Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 16
1.1. Концепция здоровья в аспекте теории адаптации 16
1.2. Адаптация к холоду у человека 21
1.3. Отрицательные эффекты адаптации к холоду. Холод как фактор риска 41
1.4. Возрастные особенности функции терморегуляции 53
Глава 2. Объекты и методы исследования 57
2.1. Обследованные группы 57
2.2. Условия проведения исследований, контроль теплового состояния испытуемых 58
2.3. Биометрические исследования 59
2.4. Методика дозирования нагрузки и утомления 61
2.5. Методики электронейромиографического исследования .61
2.6. Анализ частоты холод-ассоциированных симптомов 78
2.7. Оценка функции внешнего дыхания 80
2.8. Анализ вызванных кожных вегетативных потенциалов 83
2.9. Статистическая обработка результатов исследований 87
Глава 3. Холод-ассоциированные симптомы как признак снижения устойчивости к холоду . 88
3.1. Влияние длительности проживания на Европейском Севере на частоту холод-ассоциированных симптомов 88
3.2. Частота холод-ассоциированных симптомов у пациентов с терапевтической патологией 96
3.3. Факторы, ограничивающие работоспособность рук при манипуляциях на холоде 105
Глава 4. Функциональное состояние легочной вентиляции и вегетативной нервной системы при высокой чувствительности к холоду 115
4.1. Функциональные показатели системы внешнего дыхания у лиц с различной адаптированностью к условиям Европейского Севера 117
4.2. Влияние адаптированности к условиям Европейского Севера на параметры вызванного кожного вегетативного потенциала 125
Глава 5. Влияние адаптации к условиям севера на проводящие свойства периферических нервов 133
Глава 6. Электромиографические характеристики нервно-мышечного статуса в разных возрастных группах в условиях европейского севера 139
6.1. Оценка нервно-мышечного статуса с помощью турн-амплитудного анализа ИЭМГ 139
6.2. Возрастные особенности турн-амплитудных параметров ЭМГ изометрического сокращения 155
6.3. Влияние возраста на работоспособность и турн-амплитудные характеристики ЭМГ при утомлении, вызванном динамической нагрузкой 166
Глава 7. Электронеиромиографические характеристики и работоспособность двигательной системы при длительном воздействии производственной вибрации , 175
7.1. Параметры проведения импульса по двигательным и чувствительным волокнам периферических нервов 176
7.2. Параметры потенциалов двигательных единиц 177
7.3. Турн-амплитудные характеристики ЭМГ при дозированном изометрическом сокращении 183
7.4. Влияние длительного воздействия вибрации на работоспособность и турн-амплитудные параметры ЭМГ при динамическом утомлении 188
Глава 8. Обсуждение результатов 199
Заключение 228
Выводы 232
Практические рекомендации 234
Список литературы 235
Приложение 282
- Концепция здоровья в аспекте теории адаптации
- Условия проведения исследований, контроль теплового состояния испытуемых
- Функциональные показатели системы внешнего дыхания у лиц с различной адаптированностью к условиям Европейского Севера
- Оценка нервно-мышечного статуса с помощью турн-амплитудного анализа ИЭМГ
Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема сохранения здоровья человека, проживающего в условиях Севера, остается актуальной на протяжении последнего времени, что связано, с активным освоением территорий, увеличением миграционных процессов на территории России, повышением доли пожилого населения, в том числе в Северо-Западном регионе. Здоровье человека на Севере формируется под действием комплексного эффекта всех составляющих климата высоких широт [1, 66, 83, 122, 171, 174, 277]. Сложный комплекс внешних воздействий, включая суровые природно-климатические факторы, большой спектр антропогенных влияний предъявляют высокие требования к организму. Сохранение здоровья человека, предупреждение заболеваний становится не только частной проблемой медицины, но и естествознания в целом, а также одной из общегуманитарных ценностей [66, 410]. Негативные тенденции в изменении показателей здоровья населения и состояния среды обитания человека ставят эту проблему в разряд наиболее приоритетных задач государственной политики [119, 120].
В суровых климатических условиях высоких широт многие заболевания характеризуются ранним началом, неспецифичностью симптомов, большей распространенностью нарушения функционального состояний организма, чем в других климатических зонах [1, 136, 137, 151, 174]. Значительное место в заболеваемости занимают болезни системного перенапряжения, снижается порог вредного воздействия на организм производственно-экологических факторов и уменьшаются функциональные возможности организма к восстановлению нарушений гомеостаза [13, 136, 137, 214, 275], поскольку, по мнению Ю. П. Гичева, воздействие внешних факторов на организм современного человека превышает его адаптивные возможности [40].
Как показано в обзоре В. И. Хаснулина с соавт. [174], Республика Карелия, регион Северо-Запада РФ, отличается дискомфортностью климато-географических условий, которая сравнима с таковой в регионах Крайнего Севера, что вызывает напряжение адаптационных систем, затрудняет компенсацию и увеличивает показатели общей смертности, в том числе людей трудоспособного возраста. Аналогичные данные о состоянии здоровья населения Республики Карелия приведены в монографии Н. В. Доршаковой [52].
Таким образом, данные многочисленных исследований свидетельствуют о том, что для состояния здоровья населения, проживающего в регионах Севера, характерны системные проявления дезадаптации организма [1, 13, 136, 151, 174, 214, 275], важную роль в которой, на наш взгляд, играет неадекватность приспособления к холоду.
Представляется целесообразным рассмотреть особенности функционирования организма в условиях Севера с точки зрения адекватности механизмов температурной адаптации. Приспособление к длительному действию холода затрагивает практически все процессы жизнедеятельности, которые координируются в рамках единой программы сохранения температурного гомеостаза организма. Многочисленными исследованиями показаны нейро-гормональные механизмы управления процессом адаптации к холоду, направленные на сохранение гомойотермии, основу которого составляют системные изменения нейро-гормональной регуляции и обмена веществ, ведущее значение в котором имеют повышение участия адренергических механизмов и изменение тиреоидного статуса организма [20, 58, 122, 308, 312].
Проявления отрицательного влияния холода в различных системах организма объединяют в понятие «холод-ассоциированные симптомы» (ХАС) [275], включающее в себя боли (дискомфорт), нарушения чувствительности и изменения цвета открытых частей тела, а также признаки функциональной недостаточности физиологических систем организма [214]. Феномен Рейно,
7 в котором сочетаются перечисленные признаки, считается одним из специфичных проявлений непереносимости холода [5, 46, 165, 205, 326].
Многими авторами отмечено, что феномен Рейно имеет общие патогенетические механизмы с холод-индуцированной вазоконстрикциеи, основу которых составляет усиление адренореактивности сосудов [5, 46, 165, 193, 291]. Этим обусловлены трудности дифференциальной диагностики ранних проявлений феномена Рейно и усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции, в возникновении которой, как и феномена Рейно, помимо указанных факторов, играют роль нарушения эндотелий-зависимой и эндотелий-независимой вазодилатации [27, 109, 130, 165, 226].
Исследованиями последних лет в области определения факторов риска для населения высоких широт показано, что распространенность феномена Рейно составляет, по разным данным, от 0,5 до 20 % [165, 258, 396], наблюдается зависимость частоты феномена Рейно от широты местности [205, 326], установлена связь между наличием данного симптома и частотой Холодовых повреждений (отморожений) [245, 409], а также возможность участия механизмов развития феномена Рейно в формировании соматических заболеваний человека [165, 258], отмечена зависимость электронейромиографи-ческих параметров от наличия вторичного (индуцированного вибрацией) феномена Рейно [191, 349]. Указанные факты, а также общность происхождения холод-индуцированной вазоконстрикции и феномена Рейно на основе усиления активности адренергических механизмов [193, 291] позволяют расценивать ХАС в качестве признаков напряженной адаптации к холоду и факторов риска для населения, проживающего в условиях Севера [275],
Морфо-функциональное состояние двигательной системы и ее основного эффекторного органа - скелетной мускулатуры - играет важную роль как в реакциях срочной, так и долговременной адаптации к холоду. В экспериментальных исследованиях показано вовлечение и характер участия двигательной системы в поддержании температурного гомеостаза организма [96,
8 272, 273, 298, 333, 340]. Вместе с тем в литературе нет данных, интегративно характеризующих нервно-мышечный статус человека при долговременной адаптации к холоду и особенности функционирования двигательной системы с точки зрения адекватности процесса приспособления к холоду.
Электромиография является одним из наиболее информативных современных методов оценки функционального состояния двигательной системы [14, 37, 59, 79], поэтому исследование интерференционной электромиограммы (ИЭМГ) позволяет получить объективную картину состояния нервно-мышечного аппарата и дополнить данные других методов диагностики [252, 254, 270, 303]. В последнее время отмечается значительный рост интереса исследователей к использованию и разработке объективных методов интерпретации ИЭМГ, учитывая ее неинвазивность, хорошую переносимость и возможность использования в эргономических исследованиях, в том числе для оценки функционального состояния и работоспособности двигательной системы человека в различных видах деятельности и в диагностических целях [43, 179, 223, 224, 247, 304, 342, 368, 389].
Проблема донозологических состояний, или «предболезни», давно находится в сфере внимания клинической медицины. При этом в последнее время большое значение придается выявлению изменений в организме, соответствующих начальному звену патогенеза определенного заболевания [15, 16]. В этой связи современная научная концепция оценки и прогнозирования функциональных состояний организма представляет интерес для медицины и для общества в целом, поскольку позволяет выявлять донозологические состояния организма и проводить своевременную профилактическую работу с целью сохранения здоровья населения, проживающего в неблагоприятных климато-географических условиях.
С этой целью в рамках настоящего исследования проведен комплексный анализ механизмов, лежащих в основе жизнеобеспечения организма при длительном влиянии условий Севера, и, в частности, приспособления к хо-
9 лоду. Установлена роль механизмов, обеспечивающих устойчивую адаптацию к холоду, а именно, значение холод-индуцированнных сосудистых реакций и функционального состояния двигательной системы на основании современных электронейромиографических методов.
Цель исследования
Установить значение механизмов температурной адаптации в формировании здоровья человека в условиях Севера, а также изучить механизмы развития дезадаптации к холоду и их проявления с целью диагностики доно-зологических состояний человека в условиях Севера.
Задачи исследования
Исследовать адекватность процесса приспособления к холоду на основе анализа частоты холод-ассоциированных симптомов.
Оценить функциональное состояние вегетативной нервной системы и параметры легочной вентиляции в зависимости от степени адаптации субъектов к условиям Европейского Севера.
Исследовать проводящие свойства сенсорных и моторных волокон периферических нервов в группах с различной адаптированностью к условиям Европейского Севера.
Установить турн-амплитудные характеристики ИЭМГ изометрического сокращения, характеризующие «неврогенный» тип нарушений функции скелетных мышц.
Установить онтогенетические особенности двигательной системы на основе турн-амплитудного анализа ИЭМГ при дозированном изометрическом сокращении, а также при проведении функционального теста с мышечным утомлением.
Установить электронейромиографические признаки, характеризующие работоспособность и функциональное состояние двигательной системы
10 при сочетанном влиянии холода и вредного производственного фактора (производственная вибрация).
Научная новизна
В исследовании впервые проведен системный анализ состояния организма человека в условиях Севера и показаны роль механизмов, лежащих в основе температурной адаптации, в формировании здоровья человека на Севере, а также предпосылки развития дезадаптации к холоду и возникновения донозологических состояний.
Впервые изучена роль холод-ассоциированных симптомов в качестве признаков дезадаптации организма к условиям холода и показана связь их возникновения с состоянием функциональной системы температурной адаптации. Установлено, что субъективные признаки дезадаптации к холоду в форме ХАС коррелируют с «предпатологическими» изменениями вегетативной регуляции, функционирования сердечно-сосудистой системы, состояния легочной вентиляции и электрофизиологическими свойствами двигательной системы.
С помощью современных электрофизиологических методов даны количественные характеристики функционального состояния и резервов двигательной системы человека в условиях длительного действия холода как проявления пластичности двигательной системы. Кроме того, впервые на основе количественных параметров ИЭМГ установлены особенности структурно-функционального состояния периферического отдела двигательной системы в различные периоды онтогенеза. Показано взаимодействие механизмов долговременной адаптации к холоду и индивидуальных факторов на уровне скелетных мышц.
С помощью комплексных электронейромиографических методов впервые выявлен отрицательный эффект адаптации к холоду в форме нарушения миелинизации в периферической нервной системе и показана его потенциальная роль в снижении работоспособности двигательной системы у лиц,
11 длительно проживающих в условиях Севера, а также в развитии и прогрес-сировании заболеваний двигательной системы при длительном воздействии охлаждения.
Теоретическая и научно-практическая значимость
Проведенное исследование развивает положения адаптационной медицины в изучении факторов, влияющих на здоровье человека в условиях Севера, и общих закономерностей развития дезадаптационных реакций. В рамках настоящего исследования проведен системный анализ состояния здоровья человека в условиях Севера с точки зрения адекватности процесса долговременной адаптации к холоду. Показано значение холод-ассоциированных симптомов в качестве признаков неадекватности процесса долговременной адаптации к холоду и факторов риска развития патологии в различных системах организма в условиях Севера.
Сопоставлены субъективные признаки дезадаптации к холоду в форме ХАС и результаты комплексного функционального исследования. В частности, с помощью методов функциональной диагностики установлены признаки, свидетельствующие о дезадаптации к холоду: повышение участия адренергических механизмов регуляции функций у мигрантов по сравнению с постоянными жителями Севера, а также у лиц с холод-ассоциированными симптомами в форме феномена Рейно; установлены субклинические нарушения вентиляции у мигрантов по сравнению с постоянными жителями Севера, а также у лиц с холод-ассоциированными симптомами в форме холодовой одышки.
Доказан отрицательный эффект адаптации к холоду в форме снижения нервно-мышечной иннервации и установлены особенности электронейро-миографических характеристик двигательной системы в зависимости от адаптированности к холоду, при сочетании средовых условий длительного охлаждения и возрастных изменений, а также вредных производственных факторов (производственная вибрация).
Анализ взаимодействия функционального состояния двигательной системы (механизмы долговременной адаптации к холоду) и вегетативного обеспечения функций организма (факторы срочной адаптации к холоду, компенсаторные механизмы) имеет теоретическое значение для изучения иерархии и взаимодействия разных функций организма, и может найти свое приложение в теории систем.
Научно-практическое значение диссертации заключается в усовершенствовании методики ЭМГ в части развития неинвазивных способов регистрации сигналов и количественного (турн-амплитудного) анализа ИЭМГ. Сопоставлены результаты использованной методики турн-амплитудного анализа ИЭМГ при дозированном изометрическом сокращении и широко применяемого метода стимуляционной ЭНМГ. Расширено использование количественного анализа ИЭМГ для оценки работоспособности и функциональных резервов двигательной системы человека при различных функциональных состояниях, в том числе связанных с длительным влиянием Севера.
С помощью комплексного применения электронейромиографических методов исследования, включая турн-амплитудный анализ ИЭМГ, выделены электромиографические синдромы, характеризующие возрастные изменения двигательной системы у жителей Севера, состояния, связанные с мышечным перенапряжением, в процессе утомления и восстановления, а также при патологии двигательной системы вследствие длительного влияния производственной вибрации.
Показана значимость холод-ассоциированных симптомов как ранних признаков дезадаптации к холоду и развития донозологических состояний в условиях Севера.
Положения, выносимые на защиту:
Холод-ассоциированные симптомы характеризуют состояние «предбо-лезни», связанное с неадекватным обеспечением процесса долговременной адаптации к холоду; усиленная холод-индуцированная вазоконстрикция является признаком повышения участия адренергиче-ских механизмов регуляции функций организма и напряженной адаптации к холоду.
Отрицательный эффект адаптации к холоду, формирующийся в двигательной системе человека, характеризуется снижением функциональных возможностей скелетной мускулатуры вследствие нарушения проводящих свойств периферических нервов.
Формирующийся с возрастом «неврогенный» тип ИЭМГ обусловлен, потенцирующим влиянием средовых факторов, в частности, условиями охлаждения, что способствует возрастному снижению функции двигательной системы у постоянных жителей Севера, а также служит фактором, предрасполагающим к развитию и прогрессированию патологии опорно-двигательной системы в регионах с холодным климатом.
Апробация работы
Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на российских и международных научных симпозиумах: III Международном конгрессе по патофизиологии (Lahti, 1998); II и III российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000, 2004); XXXIII Международном конгрессе по физиологическим наукам (Санкт-Петербург, 1997); VIII Мировом конгрессе Общества по адаптивной медицине (Москва, 2006); на объединенных Пленумах Российского и Московского научных обществ по патофизиологии (Москва, 2006, 2007); XVII Мировом конгрессе по неврологии (London, 2001), XVIII и XIX съездах ВФО им. И. П. Павлова (Казань, 2001; Екатерин-
14 бург, 2004), IV и V съездах физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 2002; Томск, 2004); Всероссийском форуме «Здоровье нации — основа процветания России»» (Москва, 2005); XI Национальном конгрессе «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2006); международных конференциях Environmental Ergonomics (Aahen, 2000), Problems with Cold Work (Solna, 1998); симпозиуме «Патофизиология и современная медицина» (Москва, 2004); конференции «Механизмы типовых патологических процессов» (Санкт-Петербург, 2003), II, III, IV международных конференциях по физиологии мышц и мышечной деятельности (Москва, 2003, 2005, 2007), I Всероссийской с международным участием конференции «Управление движением» (Великие Луки, 2006); российской конференции «Организм и окружающая среда: жизнеобеспечение и защита человека в экстремальных условиях» (Москва, 2000); международной конференции «Проблемы экологии человека» (Архангельск, 2000, 2004); 10-й Всероссийской конференции по физиологии труда (Москва, 2001); российской конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии человека на Севере» (Сыктывкар, 2001, 2004); XI международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003); 6-й научно-практической конференции «Методы исследования регионарного кровообращения и микроциркуляции в клинике и эксперименте» (Санкт-Петербург, 2007).
Реализация результатов исследования
Диссертационная работа выполнена в рамках целевых программ научных исследований (№ гос. регистрации 0120.0603111 (Исследование базовых механизмов терморегуляционной мышечной активности в построении движения и двигательном контроле у человека), 0120.0502699 (Изучение нейрофизиологических механизмов движения человека при действии факторов, лимитирующих функциональные возможности двигательной системы)). Исследования были поддержаны грантами РФФИ 307-2003-04, РГНФ «Русский
15 Север» 01-06-49004 а/с, Программой Росбразования «Университеты России» УР 11.01.245.
Автор была награждена Медалью РАН для молодых ученых в 1999 за цикл работ в области физиологии «Двигательный контроль и работоспособность человека в экстремальных температурных условиях».
Теоретические положения диссертации включены в учебные программы по дисциплинам «Патофизиология» и «Нормальная физиология» на медицинском факультете ПетрГУ, автором разработан и внедрен в образовательный процесс электронный учебный ресурс «Стресс и адаптация» (акт о внедрении от 10.10.07). Результаты работы используются в лечебно-диагностической практике Республиканской больницы, Детской республиканской больницы (Республика Карелия, г. Петрозаводск).
Личный вклад
Постановка целей и задач исследования, планирование и проведение исследований, анализ и обобщение данных, подготовка публикаций по материалам диссертации выполнены автором лично, в совместно проведенных исследованиях — при его решающей роли.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 45 научных работ, в том числе 16 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации
Текст диссертации изложен на 289 страницах, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственного исследования, обсуждения результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Список литературы включает 430 источников, в том числе 185 — отечественных и 245 — зарубежных. Диссертация содержит 28 таблиц и 48 рисунков.
Концепция здоровья в аспекте теории адаптации
В настоящее время проблема взаимодействия организма человека с окружающей средой не теряет своей актуальности. Сложный комплекс внешних воздействий, включая большой спектр антропогенных влияний, предъявляет высокие требования к организму. Сохранение здоровья человека, предупреждение заболеваний становится не только частной проблемой медицины, но и естествознания в целом, а также одной из общегуманитарных ценностей [2, 3, 66, 410].
Приспособление строения и функций организма к условиям окружающей среды происходит в процессе адаптации. Согласно концепции Г. Селье, адаптация — одно из фундаментальных качеств живой материи, которое нередко отождествляется с самим понятием жизни [147]. В современном понимании адаптация — это процесс формирования оптимального структурно-функционального соответствия, обеспечивающий наиболее выгодное функционирование организма в определенных условиях. В данном случае проблема взаимодействия организма со средой рассматривается в рамках системно-функционального подхода, учитывающего не только внешние связи, но и комплекс изменений внутри организма, направленный на сохранение гомеостаза [9, 34, 57, 86].
В этой связи главное содержание адаптации — это внутренние процессы в системах, которые обеспечивают сохранение ее внешних функций по отношению к среде [34, 57, 86]. Эта цель достигается за счет адаптивных и компенсаторных реакций. Адаптивные реакции заключаются в том, что система, реагируя на изменение существенных для нее параметров среды, перестраивает свои структурные связи для сохранения функций, обеспечивающих ее существование как целого. Компенсаторные реакции направлены на сохранение функции системы даже в случае нарушения дея тельности функционального элемента. Таким образом, компенсаторные реакции осуществляются не элементом, а системой в отношении элемента.
Понятие адаптации используется в разных аспектах. Существует гено-типическая адаптация — процесс, составляющий основу эволюции, при котором вследствие наследственной изменчивости, мутаций и естественного отбора сформировались современные виды животных и растений. Комплекс видовых наследственных признаков лежит в основе другого вида адаптации, приобретаемой в ходе индивидуального развития организма, — фенотипиче-ской адаптации, которая формирует индивидуальный облик организма [169].
Концепция фенотипической адаптации была сформулирована Ф. 3. Меерсоном [104]. Согласно этой теории, в развитии большинства адаптационных реакций прослеживаются два этапа: начальный этап — срочная, но несовершенная адаптация и последующий этап — совершенная, долговременная адаптация.
Срочная адаптационная реакция возникает сразу после начала действия раздражителя. Наибольшее значение в поддержании гомеостаза на ранних этапах адаптации имеют компенсаторные реакции организма. Типичными проявлениями срочного этапа адаптации служат рефлекторные реакции, возникающие при действии гипоксии, холода, тепла и т. д. Важнейшая черта этого этапа состоит в том, что деятельность организма протекает на пределе его физиологических возможностей — при почти полной мобилизации функциональных резервов — и оказывается недостаточной [169]. Важное место в начальный период приспособления занимают неспецифические механизмы повышения устойчивости организма, т. е. стресс-реакция.
Долговременная адаптация развивается постепенно, в результате многократного или длительного действия факторов среды, на основе многократной реализации срочной адаптации. Основу долговременной адаптации составляют структурные изменения в органах и системах, наиболее вовле ченных в компенсаторные реакции срочного этапа. Исследования, проведенные на самых различных объектах, однозначно показали, что увеличение функции органов и систем закономерно влечет за собой активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках, образующих эти органы и системы [105, 106, 169]. Это приводит к комплексу структурных изменений, которые принципиально увеличивают мощность систем, ответственных за адаптацию, что и составляет основу перехода от срочного этапа адаптации к долговременному.
По мнению Ф. 3. Меерсона [104], основоположника направления «адаптационная медицина», фенотипическая адаптация у человека имеет более важное значение, чем у других видов животных, поскольку у человека данный процесс является более содержательным и эффективным. В соответствии с этими представлениями Р. П. Казначеев [66] определил адаптацию (приспособление) как процесс поддержания функционального состояния го-меостатических систем и организма в целом, обеспечивающий его сохранение, развитие, работоспособность, максимальную продолжительность жизни в неадекватных условиях среды. Неадекватными считаются экологические условия, не соответствующие в данный момент генофенотипическим свойствам организма как биосистемы. Использование адаптации организма к различным факторам среды делает возможным расширение зоны существования человека и позволяет сохранить здоровье в неблагоприятных условиях [104].
Условия проведения исследований, контроль теплового состояния испытуемых
Перед проведением исследования каждый испытуемый был ознакомлен с протоколом электромиографического исследования и характером температурного воздействия. Группу сравнения составили испытуемые-добровольцы, практически здоровые к моменту исследования, при наличии хронических заболеваний вне обострения. Отбор испытуемых осуществляли на основании данных анамнеза и стандартного обследования непосредственно перед сеансом электромиографии (измерение температуры, артериального давления). Исследование детей проведено с согласия родителей в присутствии медицинского персонала. Испытуемые по собственному желанию могли прекратить участие в исследовании в любое время.
Электронейромиографические исследования, анализ вызванного кожного вегетативного потенциала (ВКВП) и спирометрические тесты проведены в лаборатории (температура воздуха +22 — 24С, влажность 50—60%; скорость движения воздуха менее 0.1 м/с) после 30-минутного нахождения испытуемого в помещении для стабилизации температуры кожи.
Для контроля теплового состояния испытуемых измеряли центральную температуру (Тц) сублингвально или ректально и средневзвешенную температуру кожи (СВТК) по N. L. Ramanathan [367]. Для этого измеряли температуру колеи в 4 точках — под ключицей (Ті), на латеральной поверхности середины плеча (Тг), на латеральной поверхности середины бедра (Тз) и на медиальной поверхности середины голени (Т4). Дальнейший расчет СВТК производили по формуле [367]: СВТК = 0.3 (Т, + Т2) + 0.2 (Т3 + Т4), где коэффициент перед значениями температур означает примерную площадь поверхности данных участков кожи. СВТК определяли каждые 5 — 10 мин. На рисунке 2.1 представлены графики регистрации СВТК при проведении электронейромиографических исследований у взрослых испытуемых. Центральную температуру измеряли сублингвально, так как она достаточно точно отражает ее изменения и проста в практическом применении [286].
У детей в возрасте от 7 дней до 3 лет измеряли температуру кожи только в одной точке (на бедре), поскольку, во-первых, она достаточно точно отражает изменения СВТК [345] и, во-вторых, обилие электродов (электромиографических и температурных) вызывало значительное эмоционально-двигательное беспокойство ребенка, что неизбежно повлияло бы на характер ЭМГ.
Для измерения температуры использованы температурные датчики, изготовленные на основе медно-константановых термопар. Изменения электрических свойств термопары преобразовывались в цифровые значения с помощью 5-канального индикатора.
Силу максимального произвольного сокращения (maximal voluntary contraction — MVC) двухглавой мышцы плеча (га. biceps brachii) определяли следующим образом. Испытуемый стоял, его рука находилась в положении локтевого сгибания (плечо расположено вдоль грудной клетки, суставной угол 90). Испытуемый в таком положении должен был осуществлять максимальное давление на динамометр, укрепленный на нижней поверхности неподвижной. Динамометрию проводили перед каждым сеансом ЭМГ.
MVC мышц предплечья определяли при давлении кистью на динамометр, укрепленный на нижней поверхности неподвижной балки. При этом локтевой сустав был фиксирован в лонгете для избежания вовлечения мышц плеча.
Дозирование статического усилия (изометрическое сокращение) т. biceps brachii создавали грузами весом 4, 6, 8 и 10 кг, подвешенными на манжете, укрепленной на предплечье, на 2 — 3 см проксимальнее лучезапя-стного сустава, в течение 3 — 5 с. Испытуемых в положении стоя просили удерживать руку в положении локтевого сгибания (плечо расположено вдоль грудной клетки, суставной угол 90).
Утомление т. biceps brachii было вызвано динамической нагрузкой до отказа. Стоящий испытуемый должен был совершать движения в локтевом суставе типа «сгибание — разгибание» с грузом, составляющим 30% от MVC, до неспособности выполнять полноценные движения с использованием исключительно мышц руки или до появления болевых ощущений.
Дозирование статического усилия мышц предплечья (т. flexor carpi radialis, т. flexor carpi radialis) создавали грузами весом 4, 6, 8 и 10 кг, подвешенными на манжете, укрепленной на кисти, в течение 3 — 5 с. Испытуемых в положении сидя просили поддерживать нагруженную кисть на одном уровне с предплечьем, при этом рука находилась в положении локтевого сгибания, локтевой сустав фиксирован на подлокотнике. Утомление мышц предплечья вызывали движениями в лучезапястном суставе типа «сгибание — разгибание» с грузом, составляющим 30% от MVC.
Функциональные показатели системы внешнего дыхания у лиц с различной адаптированностью к условиям Европейского Севера
Парамеры, характеризующие легочные объемы и проходимость дыхательных путей в зависимости от пола и адаптированности к условиям Европейского Севера, представлены в таблице 4.1. По данным функциональных исследований системы внешнего дыхания нарушения вентиляции легкой степени документированы у 9 человек (30%).
Исследование функции внешнего дыхания выявило тенденцию к формированию нарушений легочной вентиляции у мигрантов (см. табл. 4.1, рис. 4.2, 4.3). Так, ЖЕЛ (% от должного значения) в группе мужчин, постоянно проживающих в Северо-Западном регионе РФ (СЗ - м), составила 96,96±8,54, в группе женщин, постоянно проживающих в Северо-Западном регионе РФ (СЗ - ж), — 98,81±16,27, в группе мужчин, прибывших из других регионов (Юг - м), —76,43±13,98 (р 0,05 по сравнению с СЗ), в группе женщин, прибывших из других регионов (Юг - ж), — 95,13±13,10 (р 0,05 по сравнению с м); объем вдоха (л) в группе СЗ - м составил 3,60±0,35, СЗ - ж — 2,60±0,34 (р 0,001 по сравнению с м), Юг - м — 2,83±0,11 (р 0,001 по сравнению с СЗ), Юг - ж — 2,28±0,36 (р 0,05 по сравнению с Юг - м).
Таким образом, анализ легочных объемов установил рестриктивные нарушения вентиляции у мужчин-мигрантов.
Исследования параметров форсированного выдоха обнаружили об-структивные нарушения вентиляции, также более характерные для мигрантов-мужчин. Так, ФЖЕЛ (% от должного значения) в группе СЗ - м составила 81,64±14,89, СЗ - ж — 84,05±12,06, Юг - м — 71,43±15,29, Юг - ж — 67,20±9,72; ОФВ0,5 (л) в группе СЗ - м составила 3,33±0,31, СЗ - ж — 2,26±0,47 (р 0,001 по сравнению с м), Юг - м — 2,58±0,16 (р 0,01 по сравнению с СЗ), Юг - ж — 2,03±0,44 (р 0,05 по сравнению с м); проба Тиффно, рассчитанная как отношение ОФВі/ФЖЕЛ, в группе СЗ - м составила 99,10±1,40, СЗ - ж — 96,41±3,63, Юг - м — 96,47±3,29, Юг - ж — 99,18±1,28; пиковая объемная скорость во время выдоха (ПОС, % от должного значения) в группе СЗ - м составила 110,19±6,60, СЗ - ж — 90,14±25,85, Юг - м — 74,03±6,83 (р 0,01 по сравнению с СЗ), Юг - ж — 89,48±30,15; SOS25-75 (средняя объемная скорость выдоха, определяемая в процессе выдоха от 25 до 75% ФЖЕЛ), характеризующая проходимость мелких и средних бронхиол, в группе СЗ - м составила 131,71±18,66, СЗ - ж — 109,43±26,06, Юг-м — 88,73±9,00 (р 0,01 по сравнению с СЗ), Юг-ж — 110,30±26,18.
У лиц с одышкой на холоде выявлено достоверное снижение показателей легочной вентиляции (рис. 4.4). Так, объем вдоха был наименьшим у мигрантов с юга при наличии данного симптома (р 0,001), в этой же группе показатели, характеризующие проходимость дыхательных путей (ФЖЕЛ в % от должного значения, ОФВо,5 (л) и ОФВ] в % от должного значения), были также ниже по сравнению с показателями у постоянных жителей СЗ и лиц без одышки (р 0,05).
При высокой чувствительности к холоду в форме усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции (феномен Рейно) наблюдались значимые изменеия параметров легочной вентиляции, что свидетельствует об участии нарушений микроциркуляции в патогенезе расстройств внешнего дыхания. Корреляционные связи, показывающие взаимоотношения факторов риска и параметров, характеризующих вентиляцию, показаны на рисунке 4.5.
Показатели артериального давления и пульса значительно не отличались между исследованными группами и составляли в среднем: АДС — 113,41±3,01 мм рт. ст., АДД — 67,00±1,96 мм. рт. ст., ЧСС — 77,64±2,37 уд/мин"1 (табл. 4.2).
Уровень адаптационных возможностей, рассчитанный на основании ИФИ, в исследованной группе в целом соответствовал верхней границе нормальных значений (см. табл. 4.2). Отмечено также, что в группе мужчин уровень ИФИ был выше (р 0,05), что находится на границе значений между удовлетворительной адаптацией и напряжением механизмов адаптации [17].. Интегральные характеристики функциональных возможностей сердечнососудистой системы на основании индекса ПДП в исследованных группах в целом соответствовали значениям не ниже удовлетворительных оценок, с более высокими показателями у мужчин (рис. 4.6).
Установлена корреляция ИФИ и ПДП с наличием у испытуемых усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции (р 0,05). Лица с признаками усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции демострировали ИФИ и ПДП, соответствующие напряжению механизмов адаптации [17]. Так, в группе с данным симптомом ИФИ составлял 2,12±0,07 (р 0,05 по сравнению с группой без усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции 1,86±0,09); ПДП в группе с данным симптомом был равен 94,41±4,37 (р 0,05 по сравнению с группой без усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции 79,85±5,68). Самые высокие показатели ИФИ отмечены у мужчин при наличии усиленной холод-индуцированной вазоконстрикции (2,21±0,09,р 0,05).
Оценка нервно-мышечного статуса с помощью турн-амплитудного анализа ИЭМГ
Определение нервно-мышечного статуса на основе анализа турн-амплитудных параметров ЭМГ проводилось у больных с дифтерийными поражениями периферической нервной системы. Диагностика дифтерийных поражений нервной системы основывалась на данных, установленных клиническим исследованием больных, результатах бактериологического и серологического методов, а также результатах дополнительных методов, позволяющих уточнить выраженность и локализацию поражений нервной системы. Исследования выполнены совместно с А. М. Сергеевым
Электронейромиография (ЭНМГ) проведена 17 больным (6 м., 11 ж.) в возрасте от 18 до 61 года (средний возраст 35,9±3,3 года) через 1 — 18 месяцев после перенесенной дифтерийной инфекции, сопровождавшейся развитием полиневропатии.
Диагноз дифтерии в 15 случаях был подтвержден бактериологически в острый период заболевания, а у 2 больных был поставлен ретроспективно на основании анамнеза, характерной клиники, неблагоприятной эпидемиологической обстановки. У обследованной группы больных симптомы генерализованной сенсорно-моторной полиневропатии появлялись через 9 — 45 дней (в среднем через 26±3 дня) от начала основного инфекционного заболевания, у 6 человек заболевание протекало в виде полирадикулонейропатии по типу синдрома Гийена - Барре.
На момент исследования на основании клинической оценки функции периферической нервной системы больные были разделены на 2 группы. Первая группа включала 6 пациентов (2 м., 4 ж.) в возрасте 18 — 46 лет, об следованных через 10 — 18 месяцев после перенесенной дифтерии, У этой группы больных при клиническом обследовании не обнаруживали нарушений моторной функции. Однако были выявлены расстройства чувствительности по дистальному типу. Ко второй группе нами отнесены 11 больных (4 м., 7 ж.) в возрасте 30 — 56 лет, которые обследованы через 4 — 9 месяцев после начала основного инфекционного заболевания. На момент обследования у этих больных выявляли признаки нарушения моторной функции в виде умеренно выраженного вялого тетрапареза (п=6) или минимальной мышечной слабости в дистальных отделах конечностей, преимущественно в сгибателях кисти (п=5). Это соответствует I — II степени двигательного дефицита по североамериканской шкале [132, 398].
Контрольную группу составили 7 неврологически здоровых испытуемых-добровольцев (4 м., З ж.) в возрасте от 18 до 39 лет (средний возраст 28,5±2,4 года). Характеристика электронейромиограммы у здоровых испытуемых Скорость распространения возбуждения (СРВ) по моторным волокнам локтевого нерва у здоровых лиц составляла 60 — 70 м/с (в среднем 66,42±2,87 м/с).
У здоровых испытуемых с помощью накожных электродов зарегистрирован 41 потенциал двигательных единиц (ПДЕ) т. triceps brachii. ПДЕ у здоровых лиц характеризовались длительностью 24 — 30 мс, амплитудой, не превышающей 250 мкВ (в основном 90— 150 мкВ), числом фаз, как правило, менее Зх. Число псевдополифазных ПДЕ составляло менее 10%. Средние характеристики ПДЕ представлены в таблице 6.1.
Исследование характеристик интерференционной ИЭМГ у здоровых испытуемых выявило закономерное увеличение амплитуды (RMS) и числа «поворотов» (турнов) ЭМГ т. flexor carpi radialis по мере возрастания нагрузки (табл. 6.2).
В двухмерной системе координат, где ось абсцисс отражает значения предъявляемой нагрузки в кг, а ось ординат — соответствующие значения параметров ЭМГ, зависимость параметров ИЭМГ т. flexor carpi radialis от нагрузки выражалась линейными уравнениями.
Коэффициенты регрессии, отражающие прирост параметров ЭМГ и показывающие наклоны графиков к оси х, практически не отличались у отдельных испытуемых. Значения коэффициентов регрессии находились в пределах 12,9—15,5 для амплитуды ИЭМГ, для числа турнов ЭМГ они составляли 12,0—14,5 (табл. 6.3, рис. 6.1). Обращает на себя внимание практически четырехкратное увеличение как амплитудных характеристик (RMS, рис. 6.1, А), так и числа турнов (рис. 6.1, Б) при возрастании нагрузки с 2 до 8 кг.
Анализ параметров ИЭМГ без учета нагрузки с помощью исследования отношения количества турнов ЭМГ к средней амплитуде ЭМГ за 1 с (метод Виллисона) выявил, что максимальное значение этого отношения для т. flexor carpi radialis наблюдается в интервале амплитуды от 200 до 260 мкВ, для т. gastrocnemius — от 190 до 240 мкВ, составляя в среднем 0,4 — 0,5 и 0,6 — 0,7 соответственно (табл. 6.4, рис. 6.2).
