Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности"
На правах рукописи
□□344751G
ЩЕРБИНА Федор Александрович
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНО-ПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА МОРЯКОВ РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА В ТРАНСШИРОТНЫХ РЕЙСАХ РАЗЛИЧНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ
ОЗ.ООЛЗ - Физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
0 2 ОЯТ 2000
Архангельск - 2008
003447516
Работа выполнена на кафедре гигиены и медицинской экологии ГОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» (г. Архангельск) и кафедре основ безопасности жизнедеятельности и медицинских знаний ГОУ ВПО «Мурманский государственный педагогический университет»
Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор
Гудков Андрей Борисович
Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор
Торшин Владимир Иванович
доктор медицинских наук, профессор Лупачев Валерий Валентинович
доктор медицинских наук, профессор Попов Владимир Викторович
Ведущая организация • ФГУП «НИИ промышленной и морской
медицины» Федерального медико-биологического агентства (г. Санкт-Петербург)
Защита диссертации состоится Y г> О^^Л^Ъ^ 2008 года в часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.191.01 при Поморском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 1630451, г. Архангельск, ул. Бадигина, д. 3.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Поморского государственного университета.
Автореферат разослан « 2008 г.
Учёный секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, кандидат медицинских наук, доцент
Н.В. Афанасенкова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Постоянно возрастающая роль рыбопромыслового флота в условиях нового механизма хозяйствования, расширение районов промысла, совершенствование и модернизация судов, работа сокращенной численностью экипажа предъявляют новые требования к медицинскому обеспечению моряков (Казакевич Е.В., 1997; Гудков А.Б. и др., 1998; Лупачев В.В., 1999, Довгуша В.В. и др., 2002; Юрьев Ю.Ю., 2000; Архиповский В.Л., Казакевич Е.В., 2007).
Для всех судов, независимо от их назначения, характерен комплекс общесудовых неблагоприятных факторов среды, составляющих фон, на котором протекает труд и отдых членов экипажа в течение рейса (Бычихин Н.П., 1978; Вареников И.И., 1983; Мызников И.Л., 1997; Писаренко Е.Ф., Тимофеев В.Н., 1997; Оправин A.C., 2001; Довгуша В.В., Мызников И.Л., 2006). Плавание связано с непрерывной сменой климатических зон, длительным отрывом от берега, различным спектром деприваций на фоне выраженного эмоционального напряжения, вызванного «физиологической платой» за напряженность адаптационного процесса (Жолус Б.И и др., 1991; Ломов О.П., 1993; Сапов А.И., 1998), ведущего к формированию хронического стресса (Кириллов О.И., 1976) и отсутствием условий для полноценного восстановления вне регламента рабочего времени (Суханов С.Г. и др., 1998; ДовгушаВ.В., Иванина Л.А., 2002).
Моряки морского рыбопромыслового флота в России представляют самый большой отряд работников транспорта. Ежегодно списываются с судов по состоянию здоровья 4-6 % моряков, что не может не наносить социальный и экономический ущерб. Следует отметить, что так называемая «возрастная» патология моряков в среднем «помолодела» на 5 лет. Формы патологии и заболеваемость моряков в 40 лет примерно соответствуют аналогичным показателям профессиональных групп рабочих и служащих на берегу в 45 лет (Ломов О.П., 1998; Лупачев В.В., 2001).
Сохранение здоровья моряков судовых команд рыбопромыслового флота является важной задачей для поддержания высокой производительности их труда и профессионального долголетия. В связи с этим разработка мероприятий первичной и вторичной профилактики должна базироваться на знаниях физиологических механизмов адаптации моряков в рабочем цикле на фоне хронического стресса (Сидоров П.И., Муратова И.Д., 1982; Прохватилов А.Ю., 1994; Попов В.А., 1997). Один из путей повышения эффективности профилактических и лечебных мероприятий связан с
решением недостаточно исследованного до сих пор аспекта проблемы адаптации человека к условиям длительного плавания, особенно на рыбопромысловом флоте - это дифференциация адаптивных сдвигов от предпатологических состояний, а также своевременная диагностика последних в условиях инициализации адаптационного процесса при индивидуальных типах его формирования (Солодков A.C., 1981; Стенько Ю.М. и др., 1986). Не утратило также своей актуальности изучение вопросов сравнительной оценки влияния на организм моряков различной продолжительности пребывания экипажей в море (Лупачев В.А., Попов В.В., 1997).
Профилактика возможных неблагоприятных изменений в организме моряков, а также их коррекция не возможна без экспресс-диагностики функциональных состояний организма моряков (Мызников И.Л. и др., 2005). Одним из перспективных направлений является поиск неинвазивных методик тестирования адаптационных возможностей организма человека, диагностика резервов основных регуляторных систем и межсистемных взаимоотношений (Баевский P.M. и др., 1984, 2001; Михайлов В.М., 2000).
Поэтому в условиях профессиональной деятельности моряков в длительных рыбопромысловых трансширотных рейсах необходимо определить на современном теоретическом и методическом уровне динамическую структуру адаптации и решать проблему своевременной диагностики предпатологических состояний в условиях адаптационного процесса при индивидуальных типах его формирования для эффективного прогноза судовым врачом пограничных состояний, предупреждения заболеваний и проведения оздоровительных мероприятий как медицинского, так и социального характера.
Все вышеизложенное и побудило провести настоящее исследование.
Цель и задачи исследования.
Цель работы: установить особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности для выявления критериев распознавания донозологических состояний у судовых специалистов и поддержания оптимального уровня работоспособности в период плавания.
Для достижения поставленной цели решался комплекс следующих задач:
1. Исследовать динамику приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в натурных условиях длительных трансширотных рейсов различной продолжительности.
2. Изучить возможность применения и валидность методики оценки со3-потенциала головного мозга для определения реактивности организма и его резервных возможностей у моряков в условиях плавания.
3. Оценить изменения в вегетативном обеспечении компенсаторно-приспособительных реакций организма моряков в рейсах различной продолжительности.
4. Выделить типы адаптационного поведения у моряков в условиях длительных рейсов.
5. Исследовать индивидуально-типологические различия в динамике статистических характеристик ритма сердца и и5-потенциала головного мозга у моряков на вахтенную нагрузку в условиях длительного плавания.
6. Разработать критерии индивидуальной донозологической диагностики состояния организма моряков в условиях рейсов различной продолжительности.
Концепция работы. Выраженность, характер и скорость изменений, происходящих в организме моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах зависят от сочетанного воздействия климатогеографических факторов, судовой среды и продолжительности плавания.
В динамике рейса по мере исчерпания резервов организма моряков происходит десинхронизация и поиск новых взаимосвязей между функциональными системами организма с целью наиболее экономичной и эффективной регуляции оптимального баланса со средой и рабочим циклом. В первую очередь нарушается эффективная регуляторная функция структур мозга, что в дальнейшем приводит к снижению функциональных возможностей сердечно-сосудистой и других систем.
Оценка функционального состояния организма моряков в течение рейса с применением неинвазивных методик тестирования адаптационных возможностей организма, диагностики резервов основных регуляторных систем и межсистемных взаимоотношений с соответствующим математико-статистическим анализом позволяет определять структуру и течение адаптационного процесса в специфических условиях профессиональной деятельности. Применение нормирования величин в сигмальных коридорах при описании динамики физиологических исследований даёт возможность
оценивать изучаемые процессы по качественным характеристикам, что является важным инструментом диагностики различных функциональных состояний складывающихся в производственном цикле.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Оценка функционального состояния организма моряков и выявление количественно-качественных связей в физиологических системах в длительных рыбопромысловых рейсах на основе применения методик исследования Шз-потенциала головного мозга и вариабельности сердечного ритма, позволяет дифференцировать и прогнозировать вероятные формы адаптивных и донозологических состояний с целью своевременной коррекции судовым врачом выявленных отклонений.
2. У судовых специалистов в длительных трансширотных рейсах не наступает истинной адаптации к условиям работы в море. На втором месяце плавания впервые выявляется стратегия экономизации функций, второй и третий месяцы отличаются большим напряжением механизмов адаптации, уровень нейрофизиологической фоновой активности и реактивности находятся в обратной зависимости друг с другом (чем выше активность организма, тем ниже его реактивность). На третьем месяце формируется состояние переутомления. У моряков, находящихся в рейсе предельно допустимые сроки, развивается состояние дезадаптации по типу функциональной рефрактерности. Доля лиц с затрудненной адаптацией в 3-х месячном рейсе составляет 3,0 %, а при 5-месячном плавании - 6,7 %. В тоже время 8,9 % моряков эффективно адаптируются в условиях хронического стресса.
3. Реализация адаптивных программ на фоне функционального напряжения сопровождается синхронизацией функций, уровень функциональной активности в предвахтенный период определяет динамику параметров к концу вахты. По мере исчерпания резервов организма моряков происходят явления десинхронизации. К концу плавания наблюдается инверсия вегетативной реактивности: усиление активности симпатической системы на фоне предшествующего парасимпатического преобладания и наоборот, что обусловлено законом исходной величины.
Научная новизна работы заключается в том что:
- впервые в условиях длительных рыбопромысловых рейсов у моряков выявлены закономерности изменений со5-потенциала головного мозга;
- обнаружен феномен инверсии вегетативной реактивности под влиянием комплекса факторов, влияющих на организм моряков в длительном плавании;
- установлено, что у моряков в динамике рейса уровень нейрофизиологической фоновой активности и реактивности находятся в обратной зависимости;
- выявлено, что одинаковое функциональное состояние организма в экипажах моряков поддерживается за счет различных механизмов адаптации к судовой среде;
- показано, что в рейсах различной продолжительности у моряков возникают индивидуальные стратегии формирования приспособительных физиологических реакций;
- выделены четыре основных типа адаптационного поведения.
Теоретическая значимость работы. Выявленные особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности дополняют один из разделов физиологии труда.
Использование применённого в диссертационной работе методического подхода позволяет дифференцированно оценивать вероятные формы адаптивных и донозологических состояний у моряков в условиях морских рейсов различной продолжительности.
На основе исследований, проведённых в условиях профессиональной деятельности моряков, определена динамическая структура адаптации для решения проблемы своевременной диагностики предпатологических состояний в условиях адаптационного процесса при индивидуальных типах его формирования для эффективного прогноза судовым врачом пограничных состояний, предупреждения заболеваний и проведения оздоровительных мероприятий как медицинского, так И социального характера.
Результаты изучения особенностей формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в рейсах различной продолжительности могут быть использованы в качестве научного материала в организации учебного процесса на кафедрах терапевтического профиля медицинских ВУЗов для обучения студентов, а также врачей на курсах последипломного усовершенствования и специализации.
Работа выполнена в рамках региональной научно-технической программы «Здоровье населения Европейского Севера» (2002 - 2007 гг.) и имеет номер государственной регистрации 01200711744.
Практическая значимость. Разработана методика оценки ш5 -потенциала для определения реактивности организма моряков в условиях плавания, его резервных возможностей, механизмов формирования адаптационных программ.
Применение нормирования величин в сигмальных коридорах при описании динамики физиологических исследований позволяет оценивать изучаемые процессы по качественным характеристикам, что даёт в руки судового врача инструмент диагностики различных функциональных состояний, складывающихся в производственном цикле.
Результаты исследования могут быть использованы для подготовки программы реабилитации и рекреации плавсостава.
В качестве методики мониторирования изменений в состоянии вегетативной нервной системы в рабочем цикле обосновано применение кардиоинтервалографии и индекса Мызникова (ИМ).
Реализация результатов исследования.
Результаты диссертационного исследования используются в лечебно-диагностическом процессе МУЗ «Мурманская городская клиническая больница скорой медицинской помощи» ( акт внедрения от 15.09.2005 г.), в отделении функциональной диагностики объединённой медико-санитарной части «Севрыба» (акт внедрения от 10.05.2006 г.), в работе функционального отделения военно-морского клинического госпиталя Северного флота (акт внедрения от 06.11.2007 г.), в работе ФГУ «Северный медицинский центр им. Н.А.Семашко Росздрава РФ» (акт внедрения от 19.11.2007 г.).
Диссертационные материалы внедрены в педагогический процесс на факультете физической культуры и безопасности жизнедеятельности Мурманского государственного педагогического университета (акт внедрения от 15.09.2005 г.), на кафедре гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета (акт внедрения от 08.02.2006 г.), на факультете адаптивной физической культуры С.-Петербургского государственного университета физической культуры (акт внедрения от 15.09.2007 г.), на кафедре патофизиологии Кировской государственной медицинской академии (акт внедрения от 02.10.2007 г.), на
кафедре нормальной физиологии С.-Петербургского государственного университета физической культуры (акт внедрения от 20.10.2007 г.).
Результаты диссертационной работы внедрены в научные исследования С.-Петербургского научно-исследовательского института физической культуры (акт внедрения от 10.10.2007 г.).
Результаты диссертационной работы вошли в два методических руководства «Методика контроля за функциональным состоянием моряков. «Омегаметрия» ( 2003 г.) и «Методика контроля за функциональным состоянием моряков. «Ритмография» ( 2005 г.).
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на юбилейной научно-практической конференции «Успехи военно-морской терапии и кардиологии» (г. Санкт-Петербург, 1997); Всеармейской научной конференции, посвященной 45-летию кафедры авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии «Актуальные проблемы авиационной и космической медицины» (г. Санкт-Петербург, 2003); Международном Симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: Теоретические аспекты и практическое применение» (г. Ижевск, 2003); Международном Симпозиуме «Жизнь и работа человека на Севере» (Костомукша (Республика Карелия) - Оолу (Финляндия), 2003); научно-практических конференциях «Медицинское обеспечение сил флота в условия Кольского Заполярья» (г. Видяево, 2004; г. Североморск, 2005; Видяево, 2006, 2007); Международной научно - практической конференции «Физическая культура и спорт как фактор здоровья и благополучия» (г. Мурманск, 2006); заседании проблемной комиссии по физиологии и восстановительной медицине Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск, 2007,2008 ).
Материалы исследования опубликованы в 47 печатных работах, в том числе 14 в ведущих рецензируемых научных журналах, в которых должны быть опубликованы научные результаты диссертаций на соискание учёной степени доктора наук.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 259 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения и списка литературы. Работа иллюстрирована 10 рисунками, содержит 37 таблиц,
библиографический указатель литературы включает 458 источников (382 отечественных и 76 иностранных).
Представляемая диссертационная работа является обобщением результатов многолетних комплексных натурных исследований. Планирование и их организация, проведение методик, а также обработка, анализ и обобщение материалов исследования выполнены лично автором.
Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность Мызникову Игорю Леонидовичу, начальнику медицинской службы Видяевского р-на базирования сил Северного флота, кандидату медицинских наук за помощь и поддержку в выполнении работы.
ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЁМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основу настоящего исследования составили динамические наблюдения за рыбаками северного бассейна во время работы в условиях длительных рейсов. Исследование проводилось на 7 рыбопромысловых судах рыбопромышленного объединения «Севрыба».
Всего обследовано 200 человек - практически здоровых мужчин, не состоящих на диспансерном учете в медсанчасти «Севрыба» и не предъявляющих жалоб на момент исследования. Возраст моряков от 20 до 45 лет, т.е. в соответствии с возрастной классификацией, все лица находились в стадии оптимального здоровья и стабилизации жизненных функций (Ткаченко Б.И., 1994).
Режим труда обследуемых контингентов характеризуется следующими сменами: 8 часов работы - 4 часа отдыха - 4 часа работы - 8 часов отдыха. Во всех группах рабочее время в течение суток составляло 12-14 часов с перерывами на обед.
При определении комплекса методик исследования, характеризующего текущее состояние функциональной адаптации организма к влиянию неблагоприятных факторов профессиональной среды учитывалось, что обследование будет проводиться в сложных условиях рейса. Поэтому при минимуме регистрируемых параметров методики должны были позволять получать максимум информации, которая в большинстве своем должна быть доступна для формализованной обработки и оценки, т.е. с помощью компьютерных систем позволять получать результаты обследования в реальном масштабе времени и формировать базу данных для их биометрической обработки и оценки.
Таким образом, объем исследования и выбор методик во многом определялись экспедиционным характером работы. Динамику
функционального состояния у моряков-рыбаков во время длительных рейсов оценивали по результатам проведения ряда клинико-физиологических и психологических исследований (табл. 1).
Таблица 1
Объем и методики исследований, проведенные на разных этапах рейсов
Этапы (количество обследований, ед)
Методики 1 2 3 4 5 6 7 Всего
Вариационная 725 725 420 750 - 225 - 2845
пульсометрия в покое
Вариационная 725 725 420 750 - 450 - 3070
пульсометрия до и
после вахты
Измерение АД, ЧСС в 725 725 420 750 204 450 280 3554
покое
Измерение АД, ЧСС в 725 725 420 750 408 900 560 4488
покое до и после вахты
Проба с физической 120 80 200
нагрузкой
Инсулиновая проба 50 60 110
Исследование 60 60
экскреторной функции
слюнных желез (К-№)
Измерение соб - 2244 2970 1760 6974
потенциала в покое, до
и после вахты
Тест САН 90 80 170
Тест Айзенка 40 40
Шкала астении 102 80 182
Всего 2900 ЗОЮ 1680 3060 2856 5307 2880 21693
Участникам обследования обеспечивалась стандартность проведения исследования. Морякам сообщалось о нем за два дня до его начала. Исследуемый получал информацию о цели и характере процедуры, давались общие советы относительно ее выполнения. Обследуемым указывалось на то, что данные исследований не будут занесены в личные книжки и ни как не отразятся на результатах планового медицинского освидетельствования плавсостава.
В состоянии покоя (сидя, после отдыха) определяли частоту сердечных сокращений (пальпаторно) и артериальное давление (по методу Н.С.Короткова). Измерение артериального давления у одного и того же
11
индивидуума в течение рейса проводили в одно и тоже время суток до и после вахты (работы). Температура воздуха, в медицинском блоке, где проводились исследования, поддерживалась в пределах 20-22°С. Все обследуемые были проинформированы о том, что перед обследованием нельзя пить кофе, крепкий чай, курить.
Для оценки вегетативного баланса использовали индекс Мызникова (ИМ) (1995), представляющий собой интегральную величину, объединяющую частоту сердечных сокращений, систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давления. Также рассчитывался вегетативный индекс Кердо.
Ритм сердца оценивали в состоянии оперативного покоя до и после вахты в одно и тоже время суток, обусловленное вахтовым расписанием. Регистрировали 120 циклов ЭКГ в положении сидя во втором стандартном отведении на электрокардиографе «Малыш» после 10 минутного периода покоя. По 100 циклам вычисляли следующие параметры функции распределения R-R интервалов: моду (Мо) - наиболее часто встречающееся значение интервала R-R в секундах, вариационных размах (Дх) - разницу между максимальным и минимальным значением R-R в секундах, амплитуду моды (АМ0) - долю кардиоциклов (в процентах), соответствующую моде, и среднее значение интервала R-R (Мср). Для интегральной оценки вариационной ритмокардиограммы использовали «индекс напряжения» (ИН) (Баевский P.M., 1979).
Вегетативный баланс - VG ("вегетативный гомеостаз") определяли по характеристикам системы регуляции сердечного ритма (Баевский P.M. и др., 1984): выраженное преобладание симпатической вегетативной нервной системы (ВНС) (+2), умеренное преобладание симпатической ВНС (+1), вегетативный гомеостаз сохранен или эутония (0), умеренное преобладание парасимпатической ВНС (-1), выраженное преобладание парасимпатической ВНС (-2).
Для оценки деятельности вегетативной нервной системы также использовалась инсулиновая проба, предложенная Г.Н. Кассилем, (1962; 1972) и в дальнейшем нашедшая применение как в эксперименте (Тизул АЛ. и др., 1975), так и в клинике (Кассиль Г.Н., Матлина Э.М., 1966; Вейн A.M., Соловьева А.Д., 1973; Вейн A.M. и др., 1981).
В настоящем исследовании проведен также анализ изменений электролитного состава слюны у моряков в длительном рыбопромысловом трансширотном рейсе, так как известно, что слюна может быть использована
при характеристике функциональных изменений в организме (Пинский С.Б.,
Для исследования приспособительных реакций организма моряков регистрировались параметры постоянного потенциала головного мозга (или ш3 -потенциал) методом гальванометрии (рисунок). Как известно разность электрических потенциалов между головой и референтной точкой является количественным показателем функционального состояния структур мозга и организма (Илюхина В.А., 1977; 1981; 1982).
Методика а^-метрии проводилась по традиционной технологии с дозированной физической нагрузкой, отражающей амплитудно-временную характеристику, по которой можно интегрально оценить функциональное состояние человека, индивидуально-типологическую реакцию организма на предъявляемую тестовую нагрузку.
Схема регистрации со5-потенциала: милливольтметр (1), неполяризующие электроды (2 и 3), активная точка (4) в области vertex и индифферентная точка (5) в области thenar.
Исследование проводили в дневное время, параметры (Os-потенциала оценивали в положении сидя в однотипной обстановке. Измерения перед функциональной пробой (фоновые значения) производились в течение 5-10 мин. (до стабилизации величины параметра). Затем обследуемому предлагалась нагрузка в виде 10 приседаний за 20 сек., после чего через 30 сек. после завершения нагрузочного теста, на 1-й мин., через 1.5 мин., на 2-й и 3-й мин., через 3.5 мин., а также на 5-й, 6-й и 7-й мин. восстановительного периода замеры (Bs-потенциала повторяли.
1971).
Физиологическую значимость динамики ^-потенциала по фазам CDs-граммы проводили по схеме, предложенной В.А.Илюхиной с соавт. (1982, 1989): фаза 1 (первые 30 сек после нагрузки) характеризует состояние нейрорефлекторных и вегетативных механизмов регуляции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, обеспечивающих доставку кислорода тканям; фаза 2 (от 30 сек до 1,5 мин) отражает состояние адаптивных механизмов, обеспечивающих процессы тканевого дыхания; фаза 3 (от 1,5 до 3,5 мин) отражает состояние механизмов регуляции висцеральных систем (желудочно-кишечный тракт, печень, почки), выполняющих функцию дезинтоксикации; фаза 4 (от 3,5 до 7 мин) отражает сохранность или нарушение нейрогуморальных механизмов функций надпочечников и позволяет дифференцировать гиперфункцию, гипофункцию и функциональную сохранность этой системы.
С целью количественного описания динамики (Bs-потенциала на этапах пробы рассчитывался коэффициент вариации для каждого обследуемого.
Кроме использования в настоящем исследовании физиологических методов, применялись также и психодиагностические тесты, такие как «Мини-мульт» и самооценка состояния по тесту САН.
Биометрическая обработка полученных результатов проводилась по двум направлениям: анализ физиологических данных, рассматриваемых как реализацию квазистационарных случайных процессов и оценка параметров генеральной совокупности на основе обработки выборочных данных. Математическая обработка информации, полученной в испытаниях по всем методикам, была унифицирована и проводилась по программам реализующим общепринятые биометрические методы одномерной и многомерной статистики (непараметрические методы, критерий Стьюдента-Фишера, факторный и корреляционный анализ). Корреляционные связи изучались с помощью коэффициента корреляции Spearman, факторный анализ произведен вращением в процедуре "Varimax. В факторных моделях учитывались значения, величина которых (г2) превышала 0.4 (т.е. не менее 40%), что говорит о взаимно обусловленной дисперсии.
В целях определения вклада всей омега-метрической серии в формирование Уш и выявления наиболее значимых управляющих переменных для каждого этапа исследования был проведен регрессионный анализ с автоматическим пошаговым выбором оптимальной модели. Строились модели прогноза в цепях Маркова (Тернер Д., 1976; Лакин Г.Ф., 1980).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Оценка функционального состояния организма моряков и процесса его приспособления к влиянию неблагоприятных факторов профессиональной среды во время рейсов различной длительности проводилась по показателям центральной нервной и сердечно-сосудистой систем в начале, середине и конце плавания.
Анализ результатов омега-метрии в динамике 75-суточного плавания показал, что средние значения м5-потенциала при фоновых измерениях функциональной пробы в течение плавания находились в диапазоне 24-29 мВ (табл.2). Сопоставляя эти значения Мз-потенциала с данными, приводимыми В.А. Илюхиной с соавт. (1989), можно с определенной вероятностью заключить, что моряки находились в «оптимальном коридоре» среднего уровня относительно стабильного функционирования головного мозга на всех этапах плавания.
Таблица 2
Динамика уровня постоянного потенциала головного мозга у моряков _в период 75-суточного плавания, п= 34, (Хсо ± ш,)___
Этапы пробы с физической нагрузкой Этапы исследования (сутки плавания) Р\.г Рх-ъ Рг-ъ
I (5-7-е) II (35-37-е) III (65-67-е)
фон 26.71 ± 1.79 23.59 ± 1.79 29.35 ±1.35 - - **
Период восстановления после шзической нагрузки
30 с 23 98 ±2.12 20.65 ± 2.44 34 98 ±1.15 - *** ***
1 мин. 24.98 ± 1.99 22.65 ± 2.42 32 46 ± 1.28 - ** ***
1.5 мин. 29.51 ±2.04 25.11 ±2.54 29.20 ± 1 61 - - -
2 мин. 29.01 ±2.06 26.02 ±2.56 28.11 ±1.62 - - -
3 мин. 29.37 ± 2.09 27.48 ±2.53 27.56 ± 1.66 - - -
3.5 мин 28.19 ±2.12 28.71 ±2.43 27.10 ± 1.65 - - -
4 мин. 27.42 ± 1.80 26.22 ± 1.88 28.37 ± 1.64 - - -
5 мин. 26.91 ±1.96 28.52 ±2.60 29.33 ±1.58 - - -
6 мин. 32.19 ±1.98 31.74 ±2.95 24.51 ±1.55 - ** *
7 мин. 41.38 ±3.47 39.24 ±3.30 20.91 ± 1.66 - *** ***
Примечание: здесь и далее уровни значимости различий по 1-критерию Стьюдента (для сопряженных пар наблюдений); Р\.г - между I и II этапами, Р\,ъ -1 и III между этапами, Р2. з - между II и III этапами: * - р< 0.05; ** -р < 0.01; *** -р < 0.001.
Статистически достоверным оказалось доминирование повышенных средних значений CDs-потенциала (фоновые измерения и при функциональной пробе) на третьем этапе плавания (Р<0,05 - 0,001), что свидетельствует о нарастающем напряжении в механизмах нейрорефлекторной регуляции.
Руководствуясь данными из ряда работ (Ибералл A.C., Мак-Каллок У .С., 1970; Илюхина В.А., 1989), можно утверждать, что начиная со второго этапа плавания и до завершения рейса прогрессировало нарушение нейрогуморальных механизмов регуляции функций надпочечников.
Анализ параметров центральной гемодинамики в период 75-суточного плавания показал, что между I и II этапами плавания не произошло значимых изменений в уровнях учтенных параметров центральной гемодинамики (табл.3).
Таблица 3
Динамика параметров центральной гемодинамики и производных величин у моряков в период 75-суточного плавания, п= 34, (Хср ± тх)
Параметр^ Этапы исследования (сутки плавания) Ри 2 Ри 3 Рг-з
I(5-7-е) II (35-37-е) III (65-67-е)
ЧСС 68 71 ±1.07 69.27 ± 0 95 71.21 ± 1.18 - * *
АДС 124.06 ± 1.34 123 97 ± 1.92 127 35 ± 1.83 - * **
АДд 74 71 ±1.32 75.38 ± 1.00 71.62 ± 1.43 - * *
АДП 49 35 ±0.85 48.59 ± 1.36 55.74 ±2 06 - ** ***
ИМ 114.35 ± 1.57 114 22 ±2.28 128.75 ±4 16 - ***
В то же время между I и III, а также II и III этапами отмечаются различия, которые указывают в пользу активации процессов адаптации: рост ЧСС, АДС, АДП и ИМ на 65-67-е сутки плавания. Понижение АД,, вероятно, следует рассматривать как отражение процесса утомления, снижение активности надпочечников. В пользу этого говорят и данные информационной модели (табл. 4), построенной по корреляционным матрицам параметров центральной гемодинамики (Гленсдорф П.П, Пригожин И.А, 1973; Перфилов A.M., Мызников И.Л., 1994; Мызников И.Л., 1995;), где на переходе между I и II этапами наблюдается активная адаптационная реакция: снижении энтропии системы при одновременном, хотя и незначительном снижении организации системы (dH/dt < 0 и dRs/dt > 0) с перераспределением связей.
Таблица 4
Величина энтропии (Н) и организации (Г^) корреляционных матриц, построенных по данным центральной гемодинамики и к>5-потенциала на этапах исследования, п= 34
этапы исследования гемодинамика ш-потенциал
Rs Н Rs Н
I 0.26649 4.13*10 1Ь 0.71806 -» 0
II 0.29698 3.74*10"'6 0.70760 0
III 0.27965 3.74 *10"'6 0.44313 4.02 *10"15
Причем, достигнуто это было как с привлечением центральных, так и периферических механизмов регуляции (Парин В.В., 1974; Баевский P.M. и др., 1984).
При факторном анализе параметров центральной гемодинамики и ИМ на I этапе плавания был выделен главный фактор (ГФ), дающий 24.5 % дисперсии, который коррелировал с ИМ (г = 0.987), ЧСС (г = 0.740) и АДс (г = 0.302). На II этапе плавания ГФ дал 69.2 % дисперсии и коррелировал с ИМ (г = 0.983), ЧСС (г = 0.902) и АДд (г = 0.551). Однако, переход между II и III этапами выявил эффект «гиперустойчивости» (dH/dt = 0) и снижения организации (dRs/dt < 0), что, вероятно, может указывать на развитии утомления у моряков. Но степень этого утомления не повлияла на способность к формированию адаптационных программ, здесь наблюдается лишь минимизация функциональной активности как форма защитной реакции. Выделенные на III этапе плавания два ГФ характеризовались следующими величинами и параметрами: ГФ| (61.3 %) коррелировал с ИМ (г = 0.848), ЧСС (г = 0.896) и АДС (г =0.884), а ГФ2 (31 2 %) коррелировал с ИМ {г = -0.525) и АДд (г =0.984). Выявленная «гиперустойчивость» в данном случае, вероятно, отражает охранительное снижение пассионарности организма в условиях хронического стресса (Кириллов О.И., 1976; Леонтьев О.В., 1996).
При оценке динамики переходов между типами вегетативного реагирования (симпатическим, уравновешенным и парасимпатическим) на основе моделирования Маркова (Тернер Д., 1976; Мызников И.Л., 1994) было получено, что при переходе от I ко II этапу плавания обследуемые, независимо от начального превалирования того или иного вегетативного тонуса, имели вероятность перехода в группу с симпатической активностью
(18.4 %), в равновесное вегетативное состояние (2.6 %), в группу с парасимпатической активностью (79.0%). В то же время при переходе от II к III этапу плавания вероятность перехода каждого из обследованных составила соответственно: 71.1, 10.15 и 18.84 %.
Из полученных результатов видно, что если на первом переходе доминирует вероятность попадания в группу с парасимпатической регуляцией сердечно-сосудистой системы, то на втором переходе - в группу с симпатической регуляцией. Последнее свидетельствует об инициализации адаптационного процесса, динамику которого определяет способность симпатоадреналовой системы активизироваться
При построении марковской цепи переходов в группах, которые формировались по выраженности коэффициента вариации параметров пробы каждого испытуемого с учетом изменений последних на трех этапах плавания (<10 % - слабая вариабельность; 11-25 % - средняя вариабельность; > 25 % - выраженная вариабельность параметра). Установлено, что при переходе от I ко II этапу плавания вероятность перехода каждого из обследованных стремилась в группу с V < 10 (0.9 %), V = 11-25 (14.1 %), V > 25 (85 %). При переходе же от II к III типу реализации вероятности перехода каждого из обследованных составляла соответственно: 8.0, 65.5 и 26.5 %. Это подтверждает мнение о понижении реактивности организма моряков к окончанию плавания.
По результатам исследования нами были выделены основные типы адаптации к условиям длительного плавания: тип А - с I по III этапы плавания вариабельность со5-потенциала в период пробы прогрессивно снижалась; тип Б - с I по III этапы вариабельность прогрессивно увеличивалась; тип В - ко II этапу вариабельность увеличивалась, затем снижалась; тип Г - ко II этапу вариабельность снижалась, затем увеличивалась.
Для характеристики особенностей формирования приспособительных реакций у моряков в условиях 157 - суточного рейса в исследовании использованы методики анализа сердечного ритма и со5 -метрии, которые выполнялись в условиях оперативного покоя в одно и тоже время суток перед заступлением на вахту.
В 1-й месяц рейса по характеру вегетативного тонуса моряки распределились следующим образом: УО(+2) - 13.4%, УО(+1) - 31.1%, Ув(0) - 51.1% и УО(-1) - 4.4% от общей численности обследованных. На 3-й месяц рейса: Ув(+2) - 11.1%, УО(+1) -28.9%, УС(0) - 48.9%, УС(-1) - 8.9% и Ув(-2) - 2.2%. На 5-й месяц рейса: УО(+2) -11.1%, УО(+1) - 35.6%, Ув(0)
- 51.1% и УС(-1) - 2.2%. Таким образом, существенных различий в распределении моряков по типам вегетативного баланса в судовой команде не выявлено. Заметно лишь увеличение доли парасимпатотоников на 3-м месяце рейса -11.1%.
В целях изучения динамики физиологических изменений вегетативного тонуса (учитывались изменения Ув по каждому моряку в отдельности по месяцам рейса) были построены матрицы переходов (1-й месяц —> 3-й месяц, 3-й месяц —> 5-й месяц), эволюция которых проанализирована в цепях Маркова. В первые три месяца рейса реакция организма моряков при моделировании динамики процесса перехода между состояниями вегетативного тонуса имела тенденцию перехода в эутонию: ВНС (+2) -13.15%, ВНС (+1) - 22.95%, ВНС (0) - 53.25% и ВНС (-1) - 10.65%. Доминирование в модели переходов к эутонии может свидетельствовать о формировании ригидности в реакциях приспособления к условиям рейса в судовой команде как защитной реакции на хронический стресс. С 3-го по 5-й месяц рейса динамика перехода имела следующее распределение, свидетельствующее о смещении в сторону симпатикотонии: ВНС (+2) -18.65%, ВНС (+1) - 48.51% и ВНС (0) - 32.84%. Симпатотоническая тенденция свойственна процессам инициализации приспособительного поведения в биологических системах. Она может выступать в качестве индикатора смены программ адаптивного поведения. Незавершенность формирования баланса в системе "человек - окружающая среда" между первыми двумя этапами исследования послужила толчком к повышению активности функций организма, о чем свидетельствуют изменения ИМ и других исследуемых параметров сердечно-сосудистой системы (табл. 5).
В факторной модели параметров центральной гемодинамики на 1-ом и 5-ом месяцах рейса основной вклад в дисперсию модели вносили АДс и АДд (соответственно; 66.2% и 65.7%), а второй главный фактор (ГФ) формировался за счет ЧСС и ИМ (соответственно: 24.1% и 26.0%). На 3-ем месяце в формировании 1ГФ (61.5%) участвовали ЧСС, АДс и АДд, а ИМ вносил 29.0% в общую дисперсию модели. Модель 3-го месяца подтверждает, что на фоне относительной устойчивости, к реализации последующих функциональных состояний были привлечены как центральные, так и периферические контуры управления в сердечнососудистой системе.
Таблица 5
Динамика
параметров центральной гемодинамики и производных величин на этапах 157-суточного плавания, n=45, (Х,.р ± тх)
Параметр Этапы плавания, сутки Р1-2 Р,-з Рз-з
8-11 65-70 150-155
ЧСС 68,56 ±0,85 71,91 ±0,87 73,89 ± 0,90 *** *** ***
САД 121,33 ± 1,49 125,56±1,59 130,89 ±2,09 *** *** ***
ДАД 77,56 ± 1,19 78,78 ± 1,41 85,44 ± 1,57 - *** ***
ПАД 43,78 ± 1,03 46,78 ± 1,24 45,44 ± 1,38 *** - -
ИМ 107,62 ± 1,55 115,32 ±1,81 113,82 ± 1,97 *** ** -
Примечание: звёздочками (*) обозначены достоверные отличия между этапами плавания: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001
Полученные результаты позволяют предположить, что во второй половине рейса (3-й - 5-й месяц) организм моряков сохранял способность к активной приспособительной деятельности, о чем свидетельствует симпатическая тенденция. Повышение уровня функционального напряжения организма проявилось и на параметрах центральной гемодинамики.
В факторной модели ш5-метрических серий у моряков на этапах рейса (в модель включались: фоновая величина со5-потенциала, все этапы восстановительного периода и Vm,) установлено, что на 1-ом месяце рейса 81.8% от общей дисперсии модели формировались как за счет фоновой величины со5-потенциала, так и всех его значений в восстановительном периоде (с 30" по 7'), что свидетельствует о привлечении к процессу адаптации организма всех без исключения механизмов (нервных, хемообменных, нейрогуморальных и гормональных) в поддержание заданного уровня cos -потенциала головного мозга (Ибералл A.C., Мак-Каллок У.С., 1970).
На 3-ем месяце рейса 79.9% дисперсии модели обеспечивали Vffl (г= -0.95), фоновая величина cos -потенциала (г=0.88) и его значения со 2' по 7 восстановительного периода (приспособительные реакции поддерживались в ЦНС преимущественно нейрогуморальными и гормональными процессами). Обнаружены обратные отношения (различный знак перед коэффициентом корреляции с выделенным главным фактором) между уровнем функциональной активности (фоновая величина со, -потенциала) и реакцией организма на физическую нагрузку (VM), т.е. в большей степени реагировали
20
на нагрузку те моряки, у которых был ниже уровень функциональной активности.
На 5-ом месяце рейса основной вклад в дисперсию модели со3 -потенциала (81.8%) внесли центральные, нервные и нейрогуморальные механизмы (с ГФ коррелировал участок восстановительного периода со5 -метрической кривой с 30" по З'ЗО"). Фоновая величина со5-потенциала и Уш формировали структуру второго ГФ (9.3% дисперсии модели) и, также как и на 3-ем месяце рейса, с противоположными знаками (г = 0.78 и г = - 0.96). Второй ГФ модели 5-го месяца формировался и участком восстановительного периода о^-метрической кривой с 3' по 7. Оба ГФ "перекрывались" участком 3' - З'ЗО" восстановительного периода. Следовательно, нейрогуморальные механизмы выступают связующим звеном между факторами, обеспечивающими структурно-функциональную перестройку в механизмах формирования со5-потенциала головного мозга у моряков в условиях хронического утомления.
Между значениями (в баллах) вегетативного баланса на 1-м и 3-м месяцах рейса, а также между 3-м и 5-м месяцами, у моряков судовой команды выявлена умеренная корреляционная связь (соответственно: 1=0.437, р<0.01 и г=0.347, р<0.05), между 2-м и 5-м месяцами - сильная прямая взаимно обусловленная связь (г=0,754, г2=0.57, р<0.001). Всё это указывает на то, что функциональная активность организма моряков в конце рейса во многом определялась их функциональным состоянием на 3-м месяце рейса.
Напряжение механизмов адаптации у моряков держится, по нашим данным, в течение двух месяцев, после чего взаимодействие между отдельными составляющими центрального и периферического контура управления снижается, реактивность организма и неспецифические реакции адаптации формируются автономно, наступает фаза истощения и состояние истинной дезадаптации. При этом, образуются своего рода "ножницы": реактивность системы находится в обратной зависимости от исходной величины учитываемого параметра.
Доля лиц с затрудненной адаптацией в трехмесячном рейсе составляет 3.0%, а при пятимесячном плавании - 6.7%. В то же время, 8.9% способны эффективно адаптироваться в условиях пролонгированного стресса.
Для выявления кумулятивных эффектов влияния судовых факторов, в настоящем исследовании проведено нормирование диапазонов значений параметров постоянного потенциала (со5-метрии) у судовых специалистов (табл. 6), что дало возможность провести качественную оценку тому, как
организм конкретного моряка приспосабливается к условиям длительного рейса в сравнении с другими.
Таблица 6
Средние значения и значения границ диапазонов сигмальиых
коридоров, полученные по результатам исследования _постоянного потенциала у судовых специалистов_
Фиксируемые параметры методики со8 - метрии
фон 30" Г 1'30" 2' 3' З'ЗО" 4' 5' 6' Г
-Зс 0 96 0.37 отрицательные значения не указаны
-2а 9.78 10.84 9 97 931 9.08 8.51 8.53 8.97 8.43 7.89 3.69
-о 18.6 21.31 20.06 19 65 19.15 18 55 18.42 18 42 18.3 18 11 16.55
Хер ± тх 27.42 ± 0.45 31.78 ± 0.54 30.15 ± 0.52 29 99 ± 0.53 29.22 ± 0.52 28.59 ± 0.52 28.31 ± 0.51 27 87 ± 0 49 28.17 ± 051 28.33 ± 0.53 29.41 ± 0.66
+0 36.24 42 25 40.24 40 33 39.29 38.63 38.2 37.32 38.04 38.55 42.27
+2с 45.06 52.72 50 33 50 67 49.36 48 67 48.09 46.77 47 91 48 77 55.13
+3(7 53 88 63.19 60.42 61.01 59.43 58.71 57.98 56 22 57.78 58.99 67.99
В настоящей работе также была проанализирована динамика изменений функционального состояния организма по показателям центральной гемодинамики и со-потенциала головного мозга у моряков в течение длительного (120-суточного) трансширотного рейса до и после вахты.
В первые дни рейса и в его второй половине наблюдалась активация по гуморальному контуру управления параметрами гемодинамики (рост АДд после вахты), а снижение после вахты ИМ в этот период указывает на уменьшение функциональных резервов. При факторном анализе на первом месяце рейса выявлен в основном центральный механизм регуляции (ЧСС), а в дальнейшем возрастание роли периферического контура (АДс, АДд) как до, так и после вахты. В факторной модели параметров ш5-метрической серии в начале рейса отсутствовала значимая достоверная корреляционная связь с со530 , <в53 и <в53,5, что отражает дискретное управление на этапе перестройки функциональной системы при адаптации в изменяющихся условиях рабочей среды. На втором месяце до вахты и на третьем после вахты четко прослеживается напряжение центральных (со.^) и гуморальных (с ш/'по ю57') механизмов регуляции.
Анализ кривых симметрической серии по месяцам рейса дает возможность охарактеризовать скорость включения механизмов регуляции и выявить этапы перестройки нервных, хемообменных и гуморальных процессов.
Изменение всего профиля iOs-метрической серии на первом и третьем месяце после вахты не отличались от предвахтовой величины. Имело место снижение после вахты на втором месяце плавания со5ф, ш530 cos' cos'5 и cos7 На третьем месяце, наоборот после вахты было отмечено повышение по cos', cos15, (os2. Однако, величина индивидуальной омегаметрической серии (Vffl) только в конце рейса после вахты несколько снизилась, в другие месяцы изменений не обнаружено.
Наиболее высокие значения V„ и выраженная вариабельность параметра указывают на то, что на второй и третий месяц рейса активируется процесс приспособления ЦНС к условиям окружающей среды, т.е. или за предшествующее время не был достигнут баланс организма с требованиями рабочего цикла, или достигнутый уровень исчерпал себя. В этот период возросла реактивность до и после вахты и чувствительность на физическую нагрузку после вахты по центральному контуру управления. Однако уже в конце рейса после вахты реактивность со5-потенциала головного мозга достоверно снизилась, что свидетельствует о снижении физиологической активности ЦНС. Это подтверждается и параметрами центральной гемодинамики. Так, доля лиц с «симпатикотонией», изменялась на протяжении четырех месяцев плавания по этапам 14.3 % 4.8 % 0 % 9.5 %, доля «парасимпатотоников» составила 76.2 % 85.7 % ->85.7 % -> 76.2 %, доля лиц в состоянии «эйтонии» 9.5 % 9 5 % -> 14 3 % 14.3 %.
Чтобы проанализировать перестройку активных функциональных связей и формирование новой динамики в зависимости от возникших потребностей были построены графики вариабельности ш8-потенциала мозга по этапам исследования.
Перестройка отдельных каналов и контуров управления динамично менялась, особенно в последние три месяца. В первой половине рейса наблюдается активный поиск организмом оптимального уровня ответа (более выраженный размах колебаний постоянного потенциала мозга в ряду ю5-метрической серии на втором месяце), возможно с элементами перерегулирования (Воронов A.A., 1990; Мызников И.Л., Матузкова Г.Г., 1997). Изменения происходили по всем без исключения контурам управления, а также зависели от уровня общей активности (<05ф).
На 73-75-е сутки рейса участок кривой «общая активность нервные процессы хемообменные процессы» после вахты снизился относительно уровня, зарегистрированного до заступления на вахту, а участок нейрогуморального и гормонального (периферических) контуров управления практически не изменился.
На 107-109-е сутки лабильность по всему ряду ш5-метрической серии приобрела иной вид. Мало отличающаяся лабильность фона (<os*) и «перекрест» на со/ - со/5 сочетались дискордантными изменениями участков, отражающих центральные и хемообменные процессы (со/0 - со/), и нейрогуморальные и гормональные процессы (со/ 5 - со/). После вахты более низкий размах отклонений центральных звеньев управления сочетался с большим размахом отклонений периферического участка. Все это свидетельство сформировавшегося утомления и переутомления у моряков (Мызников И.Л. и др., 2000).
При шаговом регрессионном анализе с автоматическим выбором оптимальных моделей, где в качестве зависимой переменной был взят Vffl, а управляющими переменными стала вся омегаметрическая серия, были построены модели множественной регрессии по всем этапам проведенных исследований.
На 4-6-е и 40-42-е сутки рейса реактивность организма до вахты формировалась за счет механизмов нервной регуляции (соответственно до 87.1 % и 69.6 % дисперсии модели приходится на величину со30 ), а после вахты зависела от фонового значения «.¡-потенциала головного мозга (по 88.3 % дисперсии модели приходится на величину соф). Между соф и V(1, были достоверно обратные отношения (г = -0.553, р < 0.05), что является ранним признаком развивающегося утомления. Происходит дифференциация типов реагирования: индивидуумы, которые имеют более низкий фоновый уровень (».¡-потенциала, проявляют более высокую реактивность на возмущения, вызываемой тестовой нагрузкой. И наоборот, лица с более высоким базовым значением «¡¡-потенциала в меньшей степени реактивны. Эта адаптационная программа экономизации ресурсов на последующих этапах не реализовывалась.
На 73-75-е сутки рейса уже до вахты реактивность организма на 64.8 % формировалась нервными (со30) и на 30.2 % хемообменными механизмами (со3), а после вахты - нервными механизмами (ю30 " 52.2 %) и зависела от исходной величины со5-потенциала (соф - 40.2 %).
На 107-109-е сутки рейса до вахты реактивность организма, по данным модели на 83.3 % формировалась нервными механизмами (со30), а после
вахты зависела от исходной величины а>ф (84.9 %).
Анализ коэффициентов парной корреляции выявил общие особенности для параметров центральной гемодинамики и постоянного потенциала головного мозга. Как известно по мере утомления или нервно-эмоционального напряжения выявляются нарушения синхронизации физиологических функций (Судаков К.В., 1986), что и наблюдалось на втором месяце плавания, когда сложившаяся в начале рейса система отношений между одноименными параметрами до и после вахты и зависимость их от Ую «распалась».
Основные параметры центральной гемодинамики (ЧСС, АДС, АДд) по месяцам коррелировали (но не столь сопряжено, чтобы обеспечить аналогичный эффект по АДп). Последнее позволяет предположить, что процессы дезадаптации с большей активностью протекают по центральным механизмам, в то время как соматические параметры даже на фоне переходных процессов продолжают сохранять свою направленность на поддержание среднего гемодинамического давления в организме.
На 40-42 сутки рейса отмечалась незавершенность адаптации по центральным и хемообменным механизмам регуляции с нарушением устойчивости метаболизма (отсутствие парной связи по ИМ и в серии со8-метрии с 30" по 1.5').
Прослеживая динамику взаимоотношений параметров от месяца к месяцу, выявляется, что преемственность показателей центральной гемодинамики строго поддерживалась по центральному контуру (ЧСС). Гуморальное звено (АДд) превалировало в начале рейса после вахты и со второго по четвертый месяцы рейса до вахты, в отличие от эффекта тоничности сосудов и нагнетательной функции миокарда (АДС), обусловленного балансом пред- и постнагрузки, формирующихся как симпатическим тонусом миокарда, так и центральным характером влияния парасимпатической иннервации. Свидетельством стохастического формирования уровня реактивности организма стал и показатель варьируемости индивидуальной ш5-метрической серии (Уш). При этом в течение первого месяца рейса не были завершены реакции по центральному и хемообменному участку со5-метрической серии, а функциональный уровень поддерживался за счет гуморального канала управления. Однако, уровень базовой активности ЦНС (соф) со второго месяца плавания начал стабилизироваться и определять как уровень активности до вахты, так и после нее.
Результаты исследований, полученные в двух других уже пятимесячных
плаваниях, во многом схожи и позволяют сделать вывод о том, что неспедифические механизмы адаптации у моряков в длительных рейсах формируются за счет активности центральных контуров управления. В течение 3-х месяцев изменения гемодинамических показателей отвечали сложившейся устойчивой схеме управления функциями организма, т.е. обнаруживается полная синхронизация ЧСС, АДс, АДд (прямая значимая корреляционная связь). К концу рейса она нарушалась (наблюдалась лишь умеренная связь между IV и V этапами по АДд и АДп). Это говорит о том, что по мере исчерпания резервов организма происходит десинхронизация и поиск новых отношений между параметрами в стремлении найти наиболее экономичный и эффективный контур управления для достижения оптимального баланса со средой и рабочим циклом. Однако, известно, что завершения полного формирования программ адаптации в море не наступает (Мызников И.Л., 1997; Сапов И.А., 1998).
При анализе результатов ритмографии до и после вахты установлено, что на 5 месяце рейса наметились ваготонические тенденции (при исследовании до вахты вырос размах колебаний и снизилась мода распределения). Возросла реактивность организма на вахту (изменения dX , АМо).
При информационном моделировании корреляционных матриц параметров центральной гемодинамики по значениям энтропии и организации обнаружено, что все этапы перестройки сопровождались напряжением функций (особенно на I, III и V этапах), незавершенностью эволюции контуров управления.
В целях изучения динамики изменений вегетативного тонуса на основе учета вероятности переходов в период вахты для I и V этапа были построены матрицы переходов (до вахты после вахты), эволюция которых была также проанализирована в цепях Маркова.
В первый месяц рейса наблюдалось умеренное преобладание парасимпатической нервной системы (ВНС (-1) - 85,74 %), а в конце рейса гамма реакций приобрела симпатотоническую направленность (ВНС (+1) -50,77 %). Подобные изменения у моряков укладываются в физиологическую картину «конечного порыва» (Космолинский Ф.П., Деревянко Е.А., 1962 цит.: по Глико Л.И. и др., 1996), обнаруживаемую в конце длительного рейса при мобилизации всех систем организма на фоне хронического стресса
В предпринятых исследованиях также апробировались еще некоторые методики для донозологической диагностики функционального состояния моряков.
Для оценки вегетативной реактивности использована инсулиновая проба. Как уже упоминалось, в связи со спецификой условий проведения исследований на рыболовецком судне во время плавания индикатором вегетативной реактивности были не традиционные биохимические показатели, а параметры функции распределения интервалов ИЯ ЭКГ. Исследование выявило, что направленность вегетативного реагирования на возмущающее воздействие к концу плавания изменяется на противоположную, т.е. происходит инверсия вегетативной реактивности: усиление активности симпатической системы на фоне предшествующего парасимпатического преобладания и наоборот, что, по-видимому, обусловлено законом исходной величины.
Исследование содержания макроэлементов в слюне, также, представляющее собой один из способов оценки функционального состояния (Асмолов А.К., 1989) показало к концу 181-суточного рейса возрастание концентрации натрия и снижение концентрации калия, что свидетельствовало о преобладании в процессах вегетативной регуляции симпатических влияний и увеличении энергетических нагрузок на организм. Но в период несения вахты в этом рейсе тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы снижался.
В практике врачебного контроля достаточно широко у моряков используется индекс Кердо (ВИК). В настоящем исследовании была проанализирована объективность предлагаемых диапазонов значений ВИК для классификации вегетативного тонуса. Установлено, что имеются существенные расхождения при определении вегетативного баланса рассчитанного по индексу Кердо и полученного на основе анализа ритмографии. В связи с этим, в качестве выхода из данной ситуации предлагается нормирование ВИК как случайной величины в коридорах стеновых значений, распределяя параметры по диапазонам сигмальных коридоров, что дает возможность определить качество соответствующей реакции у отдельного специалиста и сравнить его с остальными членами экипажа.
Может быть и другой путь решения проблемы. Показано, что целесообразно оценивать не преобладание того или иного отдела ВНС, а фиксировать динамику уровня физиологической активности, которую можно оценить с помощью ИМ. Исследования показали его высокую информативность, и простоту определения. При проведении нормирования по ИМ можно получить эффективный инструмент для эксперсс-диагностики вегетативного баланса.
На основании полученных данных по ИМ были выделены и рассчитаны средние значения 5-ти уровней функциональной активности у моряков судовых команд в период длительных рейсов. От крайне низкого (в среднем 69,55 ± 0,74 - 1,2 % от выборки) до крайне высокого (155,94 ± 2,36 - 2,0 %). При этом средний уровень составлял 106,50 ± 0,27 - 68,45 %. Моряки с признаками крайне низкой и крайне высокой функциональной активности должны попадать в поле зрения медицинских работников, т.к. эти явления могут отражать процессы дезадаптации по типу гипо- или гиперреагирования.
Проведенные исследования подтвердили, что данные о динамике статистической структуры ритма сердца (РС) в отличие от расчетных показателей позволяют более полно оценить индивидуально-типологические особенности процесса адаптации и могут быть использованы судовым врачом для медицинского контроля и своевременного выбора тактики лечебно-профилактической помощи в каждом конкретном случае.
Выявлено три варианта изменений статистических показателей РС при 4-5-месячном плавании, свидетельствующие о нарастании симпатического преобладания у одних лиц, парасимпатического - у других и колебаниях того и другого у третьих. Направленность изменений вегетативного баланса в течение плавания обусловлена его исходным состоянием. Эти три типа реагирования закономерно проявлялись в каждом из обследованных экипажей.
Статистический анализ полученных результатов исследований также показал, что преобладание в экипаже лиц с первым, вторым или третьим типом реагирования не связано, как с климатогеографическими условиями плавания, так и с возрастом, плавстажем, профессией, временем суток, в течение которых данный обследуемый нес вахту, а определялось, как показано выше, так называемым законом исходной величины и, по-видимому, обусловлено настройкой вегетативных центров, регулирующих степень участия в целостной реакции организма отделов вегетативной нервной системы. Так исходное (в начале плавания ) значение ИН в группе с 1-м типом реагирования составляло 119+14 ед., со 2-м - 223+35 ед, с 3-м -164+14 ед. (различия между группами достоверны, кроме различий между 2-ми 3-м типами реагирования).
Анализ полученных данных показал, что симпатотонический тип реагирования (39,6% обследованных) можно рассматривать как благоприятный лишь в определенных пределах, когда текущие значения ИН соответствуют нормативным данным, характерным для удовлетворительной
адаптации или напряжения ее механизмов (до 200 ед), т.к. при этом типе реагирования можно выделить две подгруппы. В одной из них максимальные индивидуальные значения ИН в течение плавания колебались в пределах от 70 до 350 ед. Сопоставляя эти значения с нормативами показателей PC у мужчин, приводимыми Баевским P.M. с соавт. (1984), можно заключить, что большая часть людей, входивших в эту подгруппу, находилась в состоянии удовлетворительной адаптации к условиям плавания.
Во второй подгруппе (диапазон колебаний максимальных значений ИН в течение плавания от 450 до 1360 ед.) показатели выходят далеко за рамки нормативов и свидетельствуют о чрезмерном напряжении симпато-адреналовой системы, что может способствовать развитию гипертонии и гипоксических состояний в сердечной мышце, что подтверждает предположение о существовании определенной категории лиц, особо предрасположенных к неблагоприятным реакциям в условиях длительного плавания (ХватоваВ.П. и др., 1981).
Второй тип реагирования (18,8%), учитывая общую тенденцию к снижению ИН в течение плавания, можно было бы квалифицировать как благоприятный. Вместе с тем, у данной категории лиц нельзя исключить возможность развития депрессивных реакций, характерных для парасимпатического доминирования.
При третьем неопределенном типе реагирования (41,6%) значения ИН в течение плавания близки к норме, но имеют волнообразные колебания. У лиц этой категории еще в начале плавания отмечались признаки психологической дезадаптации: хронический психологический дискомфорт, чувство тревоги, неуверенности в себе, преобладание астенического компонента и т.д., что усугублялось к концу плавания.
В длительном пятимесячном рейсе было также проведено сопоставление типов вегетативного реагирования с особенностями психологической адаптации. Установлено, что росту астенического компонента психологического реагирования соответствовало прогрессивное снижение индекса напряжения, а увеличение стеничности психологического реагирования сопровождалось повышением индекса напряжения. У лиц же характеризующихся смешанным типом психологического реагирования (с преобладанием астенического компонента), наблюдались и разнонаправленные изменения индекса напряжения. Результаты исследования еще раз подтвердили связь физиологических реакций и структуры личности и ее актуального психологического состояния.
Таким образом, практическими результатами распознавания донозологических состояний моряков должны быть: оценка функционального состояния организма, определение течения адаптации, коррекция выявленных отклонений.
Использование примененного в исследованиях методического подхода позволяет дифференцировано оценивать вероятные формы адаптивных и донозологических состояний. Для судового врача открываются новые возможности в индивидуальной оценке состояния здоровья моряков и его долгосрочного прогнозирования
ВЫВОДЫ
1. В длительных трансширотных рейсах у моряков рыбопромыслового флота напряжение механизмов адаптации держится до двух месяцев, после чего взаимодействие между отдельными составляющими центрального и периферического контура управления снижается, реактивность организма и неспецифические реакции адаптации формируются автономно, наступает фаза истощения и развивается состояние дезадаптации. Истинной адаптаций к условиям работы в море не наступает.
2. Применение методики ш5-метрии в динамике длительного плавания, позволяет определять резервные возможности организма моряков, а расчет коэффициента вариации для каждого обследуемого дает возможность интегральной количественной оценки диапазона изменений со5-потенциала в восстановительном периоде функциональной пробы для характеристики адаптационного процесса.
3. На основе анализа распределения коэффициентов вариации, полученных по динамике величин ©.¡-потенциала выделены четыре основных типа протекания адаптационного процесса: тип А (на протяжении всего плавания вариабельность «¡-потенциала в период функциональной пробы прогрессивно снижается), тип Б (на протяжении всего плавания вариабельность со5-потенциала в период функциональной пробы прогрессивно увеличивается), тип В (вариабельность ©.¡-потенциала к середине плавания увеличивается, а затем снижается), тип Г (вариабельность ю5-потенциала к середине плавания снижается, а затем увеличивается). Тип Б наименее адаптационно эффективен.
4. В факторной модели симметрических серий у моряков установлено, что на 1-ом месяце рейса в процессе адаптации организма участвуют все без исключения механизмы (нервные, хемообменные, нейрогуморальные и гормональные) в поддержании заданного уровня со5-потенциала головного мозга. На 3-ем месяце рейса приспособительные реакции поддерживаются в ЦНС преимущественно нейрогуморальными и гормональными процессами. На 5-м месяце рейса основной вклад в дисперсию модели со5-потенциала внесли нервные и нейрогуморальные механизмы. Установлен реципрокный механизм в формировании функциональных состояний во второй половине рейса.
5. Установлено, что характер адаптационных процессов зависит от длительности плавания и реализуется различными механизмами. В рейсах продолжительностью 75 и 157 суток адаптация к среде протекает по-разному. Установочные реакции в более длительном 157-суточном рейсе могут моделировать «ложное» утомление в первой декаде на фоне еще не растраченных резервов, т.к. происходит рассогласование в механизмах обеспечения (».¡-потенциала в условиях покоя и его подвижности в восстановительном периоде после нагрузки. На 65-70 сутки развивается истинное утомление. На 150-155 сутки выявляется центральный механизм поддержания параметров оперативного покоя и привлечение периферического (гуморального) контура для компенсации возмущения системы в восстановительный период после нагрузочной пробы.
6. Анализ влияния вахтенной нагрузки на параметры центральной гемодинамики и со5-потенциал головного мозга у моряков показал, что во второй половине 120-суточного рейса у моряков возрастает роль периферического контура управления в поддержании функций организма, а уровень функциональной активности в предвахтенный период определяет динамику параметров к концу вахты.
7. Сложившаяся в начале рейса система отношений между параметрами до и после вахты «распадается» на второй месяц плавания, причем в этот период уровень реактивности организма после вахты не связан с уровнем до вахты и носит стохастический характер с преимущественно центральным генезом влияния на этот процесс. На второй месяц рейса впервые выявляется стратегия экономизации функций, когда у моряков с более низким фоновым уровнем со5-потенциала проявляется большая реактивность на стандартную типовую нагрузку, в то время как лица с
высокими значениями со5-потенциала в меньшей степени реактивны. На третий месяц рейса формируется состояние переутомления.
8. В течение первых 3-х месяцев пяти месячного рейса изменения гемодинамических показателей отвечают сложившейся устойчивой схеме управления функциями организма, т.е. обнаруживается полная синхронизация ЧСС, АДс, АДд (прямая значимая корреляционная связь). К концу рейса она нарушается (наблюдалась лишь умеренная связь между IV и V этапами по АДд и АДп). Таким образом, по мере исчерпания резервов организма происходит десинхронизация и поиск новых отношений между параметрами в стремлении найти наиболее экономичный и эффективный контур управления для достижения оптимального баланса со средой и рабочим циклом.
9. Направленность вегетативного реагирования на возмущающее воздействие к концу длительного плавания изменяется на противоположную, т.е. происходит инверсия вегетативной реактивности: усиление активности симпатической системы на фоне предшествующего парасимпатического преобладания и наоборот, что, по-видимому, обусловлено законом исходной величины. В целом в конце длительного рейса в процессах вегетативной регуляции преобладают симпатические влияния.
10. Тип вегетативного реагирования и динамика психологического статуса членов экипажа в период длительного рейса взаимообусловлены. Систематическому нарастанию ИН к концу плавания соответствует превалирование стенических компонентов психологического статуса, снижению ИН - нарастание астенических черт, что выражается в росте депрессивности, снижении активности и оптимизма. Для лиц промежуточного типа характерна наибольшая психологическая дезадаптация с преобладанием астенического компонента.
11. Нормирование величин в сигмальных коридорах при описании динамики физиологических процессов позволяет качественно оценить приспособительные реакции конкретного моряка к условиям длительного рейса в сравнении с другими: гипореагирование на функциональную пробу (развитие утомления и переутомления), умеренное реагирование и гиперреагирование (перенапряжение адаптационных механизмов). В продолжительных рейсах выявляется от 0,8% до 5,9 % моряков от численности состава судовых команд с
признаками соответственно гипо- и гиперреагирования на функциональную пробу.
12. Доказана корректность применения индекса Мызникова для выделения границ диапазонов функциональной активности организма моряков. На основании полученных данных по ИМ были выделены и рассчитаны средние значения 5-ти уровней функциональной активности у моряков судовых команд в период длительных рейсов: от крайне низкого ( в среднем 69,55 ± 0,74 ед -1,2 % от выборки) до крайне высокого (155,94 ± 2,36 ед - 2,0 %). При этом средний уровень составил 106,50 ± 0,27 ед -68,45 %. Моряки с признаками крайне низкой и крайне высокой функциональной активности должны попадать в поле зрения судового врача, т.к. эти явления могут отражать процессы дезадаптации по типу гипо- или гиперреагирования.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Для получения индивидуальной качественной оценки функционального состояния организма моряков рекомендуются использовать показатели со5-метрии. Для этого необходимо каждый параметр (в фоне и на этапах восстановительного периода функциональной пробы) нормировать по диапазонам сигмальных коридоров. На основе такого анализа предлагается новая форма записи данных симметрических серий, где первым числом указывается значение величины фона (в мВ), а значения восстановительного периода в кодах качества реакции. Крайне низкие значения обозначим кодом 1 [-2а; -За]; низкие значения - код 2 [-1а; -2а]; средние значения - код 3 [хср -1а; ХсР +1а]; значения выше среднего - код 4 [+1а; +2а]; крайне высокие значения -код 5 [+2а; +3а].
Разработаны значения показателей со5-метрии по диапазонам сигмальных коридоров, полученные у моряков рыбопромыслового флота.
2. В качестве методики мониторирования изменений в состоянии вегетативной нервной системы в рабочем цикле целесообразно рекомендовать индекс Мызникова (ИМ) (1995), представляющий собой интегральную величину, объединяющую частоту сердечных сокращений, систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давления:
ИМ=^*ЧСС, ДАД
Увеличение ИМ указывает на преобладание симпатического отдела вегетативной нервной системы, а его уменьшение - на преобладание парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Диапазоны значений некоторых показателей центральной гемодинамики и ИМ у моряков рыбопромыслового флота разработаны.
3. При сравнительном анализе динамики показателей ритма сердца (РС) у членов экипажей рыбопромысловых судов на различных этапах плавания рекомендуется выделять три типа изменений: симпатотонический тип реагирования (характеризуется резким возрастанием ИН ко второму месяцу плавания без тенденции к снижению в течение дальнейшего периода), ваготонический тип реагирования (характеризуется резким уменьшением ИН ко второму месяцу с тенденцией к медленному дальнейшему снижению), неопределенный тип реагирования (характеризуется волнообразными колебаниями ИН без какой либо определенной тенденции к систематическим изменениям).
Для определения типа реагирования разработаны величины показателей ритма сердца у моряков.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации
1. Щербина Ф. А. Показатели вариационной пульсометрии у рыбаков во время длительного рыбопромыслового рейса / Ф. А. Щербина, В. И. Поляков // Космическая биология и авиакосмическая медицина : материалы VII Всесоюз. конф. по косм, биологии и авиакосм, медицине. - Калуга, 1982. - Ч. 1. - С. 42-43.
2. Щербина Ф. А. Соотношение вегетативного реагирования и психологической адаптации в неблагоприятных условиях / Ф. А. Щербина, В. И. Поляков // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека : материалы II Всесоюз. конф. - М., 1986.-С. 47-50.
3. Щербина Ф. А. Особенности адаптивных реакций моряков в длительном плавании / Ф. А. Щербина, Б. И. Поляков // Человек и судно 2000 года : материалы X междунар. симп. по морской медицине. - Рига, 1986. - С. 172-174.
4. Щербина Ф. А. Показатели инсулиновой пробы у моряков в длительном плавании / Ф. А.Щербина // Проблемы оценки и прогнозирования
34
функциональных состояний организма в прикладной физиологии : материалы Всесоюз. конф. - Фрунзе, 1988. - С. 47-48.
5. Щербина Ф. А. Динамика ритма сердца у моряков в длительном плавании / Ф. А. Щербина // Космическая биология и авиакосмическая медицина : материалы VII Всесоюз. конф. по косм, биологии и авиакосм, медицине. - Калуга, 1988.-Ч. 2.-С. 142-143.
6. Щербина Ф. А. Комплексная целевая программа «Здоровье моряков транспортного рефрижератора» / Ф. А. Щербина, Г. С. Рябченко // Материалы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава МТУ. - Мурманск, 1992. - С. 46-48.
7. Поляков Б. И. Динамика ритма сердца у моряков в длительном плавании / Б. И. Поляков, Ф. А. Щербина // Морской мед. журн - 1996. - № 4. - С. 12-17.
8. Щербина Ф. А. Функциональные изменения сердечно-сосудистой системы у моряков под влиянием физических упражнений в длительном рейсе / Ф. А. Щербина, Е. Ф. Минин, М. И. Шелков // Материалы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава МГА РФ.-Мурманск, 1997.-Ч. 1.-С. 191-192.
9. Щербина Ф. А. Состояние функций центральной нервной и сердечнососудистой систем у моряков в длительном плавании / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Успехи военно-морской терапии и кардиологии : материалы юбил. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения профессора 3. М. Волынского. - СПб., 1997. - С. 163-169.
10. Мызников И. Л. Феномен нейродинамического профиля у моряков / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Успехи военно-морской терапии и кардиологии : материалы юбил. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения профессора 3. М. Волынского. - СПб., 1997. - С. 184— 185.
11. Щербина Ф. А. Состояние функций центральной нервной системы у моряков в длительном рейсе / Ф. А. Щербина // Геофизические процессы в Арктике : материалы науч.-практ. конф. - Мурманск ': МГТУ, 1998. -С. 74-76.
12. Щербина Ф. А. Омега-потенциал в исследованиях компенсаторно-приспособительных реакций организма моряков в условиях длительного плавания / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Физиология человека. -1998. -Т. 24, № 6. - С. 97-102.
13. Щербина Ф. А. Методика описания динамики омега-потенциала в исследованиях компенсаторно-приспособительных реакций организма моряков / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн. - 1999, -№ 1.-С. 45-47.
14. Щербина Ф.А. Количественное описание динамики омега-потенциала в исследованиях адаптивных реакций лиц, занимающихся бегом на средние дистанции. / Ф.А.Щербина, А.Ф.Щербина // Ребёнок и север. Проблемы и перспективы формирования здоровья детей и молодёжи в экстремальных условиях среды обитания: материалы междунар. науч,-практ.конф. - Мурманск, 1999. - С.121-123.
15. Щербина Ф. А. Количественное описание динамики омега-потенциала в исследованиях компенсаторно-приспособительных реакций у моряков в длительных рейсах / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн. - 1999. -№ 2. - С. 48-49.
16. Щербина Ф. А. Описание стратегий адаптации у моряков на основе марковских процессов / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн. - 1999. - № 3. - С. 21-24.
17. Щербина Ф. А. Модель функционального образа у моряков в длительных рейсах на основе энтропии Шеннона / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн. - 1999. - № 4. - С. 20-22.
18. Щербина Ф. А. Показатели инсулиновой пробы у моряков в условиях длительного плавания при различных типах вегетативного реагирования / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн. - 1999. - № 5. -С. 33-35.
19. Щербина Ф. А. Показатели психологического статуса моряков в зависимости от типа вегетативного реагирования в условиях длительного плавания. / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн.-1999.-№6.-С. 16-18.
20. Щербина Ф. А. Параметры центральной гемодинамики у моряков при плаваниях различной продолжительности / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Авиакосм, и экол. медицина. - 2000. - № 4. - С. 6768.
21. Щербина Ф. А. Омега-потенциал как методика оперативного контроля за функциональным состоянием организма моряков в плавании / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Морской мед. журн. - 2000. - № 5. - С. 710.
22. Щербина Ф. А. Динамика формирования омега-потенциала у моряков в условиях длительных рейсов / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Экология человека. - 2001. - № 3. - С. 26-28.
23. Щербина Ф. А. Формирование компенсаторно-приспособительных реакций моряков в длительном рейсе / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Экология человека. - 2002. - № 2. - С. 10-11.
24. Мызников И. Л. Механизмы адаптации у моряков / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Жизнь и работа человека в условиях Севера : материалы междунар. симп. - Костомукша, 2003. - С. 56-59.
25. Мызников И. Л. Роль ритма сердца в оценке функциональных состояний / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Вариабельность сердечного ритма : теоретическое и практическое применение : материалы междунар. симп.
- Ижевск, 2003. - С. 83-84.
26. Мызников И. Л. Диапазоны значений производных величин распределения кардиоинтервалов у моряков / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Вариабельность сердечного ритма : теоретическое и практическое применение : материалы междунар. симп. - Ижевск, 2003.
- С. 44-47.
27. Щербина Ф. А. Методика контроля за функциональным состоянием моряков. Омегаметрия / Ф. А. Щербина, И. Л Мызников, В. В. Немкин.
- Мурманск : Изд-во «Север», 2003. - 25 с.
28. Щербина Ф. А. Оценка уровня функциональной активности у моряков / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Актуальные проблемы авиационной и космической медицины : материалы Всерос. науч. конф., посвящ. 45-летию кафедры авиац. и косм, медицины Воен.-мед. акад. - СПб., 2003. -С. 61-62.
29. Щербина Ф. А. Оценка приспособительных реакций у моряков в длительных рейсах / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Боевой стресс и постстрессовая адаптация 759 участников боевых действий : сб. науч. ст. -М., 2003.-С. 58-59.
30. Щербина Ф. А. Оценка уровня функциональной активности организма моряков / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Авиакосм, и экол. медицина. - 2004.-№ 1.-С. 39-40.
31. Мызников И. Л. Параметры центральной гемодинамики у моряков при плаваниях различной продолжительности / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Авиакосм, и экол. медицина. - 2004. - № 4. - С. 67-68.
32. Мызников И. Л. Об использовании индекса Кердо для определения вегетативного гомеостаза / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Медицина труда и пром. экология. - 2004. - № 10. - С. 36-39.
33. Щербина Ф. А. Современные представления о постоянном потенциале (ю-потенциале) и его физиологическом значении / Ф. А. Щербина, А. Ф. Щербина // Ежегодник МГПИ-2004 : сб. науч. тр. - Мурманск, 2004. -С. 107-112.
34. Мызников И. Л. Центральная гемодинамика у моряков в длительном трансширотном рейсе / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Гигиена и санитария. - 2004. - № 1. - С. 34-37.
35. Щербина Ф. А. Компенсаторно-приспособительные реакции организма моряков в плавании различной продолжительности / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Физиология человека. - 2004. - Т. 30, №1.- С. 117-123.
36. Щербина Ф. А. Изменение содержания электролитов в смешанной слюне у моряков в длительном трансширотном рейсе / Ф. А. Щербина // Медицинское обеспечение сил флота в условиях Кольского Заполярья : материалы науч.-практ. конф., посвящ. 10-летию со дня образования Видяевского района базирования сил Северного флота и мед. службы базирования. - Видяево, 2004. - С. 83-87.
37. Мызников И. Л. Роль ритма сердца в оценке функциональных состояний / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Медицинское обеспечение сил флота в условиях Кольского Заполярья : материалы науч.-практ. конф., посвящ. 10-летию со дня образования Видяевского района базирования сил Северного флота и мед. службы базирования. - Видяево, 2004. - С. 78-82.
38. Мызников И. Л. Изменения некоторых параметров гемодинамики у моряков в длительном рыбопромысловом рейсе / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Экология человека. - 2004. - № 2. - С. 52-55.
39. Мызников И. Л. Исследование методики омегаметрии у моряков в условиях длительных рейсов / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Физиология человека. - 2004. - № 5. - С. 136-141.
40. Щербина Ф. А. Особенности адаптации моряков в рыбопромысловых рейсах / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Медицинское обеспечение сил флота в условиях Кольского Заполярья : материалы третьей науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию со дня образования мед. службы Северного флота. - Североморск, 2005. - С.46-47.
41. Мызников И. Л. Влияние вахтовой организации труда на параметры центральной гемодинамики и постоянный потенциал мозга / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина // Физиология человека. -2005. - Т. 31, № 2. - С. 56-58.
42. Щербина Ф. А. Динамика постоянного потенциала головного мозга у моряков в рейсах различной продолжительности / Ф. А.Щербина, И. Л. Мызников II Экология человека. - 2005. - № 2. - С. 44-50.
43. Щербина Ф. А. Процессы адаптации у моряков в длительном рыбопромысловом рейсе / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников // Экология человека. - 2005. - № 6. - С. 48-51.
44. Мызников И. Л. Методика контроля за функциональным состоянием моряков. Ритмография / И. Л. Мызников, Ю. А. Паюсов, Ф. А. Щербина. - Мурманск : Изд-во «Север», 2005. - 44 с.
45. Мызников И. Л. Особенности формирования компенсаторно-приспособительных реакций организма моряков в условиях длительного хронического стресса / И. Л. Мызников, Ф. А. Щербина И Физиология человека. - 2006. - Т. 32, № 3. - С. 92-97.
46. Щербина Ф. А. Влияние вахтенной нагрузки на показатели центральной гемодинамики и постоянный потенциал головного мозга моряков в условиях 120-суточного трансширотного рейса / Ф. А. Щербина, А. Б. Гудков // Бюл. СГМУ. - 2007. - № 2. - С. 73-74.
47. Щербина Ф. А. Влияние вахтенной организации труда на параметры центральной гемодинамики у моряков рыбопромыслового флота в 5-месячных трансширотных рейсах / Ф. А. Щербина, И. Л. Мызников, А. Б. Гудков // Экология человека. -2008.-№6.-С. 7-12.
Подписано в печать 1.09.2008. Бумага писчая. Формат 60x84'/, Тираж 100 экз. Объем 2 п.л. Заказ № 198
Отпечатано в издательстве ПТУ 163002, Архангельск, пр. Ломоносова, 6
Содержание диссертации, доктора биологических наук, Щербина, Федор Александрович
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОРГА- 16 НИЗМА ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНЫХ ТРАНСШИРОТНЫХ РЕЙСОВ аналитический обзор литературы)
1.1. Проблема стресса и адаптации в морской медицине
1.2. Типологические различия в реакциях людей на стрессо- 28 вые воздействия. Формы адаптивного реагирования
1.3. Влияние факторов судовой среды на организм моряков в 32 плавании
Резюме
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЁМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДО- 59 ВАНИЯ
2.1. Структура и условия исследования
2.2. Методики исследования
2.3. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ АДАПТАЦИОННЫХ ПРОГРАММ У МОРЯКОВ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ПЛАВАНИЯ
3.1. Характеристика приспособительных реакций организма 81 моряков в условиях 75-суточного плавания
3.2. Особенности формирования приспособительных реакций 89 у моряков в условиях 157-суточного рейса
3.3. Динамика приспособительных реакций организма в зави- 98 симости от продолжительности плавания
3.4. Нормирование параметров со8-метрии для моряков при их 112 рабочем цикле
Резюме
ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА МОРЯКОВ В ПРОЦЕССЕ ВАХТЕННОЙ НАГРУЗКИ
4.1. Влияние вахтенной нагрузки на показатели центральной 129 гемодинамики и постоянный потенциал головного мозга моряков в условиях 120-суточного трансширотного рейса
4.2. Влияние вахтенной организации труда на параметры 145 центральной гемодинамики у моряков в длительных 5-месячных трансширотных рейсах
Резюме
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВ- 159 НОЙ СИСТЕМЫ У МОРЯКОВ В ДЛИТЕЛЬНОМ ПЛАВАНИИ
5.1 Динамика вегетативной реактивности организма моряков- 159 рыбаков в условиях длительного рыбопромыслового рейса
5.3 Динамика ритма сердца членов экипажей в течение 4-5- 171 месячных рейсов в различные акватории Мирового океана
5.4. Соотношения между типом вегетативного реагирования, 177 психологическим статусом и заболеваемостью
5.2 Нормирование вегетативного баланса у моряков
Резюме
Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности"
Актуальность исследования. Постоянно возрастающая роль рыбопромыслового флота в условиях нового механизма хозяйствования, расширение районов промысла, совершенствование и модернизация судов, работа сокращенной численностью экипажа предъявляют новые требования к медицинскому обеспечению моряков (Казакевич Е.В., 1997; Гудков А.Б. и др., 1998; Лупачев В.В., 1999; Довгуша В.В. и др., 2002; Юрьев Ю.Ю., 2000; Архипов-ский B.JL, Казакевич Е.В., 2007).
Для всех судов, независимо от их назначения, характерен комплекс общесудовых неблагоприятных факторов среды, составляющих фон, на котором протекает труд и отдых членов экипажа в течение рейса (Бычихин Н.П., 1978; Вареников И.И., 1983; Мызников И.Л., 1997; Писаренко Е.Ф., Тимофеев В.Н., 1997; Оправин А.С., 2001; Довгуша В.В., Мызников И.Л., 2006). Плавание связано с непрерывной сменой климатических зон, длительным отрывом от берега, различным спектром деприваций на фоне выраженного, эмоционального напряжения, вызванного «физиологической платой» за напряженность адаптационного процесса (Жолус Б.И. и др., 1991; Ломов О.П., 1993; Сапов А.И., 1998), ведущего к формированию хронического стресса (Кириллов О.И., 1976) и отсутствием условий для полноценного восстановления вне регламента рабочего времени (Суханов С.Г. и др., 1998; Довгуша В.В., Иванина Л.А., 2002). Особое место занимает десинхроноз, так как изменения сложившейся структуры, периодичности и амплитуды биоритмов ведет к изменениям систем регуляции, мобилизации энергетических и метаболических ресурсов, отягощая и без того существенные адаптационные нагрузки, возникающие в содержании самого рабочего цикла (Алякринский Б.С., 1983; Ашофф Ю., 1984; Агаджанян Н.А. и др., 2005).
Моряки морского рыбопромыслового флота в России представляют самый большой отряд работников транспорта. Ежегодно списываются с судов по состоянию здоровья 4-6 % моряков, что не может не наносить социальный и экономический ущерб. Следует отметить, что так называемая «возрастная» патология моряков в среднем «помолодела» на 5 лет. Формы патологии и заболеваемость моряков в 40 лет примерно соответствуют аналогичным показателям профессиональных групп рабочих и служащих на берегу в 45 лет (Ломов О.П., 1998; Лупачев В.В., 2001).
Сохранение здоровья моряков судовых команд рыбопромыслового флота является важной задачей для поддержания высокой производительности их труда и профессионального долголетия. В связи с этим разработка мероприятий первичной и вторичной профилактики должна базироваться на знаниях физиологических механизмов адаптации моряков в рабочем цикле на фоне хронического стресса (Сидоров П.И., Муратова И.Д., 1982; Прохвати-лов А.Ю., 1994; Попов В.А., 1997). Один из путей повышения эффективности профилактических и лечебных мероприятий связан с решением недостаточно исследованного до сих пор аспекта проблемы адаптации человека к условиям длительного плавания, особенно на рыбопромысловом флоте - это дифференциация адаптивных сдвигов от предпатологических состояний, а также своевременная диагностика последних в условиях инициализации адаптационного процесса при индивидуальных типах его формирования (Солодков А.С., 1981; Стенько Ю.М. и др., 1986). Не утратило также своей актуальности изучение вопросов сравнительной оценки влияния на организм моряков различной продолжительности пребывания экипажей в море (Лупачев В.А., Попов В.В., 1997).
Профилактика возможных неблагоприятных изменений в организме моряков, а также их коррекция не возможна без экспресс-диагностики функциональных состояний организма моряков (Мызников И.Л. и др., 2005). Одним из перспективных направлений является поиск неинвазивных методик тестирования адаптационных возможностей организма человека, диагностика резервов основных регуляторных систем и межсистемных взаимоотношений (Баевский P.M. и др., 1984, 2001; Михайлов В.М., 2000). В морской медицине эта проблема получает особое звучание в связи с тем, что неблагоприятные факторы, действующие на моряка известны, и часто могут быть оценены как в качественном, так и в количественном отношении. Следовательно, форма реагирования на условия плавания будет определяться не столько отличительными особенностями среды, сколько отличительными особенностями исходного физиологического, психофизиологического и психологического статуса субъекта, подвергающегося его воздействиям. Как известно, форма вегетативного реагирования члена экипажа на условия длительного плавания диктует выбор адекватных средств профилактики возможных неблагоприятных изменений функциональных состояний организма моряков, а также коррекции или лечения уже развившихся патологических состояний.
Поэтому в условиях профессиональной деятельности моряков в длительных рыбопромысловых трансширотных рейсах необходимо определить на современном теоретическом и методическом уровне динамическую структуру адаптации и решать проблему своевременной диагностики предпатоло-гических состояний в условиях адаптационного процесса при индивидуальных типах его формирования для эффективного прогноза судовым врачом пограничных состояний, предупреждения заболеваний и проведения оздоровительных мероприятий как медицинского, так и социального характера.
Все вышеизложенное и побудило провести настоящее исследование.
Цель и задачи исследования.
Цель работы: установить особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности для выявления критериев распознавания донозологических состояний у судовых специалистов и поддержания оптимального уровня работоспособности в период плавания.
Для достижения поставленной цели решался комплекс следующих задач:
1. Исследовать динамику приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в натурных условиях длительных трансширотных рейсов различной продолжительности.
2. Изучить возможность применения и валидность методики оценки G)s-потенциала головного мозга для определения реактивности организма и его резервных возможностей у моряков в условиях плавания.
3. Оценить изменения в вегетативном обеспечении компенсаторно-приспособительных реакций организма моряков в рейсах различной продолжительности. t
4. Выделить типы адаптационного поведения у моряков в условиях длительных рейсов.
5. Исследовать индивидуально-типологические различия в динамике статистических характеристик ритма сердца и со5-потенциала головного мозга у моряков на вахтенную нагрузку в условиях длительного плавания.
6. Разработать критерии индивидуальной донозологической диагностики состояния организма моряков в условиях рейсов различной продолжительности.
Концепция работы. Выраженность, характер и скорость изменений, происходящих в организме моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах зависят от сочетанного воздействия климатогеографиче-ских факторов, судовой среды и продолжительности плавания.
В динамике рейса по мере исчерпания резервов организма моряков происходит десинхронизация и поиск новых взаимосвязей между функциональными системами организма с целью наиболее экономичной и эффективной регуляции оптимального баланса со средой и рабочим циклом. В первую очередь нарушается эффективная регуляторная функция структур мозга, что в дальнейшем приводит к снижению функциональных возможностей сердечно-сосудистой и других систем.
Оценка функционального состояния организма моряков в течение рейса с применением неинвазивных методик тестирования адаптационных возможностей организма, диагностики резервов основных регуляторных систем и межсистемных взаимоотношений с соответствующим математико-статистическим анализом позволяет определять структуру и течение адаптационного процесса в специфических условиях профессиональной деятельности. Применение нормирования величин в сигмальных коридорах при описании динамики физиологических исследований даёт возможность оценивать изучаемые процессы по качественным характеристикам, что является важным инструментом диагностики различных функциональных состояний складывающихся в производственном цикле.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Оценка функционального состояния организма моряков и выявление количественно-качественных связей в физиологических системах в длительных рыбопромысловых рейсах на основе применения методик исследования соз-потенциала головного мозга и вариабельности сердечного ритма, позволяет дифференцировать и прогнозировать вероятные формы адаптивных и до-нозологических состояний с целью своевременной коррекции судовым врачом выявленных отклонений.
2. У судовых специалистов в длительных трансширотных рейсах не наступает истинной адаптации к условиям работы в море. На втором месяце плавания впервые выявляется стратегия экономизации функций, второй и третий месяцы отличаются большим напряжением механизмов адаптации, уровень нейрофизиологической фоновой активности и реактивности находятся в обратной зависимости друг с другом (чем выше активность организма, тем ниже его реактивность). На третьем месяце формируется состояние переутомления. У моряков, находящихся в рейсе предельно допустимые сроки, развивается состояние дезадаптации по типу функциональной рефрактер-ности. Доля лиц с затрудненной адаптацией в 3-х месячном рейсе составляет
3,0 %, а при 5-месячном плавании - 6,7 %. В тоже время 8,9 % моряков эффективно адаптируются в условиях хронического стресса.
3. Реализация адаптивных программ на фоне функционального напряжения сопровождается синхронизацией функций, уровень функциональной активности в предвахтенный период определяет динамику параметров к концу вахты. По мере исчерпания резервов организма моряков происходят явления десинхронизации. К концу плавания наблюдается инверсия вегетативной реактивности: усиление активности симпатической системы на фоне предшествующего парасимпатического преобладания и наоборот, что обусловлено законом исходной величины.
Научная новизна работы заключается в том что:
- впервые в условиях длительных рыбопромысловых рейсов у моряков выявлены закономерности изменений С05-потенДиала головного мозга;
- обнаружен феномен инверсии вегетативной реактивности под влиянием комплекса факторов, влияющих на организм моряков в длительном плавании;
- установлено, что у моряков в динамике рейса уровень нейрофизиологической фоновой активности и реактивности находятся в обратной зависимости;
- выявлено, что одинаковое функциональное состояние организма в экипажах моряков поддерживается за счет различных механизмов адаптации к судовой среде;
- показано, что в рейсах различной продолжительности у моряков возникают индивидуальные стратегии формирования приспособительных физиологических реакций;
- выделены четыре основных типа адаптационного поведения.
Теоретическая значимость работы. Выявленные особенности формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в трансширотных рейсах различной продолжительности дополняют один из разделов физиологии труда.
Использование применённого в диссертационной работе методического подхода позволяет дифференцированно оценивать вероятные формы адаптивных и донозологических состояний у моряков условиях морских рейсов различной продолжительности.
На основе исследований, проведённых в условиях профессиональной деятельности моряков, определена динамическая структура адаптации для решения проблемы своевременной диагностики предпатологических состояний в условиях адаптационного процесса при индивидуальных типах его формирования для эффективного прогноза судовым врачом пограничных состояний, предупреждения заболеваний и проведения оздоровительных мероприятий как медицинского, так и социального характера.
Результаты изучения особенностей формирования защитно-приспособительных реакций организма моряков рыбопромыслового флота в рейсах различной продолжительности могут быть использованы в качестве научного материала в организации учебного процесса на кафедрах терапевтического профиля медицинских ВУЗов для обучения студентов, а также врачей на курсах последипломного усовершенствования и специализации.
Работа выполнена в рамках региональной научно-технической программы «Здоровье населения Европейского Севера» (2002 - 2007 гг.) и имеет номер государственной регистрации 01200711744.
Практическая значимость. Разработана методика оценки cos потенциала для определения реактивности организма моряков в условиях плавания, его резервных возможностей, механизмов формирования адаптационных программ.
Применение нормирования величин в сигмальных коридорах при описании динамики физиологических исследований позволяет оценивать изучаемые процессы по качественным характеристикам, что даёт в руки судового врача инструмент диагностики различных функциональных состояний, складывающихся в производственном цикле.
Результаты исследования могут быть использованы для подготовки программы реабилитации и рекреации плавсостава.
В качестве методики мониторирования изменений в состоянии вегетативной нервной системы в рабочем цикле обосновано применение кардио-1 интервалографии и индекса Мызникова (ИМ).
Реализация результатов исследования.
Результаты диссертационного исследования используются в лечебно-диагностическом процессе МУЗ «Мурманская городская клиническая больница скорой медицинской помощи» ( акт внедрения от 15.09.2005 г.), в отделении функциональной диагностики объединённой медико-санитарной части «Севрыба» (акт внедрения от 10.05.2006 г.), в работе функционального отделения военно-морского клинического госпиталя Северного флота (акт внедрения от 06.11.2007 г.), в работе ФГУ «Северный медицинский центр им. Н.А.Семашко Росздрава РФ» (акт внедрения от 19.11.2007 г.).
Диссертационные материалы внедрены в педагогический процесс на факультете физической культуры и безопасности жизнедеятельности Мурманского государственного педагогического университета (акт внедрения от 15.09.2005 г.), на кафедре гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета (акт внедрения от 08.02.2006 г.), на факультете адаптивной физической культуры С.-Петербургского государственного университета физической культуры (акт внедрения от 15.09.2007 г.), на кафедре патофизиологии Кировской государственной медицинской академии (акт внедрения от 02.10.2007 г.), на кафедре нормальной физиологии С.-Петербургского государственного университета физической культуры (акт внедрения от 20.10.2007 г.).
Результаты диссертационной работы внедрены в методы научных исследований С.-Петербургского научно-исследовательского института физической культуры (акт внедрения от 10.10.2007 г.).
Результаты диссертационной работы вошли в два методических руководства «Методика контроля за функциональным состоянием моряков. «Оме-гаметрия» ( 2003 г.) и «Методика контроля за функциональным состоянием моряков. «Ритмография» ( 2005 г.).
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на юбилейной научно-практической конференции «Успехи военно-морской терапии и кардиологии» (г. Санкт-Петербург, 1997); Всеармейской научной конференции, посвященной 45-летию кафедры авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии «Актуальные проблемы авиационной и космической медицины» (г. Санкт-Петербург, 2003); Международном Симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: Теоретические аспекты и практическое применение» (г. Ижевск, 2003); Международном Симпозиуме «Жизнь и работа человека на Севере» (Костомукша (Республика Карелия) - Оолу (Финляндия), 2003); научно-практических конференциях «Медицинское обеспечение сил флота в условия Кольского Заполярья» (г. Видяево, 2004; г. Североморск, 2005; Видяево, 2006, 2007); Международной научно - практической конференции «Физическая культура и спорт как фактор здоровья и благополучия» (г. Мурманск, 2006); заседании проблемной комиссии по физиологии и восстановительной медицине Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск, 2007, 2008 ).
Материалы исследования опубликованы в 47 печатных работах, в том числе 13 в ведущих рецензируемых научных журналах, в которых должны быть опубликованы научные результаты диссертаций на соискание учёной степени доктора наук.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 259 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения и списка литературы. Работа иллюстрирована 10 рисунками, содержит 37 таблиц, библиографический указатель литературы включает 458 источников (382 отечественных и 76 иностранных).
Заключение Диссертация по теме "Физиология", Щербина, Федор Александрович
выводы
1. В длительных трансширотных рейсах у моряков рыбопромыслового флота напряжение механизмов адаптации держится до двух месяцев, после чего взаимодействие между отдельными составляющими центрального и периферического контура управления снижается, реактивность организма и неспецифические реакции адаптации формируются автономно, наступает фаза истощения и развивается состояние дезадаптации. Истинной адаптаций к условиям работы в море не наступает.
2. Применение методики со5-метрии в динамике длительного плавания, позволяет определять резервные возможности организма моряков, а расчет коэффициента вариации для каждого обследуемого дает возможность интегральной количественной оценки диапазона изменений cos-потенциала в восстановительном периоде функциональной пробы для характеристики адаптационного процесса.
3. На основе анализа распределения коэффициентов вариации, полученных по динамике величин со5-потенциала выделены четыре основных типа протекания адаптационного процесса: тип А (на протяжении всего плавания вариабельность со5-потенциала в период функциональной пробы прогрессивно снижается), тип Б (на протяжении всего плавания вариабельность сс^-потенциала в период функциональной пробы прогрессивно увеличивается), тип В (вариабельность со5-потенциала к середине плавания увеличивается, а затем снижается), тип Г (вариабельность cos-потенциала к середине плавания снижается, а затем увеличивается). Тип Б наименее адаптационно эффективен.
4. В факторной модели со5-метрических серий у моряков установлено, что на 1-ом месяце рейса в процессе адаптации организма участвуют все без исключения механизмы (нервные, хемообменные, нейрогуморальные и гормональные) в поддержании заданного уровня ю5-потенциала головного мозга. На 3-ем месяце рейса приспособительные реакции поддерживаются в ЦНС преимущественно нейрогуморальными и гормональными процессами. На 5-м месяце рейса основной вклад в дисперсию модели CGs-потенциала внесли нервные и нейрогуморальные механизмы. Установлен реципрокный механизм в формировании функциональных состояний во второй половине рейса.
5. Установлено, что характер адаптационных процессов зависит от длительности плавания и реализуется различными механизмами. В рейсах продолжительностью 75 и 157 суток адаптация к среде протекает по-разному. Установочные реакции в более длительном 157-суточном рейсе могут моделировать «ложное» утомление в первой декаде на фоне еще не растраченных резервов, т.к. происходит рассогласование в механизмах обеспечения со5-потенциала в условиях покоя и его подвижности в восстановительном периоде после нагрузки. На 65-70 сутки развивается истинное утомление. На 150-155 сутки выявляется центральный механизм поддержания параметров оперативного покоя и привлечение периферического (гуморального) контура для компенсации возмущения системы в восстановительный период после нагрузочной пробы.
6. Анализ влияния вахтенной нагрузки на параметры центральной гемодинамики и (й5-потенциал головного мозга у моряков показал, что во второй половине 120-суточного рейса у моряков возрастает роль периферического контура управления в поддержании функций организма, а уровень функциональной активности в предвахтенный период определяет динамику параметров к концу вахты.
7. Сложившаяся в начале рейса система отношений между параметрами до и после вахты «распадается» на второй месяц плавания, причем в этот период уровень реактивности организма после вахты не связан с уровнем до вахты и носит стохастический характер с преимущественно центральным генезом влияния на этот процесс. На второй месяц рейса впервые выявляется стратегия экономизации функций, когда у моряков с более низким фоновым уровнем со3-потенциала проявляется большая реактивность на стандартную типовую нагрузку, в то время как лица с высокими значениями (^-потенциала в меньшей степени реактивны. На третий месяц рейса формируется состояние переутомления.
8. В течение первых 3-х месяцев пяти месячного рейса изменения гемодинамических показателей отвечают сложившейся устойчивой схеме управления функциями организма, т.е. обнаруживается полная синхронизация ЧСС, АДс, АДд (прямая значимая корреляционная связь). К концу рейса она нарушается (наблюдалась лишь умеренная связь между IV и V этапами по АДд и АДп). Таким образом, по мере исчерпания резервов организма происходит десинхронизация и поиск новых отношений между параметрами в стремлении найти наиболее экономичный и эффективный контур управления для достижения оптимального баланса со средой и рабочим циклом.
9. Направленность вегетативного реагирования на возмущающее воздействие к концу длительного плавания изменяется на противоположную, т.е. происходит инверсия вегетативной реактивности: усиление активности симпатической системы на фоне предшествующего парасимпатического преобладания и наоборот, что, по-видимому, обусловлено законом исходной величины. В целом в конце длительного рейса в процессах вегетативной регуляции преобладают симпатические влияния.
10. Тип вегетативного реагирования и динамика психологического статуса членов экипажа в период длительного рейса взаимообусловлены. Систематическому нарастанию ИН к концу плавания соответствует превалирование стенических компонентов психологического статуса, снижению ИН — нарастание астенических черт, что выражается в росте депрессив-ности, снижении активности и оптимизма. Для лиц промежуточного типа характерна наибольшая психологическая дезадаптация с преобладанием астенического компонента.
11. Нормирование величин в сигмальных коридорах при описании динамики физиологических процессов позволяет качественно оценить приспособительные реакции конкретного моряка к условиям длительного рейса в сравнении с другими: гипореагирование на функциональную пробу (развитие утомления и переутомления), умеренное реагирование и гиперреагирование (перенапряжение адаптационных механизмов). В продолжительных рейсах выявляется от 0,8% до 5,9 % моряков от численности состава судовых команд с признаками соответственно гипо- и гиперреагирования на функциональную пробу.
12. Доказана корректность применения индекса Мызникова для выделения границ диапазонов функциональной активности организма моряков. На основании полученных данных по ИМ были выделены и рассчитаны средние значения 5-ти уровней функциональной активности у моряков судовых команд в период длительных рейсов: от крайне низкого ( в среднем 69,55 ± 0,74 ед - 1,2 % от выборки) до крайне высокого (155,94 ± 2,36 ед - 2,0 %). При этом средний уровень составил 106,50 ± 0,27 ед -68,45 %. Моряки с признаками крайне низкой и крайне высокой функциональной активности должны попадать в поле зрения судового врача, т.к. эти явления могут отражать процессы дезадаптации по типу гипо-или гиперреагирования.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Для получения индивидуальной качественной оценки функционального состояния организма моряков рекомендуются использовать показатели со5-метрии. Для этого необходимо каждый параметр (в фоне и на этапах восстановительного периода функциональной пробы) нормировать по диапазонам сигмальных коридоров. На основе такого анализа предлагается новая форма записи данных со5-метрических серий, где первым числом указывается значение величины фона (в мВ), а значения восстановительного периода в кодах качества реакции. Крайне низкие значения обозначим кодом 1 [-2а; -За]; низкие значения - код 2 [-1а; -2а]; средние значения - код 3 [хср -1а; хср +1а]; значения выше среднего - код 4 [+1а; +2а]; крайне высокие значения -код 5 [+2а; +3а].
Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Щербина, Федор Александрович, Архангельск
1. Авцын А.П. Введение в географическую патологию. / А.П. Авцын. М.: Медицина, 1972. - 328 с.
2. Авцын А.П. Патология человека на Севере / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, А.Г. Марачев, А.П. Милованов. М.: Медицина, 1985. - 416 с.
3. Агаджанян Н.А. Адаптация человека к среде обитания и трудовой деятельности / Н.А. Агаджанян // Бюлл. АМН СССР. 1982. - № 6. - С. 92 -97.
4. Агаджанян Н.А. Хронофизиология, экология человека и адаптация / Н.А. Агаджанян, И.В. Радыш, C.JT. Совершаева // Экология человека. 1994. -№ 1. - С.9-15.
5. Агаджанян Н.А. Хронофизиология, хронофармакология и хронотерапия / Н.А. Агаджанян, В.И. Петров, И.В. Радыш, С.И. Краюшкин. Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2005. - С. 10 - 66.
6. Аладжалова Н.А. Медленные электрические процессы в головном мозге. / Н.А. Аладжалова. Изд. АН СССР, 1962. - 240 с.
7. Аладжалова Н.А. Сверхмедленные электрические процессы в нервной системе / Н.А. Аладжалова // Длительные электрические потенциалы нервной системы. Тбилиси, 1969. - С. 236-259.
8. Аладжалова Н.А. Психофизиологические аспекты сверхмедленной ритмической активности головного мозга. / Н.А. Аладжалова. М.: Наука, 1979.-214 с.
9. Аладжалова Н.А. Нейрофизиологические аспекты регуляции деятельности. Медленная управляющая система мозга / Н.А. Аладжалова // Проблема психофизиологии. Диагностика нарушений и восстановление психических функций человека. М., 1983. - ч.2. - С. 162-163.
10. Аладжалова H.A. Ритмическая организация психических и мозговых функций / Н.А Аладжалова. // Мозг и психическая деятельность. М., 1984.-С. 103-106.
11. Алейникова Л.И. Диспансеризация плавсостава в связи с ишемической болезнью сердца. / Л.И. Алейникова, И.И. Салтыков // Сов. здравоохр. -1979. №8. - С. 20-23.
12. Александровский Ю.А. Психогении в экстремальных условиях. / Ю.А. Александровский, О.С. Лобастов, Л.И. Спивак, В.П. Щукин М.: Медицина, 1991. -96 с.
13. Александровский Ю.А. Пограничные психические расстройства: Руководство для врачей. / Ю.А. Александровский М.: Медицина, 1993. - 398 с.
14. Алексеев С. В. Производственный шум. / С.В. Алексеев, М.Л. Хаймович, В.Н. Кадыскина, Г.А. Суворов. Л.: Медицина, Ленингр. отд., 1991. -136с.
15. Алексеев С.В. Акустические колебания и современность. Действие на организм и профилактика / С.В. Алексеев, Л.Н. Шкаринов, О.И. Януша-нец. // Вестник АМН СССР. 1992. - С. 22-27.
16. Алеутский Н.Н. Поиски лекарственных средств, используемых в экстремальных условиях Севера / Н.Н. Алеутский, Л.К. Алеутская, Э.А.Малых, Н.А. Назаренко // Морской мед. журн. 1997. - № 1. - С. 7 - 10.
17. Алфимов Н.Н. Гигиенические условия плавания, прогнозирование заболеваемости / Н.Н.Алфимов, Г.Н.Новожилов // Воен. мед. журн. - 1976. -№8.-С. 71-73.
18. Амосов Н.М. Раздумья о здоровье / Н.М. Амосов. М.: Мол. гвардия, 1978.- 192 с.
19. Андронова Т.И. Влияние метеорологических и геофизических факторов на гемодинамику здорового человека в условиях Крайнего Севера / Т.И. Андронова. //Человек и среда. Л., 1975. - С.125 - 132.
20. Андронова Т.И. Комплексное влияние метеофакторов на сердечнососудистую систему здорового человека. / Т.И. Андронова // Основные аспекты географической патологии на Крайнем Севере. Новосибирск, 1976.-С.22-25.
21. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем. / П.К. Анохин — М.: Медицина, 1971. 256 с.
22. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. / П.К. Анохин М.: Наука, 1975. - 196 с.
23. Анохин П.К. Системные механизмы высшей нервной деятельности. / П.К. Анохин М.: Наука, 1979. - 454 с.
24. Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем. / П.К. Анохин М.: Наука, 1980. - 196 с.
25. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем / П.К.Анохин. // Избранные труды. Философские аспекты теории функциональных систем. М.: Наука, 1987. - С. 49 - 106.
26. Апчел В.Я. Омега-потенциал как электрофизиологический коррелят функционального состояния и адаптационных резервов организма / В.Я. Апчел, С.А. Авдюшенко, В.И. Примаков. // Морской мед. журн. -1999. -№1. С.30-33.
27. Артемова В.М. Температурный режим / В.М. Артемова, Э.К. Казанцева. // Климат Архангельска: Гидрометеоиздат, 1982. С. 16-17.
28. Арутюнина Н.С. Сердечно-сосудистая система здоровых людей Крайнего Севера. / Н.С. Арутюнина // Проблемы высшей нервной деятельности человека и животных. Красноярск, 1965. - С.274 - 283.
29. Архангельский А.Е. Синдром послепоходовых расстройств / А.Е.Архангельский, А.И.Лупанов, О.В. Бухтияров // Воен. мед. журн. -1996.- №9. -С.42-45.
30. Архиповский В.Л. Организационные аспекты работы отделения медицинской профилактики по улучшению здоровья работников водного транспорта. / В.Л. Архиповский, Е.В.Казакевич // Экология человека -2007. № 12. С. 48-52.
31. Асмолов А.К. Вахтенный труд и регуляторные механизмы адаптации человека / А.К. Асмолов // Физиологическое нормирование труда. Донецк, 1989.-С.193-194.
32. Ассман Д. Чувствительность человека к погоде. / Д. Ассман Л.: Гидрометеоиздат, 1966. —123 с.
33. Ашофф Ю. Биологические ритмы. / Ю.Ашофф. М.: Мир, 1984. - Т.1. -412 е.;-Т.2.-262 с.
34. Баевский P.M. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. / P.M. Баевский. М.:Медицина, 1979. - 295 с.
35. Баевский P.M. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. / P.M. Баевский, О.И. Кириллов, С.М. Клецкин М.: Наука, 1984. -221 с.
36. Баевский P.M. Оценка и классификация уровней здоровья с точки зрения теории адаптации / P.M. Баевский // Вестник АМН СССР. 1989. - № 8. -С.22-25.
37. Баевский P.M. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. / P.M. Баевский // Экология человека 1995. - №3. -С. 30-34.
38. Баевский P.M. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем. / Р.М.Баевский, Г.Г.Иванова, Л.В.Чирейкин // Вестник аритмологии. 2001. - № 24. - С. 65 -87.i
39. Баранова Л.И. Режим увлажнения / Л.И. Баранова // Климат Архангельска. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - С. 77-79.
40. Барац В.А. Охрана труда на судах и предприятиях водного транспорта. / В.А.Барац, Ю.Артюхин, Г.Д.Изак М.: Транспорт, 1985. - 248 с.
41. Барнацкий В.Н. Профилактика артериальной гипертонии у моряков. /
42. B.Н. Барнацкий, В.А.Котенко, Б.И. Горяев // Врач. дело. 1981. - №2.1. C.ЗЗЗ.
43. Бедный Г.З. Эргономический анализ трудовой деятельности и безопасность труда на морском транспорте. / Г.З. Бедный, М.Г. Зеленин М.: Мортехинформреклама, 1988. - 88 с.
44. Белобров Е.П. Разработка новых гигиенических аспектов морской перевозки грузов / Е.П. Белобров, Н.Г. Ткачук // Актуальные вопросы гигиены водного транспорта: матер, межведомственной научно — практич. конф. -Одесса, 1984.-С. 66-67.
45. Бердышев В.В. Некоторые закономерности адаптации человека к условиям влажных тропиков / В.В. Бердышев // Адаптация человека в различных климато-географических. и производственных условиях: тез. докл. Всесогаз. конф. — Новосибирск, 1981.-Т. 1.-С. 17-19.
46. Березин Ф.Б. Психическая и психифизиологическая адаптация человека. / Ф.Б. Березин Л.: Наука, 1988. - 268 с.
47. Бехтерева Н.П. Некоторые принципиальные вопросы изучения нейрофизиологических основ психических явлений человека / Н.П.Бехтерева // Глубокие структуры головного мозга в норме и патологии. М.: Л., 1966.-С.18-21.
48. Бехтерева Н.П. Функциональная характеристика звеньев мозговых систем контроля психических и двигательных функций у человека / Н.П. Бехтерева., Д.К. Камбарова, Ю.К. Матвеев // Физиол. журн. СССР. 1970. -Т.56.- №8.- С.1081-1097.
49. Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека / Н.П. Бехтерева. Л.: Наука, 1971.- 119 с.
50. Бехтерева Н.П., Смирнов В.М. Мозговая организация эмоций человека.// Вестн. АМН СССР. 1975. - №8. - С.8-19
51. Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. / Н.П. Бехтерева. Л.: Наука, 1980. - 208 с.
52. Блехман Г.И. Синтез белка в условиях стресса / Блехман Г.И. // Успехи совр. биол.,1987. -Т.103. №3. - С.340-353.
53. Бобров Н.И. Физиолого-гигиенические аспекты акклиматизации человека на Севере. / Н.И. Бобров, О.П. Ломов, В.П. Тихомиров Л.: Медицина, 1979. - 184 с.
54. Бойко Е.П. Гемодинамические сдвиги у моряков при плавании в тропических широтах. / Е.П. Бойко // Кардиология. 1973. - Т. - 13. № 5 -С.140- 141.
55. Бондарев Г.И. К оценке тяжести труда экипажа промысловых судов. / Г.И.Бондарев, О.А.Шовкопляс, В.А.Петровых. // Матер. V Междунар. симп. по морской медицине. Росток. 1972. - С. 214.
56. Боровикова З.М. Радиационный и световой режим Архангельской области / З.М. Боровикова, Л.К. Самчелеева // Климат Архангельска. Л.: Гид-рометеоиздат, 1982.-С. 16-17.
57. Боченков А.А., Шостак В.И., Глушко А.Н. Актуальные проблемы военной психофизиологии / А.А. Боченков, В.И.Шостак, А.Н.Глушко // Воен. мед. журн. - 1996.- № 12. - С.35-37.
58. Бресткин М.П. Функции организма в условиях измененной газовой среды. / М.П. Бресткин. Л.: Воен.- мед. акад., 1968. - 64 с.
59. Брюнелли Б.С. Высокоширотные геофизические явления / Б.С. Брюнел-ли Л.: Наука, 1974. - С.341-358.
60. Быков К.М. Избранные произведения. / К.М. Быков / М.: Медгиз, Т .1. -390 с.
61. Бычихин Н.П. Разработка проблемы адаптации в производственных условиях северных морей / Н.П. Бычихин // Матер. 2-ой Всесоюзн. конф. по адаптации человека Новосибирск ,1978 . - Т. 4. - С.7 -10.
62. Вакслейгер Г.А. О взаимосвязи различных физиологических систем в реакциях на гипо- и гипероксию / Г.А.Вакслейгер // Матер. IV Поволжской конф. физиологов, фармакологов и клиницистов. Саратов, 1966. -Т.1. -С.177.
63. Вареников И.И. Шум и вибрация на морских и речных судах / И.И. Вареников // Матер. VII Междунар. симп. по морской медицине. М., 1976 . -С.113.
64. Варенников И.И. Влияние шума и вибрации на функцию слуха моряков, пути профилактики. / И.И.Варенников // Автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1983.-24 с.
65. Василевский Н.Н. Современные тенденции в развитии экологической физиологии человека / Н.Н.Василевский // Физиология человека. 1984. -Т.10. -№ 6 . - С. 883 - 893.
66. Василенко В.Х. Внелуковичные язвы двенадцатиперстной кишки /
67. B.Х.Василенко, В.М.Майоров, М.М. Сальман. М.: Медицина, 1975. -144с.
68. Васильев Г.А. Онтогенетические особенности адаптации к неблагоприятным факторам химической природы, характерным для обитаемости судов / Г.А. Васильев, Н.В. Хайцев // Человек океан. 4.2. - Махачкала, 1990 .-С. 34.
69. Васильева Т.В. Социально гигиенические вопросы охраны здоровья моряков Северного ордена Ленина морского пароходства / Т.В.Васильева // Дис. .канд. мед. наук. - Архангельск , 1986. - 153 с.
70. Вейн A.M. Вегетативные и эндокринные расстройства. / A.M. Вейн // Болезни нервной системы: Руководство для врачей. М.Д995.-Т.2.-С.426-455.
71. Вейн A.M. Лекции по патологии вегетативной нервной системы. / А.М.Вейн / М.,1971. С.22.76.7980,81
-
Щербина, Федор Александрович
-
доктора биологических наук
-
Архангельск, 2008
-
ВАК 03.00.13
- Центральная гемодинамика и психоэмоциональное состояние российских моряков при работе на судах иностранных компаний
- Метаболический статус у плавсостава Северного водного бассейна
- Медико-физиологическая характерисик сердечно-сосудистой системы у моряков-рыбаков со стажем работы пять и более десяти лет в длительных рейсай
- Соотношение содержания кортизола и иммуноглобулинов в периферической крови человека в экстремальных климатических условиях
- Кардиореспираторная система и психоэмоциональный статус у рыбаков в динамике арктического рейса
