Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема обеспечения стабильной профессиональной работоспособности и повышения уровня функциональных резервов организма человека в условиях физических и нервно-психических экстремальных нагрузок имеет большое медико-биологическое и социальное значение. Многофакторность повреждающего действия в экстремальных (чрезвычайных) ситуациях и сложность выполнения в этих условиях профессиональных задач обусловили формирование основных принципов самостоятельного направления в медицине, получившего название «экстремальная медицина» и «медицина катастроф» (Е.Г. Жиляев, 1998; СФ. Гончаров, 1998).
Основными средствами коррекции повреждающего действия экстремальных факторов, характерных для профессионально-экстремальных нагрузок в настоящее время признаны лекарственные средства, обеспечивающие защиту мембран клеток; введение энергодающих веществ в комплексе с фармакологическими средствами снижающих выраженность воздействия стрессорных факторов на системы регуляции и критические системы организма (СН. Нагорнов, 2000; В.А. Пастушенков, 1994; СИ. Сытник, 1989 и др.).
Для снятия действия стрессующих факторов применяются транквилизаторы. Однако обобщенные литературные данные свидетельствуют о раде нежелательных эффектов транквилизаторов из группы бензодиазепинов, которым отдается предпочтение, а именно, гипноседагивное, миорелаксантное действие, развитие лекарственной зависимости и толерантности (Т.Л. Гарибова, Т.А. Воронина и др., 1993; СИ. Сытник, 1992; А.В. Вальдман, Ю.А. Александровский, 1987 и др.
В период действия экстремальных факторов вопросы коррекции эмоционального состояния тесно переплетаются с вопросами стимуляции работоспособности, борьбы с утомлением, повышения устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов (СИ. Сытник, 1989). С этой целью используются психомоторные стимуляторы, акто-протекторы, адаптогены и др.. Недостатками применения психомоторных стимуляторов являются высокая вариабельность эффекта даже у одного и того же субъекта, зависимость эффекта от степени утомления, истощение, необходимость длительного и полноценного отдыха после применения, избыточная активация симпато-адреналовой сие-
4 темы (М.Д. Машковский, 1997; Е.Б. Шустов, А.А. Ихалайнен, 1996; Ю.Г. Бобков, В.М. Виноградов, 1992 и др.). Препарат бемитил из группы актопротекторов (являющегося основным средством поддержания работоспособности) при курсовом применении у ас-теничных людей может вызывать избыточное психоактивирующее действие, могут нарушиться процессы засыпания. Кроме того, применять его необходимо после еды, т. к. в противном случае могут появиться боли в области эпигастрия, что, в прочем, свойственно многим препаратам, принимаемым перорально («Бемитил», 2000; М.Д. Машковский, 1997 и др.). При применении адаптогенов (элеутерококк, женьшень, лимонник) эффект действия наступает только после неоднократного или курсового применения, при этом отмечается развитие пристрастия (М.Д. Машковский, 1997; СИ. Сытник, 1989 и др.).
Таким образом, в настоящее время концепция поиска наиболее эффективных средств поддержания оптимального функционального состояния в период профессиональных экстремальных нагрузок включает в себя формирование системы фармакологических средств, отвечающих следующим критериям: высокая скорость наступления фармакологического эффекта; его универсальность, обеспечение уровня воздействия, достаточного для деятельности большинства специалистов независимо от их индивидуальной чувствительности к действию веществ; широкий спектр позитивного воздействия на основные звенья патогенеза; значительная длительность полученных эффек-тов при отсутствии негативных последствий применения. Одними из основных требований являются также безопасность, простота и удобство применения; возможность применения многократно и длительно на всех этапах профессионального труда, в ус-. ловиях непрекращающейся профессиональной деятельности; возможность системного применения в зависимости от фазы профессиональной деятельности.
Основными путями введения средств коррекции профессиональной работоспособности принято считать пероральный и инфузионный. Вспомогательная роль препаратов эпикутанного (наружного) применения определялась недостаточностью систематизированных данных о рефлекторных, местных и общих резорбтивных эффектах фитопрепаратов эпикутанного применения на клеточном, тканевом и организменном уровнях.
В связи с указанным концептуальным направлением поиска в работе исследовались возможности системного применения двух официнальных фитопрепаратов эпи-
5 кутанного применения (ФЭП) аурой и соматон, представляющих собой комплексы биологически активных веществ. Основными из них являются: терпены, дитерпены, сесквитерпены, флавоноиды и флавоновые гликозиды, поливитаминные комплексы, органические кислоты и др. Сочетание фармакологических свойств основных действующих начал препаратов аурон и соматон позволило предположить возможность использования этих ФЭП в качестве средств, повышающих уровень функциональных резервов организма человека и профессиональной работоспособности в экстремальных режимах деятельности, а также безопасность их применения и удобство использования непосредственно в период выполнения работы.
Актуальным является также вопрос о возможности применения ФЭП в интересах службы медицины катастроф, экстремальной медицины, у широкого круга специалистов на разных этапах профессиональной деятельности (для мобилизации организма, для текущего восстановления и реабилитации и др.), в различных неблагоприятных условиях среды обитания и деятельности, с целью повышения эффективности труда и ускорения восстановления функционального состояния организма человека.
Однако внедрение новых медицинских технологий в практику оказания медицинской помощи спецконтингенту, подверженному интенсивным и длительным экстремальным воздействиям, должно базироваться на ряде теоретических, экспериментальных и клинико-физиологических исследований, доказывающих безопасность, эффективность, комплексность, простоту и удобство применения.
Одновременно должна быть разработана комплексная дифференцированная система фармакокоррекции, позволяющая повысить эффективность труда в условиях воздействия экстремальных факторов за счет ускорения восстановления функциональных резервов организма человека.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - экспериментально-теоретическое обоснование системы применения комплексных фитопрепаратов эпикутанного применения в условиях воздействия профессиональных экстремальных нагрузок как средств поддержания высокого уровня профессиональной работоспособности и ускорения восстановления умственной (в т.ч. операторской) и физической работоспособности, а также функционального состояния в обычных и осложненных условиях деятельности человека.
Для достижения поставленной цели были определены следующие ЗАДАЧИ:
-
Проведение многоуровневых исследований (на клеточном, тканевом и организмен-ном уровнях) по выявлению параметров фармакологического эффекта фитопрепаратов эпикутанного применения.
-
Исследование безопасности применения фитопрепаратов эпикутанного применения на клеточном, тканевом и организменном уровнях с выявлением максимально допустимой дозы применения, с использованием клеточных культур, различных видов животных, способов введения и доз.
-
Проведение поисковых исследований возможности использования фитопрепаратов эпикутанного применения в целях оптимизации функционального состояния организма человека в условиях моделирующих экстремальные нагрузки.
-
Изучение фармакологических эффектов фитопрепаратов эпикутанного применения оказываемых на физическую выносливость, психофизиологическое и психоэмоциональное состояние и показатели умственной (операторской) работоспособности в экстремальных режимах профессиональной деятельности.
-
Исследование влияния фитопрепаратов эпикутанного применения на показатели функционального состояния основных физиологических систем обеспечения деятельности человека, определяющих профессиональную работоспособность и скорость ее восстановления, в период реабилитации после воздействия профессионально-экстремальных нагрузок.
-
Обоснование направленного дифференцированного применения комплексных фи-топрепаратов эпикутанного применения в системе фармакологического обеспечения на разных этапах профессиональной деятельности (для мобилизации организма, для текущего восстановления и реабилитации и др.).
Научная новизна исследования. Впервые в лабораторных исследованиях in vitro и in vivo, а также в наблюдениях, проведенных с участием испытателей, показано антиоксидантное действие указанных композиций, их способность стабилизировать ультраструктуру клеточных мембран, органелл (в т.ч. митохондрий) (патент № 2099075, 1997), оказывать положительное действие на фагоцитарную активность лейкоцитов, митотическую активность этих клеток. Установлена способность ФЭП снижать потребление кислорода органами и тканями в покое и повышать таковое при интенсивных физических нагрузках, при этом оказывать влияние на соотношение аэробного и анаэробного процессов жизнедеятельности физиологических систем, снижать в крови содержание лактата и сдвигать в большую сторону величину рН крови.
Впервые проведено комплексное многоуровневое лабораторное, экспериментальное и клинико-физиологическое изучение ФЭП, представляющих собой сочетание
7 природных компонентов, изготовленных по специальным прописям, для коррекции умственной (в т. ч. операторской) и физической работоспособности при условиях, моделирующих экстремальные рабочие нагрузки, и в условиях воздействия профессиональных экстремальных нагрузок. При этом установлено актопротекторное и адапто-генное действие ФЭП, сопровождающееся повышением умственной (операторской) и физической работоспособности в различных режимах деятельности, в том числе при максимальных физических нагрузках, термострессе и психоэмоциональной нагрузке в условиях профессиональной деятельности (инструкции по медицинскому применению аурона и соматона утверждены МЗ РФ 14. 07. 99).
В результате проведенной работы впервые на уровне основных физиологических систем организма: сердечно-сосудистой, дыхательной, вегетативной и центральной нервной систем продемонстрировано, что эпикутанное применение препаратов аурон и соматон способно оказывать комплексное оптимизирующее воздействие на организм человека в зависимости от повреждающего фактора. Показано, что применение ФЭП способствует лучшей сбалансированности сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем и сопровождается выраженным эффектом в виде отрицательного хроно-тропного действия, улучшением функции внешнего дыхания и бронхиальной проходимости (патент № 2088247,1997; патент № 213228,1998).
Впервые последовательно изучен спектр фармакологической активности комплексных ФЭП с выделением местных и общих эффектов. Установлено, что действие ФЭП начинается через 5 -10 минут после применения и сохраняется в течение 2 - 3 суток при отсутствии эффектов кумуляции, привыкания и зависимости. Обоснованы методологические подходы применения ФЭП в зависимости от специфики воздействующих факторов.
Впервые разработана система дифференцированного подхода применения ФЭП в качестве основных средств коррекции функционального состояния при экстремальных профессиональных нагрузках в различных режимах деятельности. Показано позитивное действие на показатели психофизиологического состояния и физическую работоспособность: при однократном приеме для экстренной мобилизации организма к выполнению профессиональной нагрузки; при 6-10 дневном и 3-х месячном приеме (от ежедневного до 1 - 2 разового применения в неделю), как способ текущего восстановления, а также при 10 - 15 и 30 - 45-суточном (2-3 раза в неделю) приеме с целью реабилитации после экстремально- профессиональных нагрузок.
Впервые комплексно на клеточном, тканевом и организменном уровнях в режимах моделирования, а также в реальных условиях профессиональной деятельности
8 изучены переносимость, безопасность и эффективность применения ФЭП, которые показали себя удовлетворяющими этим требованиям.
Теоретическая и практическая значимость работы определяется тем, что в ней выявлена принципиальная возможность создания эпикутанно применяемых лекарственных средств растительного происхождения, которые оказывают системное действие на различные физиологические функции организма, что следует учитывать при разработке новых лекарственных средств в интересах экстремальной медицины. Это следует учитывать также при разработке косметических и лекарственных препаратов, при разработке новых ФЭП с системным действием.
Изученные рецептуры из отечественного растительного сырья по совокупности своих фармакологических свойств и низкой токсичности в ряде случаев превосходят уже разработанные средства указанного предназначения.
Разработана система дифференцированного применения для специалистов экстремальных профессий с преобладанием операторских нагрузок, физических экстремальных факторов, в том числе в неблагоприятных климатических условиях с целью повышения эффективности профессионального труда.
Применение разработанной системы позволило повысить эффективность вы
полнения профессиональных задач за счет повышения уровня резервного обеспечения
физиологических и психических функций в режимах экстремально-профессиональных
-нагрузок:
Результаты проведенных исследований предназначены для внедрения в системах медицинского обеспечения (сопровождения) профессиональной деятельности военнослужащих подразделений, частей, служащих силовых ведомств, при учебно-подготовительных нагрузках, в период выполнения профессиональных задач и в условиях реабилитации для снижения интенсивности воздействия профессиональных экстремальных факторов, как специфических (стресс), так и неспецифических (физическая нагрузка). Кроме того, полученные в работе результаты могут использоваться в других областях медицины, связанных с поддержанием высокой работоспособности и ускорением ее восстановления в осложненных условиях среды обитания и деятельности, обеспечением профессионального долголетия (рабочие производств, с тяжелыми условиями труда, персонал аварийно-спасательных формирований, спортсмены и др.).
Разработана система рационального применения ФЭП в комплексной терапии для профилактики и лечения ряда профессиональных заболеваний (Методические ре-
9 комендации, утв. ЦУВС МПС РФ, 1993,1994), а также в сочетании с водными и водно-термическими процедурами (Методические рекомендации, утв. ЦУВС МПС РФ, 1993; Методические рекомендации, утв. ФУМБП при МЗ РФ, 1994).
Материалы работы вошли в комплект научной документации, представленной в ФГК Минздрава РФ для получения разрешения на проведение испытаний препаратов аурон и соматон по обозначенным показаниям. По результатам клинических испытаний эти препараты разрешены для медицинского применения в качестве актопротекто-ров (Приказ Минздрава РФ № 282 от 14.07.99).
Положения, выносимые на защиту
-
Комплексные фитопрепараты эпикутанного применения, представляющие собой биологически активные вещества полученные из растительного сырья и приготовленные по стандартизированной официнальной прописи при экстремальных нагрузках позволяют получить выраженный фармакологический эффект, способствующий существенному повышению уровня функционального состояния как при однократном, так и курсовом введении. При этом полностью отвечают требуемым критериям безопасности и не имеют побочных эффектов.
-
Высокая эффективность разработанных комплексных фитопрепаратов эпикутанного применения (аурон и соматон) обусловлена спектром их фармакологической активности, который оказывает антиоксидантное действие на фоне повышенного уровня перекисного окисления липддов, позволяет стабилизировать структуру и функциональную активность клеточных мембран и процессы клеточного метаболизма. Это в целом оказывает защитное действие как на органы и ткани организма человека, так и предикторы качества (психологические и психофизиологические показатели) его профессиональной деятельности. При этом отмечается повышение физической работоспособности и психоэмоциональной устойчивости исследуемых к условиям экстремальных нагрузок, а также эффективность процессов восстановления в период реабилитации.
-
Разработанная система дифференцированного применения фитопрепаратов эпикутанного применения (аурон и соматон) у специалистов, выполняющих свои профессиональные обязанности в условиях экстремальных нагрузок, на основе полученных экспериментальных и клинических данных, а также установленных нормативных критериев их применения, позволяет сформировать новое направление в разработке
10 средств сохранения здоровья, повышения качества деятельности в экстремальных условиях и ускорение процессов реабилитации в период восстановления.
Реализация результатов работы: Работа выполнялась в соответствии с планом НИР Управления научно-технических программ Государственного комитета Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий; врачебно-санитарного управления Министерства путей сообщения; НИИ авиационной и космической медицины Министерства обороны Российской Федерации, Центра подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина; Челябинского Высшего военного Краснознаменного училища штурманов; Института биофизики Минздрава России и Фонда им. В.В. Караваева с 1991 по 1999 г. в рамках двенадцати плановых НИР, в одиннадцати из которых диссертант являлся ответственным исполнителем. В соответствии с плановым заданием Министерства путей сообщения РФ были разработаны и внедрены в данной отрасли восемь Методических рекомендаций по реабилитации, восстановлению функциональных возможностей человека, подвергнутого интенсивному и длительному физическому и нервно-психическому воздействию, а также при ряде патологических состояний, связанных с трудом железнодорожника (см. документы о внедрении). Кроме того, в 1994 г. ФУМБП Министерства здравоохранения РФ утверждены Методические рекомендации «Применение нетради-ционных методик профилактики поступления и ускоренного выведения токсичных, ра-диоактивных веществ из организма человека» с использованием фитопрепаратов эпи-куганного применения.
Получено четыре Патента на изобретение по способам лечения указанными препаратами. По теме диссертации издана монография «Оптимизация функционального состояния организма человека фитопрепаратами наружного применения (бальзамы Караваева)».
Апробация работы: основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практической конференции, посвященной памяти В.В. Караваева (г. Москва, 1992); научно-практической конференции «Актуальность профессионального долголетия железнодорожников» (г. Муром, 1994), 1У Национальном конгрессе по профилактической медицине и валеологии, г. Санкт-Петербург, 1997,1, II, III, IV и VI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», г. Москва, 1992, 1995, 1996, 1997, 1999. Результаты предварительных исследований по специфической фармаколо-
гической активности и безопасности применения докладывались на научно-практических конференциях, проводимых в ЦКБ № 4 МПС (1992); на кафедре лечебной физкультуры и спортивной медицины, лаборатории исследований функциональных возможностей человека ММА им. И.М. Сеченова (1992); в лаборатории электрофизиологии высших функций мозга Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (1993); НИИ авиационной и космической медицины МО РФ (1993); Институте биофизики Минздрава России (1994); в Волгоградском училище Олимпийского резерва (1995); в ГНИЙ экстремальной медицины, полевой фармации и медицинской техники МО РФ (1998).
Публикации: По результатам работы опубликовано 38 печатных работы, из них 8 статей, 15 тезисов, 10 методических рекомендаций, утвержденных в установленном порядке, получено 4 патента на изобретение, издана 1 монография.
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 279 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав, отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов, документов о внедрении основных положений диссертации. Иллюстрирована 26 рисунками, 48 таблицами. Библиография включает 431 литературный источник, из них 334 на русском, 97 - на иностранном языках.
