Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 17
1.1. Реакции сердечно-сосудистой системы на периодическое многократное воздействие повышенного давления газовой среды 17
1.2. Внутрисосудистое декомпрессионное газообразование и его влияние на развитие патологии системы кровообращения 21
1.3. Роль недифференцированной дисплазии соединительной ткани сердца в развитии морфофункциональных нарушений системы кровообращения 23
1.4. Влияние полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов на функциональные и морфологические особенности сердечно-сосудистой системы 27
ГЛАВА 2. Методология и методы исследования 31
2.1. Методология исследования 31
2.2. Методы исследования 34
2.2.1. Лабораторно-инструментальные методы, входящие в перечень обязательных для медицинского освидетельствования ВВК 34
2.2.2. Дополнительные методы оценки электрофизиологической работы сердца 35
2.2.3. Дополнительные методы оценки центральной и периферической гемодинамики 38
2.2.4. Определение полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов 43
2.2.5. Метод определения психологической однородности групп 43
2.3 Математико-статистические методы анализа результатов исследования 45
ГЛАВА 3. Результаты проведенных исследований 48
3.1. Данные предварительного этапа обследования 48
3.2. Лабораторно-инструментальные методы исследования, регламентированные нормативными документами 52
3.3. Результаты оценки показателей дополнительных электрофизиологических исследований 56
3.4. Результаты оценки показателей периферической и центральной гемодинамики . 62
3.4.1. Оценка показателей центральной гемодинамики.
3.4.2. Оценка показателей периферической гемодинамики 66
3.4.3 Оценка влияния недифференцированной дисплазии соединительной ткани сердечно-сосудистой системы на морфофункциональные показателисистемы кровообращения 71
3.5. Результаты молекулярно-генетических методов исследования 75
3.5.1. Взаимосвязи клинико-лабораторных показателей с полиморфизмом генов 1- и 2-адренорецепторов 75
3.5.2. Взаимосвязи клинико-лабораторных показателей с комбинациями полиморфизмов генов 1- и 2-адренорецепторов 86
3.6. Изменения в сердечно-сосудистой системе водолазов в зависимости от воздействия комплекса профессиональных факторов и стажа работы поспециальности 99
3.6.1. Результаты лабораторно-инструментальных исследований водолазов в зависимости от профессионального стажа 99
3.6.2. Анализ изменений показателей лабораторно-инструментальных исследований в зависимости от устойчивости водолазов к декомпрессионному газообразованию 103
3.6.3. Анализ изменений показателей лабораторно-инструментальных исследований в зависимости от устойчивости водолазов к токсическому действию азота 107
3.6.4. Анализ изменений показателей лабораторно-инструментальных исследований в зависимости от устойчивости водолазов к токсическому действию кислорода 109
3.6.5. Анализ изменений показателей лабораторно-инструментальных исследований в зависимости от устойчивости водолазов к гипоксии 110
3.7. Клинический пример неблагоприятного влияния факторов гипербарии на сердечно-сосудистую систему водолаза с недифференцированной дисплазией соединительной ткани при определенном полиморфизме генов 1- и 2 адренорецепторов 115
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 118
Заключение 136
Выводы 138
Практические рекомендации 140
Перспективы дальнейшей разработки темы исследования
Список сокращений 142
Список литературы 144
- Внутрисосудистое декомпрессионное газообразование и его влияние на развитие патологии системы кровообращения
- Лабораторно-инструментальные методы, входящие в перечень обязательных для медицинского освидетельствования ВВК
- Результаты оценки показателей периферической и центральной гемодинамики
- Клинический пример неблагоприятного влияния факторов гипербарии на сердечно-сосудистую систему водолаза с недифференцированной дисплазией соединительной ткани при определенном полиморфизме генов 1- и 2 адренорецепторов
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Более 100 лет водолазная медицина неустанно разрабатывает проблему профилактики и лечения последствий воздействия профессиональных факторов водолазного труда на человеческий организм. И в этой дискуссии достигнуты значительные успехи: определено безопасное время пребывания водолазов под различным избыточным давлением газовой среды, разработаны искусственные газовые среды, внедрены оригинальные режимы декомпрессии (Дмитрук А.И., 2004; Мясников А.А., 2008). Хорошо отработаны вопросы индивидуального отбора с широким применением нагрузочного (провокационного) тестирования для определения устойчивости водолазов к таким профессиональным факторам как декомпрессионному газообразованию, токсическому действию азота и кислорода. Все вышеупомянутое позволяет удерживать профессиональную заболеваемость на низком уровне (Евстропова Г.Н. и др., 2000). Однако суммарное влияние основных факторов гипербарии вызывает изменения в тканях, в органах и системах человеческого организма, приводящие к уменьшению продолжительности водолазной службы, раннюю инвалидизацию по «общим заболеваниям», снижению качества жизни (Мотасов Г.П. и др., 2003).
Основной системой, которая реагирует на повышение давления газовой среды, является система кровообращения (Гуляр С.А. и др., 1990; Мирошников Е.Г., 2005). Разработка новых методов обследования и выявление ранних изменений в сердечно-сосудистой системе (ССС) является одним из основных направлений не только водолазной, но и всей медицины в целом (Wang T.J., 2011). Не прекращаются поиски количественного интегрального показателя сердечно-сосудистого риска, который бы накапливал действие отрицательных факторов в течение жизни (Милягин В.А., 2012). Одним из таких маркеров начальных изменений и риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) рассматривают повышение жесткости артерий. Артериальная жесткость суммирует влияние индивидуального набора генетических и внешних факторов, в зависимости от их продолжительности и интенсивности действия (Yiu, K.H. et al., 2013; Zhang C. et al., 2013).
Регулярное воздействие факторов гипербарии способствует
ремоделированию миокарда, которое прогрессирует с возрастом и
профессиональным стажем (Титков С.И. и др., 1992).
Повышенное давление газовой среды влияет не только на регулируемые структуры (сердце и артериальные сосуды), но и на регуляторные системы, одной из которых является вегетативная нервная система (ВНС) (Jiang Z.L. et al., 1994; Piccirilo G. et al., 2000; Hirayanagi K. et al., 2003; Iwasaki K.I. et al., 2004). Изменения соотношения симпатического и парасимпатического влияния могут приводить к снижению вариабельности сердечного ритма (ВСР), и, вследствие этого, возникновению различных нарушений ритма и проводимости сердца (Stys A. et al., 1998; Кушаковский М.С., 1999). По данным ряда исследований, сниженная ВСР имеет прогностическую значимость в отношении смертности взрослых людей (Stein P.K. et al., 1999).
На реакции ССС при воздействии внешних факторов может влиять ряд
генетических особенностей ВНС. Основной точкой приложения симпатического
отдела ВНС является адренорецепторный аппарат, в частности 1- и
2-адренорецепторы (Стрюк Р.И. и др., 2003). Гены, ответственные за
-адренорецепторы, полиморфны: для гена 1-адренорецепторов существует
2 наиболее значимых в клиническом отношении полиморфизма – Ser49Gly,
Arg389Gly, и для гена 2-адренорецепторов – Arg16Gly, Gln27Glu
(Covolo L. et al., 2004; Leineweber K. et al., 2009; Ma S.T. et al., 2015). Функциональный полиморфизм встречается довольно часто и может оказывать регулирующее влияние на кодирующие участки гена, индуцируя вариабельность биологических механизмов, имеющих нейтральные, полезные и неблагоприятные последствия на ССС. Данные клинических исследований о влиянии полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов на систему кровообращения противоречивы (Johnson J.A. et al., 2002; Small K.M. et al., 2003). В то же время в литературе не обнаружено сведений по изучению влияния данных полиморфизмов на реакцию ССС при гипербарии.
Помимо наследственных особенностей, связанных с полиморфизмом генов -адренорецепторов, морфофункциональное состояние ССС зависит от наличия недифференцированной дисплазии соединительной ткани (нДСТ). Постоянно протекающие дистрофические изменения в сосудистой стенке, анатомо-физиологические изменения самого сердца, обусловленные наличием нДСТ ССС, понижают сопротивляемость системы кровообращения к остро возникающим изменениям гемодинамики (Земцовский Э.В., 2000), в том числе во время подводных погружений.
Важным фактором сохранения нормальной работы системы
кровообращения является обнаружение ранних признаков патологии, которые возникают в ССС здорового организма при выполнении многократных подводных погружений. Таким образом, изучение морфофункциональных особенностей ССС в зависимости от полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов и наличия нДСТ ССС у водолазов, определяющих устойчивость к профессиональным факторам, является актуальной проблемой водолазной медицины и кардиологии.
Степень разработанности темы исследования
Неблагоприятные факторы подводных погружений проявляются в
основном изменением функционирования ССС, в результате включения
физиологических и патологических механизмов в организме водолаза,
необходимых для осуществления неспецифичных и специфических адаптивных
процессов (Кулешов В.И. и др., 1996; Irgens А. et al., 2013). Подробно изучены
реакции системы кровообращения на многократные погружения
(Макарычева А.П., 1934; Колединов В.И., 1962; Gabrielsen, A., 1993; Кулешов, В.И. и др., 2002). Описано формирование гиперфункции миокарда по изометрическому типу в ответ на систематическое пребывание в условиях повышенного давления газовой среды, сопровождающееся повышением диастолического артериального давления (АД) при сохранении систолического на прежнем уровне (Мирошников Е.Г., 2005; Irgens А. et al., 2013). При
возникновении гипокинетического типа кровообращения происходит
увеличение артерио-венозной разницы по кислороду (Яковлев Г.М. и др., 1991;
Мирошников Е.Г., 2002). Так же в литературе освещены реакции системы
кровообращения на повышение парциального давление азота и кислорода, при
использовании дыхательных газовых смесей (Трошкин Г.В., 1982;
Чернов В.И., 2004).
Таким образом, влияние гипербарии на ССС описано довольно подробно (Синьков А.П. и др., 2002). Однако использование ограниченного перечня методов исследования ССС позволило оценить в основном реакции центральной гемодинамики, обеспечивающие физическую работоспособность водолазов (Нейман И.Л., 1973; Синьков А.П. и др., 2002). Поскольку выявленные изменения обычно не выходят за границы нормальных значений они трактовались как компенсаторные. Не изучена прогностическая ценность изменений сердечного ритма, выявленных полиморфных маркеров генов 1- и 2-адренорецепторов и нарушения соединительной ткани у лиц, подвергающихся воздействию гипербарии. При этом отсутствуют данные о роли наследственных особенностей в ремоделировании миокарда и изменения артериальной сосудистой стенки на фоне гипербарического воздействия.
Цель исследования: с помощью разработанного комплексного
исследования сердечно-сосудистой системы выявить особенности начальных
изменений сердечной гемодинамики, центрального и периферического
артериального сосудистого русла у молодых мужчин – водолазов по сравнению
со здоровыми лицами того же возраста, не подвергавшимся воздействию
гипербарии, и установить связь этих изменений с полиморфизмом генов 1- и
2-адренорецепторов и наличием недифференцированной дисплазии
соединительной ткани.
Задачи исследования:
-
Оценить особенности структурно-функционального состояния сердечнососудистой системы водолазов при многократном воздействии профессиональных факторов.
-
Провести анализ показателей вариабельности сердечного ритма у здоровых молодых мужчин – водолазов и оценить влияние гипербарии на его особенности.
-
Оценить различия реакций системы кровообращения водолазов в зависимости от наличия признаков недифференцированной дисплазии соединительной ткани сердечно-сосудистой системы.
-
Изучить частоту встречаемости полиморфизмов генов 1- и 2-адренорецепторов у водолазов и молодых мужчин – специалистов Военно-морского флота (ВМФ), не подвергавшихся воздействию гипербарии.
-
Установить направленность и степень выраженности изменений в сердечно-сосудистой системе водолазов в зависимости от полиморфизма генов 1- и 2- адренорецепторов.
-
Определить возможность выявления низкой чувствительности организма человека к воздействию декомпрессионного газообразования
с помощью комплекса неинвазивных исследований сердечно-сосудистой системы и психологического опроса без проведения тестовых гипербарических проб.
Научная новизна исследования
-
Впервые исследована встречаемость полиморфизмов генов 1- и 2-адренорецепторов и недифференцированных нарушений соединительной ткани сердечно-сосудистой системы у водолазов и специалистов ВМФ.
-
Выявлены морфофункциональные особенности сердечно-сосудистой системы у водолазов и специалистов ВМФ, не подвергавшихся воздействию гипербарии, в зависимости от полиморфизмов генов 1- и 2-адренорецепторов и недифференцированных нарушений структуры соединительной ткани сердечнососудистой системы.
-
На основе полученных данных об изменениях в сердечно-сосудистой системе под воздействием профессиональных факторов впервые предложен способ определения низкой устойчивости к профессиональному фактору водолазного труда – декомпрессионному газообразованию без проведения гипербарического тестирующего воздействия.
Теоретическая и практическая значимость
Данные, полученные в диссертационном исследовании, могут быть
использованы в профессиональной подготовке врачей по специальности
«кардиология», «водолазная медицина», «терапия». Результаты исследования
вносят дополнения в имеющиеся представления о патогенетических изменениях в
системе кровообращения, обусловленных длительным воздействием
профессиональных факторов труда, и дают представления о влиянии некоторых молекулярно-генетических особенностей на сердечно-сосудистую систему водолазов. Выявлено влияние факторов гипербарии на состояние сердечного ритма, центральной и периферической гемодинамики водолазов в зависимости от полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов и недифференцированных нарушений соединительной ткани.
Обосновано применение совокупности количественных показателей
эхокардиографии и объемной сфигмографии для выявления лиц с
недифференцированной дисплазией соединительной ткани сердечно-сосудистой системы. Предложен новый способ определения низкой устойчивости к декомпрессионному внутрисосудистому газообразованию без применения провокационных проб.
Таким образом, создана основа для разработки комплекса методов ранней диагностики изменений сердечно-сосудистой системы и их профилактики у водолазов и лиц, подвергающихся гипербарическому воздействию в других отраслях промышленности, строительства и транспорта.
Методология и методы исследования
Методология, использованная в работе, основывается на теоретических и
практических принципах отечественной и зарубежной кардиологии.
Обследование включало в себя комплексную лабораторно-инструментальную оценку системы кровообращения, молекулярно-генетическое исследование
-адренорецепторного аппарата. Оценивалась наличие недифференцированной
дисплазии соединительной ткани сердечно-сосудистой системы. Производился
анализ и сравнение полученных данных с результатами отечественных и
зарубежных работ. Объект исследования: специалисты ВМФ, работающие в
условиях повышенного давления газовой среды, проходящие медицинское
освидетельствование в военной лечебной организации, оказывающей
специализированную медицинскую помощь. Предмет исследования: состояние
системы кровообращения, включающей показатели внутрисердечной
гемодинамики, ритма и проводимости сердца, упруго-эластических свойств артерий, показателей метаболизма, а также устойчивости к воздействию декомпрессионного газообразования и токсическому действию кислорода, азота в зависимости от полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов и наличия недифференцированной дисплазии соединительной ткани сердечно-сосудистой системы. Диссертационное исследование одобрено этическим комитетом ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ (протокол № 156 от 23 декабря 2014 года).
Положения, выносимые на защиту
-
При многократном воздействии гипербарии у водолазов развивается комплекс значимых изменений морфофункциональных показателей сердечнососудистой системы, которые не выходят за границы нормальных значений, но отличаются от группы специалистов ВМФ, не подвергавшихся воздействию повышенного давления газовой среды. Эти изменения возникают в ответ на профессиональные факторы водолазного труда, при этом имеется ассоциация структурно-функциональных изменений сердечно-сосудистой системы с полиморфизмом генов 1- и 2-адренорецепторов и наличием недифференцированной дисплазии соединительной ткани сердечно-сосудистой системы.
-
Одновременная оценка морфофункциональных показателей и молекулярно-генетических особенностей позволяет проводить дифференциальную диагностику причин данных изменений в сердечнососудистой системе водолазов.
-
Определенные сочетания полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов с наличием недифференцированной дисплазии соединительной ткани сердечнососудистой системы приводят к возникновению изменений в системе кровообращения, способствующих развитию у водолазов низкой устойчивости к декомпрессионному газообразованию.
Личное участие автора в исследовании
Автором лично разработаны цели, задачи, методология исследования, в
полном объеме обследованы водолазы и специалисты ВМФ, не подвергавшиеся
гипербарии. Диссертант овладел основными диагностическими методиками,
используемыми в работе, принимал участие в проведении эхокардиографического
исследования, оценивал результаты суточного мониторирования
электрокардиограммы, молекулярно-генетических исследований, выполнял объемную сфигмографию. На основании статистического анализа данных
и описания полученных результатов сформулированы выводы, практические рекомендации, подготовлены материалы к публикациям.
Степень достоверности и апробация результатов
Достоверность полученных данных определяется достаточным объемом выборки, формированием основной группы и группы контроля, использованием современных методов исследований по стандартным методикам, применением адекватных методов статистической обработки полученных данных.
Результаты исследования отражены в отчетах по темам НИР
«Совершенствование системы диагностики, лечения и экспертизы у
военнослужащих, подвергшихся воздействию комплекса неблагоприятных
факторов военно-профессиональной деятельности, связанных с длительными
глубоководными погружениями» (шифр «VMA.02.12.08.1314/0058» НИР
«Амфибия-3»), НИР «Совершенствование системы кардиоваскулярной
профилактики в Вооруженных Силах Российской Федерации» (шифр «VMA 02.12.08.1517/0017» НИР «Кардиопрофилактика»).
Основные положения диссертационного исследования доложены на
IX Всеармейской научно-практической конференции с международным участием
«Баротерапия в комплексном лечении раненных, больных и пораженных»
(Санкт-Петербург, 2015); на Международном конгрессе по атеросклерозу,
посвященном памяти Н.Н. Аничкова «Дни Аничкова» (Санкт-Петербург, 2016);
на III Азиатско-Тихоокеанском конгрессе по военной медицине
(Санкт-Петербург, 2016); на Юбилейной научной конференции, посвященной 180-летию кафедры факультетской терапии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург, 2016).
Полученные результаты используются в научно-педагогической и клинико-диагностической работе кафедры и клиники военно-морской терапии, кафедры физиологии подводного плавания Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова по дисциплине «Военно-морская терапия» при прочтении лекций, проведении практических и семинарских занятий у курсантов факультета подготовки врачей по специальности «Лечебное дело в силах флота» и слушателей факультета руководящего медицинского состава специальностей терапевтического профиля.
Объём и содержание работы
Диссертация изложена на 163 страницах, состоит из введения, 4 глав (обзор
литературы, методология и методы исследования, результаты
проведённых исследований, обсуждение результатов исследования), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 113 отечественных и 65 зарубежных источников. Диссертация иллюстрирована 52 таблицами, 33 рисунками, 2 схемами.
Внутрисосудистое декомпрессионное газообразование и его влияние на развитие патологии системы кровообращения
Для водолазного специалиста характерно в процессе профессиональной деятельности возникновение и развитие специфической и общесоматической патологии [33, 34, 35, 73]. Специфическая патология возникает при нарушении правил техники безопасности и регламентированных режимов работ под водой. Общесоматическая же заболеваемость развивается при полном соблюдении режимов декомпрессии [2, 108]. Приведенные данные по общесоматической заболеваемости водолазов могут свидетельствовать о ближайших и отдаленных последствиях воздействия гипербарических факторов. По-видимому, высокий уровень общесоматической заболеваемости водолазов и её структура обусловлены не только перенесенными специфическими заболеваниями, но и систематическим воздействием неблагоприятных факторов, сопутствующих пребыванию под повышенным давлением, погружениям под воду и водолазному труду в целом. Последнее обстоятельство подтверждается повышением частоты возникновения общесоматических заболеваний с увеличением водолазного стажа, устойчиво высокими показателями заболеваемости водолазного состава по определенным классам болезней на протяжении десятилетий и возникновением таких заболеваний у водолазов в сравнительно молодом возрасте [27, 28, 34]. При этом отдельные нозологические формы могут быть выделены как наиболее типичные.
По данным многочисленных исследований основную долю общесоматической патологии составляют заболевания ССС [26, 35, 42]. В результате десятилетнего наблюдения А.И. Дмитрука за 61 водолазом при их обследовании диагностировано 52 общесоматических заболевания, 20% из которых составляли заболевания системы кровообращения [26]. В.И. Кулешов и А.П. Синьков выявили, что из 173 обследованных водолазов 78 (45,1%) были признаны негодными к службе по воинской учетной специальности по заболеваниям ССС [42, 88]. По данным A. Hoiberg et al. заболевания ССС у водолазных специалистов занимают третье место после заболеваний опорно-двигательной и бронхолегочной систем [135]. Заболевания органов кровообращения являются не только причиной высокой досрочной увольняемости по состоянию здоровья, но и причиной высокой смертности у лиц, работающих под повышенным давлением [28, 35].
Перечень нозологических заболеваний системы кровообращения, встречающийся у водолазов крайне широк. По данным А.П. Синькова преобладающими в структуре болезней органов кровообращения у действующих водолазов являются гипертоническая болезнь и нейроциркуляторная астения [87]. В более ранних исследованиях А.Э. Радзевич и др. [78] на основании 5-летнего анализа данных обследования 400 водолазов так же установили, что основная роль в заболеваемости отводится патологии системы кровообращения, среди которой наиболее чаще диагностируются нейроциркуляторная астения с вазомоторными реакциями и гипертоническая болезнь – 52,4% случаев (данные нозологические формы развиваются в молодом возрасте при подводном стаже 2000 часов и более), а также разные виды аритмий – 23,7%. У водолазов-глубоководников 62% случаев отстранения от спусков связаны с артериальной гипертензией и тахикардией [64]. Согласно данным А.С. Солодкова из 178 водолазов в возрасте от 19 до 35 лет, отстраненных от спусков по болезни, 78 человек (45,1%) были признаны непригодными из-за заболеваний системы кровообращения, что составило 14,1% из 30,84% общей заболеваемости. Из них 67 водолазов отстранены от погружений вследствие заболеваний, связанных с нарушением тонуса сосудов (гипертоническая болезнь, нейроциркуляторная дистония, облитерирующий эндартериит). Примечательно, что у других специалистов ВМФ заболевания ССС составили всего лишь 7,25% [95].
При освидетельствовании водолазов-глубоководников в период с 1987 по 1990 гг. у каждого третьего обнаружены нарушения сердечного ритма и проводимости. Выявлена прямая корреляционная связь нарушений ритма с количеством подводных спусковых часов [28].
Помимо этих патологических реакций у водолазов также развиваются отклонения в функционировании ССС, не ограничивающие профессиональную деятельность [42]. При кратковременном водолазном спуске развивается кардиодинамическая реакция, характеризующаяся снижением ударного объема (УО), повышением диастолического АД, развитием брадикардии, возрастанием периферического сосудистого сопротивления [25, 55, 102, 134]. Данную перестройку связывают с повышением парциального давления кислорода. В результате линейная и объемная скорость кровотока снижается, уменьшая доставку кислорода тканям, что предотвращает токсическое действие кислорода [25]. Для водолазного погружения характерна фазовость изменений частоты сердечных сокращений (ЧСС), АД, сердечного выброса [142, 159]. Развивающееся урежение ритма может быть связано с увеличением УО, которое приводит к расширению полостей обоих желудочков [121].
В результате воздействия повышенного давления газовой среды возникают изменения в регуляции сосудистого тонуса. Отмечается преобладание парасимпатического отдела над симпатическим отделом ВНС [127]. Данные изменения также связаны с гипербарической гипероксией, которая возникает при повышении парциального давления кислорода в легких [22, 55].
Лабораторно-инструментальные методы, входящие в перечень обязательных для медицинского освидетельствования ВВК
Основная группа (водолазы) и контрольная группа (специалисты ВМФ) обследованы в клинике военно-морской терапии во время прохождения медицинского освидетельствования ВВК.
При изучении медицинской документации военнослужащих, входящих в исследование, данные за хронические, профессиональные (специфические) заболевания не обнаружено. По результатам обследования все были здоровы и допущены к работе по воинской учетной специальности. Различий групп по возрасту не отмечено. Антропометрические данные в группах представлены в таблице 2.
Представленные в таблице 2 данные демонстрируют однородность групп по антропометрическим показателям.
При сравнении групп по шкалам опросника MMPI-383 значимых различий не выявлено, разброс показателей в основном находился в пределах от 30 до 70 баллов, определяемой как коридор нормы (таблица 3). Отсутствие значимых различий по шкалам опросника MMPI-383 свидетельствует о сходности психологического профиля обследуемых обеих групп.
При частотном анализе бинарной последовательности (нет — «0», да — «1») первичных анкет с опросниками MMPI-383 был проведен подсчет числа вопросов, на которые все члены группы дали одинаковый ответ. В основной группе таких ответов оказалось 88 («да» - 25 ответов, «нет» - 63). В контрольной группе таких ответов оказалось 83 («да» - 22 ответа, «нет» - 61). Совпадений в таких ответах между основной и контрольной группой оказалось 42. Следовательно, консолидация, согласованность в ответах в основной и контрольной группах очень высокая, что говорит о высоком сходстве между основной и контрольной группами.
Анализ мод показал, что в основной группе моде соответствовало 17 и более ответов. Среди ответов «да» таких оказалось 137, «нет» - 246. В контрольной группе моде соответствовало 20 и более ответов. Среди ответов «да» таких оказалось 126, «нет» - 257. Совпадение между модами в основной и контрольной группах оказалось очень высоким - 360 совпадений (т.е. только 23 несовпадения). Таким образом общий среднегрупповой профиль анкет в группах достаточно сильно соответствует друг другу.
При анализе вариабельности в основной группе диапазон расстояний от индивидуальных анкет до моды оказался от 29 до 95, среднее арифметическое -55,8. При расчёте евклидова расстояния диапазон был от 5,4 до 9,8, и среднее -7,4. В контрольной группе диапазон расстояний от индивидуальных анкет до моды оказался от 5 до 81, среднее арифметическое - 46,0. При расчете евклидова расстояния диапазон составил от 2,2 до 9,0, и среднее - 6,6. В контрольной группе разброс между ответами оказался меньше, чем в основной. Из этого следует, что контрольная группа более однородна по психологическому профилю, чем основная.
При разделении обследуемых на группы по вопросам психологического опросника оставлено 11 вопросов при р 0,0003 и вероятности правильной классификации 95,9% на группы. В таблице 4 приведены коэффициенты дискриминантной функции (ДФ) и соответствующие р-значения.
По данным оценки энтропии бинарной анкеты для анкеты, состоящей из 383 бинарных вопросов максимальная энтропия равна 383 бита. Фактическая выборочная энтропия (Н) может быть легко посчитана по приведенным выше формулам. Так, для основной группы получилась Нi=174,7 бит, для контрольной группы получилась Н2=155,0 бит. Это означает, что при заполнении анкеты в контрольной группе получена информация в 155 бит, т.е. информацию, которую можно было бы получить при заполнении анкеты всего из 155 вопросов с равновероятными ответами. Но в основной группе не значимо больше: требовалось бы заполнить анкеты из 174 равновероятных вопросов.
Результаты оценки показателей периферической и центральной гемодинамики
Процент распознавания, полученный при помощи дискриминантного анализа в обучающей выборке, не позволяет однозначно рекомендовать комплекс методов оценки центральной и периферической гемодинамики для выявления признаков нДСТ ССС в процессе профессионального отбора водолазов и других специалистов ВМФ. В качестве независимой выборки была использована дополнительная контрольная группа, состоящая из 29 курсантов военно-морского института. Применение решающего правила из 8 показателей позволило выделить лиц, не имеющих признаки нДСТ на 89,5%, лиц, имеющих признаки нДСТ - на 69,7%. Таким образом, методы ЭхоКГ и объемной сфигмографии могут быть рекомендованы только в качестве дополнительного метода для оценки наличия нДСТ ССС в связи с низкой разрешающей способностью.
При сравнении всех шести подгрупп было отмечено, что наименьшая жесткость и наибольшая эластичность артериальной стенки встречалась у курсантов ВМИ с признаками нДСТ ССС, наибольшая жесткость и наименьшая эластичность отмечалась у водолазов с признаками нДСТ ССС, курсанты и специалисты ВМФ, не подвергавшиеся воздействию гипербарии, без признаков нДСТ ССС заняли промежуточное положение. Из этого следует, что на состояние периферических артериальных сосудов в плане их жесткости и эластичности влияет множество факторов. С одной стороны возраст исследуемого человека, при увеличении которого происходит увеличение жесткости и уменьшение эластичности артериальных сосудов, с другой стороны наличие минимальных признаков нДСТ ССС, которое приводит к уменьшению тонуса у молодых лиц, и к значимому увеличению у лиц более старшей возрастной категории.
В то же время наличие ДСТ в виде МАС может послужить поводом достаточно частой причины увольнения.
Для иллюстрации роли нДСТ ССС, полиморфизма генов 1- и 2-адренорецепторов в развитии заболевания сердечно-сосудистой системы у водолаза под воздействием профессиональных факторов ниже описан клинический случай водолаза, прошедшего медицинское освидетельствование ВВК в клинике военно-морской терапии в 2016 г. и признанного не годным к службе водолазом 1- и 2-адренорецепторы играют центральную роль в симпатической вегетативной регуляции ССС. Гены, кодирующие оба типа -адренорецепторов полиморфны: для гена 1-адренорецептора (ADRB1) существует 2 наиболее значимых в клиническом отношении полиморфизма (Ser49Gly, Arg389Gly), и для 2-адренорецептора (ADRB2) - (Arg16Gly, Gln27Glu)
Были исследованы полиморфизмы гена 1-адренорецепторов(ADRB1) в кодонах 389 (Arg389Gly) и 49 (Ser49Gly), гена 2-адренорецепторов (ADRB2) в кодонах 16 (Arg16Gly) и 27 (Glu27Gln) в основной и контрольной группах.
Первоначально были сравнены частоты встречаемости полиморфизмов Arg389Gly и Ser49Gly гена ADRB1, Arg16Gly и Glu27Gln гена ADRB2 в основной и контрольной группах. Сравнение проводилось по критерию -квадрат. По данным генотипирования были составлено распределение полиморфизмов в обеих группах. При анализе распределения генотипов по полиморфизму Arg389Gly гена ADRB1 в основной и контрольных группах значимых различий не выявлено (таблица 22).
По данным генотипирования в объединенной группе 51,3% обследуемых (n=39) имели гомозиготный генотип Arg389Arg, у 42,1% обследованных (n=32) был гетерозиготный генотип Arg389Gly, и у 6,6%(n=5) - Gly389Gly. При анализе распределения генотипов по полиморфизму Ser49Gly гена ADRB1 в основной и контрольных группах значимых различий не выявлено (таблица 23). Таблица 23 – Распределение генотипов 1-адренорецепторов (полиморфизм Ser49Gly) в основной и контрольной группе, % Группа Генотип Ser49Ser Ser49Gly Gly49Gly Основная группа (n=33) 69,7 27,3 3,0 Контрольная группа (n=43) 69,8 30,2 0,0 Всего (n=76) 69,7 29,0 1,3 Примечание: р=0,51 По данным генотипирования в объединенной группе 69,7% обследуемых (n=53) имели гомозиготный генотип Ser49Ser, у 29% обследованных (n=22) был гетерозиготный генотип Ser49Gly, и у 1,3% (n=1) - Gly49Gly. В контрольной группе гомозиготный полиморфизм Gly49Gly не встречался. При анализе распределения генотипов по полиморфизму Arg16Gly гена ADRB2 в основной и контрольных группах значимых различий не выявлено (таблица 24). Таблица 24 – Распределение генотипов 2-адренорецепторов (полиморфизм Arg16Gly) в основной и контрольной группе, % Группа Генотип Argl6Arg Argl6Gly Glyl6Gly Основная группа (n=33) 15,2 57,6 27,3 Контрольная группа (n=43) 14,0 53,5 32,6 Всего (n=76) 14,5 55,3 30,3 Примечание: р=0,88 По данным генотипирования в объединенной группе 14,5% обследуемых (n=11) имели генотип Arg16Arg, у 55,3% обследованных (n=42) был гетерозиготный генотип Arg16Gly, и у 30,3% (n=23) - Gly16Gly. При анализе распределение генотипов по полиморфизму Glu27Gln гена ADRB2 в основной и контрольных группах значимых различий не выявлено (таблица 25).
Клинический пример неблагоприятного влияния факторов гипербарии на сердечно-сосудистую систему водолаза с недифференцированной дисплазией соединительной ткани при определенном полиморфизме генов 1- и 2 адренорецепторов
Общеизвестно, что деятельность водолаза связана с воздействием на организм более 10 профессиональных факторов, влияющих на его здоровье и продолжительность службы [24, 26, 29]. Многократные экспозиции повышенного давления газовой среды, даже в регламентированных режимах, приводят к возникновению доклинических изменений, а также ранних признаков патологии и быстрому развитию общесоматических заболеваний [28]. В структуре неспецифической заболеваемости водолазов ведущее значение имеют болезни ССС. Они же являются основной причиной увольняемости специалистов, работающих в условиях гипербарии [10, 76]. За время существования военно-морской медицины было установлено, что, несмотря на соблюдение регламентированных правил труда, у водолазных специалистов при значительных стажах профессиональной деятельности регистрируются выраженные и закономерные изменения со стороны сердечнососудистой и нервной систем [34, 58]. Безусловно, имеются индивидуальные различия в степени выраженности изменений, зависящие от характера профессионального воздействия. Определение наследственных особенностей реакций человеческого организма на фоне изменений адаптационного характера при экстремальном характере профессиональной деятельности требует популяционных исследований.
Комплекс методов исследования органов и систем, сформированный за время существования водолазной медицины и оформленный в нормативных документах, позволяет отбирать лиц, по состоянию здоровья способных осуществлять профессиональную деятельность в условиях гипербарии [71, 72]. Однако в различных исследованиях, в том числе и в данном, выявлены значимые различия в лабораторно-инструментальных показателях между водолазами и группами сравнения, не выходящие за границы возрастной нормы [44, 70]. Данные изменения до последнего времени трактовались в рамках компенсаторной реакции организма на воздействие повышенного давления газовой среды [25, 55]. Использование только регламентированных методов исследования для выявления генетически обусловленных особенностей реакций организма человека требует большого количества исследуемых из-за недостаточной разрешающей способности этих методов в отношении индивидуальных различий. В то же время комплекс этих методов позволяет выявить безусловно патологические изменения наследственного и приобретенного характера. Использование дополнительных методов исследования ССС, в том числе и генетических особенностей, способно выявить не только минимальные изменения в организме водолаза по сравнению с лицами, не подвергавшимся воздействию гипербарии, но и на основании полученных показателей прогнозировать устойчивость к профессиональным факторам.
Поскольку целью нашего исследования было определение наследственно обусловленных особенностей реакции ССС на гипербарию, потребовалось проведение дополнительного этапа исследования по доказательству высокой степени однородности групп водолазов и специалистов ВМФ, без воздействия гипербарии, по врожденным особенностям адаптации к окружающей среде. Таким доказательством может служить наличие высокой степень однородности (единства) по психологическим особенностям профиля личности в профессиональных группах [21]. На предварительном этапе проведено психологическое тестирование обеих групп, так как в настоящее время оно является общепризнанным методом, позволяющим судить о личности и группе в целом [5]. Опросники, используемые для этих целей, не могут создаваться для каждого исследования отдельно, необходимо использование только апробированных форм. Одним из таких опросников является MMPI – 383, адаптированный для работы в воинских коллективах. Причиной выбора опросника MMPI – 383 явилось его высокая надежность, наличие шкал достоверности и полифакторный характер интерпретации [91]. Генетически унаследованные качества являются основой темперамента. Поэтому психологический профиль личности формируется в процессе взаимодействия 120 наследственных свойств организма с факторами окружающей среды и является одним из способов врожденной адаптации к внешним условиям [92]. В проведенных ранее исследованиях был продемонстрирован генетический характер личностных особенностей. Так доказано, что у монозиготных близнецов количество одинаковых ответов колеблются от 301 до 320 из 383 [97]. Эти данные послужили дополнительным подтверждением того, что личностные психологические особенности человека являются сложным конгломератом генетически детерминированных основ и черт, формирующихся в процессе социального общения в коллективах и воздействия внешних факторов.
При сравнении основной и контрольной групп по шкалам опросника MMPI-383 статистически значимых различий не выявлено. Баллы оценочных шкал (лжи, достоверности, коррекции) находились в пределах от 30 до 70, что говорит о надежности полученных данных и установке обследованных в отношении процедуры исследования [57]. В бинарной же последовательности ответов в первичных анкетах отмечено статистически значимое различие между группами. Использование дискриминантного анализа позволило разделить основную и контрольную группу на основании 11 вопросов с вероятностью правильной классификации 95,9% (р 0,0001). Это разделение позволило рассмотреть возможность создания общегруппового водолазного профиля и его отличия от других специалистов ВМФ. Проведенным исследованием установлено, что психологический профиль личности водолазов существенно отличается от такового у специалистов ВМФ, не подвергавшихся гипербарии, при высокой степени однородности каждой из групп. В основной группе все ее члены одинаково отвечают на 88 вопросов из 383 тестового задания, а в группе контроля на 83. При этом при сравнении обеих групп одинаковые ответы встречаются в 44 случаях. Таким образом, с помощью предварительного этапа определения однородности исследуемых групп было доказано их врожденное единообразие в психологическом статусе как основа врожденных механизмов адаптации к окружающей среде. Только в таких однородных группах можно проводить исследования по врожденным особенностям реакций отдельных систем и органов на внешние факторы. Результаты тестирования свидетельствуют также о тщательном выявлении психологически однородных индивидов в процессе профессионального тестирования и отбора.
При сравнении обследуемых групп по регламентированным методикам выявлен ряд различий. Так в клиническом анализе крови выявлено значимое снижение уровня эритроцитов, гемоглобина и гематокрита в группе водолазов. Данные изменения неоднократно описывались различными исследователями и являются одними из признаков «гипербарической анемии», развивающейся у большинства водолазов в качестве адаптивной реакции на избыточное поступление в организм кислорода [25, 56, 118, 167]. У специалистов, работающих в условиях повышенного давления газовой среды, отмечено снижение общего билирубина и общего белка в биохимическом анализе крови. По данным различных исследователей после воздействия повышенного давления газовой среды содержание общего билирубина существенно возрастает, при этом увеличивается как прямая его фракция, указывающая преимущественно на нарушение фракции печеночных клеток, так и непрямая, свидетельствующая о повышенном разрушении эритроцитов [82]. Полученное же нами снижение общего билирубина возникает в межспусковой период при многократных погружениях и связано со снижением уровня эритроцитов и гемоглобина в крови, так как при этом снижается концентрация пигмента из-за небольшого количества разрушенных эритроцитов.