Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности адаптации организма человека к гипербарии в зависимости от вегетативного гомеостаза

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности адаптации организма человека к гипербарии в зависимости от вегетативного гомеостаза"

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

РГ6 од

ІЛЬЇН Володимир Миколайович

УДК: 612. 204.1

ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ ДО ГІПЕРБАРІЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ТИПУ ВЕГЕТАТИВНОГО ГОМЕОСТАЗУ

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

Київ - 2000

Робота виконана в Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця Національної Академії наук України

Науковий консультант:

- доктор медичних наук, професор Гуляр Сергій Олександрович, ' завідувач відділом підводної фізіології Інституту фізіології ім. 0.0. Богомольця НАН України

Офіційні опоненти:

- доктор медичних наук, професор Середснко Мііайло Міхайлович, завідувач відділом гіпоксічних станів Інституту фізіології ім. 0.0. Богомольця НАН України

- доктор біологічних наук,

Філіпов Михайло Михайлович,

завідувач кафедрою фізичного виховання і здоров’я Національного медичного університету ім. акад. 0.0. Богомольця

- доктор біологічних наук,

Кальніш Валентин Володимирович,

завідувач відділом інформатизації систем охорони здоров’я Українського інституту громадського здоров’я МОЗ України

Захист відбудеться «г?» О А 2000 р. о годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.198.01 при Інституті фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України (01024, Київ-24, вул. Богомольця, 4).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту.

Провідна установа: Національний університет ім. Тараса Шевченка

Автореферат розісланий «■?£»

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор біол. наук

3.0. Сорокіна-Маріна

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТИ

Актуальність і стан проблеми. За останні десятиріччя екологічні умови на Землі істотно погіршилася. Це погіршення, в основному, зв'язане з антропогенним забрудненням середовища проживання людини, великими екологічними і промисловими катастрофами. Дія чинників зовнішнього середовиїда на людину u багатьох регіонах Землі і, зокрема, України, набуває екстремального або близького до екстремального характеру. Крім того, професійна діяльність певних контингентів людей також зв'язана з роботою в шкідливих умовах. Тому всі дослідження, присвячені проблемі пристосування організму людини до стресорних впливів, мають велику актуальність не тільки чисто в теоретичному плані, але і в практичному. З цієї точки зору роботи, зв'язані з вивченням реакцій організму людини на гіпербарічні впливи, не є винятком. Гіпербарічні впливи є незвичайними для організму і викликають у відповідь реакції, що перебігають по типу стресорних і включають як специфічні, так і загальні компоненти. Виявлення ряду нових закономірностей розвитку цих пристосувальних реакцій не тільки важливо для гіпербарічної фізіології і медицини, але може мати велике значення для розвитку загальної теорії стресу.

За багато років досліджень в гіпербарічній фізіології і медицині накопичені численні дані про закономірності функціонування основних систем організму при дії газового і водного середовищ під підвищеним тиском [А. Г. Жиронкин, 1973; E. М. Крепе, 1975; И. А. Сапов и др., 1976, 1980; Г. JI. Зальцман и др., 1979; Г. И. Куренков и др., 1980; С. А. Гуляр, 1983, 1988; Ю. А. Кисляков, И. С. Бреслав; 1988; В. В. Семко и др., 1991; X. Fructus, 1968; E. H. Lanphier, 1975; H. Omhagen, 1977; R. W. Brauer, 1980; C.J. Lambertsen, 1981; M. J. Halsey, 1982; P.В. Bennett, 1988; Elliott D.H., 1993]. Встановлено, що чинники гіпербарічного середовища викликають стресорну реакцію цілісного організму, яка, згідно сучасним уявленням, у значній мірі зв'язана з станом вищих відділів вегетативної нервової системи. При цьому, новий баланс, який встановився між парасимпатичним та симпатичним відділами, і в остаточному підсумку вегетативний гомеостаз, визначають функціональний стан вісцеральних систем організму і ступінь їхньої адаптації до екстремальних умов. Однак, дослідження змін функціонального стану організму людини, його дієздатності при перебуванні під підвищеним тиском з одночасною оцінкою вегетативного гомеостазу надто нечисленні. Відсутність таких даних, частково, зв'язана зі значними методичними труднощами такого роду досліджень в гіпербарічних умовах. У певній мірі, ці складнощі можуть бути розв’язані за допомогою математичних засобів аналізу серцевого ритму [Д. И. Жемайтите, 1972; P. М. Баевский и др., 1984; Н. И. Сапова, 1992; J. Penaz et al, 1978; S. Akselrod et al, 1981; Pagani M. et al, 1986; Naraki N. et al, 1994, 1995], що застосовуються для оцінки

ступеня адаптації організму до екстремальних умов. Такий підхід до досліджень гіпербарічній фізіології є відносно новим і потребує обгрунтування і розвитку. Слі відзначити, що уявлення про гомеостаз, реактивність організму і про закономірносі адаптації функціональних систем до гіпербарії не можуть бути повними бе врахування особливостей відновних процесів в організмі після декомпресі Проблема реадаптації організму людини до нормобарічних умов надзвичайн важлива, але вивчена недостатньо. Особливе місце в проблемі взаємодії систем “людина-навколишнє середовище” при гіпербарії займають питання індивідуальни особливостей пристосування організму до дії екстремальних чинників, які в значні мірі визначаються вихідним балансом симпатичних і парасимпатичних впливів.

Зв’язок теми дослідження з планом основних наукових робіт Інститут] Дисертаційну роботу виконано згідно з планом науково-дослідних розробо інституту 1983-1998 рр. в рамках тем "Вивчення резервних можливостей організму умовах зміненої щільності середовища" (И держ. реє. 01860043926) і “Розробит режими реабілітації працездатності акванавтів та випробувачів нових технологі занурень і впровадити їх у практику” (И держ. реє. 01880009980) та Національне програми досліджень і використання ресурсів Азово-Чорноморського басейну і інших районів Світового океану на період до 2000 року “Фундаментальї дослідження з підводної фізіології, створення нової технології забезпеченн працездатності і збереження здоров'я людини на глибинах континентальног шельфу та розробка технічних засобів для її застосування” (шифр “Фізіологія”).

Мета роботи: виявити основні фізіологічні закономірності змі

функціонального стану організму людини в процесі адаптації до гіпербарії реадаптації до нормобарічних умов в залежності від вихідного типу вегетативної гомеостазу.

Задачі роботи:

1. Провести класифікацію кардіоритмограм по математико-статистични показникам і хвильовій структурі ритму серця у водолазів в міжспусковому період під час адаптації до гіпербарії і реадаптації до нормобарічних умов.

2. Визначити взаємозв'язок статистичних і спектральних характеристик серцевої ритму з фізіологічними показниками функціонального стану організму людини міжспусковому періоді.

3. Вивчити особливості змін реакцій дихання і кровообігу людини на функціонали проби (форсоване дихання, підвищення внутрішньогрудинного тиску, фізичь навантаження) під підвищеним тиском газового середовища в залежності від тип вегетативного гомеостазу.

4. Вивчити динаміку процесу адаптації організму людини до комплексної д чинників гіпербарічного середовища ка підставі аналізу спектрів потужнос

ерцевого ритму і оцінки зовнішнього дихання, стану кровообігу та фізичної ірацездатності.

. Дослідити зміни вегетативного гомеостазу людини у різні фази періоду іеадаптації до нормобарічних умов.

і. Дослідити зміни вегетативного гомеостазу людини під час багаторічних истематичних гіпербарічних впливів.

Розробити засіб прогнозування індивідуальної стійкості організму людини до дії кстремальних чинників гіпербарічного середовища для професійного відбору і икористання при розробці раціональних режимів відновлюючих заходів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше на підставі математичного налізу спектрів потужності рнтмокардіограм, які реєструвалися у водолазів в нормо і гіпербарічних умовах в стані відносного спокою і при функціональних іавантаженнях, сформульовані і обгрунтовані основні положення концепції льтрастабільності організму людини. Побудовані схеми і проведено теоретичний наліз можливих змін стану організму при зовнішніх впливах різної інтенсивності.

Новим є те, що на підставі математичного аналізу ритму серця у водолазів иділені чотири типи вегетативного гомеостазу і охарактеризовано зв'язок татистичних і спектральних характеристик серцевого ритму з фізіологічними оказниками функціонального стану організму.

Вперше під час адаптації до гіпербарії і реадаптації до нормобарічних умов характеризовані зміни хвильової структури ритму серця і вегетативного гомеостазу залежності від тривалості і інтенсивності гіпербарічного впливу і складу газового ередовища. Встановлена висока кореляція між змінами вегетативного гомеостазу і арактером реакцій дихання і кровообігу на комплексну дію гіпербарічних чинників.

Показано, що внаслідок багаторічних систематичних гіпербарічних впливів зі більшенням віку і стажу робіт у водолазів в залежності від вихідного типу егетативного гомеостазу спостерігаються два різноспрямованих процеси, перший з ких зв'язаний з формуванням в організмі корисних пристосувальних перебудов, птимізуючих реакції на гіпербарію, другий - з суттєвим зниженням іункціональних резервів, перенапругою або виснаженням адаптаційних механізмів, озвитком в окремих системах організму перед- і патологічних змін. -

Вперше показано, що під час гіпербарічних впливів організм людини веде себе к ультрастабільна система. Виявлені закономірності змін функціонального стану рганізму людини при гіпербарічних впливах різної тривалості і інтенсивності, ¡становлено, що стійкість організму людини до гіпербарічних впливів у значній мірі алежить від вихідного типу вегетативного гомеостазу і стану регуляторних систем рганізму. Визначені критерії, що відображають індивідуальну спроможність к цаптації організму до гіпербарії. .

Практична значимість одержаних результатів. Дослідження загальних і індивідуальних особливостей змін вегетативного гомеостазу і функціональног стану основних вісцеральних систем організму людини при гіпербарії дозволю науково обгрунтувати рекомендації для професійного відбору осіб, що володіюі найбільш відповідними водолазній професії якостями, прогнозувати індивідуальн стійкість організму людини до дії комплексу гіпербарінних чинників, визначні можливості і засоби профілактики та корекції перед- і патологічних синдромів, я: виникають в процесі професійної діяльності водолазів.

Особистий внесок здобувана. Дисертантом особисто на підста математичного аналізу спектрів потужності ритмокардіограм, які реєструвалися водолазів в нормо- і гіпербарінних умовах, сформульовані і обгрунтовані основі положення концепції ультрастабільності організму людини. Побудовані схеми проведено теоретичний аналіз можливих змін стану організму при зовнішн впливах різної інтенсивності. Розроблено методику визначення функціональної віку і темпів старіння організму водолазів під час їх професійної діяльносі Проведено натурні та експериментальні дослідження реакцій вегетативної нервов' системі, дихання і кровообігу людини на комплексну дію чинників гіпербарічної середовища та виявлені основні фізіологічні закономірності змін функціональної стану організму людини в процесі адаптації до гіпербарії і реадаптації і нормобарічних умов в залежності від вихідного типу вегетативного гомеостазу.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації заслухаї та обговорено на 2-му Всесоюзному симпозіумі “Прогнозирование в прикладне физиологии” (Фрунзе, 1984); 12-му з'їзді Українського фізіологічного товариства і

І.П.Павлова (Львів, 1986); ІУ Всесоюзному з’їзді патофізіологів (Москва, 1989); 4-конференції, присвяченій 90 річчю з дня народження акад. Є.М.Крепса (Ленінгра

1989); 13-му з'їзді Українського фізіологічного товариства ім І.П.Павлова (Харкі

1990); науковій конференції, присвяченій 150-річчю кафедри фізіології людини ■

тварин Київського університету ім. Т.Г.Шевченка (Київ, 1992); робочій нара "Спироэргометрия" (Астрахань, 1992); Міжвузовському симпозіумі, присвяченої^ 30-річчю НІЦЛ КМ1 (Київ, 1992); 14-му з'їзді Українського фізіологічної

товариства ім І.П.Павлова (Київ, 1994); 4-му міжнародному симпозіумі по технічні: проблемам водолазних занурень (Гдиня, 1994); 19-й конференції Європейсько товариства водолазної та гіпербарічної медицини (Трондхейм, 1993); 20 конференції Європейського товариства водолазної та гіпербарічної медицш (Стамбул, 1994); міжнародній робочій нараді Європейського товариства водолази та гіпербарічної медицини “Тривалі впливи водолазних занурень на здоров людини” (Берген, 1994); 2-й міжнародній науковій конференції “Актуальні проблек гіпербарічної медицини і техніки” (Гдиня, 1995); Російському конгресі патофізіолої

"Патофизиология органов и систем. Типовые патофизиологические процессы. (Экспериментальные и клинические аспекты)" (Москва, 1996); 22-й конференції Європейського товариства гіпербарічної та підводної медицини (Мілан, 1996); засіданнях наукових семінарів Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця НАНУ (19861999).

Публікації. За матеріалами дисертації надруковано 47 наукових праць, 2 авторських свідоцтва на винахід, 1 керівництво по реабілітації водолазів-глибоководників.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 355 сторінках машинопису (234 сторінок основного тексту) і складається з вступу, огляду літератури, власних досліджень (7 глав), заключения, висновків та покажчика літератури, якій містить 397 найменувань. Робота містить 59 таблиць (18 сторінок) і 84 рисунка (62 сторінки).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Об’єкти н методи дослідження. Об'єктом дослідження є людина в умовах кормо - і гіпербарічного середовища, предметом - вегетативний гомеостаз, дихальна і серцево-судинна системи.

В нормобарічних умовах дослідження проведені у м. Києві, м. Мурманську і м. Геленджику на стаціонарній та експедиційній експериментальних базах відділу підводної фізіології Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України.

Експериментальні дослідження при гіпербарії проводились в морських умовах на глибоководних водолазних комплексах (ГВК) спеціалізованого водолазного судна (СВС) "Спрут" і бурових судів "Муравленко" і "Шашин" державного виробничого концерну (ДВК) "Арктікморнафтогазрозвідка" і на береговому гіпербарічному комплексі (ГК) південного відділення Інституту океанології ім. П.П.Ширшова АН РФ протягом 1984-1992 рр. Більшість водолазів було обстежено багатократно в міжспусковому періоді, під час реальних водолазних робіт і експериментальних занурень під підвищеним тиском азотно-, азотно-геліо-, азотно-неоно-, азотно-геліо-иеоно- і геліо-кисневих середовищ, а також у різні строки періоду реадаптації (на 2-

3, 4-7, 9-10, 14-18, 24-28, 30-33 доби після закінчення декомпресії). В цілому в /мовах нормо- і гіпербарічного середовища обстежено 98 професійних водолазів, проведено 3984 досліджень: в міжспусковому періоді - 1973, в умовах реальних занурень - 590 (у короткочасних зануреннях - 184), в експериментальних зануреннях

- 1075 (у короткочасних - 351), в найближчий період після закінчення декомпресії -188, на протязі всього періоду реадаптації - 158.

Обстеження мали комплексний характер. Залежно від поставленої мети і умов дослідження у стані спокою та під час різноманітних функціональних тестів (тести з

б

фізичним навантаженням, форсований видих, максимальна вентиляція легені дихання з штучним опором, підвищення внутришньогрудииного тиску) оцінювалі стан вегетативної нервової, дихальної, серцево-судинної систем, фізичн; працездатність. 2286 досліджень проведено під час різних функціональних проб т фізичних навантажень, решту - у стані спокою.

Метод» дослідження: інтервало- і електрокардіографія, реоплетизмографЬ артеріальна осцилографія, спіро- і пкевмотахометрія, газова інфрачервона- і мас спектрометрія, полярографія, спектральний, кореляційний, регресійний, кластерний факторний аналіз, математична статистика.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

1. Класифікація кардіорнтмограм за математико-статистичним показниками і хвильовій структурі ритму серця у водолазів

Наведені результати статистичного, кореляційного, спектрального кластерноп і факторного аналізу кардіорнтмограм, які реєстрували у водолазів в нормо -гіпербарічних умовах в спокої і під час різноманітних функціональних навантажень. Основні висновки цього аналізу наступні:

• Показники варіаційної пульсометри, автокореляційного і спектрального аналіз; мають полімодальний характер розподілу їх середніх значень. Це свідчить пр‘ статистичну неоднорідність показників і можливість розподілу їх на групи;

• Внаслідок проведеного кластерного аналізу було виділене 10 кластерів або класії на які розрізняються кардіоритмограми (р<0, 05). Зона перекриття кордоні кластерів не перевищувала 2% від їхнього діапазону. Окремі вибірки і об'єднан масиви математико-статисгичних показників, які характеризують розподі. кардіоінтервалів, їхню хвильову структуру і стан регуляторних систем ритму серій вірогідно (р<0, 05) поділяються на “регулярні” і “нерегулярні” кластери або класи. І “регулярних” кластерах значення центрів всіх показників зростають синхронно змінами величини групуючого показника. В “нерегулярних” кластера спостерігаються відхилення від цього порядку;

• кордони фізіологічних показників “регулярних” кластерів лежать, в основному, діапазоні, характерному для стану спокою або невеликих функціональни: навантажень, в той час як кордони “нерегулярних” кластерів зміщенні в бік більши навантажень і напруги регуляторних систем організму. При цьому за рахуно часткового перекриття відсутній чіткий розподіл верхніх кордонів “регулярних” нижніх кордонів “нерегулярних” кластерів. З збільшенням у кластерах числ показників і укороченням ритмограм зменшується кількість “регулярних” кластерії і їхня загальна питома вага в описі розподілу кардіоінтервалів, хвильовий структур: і регулювання ритму серця знижується;

• серед чинників, які визначають зміни кардіоінтервалів, найбільш стабільними як

і,ля нормованих, так ненормовашіх ритмограм с:

- чинник варіабельності кардіоінтервалів, який включає варіаційний розмах (ДЯ-Я), співвідношення варіаційного розмаху і тривалості кардіоінтервалів (Д К-ІІ/ІІ-ІІ), середньоквадратичне відхилення (ст к-к), коефіцієнт варіації (V);

- чинники повільних і швидких хвиль, які містять амплітудні (Біті, Бї) і частотні (ґт, ґг) характеристики хвиль в ритмограмах в діапазонах від 0 до 0,21 Гц і від 0,32 до

1,00 Гц відповідно.

Ді чинники визначають більш 50% змін кардіоінтервалів у різноманітних умовах 'іпербарічного середовища і різних функціональних навантажень.

2. Застосування теорії ультрастабільиих систем для оцінки функціонального

стану людини

Припускається, що в організмі існують регуляторні системи, які зберігають іого ультрастабільність. Згідно визначенню [У.Р. Ешбі, 1962] для живого >рганізму, як ультрастабільног системи, характерно те, що під час частих іевеликих зовнішніх впливах коливання його істотних змінних не виходять за фізіологічні межі. Внаслідок організм буде знаходитися в одному з рівноважних або ;табільних станів. Під час екстремальних впливів, які виводять організм з стану іівноваги (стабільності), він за рахунок змін певних параметрів переходить в новий існовний стан. При цьому зміни в організмі, як в ультрастабільній системі, будуть ідаптивні, якщо істотні змінні утримуються в фізіологічних межах. Ці переходи чваріантні, відбуваються по певним правилам, обмежені в часу, можуть містити іекілька квазістаціонарнігх або перехідних станів.

Опис періодичних складових ритму серця у вигляді спектральних формул і ндексів, хвильових чисел, амплітудних і частотних характеристик основних пектральних ліній покладені в основу класифікації станів регуляторних систем і юрмалізації правив переходу між основними станами організму.

Спектральна формула являє собою послідовність символів, які описують :арактеристики спектральних ліній в спектрі ряду кардіоінтервалів. Наприклад, кщо в спектрі кардіоінтервалограми будуть відсутні максимуми (спектральні лінії),

о у символьній формі його можна записати як Йо. Якщо максимуми постерігаються тільки в одній з частотних областей, тобто низько-, середньо- або исокочастотній, то такі спектри можна подати відповідно в вигляді Біті, БЬ, БІГ. [кщо є максимуми в двох з трьох частотних областей, то такі спектри записуються в аступному вигляді: БшЗЬ, БЬЗт, ЯЬВҐ. В цьому випадку, першою записується омпоненту, яка має найбільшу амплітуду. Трьох компонентні спектри записуються у игляді БтБЬЗГ, БпіБ^Ь, ЗЬЗшБґ, 8Ь815ш, БіВЬ, БАЗтЗЬ і 8й>Ь8т. Якщо

пектр містить п компонентів, то його формула буде складатися з послідовності п

символів у послідовності амплітуд, які зменшуються. Спектри кардіоінтервалограк можна класифікувати за допомогою спектральних індексів. Спектральній частотний індекс (Ь) відповідає числу частотних діапазонів в спектр кардіоінтервалограми, у яких є максимуми (спектральні лінії), і може прийматі чотири значення 0, 1, 2 і 3. Якщо максимуми у спектрі будуть відсутні, то Ь=0. Яким максимуми спостерігаються тільки в низькочастотній, середньочастотній аб< високочастотній областях, то Ь=1. Якщо максимуми спостерігаються в будь-яки) двох з трьох областей (низько- і середньочастотній, низько- і високочастотній, абі середньо- і високочастотній), то Ь=2. Якщо максимуми мають місце водночас в усі: трьох частотних областях, то Ь=3. Спектральний комбінаторний індекс (К характеризує порядок запису спектральних максимумів у формулі і може прийматі значення від 1 до 6.

Живий організм, як ультрастабільна система, може знаходитися і рівноважному стані тільки при певних співвідношеннях спектральних компонентів Основними або рівноважними станами будуть ті, у яких спектри кардіоритмограл описуються наступними формулами: Бо, Бт, БЬ, БтБЬ, БЬБт. В основних стана: процеси видатку і накопичення енергії врівноважені. Квазістаціонарні стани мают спектри з формулами БЬБґ, БІЕБЬ, ЗшБЬБГ, БтБКЬ, ЗЬБліБС, БЬЗГСгг

ЗВтБЬ, 8ґ5Ь8т. В цих станах активуються процеси, зв’язані з накопичуванням абі видатком енергії. Якщо зміни енергії у цих квазістаціонарних станах досягают певного рівня, то організм переходить в новий стан. Основною ознакої-квазістаціонарного стану є наявність в спектрах кардіоінтервалограї високочастотного компоненту Б£ Припускається, що швидкі компоненти відбиванням діяльності в живому організмі швидкодіючих східчастих механізмів, яь під час виходу організму з рівноважного стану (відхилення значень істотних змінни за фізіологічні норми) включаються у системах регулювання для того, щоби аб утримати організм у вихідному стані, або перевести його по певним правилам новий рівноважний стан. Однім з таких східчастих механізмів може бути активніст нервових структур (коркових і підкоркових), які є системами швидкого реагуванн на відхилення організму від рівноважного стану.

Стаціонарні стани зі спектрами Бш, БЬ, БшБЬ і БЬБт і квазістаціонарні стан зі спектрами БтЗГ, БЬБС SmSbSf і БЬБтБґ є сполученими, характеризуютьс математичними і спектральними показниками, що входять в регулярні (основи кластери. Організм може знаходитися в таких станах тривалий час. Стани : спектрами Бґ, БАЗт, БЙЬ, БтБАЗЬ, БЬБіБт, БКтЙЬ, БГБЬБт описуютьс показниками, що входять в нерегулярні або неосновні кластери, і час знаходження них організму обмежене.

При зовнішніх впливах на організм спочатку змінюються амплітудні характеристики спектру ритму серця. Лише при досягненні деяких граничних значень спектральних компонентів міняється хвильова структура ритму серця і, отже, його спектральна формула, що свідчить про зміну функціонального стану організму людини.

При переходах з одного функціонального стану в інший повинні виконуватися наступні правила: а) переходи з одного стабільного стану в інший можливі тільки через ряд послідовних квазістаціонарних станів (ланцюг змушених і спонтанних переходів). Якщо в ланцюзі переходів міститься тільки один квазістаціонарний стан, то існує імовірність повернення системи в вихідний стан; б) перехід на більш високий енергетичний рівень є змушеним, відбувається внаслідок зовнішніх впливів і супроводжується спектром абсорбції, який не містить виразних максимумів (процес без явної періодики). Перехід на більш низький енергетичний рівень може відбуватися спонтанно у відсутність зовнішніх впливів, супроводжується спектром випромінювання, якій містить максимуми; в) у випадку дозволених переходів спектральний частотний (Ь), або комбінаторний (К) індекси змінюються на 1, т. є. або А Ь=1 і А К=0, або Д Ь=0 і Д К=1.

На схемі наведені приклади дозволених переходів:

8Ь8шс=8Ь8ш85с=8Ь8Р5т<=^'й5»і=>5/5,Ь=>ВЬ8Г=>8Ь

1“ и и

8ш8Ь8Г<=8т8£БЬ<=5У5>я56=>5уіУ/и=>8ш86=>8т8Ь

■ п и і и У

ЗтБЬ <= 8т8Г <= Б/Зт => Б/ => 8т

и Т и

с= Б/ => Бо

Т

во

Примітка:—> - змушені переходи;=ї> - спонтанні переходи;

Жирним шрифтом відзначені основні стабільні стани; курсивом - нестійкі квазістаціонариі стани.

При аналізі кардіоритмограм, які реєстрували у водолазів у спокої і під час різноманітних функціональних навантажень в нормо - і гіиербарічних умовах, зтримане 13 типів спектрів потужності ритму серця - Бш (2,8%), втвЬ (18,0%), Зп^ (6,9%), (47,2%), (15,4%), ЭЬ (0,1%), БЬБт (0,6%), БЬЗґ (0,6%),

ЗЬЗтБГ (6,3%), БЬЗіЗт (0,5%), (0,5%), БКтЗЬ (0,7%) і ЗКЬБт (0,4%). В

більшості випадків стан організму зі спектрами 8т8Ь, БтБЬБГ, БЬ, БЬБш, БЬБтБ описуються математико-статистичними показниками “регулярних” класі кардіоритмограм. Вони стабільні і під час гіпербарічних впливів або функціональни: навантажень фізіологічні показники (істотні змінні) не виходять за межі нормі (адаптивна поведінка). В спектральних формулах ритму серця, як правило, зміни аб не спостерігаються, або з’являється високочастотний компонент Б£ У більшосі випадків змінюються лише амплітуди періодичних компонентів у ритмі серця. Післ припинення зовнішніх впливу організм відновлюється до вихідного стану. Стани : спектрами БтБГ, БЬБґ, БтБШЬ, БЬБАБт часто описуються показникам “нерегулярних” класів кардіоритмограм. Вони нестійкі, бо при зовнішніх вплива висока імовірність змін амплітудних співвідношень періодичних компонентів ритм серця і, отже, спектральних формул. Це свідчить про перехід організму я ультрастабільної системи в новіш стан, інколи ще більш нестійкий (Бт, БЇБп БЯЗтБЬ, БАьЬБт), в якому частина фізіологічних показників може або наблизитис до граничних значень норми, або вийти за її межі (зниження адаптивних резервів аб зрив адаптації).

3. Функціональний стан організму водолазів у міжспусковому періоді

Загальна оцінка стану регуляторних систем організму по даним математичног аналізу ритму серця у водолазів проводжувалась на підставі інтегрального критерії

- показника активності регуляторних систем (ПАРС), який приймає значення (+і +1, 0,-1,-2) відповідно наступним п’яти критеріям: сумарного ефекту регулюванні функції автоматизму, балансу симпатичних и парасимпатичних впливів, стійкос: регулювання і активності підкоркових нервових центрів [Баєвський і ін., 1984]. ' залежності від типу вегетативного гомеостазу виділене чотири групи водолазів. Дл водолазів молодого віку, з невеликим досвідом глибоководних занурень характері нормокардія, виражена синусова аритмія, збережений вегетативний гомеоста стійке регулювання ритму серця і виражене підсилення активності підкорковії центрів. Значення ПАРС відповідає стану норми. В другій групі молодих, аі декілька більш досвідчених водолазів, стан. регуляторних систем також відповіді нормі. При цьому у них відзначається нормокардія, помірна синусова аритмі: помірне домінування тонусу парасимпатичної нервової системи, скороминучі явнії дизрегуляції ритму серця за рахунок домінування парасимпатичної ланки і помірі послаблення активності підкоркових нервових центрів. В третю групи здебільшої входили найбільш досвідчені водолази, у яких протягом їхньої фахової діяльнос виникає помірне домінування тонусу симпатичної нервової системи. У ні спостерігається помірна тахікардія, виражена синусова аритмія. Відзначають; дизрегуляція серцевого ритму центрального типу з домінуванням симпатичної лани

і помірне підсилення активності підкоркових нервових центрів. Загальний стг

регуляторних систем організму характеризується функціональною напругою. У водолазів цієї групи спостерігаються адекватні реакції організму на екстремальні впливи гіпербарічного середовища і тривале збереження гарного функціонального стану організму. Четверту групу утворили водолази з вираженим домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи. На тлі иормокардії відзначаються помірні порушення автоматизму ритму серця. Спостерігається дизрегуляція ритму серця з домінуванням активності парасимпатичної нервової системи. Загальний стан регуляторних систем організму в цій групі також характеризується функціональною напругою.

Для групи водолазів з нормотонічним типом регулювання кровообігу були характерні спектри ритму серця типу ЗтБЬ, БтЗЬЗҐ. У водолазів з помірним домінуванням тонусу симпатичної нервової системи відзначалися спектри типу ЗтБЬ, ЗтЗЬБґ, у водолазів з помірним домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи - спектри типу БЬЗш, ЗЬЗтБГ, у водолазів з вираженим домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи - спектри типу 5Ь8т, БЬЗЇБт.

Проведена оцінка функціонального стану організму водолазів по найбільш значущим для фахової діяльності 13 показникам, які характеризують функції дихальної і серцево-судинної систем, фізичну і розумову працездатність, а також по реакціям організму на функціональні проби (форсоване дихання, проба Вальсальви, фізичне навантаження) і енерговитратам у типових положеннях. Показане, що у зодолазів з нормотонічним типом регулювання кровообігу або помірним домінуванням активності симпатичного або парасимпатичного відділів вегетативної іервової системи практично всі показники відповідають нормі. У водолазів з шраженим домінуванням вагусних впливів у 93% випадків на тлі високої напруги >егуляторних механізмів відзначається зниження функціональних резервів організму індексу функціональної готовності внаслідок відносно малої економічності функціонування дихання і кровообігу, особливо при фізичних навантаженнях. У 57% водолазів з цим типом вегетативного гомеостазу виявляються симптоми нзноманітних функціональних порушень, в частковості, розлади вегетативної іервової системи і бронхіальної прохідності.

4. Зміна функціонального стану організму людини під час гіпербарічних

впливів

4. 1. Зміна функціонального стану організму людини під час короткочасної дії

гіпербарічних чинників

Основними чинниками, які викликають у водолазів зміни вегетативного омеостазу і кровообігу при разовому короткочасному зануренні на стислому повітрі гіпероксія і наркотична дія азоту.

Ряд особливостей змін вегетативного гомеостазу і кардіогемодинаміки має загальний для всіх водолазів характер. При зануренні на стислому повітрі гіпероксі) викликає підсилення вагусних впливів, що виявляється, з одного боку, у зменшенні частоти серцевих скорочень і підсиленні варіабельності 11-11 інтервалів і, з іншого боку, зниженням скоротливої спроможності міокарду. Це зумовлює знижені» хвилинного обсягу крові і відповідно швидкості транспорту С>2 артеріальною кров'ю що є важливим пристосувальним механізмом, спрямованим на обмеження доставка надлишку 02 до тканин. Водночас включається ряд інших захисних по відношенню до гіпероксії механізмів - зниження лінійної швидкості кровотоку, звуженш периферійних судин. Наркотична дія азоту призводить до послаблення низхідни> впливів центральних структур головного мозку, що виявляється у зменшенії амплітуди моди (АМо) гістограми розподілу кардіоінтервалів і значення спектр} потужності на нульовій частоті (Бо). Про наступне розгальмування підлеглий функціональних структур свідчить зменшення амплітуд періодичних компонент > всьому частотному діапазоні (0-1,00 Гц) спектру потужності ритму серця.

Виявлена залежність індивідуальних змін вегетативного гомеостазу і характеру реакції кровообігу на пробу Вальсальви у водолаза до, під час і післ* закінчення занурення від вихідного рівня низхідних центральних нервових впливів і співвідношення між активністю симпатичного і парасимпатичного відціліе вегетативної нервової системи. У водолазів з вихідним високим ступенем централізації регулювання кровообігу і вираженим домінуванням активності симпатичного Бтв^Ь) або парасимпатичного відділів (БЬ8£ БЬБЙт) і

гіпербарічних умовах виникає скороминуча дизрегуляція кровообігу з домінуванням симпатичного або парасимпатичного елементів. Після закінчення декомпресії з таких водолазів висока імовірність виникнення вегетативних порушень. У водолазії з вихідно малою централізацією регулювання кровообігу і вегетативна гомеостазом нормо - або симпатотонічного типів ($т8Ь, ЗтБЬЗО, а також пр* помірному домінуванні тонусу парасимпатичної нервової системи (БЬЗт, БЬБтЗґ виникнення під час або після занурення на стислому повітрі вегетативних розладії менш певно.

Під час серії короткочасних занурень на 40, 60, 80 і 100 м у більшост водолазів на протязі декількох годин після закінчення декомпресії спостерігалось підсилення тонусу симпатичної нервової системи. В ході серії короткочасний занурень на 60, 80 і 100 м у всіх водолазів спостерігалося явне зниження рівні соматичного здоров'я за рахунок зменшення резервних можливостей дихальної серцево-судинної систем, яке було найбільш виражене у кінці серії короткочасна занурень. Практично у всіх водолазів зі збільшенням глибин занурень відзначало« збільшення залишкової (Ю/), функціональної залишкової (РИУ) і загальної (ТУЬ

:мностей легень. Ці зміни, певно, зв'язані з дією підвищеного парціального тиску :исню і частими декомпресіями. Поряд з чисто кількісними змінами показників зункції легень у ряду водолазів під час форсованого видиху з'явилися і такі якісно юві явища, як осциляції швидкостей газових потоків в дихальних шляхах, і на тлі ниження швидкісних показників колаптоідні явища у бронхах. У більшості їодолазів під час серії короткочасних гіпербарічних впливів спостерігалося ширення комплексу (ЗЯБ (причому у ряду випадків вище кордонів фізіологічної юрми). Це уширення, що вказує на уповільнення внутрішлункового проведення, ієвно зв'язане з дією гшероксії і інших чинників підводного занурення. Наявність іього явища у ряду випадків навіть на сьому добу після короткочасного занурення відмить про тривалу післядію чинників гіпербарії на серцево-судинну систему одолазів. У деяких водолазів в спокої і під час проби з дозованим фізичним авантаженням спостерігалося зменшення амплітуди зубця Т і певне подовження егменту БТ. Хоча величина цих змін не виходила за межі фізіологічної норми, їх з евним ступенем імовірністю можна зв'язати з погіршенням доставки кисню до ерцевого м'язу і з підсиленням нейроциркуляторної дистонії. Певно, вони зумовлені к дією гшероксії, підвищеної щільності дихального середовища і стресом (в айближчий після короткочасного занурення період), так і погіршенням кровообігу в сіокарді, зв'язаним з післядією декомпресії. Зі зміною балансу симпатичних і арасимпатичних впливів під час багаторазових короткочасних гіпербарічних пливів, можливо, зв'язане виникнення відсутньої перед зануреннями синусової ритмії і поява одиночних екстрасистол і двофазного зубця Т (ознака ейроциркуляторної дистонії).

В процесі пасивної реадаптації після закінчення серії короткочасних занурень всіх водолазів спостерігалося поліпшення функціонального стану організму. Однак івидкість і ступінь відновлення різноманітних функцій організму були неоднакові і злежали від вихідних типів вегетативного гомеостазу і функціонального стану рганізму. Найбільш швидко і повно відновлювалися водолази, у яких вихідний стан рганізму характеризувався симпатотонічним типом вегетативного гомеостазу і пектрами ритму серця типу ЗЬБш і .ЗЬБігіБГ Однак до кінця сьомої доби періоду гадаптації ані у одного із водолазів не спостерігалося повної нормалізації ггетативного гомеостазу. Відзначався дисбаланс між парасимпатичним і шпатичним відділами вегетативної нервової системи з домінуванням останнього, ільшість показників дихальної системи у водолазів нормалізувалося вже на третю збу після закінчення серії занурень. Однак на тлі відновлення об’ємних і івидкісних показників вентиляторної функції легень у більшості водолазів шишалися збільшеними КУ, БЯУ і ТУЬ, відзначалися колаптоідні явища у бронхах, деяких водолазів під час форсованого видиху збереглися осциляції швидкостей

газових потоків у дихальних шляхах. У зв’язку з тим, ідо ці явища мал нерегулярний характер, можна припустити, що в їхній основі лежать функціонал« розлади неврогеного походження. На сьому добу періоду реадаптації у більшосі водолазів збереглися, хоча і менш виражені, описані вище зміни. Не відбуваєтьс повного відновлення фізичної працездатності і рівня соматичного здоров'ї Виходячи з цього слідує, що в період реадаптації після серії короткочасних занурен необхідно проводити реабілітаційні заходи з урахуванням виявлених особливосте змін в функціоначьних системах організму. При розробці програми реабілітаційни заходів основну увагу слідує приділяти усуненню або ослабленню наслідків кисневс інтоксикації організму і багатократної дії перепадів гідростатичного тиску.

4.2. Зміна функціонального стану організму людини під час тривалої дії

гіпербарічшіх чинників Реакція організму людини на тривалу дію чинників гіпербарії має фазни характер: фаза початкової адаптації і фаза відносно стійкої адаптації. •

В фазу початкової адаптації спостерігалося підсилення активності я симпатичного, так і парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи, також активація підкоркових, нервових структур. З боку дихання первинної реакцією на гіпербарічний вплив є підсилення вентиляції легень. При цьом відзначалася тенденція до збільшення частоти дихання і дихального обсяп скорочення вдиху і видиху. Життєва (УС) і форсована життєва ємності (РУС) леген зменшувались. Максимальна вентиляція легень (МУУ) і швидкісні характеристик форсованого дихання (РЕГ, РЕР25-75, Т63) різко погіршувалися на тлі появ колапсів у бронхах середнього і дрібного калібру. Частота серцевих скорочен знижувалася, а величини ударного обсягу крові і ударного індексу вірогідн зростали, що призводило до зростання хвилинного обсягу крові і серцевого індекс; об’ємної швидкості викиду серця і лінійної швидкості руху крові. Загальний питомий периферійний опір крові знижувався. Зі зростанням інтенсивнос: гіпербарічного впливу (збільшення гідростатичного тиску) зміни в дихальній серцево-судинній системах посилювались.

В подальшому, з ослабленням дії чинників компресії і насичення організм газовим середовищем, початкова стрес-реакція зникає, з'являються елементи стійкс адаптації вегетативної нервової системи, дихання і кровообігу. На цій стадії основі реакції організму спрямовані на компенсацію гіперокеїі і підвищеної щільнос дихального середовища.

Під час частих східчастих компресій на тлі тривалої дії і інших гіпербарічнн чинників фаза відносно стійкої адаптації може перейти в фазу функціональні напруги або виснаження. Спостерігається зміщення вегетативного гомеостазу в бі симпатичних впливів і різке підвищення напруги регуляторних систем організм;

іиражені функціональні зрушення в системах дихання і кровообігу, що призводить (о їх стомлення, істотного зниження резервних можливостей організму по іідношенню до фізичних навантажень.

Реадаптація після декомпресії протікає фазно і минає наступні етапи: гострі ірояви (початкова фаза), неповне пристосування (фаза нестійкого стану), відносно тійкий стан (фаза відносно стійкої стабілізації') і повне пристосування (фаза повного ¡ідновлення).

В початкову фазу реадаптації (тривалістю 3-5 доби) відразу після закінчення іекомпресії у водолазів спостерігаються загальне стомлення і астенізація, значна ктивація симпатичної нервової системи і послаблення парасимпатичних впливів, іабільність показників дихання і кровообігу, пригнічення газообміну, зниження «зичної працездатності. Відзначаються стійке зниження бронхіальної прохідності і меншення легеневих об’ємів, гіпофункція дихальної мускулатури, зниження іутливості дихальної системи до СО2, послаблення насосної функції серця, вегето-удинна дистонія. Зміни зовнішнього дихання і кровообігу в початкову- фазу іеадаптації відбиваються і на кислотно-основному стані крові у водолазів. Зміст і іапруга СОг в крові підвищена, що свідчить про зміну умов елімінації цього газу з рганізму. Цьому, певно, могла сприяти і блокада гемоглобіну збільшеної кількістю исню у дихальному середовищу під час тривалої експозиції у гіпербарії Петровський Б. В., Єфуні С. Н., 1976]. Під час виконання фізичного навантаження міни кислотно-основного стану крові характеризувалися виразним зрушенням в бік цидозу [Гуляр С. А. і ін., 1991]. :

Вираженість і симптоматика постдекомпресійного астенічного синдрому алежать від конкретного сполучення чинників гіпербарії і інтенсивності впливу ожного з них, від індивідуальних особливостей і вихідного стану організму.

Фаза нестійкого стану, яка охоплює 6-15 доби реадаптації, характеризується астковим відновлення?»! функцій окремих систем організму. Практично повністю ертаються до вихідного стану легеневі об’єми і оббяг максимальної вентиляції егень, зникають тахікардія, лабільність серцевого ритму і нормалізується ртеріальний тиск. Але залишаються без регресії або навіть посилюються порушення ¡ронхіальної прохідності, зберігаються напруженість і неекономічність )ункціонування серцево-судинної системи під час фізичних навантажень, вегето-у динна дистонія на тлі водночас помірного збудження симпатичних і :арасимпатичних відділів нервової системи. Це визначає зниження фізичної ірацездатності. ■

В цей період можливо заглиблення функціональних зрушень в окремих истемах організму (серцево-судинної, дихальної), що може призвести до ще ільшому, ніж в початкову фазу, погіршенню окремих найбільш функціонально

навантажених фізіологічних функцій (бронхіальна прохідність, скоротлиі активність міокарду, аутоімунні реакції").

Фаза відносно стійкої стабілізації функціонального стану організму водолазі звичайно спостерігається на 2-4 тижні після декомпресії. Функції більшості систе організму відновлюються, однак це відновлення може бути неповним, і част відбувається їхня стабілізація на більш низькому, ніж вихідний рівні. В частковост не відновлюється прохідність середніх і дрібних бронхів. Фізична працездатність хоча тепер вже і не відрізняється від вихідного високого рівня, характеризуєтьс неповним відновленням окремих показників дихання, кровообігу, рухового апарат; крові, що призводить до подовження періоду постнавантажних зрушень.

Фаза повного відновлення, яка характеризується нормалізацією функцій всі систем організму, може тривати до півроку і більш. Якщо в цей період повтори здійснити тривалий вплив гіпербарічними чинниками, то можливі потенціювання накопичування в організмі функціональних порушень, в частковості, в систе». дихання (бронхіальна прохідність), обмінних процесах. '

Слідує відзначити, що наявність і тривалість фаз реадаптації залежать ві гостроти і симптоматики постдекомпресійного астенічного синдрому, що, я відзначалося вище, в свою чергу, визначаються глибиною занурення і тривалісті перебування у гіпербарічних умовах, типом стресу, по якому минала адаптацЬ індивідуальними особливостями організму водолазів.

4.3. Зміна функціонального стану організму людини під час багатократної дії

гіпербарічних чинників Внаслідок багатократних гіпербарічних впливів зі збільшенням віку і стаж робіт у водолазів залежно- від вихідного типу вегетативного гомеостаз спостерігаються два різносирямованих процеси. Перший характеризується тим, що більшості водолазів з нормотонічним типом вегетативного гомеостазу протягої їхньої професійної діяльності виникає помірне домінування тонусу симпатичне нервової системи. У них спостерігається помірна тахікардія, виражена синусов аритмія. Відзначаються дизрегуляція серцевого ритму центрального типу домінуванням симпатичної ланки і помірне підсилення активності підкоркови нервових центрів. Загальний стан регуляторних систем організму характеризуєтьс функціональною напругою. У водолазів даної групи спостерігаються адекваті-реакції організму на, екстремальні впливи гіпербарічного середовища і тривал збереження гарного функціонального стану організму. При другому процесі водолазів з помірним домінуванням тонусу парасимпатичної нервової систем протягом їхньої професійної діяльності вегетативний гомеостаз зміщується в бі вираженого домінування тонусу парасимпатичної нервової системи. На та нормокардії відзначаються помірні порушення автоматизму серцевого ритм)

Спостерігається дизрегуляція ритму серця з домінуванням активності парасимпатичної нервопої системи. Це може бути зумовлене або високою економічністю енергетичних і метаболічних процесів за рахунок високої тренованості водолазів і їхньої адаптації до екстремальних впливі о. або слабістю процесів мобілізації ресурсів, зниження резервних можливостей організму (синдром перенапруженості і астенізації) [Баєвський і ін., 1979, 1984]. Але с дані, що в цій групі водолазів зміни характеру регулювання ритму серця в більшому стулені зв'язані з високою напруженістю регуляторних систем. Про це свідчить різке підсилення у спектрах потужності повільних хвиль другого порядку за рахунок значної активації підкоркових нервових центрів, а також те, що згідно інтегральному критерію ПАРС регуляторні механізми організму знаходяться в стані перенапруженості [Баєвський і ін., 1986] . Як відомо, для стану перенапруженості характерні недостатність адаптаційних захисно-пристосувальних механізмів і їхня неспроможність забезпечити адекватну реакцію організму на вплив чинників зовнішнього середовища [Баєвський і ін., 1984; Меєрсон і ін., 1988]. Можливо, цим пояснюється той факт, що у більшості водолазів, у яких є обмеження професійної діяльності за станом здоров'я, відзначався саме цей тип вегетативного гомеостазу і регулювання ритму серця.

При оцінці змін функціонального стану дихальної і серцево-судинної систем у водолазів при систематичних багатократних гіпербарічних впливах також виявляється наявність двох різноспрямованих процесів. При першому розвиваються ефективні пристосувальні реакції, які можуть зберігатися тривалий час на структурному і метаболічному рівнях і спрямовані на підтримання високого функціонального рівня основних систем організму, послаблення початкових реакцій організму на гіпербарічні впливи, постдекомпресійних змін. Цей процес спостерігається у більшості водолазів з нормотонічним типом вегетативного гомеостазу або помірним домінуванням тонусу симпатичної або парасимпатичної нервової системи. При другому процесі відбувається накопичування і складання (кумуляція) негативних наслідків впливу гіпербарічного середовища. За відсутності профілактичних або корегірующих мір і при індивідуальній прихильності ці процеси призводять до розвитку в організмі явищ дезадаптації, що виявляються у формі функціональної декомпенсації тієї або інший системи і розвитку патологічної реакції. В частковості, у 90% водолазів з вираженим домінуванням вагусних впливів спостерігається різке зниження функціональних резервів організму, наявність бронхоспастичного синдрому, вегетативних розладів.

5. Загальні і індивідуальні закономірності змін функціонального стану організму людини як ультрастабільної системи при адаптації до гіпербаріїі реадаптації до нормобарічннх умов

5,1 Теоретичний аналіз змін функціонального стану організму людини як ультрастабільної системи при дії стресорних чинників Під час стресорних впливів на організм його реакція як ультрастабільної системи буде визначатися декількома чинниками: вихідним типом регулювання вегетативних функцій, інтенсивністю і тривалістю впливу, а також характером впливу, виборче активуючого певні ланки або механізми в регуляторних системах.

На підставі проведеного теоретичного аналізу отримані наступні висновки:

- зовнішні впливі слабкої або граничної інтенсивності незалежно від їхньої тривалості і характеру не призводять до значних змін в стані організму як ультрастабільної системи. За первинним збудженням слідує повернення організму у вихідний стан. Виняток складають нестійкі квазістационарні стани зі спектрами 8іБш, 8т8ЙЬ, БПЗтБЬ, БІБЬ, ЗЬБЙт і БіїіЬБт, які навіть при слабких зовнішніх збудженнях можугь перейти в стани функціональної напруги, перенапруженості, або виснаження регуляторних механізмів;

зоенішні стресорні впливі середньої інтенсивності або вище викликають більш складні перебудови в організмі, кінцевий результат яких залежить від характеру впливу і вихідного функціонального стану організму. Якщо у вихідному стані переважав тонус симпатичного відділу вегетативної нервової системи, то організм більш стійкий до впливів, які стимулюють активність парасимпатичного відділу. Якщо у вихідному стані переважали вагусні впливі, то організм більш стійкий до впливів, що активують симпатичну нервову систему;

- найбільш несприятливими є вихідні функціональні стани організму, при яких спостерігається або виражене домінування активності одного з відділів вегетативної нервової системи (симпатичного або парасимпатичного), або висока централізація управління кровообігу за рахунок великої активності коркових і підкоркових нервових центрів. В цьому випадку при дії стресорних чинників навіть середньої інтенсивності висока імовірність спонтанного або змушеного переходу організму в нестійкі стани зі спектрами Бт і Бо і розвитку дизрегуляції по симпатичному або парасимпатичному типу, а також перенапруження або виснаження (астенізація) регуляторних і адаптаційних механізмів;

- організми з нормотонічним типом регулювання або з помірним домінуванням тонусу симпатичного відділу вегетативної нервової системи добре переносять короткочасні інтенсивні зовнішні впливі Організми з помірним або вираженим домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи стійкі до тривалих впливу граничної і середньої інтенсивності.

5.2. Закономірності змін функціонального стану організму людини як ультра стабільної системи при гіпербарічшіх впливах

5.2.1. На підставі аналізу змін спектрів потужності кардіоритмограм під час короткочасних занурень на стислому повітрі на середні глибини і уяпу про організм як ультрастабільну систему були виявлені наступні закономірності:

- при короткочасних зануреннях на середні глибини під час перебування на ґрунті (ізопресія) гіпербарічні чинники середньої інтенсивності збільшують амплітуди спектральних максимумів в області середніх (БЬ) і високих (50 частот у ритмі серця. Це свідчить про підсилення вагусних впливів, а також про активацію підкоркових нервових структур. Характер змін спектральних компонентів в області низьких частот (8гп) більш складний. Якщо у вихідному стані спостерігалися низькі значення Бгп, то під час короткочасних занурень амплітуда збільшувалися, якщо високі — знижувалися. Декомпресія посилює активність симпатичної нервової системи (зростання амплітуди Біті) і ще більш активує підкоркові. структури (зростання амплітуди 8 і);

- під час експериментальних короткочасних занурень на стислому повітрі вихідні стани організму з вираженим домінуванням симпатичних впливів і з високою активністю підкоркових структур (БшБіВЬ) найменш сприятливі. Після компресії, під час перебування на ґрунті (ізопресія) і декомпресії, після закінчення занурення існує висока імовірність виникнення нестійких станів організму зі спектрами ЗіБгп, ЗіБтЗЬ, БАЗЬ, ЗіБЬБт. Вони небезпечні тим, що під час занурення або після їхнього 5акінчення можливі спонтанні переходи в стани виснаження регуляторних механізмів або стани предхвороби і хвороби (8т, Бо);

- вихідні стани організму з нормотонічним типом регулювання вегетативних

функцій або з помірним домінуванням симпатичних впливів і з низькою активністю іідкоркових структур (БшБЬ, більш сприятливі. Після компресії, під час

теребування на ґрунті (ізопресія) і після декомпресії імовірність виникнення іестійких станів організму зі спектрами БЙЗт, ЗйтБЬ мала. При помірному їомінуванні парасимпатичних впливів (БЬЗіп, БЬЗіпЗО після закінчення занурення іа стислому повітрі можлива поява станів зі спектрами БЬЗЙЗгп, для яких висока мовірність спонтанного переходу в нестійкі стани зі спектрами типу 5£5Ь, ЗІЗЬБш з іаступними переходами в стани виснаження регуляторних механізмів або стани іредхвороби і хвороби (Бш, Бо);

- організм з вихідним нормотонічним типом регулювання вегетативних функцій, з

юмірним домінуванням симпатичних впливів і з низькою активністю підкоркових труктур (ЗтБЬ, вже на 2-3 добу після короткочасного занурення на середні

либини може повністю відновитися без спеціальних реабілітаційних заходів спонтанні переходи). Якщо до початку занурення спостерігалося домінування

тонусу парасимпатичної нервової системи (8Ь8тп, ЗЬЗтйО, то повного відновлення організму на 2-3 добу не відбувається, і можуть знадобитися спеціальні впливи (наприклад, реабілітаційні заходи).

5.2.2. На підставі аналізу змін спектрів потужності кардіоритмограм під час серії короткочасних занурень в геліо-кисневому середовищі на глибини до 100 м були отримані наступні висновки:

- під час серії короткочасних занурень в геліо- кисневому середовищі у водолазів в ритмі серця в більшій мірі збільшуються амплітуди спектральних максимумів в області низьких (8т) і високих (БО частот. Це свідчить про переважне підсилення симпатичних впливів і активації підкоркових нервових структур. Декомпресія ще більш посилює активність симпатичної нервової системи (подальше зростання амплітуди 8т) і підкоркових структур (зростання амплітуди 5:0;

- в серії короткочасних занурень в геліо-кисневому середовищі вихідні стани організму з вираженим домінуванням симпатичних або парасимпатичних впливів і з високою активністю підкоркових структур (БтЗіБЬ, БЬБКш) найменш сприятливі, Під час серії занурень і після закінчення занурень існує висока імовірність виникнення нестійких станів функціональної напруги організму зі спектрами БіБш. 8й5т8Ь, БЙЬ, БКЬЗт, що довільно (спонтанно) можуть перейти в стани перенапруження або виснаження регуляторних механізмів, або стани предхвороби і хвороби (8т, 8о);

-- вихідні стани організму з нормотонічним типом регулювання вегетативний функцій, з помірним домінуванням симпатичних впливів і з низькою активність підкоркових структур (ЗтБЬ, ЗтЗЬБі) більш сприятливі. Однак, під час части> занурень або після їхнього закінчення можливо зміщення вегетативного гомеостаз) у бік вираженого домінування симпатичних впливів і підсилення активност' підкоркових нервових структур (Біті, БпіБГ і 8гп8£5Ь). Найбільш сприятливі пере; серією занурень в геліо-кисневому середовищі стани з помірним домінування?, тонуса парасимпатичної нервової системи, для яких характерні спектри типу БЬ8т БЬБшЗІ Під час занурень і після їхнього закінчення імовірність виникненні нестійких станів організму зі спектрами 8£8т, БГЗшЗЬ, БАЗЬ, 8й>Ь8т мала;

- у найближчому постдекомпресіонному періоді після серії короткочаснії) занурень в геліо-кисневому середовищі, як і у випадку з зануренням на стисломз повітрі, спостерігалося помірне або виражене домінування тонусу симпатично нервової системи, незалежно від вихідного стану організму. В процесі реадаптації д< кінця сьомої доби ані при одному з типів вихідного стану повного відновленні організму не відбулося. Однак, якщо вихідний стан організму характеризувавс; ваготонічним типом вегетативного гомеостазу і спектрами ритму серця типу БЬ8т БЬЗтЗґ, то на сьому добу після закінчення серії занурень вегетативний гомеоста:

¡ув близький до нормотонії, а напруга регуляторних механізмів була найбільш іизькою.

і*.2.3. На підставі аналізу змін спектрів потужності кардіоритмограм під час ривалих занурень в геліо неоно і геліо-неоно-кисневих середовищах па глибини іо 300 м були отримані наступні висновки:

- під час тривалих занурень в геліо неоно- і геліо-неоно-кисневих середовищах у юдолазів в початковій фазі перебування під підвищеним тиском в ритмі серця більшуються амплітуди спектральних максимумів в області низьких (Бш), середніх БЬ) і високих (БІ) частот. Це свідчить про підсилення активності як симпатичного, ак і парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи, а також про ктивацію підкоркових нервових структур. У подальшому, по мірі послаблення инників компресії і насичення організму газовим середовищем, початкова стрес-іеакція послаблюється і до кінця експозиції у більшості випадків відбувається табілізація функціонального стану організму, близького до вихідного. Декомпресія осилює активність симпатичної нервової системи (зростання амплітуди 8т) і [ідкоркових структур (зростання амплітуди БО;

■ при тривалих експозиціях в гіпербарічному середовищі вихідні стани організму з ираженим домінуванням симпатичних або парасимпатичних впливів і з високою ктивністю підкоркових структур (БтЗАЗЬ, 8Ь8£5т) залишаються найменш приятливимя. В перші години дії гіпербарії і після декомпресії існує висока уювірність виникнення нестійких станів функціональної напруги організму зі пектрами БіБш, 8С5т8Ь, БАЗЬ, БіБЬБт, що довільно (спонтанно) можуть перейти в таїш перенапруження або виснаження регуляторних механізмів, або стани редхвороби і хвороби (Бт, Бо). Крім того, при тривалій дії гіпербарічних чинників ля таких станів також можливий зрив гетерометричного регулювання кровообігу по импатичному або парасимпатичному каналам і розвиток дизрегуляції ритму серця

о гомеометричному типу з домінуванням тонусу парасимпатичного або импатичного відділів вегетативної нервової системи. В цьому випадку значно нижуються компенсаторні можливості регуляторних систем організму, і додатковий тресорний вплив у вигляді декомпресії призводить до перенапруження або иснаження регуляторних механізмів в постдекомпресіоішому періоді;

якщо вихідний стан організму характеризувався нормотонічним типом егулювання вегетативних функцій, або помірніш домінуванням симпатичних або арасимпатичних впливів з низькою активністю підкоркових структур (БгаЗЬ, тБЬБґ, БЬБт, БЬЗтБО, то при тривалих експозиціях в гіпербарічному середовищі і ісля декомпресії імовірність виникнення нестійких станів організму зі спектрами 518т,'8£>т8Ь, БЙЬ, БіЗЬБіп) мала. Певно, це зв'язане з тим, що чинник декомпресії іє на тлі адаптаційних зрушень в організмі, які компенсують дію гіпероксії;

- в І фазі реадаптації після тривалих занурень в більшості випадків спостерігаєтьс помірне або виражене домінування тонусу симпатичної нервової системи. І наступних фазах реадаптації організм може повністю відновитися без спеціальна реабілітаційних заходів (спонтанні переходи). Виняток складають випадки, в якиі вихідний стан організму характеризувався високою напругою регуляторних процесі

і вираженим домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи (БЬЗіБт). Дл його повного відновлення можуть зажадатися спеціальні впливи (наприкла; реабілітаційні впливи).

5.2.4. На підставі аналізу змін спектрів потужності кардіоритмограм під ча тривалих східчастих занурень в геліо -, неоно і геліо-неоно-кисневих середовищах н глибини до 350 м були отримані наступні висновки:

- при тривалому перебуванні в гіпербарічних умовах східчасті компрес призводять до складних перебудов у вегетативному гомеостазі. З зростанням тиск зовнішнього середовища після початкового загального збудження (зростанн амплітуд Біті, БЬ і БО послаблюються вагусні впливи і активність підкоркови структур (зменшення 8Ь і БО, підвищуегься тонус симпатичної нервової систем (збільшення Бт). Внаслідок, вегетативний баланс зміщується в бік симпатотоні Після закінчення декомпресії активність симпатичної нервової системи все щ переважає і при певному типі вихідного вегетативного гомеостазу можут виникнути стани перенапруження або виснаження регуляторних систем, для яки характерні недостатність захисно-пристосувальних механізмів; а також прояв окремих препатологічних синдромів;

- організми, що характеризуються у вихідному стані високою напругої регуляторних механізмів, вираженим домінуванням тонусу симпатичної нервове системи (йтБКЬ) найменш стійкі до частих компресій під час тривалих насичени занурень. Дня них під час занурень і в постдекомпресійному періоді висок імовірність виникнення нестійких станів функціональної напруги організму : спектрами (ЗЙЗт, БйЗтБЬ), що довільно (спонтанно) можуть перейти в стан перенапруження або виснаження регуляторних механізмів, або стани предхвороби хвороби (8ш, Бо);

- організми, що характеризуються в вихідному стані низькою напруго! регуляторних механізмів, помірним домінуванням в вегетативному гомеоста: тонусу парасимпатичної нервової системи (8Ь8т, ЗЬБітіБО найбільш стійки д частих компресії під час тривалих насичених занурень. Якщо вихідний ста організму характеризувався нормотонічним типом регулювання вегетативни функцій, або помірним домінуванням симпатичних впливів з низькою активнісп підкоркових структур (БтЗЬ, БгпЗЬЗО, то тривалість організму до компресійног стресу середня.

5.2.5. На підставі аналізу змін спектрів потужності кардіоритмограм у водолазів з різним досвідом занурення були отримані висновки:

- внаслідок багатократних і тривалих гіпербарічних впливів у 80% водолазів з нормо - або симпатотонічним типом регулювання вегетативних функцій (Біт^Ь, ЗшБЬЗО зберігається вихідний вегетативний гомеостаз, у 5% спостерігається підсилення активності симпатичної нервової системи і у 15% відбувається зрушення вегетативного гомеостазу в бік помірного домінування тонуса парасимпатичної нервової системи;

- у 44% водолазів з помірним домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи (8Ь8т, ЗЬБтЗі) зберігається вихідний тип гомеостазу, у 17% тонус парасимпатичної нервової системи збільшується, а у 39% спостерігається зміщення вегетативного балансу в сторону нормо - і симпатотонії;

- у 62% водолазів з вихідним вираженим домінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи (ЗЬБш, БЬБтЗґ, БЬБАВт) вегетативний баланс не змінюється, у 14% спостерігається зниження активності парасимпатичної нервової системи, у 24% вегетативний гомеостаз зміщується в бік нормо - або помірної симпатотонії;

- найбільш стійкими до тривалих багаторазових гіпербарічних впливів є організми з нормотонічним типом вегетативного гомеостазу або помірним домінуванням симпатичного або парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи (ЗтБЬ, БтЗЬБґ, БЬЗш, ЗЬБігіБі} на тлі низької централізації і напруги регуляторних систем, при цьому відбувається переважне зміщення вегетативного гомеостазу в бік домінування тонусу симпатичної нервової системи. Найменш стійкими до гіпербарічного впливу є організми з вираженим домінуванням активності одного з відділів вегетативної нервової системи і високою централізацією регуляторних механізмів (БтЗАЗЬ, ЗЬБІБш).

ВИСНОВКИ

1. За результатами оцінки вегетативного гомеостазу і загального стана регуляторних систем організму на основі математичного аналізу ритму серця в міжспусковому періоді виділено чотири групи водолазів: 1 - з нормотонічним типом регуляції кровообігу, 2-з помірним переваженням активності симпатичної нервової системи, З - з помірним і 4 - з вираженим переваженням активності парасимпатичної нервової системи. Для груп водолазів з нормотонічним типом вегетативного гомеостазу, а також з помірним переваженням тонусу симпатичного або парасимпатичного відділів нервової системи характерні низька або помірна напруга регуляторних механізмів організму. У водолазів із вираженим переваженням тонусу парасимпатичної нервової системи напруга регуляторних механізмів найбільш висока.

2. У водолазів з нормотонічним типом регуляції, а також з помірним переваження] активності симпатичного або парасимпатичного відділів вегетативної нервове системи практично усі фізіологічні показники відповідають нормі. У водолазів вираженим переваженням вагусних або симпатичних впливів на тлі високе напруженості регуляторних механізмів відзначається зниження функціональнії резервів організму внаслідок неекономічності функціонування дихання і кровообігу особливо при фізичних навантаженнях, виявляються симптоми різноманітті функціональних порушень, зокрема, розлади вегетативної нервової системі бронхіальної прохідності.

3. Під час одиночних короткочасних занурень на стислому повітрі гіпероксія підвищений парціальний тиск азоту викликають посилення вагусних впливів послаблення низхідних впливів центральних структур головного мозку. У водолазі із вихідним високим ступенем централізації регуляції кровообігу і вираженог домінування парасимпатичних впливів у гіпербарічних умовах виникає скороминуч дизрегуляція кровообігу з переваженням симпатичного або парасимпатичног елементів. Після закінчення декомпресії у цих водолазів висока можливісі виникнення вегетативних порушень. У водолазів із вихідною малою централізаціє! регуляції кровообігу і вегетативним гомеостазом нормо- або симпатотонічного типі виникнення під час або після занурень на стислому повітрі вегетативних розладі менш вирогідно.

4. Під час серії короткочасних занурень в геліо-кисневому середовищі у більшос-водолазів спостерігається посилення активності симпатичної нервової системі зменшення функціональних резервів дихальної і серцево-судинної систем. Пр цьому найменш стійкими до серії гіпербарічних впливів є водолази з виражени переваженням симпатичних впливів. Після закінчення серії короткочасних зануреь у водолазів швидкість і ступінь відновлення різноманітних функцій організм неоднакові і також залежать від вихідних типів вегетативного гомеостазу функціонального стана організму. Найбільше швидко і повно відновляютьс водолази, у яких вихідний стан організму характеризується симпатотонічним типо вегетативного гомеостаза.

5. Реакція організму людини на тривалу дію чинників гіпербарії має фазнм характер: фаза початкової адаптації і фаза відносно стійкої адаптації. У фа початкової адаптації реакція організму розвивається по типу “аларм-реакції”. В мі| послаблення чинників компресії і насичення організму газовим середовище! початкова стрес-реакція зникає, з'являються елементи стійкої адаптації вегетативні нервової системи, дихання і кровообігу. З ростом інтенсивності гіпербарічні впливів спостерігається посилення симпатичних впливів і різке підвищені напруженості регуляторних систем організму, виражені функціональні зсуви

истемах дихання і кровообігу, що призводять до їхнього стомлення і перенапруги, ;тотному зниженню резервних можливостей організму. При цьому фаза відносно тійкої адаптації може перейти у фазу функціональної напруги або виснаження.

. Реадаптація організму людини після трипалих гіпербарічних впливів протікає іазно і проходить такі етапи: гострі прояви, неповне пристосування, відносно тійкий стан і повне пристосування. Наявність і тривалість фаз реадаптації залежать ід гостроти і симптоматики постдекомпресійного астенічного синдрому, що, у свою ергу, визначаються глибиною занурення і тривалістю перебування у гіпербарічних мовах, В більшості випадків незалежно від вихідного типу вегетативного омеостазу організм може повністю відновитися без спеціальних реабілітаційних аходів. Виняток складають випадки, в який вихідний стан організму арактеризувався високою напругою регуляторних процесів і вираженим омінуванням тонусу парасимпатичної нервової системи. Для його повного ідновлення можуть бути потрібними спеціальні впливи.

. Внаслідок систематичних багатократних гіпербарічних впливів у більшості одолазів протягом їхній фаховій діяльності відзначається зсув вегетативного омеостазу в бік помірного переваження тонусу симпатичної нервової системи і осилення активності підкіркових нервових центрів. Загальний стан регуляторних истем організму характеризується функціональною напругою. У цих водолазів постерігаються адекватні реакції організму на екстремальні впливи гіпербарічного ередовища і тривале зберігання гарного функціонального стана організму. У той же ас у частини водолазів з помірним переваженням вагусних впливів, спостерігається «іщення вегетативного гомеостазу в бік вираженого переваження тонусу арасимпатичної нервової системи і перехід гетерометричного режиму регуляції итму серця в гомеометричний. У більшості водолазів, що мали обмеження фахової іяльності по стану здоров'я, відзначається саме цей тип вегетативного гомеостаза і егуляції ритму серця.

. Найбільш стійкими до гіпербарічних впливів як одноразових, так і багаторазових особи з нормотонічним типом вегетативного гомеостазу або помірного ереваження активності симпатичного або парасимпатичного відділу вегетативної ервової системи на фоні низкою централізації і напруги регуляторних систем. Іенш сприятливими є виражене переваження активності одного із відділів егетативної нервової системи і висока централізація регуляторних механізмів, тому ю при зовнішніх впливах висока можливість виникнення нестійких станів еренапруги або зриву адаптації.

. Показано, що при адаптації до гіпербарії організм людини поводиться як пьтрастабільна система. У вихідному стані організм може знаходитися в стаціонарному” або “квазістаціонарному” станах. Ознакою квазістационарного

стана с наявність у спектрах ритмокардіограм високочастотного компонента, щ відбиває процеси поточного або термінового пристосування (адаптації) організму д зовнішніх впливів. При гіпербарічних впливах перехід між станами відбувається п визначеним правилам. Ці стани і правила переходу можна класифікувати й описат за допомогою спектральних формул і індексів, хвильових чисел і комплекс математико-статистичних показників ритму серця.

СПИСОК

основнії* праць, опублікованих по темі дисертації

1. Оценка теплового состояния организма человека при различной степей теплозащиты // Физиол. журн. - 1987. - Т. 33, N6.- С. 59-65. (Козак В. А Фридлянский В.Я. Бондаренко А.П.).

2. Действие факторов гипербарической среды на центральную нервную систему Физиол. журн. - 1987. - Т. 33, N2.- С. 86-98. (Гуляр С.А.).

3. Современные концепции адаптации организма человека к гипербарии и ei реадаптации после декомпрессии // Физкол. журн. - 1990. - Т. 36, N4.- С. 115-12' (Гуляр С.А.).

4. Physiologic adaptation mechanisms in Arctic deep-sea divers // Undersea Biomed.Re

- 1990. - v.17, Suppl. - P. 146-147. (Dmitruk A., Gulyar S., Moisejenko Y.).

5. Адаптивные реакции у человека при многократном действии глубоководны сатурационных погружений // Физиол. журн.- 1991. - Т. 37, N4.- С. 11-19. (Гуля С.А., Моисеенко Е.В., Дмитрук А.И.).

6. Новое в механике форсированного дыхания человека в газовой сред экстремально высокой плотности // ДАН СССР.- 1990. - С. 751-754. (Гуляр С.А Болтычев И.Р.).

7. Дыхательный синдром высокой плотности: III. Функциональное значені осцилляций респираторных потоков при дыхании в плотных газовых средах Физиол. журн. - 1991. - Т. 37, N4.- С. 32-39. (Гуляр С.А., Болтычев И.Р.).

8. Непрерывная неинвазивная регистрация параметров кровообращения во врел . проведения пробы Вальсаньвы при повышенном давлении окружающей среды

Физиол. журн. - 1991. - Т. 37, N5.--C. 36-41. (Гуляр С.А., Рэбен В.А, Евтушеш A.JL, Эплер М.А.).

9. Automatic expert-system of calculation of divers' maximal energy expenditures at wo under water for depth 40-300 m and of ergonomic evaluation of new dives' technoloj and un derwater tools // Nurkownia saturowane problematika techniczna. - Gdyni AMW. - 1991. - S. 15-24. (Gulyar S. A., Rindin A.V.).

0.Отдаленные последствия систематического влияния комплекса факторов реальных погружений на вентиляторную функцию водолазов глубоководников // Авиакосм, и эколог, мед. - 1992. - Т. 26, N1.- С. 15-19. (Дмитрук А.И.).

1.Зміни статичних та динамічних характеристик зовнішнього дихання водолазів після короткочасних занурень на глибину до 100 м // Физиол. жури. - 1993. - Т. 39, N5-6. - С 27-33. (Гуляр С.А., Дмітрук А.І.).

2.Adaptation of breathing to hyperbaria: many years monitoring and correction // Long term health effects of diving. / Ed. A.Hope, T.Lund, D.H. Elliot, M.J. Halsey, H.Wiig. -Bergen, Norway, 1994.- P. 343-358. (Gulyar S.A.).

3.Функціональні завдання та структура автоматизованого робочого місця лікаря-барофізіолога // Укр. журнал медичної техніки і технології. - 1995. - N4. - С. 70-74. (Гуляр С.О., Євтушенко O.JT., Стебновський О.А., Ковєрзнєв JI.M.).

4.Первый опыт и перспективы антарктических подводных исследований // Бюл. УАЦ / Ред. П.Ф. Гожик. - Київ: Укр. ангарк. центр Міннауки України, 1998. - Т. 1, Вип. 2. - С. 214-227. (Гуляр С. А.)

5.К оценке возрастных ограничений водолазов-глубоководников // Военно-морской журн. - 1999. - Т. 320, №9. - С. 66-69. (Дмитрук А.И., Гуляр С.А., Крамар И.П.).

6.Зміни кровообігу залежно від типу вегетативного гомеостазу у водолазів при зануреннях на глибини 65 м // Фізіол. журн. - 1999. - Т. 46, N5. - С.38-48.

7.Вегетативний гомеостаз і фізична працездатність у водолазів-глибоководників // 36. наук, праць Рівненського економіко-гуманітарного інституту “Концепція розвитку галузі фізичного виховання і спорту в Україні”. - Рівно: Ліста, 1999. - С. 145-152.

8.Применение теории ультрастабильных систем для оценки функционального состояния организма человека//УСиМ.—2000. - N1.-C. 15-21.

9.Временное руководство по реабилитации водолазов / М.: Мннгазпром, 1990.- 46 с. (коллективный автор).

0.Вплив густини газових сумішей на вентиляторну функцію людини Н Тез. доп. XII зїзду Укр. Фізіол. тов.. - Львів. - 1986. - С. 160.

1.Вентиляторная реакция на гиперкапншо у лиц, адаптированных к действию повышенного давления // Спец. сб. N166 - JI. - 1986. - С. 104. (Евтушенко А.Л., Литвинский А. М., Доломан Л.Б.)

2.Нормативы параметров вентиляторной функции легких у человека // Тез. 4-ой конф., поев. 90-летию со дня рождения ак. Е.М.Крепса. - Л.: ВмедА им. С.М. Кирова. - 1989. - С. 31. (Евтушенко А.Л.).

3.Oscillatory mechanism of man's forced breathing disorders in gas medium of very high density // Program and abstracts, XYIIth Annual Meeting of EUBS on diving and hyperbaric medicine. Heraklion, Creece. - 1991. - P. 38. (Gulyar S. A., Boltychev I.R.)

24,Оценка уровня здоровья водолазов на основании индекса функциональш готовности // Материалы раб. сов. "Спироэргометрия". - Астрахань - 1992,- С. 2 29. (Гуревич М.И.)

25.Изменения гемодинаміки и вегетативного гомеостаза при пробе Вальсальвы гипербарической среде //Тези доп. наук. конф. присвяченої 150-річчю кафеді фіз. людини та тварини Київського університету. -К.: "Либідь". - 1992. - С.27-28.

26.Постдекомпресійний синдром та фізіологічне обгрунтування стратегії реабілітаї працездатності водолазів // Тез. XIV з'їзда Українського фізіологічного то ім.І.П.Павлова. - Київ - 1994. - С.349. (Гуляр С.О., Ольшанскі Р., Пахут М.).

27.Pulmonary mechanical function after short-term dives to depths down tolOO m // Prc of XXth Annual to Meeting of EUBS on Diving and Hyperbaric Medicine. - Turki\ Istambul. - 1994. - P. 473-478. (Gulyar S., Skrzynski S., Pachut М., Golovaty V.).

28.Functionl reserves and age limits for manyyears deep dives // Proc. of XXth Annu Meeting of EUBS on Diving and Hyperbaric Medicine:Turkive, Istambul, 1994, P. 2

31. (Gulyar S., OJszanski R.)/

29.Методологические подходы к оценке функционального состояния организ; водолазов при профессиональной деятельности // Materialy YI Sympozji Nurkowanie-Problematyka Techniczna: Gdynia, 13-14 pazdziemira, 1994, P. 144-14 (Гуляр С.A.).

ЗО.Осцилляторный механизм и его использование в подводных дыхательш аппаратах // Materialy YI Sympozjum Nurkowanie-Problematyka Techniczna: Gdynia - 1994. - P. 155-163. (Гуляр С.А., Скжински С.).

ЗI .Autonomic nervous system in air dives // Materialy II Miedezynarodovwey konferen naukowej “Aktualne probemy medycyny hiperbarycznia і techniki nurkowania”. Gdynia. - 1995.-P. 20.

32.Relation between autonomic homeoctasis changes and circulation response intrathoracic pressure increase in hyperbaric environment // Proc. of XXIst Anni Meeting of EUBS on Diving and Hyperbaric Medicine/ - Helsinki, Finland. - 1995. -292-294. (Gulyar S.A., Olszanski R.).

33.Дизбарія та дизоксія: закономірності регуляції транспорту респіраторних газії людини // Фізіол.журн,- 1996. - Т. 42, N3-4. -С.15. (Гуляр П.С., Гуляр С.1 Ольшанські P.).

34.Регулирование состояния функциональной системы дыхания и кислородн режимов организма при гипербарии И Тез. докладов Российского конгреї патофизиологии "Патофизиология органов и систем. Типов патофизиологические процессы. (Экспериментальные и клинические аспекта)' М.: РГМУ. - 1996. - С. 119. (Гуляр С.А., Ольшански Р., Пахут М., Гуляр П.С.)

15.Дизбарія та дизоксія: закономірності регуляції транспорту' респіраторних газів у людини // Фізіол.журн. - 1996. - Т. 42, N3-4. - С. 15. (Гуляр С.О., Гулчр П.С., Ольшанські P.).

16.Синдром великого опору диханню // Фізіол.журн. - 1996. - Т. 42, N3-4. -С.17 (Гуляр С.О., Скжинські С.).

17. Autonomic nervous control of circulation and its disorders in compressed air // Proc. of XXII Int. Jont meeting on Hyperbaric and Underwater Medicine: - Italy, Milano. -1996. - P. 549-552. (Ilyin V., Gulyar S., Olszansky R.).

18.А.С. N 1651853CCCP, МКИ5А61В5/00. Способ определения максимально допустимого времени работы человека при гипербарии / Гуляр С. А., Ильин В.Н., Евтушенко A. JI, Дмитрук А.И., Захарченко В.В. (СССР) - N4618801; заяв. 12.12.88; Опубл. 30.05.91, Бгол. N 20. - 1991. - С.12.

19.А.С. N 1836918СССР, МКИ5А61В5/16. Способ определения мак сималыюго времени пребывания акванавта под водой / Евтушенко A.JL, Ильин В.Н., Дмитрук А.И., Захарченко В.В. (СССР). - N4871851; заяв. 09.10.90; Опубл. 30.08.93, Бкш. N

32,- 1993.-С.14.

зо

АНОТАЦІЇ

Ільїн В,М. Особливості адаптації організму людини до гіпербарії залежи від типу вегетативного гомеостазу. — Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеню доктора біологічних наук з спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. - Інститут фізіології ім. О.С Богомольця НАН України, Київ, 2000.

Дисертація присвячена вивченню основних фізіологічних закономірносте змін функціонального стану організму людини в процесі адаптації до гіпербарії реадаптації до нормобарічних умов. Досліджені зміни вегетативного гомеостаз; дихання, кровообігу. Встановлено, що залежно від характеру гіпербарічних чинникі найбільш стійкими до гіпербарічних впливів є організми з нормотонічним типо вегетативного гомеостазу або помірним переваженням активності симпатичного аб парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи. Показано, що внаслідс багаторічних систематичних гіпербарічних впливів у водолазів спостерігаються ді різноспрямованих процеси, перший з яких зв'язаний з формуванням в організї корисних пристосувальних перебудов, оптимізуючих реакції на гіпербарію, другий з суттєвим зниженням функціональних резервів, перенапругою або виснаження адаптаційних механізмів. Експериментально доведено гіпотеза, що під чг гіпербарічних впливів організм людини веде себе як ультрастабільна системі Визначені критерії індивідуальної спроможністі організму до адаптації до гіпербарі Результати упроваджені шляхом доповідей, публікацій, видання керівництва п реабілітації водолазів-глибоководників, 2 авторських свідоцтв на винахід.

Ключові слова: гіпербарія, адаптація, гомеостаз, ультрастабільна систем; ритм серця, вегетативна нервова система, дихання, кровообіг, фізичі працездатність.

Ильин В.Н. Особенности адаптации организма человека к гипербарии зависимости от вегетативного гомеостаза. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук г специальности 03.00.13 — физиология человека и животных. — Институт физиолога им. A.A. Богомольца НАН Украины, Киев, 2000.

Диссертация посвящена изучению основных физиологическі закономерностей изменений функционального состояния организма человека процессе адаптации к гипербарии и реадаптации к нормобарическим условиям зависимости от исходного типа вегетативного гомеостаза. Исследованы методам спиро- и пневмометрии, газовой инфракрасно- и масс-спектрометрии, полярографи: интервало- и электрокардиографии, артериальной осциллометрии, статистическог

сорреляционного, регрессионного, факторного, кластерного и спектрального шализа изменения вегетативной нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой :истем. На основании математического анализа ритма сердца у водолазов выделено (етыре типа вегетативного гомеостаза и установлены качественные к соличественные связи статистических и спектральных характеристик ритма сердца с физиологическими показателями функционального состояния организма. Во время щаптации к гипербарии и реадаптации к нормобарическим условиям »характеризованы изменения волновой структуры ритма сердца и вегетативного омеостаза в зависимости от длительности и интенсивности гипербарических сияний и состава газовой среды. Установлена высокая корреляция между [зменениями вегетативного гомеостаза и характером реакций дыхания и :ровообращения на комплексное действие гипербарических факторов. Выявлено, то в зависимости от характера гипербарических факторов наиболее стойкими к ипербарическим воздействиям как однократным, так и многократным являются |рганизмы с нормотоническим типом вегетативного гомеостаза или умеренным [реобладанием активности симпатического или парасимпатического отдела егетативной нервной системы на фоне низкой централизации и напряжения 1егуляторных систем. Менее благоприятными являются организмы с выраженным [реобладанием активности одного их отделов вегетативной нервной системы и ысокой централизацией регуляторных механизмов, так как при внешних оздействиях высока вероятность возникновения неустойчивых состояний [еренапряжения или срыва адаптации. Показано, что в результате многолетних истематических гипербарических воздействий с увеличением возраста и стажа абот у водолазов в зависимости от исходного типа вегетативного гомеостаза [аблюдаются два разнонаправленных процесса, первый из которых связан с гармированием в организме полезных приспособительных перестроек, птимизирующих реакцию на гипербарию, второй - с существенным снижением >ункциональных резервов, перенапряжением или истощением адаптационных [еханизмов, развитием в отдельных системах организма пре- и патологических зменений, в частности, расстройств вегетативной нервной системы, бронхиальной роходимости.. Экспериментально доказано, что при адаптации к гипербарии рганизм человек ведет себя как ультрастабильная система. При гипербарических оздействиях переход между состояниями происходит по определенным правилам. >ти состояния и правила перехода классифицированы и описаны с помощью пектрапьных формул и индексов, волновых чисел и комплекса математико-гатистических показателей ритма сердца. Построены схемы и проведен горетический анализ возможных изменений организма при внешних воздействиях азличной интенсивности. Определены критерии, которые характеризуют

индивидуальную способность организма к адаптации к гипербарии. Результаті внедрены путем докладов, публикаций, изданием руководства по реабилитациі водолазоп-глубоководников, 2 авторских свидетельств на изобретение.

Клгоченые слова: гипербария, адаптация, гомеостаз, ультрастабильная системг ритм сердца, вегетативная нервная система, дыхание, кровообращение, физическа работоспособность.

Ilyin V.N. Adaptation of Human Organism to Hyperbaria Depending on the Type of Autonomous Homeostasis. - Manuscript.

Dissertation for the scientific degree of doctor of biological sciences in specialit 03.00.13 - physiology of man and animals. — The O.O. Bogomoletz Institute с Physiology, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2000.

The dissertation is devoted to the study of basic physiological mechanisms с changes in functional condition of human organism while adapting to hyperbaria an rcadapting to normobaric conditions depending on the initial type of autonomoi. homeostasis. Autonomous homeostasis, breathings, blood circulation had been studied.

It was shown that the most resistant to hyperbaric influences are the organisms wit normotonic type of autonomous homeostasis or with moderate predominance of activity с sympathetic or parasympathetic divisions of autonomous nervous system. In divers as result of long-term regular hyperbaric influences two differently directed processes wei shown, one of which is connected with formation of some beneficial adaptive r< arrangements in the organism to optimize the response to hyperbaria. Another type < processes is related to essential decrease in functional capacity, overloading or exhaustir in adaptation mechanisms, progressing pre- and pathological alterations as such withi certain systems of the organism.

Hypothesis about human organism behaving like an ultrastable system durir hyperbaric influences was experimentally proven. Criteria had been defined which refle the individual capacity of human organism to adapt to hyperbaria. The results i researchers had been implemented by means of the presentations, published article issuing of the manual on rehabilitation of deep-sea divers, 2 inventor's certificates.

Key words: hyperbaria, adaptation, homeostasis, ultrastable system, cardial rhythm, autonomous nervous system, breathing, circulation, physical performance.

Підписано до друку 22.02. 2000 p. Формат 60x84/16. Папір офсетний. Друк офсетний.

Обсяг 2,0 друк.арк. Тираж 100 екз. Замовлення № 84.

Видавництво та друк - Інформаційно-видавничий центр Товариства "Знання" України

01005, Київ-5, вул. Велика Васильківська (Червоноармійська), 57/3, к.214.

Тел. 227-41-45,227-30-97