчивости организма военнослужащих к внешним воздействиям в разряд наиболее актуальных. В современных условиях эта проблема обычно решается путем применения фармакологических препаратов, часто обладающих побочными влияниями на организм. Поиск новых немедикаментозных средств и методов, направленных на сохранение и восстановление профессиональной работоспособности военнослужащих и имеющих минимум побочных влияний на организм, представляется одной из актуальнейших задач военной медицины (Сапов И.А. и др., 1984; Нечаев Э.А. и др., 1994; Войтенко А.М., 1996; Новиков B.C. и др., 1998).

К перспективной немедикаментозной методике в числе других относится тренировка к гипоксической гипоксии. Пионером изучения влияния пониженного парциального давления кислорода на организм по праву считается выдающийся отечественный физиолог И.М.Сеченов, который еще в середине прошлого века определил важность исследования механизмов кислородного голодания для медицинской теории и практики (Сеченов И.М., 1859). Выдвинутый им ряд положений (закон постоянства состава альвеолярного воздуха, влияние вдыхания газовой смеси с разным содержанием кислорода и двуокиси углерода на функцию внешнего дыхания) послужил теоретико-практической основой для разработки методик гипоксической тренировки и гипокситерапии.

Первые исследования, посвященные проблеме адаптации человека к условиям гипоксической гипоксии, были проведены у лиц, живущих в горной местности (Bert P., 1878; Barcroft J., 1925). Работами Н.Н.Сиротинина, начатыми в конце 20-х годов XX столетия, было впервые научно обосновано использование высокогорной адаптации для повышения неспецифической резистентности (Сиротинин Н.Н.. 1939, 1951, 1960). В последующем исследовались системные, тканевые и молекулярные механизмы оздоравливающего действия горноклиматической терапии, обосновывалась возможность ее применения для лечения ряда заболеваний (Берштейн А.Д., 1967; Гиппенрейтер Е.Б., 1969; Агаджанян Н.А. и др., 1970).

Другим направлением исследования воздействия гипоксической гипоксии явилась оценка функционирования организма человека в искусственно созданных гипобарических гипоксических условиях. Изучение влияния барокамерной гипок-сической тренировки на устойчивость человека к нарастающей до предельно переносимого уровня гипоксии было начато А.Д.Кудриным (1940). Положительные результаты, полученные при барокамерных тренировках летчиков, позволили В.В.Стрельцову (1941) внедрить данный метод в практику авиационной медицины. В последующем ряд фундаментальных работ (Меерсон Ф.З., 1973, 1980, 1989;

Новиков B.C. и др., 1994; Лустин СИ. и др., 1996) позволили обосновать барока-мерную гипоксию как метод лечения, профилактики и реабилитации целого ряда заболеваний. В результате этих исследований во многих лечебных учреждениях страны, медицинских институтах, Военно-медицинской академии (ВМедА) были открыты кабинеты гнпобаротерапии, целью которых является лечение и реабилитация больных с различной патологией (заболевания органов дыхания и кровообращения, нервной системы, системы пищеварения, крови и т.д.).

Новым направлением в развитии гипоксической медицины явилась разработка методики нормобарической гипоксической тренировки (hi 1). Преимущества метода НГТ по сравнению с горно-климатической терапией и периодической барокамерной гипоксией связаны с отсутствием негативного эффекта перепадов барометрического давления, возможностью строгой дозировки лечебного фактора и адекватного непосредственного контроля функционального состояния пациента, экономичностью и доступностью применения в клинике (Караш Ю.М. и др., 1988; Коваленко Е.А. и др., 1990; Иванов А.О. и др., 2001, 2002; Горанчук В.В. и др., 2003).

Несмотря на очевидную перспективность использования нормобарической гипоксической тренировки в целях оздоровления, данный способ немедикаментозного воздействия на организм человека в настоящее время не получил достаточного обоснования и апробации. До настоящего времени не существует единого взгляда на организацию выбора режима нормобарической гипоксической тренировки и гипокситерапии. Большинство исследователей в данной области рекомендуют использование неизменных «жестких» режимов, проводимых так называемым «интервальным» способом (5-10-минутное дыхание газовой смесью с 10%-ным содержанием кислорода в азоте чередуется с такими же периодами дыхания атмосферным воздухом). При этом интервальный режим НГТ предопределяет выраженное напряжение регуляторных механизмов кислородтранспортных систем организма не только вследствие значительной «интенсивности» гипокси-ческого воздействия, но и вследствие частого чередования гипоксических и нор-моксических циклов. Следовательно, повышение резистентности к гипоксии при проведении НГТ таким способом в ряде случаев достигается за счет значительной физиологической стоимости этого процесса.

Следует также учесть то, что недостаточно определены физиологические изменения, происходящие в организме человека в процессе нормобарической ги-поксической тренировки в различных режимах. В литературе отсутствуют систематизированные данные, касающиеся влияния различных режимов НГТ на состояние профессиональной работоспособности различных категорий специалистов. Крайне мало исследований по использованию НГТ для расширения возможностей организма по использованию физиологических резервов для улучшения переносимости экстремальных внешних воздействий.

В доступных источниках также отсутствуют сведения, касающиеся возможностей использования нормобарической гипоксической гипоксии в практике психофизиологического сопровождения военнослужащих, в том числе и испытывающих трудности адаптации к новым условиям профессиональной деятельности.

Iе

Цель исследования: обосновать возможности применения нормобариче-ской гипоксической пробы и периодической нормобарической гипоксической тренировки в системе мероприятий психофизиологического сопровождения деятельности как здоровых военнослужащих, так и имеющих трудности профессиональной адаптации.

Задачи исследования:

1. Оценить информативность использования динамических критериев нор-мобарической гипоксической пробы в целях определения резистентности организма здоровых лиц к гипоксии.

2. Определить возможности применения динамических критериев нормо-барической гипоксической пробы для определения степени дисфункций организма военнослужащих, имеющих трудности профессиональной адаптации.

3. Определить эффективность нормобарической гипоксической тренировки в различных режимах по расширению физиологических резервов, повышению работоспособности здоровых военнослужащих.

4. Выявить возможности использования нормобарической гипоксической тренировки в целях коррекции дезадаптационных расстройств военнослужащих.

Научная новизна работы. Впервые обосновано использование динамических характеристик физиологических показателей кислородотранспортных систем организма при нормобарической гипоксической пробе в процессе проведения тренировочных и реабилитационных мероприятий у военнослужащих.

В работе дана комплексная оценка приспособительных изменений показателей кислородотранспортных систем, регуляции вегетативных функций организма здоровых военнослужащих при проведении нормобарической гипоксиче-ской тренировки. Доказано, что 2-3-х недельная нормобарическая гипоксическая тренировка сопровождается развитием комплекса приспособительных структурно-функциональных изменений в организме, направленных на повышение толерантности к гипоксическому стимулу, неспецифической резистентности организма. Они заключаются в более адекватной реакции газотранспортных систем организма на гипоксическое воздействие в связи с совершенствованием механизмов вегетативной регуляции, перестройкой клеточного метаболизма в сторону эконо-мизации и уменьшения кислородного запроса. Данные изменения определяют меньший диапазон приспособительных реакций, требующих значительного энергетического обеспечения.

На основе учета указанных физиологических механизмов определены оптимальные режимы проведения HIT у здоровых военнослужащих. Доказан позитивный эффект НГТ на динамику их функционального состояния, что заключалось в повышении толерантности к физической работе, оптимизации умственной деятельности, улучшении переносимости экстремальных тепловых воздействий.

Впервые показана высокая эффективность использования НГТ в качестве метода коррекции дезадаптивных расстройств военнослужащих. Проведение НГТ у данных категорий лиц приводит к оптимизации функционального состояния, расширению физиологических резервов, повышению неспецифический резистентности организма, что обеспечивает восстановление профессиональной рабо-

тоспособности военнослужащих с нарушениями физиологического компонента адаптации.

Практическая значимость работы заключается в уточнении порядка использования в практике физиологии военного труда, военной медицины немедикаментозного метода сохранения и восстановления профессиональной работоспособности военнослужащих - нормобарической гипоксической тренировки.

Предложено использование динамических характеристик физиологических показателей для исследования функционального состояния и профессиональной работоспособности военнослужащих в процессе нормобарической гипоксической тренировки, оценки толерантности организма к гипоксической гипоксии.

Проведена сравнительная оценка влияния различных режимов НГТ на функциональное состояние, профессиональную работоспособность военнослужащих. Показана высокая эффективность применения НГТ у военнослужащих, имеющих нарушения физиологического компонента адаптации. Указанные факты позволили обосновать включение метода НГТ в комплекс мероприятий психофизиологического сопровождения профессионального сопровождения профессиональной деятельности различных категорий военнослужащих.

Положения, выносимые на защиту

1. Использование динамических характеристик показателей кислоро-дотранспортных систем при проведении нормобарической гипоксической пробы существенно повышает ее информативность и позволяет расширить применение данной пробы в целях оценки уровня физиологических резервов организма здоровых военнослужащих. Проведение гипоксической пробы в данном варианте является методом выбора в уточнении степени нарушений физиологических функций военнослужащих, имеющих дезадаптивные расстройства.

2. Нормобарическая гипоксическая тренировка, в основе которой лежит оптимизация вегетативной регуляции функций, расширение физиологических резервов организма, приводит к оптимизации физической и умственной работоспособности военнослужащих, повышению толерантности к экстремальным тепловым воздействиям. Использование НГТ является эффективным методом коррекции дезадаптивных нарушений. Указанные факты позволяют считать целесообразным введение данного метода в практику психофизиологического сопровождения профессиональной деятельности военных специалистов.

Реализация результатов работы. Полученные результаты реализованы в лечебном и реабилитационном процессе в клиниках общей терапии № 1, военно-морской и общей терапии, военно-полевой терапии (ВМедА); в научных разработках 1 ЦНИИ МО РФ, научно-исследовательских лабораториях ВМедА (гипо-баротерапии, обитаемости и профессионального отбора); в учебном процессе на кафедре военной психофизиологии.

Апробация работы. Основные положения работы обобщены и доложены на 4 научных конференциях, межкафедральном совещании ВМедА им. Кирова.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 5 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 139 страницах и состоит из введения, 4 глав, включающих обзор литературы, описание организации

и методик исследования, результаты собственных наблюдений и их обсуждение, а также заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 267 источников (из них 75 на иностранных языках). В тексте имеются 12 таблиц и 8 рисунков.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для получения гипоксических смесей использовали серийный гипоксикатор ГИЛ 10-1000 отечественного производства. Гипоксикатор ежедневно калибровали с использованием газоанализатора и калибровочных газовых смесей. Диссертационное исследование осуществляли в 2-х основных направлениях: проведение нормобарической гипоксической пробы (дыхание в течение 30 минут гипоксиче-ской газовой смесью (ГТС) с 10 % содержанием кислорода) и курса периодической нормобарической гипоксической тренировки (HIT) по одному из трех режимов. Тренировка в 1-м режиме состояла из 15 ежедневных 30-минутных сеансов непрерывного дыхания ГТС. Содержание кислорода в дыхательной смеси снижали с 1 по 5-й день тренировки с 16 % до 13,5 %, после чего состав ГТС не изменяли до конца курса. Второй режим тренировки включал 12 тридцатиминутных сеансов. В течение первых трех дней содержание кислорода в ГТС снижали с 14 до 12 %, после чего до конца курса ее не изменяли. Тренировку в 3-м режиме проводили за 10 сеансов 30-минутного дыхания смесью, содержащей 10 % кислорода.

К обязательным исследованиям относились: оценка субъективного статуса (опрос жалоб, анкета самочувствия, активности и настроения - САН), определение показателей системной гемодинамики, внешнего дыхания, насыщения крови кислородом.

Специальные диагностические процедуры заключались в проведении анкетирования, направленного на выявление тех или иных специфических субъективных симптомов, анализ динамики параметров внешнего дыхания и кровообращения в процессе сеансов, регистрация спонтанной биоэлектрической активности головного мозга. Кроме этого, у ряда обследованных лиц до и после курса НГТ проводились лабораторные исследования, а также функциональные пробы (физическая нагрузка, экзогенные тепловые воздействия), оценивалась умственная работоспособность.

Проведено несколько серий исследования с участием здоровых военнослужащих: курсантов (98 человек) факультетов подготовки врачей ВМедА и лиц офицерского и мичманского состава (46 человек) Военно-морского флота (ВМФ), у которых проводилась либо нормобарическая гипоксическая тренировка (64 человека), либо гипоксическая проба (82 человека). Для участия в исследованиях привлекали также здоровых лиц (30 человек) контрольной группы. Возраст испытуемых колебался от 19 до 45 лет, составляя в среднем 26,5±2,1 года.

В отдельной серии исследования принимали участие военнослужащие, имеющие отклонения в состоянии физиологического компонента профессиональной адаптации. В данную группу лиц вошли 13 курсантов 1 курса факультетов подготовки врачей ВМедА и 27 матросов первого года службы из плавсостава

Балтийского флота. По результатам нормобарической гипоксической пробы (дыхание 10 % гипоксической газовой смесью в течение 30 мин) были отобраны лица (30 человек) с исходно низкой резистентностью к гипоксии и снижением физиологических резервов организма, которым в последующем была проведена нормо-барическая гипоксическая тренировка (22 человека - основная группа, 8 человек -контрольная).

Самооценка состояния проводилась с использованием методики САН. Для выявления и оценки жалоб был использован вопросник, где по пятибалльной шкале (от 0 до 4 баллов) обследуемые лица оценивали свое самочувствие. Определяли количество и выраженность жалоб, а также среднее число всех жалоб в каждой группе обследованных. Для оценки глубины дезадаптационных расстройств был применен стандартизованный вопросник, предложенный для аналогичных исследований Л.Д. Малковой и Т.Г. Чертовой (1992). Реактивную тревожность оценивали по стандартизованным опросникам Ч.Д.Спилбергера (Spielberger Ch.D., 1972) в модификации ЮЛ.Ханина (1978).

Показатели системной гемодинамики оценивались у всех пациентов в исходном состоянии, во время и после гипоксического воздействия или функциональной пробы. Систолическое и диастолическое артериальное давление (САД, ДАД) измеряли аускультативно по методу Н.С.Короткова (1905). Частоту сердечных сокращений (ЧСС) определяли путем подсчета пульса на лучевой артерии при помощи пул ьсоксиметра, встроенного в гипоксикатор, а также ритмокардио-графа с использованием компьютерной приставки «Динамика 100».

Показатели вентиляции легких (минутный и дыхательный объемы, частоту дыхания - МОД, ДО, ЧД) и газообмена (потребление кислорода - VO2) определяли с использовали эр госпирометр ический комплекс "Охусоп-5" (фирмы "Mijnhrdt", Голландия). Прибор позволял регистрировать величину этих показателей каждые 30 с дыхания (в том числе и гипоксической смесью), что дало возможность изучения динамических характеристик параметров внешнего дыхания

Насыщение гемоглобина кислородом (SaO2) у всех испытуемых, проходящих курсы HIT, определяли с использованием полярографического датчика, встроенного в гипоксикатор.

Для анализа динамики физиологических параметров во время переходных процессов, неизбежно имеющих место при воздействии на организм возмущающих факторов, использовали подход, предложенный Н.И.Саповой (1984, 1993) для изучения динамики ЧСС. Исследовали характеристики динамики наиболее информативных и легко определяемых показателей кислородотранспортной системы позволяющие оценивать состояние системы в целом. Для исследования динамики ЧСС использовали методику ритмокардиографии (РКГ), а для оценки динамики VO2 И SaOi - эргоспирометрический комплекс "Охусоп-5" (фирмы "Mijnhrdt", Голландия).

Для оценки динамики умственной работоспособности обследованных лиц использовали тест арифметического счета (АС), применяющийся в практике профессионального психологического отбора и психофизиологического сопровождения в ВС РФ (Бондарев Э.В. и др., 1988; Новиков B.C., Боченков А.А., 1997).

Для оценки влияния нормобарической гипоксической тренировки на толерантность к воздействиям факторов внешней среды был использован ряд функциональных проб (с физической нагрузкой, температурными воздействиями).

Динамическую работу моделировали с помощью велозргометра эргоспиро-метрического комплекса. При этом использовали одноступенчатую нагрузку мощностью 1 Вт/кг продолжительностью 10 мин, которую испытуемые выполняли до и после курса Hi I. В течение всей пробы, а также 5 мин после нее вели непрерывную запись РКГ, каждые 30 с регистрировали параметры внешнего дыхания (VOj и МОД). Для оценки физической работоспособности анализировали изменения в процессе НГТ физиологической «стоимости» выполненной работы.

Оценку влияния НГТ на переносимость здоровыми военнослужащими интенсивных тепловых воздействий осуществляли с использованием подхода В.В.Горанчука (1998) для оценки механизмов терморегуляции при воздействиях на организм высоких и низких температур окружающего воздуха. Тепловые воздействия моделировались в климатическом комплексе «Tabaj» (ВМедА). Испытатели во время воздействия находились в обычном обмундировании с пониженной теплозащитой (1 Кло). При проведении тестирующих воздействий поддерживали следующие параметры микроклимата: температура воздуха +50°С, влажность 100 %, скорость ветра 0-0,5 м/с. Критериями порога переносимости тестирующего воздействия были: достижение ректальной температуры 39,5 °С или критическое ухудшение самочувствия и отказ испытуемых от дальнейшего пребывания в условиях термостресса. Для исследования теплового состояния испытуемых электротермометром фирмы «Elab» (Япония) перманентно регистрировали ректальную температуру. С целью интегральной оценки теплового состояния рассчитывали индекс теплового напряжения (ИТН) организма (Кощеев B.C., Кузнец Е.И., 1986), индекс термочувствительности (ИТЧ) и фактор термонеустойчивости (ФТНУ) (Горанчук В.В., Шустов Е.Б., 1997)

Изучение изменений, происходящих в центральной нервной системе в процессе НГТ, производили путем анализа в динамике спонтанной биоэлектрической активности головного мозга человека в нормоксических условиях и при дыхании гипоксическими газовыми смесями. Регистрация биоэлектрической активности осуществлялась в стандартных условиях на электроэнцефалографе "Bioscript BST 2000" (Германия), имеющего в своем обеспечении программы для быстрого Фурье-преобразования и программы усреднения вызванных потенциалов (ВП). При визуальной оценки паттерна ЭЭГ выделялись наиболее значимые формальные признаки, что позволило относить индивидуальные ЭЭГ к конкретным типам и группам фоновой активности, предложенным в классификации Е.А.Жирмунской (1984). Анализ амплитудно-частотных параметров спонтанной электрической активности проводили по стандартной процедуре. Рассчитывали среднюю амплитуду и спектр ЭЭГ за эпоху анализа 5 с. Выделяли следующие диапазоны частот: дельта - 0.5-4 Гц, тета - 4-8 Гц, альфа-1 - 8-10 Гц, альфа-2 -10-13 Гц, бета-1 - 13-19 Гц, бета-2 - 19-25 Гц. Индекс альфа-ритма рассчитывали как отношение длительности регистрации устойчивого альфа-ритма к периоду регистрации ЭЭГ.

Статистическая обработка проведена с использованием пакетов программ "SUPERCALC", "Excel", "Statistica for Windows 5.0". Сравнение данных одной и

той же группы в динамике проведено с помощью "парного" метода Стьюдента, результатов исследования разных групп - метода Стьюдента для несвязанных данных, непараметрического критерия х* Хотеллинга (Лакин Г.Ф., 1990). Применены дисперсионный и корреляционный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Использование динамических критериев нормобарической гипоксической пробы для оценки резистентности человека к гипоксии

Оценку возможности использования динамических характеристик показателей внешнего дыхания, кровообращения, газотранспортной функции крови в качестве критериев переносимости гипоксической пробы проводили в процессе исследования, в котором в качестве тестирующего воздействия была использована так называемая унифицированная нормобарическая гипоксическая проба (с содержанием кислорода в дыхательной смеси 10 %, продолжительностью непрерывного дыхания ГТС 30 мин). В качестве испытуемых были привлечены 65 практически здоровых добровольцев мужского пола в возрасте 18-40 лет. При этом 35 человек из данной выборки испытуемых на период обследования проходили службу по контракту в ВМФ, остальные 30 человек являлись слушателями факультетов подготовки врачей ВМедА.

У 25 из испытуемых, удовлетворительно перенесших гипоксическое воздействие, после выполнения первой пробы была проведена 10-дневная гипокси-ческая тренировка (дыхание ГТС-10 по 30 мин ежедневно) с целью повышения резистентности организма к гипоксии, после чего проводилась повторная проба. Результаты, зарегистрированные при выполнении повторной пробы у данных лиц, служили ориентиром хорошей переносимости гипоксического воздействия.

При оценке субъективного состояния в исходном состоянии, во время и после окончания гипоксического воздействия использовали опросник САН и анализ жалоб гипоксического и вегетативного характера. Одним из критериев плохой переносимости пробы была невозможность проведения пробы в полном объеме в связи с резким ухудшением самочувствия. Из объективных показателей переносимости пробы были использованы амплитудные и временные параметры динамики ЧСС, МОД, У02 и 5аО:.

Все испытуемые в зависимости от переносимости гипоксической пробы были разделены на 3 группы - с хорошей, удовлетворительной и неудовлетворительной переносимостью. К лицам с заведомо хорошей переносимостью условно были отнесены испытуемые, выполнявшие гипоксическую пробу после курса НГТ. У 100 % этих лиц отсутствовали жалобы на ухудшение самочувствия во время пробы, отмечены минимальные изменения регистрируемых объективных показателей. На физиологические показатели, зарегистрированные в процессе выполнения пробы у этих испытуемых, ориентировались при определении критериев хорошей переносимости пробы.

К лицам с неудовлетворительной переносимостью были отнесены испытуемые с признаками ухудшения самочувствия. Были выделены наиболее типичные жалобы, которые предъявляли эти испытуемые во время и после проведения ги-

поксической пробы (табл. 1). Эти жалобы являлись безоговорочными признаками плохой переносимости пробы. Зарегистрированные у этих испытуемых значения физиологических показателей использовали как объективные критерии неудовлетворительной переносимости пробы. Следует отметить, что наличие хотя бы одной из перечисленных жалоб при проведении пробы требует ее прекращения, перехода на дыхание воздухом или кислородом (в более тяжелых случаях), а в случае необходимости - проведения симптоматической терапии.

Таблица1

Показатели субъективного состояния во время и после нормобарической гипоксической пробы (30-мин дыхания ГТС-10) у лиц с разной ее переносимостью

Показатели субъективного состояния Переносимость

Неудовлетворительная Удовлетворительная Хорошая

Головная боль + ±

Чувство «нехватки воздуха» + -

Боль в области сердца + -

Сердцебиение + -

Общая слабость + ±

Сонливость - ±

Чувство жара ± ±

Потливость ± ±

Сухость во рту + ±

Боли в мышцах, подергивания мышц ± ±

Примечание. Наличие признака - «+»; либо наличие, либо отсутствие признака - «±»; отсутствие признака - «-».

Таким образом, в качестве ведущего критерия оценки переносимости гипоксической пробы изначально использовались субъективные показатели. В дальнейшем, путем регистрации объективных динамических характеристик физиологических параметров определялись их границы у обследуемых каждой из трех выделенных групп переносимости гипоксической пробы. Поскольку в каждой из выделенных групп переносимости индивидуальная вариабельность показателей во время проведения пробы была существенной, для лиц с неудовлетворительной ее переносимостью в качестве критерия были взяты минимальные значения динамических характеристик. Например, если реакция УОгна гипоксию у обследуемых с неудовлетворительной переносимостью пробы имела разброс от 90 до 140 мл/мин, то пограничным определялось значение в 90 мл/мин. В свою очередь, максимальные значения динамических параметров, регистрируемые у лиц с хорошей переносимостью пробы, определяли границу, превышение которой позволяло отнести переносимость испытуемым пробы к удовлетворительной. В частности, если реакция на гипоксию у обследованных с хорошей переносимостью пробы находилась в пределах от 10 до 35 мл/мин, то пограничным определялось значение в 35 мл/мин. Соответственно, показатели испытуемых с удовлетворительной гипоксической устойчивостью находились между указанными границами. В качестве примера в табл. 2 приведены динамические характеристики ЧСС у лиц с различной переносимостью нормобарической гипоксической пробы.

Следует указать, что при вынесении экспертной оценки возможны затруднения, возникающие в случае «пограничных» значений некоторых из предлагаемых физиологических критериев. В подобной ситуации «группа переносимости» определяется исходя из превалирования значений показателей, относимых к данной группе, а также прогностической надежности конкретного показателя.

Таблица 2

Амплитудные и временные параметры динамики ЧСС у лиц с разной переносимостью

нормобарической гипоксической пробы

Показатель Переносимость

Неудовлетворительная Удовлетворительная Хорошая

Наличие фазы «перерегулирования» + ± -

Реакция «перерегулирования», уд./мин >4 СМ 0

Реакция ЧСС на гипоксию, уд./мин >10 4-10 <4

Первичная реакция на гипоксию, уд./мин >14 4-14 <4

Наличие фазы «скрытой декомпенсации» + ± -

Реакция ЧСС в фазе «скрытой декомпенсации», удУмин >5 0-5 0

Наличие фазы «компенсации» + ± -

Реакция «компенсации», уд./мин >2 0-2 0

Время «перерегулирования», с >45 0-45 0

Время переходного процесса, с >125 95-125 <95

Длительность фазы«скрытой декомпенсации», с >75 0-75 0

Длительность фазы «компенсации», с >30 0-30 0

Время восстановления, с >155 30-155 <30

Примечание. См. примечание к табл. 1.

Как выяснилось, к критериям неудовлетворительной переносимости гипок-сической пробы могут быть отнесены наличие, значительная выраженность и длительиость фаз «перерегулирования», «скрытой декомпенсации» и «компенсации» показателей Кроме того, плохим прогностическим признаком является большая продолжительность переходного процесса при гипоксии-для всех изученных показателей, а также времени восстановления показателей до их исходных значений после гипоксии. С целью сравнительной оценки предлагаемых критериев переносимости гипоксической пробы по «надежности» был проведен корреляционный анализ между наличием и выраженностью жалоб на ухудшение самочувствия у испытуемых во время пробы и характеристиками регистрируемых физиологических показателей. Установлено, что практически все исследуемые показатели имели положительную корреляционную связь с числом жалоб на самочувствие. При этом величины коэффициентов корреляции Пирсона колебались от 0,12 до 0,56. Наиболее выраженные корреляционные связи выявлены с динамическими характеристиками показателя В частности, коэффициент корреляции с первичной реакцией этого показателя на гипоксию составил 0,56 (р<0,01), с длительностью фазы «скрытой декомпенсации» - 0,51 (р<0,01), с реакцией на гипоксическую нагрузку - 0,49 (р<0,01). Несколько меньшие величины коэффициентов корреляции зарегистрированы между самочувствием испытуемых во время птоксических проб и динамическими характеристиками (в

среднем г=0,32). Для амплитудных и временных параметров динамики ЧСС и МОД при гипоксии величины коэффициентов корреляции были еще меньше. Следовательно, динамические характеристики насыщения гемоглобина кислородом и потребления кислорода при гипоксической пробе наиболее тесно связаны с самочувствием испытуемых и являются предпочтительными в качестве критериев переносимости гипоксической пробы.

Таким образом, использование динамических характеристик физиологических показателей систем «быстрого реагирования» в качестве объективных критериев переносимости гипоксической функциональной пробы является одним из возможных путей комплексной оценки резистентности организма к гипоксии. Особое значение, по нашему мнению, следует придавать временным параметрам динамики показателей, так как у здоровых лиц амплитудные сдвиги большинства физиологических показателей могут быть маловыраженными. При этом, использование динамических характеристик показателей нескольких физиологических систем организма (гемодинамики, внешнего дыхания, крови) в значительной степени повышает надежность прогностической оценки результатов гипоксической пробы.

На заключительном этапе данной серии исследования была проведена оценка возможностей применения нормобарической гипоксической пробы в целях диагностики дезадаптивных нарушений военнослужащих. Отмечаемые в последние десятилетия снижение нервно-психической устойчивости и адаптационного потенциала лиц молодого возраста неизбежно приводят к сложностям их адаптации к новым условиям профессиональной деятельности. Хорошо известно, что затруднение процесса профессиональной адаптации приводит к обострению хронических соматических заболеваний, развитию пограничных психических расстройств и социально-психологических девиаций (Новиков B.C., 1996; Чермя-нин СВ., 1997; Шевчук И.А. и др., 2001). В этой связи ранняя диагностика и прогнозирование развития указанных состояний является одной из важнейших задач физиологии военного труда, военной психофизиологии, авиационной и морской медицины.

Исследования данной серии были выполнены с привлечением курсантов факультетов подготовки врачей ВМедА (13 человек), а также матросов срочной службы Балтийского флота (27 человек), у которых, по экспертной оценке командиров, отмечались трудности профессиональной адаптации (средний возраст 18,9±0,9 года). К субъективным проявлениям трудностей профессиональной адаптации мы относили: жалобы на расстройства сна, нестабильность настроения, раздражительность, слезливость, повышенную утомляемость, «невозможность сосредоточиться на выполняемой работе». К объективным критериям были отнесены данные, полученные при стационарном обследовании: вялость, заторможенность обследуемых, ослабление периферических рефлексов, наличие гипокинетического типа гемодинамики, лабильность артериального давления и пульса, повышенная влажность или сухость кожных покровов, красный кожный дермографизм, парестезии, гиперемия лица, тремор рук, повышенная истощаемость при выполнении несложных психофизиологических тестов. Полученные данные сравнивались с результатами обследования 30 здоровых военнослужащих анало-

гичной возрастной группы, не имеющих отклонений функционального состояния. Параметры гипоксического воздействия при проведении пробы были аналогичными таковым на предыдущем этапе исследования (непрерывное дыхание ГГС-10 в течение 30 мин).

Предварительный анализ переносимости пробы у обследованных нами лиц показал, что у военнослужащих с нарушениями адаптации непереносимость ги-поксической пробы выявлялась у 7 человек (18,5 %), а у здоровых лиц таких случаев не отмечено. У лиц, не перенесших пробу, были отмечены сдвиги физиологических показателей, свидетельствовавшие о чрезвычайном напряжении вегетативных функций (бледность кожных покровов, выраженная тахикардия, экстра-систолия, подъем или падение АД, резкое тахипноэ). Проведение пробы у таких обследуемых было прекращено, лицам с декомпенсационными изменениями физиологических функций была проведена кислородотерапия. Следовательно, выявление лиц с дезадаптационными нарушениями возможно даже при оценке субъективных показателей переносимости пробы.

Углубленная оценка динамики физиологических показателей во время проведения пробы показала возможность достаточно точного определения состояния гипоксической резистентности и, следовательно, диагностики наличия и выра-жеииости нарушений физиологического компонента адаптационного процесса. В табл. 3 в качестве примера приведены параметры динамики во время проведения гипоксической пробы у лиц с признаками дезадаптации и здоровых испытуемых, а также их нормативные значения, полученные на предварительном этапе исследования.

Таблица 3

Амплитудные и временные параметры динамики БаОг при нормобарической _._гипоксической пробе (Х±т)__

Показатель Лица с дезадал-тационными нарушениями (группа 1, п=40) Здоровые лица (группа 2, п-30) Нормативные значения для хорошей переносимости пробы

Реакция БаОз на гипоксию. % 29±4 15±3* <20

Наличие фазы «перерегулирования». % 50±8 0+3* -

«Реакция» перерегулирования. % 5,7±0,4 0+2* 0

Время «перерегулирования», с 45±5 0+2* 0

Время переходного процесса, с 119±9 64±б* <85

Наличие фазы «скрытой декомпенсации», % 77,5±6,6 6,316,3* ±

Реакция БаОг в фазе «скрытой декомпенсации», % 5,5±0,2 о,з±о,з* • <3

Длительность фазы «скрытой декомпенсации», с 71±5 5±5* <45

Время восстановления, с 75±9 45±4* <60

Примечание. Достоверность различий между группами: * - р<0,05.

Результаты корреляционного анализа свидетельствуют о том, что динамические характеристики насыщения гемоглобина кислородом и потребления ки-

слорода при гипоксической пробе оказались наиболее тесно связанными с интегральной оценкой степени тяжести дезадаптационных нарушений и являются предпочтительными в качестве критериев переносимости гипоксической пробы.

Таким образом, использование динамических характеристик физиологических показателей в качестве объективных критериев переносимости нормобари-ческой гипоксической пробы является одним из возможных путей комплексной оценки гипоксической резистентности организма человека с признаками дезадаптации. Особое значение, по нашему мнению, следует придавать временным параметрам динамики физиологических показателей, так как даже в случае выраженной астеновегетативной дисфункции амплитудные сдвиги физиологических параметров могут быть маловыраженными. В частности, следует учитывать постепенное уменьшение абсолютных значений некоторых показателей (например, ЧСС) в процессе проведения пробы в результате 30-минутного пребывания обследуемого в положении «сидя», что затрудняет интерпретацию результатов пробы по амплитудным параметрам таких показателей.

2. Использование нормобарической гипокснческой тренировки для повышения профессиональной работоспособности военнослужащих

Функциональное состояние организма испытуемых при проведении нормо-барической.гипоксической тренировки исследовали в 3 базовых режимах (рис. 1). Тренировка в 1-м режиме, состоявшая из 15 ежедневных 30-минутных сеансов непрерывного дыхания ГТС, проведена у 18 здоровых военнослужащих. Содержание кислорода в дыхательной смеси снижали с 1 по S-й день тренировки с 16 % до 13,5 %, после чего состав ГТС не изменяли до конца курса. Данная схема проведения НГТ была выбрана нами по аналогии с режимом, регламентированным для проведения гипобарических гипоксических тренировок (Лустин СИ., 1994; Синькевич И.В., 1998). Второй режим тренировки, применявшийся у 19 испытуемых, состоял из 12 тридцатиминутных сеансов. В течение первых трех дней содержание кислорода в ГТС снижали с 14 до 12 %, после чего до конца курса ее не изменяли. Тренировку в 3-м режиме (10 сеансов 30-минутного дыхания смесью, содержащей 10 % кислорода) проходили 27 военнослужащих. В качестве контрольной группы обследовались здоровые военнослужащие (10 человек), у которых сеансы НГТ имитировались (под маску подавался атмосферный воздух).

После окончания НГТ у испытуемых всех основных групп было выявлено значимое увеличение интегрального показателя умственной работоспособности (по данным теста АС) по сравнению с исходным уровнем. Наибольшее возрастание данного показателя зарегистрировано при использовании 2-го режима НГТ (в среднем на 33±3 %), наименьшее - 1-го режима (в среднем на 18±3 %). Подобные тенденции сохранялись и к последнему этапу наблюдения (через 1 месяц после окончания тренировки).

Таким образом, использование нормобарической гипоксической тренировки возможно в целях оптимизации умственной работоспособности военнослужащих. Наиболее адекватным для данных целей представляется применение режима НГТ, аналогичного описываемому нами второму режиму. Использование более «мягких» режимов не позволяет добиться устойчивых результатов. Более «жесткие»

режимы HIT могут сопровождаться даже у здоровых лиц выраженным напряжением физиологических резервов организма по компенсации гипоксических воздействий, что может приводить к ухудшению состояния психофизиологических качеств, особенно на начальных этапах НГТ.

% О2 в газовой смеси

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Дни НГТ

Рис. 1. Схема использованных режимов НГТ

Как показали наши исследования НГТ приводит к существенной перестройке как реакции биоэлектрической активности головного мозга на гипоксию, так и состояния спонтанной ЭЭГ в нормоксических условиях. В табл. 4 показаны изменения спектрального состава спонтанной ЭЭГ в нормоксических и гипоксических условиях в процессе проведения НГТ в различных режимах. В исследованиях данной серии принимали участие те же испытуемые (по 10 человек в каждой группе), которые выполняли тест АС. Как следует из представленных данных, острая гипоксическая гипоксия приводит к снижению спектральной мощности альфа-ритма в прямой зависимости от степени снижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. При этом средневолновая активность замешается медленноволновой. Проведенная в 1-м режиме НГТ (группа 1) существенно не влияла ни на спектральный состав ЭЭГ в условиях нормоксии, ни на сдвиги индекса альфа-ритма во время гипоксии. НГТ по 2-му режиму сопровождалась достоверным приростом индекса альфа-ритма в обычных условиях дыхания и углублением «замедления» биоэлектрической активности головного мозга во время дыхания гипоксической смесью. Третий режим НГТ сопровождали те же феномены, но выраженность прироста спектральной мощности альфа-ритма спонтанной ЭЭГ в условиях нормоксии у испытуемых группы 3 была достоверно меньшей, чем у лиц второй группы.

Таблица 4

Динамика индекса альфа-ритма ЭЭГ (в %) у испытуемых, проходивших НГТ _в различных режимах ( Х ± т )_

Режим НГТ Период исследования

Начало НГТ Окончание НГТ

Нормоксия Гипоксия Нормоксия Гипоксия

1 (дыхание ГГС-13.5) 60+4 56±5" 64+4" 54+7"

2 (дыхание ГГС-12) 59±5 48±5* 77±8'* 38±4*"

3 (дыхание ГГС-10) 54+6 34±6 66+6* 28±6

Примечание. Значимость различий соответствующих показателей: по сравнению с началом НГТ *• р<0 05; по сравнению со 2 режимом - * - р<0,05; по сравнению с 3 режимом -" - р<0,05.

Представленные феномены, по-видимому, отражают направленное влияние острых повторяющихся гипоксических воздействий на процессы возбуждения и торможения в ЦНС (Агаджанян НА., Миррахимов М.М. 1970; Барбашова З.И., 1975), приводящее к некоторым особенностям ментальных функций у лиц, тренирующихся к гипоксии. Корреляционный анализ показал, что динамика интегрального показателя успешности выполнения теста АС у испытуемых основных групп коррелирует с индексом альфа-ритма в нормоксических условиях (г=0,66, р<0,01). Таким образом, наличие перестройки спектра ЭЭГ, отражающей изменения функционирования ЦНС при гипоксической тренировке, является одним из механизмов существенного повышения умственной работоспособности.

Ритмокардиографические исследования, проведенные во время выполнения испытуемыми теста АС, выявили изменения качества регуляции ритма сердца в процессе гипоксической тренировки. Обнаружено, что снижение показателя пульсовой стоимости теста АС было обусловлено сокращением реакции ЧСС на умственную нагрузку, выраженности и длительности переходных фаз в динамике ЧСС. Таким образом, исследования физиологической «стоимости» выполнения теста АС показали, что в случае выбора адекватного режима НГТ приводит к уменьшению энергетических затрат на умственную работу. Последнее, по-видимому, отражает оптимизирующее влияние НГТ на состояние умственной работоспособности человека в целом.

На следующем этапе работы были проведены исследования по оценке влияния НГТ в различных режимах на состояние физической работоспособности военнослужащих. В исследованиях данной серии приняли участие 23 испытуемых: 6 человек - по 1 режиму, 9 человек - по 2 режиму, 8 человек - по 3 режиму. В качестве тестирующей нагрузки была выбрана одноступенчатая велоэргометриче-ская проба. Мощность нагрузки (1 Вт/кг массы тела) и ее длительность (10 мин) были одинаковыми для всех испытуемых. Пробу проводили за 1 сут до начала и через 1 сут после окончания курса НГТ. В качестве критериев физической работоспособности использовали амплитудные и временные параметры динамики VO2 как показателя, наиболее четко отражающего физиологическую стоимость физической деятельности динамического характера (Карпман В.Л., 1979).

Предварительная оценка динамики VOj во время и после выполнения физической нагрузки показала, что лица всех трех исследуемых групп имеют средний уровень физической тренированности. До начала НГТ не было выявлено достоверных межгрупповых различий в величинах исследованных параметров. Полу-

ченные данные (рис. 2) свидетельствуют о возрастании возможностей организма использовать резервы кислородотранспортных систем организма, о снижении в результате НГТ кислородного запроса при физической нагрузке, уровня функционирования систем кислородного обеспечения работающих мышц и «кислородного долга», повышении максимального потребления кислорода.

Рис. 2. Схема динамики ТО2 при физической нагрузке (1 Вт/кг, 10 мин) до и после различных режимов НГТ у лиц обследованных групп

Эти изменения являются наиболее информативными из косвенных критериев повышения физической работоспособности человека (Аулик И.В., 1979; Карп-ман В.Л., 1984) и, следовательно, объективно отражают благоприятное влияние нормобарической гипоксической тренировки на уровень физической работоспособности здоровых людей. Установлено также, что положительные сдвиги в регуляции УС2 при физической нагрузке под влиянием НГТ оказались тем больше, чем «жестче» был использованный режим НГТ, т.е. меньше содержание кислорода в ГТС. Таким образом, полученные результаты позволяют полагать, что 3 режим НГТ наиболее интенсивно повышает физическую работоспособность здорового человека.

Следующая серия исследования была предпринята с целью апробации использования НГТ для повышения устойчивости организма к экзогенной гипертермии. Учитывая результаты, полученные на предыдущем этапе исследования, в качестве тренирующего был использован наиболее «жесткий» из апробируемых

режим HIT (третий режим). Кроме этого, была проведена оценка эффективности комбинированных гипоксических и физических тренировок в отношении повышения устойчивости к экстремальной экзогенной тепловой нагрузке. Таким образом, испытуемые, принимавшие участие в данном этапе исследования, были разделены на 3 группы: группа 1-8 человек - проходили НГТ в третьем режиме; группа II - 7 человек - комбинирование НГТ и физической нагрузки; контрольная группа - 6 человек - сеансы НГТ имитировались, выполнялись физические нагрузки, аналогичные таковым для лиц группы II.

В табл. 5 приведены результаты исследования тепловой устойчивости испытуемых до и после курса НГТ. Следует отметить, что исходное тепловое состояние испытуемых, зарегистрированное во время первой тепловой нагрузки (по показателю ФТНУ), свидетельствовало об исходно невысокой устойчивости обследованных лиц. Такое состояние, по-видимому, свидетельствовало о низком исходном уровне функциональных резервов систем, обеспечивающих терморегуляцию и поддержание гомеостаза, у большинства обследованных лиц.

Таблица 5

Интегральные показатели теплового состояния испытуемых при «тестирующем» тепловом воздействии до и после курса НГТ (Х±т)_

Показатель Исходное состояние После тренировки

Группа I (п=8) Группа 11 (п=7) Контроль (п=6)

Фактор термонеустойчивости, у.е. 309±47 238±35* 19|±44*»*" 268±28

Темп влагопотерь, г/ч 814154 789144 728±31**** 780±24

Темп роста ректальной температуры, "С/ч 2,07±0,14 1,54±0,17* 1,46±0ДЗ"" 1,6410,12*

Длительность переносимости гипертермии, мин 78±3 84±3* 91±5**" 81 ±2

Прирост ЧСС, удУмин 42,0±|,6 40,111,2 34,1 ±2,0*'" 42.1±1,4

Примечание. Достоверность различий: по сравнению с исходным состоянием - * - р<0,05, •* -р<0,01, *** - р<0,001; между основными группами - * - р<0,05; по сравнению с контрольной группой-"-р<0,05.

Результаты повторного тестирования устойчивости к высокой температуре показали существенное улучшение переносимости экстремальной гипертермии у лиц обеих основных групп, о чем свидетельствуют: достоверное увеличение предельного времени нахождения испытуемых в термокамере, снижение темпов роста ректальной температуры и влагопотерь. Эффективность тренировок была наибольшей у лиц, проходивших цикл комбинированных тренировок. У лиц, проходивших только НГТ, было отмечено несколько меньшее снижение темпа влагопотерь, что и послужило основной причиной меньших сдвигов ФТНУ. В это же время у испытуемых обеих основных групп было отмечены примерно одинаковое замедление темпа роста ректальной температуры, что позволяет рассматривать НГТ в качестве эффективного метода повышения устойчивости здоровых военнослужащих к перегреванию. Использование в качестве метода повышения толерантности к гипертермии только физических тренировок оказалось значительно менее эффективным, о чем свидетельствуют наименьшие сдвиги большинства исследованных параметров теплового состояния у лиц контрольной группы.

Следует подчеркнуть то, что эффективность комбинированного режима тренировки (НГТ и физической нагрузки) была сопоставима с таковой при использовании более широко применяемого в настоящее время способа повышения терморезистентности - ускоренной тепловой адаптации (Новиков B.C. и др., 1998). При этом, по организации проведения, длительности тренировочного процесса, «силе» воздействия на организм человека все преимущества, на наш взгляд, принадлежат именно сочетанию гипоксических и физических тренировок. К сложностям организации данного способа повышения термоустойчивости военнослужащих можно отнести лишь пока незначительную распространенность оборудования военно-медицинских учреждений серийными гипоксикаторами.

Таким образом, проведенные исследования позволяют заключить, что значительное повышение устойчивости организма человека к внешним воздействиям возможно при использовании НГТ. Основные преимущества данного направления заключаются в преимущественно физиологическом характере приспособительных изменений, т.е. использовании имеющихся в организме собственных ресурсов, что дает возможность «закрепления» позитивных эффектов таких тренировок. Кроме этого, такие способы воздействия на организм имеют минимум побочных эффектов. И, напротив, повышение устойчивости к одному стрессорному фактору по механизму «перекрестной адаптации» приводит к параллельному повышению неспецифической резистентности к другим факторам внешней среды, что особенно важно при акклиматизации военнослужащих, прибывающих в районы несения службы из местностей, резко отличающихся по климатическим условиям.

Для выяснения возможности использования НГТ в практике психофизиологического сопровождения лиц с трудностями профессиональной адаптации были обследованы 30 военнослужащих первого года службы (матросы срочной службы и курсанты 1-го курса ВМедА), у которых выявлялись жалобы на «расстройства сна, нестабильность настроения, раздражительность, слезливость, повышенную утомляемость, невозможность сосредоточиться на выполняемой работе». В качестве объективных критериев, выявленных при клиническом обследовании и уточненных невропатологом, выступали вялость, заторможенность, ослабление периферических рефлексов, наличие гипокинетического типа гемодинамики, лабильность артериального давления и пульса, повышенная влажность или сухость кожных покровов, красный кожный дермографизм, парестезии, гиперемия лица, тремор рук, повышенная истощаемость при выполнении несложных психофизиологических тестов. С использованием методики рандомизирования все обследуемые были разделены на основную (22 человека) и контрольную (8 человек) группы. Лица основной группы провели курс НГТ по 2 режиму, у обследуемых контрольной группы сеансы гипоксической тренировки имитировались.

У обследуемых основной группы средняя выраженность жалоб к концу курса НГТ снизилась более чем в 2 раза, а среднее число всех жалоб - почти втрое. У лиц контрольной группы, напротив, различия по сравнению с данными исходного состояния были несущественными. В процессе НГТ отмечена характерная динамика показателей дезадаптации, реактивной тревожности и биоэлектрической активности головного мозга: некоторое ухудшение субъективных параметров и реактивной тревожности в начале курса у лиц основной группы (при

отсутствии этих явлении в контроле) и последующий позитивный «скачок» показателей на последнем этапе НГТ при сохранении достигнутого уровня в течение последующего наблюдения. Для лиц контрольной группы некоторая оптимизация перечисленных параметров имела место лишь к последнему этапу наблюдения, что определило достоверные межгрупповые различия на момент окончания курса НГТ. Анализ состояния корковой нейродинамики показал, что к концу курса НГТ у обследуемых основной и контрольной групп индекс альфа-ритма и показатель «уравновешенность нервных процессов» увеличивались, причем у первых в большей степени. Показатель реактивности ЭЭГ к концу цикла НГТ в наибольшей степени увеличился также у лиц основной группы (с 0,65±0,11 до 1,11±0,21 отн. ед., р<0,05), что отражало позитивное состояние «гиперреактивности» (Александров М.В. и др., 2000; Зенков Л.Р., 2001). Достигнутый уровень параметров биоэлектрической активности мозга у лиц основной группы сохранялся, по крайней мере, еще в течение 1 мес. после курса НГТ. Показано также, что у лиц обеих групп возрастал показатель умственной работоспособности (рис. 3). При этом, его динамика у обследуемых основной группы была более выраженной, показана динамика интегрального показателя успешности выполнения теста АС лицами. Таким образом, в результате курса НГТ у лиц с дезадаптнвными расстройствами выявлены стойкие положительные изменения показателей субъективной оценки состояния, умственной работоспособности и корковой нейродинамики.

! 5 ~ о

4

3.5 3 2.5

1.5 -,-----,-

Исхсост 5 Смнш 8 12 Ч-» 1 ме* после НГТ

■Осноанм группа Контроль

Рис. 3. Динамика интегрального показателя успешности выполнения теста «арифметический счет» у военнослужащих с дезадаптнвными расстройствами в

процессе НГТ

Примечание. Достоверность различий (р<0,05)- по сравнению с исходным состоянием - *; между группами обследованных - *.

Проведенная оценка динамики успеваемости по основным предметам, изучаемым на 1-м курсе ВМедА (анатомия, биология, химия), показала, что у лиц основной группы после окончания НГТ, происходило постепенное улучшение текущих оценок успеваемости. Через 1 мес. после окончания НГТ у лиц основной группы произошло увеличение среднего балла по химии, имелись тенденции к повышению среднего балла по биологии. Через 2 мес. после окончания НГТ по-

высились средние баллы по всем предметам, значительно уменьшилось количество отработок занятий как по неуспеваемости, так и в связи с болезнью.

По мнению командиров и специалистов медицинской службы частей, где проходили службу матросы срочной службы, прошедшие НГТ, после окончания курса у большинства обследованных отмечались постепенные позитивные сдвиги их профессиональной работоспособности. Данные сдвиги заключались в снижении заболеваемости обследованного контингента за последующие после НГТ 2 месяца в среднем с 6,5±2,1 дней трудопотерь в месяц до 1,2±1,8 дней (р<0,001), повышении их успешности в освоении материальной части и в учебно-боевой деятельности. По-видимому, причиной позитивного влияния НГТ на функциональное состояние лиц с явлениями дезадаптивных нарушении является расширение возможностей организма по использованию физиологических и психологических резервов.

% 50-5 --10 --15 --20 -25 •

Через 1 сут после НГТ Через I мес. после НГТ

Период обследования ■ Основная группа ЕКонтроль

Рис. 4. Изменения показателя «пульсовой стоимости» физической нагрузки в результате НГТ у лиц обследованных групп (в % к исходному состоянию) Примечание. Все различия межу основной и контрольной группой достоверны (р не менее 0,05).

С целью подтверждения указанного положения была проведена серия исследования по оценке влияния НГТ на толерантность к физической работе у лиц обследованных групп. В качестве пробы использовали одноступенчатую велоэр-гометрическую нагрузку (1 Вт/кг, 10 мин). Пробу проводили трижды: за 1 сут до начала НГТ, через 1 сут и через 2 мес. после окончания курса. В качестве косвенных критериев физической работоспособности использовали амплитудные и временные параметры динамики ЧСС, регистрируемой в течение всей пробы и 5 мин после ее окончания. Анализ данных исходного состояния показал, что обследованные лица имели исходно низкий уровень физической работоспособности. Межгрупповые различия по изучаемым параметрам до начала НГТ не выявлялись. Повторное тестирование показало наличие позитивного влияния НГТ на

уровень физиологического обеспечения мышечной деятельности, о чем свидетельствовали достоверные межгрупповые различия параметров динамики ЧСС (рис. 4.). Таким образом, методик)' НГТ можно рассматривать в качестве эффективного немедикаментозного способа коррекции нарушений физиологического компонента профессиональной адаптации военнослужащих.

ВЫВОДЫ

1. Для углубленной оценки состояния резистентности человека к гипоксии и уровня его физиологических резервов целесообразно использование динамических критериев физиологических показателей (кровобращения, внешнего дыхания, газотранспортной функции крови), определяемых непосредственно во время стандартной нормобарической гипоксической пробы (30-минутное дыхание ГГС-10).

2. Разработанные динамические критерии переносимости нормобарической гипоксической пробы (БаОг, v02, ЧСС) являются высокоинформативными и надежными, что расширяет возможности применения нормобарических гипоксиче-ских проб в целях психофизиологического сопровождения профессиональной деятельности различных категорий военнослужащих.

3. Использование нормобарической гипоксической пробы в предлагаемом варианте является методом выбора в диагностике нарушений физиологического компонента профессиональной адаптации человека к новым условиям его деятельности, что позволяет рекомендовать включение данной пробы в комплекс мероприятий системы психофизиологического сопровождения военнослужащих.

4. Нормобарическая гипоксическая тренировка в апробированных режимах сопровождается постепенным улучшением субъективных и объективных показателей функционального состояния. Позитивное влияние нормобарической гипок-сической тренировки на состояние профессиональной работоспособности военнослужащих проявляется в снижении функциональной «цены» физической работы, повышении физической выносливости, оптимизации когнитивных процессов, возрастании устойчивости к экстремальным тепловым воздействиям.

5. Оптимальным для здоровых военнослужащих в целях повышения профессиональной работоспособности представляется режим НГТ, состоящий из 12 сеансов 30-минутного дыхания ГГС-12. Проведение НГТ в данном режиме не вызывает у большинства здоровых лиц перенапряжения систем жизнеобеспечения организма, сопровождается улучшением их функционального состояния и профессиональной работоспособности. У здоровых лиц допустимо использование «жестких» режимов НГТ (дыхание ГТС-9,5-10), в том числе и в комбинации с физическими нагрузками. Применение таких режимов тренировки возможно только в случае исходно высокой резистентности человека к гипоксии.

6. Использование периодических нормобарических гнпоксических воздействий у военнослужащих с дезадаптационными нарушениями является методом выбора в патогенетической коррекции данных состояний. При этом, положительный клиннко-физиологический эффект НГТ проявляется уже к концу курса и заключается в оптимизации субъективного состояния, регуляции физиологических

функции, повышении умственной работоспособности и толерантности к физической работе.

7. Для коррекции функционального состояния и профессиональной работоспособности военнослужащих молодого возраста с нарушением физиологического компонента профессиональной адаптации целесообразно использование умеренно «жестких» режимов НГТ. Их использование позволяет достаточно быстро добиться стойкого улучшения профессиональной работоспособности, снижения заболеваемости и повышения переносимости внешних воздействий без чрезмерного напряжения вегетативных функций.

8. Представленные материалы позволяют рассматривать нормобарическую гипоксическую пробу и нормобарическую гипоксическую тренировку в качестве перспективных методик психофизиологического сопровождения деятельности как здоровых военнослужащих, так и испытывающих трудности профессиональной адаптации.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

(правила выбора режимов НТТ)

Характеристики режима НГТ весьма разнообразны и не ограничиваются лишь содержанием кислорода и общим временем дыхания гипоксической смесью. Индивидуальный режим одного сеанса, помимо указанных выше, включает также прерывистость или непрерывность гипоксического воздействия, число циклов и длительность гипоксической и нормоксической респирации, характер и величину изменений содержания кислорода от цикла к циклу или от сеанса к сеансу. Вариантом выбора индивидуального режима сеанса НГТ является апробированное в нашей работе непрерывное дыхание в течение 30 мин гипоксической газовой смесью.

Результаты проведенного исследования позволяют рекомендовать некоторые общие принципы выбора индивидуальных режимов НГТ для психофизиологического сопровождения профессиональной деятельности военнослужащих:

1. Для здоровых военнослужащих первый сеанс следует проводить при содержании кислорода в дыхательной смеси около 14 %, затем следует постепенно проводить понижение содержания кислорода в ГТС от сеанса к сеансу в течение 2-3 дней до достижения «базовой» концентрации О2 в смеси (12-10 %).

2. Содержание кислорода в «базовой» смеси не следует снижать менее 10 % для здоровых лиц (если тренировка к более выраженной гипоксии не является специальной задачей).

3. При использовании НГТ в целях коррекции дезадаптацнонных нарушений у военнослужащих целесообразно применение режимов, при которых содержание кислорода в «базовой» ГТС не снижается менее 12 % при общей продолжительности курса не менее 12 дней.

4. Следует обращать особое внимание на функциональное состояние пациента в первый-второй день достижения минимального для выбранного режима содержания кислорода, когда могут происходить некоторые неблагоприятные изменения субъективного и объективного статуса. Появление этих симптомов в

большинстве случаев не должно рассматриваться как обязательная причина прекращения процедур. Следует лишь скорригировать режим таким образом, чтобы указанные явления не приводили к выраженному и стойкому ухудшению функционального состояния.

5. Сеансы НГТ рекомендуется проводить ежедневно. При этом, длительность курса должна быть не менее 10, но не более 15 сеансов, так как после 15 сеансов выраженность повышения резервных возможностей организма, физической и умственной работоспособности незначительна.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Объективные электроэнцефалографические критерии тревожности // Юбилейная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию факультета подготовки врачей для Ракетных и Сухопутных войск ВМедА «Современное состояние и перспективы развития медицинского обеспечения Сухопутных войск». - СПб.: ВМедА, 2002. - С. 85-86 (соавтор: Денисова П.В.).

2. Новые гематологические показатели высокой физической работоспособности // Юбилейная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию факультета подготовки врачей для Ракетных и Сухопутных войск ВМедА «Современное состояние и перспективы развития медицинского обеспечения Сухопутных войск». - СПб.: ВМедА, 2002. - С. 86-86.

3. Нормобарическая гипокснтерапия в коррекции состояния лиц с астеническим синдромом. // Материалы научно-практической конференции «Ананьевские чтения - 2003». - СПб: СПбГУ, 2003. - С. 271-272 (соавторы: Иванов А.О., Гро-шилин СМ., Шевчук Л.Е., Безкишкий Э.Н.).

4. Материалы и методы исследования // Функциональное состояние военнослужащих в условиях экзогенной гипертермии, способы его коррекции. -Ростов-на-Дону: РостГМУ, 2004. - С. 37-49 (соавторы: Елисеев Д.Н., Грошилин СМ., Грошилин B.C., Кочубейник В.Н., Безкишкий Э.Н.).

5. Функциональное состояние здоровых военнослужащих в условиях интенсивной тепловой нагрузки // Функциональное состояние военнослужащих в условиях экзогенной гипертермии, способы его коррекции/ - Ростов-на-Дону: РостГМУ, 2004. - С 49-74 (соавторы: Елисеев Д.Н., Грошилин СМ., Шмаков СВ.).

Подписано в печать22.СЗ ОН Формат 60x84 '/,

Объем 1 '/; пл._Тираж экз._Заказ №

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

$ - f\ , /