Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1 Основные причины трудопотерь среди лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды 11
1.2 Влияние пребывания под повышенным давлением на сердечно-сосудистую систему 12
1.3 Краткая характеристика микроциркуляторного русла 15
1.4 Краткая функциональная характеристика сердечно-сосудистой системы 17
1.5 Регуляция микроциркуляции тканевого сосудистого русла 18
1.6 Дисфункция эндотелия .20
ГЛАВА 2. Методология и методы исследования 26
2.1 Методология исследования 26
2.2 Методы исследования
2.2.1 Общеклинические и лабораторные методы исследования 28
2.2.2 Методы исследования электрической активности миокарда и центральной гемодинамики 29
2.2.3 Методы исследования периферической гемодинамики 32
2.2.4 Методы статистической обработки результатов 39
ГЛАВА 3. Результаты проведённых исследований .41
3.1 Общеклинические и рутинные методы исследования 41
3.2 Состояние электрической активности миокарда и центральной гемодинамики в основной и контрольной группах 45
3.3 Состояние периферической гемодинамики основной и контрольной групп...49
3.4 Влияние усиленной аэробной тренировки по программе общефизической подготовки на сердечно-сосудистую систему молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды 61
3.5 Динамика показателей микроциркуляции под действием отдельных специфических факторов водолазного спуска 72
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 80
4.1 Отличие функционирования и накапливаемые изменения у специалистов работающих в условиях повышенного давления 80
4.2 Корреляционные связи в сравниваемых группах как свидетельство формирования адаптационных систем 86
4.3 Влияние систематической аэробной физической нагрузки на функционирование сердечно-сосудистой системы 89
4.4 Применение высокочастотной допплеровской флоуметрии для определения устойчивости к воздействию специфических факторов гипербарии 91
Выводы 94
Практические рекомендации 97
Список используемых сокращений 98
Список литературы
- Влияние пребывания под повышенным давлением на сердечно-сосудистую систему
- Методы исследования электрической активности миокарда и центральной гемодинамики
- Влияние усиленной аэробной тренировки по программе общефизической подготовки на сердечно-сосудистую систему молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды
- Корреляционные связи в сравниваемых группах как свидетельство формирования адаптационных систем
Введение к работе
Актуальность темы исследования
К середине 20 века полностью была сформирована система обеспечения
водолазных погружений. Развитие техники и изучение специфической патологии
позволили значительно снизить уровень смертности среди водолазов. Острая
профессиональная заболеваемость и связанная с ней гибель, как правило,
объясняется недостаточной профессиональной подготовкой водолазов,
техническими неисправностями, недостаточным санитарным контролем за объектами водолазных работ (Аппенков А.Ф. и соавт., 1981; Жердев Г.М. и соавт., 1992; Жолус Б.И. и соавт., 1992). На современном этапе развития водолазной медицины все большее значение приобретает изучение отдаленных последствий работы под избыточным давлением, оценка влияния систематического воздействия факторов гипербарии, совершенствование системы профессионального отбора.
Современный уровень развития медицинской науки диктует необходимость пересмотра тактики лечебно-диагностического подхода к специфической патологии водолазов. Известно, что работа под повышенным давлением газовой среды сопряжена с существенными нагрузками на сердечно-сосудистую систему (ССС), с изменением состояния центральной гемодинамики и периферической тканевой микроциркуляции (Гуляр С.А и соавт., 1973; Мирошников Е.Г., 2005; Титков С.И. и соавт., 1992; Hirayanagi K. et al., 2003; Jiang Z,L. et al., 1994; Schipke J.D. et al., 2001). В частности, известно, что практически каждое водолазное погружение сопровождается развитием внутрисосудистого декомпрессионного газообразования, что в свою очередь сопряжено с изменением общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС), повреждением эндотелия и нарушением тканевой микроциркуляции. Несмотря на то, что проблеме патологии сердечно-сосудистой системы лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой и водной среды, посвящён ряд научных работ (Дмитрук А.И., 2004; Колединов В.И., 1962; Константинова Е.Э. и соавт., 2001; Моисеенко Е.В., 1992; Мирошников Е.Г., 2005; Солодков А.С., 1964; Сапова Н.И. и соавт., 1983), вопросы состояния функции эндотелия и тканевой микроциркуляции у этой категории специалистов в современной литературе освещены недостаточно полно, что и определяет актуальность нашей работы.
Степень разработанности темы исследования
Высокая медицинская, социальная и экономическая значимость сердечнососудистой патологии у специалистов, работающих в условиях повышенного давления газовой среды (Жердев Г.М. и соавт., 1992; Кулешов В.И. и соавт. 1996; Нейман И.Л. и соавт, 1975; Синьков А.П. и соавт., 1996), объясняет большое количество работ, посвященных данной теме.
Так, в литературе описана реакция ССС на условия кратковременного водолазного спуска, проявляющаяся снижением ударного объема, брадикардией, ростом общего периферического сосудистого сопротивления, нивелирующаяся в течение нескольких суток (Гуляр С.А. и соавт., 1973; Мирошников Е.Г. и соавт., 2005; Титков С.И. и соавт., 1992; Hirayanagi K. et al., 2003). Данные изменения авторы связывают с действием повышенного парциального давления кислорода.
Для систематического пребывания в условиях повышенного давления
газовой среды авторы описывают формирование гиперфункции миокарда по
изометрическому типу, сопровождающейся повышением диасто-лического
артериального давления при неизменном систолическом (Мирошников Е.Г.,
2002). Имеются данные о формировании гипокинетического типа
кровообращения, что приводит к увеличению артериально-венозной разницы по кислороду (Мирошников Е.Г., 2002; Яковлев Г.М. и соавт., 1991).
Изучено влияние на ССС водолазных спусков методом длительного пребывания, проявляющееся снижением минутного и ударного объемов кровотока, уменьшением скорости кровотока, снижением прироста артериального давления при физической нагрузке (Сапова Н.И. и соавт., 1983; Синьков А.П. и соавт., 2002;, Синьков А.П. и соавт., 1996). Описана реакция ССС на повышенное парциальное давление кислорода (Чернов В.И., 2004) и азота, на дыхание кислородно-гелиевыми смесями (Трошкин Г.В., 1982).
Таким образом, влияние повышенного давления газовой среды на
сердечно-сосудистую систему описано довольно подробно. Однако,
большинство работ посвящено проблемам патологии сердца и крупных сосудов. Влияние факторов гипербарии на микроциркуляторное русло изучено недостаточно.
Цели и задачи исследования
Целью работы было исследование влияния комплекса факторов водолазного труда на состояние функции эндотелия и тканевую микроциркуляцию у молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды.
Для чего были сформулированы следующие задачи:
-
Исследовать состояние сердечно-сосудистой системы и общие показатели здоровья молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды.
-
Исследовать влияние систематического воздействия комплекса факторов водолазного труда на функцию эндотелий-зависимой вазодилатации у молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды.
-
Исследовать влияние длительного воздействия комплекса факторов водолазного труда и непосредственного воздействия повышенного давления газовой среды на упруго-эластические свойства сосудистой стенки микроциркуляторного русла, скоростные показатели тканевой микроциркуляции у молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды.
-
Определить влияние дополнительной аэробной физической нагрузки в объеме общей физической подготовки на состояние функции сердечнососудистой системы специалистов, работающих в условиях повышенного давления газовой среды.
5. Определить роль изменения тканевой микроциркуляции в формировании
индивидуальной устойчивости к декомпрессионному газообразованию,
повышенному парциальному давлению кислорода, азота и возможность
прогнозирования устойчивости к перечисленным факторам с использованием
показателей центральной и периферической гемодинамики.
Научная новизна исследования
Впервые исследовано влияние специфических (декомпрессионное
газообразование, повышенное парциальное давление азота (720 кПа), повышенное парциальное давление кислорода (250 кПа)) и неспецифических (задержка дыхания, физическая нагрузка, переохлаждение) факторов водолазного труда на тканевую микроциркуляцию у молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды. Определена информативность линейных скоростей кровотока (максимальная систолическая линейная скорость, средняя линейная скорость) и индекса Гослинга для характеристики состояния тканевой микроциркуляции у водолазов. Впервые выявлено значимое повышение линейных скоростей кровотока при непосредственном воздействии гипербарии, снижение эластичности сосудистой стенки и увеличение интенсивности шунтирующего кровотока при систематическом воздействии повышенного давления газовой среды. Изучена функция эндотелий-зависимой вазодилатации у водолазов.
Теоретическая и практическая значимость
Полученные в диссертации результаты могут быть использованы в теоретической подготовке терапевтов, кардиологов, врачей по специальности «водолазная медицина». Результаты исследования дополняют имеющиеся представления о патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний у водолазов. В результате исследования выявлено влияние факторов повышенного давления газовой среды на состояние тканевой микроциркуляции. Доказано влияние регулярных физических нагрузок на показатели эхокардиографии (ЭХО-КГ) и тканевой микроциркуляции. Обосновано применение ЭХО-КГ при отборе и ежегодном медицинском освидетельствовании лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой и водной среды.
Методология и методы исследования
Исследование проводилось в 2012–2015 гг. на базе кафедры военно-морской терапии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.
Оно включало в себя анализ доступной литературы, постановку цели и задач работы, разработку дизайна исследования, сбор, обработку и обобщение результатов, формулировку выводов и практических рекомендаций.
Для оценки микроциркуляции использовалась высокочастотная
допплеровская флоуметрия. Исследование проводилось как в условиях
нормобарии, так и при гипербарических пробах (на устойчивость к
декомпрессионному газообразованию, к токсическому действию азота,
кислорода). Эндотелий-зависимую вазодилатацию исследовали с помощью
ультразвукового дуплексного сканирования (проба Celermajer D.S., 1992).
Состояние сердечно-сосудистой системы оценивали по результатам
электрокардиографии (ЭКГ), ЭХО-КГ, суточного мониторирования ЭКГ, суточного мониторирования артериального давления, велоэргометрии (ВЭМ).
Положения, выносимые на защиту
1. Систематическое воздействие факторов водолазного труда приводит к формированию специфических изменений сердечно-сосудистой системы (не
выходящих за пределы нормальных значений) в виде достоверного снижения эластичности сосудистой стенки (индекс Гослинга), снижения расчетного периферического сосудистого сопротивления (индекс Пурсело), усиления шунтирующего кровотока, начальных явлений ремоделирования сердца, являющихся проявлением адаптации к работе в условиях повышенного давления газовой среды.
2. Дополнительные аэробные физические нагрузки в объеме общей
физической подготовки приводят к уменьшению выраженности адаптационных
изменений к воздействию факторов водолазного труда.
3. Метод высокочастотной допплеровской флоуметрии является достаточно
чувствительным для оценки динамики показателей тканевой микроциркуляции
при исследовании сразу после воздействия факторов гипербарии и отражает
системное состояние микроциркуляторного русла кожи и подкожной клетчатки.
Исследование показателей центральной и периферической артериальной
гемодинамики, а также тканевой микроциркуляции не позволяют проводить
оценку устойчивости организма к воздействию специфических факторов
водолазного труда без выполнения гипербарических проб.
Степень достоверности и апробация результатов
Степень достоверности полученных результатов определяется достаточным и репрезентативным объемом выборки, использованием современных методов исследований. Методы математической обработки полученных результатов адекватны поставленным задачам. На основании анализа изученных и полученных в ходе исследования данных сформулированы аргументированные выводы и практические рекомендации.
Результаты, полученные в настоящем исследовании, внедрены и используются:
- в научной, преподавательской и лечебно-диагностической работе клиники
военно-морской терапии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова;
- в научной и преподавательской деятельности кафедры физиологии подводного
плавания Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова
Результаты исследования отражены:
- в отчёте по теме НИР «Исследования по оценке состояния опорно-
двигательного аппарата акванавтов Военно-Морского Флота в периоде
отдалённого последействия глубоководных насыщенных спусков» (шифр
«VMA.03.12.08.0911/0237» НИР «Опора»).
- в отчёте по теме НИР «Исследование динамики функциональных и структурных изменений сердечно-сосудистой системы акванавтов Военно-Морского Флота в отдалённом периоде регулярных водолазных спусков на предельные глубины» (шифр «VMA.03.10.09.1213/0078» НИР «Амфибия-2»).
Основные положения диссертации доложены на Международной научно-практической конференции по военной медицине (2013, СПб), на IX Всеармейской научно-практической конференции с международным участием «Баротерапия в комплексном лечении раненных, больных и пораженных» (2015, СПб).
Объём и содержание работы. Диссертация изложена на 128 страницах, состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, методология и методы исследования, результаты проведённых исследований, обсуждение результатов), выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 118 отечественных и 37 зарубежных источников, и 1 приложения. Диссертация иллюстрирована 43 таблицами и 8 рисунками (из них в приложениях 11 таблиц).
Влияние пребывания под повышенным давлением на сердечно-сосудистую систему
Кардиогемодинамическая реакция на условия кратковременного водолазного спуска включает снижение ударного объема, повышение диастолического артериального давления, брадикардию, рост периферического сосудистого сопротивления [17, 54, 102, 120]. Эту перестройку, в частности, связывают с повышением парциального давления кислорода. В результате скорости кровотока замедляются (как линейная, так и объемная), снижая доставку кислорода тканям, что уменьшает вероятность его токсического действия. Данный эффект воспроизводим в условиях нормобарической гипероксии [17].
Во время водолазных погружений реакции системы кровообращения на воздействие повышенного давления определяются многими факторами, в том числе температурой газовой и водной среды, плотностью дыхательной смеси, физической активностью водолаза, режимами декомпрессии и т.д. Водолазное погружение сопровождается фазными изменениями частоты сердечных сокращений (ЧСС), артериального давления, сердечного выброса [133, 152]. Брадикардия может быть сопряжена с увеличением ударного объема сердца (УОС), при этом расширяются полости обоих желудочков [125].
В течение нескольких суток после спуска у водолазов наблюдаются устойчивые функциональные отклонения в работе системы кровообращения (изменения артериального давления, общего периферического сосудистого сопротивления, минутного объема кровотока, ударного объема и т. д.), впоследствии нивелирующиеся. У акванавтов Военно-Морского Флота (ВМФ) описан «постдекомпрессионный астенический синдром» [33, 54, 56].
При длительной работе по специальности, сопровождающейся регулярным пребыванием в условиях гипербарии, у водолазов происходит закрепление характерных гемодинамическоих изменений [86]. Возникает перестройка метаболизма на использование энергоемких липидных резервов и гипертрофия структур сердца, подверженных повышенным нагрузкам, что ослабляет регуляцию нейроэндокринной системы [38].
У лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой и водной среды, повышено диастолическое артериальное давление при сохранении нормального уровня систолического, что характерно для гиперфункции миокарда по изометрическому типу [46].
У этих же специалистов описано развитие гипертрофии миокарда, относительное снижение сократительной функции сердца [56].
С увеличением трудового стажа у водолазов формируется гипокинетический тип кровообращения [56]. При таком типе кровообращения увеличивается артериально-венозная разница по кислороду (усиливается поглощение кислорода в результате снижения объема кровотока), таким образом, организм адаптируется к уменьшению расходования энергии [101].
В дальнейшем описанные реакции системы кровообращения становятся более выраженными [102]. Степень этих изменений зависит от водолазного стажа и интенсивности погружений. При стаже до 1000 часов в их структуре преобладает увеличение диастолического артериального давления и периферического сосудистого сопротивления. При стаже от 1000 до 2000 часов наблюдается тенденция к изменению структуры сердечного цикла в виде удлинения фазы изометрического сокращения, что приводит к росту мощности сокращения левого желудочка и внешней работы сердца. Эти изменения оптимальны для систематических водолазных погружений. При стаже более 3000 часов продолжается нарастание кардиогемодинамических изменений, однако их прирост отстает от необходимого, система кровообращения постепенно переключается на режим субкомпенсации. Дальнейшая работа водолаза по специальности повышает риск кардиальной патологии [ 56, 103].
По данным имитационных погружений на глубины до 500 м, у акванавтов регистрировались уменьшение ЧСС [4, 6, 73, 92, 128], повышение диастолического давления при неизменном систолическом [1], снижение минутного и ударного объемов кровотока, уменьшение скорости кровотока [73, 149], увеличение периферического сосудистого сопротивления [92]. Отмечалось существенное снижение прироста артериального давления при физической нагрузке [33]. По мнению исследователей, данные изменения не имели патологического характера и являлись компенсаторно-приспособительными [33].
Существует мнение о том, что изменения со стороны сердечно-сосудистой системы опосредованы первичными функциональными изменениями со стороны системы дыхания [28], однако имеются данные о прямом воздействии гидростатического давления на клеточные мембраны миокарда [130]. Описано влияние на показатели гемодинамики парциального давления кислорода [93, 111]. Показано, что при дыхании кислородно-гелиевыми смесями на глубине 300 м наибольшее влияние на частоту сердечных сокращений и мозговой кровоток оказывает гипероксия [24, 88, 104, 105]. Исследование состояния сердечнососудистой системы акванавтов при давлении 5,1 МПа показало, что повышение парциального давления азота до 0,47 МПа (с 0,33 МПа) сопровождается напряжением регуляторных механизмов [33]. Неблагоприятное влияние повышенного парциального давления азота на организм акванавтов авторы объясняют его вкладом в увеличение плотности искусственной газовой среды [92].
В периоде последействия спусков у водолазов-глубоководников наблюдаются стойкие функциональные и структурные изменения сердечно-сосудистой системы, прекращение профессиональной деятельности приводит к замедлению их прогрессирования [114].
Таким образом, вопрос влияния гипербарии на сердечно-сосудистую систему водолазов в современной литературе достаточно освещен. Однако, приведенные в ней данные преимущественно описывают состояние сердца и крупных сосудов, состояние микроциркуляторного русла отражено недостаточно полно.
Методы исследования электрической активности миокарда и центральной гемодинамики
О диастолической функции левого желудочка судили на основании допплеровского анализа трансмитрального потока по соотношению пиковых скоростей раннего (E) и позднего (A) диастолического наполнения – показателю E/A, а также времени изоволюмического расслабления левого желудочка (IVRT). Результаты сравнивали с нормативными значениями, соответствующими возрасту обследуемых [106].
Для вычисления среднего давления в системе лгочной артерии использовали формулу Kitabatake A. et al. (1983) [146]: Ig (срPЛА) = - 2,8 (AcT / RVET) + 2,4; (4) где: срPЛА – среднее расчтное давление в лгочной артерии, мм рт. ст.; AcT – время ускорения кровотока, мс; RVET – время изгнания правого желудочка, мс, При этом контрольный объм устанавливали в выходном тракте правого желудочка непосредственно перед клапаном лгочной артерии. Оценивали степень уплотнения стенок аорты, изменения структуры и кинетики клапанного аппарата сердца, локальную сократимость миокарда левого желудочка.
Изучение функции эндотелия проводили, используя пробы с реактивной гиперемией и нитроглицерином по методике, описанной D. Celermajer и соавт. (1992) [147]. Исследование проводилось не ранее чем через 3 суток после воздействия повышенного давления газовой среды. Для определения выраженности эндотелиальной дисфункции оценивался прирост расширения диаметра плечевой артерии при проведении пробы с реактивной гиперемией. Изменения диаметра правой плечевой артерии оценивались с помощью линейного датчика частотой 7,5 МГц на ультразвуковом аппарате VIVID 7 (General Electric, США) [131, 140]. Датчики данного частотного диапазона позволяют оценить диаметр сосуда с точностью до 0,1-0,2 мм. При этом ошибка измерений, рассчитанная на «фантомах» – искусственных моделях сосудов с известным диаметром, обычно не превышает 1-3%.
Правая плечевая артерия лоцировалась в продольном сечении на 2-5 см выше локтевого сгиба, изображение синхронизировалось с зубцом R на ЭКГ. Перед исследованием пациент находился в состоянии покоя в течение 5 минут при температуре воздуха в помещении 22-25 С. В день исследования исключались курение, прием тонизирующих напитков, другие исследования. Исследование проводилось в триплексном режиме (В-режим, цветное допплеровское картирование потока, спектральный анализ доплеровского сдвига частот). Проводилось измерение диаметра плечевой артерии в состоянии покоя. Затем для получения увеличенного кровотока вокруг плеча накладывали манжету сфигмоманометра (выше места локации плечевой артерии) и накачивали ее до давления, на 50 мм рт.ст. превышавшего систолическое артериальное давление, останавливая локальный сосудистый кровоток на 3 минуты. Через 60 секунд после восстановления кровотока в плечевой артерии (на пике дилатации) измеряли ее диаметр. Эндотелий-зависимую вазодилатацию вычисляли как отношение изменения диаметра плечевой артерии после механического воздействия к исходному е диаметру по формуле [10]:
Изменения диаметра сосудов на 60-й секунде после реактивной гиперемии оценивали в процентном отношении к исходной величине. Нормальным осветом принято считать дилатацию артерии на фоне реактивной гиперемии более чем на 10% от исходного диаметра, меньшую степень дилатации или вазоконстрикцию считают патологической реакцией.
После оценки эндотелий-зависимой проводилось определение эндотелий-независимой вазодилатации. Через 15 минут после восстановления исходного диаметра артерии обследуемый получал сублингвально 500 мкг нитроглицерина. После полного рассасывания таблетки диаметр плечевой артерии в покое и после манжеточной пробы измеряли повторно.
В связи с трудностью регистрации диаметр сосуда измеряли однократно после каждой окклюзии, время измерения было выбрано с учетом того, что дилатация достигает максимальных значений через 60-75 секунд после восстановления кровотока [123]. Для оценки структурных изменений, развивающиеся в стенке сосудов под действием гипербарии, нами определялась толщина комплекса интима-медиа (КИМ) общих сонных артерий (ОСА) в исследуемых группах. Оценку КИМ проводили в соответствии с рекомендациями Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов (2010) [22].
В соответствии с современными положениями УЗИ общей сонной артерии позволяет выявить признаки ремоделирования (гипертрофии) ее стенки по увеличению КИМ 0,9 мм. КИМ 1,3 мм, локальное утолщение на 0,5 мм или на 50% относительно соседних участков в области бифуркации или внутренней сонной артерии, расцениваются как признак атеросклеротического поражения.
Для измерения толщины КИМ использовался протокол, разработанный наосновании Национальных рекомендаций по кардиоваскулярной профилактике Всероссийского научного общества кардиологов [63].
Визуализировались общие сонные артерии слева и справа в В-режиме в положении больного на спине с запрокинутой головой. Измерения проводились на трех уровнях сосудистого русла и билатерально: в проксимальной, медиальной и дистальной точках на протяжении 1 см от бифуркации по задней стенке общей сонной артерии (как наиболее отдаленной от датчика). Толщина КИМ определялась как расстояние между первой и второй эхогенной линией лоцируемого сосуда согласно методике P. Pignoli и Salonen [148, 150]. Первая линия – граница между стенкой сосуда и его просветом, а вторая – прослойка коллагена по краю адвентиции. В дальнейшем рассчитывали толщину КИМ как среднее из всех измерений. Исследование выполняли на ультразвуковом аппарате «VIVID 7 (General Electric, США), применяли датчик высокого разрешения (7,5 МГц)
Для исследования гемодинамических характеристик кровотока в микроциркуляторном русле применялась высокочастотная допплеровская флоуметрия (аппарат Минимакс-допплер-К, Россия). Использовался ультразвуковой датчик частотой 25 МГц, который позволяет оценивать кровоток на глубине до 3,5 мм. Для этого датчик без сдавления кожи устанавливается под углом 60 градусов к оси кровотока. Визуальным и акустическим методом выбирали точку с максимальной интенсивностью аудио- и видеосигнала. Фиксировали линейные и объемные показатели кровотока (максимальную систолическую линейную, среднюю линейную, систолическую и среднюю объемные скорости по кривой средней скорости; конечную диастолическую линейную скорость по кривой максимальной скорости). Также автоматически вычислялись индексы Пурсело (характеризующий периферическое сосудистое сопротивление) и Гослинга (характеризующий эластичность сосудистой стенки).
Влияние усиленной аэробной тренировки по программе общефизической подготовки на сердечно-сосудистую систему молодых лиц, работающих в условиях повышенного давления газовой среды
По значениям систолической линейной скорости значимо разделяются первая подгруппа основной группы и контрольная.
По показателям микроциркуляции был проведен дискриминантный анализ с помощью трех вариантов процедуры. Для каждого варианта были построены две дискриминантные функции (ДФ), определяющие разделение. ДФ 1 определяла различие между основной и контрольной группами, ДФ 2 между подгруппами основной группы.
Вычисления по всему набору из 32 показателей выявили значимое (р 0,0001) разделение основной и контрольной групп, а также основной группы на подгруппы при 98,3% правильного разбиения. Но значимыми оказались только три показателя: диастолическая линейная скорость после холодовой пробы (р=0,01), логарифм индекса Гослинга после холодовой пробы (р=0,04) и логарифм максимальной систолической линейной скорости после холодовой пробы (р=0,04).
Пошаговая процедура с последовательным включением показателей оставила 18 показателей при р 0,0001 и 96,6% правильного разбиения. Значимыми оказались 9 показателей, из них – сильно значимыми – три: диастолическая линейная скорость после холодовой пробы (р 0,0001), логарифм индекса Гослинга после холодовой пробы (р=0,002) и логарифм максимальной систолической линейной скорости после холодовой пробы (р=0,007).
Пошаговая процедура с последовательным исключением показателей оставила 12 показателей при р 0,0001 и 96,6% правильного разбиения. Значимыми оказались все 12 показателей (таблица 26). Таблица 26 Факторная структура и коэффициенты корреляции между дискриминантными функциями и значимыми показателями
Логарифм средней линейной скорости после холодовой пробы 0,02 0,03 -0,02 Первая ДФ в основном определяется индексами Гослинга, а вторая — диастолическими линейными скоростями. На рисунке 4 представлена диаграмма рассеяния точек, соответствующих пациентам, включенным в анализ, вместе с 95% доверительными эллипсами. Распределение пациентов по результатам дискриминантного анализа (по показателям микроциркуляции). Из диаграммы рассеяния точек, соответствующих пациентам, включенным в анализ, видно, что вторая подгруппа основной группы заметно пересекается с контрольной группой. Были также проведены АГК и дискриминантный анализ для результатов исследований не входящих в группу показателей микроциркуляции, зарегистрированных во всех трех группах: ЭХО-КГ, ультразвуковое исследование органов брюшной полости и щитовидной железы, ЭКГ, ВЭМ биохимическое исследование крови, общеклиническое исследование крови.
АГК показал, что из 41 ГК первые 10 содержат около 75% информации, первые 6 — более 58%, а первые 2 — около 27%. Но заметных групп показателей в первых ГК отметить не удается. Дискриминантный анализ выявил как разделение обследуемых основной и контрольной групп, так и разделение основной группы на подгруппы. Пошаговая процедура исключения малоинформативных показателей оставила 14 показателей с вероятностью правильного распознавания 92,9% и высокой значимостью (р 0,001). В таблице 27 приведены их р-значения и коэффициенты корреляции с 1-й и 2-й дискриминантными функциями.
Таким образом, сравнение показателей центральной и периферической гемодинамики под действием увеличения интенсивности общефизической подготовки выявило увеличение аэробной работоспособности, максимального потребления кислорода. Методы многомерной статистики выявили значимое различие основной и контрольной групп по показателям микроциркуляции и ЭХО-КГ. Эти же показатели значимо разделяют подгруппы основной группы.
Динамика показателей микроциркуляции под действием отдельных специфических факторов водолазного спуска. На третьем этапе исследования при выполнении высокочастотной ультразвуковой доплеровской флоуметрии были поставлены следующие задачи: – выявить динамику показателей микроциркуляции под действием специфических факторов повышенного давления газовой среды (декомпрессионное газообразование, повышенное парциальное давление азота, кислорода); – определить наличие связи между показателями тканевой микроциркуляции и устойчивостью к декомпрессионому газообразованию, токсическому действию азота, кислорода.
Корреляционные связи в сравниваемых группах как свидетельство формирования адаптационных систем
Дискриминантный анализ показал различие по результатам исследования центральной (преимущественно показатели ЭХО-КГ) гемодинамики, и микроциркуляции (показатели высокочастотной допплеровской флоуметрии). Группа, тренировавшаяся по программе с усиленными аэробными нагрузками, существенно отличалась как от не получавших таких нагрузок водолазов, так и от контрольной группы. Обращает на себя внимание тот факт, что 95% доверительные эллипсы (по показателям микроциркуляции) лиц не подвергавшихся воздействию гипербарии и водолазов тренировавшихся по усиленной аэробными нагрузками программе существенно перекрываются. Из перечисленных наблюдений следует сделать вывод, что систематическое воздействие аэробных нагрузок в рамках общефизической подготовки приводит к изменению устоявшегося под действием комплекса факторов водолазного труда функционального состояния организма. И приближает специфическую «водолазную» функциональную систему к исходной, характерной для условий существования в нормобарической среде.
Можно предположить, что аэробные тренировки приводят к нарушению адаптации водолазов к воздействию комплекса факторов водолазного труда, так как не соответствуют режиму специфического функционирования. Оценить такое влияние на состояние здоровья и профессиональную работоспособность водолазов как положительное или отрицательное не представляется возможным, так как это требует длительного наблюдения испытуемых. Этот факт ставит вопрос о необходимости дальнейшего изучения реакции сердечно-сосудистой системы специалистов, работающих в условиях повышенного давления газовой среды, на физические нагрузки различных типов.
В связи с тем, что методика высокочастотной допплеровской флоуметрии является относительно новой, а показатели имеют высокую степень дисперсии, нормативные значения для нее все еще не разработаны. Для оценки чувствительности методики исследование проводилось на обеих руках. Статистически значимых различий при сравнении результатов с контралатеральных конечностей не получено, что свидетельствует о системности реакции микроциркуляторного сосудистого русла кожи и подкожной жировой клетчатки. В месте с тем при проведении гипербарических проб определяется динамика скоростных показателей, что характеризует методику высокочастотной допплеровской флоуметрии как достаточно чувствительную для оценки влияния непосредственного воздействия факторов повышенного давления газовой среды. Выявленные различия индексов Гослинга и Пурсело между водолазами и военнослужащими не подвергавшимися ранее воздействию повышенного давления газовой среды позволяют считать методику адекватной для оценки длительного воздействия гипербарии.
Выполнение проб на устойчивость к декомпрессионному газообразованию, токсическому действию азота, кислорода определяется требованиями руково дящих документов [34, 35, 70, 71]. Специалисты, имеющие квалификацию «водолаз», проходят данные пробы при отборе на должность или при повышении водолазной квалификации, «водолазы–глубоководники» подвергаются исследованиям 1 раз в 2 года, «акванавты» – ежегодно [34]. Существующие методы определения устойчивости к декомпрессионному газообразованию, токсическому действию кислорода, азота по сути своей являются провокационными пробами. Их выполнение сопряжено с риском развития специфической водолазной патологии, требует серьезных временных затрат, участия нескольких специалистов. В то же время обязательность выяснения устойчивости к основным специфическим факторам водолазного спуска неоспорима и определяется необходимостью индивидуального подбора режимов декомпрессии, дыхательных газовых смесей. Нами предпринята попытка оценки возможности прогнозирования устойчивости к декомпрессионному газообразованию, токсическому действию азота, кислорода на основании показателей центральной и периферической гемодинамики, а также реакции вазодилятации без использования провокационных проб. Выявить закономерности связывающие устойчивость к факторам гипербарии и показатели гемодинамики (как центральной, так и периферической) не удалось. Так при выполнении гипербарических проб оценивалась динамика показателей микроциркуляции под действием провокации декомпрессионного газообразования, субтоксических доз кислорода, повышенного парциального давления азота. Удалось установить, что дыхание воздухом под давлением 900 кПа (проба на устойчивость к токическом удействию азота) и кислородом под давлением 250 кПа (проба на устойчивость к токсическому действию кислорода) приводит к статистически значимому увеличению скоростных показателей тканевой микроциркуляции (максимальная систолическая линейная и средняя линейная скорости кровотока). Дыхание воздухом под давлением 400 кПа (провокация декомпрессионного газообразования) вызывает снижение диастолической линейной скорости кровотока. Расчетное периферическое сосудистое сопротивление и эластичность сосудистой стенки после непосредственного воздействия факторов гипербарии остаются неизменными. Подобная картина позволяет оценивать изменения тканевой микроциркуляции в ответ на непосредственное воздействие повышенного давления газовой среды как функциональные, имеющие приспособительный характер. Наиболее вероятной причиной таких изменений представляется повышенное содержание кислорода в дыхательных смесях. Так при провокации декомпрессионного газообразования парциальное давления кислорода составляет 80 кПа, в то время как при пробе на устойчивость к токсическому действию кислорода и токсическому действию азота более чем в 2 раза больше (250 и 180 кПа соответственно).