Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние гипертермической нагрузки и локального охлаждения на функциональное состояние организма

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние гипертермической нагрузки и локального охлаждения на функциональное состояние организма"



Министерства образования Украины

СИМФЕРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВНГНЫИ УНИВЕРСИТЕТ Ш. М.В.ФРУНЗЕ

На правах рукописи

НЕТУЛЬКО Виктор Андреевич

1УШШ ШШга-РШГЧЕСКОЯ НАГРУЗКИ И ЛОКАЛЬНОГО QZJVmWJl НА ОТШШ01ШЩН02 СОСТОШШЁ 01ТАШЗМА

03.00.1.3 - физиология чолсьока и животных

АВТОРЕ Ф fí i1 А 'Г

диссорттш па ссясппкто ученой стоп^ш: кандидата биологически:: паук

Допоок I9D5

/

Диссертацией является рукопись

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте горноспасательного дела Министерства угольной промышленности Украины, г. Донецк

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

Соболев Валерий Иванович, доктор медицинских наук, профессор Создан Игорь Иванович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Тарапага Николой Иванович, кандидат биологических наук, доцент Янцеп Александр Вдкчорович

Ведущее учреждений: Донецкий научный центр гигиены труда

и профилактики травматизма

Защита состоится ^ ¿"Д 1995 года в ^ Учесов на заседании специализированного совета К 068.43.01 в Симферопольском государственном университете им. М.В.Фрунзе по адресу: 333036, г. Симферополь, ул. Ялтинская, 4, биологический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Симферопольского государственного университета им. М.В.Фрунзе.

Автореферат разослан " Д 5'_____¿- '/ 1995 года.

Учений секретарь

споциалиомровонного ученого совета, доктор Сяологичеоких наук, профоссор

Н.ЛЛ'емурьяпц.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проолемц. и процессе своей деятельности человек неоднократно оталкинается с воздействием но благоприятных факторов внешней среди. Одшм из таких факторов является высокая температура как в естественных условиях, так и в условиях производственной среды. Значительный контингент работающих по роду своей деятельности непосредственно связан с экстремальный тепловым воздействием. Прежде всего.это относится к работникам металлургической, химической, угольной и горнорудной промышленности. С экстремальными температурами связана деятельность пожарных и горноспасателей. От эффоктив-ности их работы зачастую зависит жизнь и здоровье многих людей. Действие высокой температуры, как правило, дополняется интенсивной фиэичоской работой, что усугубляет неблагоприятное воздействие среды на функциональное состояние человека и его здоровье.

Проблема действия высокой температуры на организм человека является предметом интенсивного изучения в работах крупных отечественных и зарубежных ученых (Ф.Н.Ажаев, Р.Ф.Афанасьева, С.А.Бравдис, К.П.Иванов, В.С.Кощеев, Е.И.Кузнец, В.А.Максимович, А.О.Найакати-кян, Ф.Ф.Султанов, А.О.Виг^п.Т.Н.Вепа^вг, .1.и.Нагау,Ь.Б.Колс11 и др.). В последние 10-15 лет были раскрыты фундамонталышо шштгми приспособления' организма к ¿шеокой-температуре. Вместо с тем проб лема реакции его на эрготермичеасую нагрузку и по настоящее время интенсивно исследуется. Прежде всего, это связано о разработкой индивидуальных средств Противотепловой защиты. Специалистами в области гигиена труда предложены многочисленные варианты такого рода СИЗ. Однако,характер и условия деятельности горноспасательной службы, требует особого подхода, в связи, с чем фактически все разработки, описашше в литературе, трудно применимы к данному виду трудовой 'деятельности. Оотаотся далеко неясной реакция организма на ор-готоршчэокую нагрузку при 100 % относительна влавдюсти. Няггва:ншП

аспект данной проблемы требуог особого изучения, так как практически всегда деятельность горноспасателей связана с интенсивной физической*. работой в условиях шсоксй влажности.

Вторая крунгшя проблема, возникающая в связи с характером трудовой деятельности горшспсасатедей,обусловлена необходимостью разработки и научного обоснования методов шведения человека из предельного теплового состояния(ПТС). Несмотря на ряд имеющихся разра-ооток, данная проблема еще далеко не разрешена и нуждается в изучения".

Таким образом, практика горноспасательного дела ставит целый ряд проблем медико-биологического характера, с решением которых в .'¡оливой море связана безопасность труда значительного контингента рабочих угольной к горнодобиващеа проши лэшюсгн.

Цаль п задачи исслздовшкл. Целью работы, является изучение влияния пшртермическоа нагрузки различной интенсивности при 100 % относительно*! влажности воздуха на функциональное состояние организма и изучение различных вариантов локального охлаждения для вн-В0Д0Ш1Я человека из ПТС в условиях награьаадего микроклимата (НМ).

В связи с поставленной целью работа бши определены следущна ¡задачи: изунить закономерности реакции основных физиологических систем иегштателэй-дооровольцев (ИД) при арготермической нагрузке б диапазоне температур'27-60 °о и 100 Я относительной влажности воздуха;

опредэлнгь особенности фушщпатлтого состояния организма лрл достагшшш им 1ГГС посла эрготормической нагрузки в оайисимосги от нагроващой силы микроклимата;

оценить эффективность предлошшшх вариантов локального ог«г.:::-£мям чолооокй! находящегося в состоянии шрашшой .гкшртерша в ушшах-.Ш.

Теоретическое эпачошгс и научная повизпа. В работе вперввэ проведана сравнительная комплексная оценка оснопинх фуншцюттльшх сис тем организма, подвергающегося врготермической нагрузке при 100 % относительней влажности воздуха в широком диапазоне температур' (от 27 до 60 °с);

установлено, что физическая работа в таких мипротсдшатичестах условиях шзнваег линейно иврастапцую глпортермш независимо от ин тенсивности эрготоршпоской нагрузки. Хрьнотроппая функция ссзрлда, пульсовое давление (ПД), ударны!! (УО) и минутный (МО) оОъош сорд-ца такяо изменяются по закону близкому, к линейному; между ерздней температурой тела (ОТГ) и оредаэвзкеиешюЯ: темпорэтурай козкп (СВТК) при разных температурах среда существуют сложные отношения, описн-ваемно принципиально разлячниш зависимостями;

показано, что относительная цена орготерммчесной нагрузки п разных температурпнх диапазонах существенно отличается; при рапной степени гипертергши функциональное напряжение организма возрастает с увеличением абсолютного значения температура среда;

одновременной охлаждение .головнлгаротиднах згп шои,груда, спину. листплитиг отделен вороних ;; нпг-нил коночниичой в течение УО-35 глин при температуре воздушной прослойки гдездг хладагентом и по-иорхлетью ко:ш 3-В °с офХоктнвно внводит человека, пребиваэдэго в условиях ЙМ из ПГС.

Практическая значимость, 1.На основании комплексного даучешш функционального состояния горноспасателей в условиях экстремальной эрготеркичоской нагрузки, а так;:« исследования восяжжяости п зффзк-тяйноотя шшодояия- их яз ПГС предлояэнн комплект с окгкмаяьтм характером расположения панелей лекального- озипзджия, пооволятеие в бистрш сроки нормализовать тепловое состояв - человека в условиях IП-Л на фойе выраженной гипертермии.

2. Экспериментальные данные, полученные в ходе исследования закономерностей влияния эрготермичоской нагрузки и механизмов действия локального охлаждения, использованы при разработке комплектов экстренного охлаждения (КЭО), которыми оснащены оперативные подразделения Государственной горноспасательной служба (ГВГСС).

3. Результаты исследований учтены при разработке "Общих, требований к противотепловым средствам индивидуальной защити и методов испытаний", согласованных с Минуглепромом СССР и утверзденых Минздравом СССР.

4. На оснований вксперименталышх данных разработаны противотепловые костк,ы ковективно-роднацнонного теилосьема типа "ТК-60" и "ПТК--80", выпускаемые НПО "Респиратор" и переданные в оперативные подразделения ГВГСС для эксплуатации.

Основные полояения, выносите на защиту: в условиях 100 % относительной влаяшости,независимо от окруншшой температуры (27-60° с), зргогврмпчвская негрузка сопровождается реакциями со стороны основных. фу1Шциональт.1х систем организма, значительно отличающимися от реакций, наблюдаемых при влажности низкого уровня;

при равней степени гипертермии функциональное напряжение организма возрастает с увеличением абсолютного значения температуры ороды;

предложенная локализация и интенсивность охлаждения организма в условиях Ш аффективны для восстановления температурного гомео-стаэа, центральной и региональной гемодинамики.

Апробация ДЕСсертвцки. Мэтериалы диссертации были доложоны и-обсуждены на:

Всесоюзной конференции "Разработка средств противотерловой за-вдты для работников химической промышленности и методов их оценки", состоящейся-в октябре 1886 г. в Северодонецкэ;

Всесоюзной конференции "Физиология акотрема/ышх состояний и индивидуальная защита человека", состоявшейся в декабре 1936 г. а Москве;

Всесоюзном симпозиума "Физиологическое нормирование труда", состоявшемся в сентябре 1989 г. в Донецке,-

Всесоюзной конференции "Экстремальная .физиология, гигиена и средства индивидуальной защиты человека", состоявшейся в сентябре 1990 г. В Москве.

Личный вклад автора в получении научных результатов,изложенных в диссертации,состоит в том,что под его руководством и личном участии проведены теоретические, информационные и окспвриментвльнш исследования. По их рузультатам автором разработаны аналитические зависимости динамики физиологических параметров, характеризующих изменения теплового состояния и сердечно-сосудистой системы под воздействием-эрготермической нагрузки, а также аналитические зависимости между отдельными физиологическими показателями. Автором предложены несколько вариантов расположения,панелей при локальном охлаждении человека} с его участием проведено изучение эффективности разных вариантов локального охлаздешя и предложен научно обоо-кбзаннкл.вариант КЭО. Процессы восстановления температурного гомоо-стаза при его нарушении у человека йписаш соискателем уравнениями регрессии.

Объем и структура диссертации.Работа изложено на 163 страшит. машинописи, состоит из введения, обзора литературы.ошсакия резуль твтов экспериментов, их обсундешя и выводов, содержит 38 таблиц, 17 рисунков и список литературы из 216 источников.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИСОЛЕДОБАШЙ

В исследованиях приняло участив 12 ИД, имеющих опыт работ в кислородных изолирующих респираторах при высоких температурах ок-ружащей среды. К испытаниям допускались мужчины о высоким уровиам тепловой устойчивости, определяемой в соответствии с "Методическими рекомендациями по испытанию тепловой устойчивости горноспасателей" одобренными Бюро Президиума ученого медицинского совета МЗ УССР 15 сентября 1981 г.(протокол N 23). Состояние здоровья ИД полностью соответствовало требованиям, изложенным в Приказе Министра здрвоохранашя СССР N 700 от 14.06.1984 г.

В число ИД вошли мужчины в возрасте 26-2 года, кассой тела 79-2,3 кг, ростом 178-2 см. Исследования проводились в тепловой камере объемом 60 ма с автоматическим регулированием показателей микроклимата.

Для исследования функционального состояния ВД применялись следующие методы.

Термометрия. Измерение ректальной температуры (Тр°> цифровым электронным термометром ТЭМЦ-1; аксиллярной температуры медицине- . ким ртутным термометром; температуры поверхности кожи в 'области лба, груди, сюшы, предплечья, бедра, ^олени, стопы контактными термодатчиками 12-та канальной цифровой термостанции; температуры поверхности коки в 35 точках безконгактшм методом с помощью медицинского пирометра (Ругоуаг). Погрешность регистрации температур во всех методах составляла -0,1 °С. По данным измерения ■ Т ^и. температур кожа (Тк°) рвссчитывалась СВТК, СТТ и теплосодержание организма (о).

Показатели деятельности сердечно-сосудистой систеш (ССС).

Пульсометра - частому сердечных сокращений (ЧСС), определяли • регистрацией влектрокардаоо^нала с помощь» электрокардиографа

ЭЛКАР-4. Артериальное дарение систолическое (АДС> и диостолическоо (!АДд) измеряли m методу Короткова.Пульсовое давление (ГЦ!)» УО, ЧР, рассчитывали общепринятыми методами.

Реограммы регистрировали в четырех отведениях с помощь» тетра-полярного реоплетизмографа РПГ-2-02. Графическую регистрацию объемной кривой реограш проводили но втором и дифференциальной кривой -на третьем канале электрокардиографа ЭЛКАР-4.На нервом канале записывали электрокардиограмму во втором стандартней отведении.Запись реоэнцефалограмш (РЭГ) проводили в правом фронтомастоидальном отведении. Рассчитывали амплитудно-частотный показатель (А'Ш), среднюю скорость медленного кровенаполнения (vCp ), максимальную скорость быстрого кровенаполнения (v^^), время максимального систолического наполнения сосудов, отнесенное к длительности сердечного цикла (Та), длительность нисходящей части РЭГ по. отношению tt длительности сердечного цикла (ВО). Регистрацию тетраполярной реограммы грудной клетки (РГК), роовазограммы предплачья (РВГП) и реоваэо-граммы голени (РВГР) проводили с целью определения тех же показателей региональной гемодинамики, что и при записи РЭГ»

Мышечную силу (МС) в выносливость к статическому усилию определяли динамометром' Пбдобц, ЕцнйслпБссть определяли путем измерения времени сжатия ручек динамометра с силой,равной 3/4 от максимального- усилия, регистрируемого, пря определении мышечной силы. Время регистрировали с помощью секундомера до момента снижения удерживаемо-л'О уровня более,чем на 40 Н.Импульс мышечной силы (ймс) рассчитывали умножением величина силы (в кг) на время удержания усилия (в о).

Потерю массы теле рассчитывали по. ' результатам взвешийашя ИД на модшшнеких весах с погрешностью -&0 г...

Субгективную оценку теплоощущений в Г2-ти областях тола я общее тешюощущение определяли путем опроса по 21-балльной икала*

В первой серии экспериментов изучали реакции организма на воздействие эрготормической нагрузки при температурах (27/27)°С (соответственно показания ""сухого" и "влажного" термометров); {35/35)"С; (-40/40 )°С; (50/50)"С; (60/50)°С И (60/60)°С.

После предварительного' медицинского освидетельствования у каждого ИД измеряли аксилляриую температуру, ЧСС, АД, MC, ИиС, массу тела. Поело этого на ном фиксировали датчики и надевали спецодекду для горнорабочих глубоких горизонтов (ТУ I7-08-IG9-83), обували в кирзовые сапоги, надевали шахтерскую каску и брезентовые рукавицы.

КД заходил в1 тепловую камеру и начинал выполнять степ-тест, нодяимвясь на ступеньку высотой 20 см в ритме 15 циклов в минуту. Через каждые 5 мин работа и в конце периодов отдыха регистрировали ЧСС, Тп°, Т Пойле 10 мин работы проводили опрос о теплоощущени-

}/ к

ях и предоставляли ИД Б-мииутшй отдых сидя.Затем ИД 10 мин работал на вертикальном эргометре, опуская й поднимая груз массой 10 кг на высоту 120 см в ритме 15 циклов в минуту. После опроса и 5-минутного отдыха сидя, он so 10 мин перекосил 80 объектов массой 3,5 кг каждый на расстояние .185 см.Работа прекращалась при достижении Тр° ув.ТС, ЧСС - 170 мин'1, или по субъективным причинам, (перегрев). Поело выхода ип тепловой камеры у ИД регистрировали те же показатели, что л в исходном состоянии.

Во второй серии исследований изучали влияние охлаждения различной локализации и интенсивности па функциональное состояние, предварительно перегретого до ИГО'организма. Походные показатели снимали как п в первой сории. Дополнительно регистрировали пирометром температуру кожа в 35 точках и реограмму в четырех отведениях. После 8того ИД а тепловой камере при температуре (40/40)°С подвергали зрготермичеокой нагрузке аналогично той, что была в первой серии, Кроыо вшеукозашш показателей в первые минуты отдыха дополяитель-

но регистрировали рзограмду,

После достижения НТО ИД, но шходя из тзгоювой кашрн, подвор-гался воздействию локального охлаадония.Первый вариант (КЭО-1) размещения водоледоних охлаадащнх элементов (ОЭ) с обидам запапои холода, 1140 кДн, предусматривал охлаадешю головы, надгру лишкИ! и межлолаточной областей,дистэльных отделов ворхиих и нижних конечностей. В данном варианте 03 контактировали непосредственно с шглрк костыа кожи. Второй вариант охдшсдения {КЭ0-2) отличался от норного тем,что 03 отделялись воздушной прослойкой толщиной 5 мм от поверхности кожи посредством даотаишоншх упоров. Третий вариант (К30-г<,) отличался от второго заменой панолой охлаждения нагруданной п «<яв-лопаточной областей на разработанную как«! и-шпултлную серийно щх. ташотэшговую куртку ТК-50, охлакдагацун (полностью) пошр&ности спи 1П и груда чороз воадоыиуп прослойку. Четвертый варилнт (ХЯО-4) црадуснпаргоал лспольоопанао только куртки ТК-БО.

. Кош» разцздэвия на ИД пвпеяей охлаждения он оставался в топ.по вой в тзчзиш) 40 шт. Через какдна б шн регистрировали «ОС

и ТХ)°, а чорэо каздно Ю мш - твгвратуру имя, реогрт^, проводили опрос о еслочувотши н тешюоадущониях. Посла выхода-из теплоюЯ

КЗДЗШ р111"ОТр:фОБЙДИ ТО '"В ПОИЯДатвЯК, что II 1) ИСХОДНОМ ССКДО/ийа.

Коядоа 1Щ Для сравнений опробовал все чотнрв варианта охлпвдогая ко

1т:ив!и,чог:вт?о'\ югодоко,

РЕЗУЛЬТАТ ЭЗГСИНРШЕНТОВ И М ОБСУЖДЕНИЕ Исследования, влияния па функциональное состояние организма швшешах и экстремальных температур при высоких уровнях влажности и физических нагрузках позволили установить ааамснмости динамики исследуемых физиологических показателей от времени и нагревающей силы микроклимата. При 100.85 относительной влакаости воздуха время работа (1) в зсао высоких твмпоратур (ЗВТ) до достижения организмом ПТС при прочих равных условиях зависит от нагревающей силы микроклимата и описывается уравнением регрессии :

4=280,4-5,4 Т "кшары. Доминирующее слияние влажиости окружающего микроклимата на вромя достижения ПТС подтверждается нашими экспериментальными данными о статистически индентичном времени работы ИД при температурах (50/50) °С и (60/50) °С, равном 22-26 мин. При температуре (60/60) °а проведено лишь три (эксперимента, в которих ужо с первых минут пребывания в гчшювой. камере на участках тела, не закрытых одездой, ощущалось жжение, а через Б-6 шц термического воздействия отмечались признаки ошгов I степени, в связи с чем дальнейшие исследования в таких шкроклшатических условиях не проводились.

Регресрионный анализ зависимости от времени воздействия врготермической нагрузки ('О в различных микроклиматических условиях. показал линейную связь (коБфициент моры линейности - ^<2,5) между виши показателями при следующих значениях температур: (27/27)°С Трл = ЗВ,9+0,008т, г= 0,72^0,040; (35/35)°С Гр° 36,8+0,020т, г= 0,91±0,018; (40/40)°С Гр° = 36,9+0,0301;, г= 0,91*0,021; (Б0/Г>0)°0 Гр0 = 36,8^0,0701, 0,90*0,035;

(б0/Б0)°0 Гр0 = 36,7+0,0501;, г= 0,87-0,043, гдо коеЗфщионт корроляцш швду последуемыми показателями.

Анализ средней скорости прироста íy, отнесенной к 1°С повышения температуры в тепловой камере, показал экспоненциальное возрастание "гипертормической силы" окружающей среда при линейном повышении ее температуры. Сопоставление динамики (Т}[°) в опытах показало,-что она зависит как от величий! эрготермической нагрузки, так и от топографии замеров. Например, при температуре в камере (60/50)°С-Т~предплечья изменялась со скоростью (0,43Í>-0,0IT г'С•ш>Г* и к концу опыта повышалась на (8,7^0,23)°С, а Т°лба - (0,300-:а,007)0С-шн';1 и (6,0-0,14 )°0 соотвоствешю. Абсолютное значение и темп -potara СВТК зависят от нагревающей силы средн. Так,при температуре в камере (27/27 ГС СВТК повышалась со скоростью (0,028-0,00?)°С-мин"1 и тс 140 мин термического воздействия достигала значения (38.2-0,14)°С, а при (G0/50) "С скорость ее прироста была больше в 13 раз и составляла (0,37-0,013Гс-мшГ1,поднимаясь за 2G мин до (4I,2±0,40fC. Обращает на себя внимание факт отсутствия достоворшх различий между динамикой повншошгя СВТК в опытах при температурах в камере (50/50) °С- и (ß0/f>0) аа, что подтверждает большое влияние влашюстк воздуха на нагревающую силу микроклимата.

Характер динамики СЛТ за нориод воздействия, арготнрмичоекой нагрузки зависит также от ее интенсивности. При температуре в копе-ре (27/27) °С скорость прироста OTT составляет (П,Ш-0,0001 Г'СМдаГ4 н к 140 мщ достигает значении (37,Э1:0,1П)"" я яра тгагпратуро (SO/SO) "С в 8 раз быстрее - (0,0Э:-0,01) "'С'Г-тя"' а к 30 ига она дпсотгоот предельных значений - (38,3-0, Ш)

Уровень (Q) в вроцессо воздействия ирготяр^лческой" лзгрушш лролсгпззля^т особый íjHTcpec в связи с том,что по дашп;м К.П.Квокова (1990) шшио отот юкапатоль является' предаоюм рсгулящш я торио-ршудагорнов cncmte. Полышвшо отого- гхокзяптеля до 1,1-«-, I КД'жг"4 ¡го даншм К,.П.Иванова (19!М), В.С.Козсевэ и В.Й.Кузшцч (ГЭЗб), яп-

ляется предельно допустимым. При температурах (35/35Го и выше (q) организма каждого ИД в наших опытах достигает указанных значений, а скорость его повеления увеличивается от (0,038-0,004) кДк-лвш-1. при температуре в камере (27/27)°' о до (0,38-0,005) кДж-мин"1 при (60/50) °0. ■

Градиент tАТ°=(СВТК-СТТ) ] характеризует пареное тепла из органов и тканей во вношнуго среду. Зависимость его от Т"камеры носит линейный характер:

ДТ°-0 Д14• Гкамерн-3,О и отражает степень напряжения герморегуляторных систем в диапазоне окружающих тешоратур (27-60 )°0 при 100 % относительной влажности воздуха. Анализ зависимости СТТ от СВТК при различной нагревающей силе внешней среда показал,что при относительно низких температурах среда она линейна, а с переходом в область экстремальных темгоратур приобретает логарифмическую зависимость. В этих условиях после по-вииенин СВТК свыше 38,0 °о ее влияние на величину СТТ резко возрастает .

В терморегуляции организма при работе в условиях высоких температур и 100 й относительной плавности воздуха важное значение играет ССС. Иятехфальшй показатель ее деятельности - ЧСС - в процессе арготермической нагрузки меняется волнообразно, что связано с чередованием периодов работы и отдыха. Исследования показали, что при температурах среда 27° о, 35°0, 40°С и 50°С средний разках колебаний Ч0С равен (32,0±3,2) мин"1, (34,0*4,1) пин"*, (44,8*3,6) wnf' и (51,6*4,5) нш"1. Следовательно, с увеличением температуры, окруаащей среди "цена" физической работы неуклонно возрастает. После сглаживания колебаний изменения ЧОС от г б общем вида могут бцть опиоаш лмне&шми уравнениями рагрессии, что дает представле-таю о динамике о того показателя при различных кикроклиматичоских

условиях:

(27/27)"с (35/35 )°0 ( 40/40 Гс (60/50 )°0

МСС= 0,241.4+81,5; ЧСС= 0,Ь69т+86,Б; МС0= 1,3861+83,9; ЧС0= 2,0701+93,7.

Как следует из анализа коэффициентов регрессии,степень зависимости

400 от времени воздействия эрготершческсй нагрузки при повышении температуры с 27 до 50°0 возрастает и II раз. Реакции CGC на действие зрготормической нагрузки характеризуются также измононмем ЛД . АДд, Щ, УО и МО. Экспериментально обнаружено статистически внат.;моо

увеличение и уменьшение АПП, увеличение ПД,У0 и НО после работы ^ д

в SBT. Установлено, что равноценная гипертермия (повышение ТТ1С во всех экспериментах до 38,5 °с) вызывает различное напряжение функций CCG. Например, при 27°С АД повншоется на (23^6) мм рт.ст.; при ЗЬ^О - на (26-7) мм рт.ст.; при 40°С - на (32*9) мм рт.ст.; при 50°с - на (40^8) мм рт.ст. Это указывает на различную "цену" зрго-термической погрузки при одинаковой гилортермии в разных диапазонах температур окружащей среды.Подтверждение итого правила мы находим, анализируя уравнения регрессии, описывающие звь«оимости изменений исследуемых показателей за тархгод работы от тешоратугм тепловой каморы (Т°тк):

Анализ изменения показателей, характеризующие нерйно-мыгаочяуи усталость (MC и Ike) таккэ подтвердил вывод о различной физиологической реакции о ответ на равнозначное накопление тогаш организмом при различной нагревающей- силе окруяаэдеЛ среды. Так при (40/40)*0

ПД (ММ рт.ст.)« I,92'Т°тк + 5,64; УО (мл) - 0,89-Т°тк +67,70;

МО (мл) -13,00-lg Гтк - 17,70.

й*к снижается на 21 % (Р<0,05>; при (СО/ВО )°0 - на 35 % (Г<0,05), а при (60/50)°С на 41 % (р<0.№>.

На втором этапе исследований ИД выполняли в течение 40-50 шш работу при .температуре (40/40)°о. При этом физиологические показатели (Т°р, СВТК, С'ГТ, о, ЧСС) достигали предельных значений, регламентированных нормами Минздрава; сглаживались проксимально-дасталь-;ше градиента температуры, разница в температуре "ядра" и "оболочки" тола.

Данные роогрэфии показали существенные изменения со стороны региональной гемодинамики.Обвдй кровоток через сосуды бассейна сонной артерии,смквзювше большие полушария головного мозга, увеличивался в три раза, а кровоток через мелкие и средние сосуды - в два раза. Это особенно 'номю, так как именно с мелкими сосудами связана степень (эффективность) доставки кислорода и удаления метаболитов из тканой головного мозга. В меньшей степени возрастает кровоток через оргатш грудной метки и предплечья, а через мелкие сосуды голени он уменьшается в три раза, что объяснимо стремлением организма в критической ситуации обеспечить кислородом "более важные" органы и ткани, иногда даже за счет пврифеии. Зрготермичоская-нагрузка вызывает шдашенио тонуса .сосудов головного мозга (по показателю Та ) на 64 % (КО, 05), а грудной клетки я голени - на (60-100) % (Р<0,05), что свидетельствует о выраженном влиянии симпатического отдела вегетативной нервпой системы на сосудистую реактивность. Во гсах исоледуешх областях вонезный отток (показатель ВО) улучшается. Лазь в области: предплечья нэ отмечено статистически достоверных его-

При достижении иге, когда одувдлн "жару", сердцебиение, слабость, гозовокруьоизю п другие признаки перегрева, по выводя из камору,и*, аочшеяи о^мядать с тюмозн-ю одного из вариантов КЗО.опи-

саншх вше. Уке в первые пять Mini поело начала охлаждении ИЛ ощущали существенное облегчение, наиболее выраженное при использспшпш КЭО-З.Общее тегысощущоние ими расценивалось,как "тепловой комфорт", а к 40 мин охлаждения - "прохлада". Наименее выраженное нормализующее действие отмочено при охлаждении КЭО-4, когда до конца охлаждения ИД ощущали "легкое тепло".

Объективно Т°р в первые минуты охлаждения продолжала' расти -например, при использовании КЗО-2 - на i0,4*0,J2)°C (?<0,05), а затем понижалась. Динамика ее описана уравнениями регрессии:

Т°р = 30,8т - 0,017, г = ~ 0,43*0,11 (КЭО-1);

Т°р = 38,8т - 0,012, г = - 0,45*0,12 (КЭ0--2);

Т°р = 39,0т - 0,310, г = - 0,73*0,07 .(КЗО-З);

Т°р = 33,9Т - 0,020, г - - 0,69*0,03 (КЭО-4).

Сопоставление коаффициентов регрессии показало, что при охлаждении КЭО-З он был статистически достоверно выше на (.50-380) % (Р<0,05) по сравнению с другими - то есть наиболее вфбэктивеи КЭО-З. Такке ко закономерности отмечены при анализе динамики Q. Они описываются . уравнениями регрессии:

Q = 32,2т -0,024, г = - 0,<35*0,09 (КЭО-1);

Q = 32,1ч - 0,010, г = - 0,74*0,07 (КЗО-2);

Q = 32,3т - 0,040, г = - 0,63-0,09 (КЭО-З);

Q = 32,2т - 0,026, г - - 0,62*0,08 (КЭО-4).

Поело начала охлаждения СВГК сразу я:э' погашалась, Наиболее выраженный а$фзкт отмечен при использовании КЭО-З, что видаю из урав нений регрессии:

СВТК = 37,9г - 0,048,- г = - 0,73*0,07 (КЭО-1);

СВТК = 37,8% - 0,060, г = - 0,78-0,08 (КЭО-2);

СВТК = 37,3т - 0,073, г = - 0,63*0,07 (КЭО-З);

СВТК =- 37,9т - 0,058, г = - 0,63*0,0*) (КЭО-4).

Анализ термотопографичоских картин поверхности кош, получен-пах контактный и пирометрическим методами, показал, что наибольшие изменения наблюдаются при использовании КЭО-1. Так, Т0голенн снижалась статистически достоверно на (12,6-1,С)°о по сравнению с той, что наблюдалась до воздействия эрготермачэской нагрузки, Т^груде -на (10,6-3,8)'о, Т"спины - на (6,6±3,8)°с. При использовании, других вариантов НЭО изменения -били существонпо меньший;.

Охлавдоше организма способствовало нормализации 400; прп охлаждении КЭО-З она снималась' на (41-3) юш"1, а другими КЭО - на (22-33) ышГ1. При использовании всех вариантов КЭО за период охлаждения до исходных величин восстанавливались АДС и АДд. Географические исследования показали нормализующее влшшиз охлавдешя на рзпюнальнув гемодинамику. Особенно элективным было охлаздешю галош. При использовании КЭО-1 у?.:э с 10-й мшу ты, а КЭО-2 и 1(30-3 с 10-20 мин объем кровотока и скорость прогзкавал кропя по кожам к крупным сосудам, а такка вэиооный отток кормалшовижоь. К концу о&юздэшя они снова увеличивались, что связано о сохронзигда температурного гокэостааа головного шага и оаадатой его от нороохяаи-дония. Наши исследования согласуется о дашшш з.А'.Ыогто!« (1971) об отсутстбии сосудоеуглваюцой шшерващш сосудов ноЕорхпаога' головы и,кок .оледогвие, вноокоа аффокилзаоста ое иаяшзавиого озжд-догшя. Гтаэдиша?.шка органов грудаой ккот при хкзшьоовьза КЭО-2 и КЭО-З восстанавливалась ухо к 10 ыщ» а ЙЭО-Х к К20-4 - к 40 охлищошм. Восстанавливалась иксш гаетда&айз п оЗлзсга пред-плочья, оа исюшчэнивм огштов с 1ЕЭ-8, когда ДЧП оста-

вался вшэ пп (0,302*0,18) с"* <р<0,03) его' сйзчэшш и

КЭО-4, когда Та был вшо но (б,7-1,А?) С (?<0,Сй) ог шрул, о ВО -шш ка <В,0-Г,7) у (р<0,03).Кроваво;: в области топка г-з есзл во-ршт КЭО протарсавол поло^тошно о олраяэлэл-

дали приспособительными особенностями.

Влагоготери организма и накопление норвно-мышечной уотапос,ти были наименьшими при использовании КЗО-З.

.■ Следовательно, при сравнительной оценке различных вариантов локального охлаждения, применяемых для выведения человека из ПТС, экспериментально подтвердились теоретические предпосылки об эффективности охлаждения головы, каротидннх зон шеи, дистальпнх отделов верхних и нижних конечностей, груди и спины.

ВЫВОДЫ

1. Характер нарушения температурного гомоостаза человеке при эрготермической нагрузке.в условиях 100 % относительной влажности в диапазоне температур от 27 до 50"0 тлеет ряд особенностей: скорость развития гипертермии (по показателям Т°р и СТТ) описывается линейными уравнениями регрессии при возрастании до 10 раз коэффициент« регрессии} изменение Других показателей гомоостаза (СВТК, Q, ДГ°) с ростом интенсивности орготермической нагрузки носит нелинейный

характер; при повышении температуры среда с 27 "О до 35 а0, 40 "о и 50°с время достижения ПТС яви эрготермической нагрузке равной интенсивности убывает соответственно на 39 6G % и 84 %.

2. Относительная "гипертермяческая сила" среды на разных участках температуркой шкалы неоднородна и нарастает с повышением температуры камеры. Показано, что при увеличении температуры воздуха т каждая градус в диапазонах (27-35 )°0, (35-40 )°С и <40-60 )вС при 100 % относительной влажности скорость развитиЯ'Лтшертермии в организме человека возрастает соответственно о (0,0015 до 0,002 и 0,004)

3. В условиях 100 % относительной влажности между интенсивностью эрготермической нагрузки я выраженностью хронотрошой функции сердца, УО, МО, величинами АД и ПД существует выраженная липой-

ноя зависимость; такая же зависимость имеет место и со стороны ЧСС в ходе развития гипертермия (до 38,бг0) в широком диапазоне температур среды (от 27 до БО) Ос.эрготоркическая нагрузка (40 °0) вызывает существенное ( в 2-3 раза) увеличение объемного 1фовотока в сосудах головного мозга,скорости движения крови но мелким и крупным сосудам, их тонуса; изменения в сосудах других регионов тела менее внраягены, а и регионах нэтилих конечностей имеют противоположную на-.правденность.

4.Относительная физиологическая "цена" эрготермической нагрузка в розных участках температурной икали- (27, 35, 40 и 50) °С существенно отличается при равной степени гипертермии - абсолютная величина изменения хронотропной функции сердца, АД0, АДд, ПД, УО,. МО том вшо, чем шлю температура окружающей среда.

5. В уловиях ОД локальное охлаждение тела человека, пребывающего в ЛТС, позволяет быстро восстановить температурный гомвостаз. Установлено, что процесс восстановления СВТК, СТТ, Q проходит по закону, близкому к линейному, а его скорость определяется локализацией панелей охлаждения на поверхности тела.

С. Локальное охлаадеше разных участков тола человека (головы, груди, спины, дасталышх отделов верхних, и нижних конечностей), находящегося в состоянии выраженной гипертермии, способствует бырт-. рой (от 10 до 35'мин в зависимости от варианта КЭО) нормализации хронотроиной функции сердца; объемной скорости кровотока, скорости движения . крови но крупным и мелким сосудам и их тонуса; примонеше КЭО, включающих гипотерыический шлем, аффективно и в короткие сроки-(до • 10 мин) способствует восстановлению всех важнейших показателей церебральной гемодинамики. Установлено, что вф^ективност^ положительного действия локального охлавдения на крообращеше в решающей мэре зависит от интенсивности теплосъема - наименее рациональным

является теплосхем яри прямом контакте патлвй охлаждения с поверхностью кожи.

7. На основании комплексного изучения функционального состояния человека в условиях экстремальной эгротермической нагрузки, а также исследований возможности и эффективности введения ого из ПГО предложены варианты КЭО с оптимальным характером интенсивности ох-лавдония и распределения панпелой локального охлаждения на поверхности тела,позволяющие быстро нормализовать тепловое и футпдеональ-ное состояние организма в условиях Ш; результата использованы при изготоалении КЭО горноспасателей и горнорабочих, которые применяются в настоящее время в практике горноспасательного дела.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, 0ПУБЛИК0ВА1ИШ5 ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Петулько В.А., Простое К.И., Землянский И.Я., Исагаш А.Ф., Чиркунов В.Н., Юдицкий Б.Д. Критеpmi, ограничивающие время работы в некоторых средствах защиты от тепле //Физиология екстремальных состояний и индивидуальная защита человека: Tes. докл.2 Всесоюз. конф., Москва, 2-3 дек.,1986 г. - M-, 1986. - С. 166.

2. Петулько В.А.,Исакин А.Ф..Ночетовский Ю.Б.,Землянский И.Я., НовиковаР1М. Физиологическое нормирование времени работы горноспасателей а опецодевде и противотепловых куртках ТК-50 в условиях нагревающего микроклимата //Физиологическое нормирование труда: Тезисы докл. 2 Всесоюз. конф., Донецк, 14-16 дек., 1989 г. - Донецк, 1989. - С. 276-276.

3. Макарцвв 8.И., Заболотний В.Н..Аладашова Л.В..Исраелян Ю.П.. Чаканина Т.».,"Петулько В.А. Функциональные сдвиги в организма гор носпасателей после работы в СИЗ органов дыхания в условиях высоки. температур //Физиологическое нормирование труда: Тезисц докл.2 Вес союз, конф., Донецк, 14-16 дек., 1989. - Донецк, 1989 г.- с.ЗчГз--

4. Петулько В. А., Исакам А.Ф. .Кочзговский Ю.Б..Землянский И.Я. Торморегуляторнне реакции человека при мышечной деятельности в условиях нагревающего микроклимата и локального охлаждения организма //Терморегуляция и спорт (теоретические и практические аспекты терморегуляции при, чныочнай деятельности): Тезисы докл. 2 Всесоюз. конф., Москва, 14-16 ноября 1939 г..- М., 1939. - С. 65-56.

6. Петулько В.А., Голдынский Г.Г., Кочетовский Ю.Б., Землян-ский И.Я., Новикова P.M. Выведение человека из предельного теплового состояния с помощью локального охлаждения //Экстремальная физиология, гигиена и средства индивидуальной: защиты человека: Тезисы докл. 3 Всесоюз. конф., Москва, 25-27 сент., 1990 г.*- М., - 1990. - 0 . 549-650.

6. Зрелнй Н.Д., Рыбалко А.П., Землянский И.Я., Исакин А.Ф., Макарцев В.И., Картакин. В.В., Кочетовский Ю.Б., Петулько В.А., По-талова P.A., Горецкий О.С., Ковалев O.A., Солдак И.И., Кощеев B.C., Райхман С.П., Кундиев Ю.М., Шлейфман С.Ы., Афанасьева P.M..Заболот-ний В.Н. Общие, требования к противотепловым средствам индивидуальной защиты горноспасателей и методы испытаний: Утв. Минуглепромом СССР 08.12.89. - Донецк: Обяпрофиздат, 1989. - 12 О.

7. Солонин О.Г., Простов Н.И. , Чиркунов В.Н.', Аверин Ю.Ф., Дутов В.И., Исакин А.Ф,, Петулько В.А., Землянский И.Я. Динамика показателей теплового состояния человека при перегревающих воздействиях //Авиакосмическая я внелогическая медицина. - 1992."N 5-6. -С. 64-68.

8. A.c. 1403421 СССР, МКИ A62BI7/00. Костш для защити человека от высокотемпературных вдздействий/Голданский Г'.Г. .Рыбалко А.П., Петулько В.А. (СССР)? ВНИНГД. - N 4148236 /40-23; Заявл. 17.II.86.

3. A.C. 1593623 СССР, ЫКИ <61) БА 6IB 6/00. Способ определения теплового оостояния человека /Землянский И.Я., Петулько''Б.-А.,

Исакин А.Ф., Пронькин В.Т. (СССР); В5ЖГД. - N 4289589/30-14;Заявл. 2'4.07.97; Опубл. 23.09.90; Билл. N 35. - С. И.

10. A.c. 1562999 СССР, МКИ 51 (2) AG2B 17/00. Устройство для ооакдения головы человека /Синельников В.Я., Потулысо В.А., Морий-чук Й.Ф. .Кочотовстай Ю.Б. .Вольский В.А. (СССР) ;ВШИГД. - II 4227216/ 40-23; Заявл. 10.04.87; Опубл. 07.05.90. Бюлл. II 17. - С. 271.

11. A.c. 1736397 СССР, МКИ (51.) 5 A4ID 13/08. Рукввщз /Гол-дннскнй Г.Г., Петулысо В.А., Заболотний В.Н., Вол1сов Р.Х. (СССР); ВНШГД. - N 483339/12; Заявл. 23.04.90; Опубл. 30.05.92; Билл.N.20.

12. Пат, 4712 Украина, МШ A6I? 7/00. Способ оказания помощи при тепловом поражении человека /Голдовский Г.Г., Петулысо В.А. Заболотний В.IL (Украина); НИИГД ( Украина). - N 94240432; Заявл. 22.04.91 (BU).

Petulko V.A. Effect Jf hyperthermal load and looal aoolig on functional в late cf organism.

Thesis for submitting an aoademio degree of oanciiclabe of biological sioicmoe on [speciality 03.00; 13 - physiology of htar.ari being and ani-пгаЗв, Research Xncstitute of IXina Невоие Work, Donetok, 1995. Seven Boientifio гвдко and five author'c certificates are tsubmitted •.in which an aooount of moolianimna of influenoe of hyperthermia and Jooal oooling on functional etate of a human being under conditions of heating mioroolimate arc given. Quantitative oharaoteriotioe of "byperthormai force" of mioroolimate conditions under study and analytical relationohipe of values being determined are sot forth.

Key word«: ' hypertheiraia, looal ooollng, phybiologyoal reactions of an organinm.

Лотулько В.Л. Влияние гипортормической нагрузки и локального охлаждения на функциональное состояние организма.

Диссертация на соискание ученой стопонп кандидата биологических наук'но специальности 03.00.13 - физиология человека и кивотшх, НИИ горноспасательного дела, Донец::, 1995.

Зпйицэотсл 7 научных работ и Б авторских свидетельств, в которых пзлоиенп закономерности влияния гипертермии н локального охладздэ-ния на функциональное состояние человека, пробивающего в условиях нагревающего шкроклишта. Иалэжеш количестванныа характеристики "гапчртершчоской" сила" ксследуомнх микроклимопгадскюс условий и шовдопеекио зависимости определяемая показателей.

Ключевые слова: гипертермия. локальное охлакденио, физиологические реакции организма.