Введение к работе
Актуальность работы.
В настоящее время пребывание человека в среде повышенного давления не ограничивается профессиональной деятельностью, проведением водолазных и кессонных работ, все большое распространение среди активных форм отдыха получает дайвинг (Cмолин В.В. и др., 2001; Bennett P.B. at al., 2003; Elliott D., 2005). В случаях возникновения специфических заболеваний водолазов и дайверов гипербарическое воздействие (лечебная рекомпрессия, гипербарическая оксигенация) является основным методом лечения (Смолин В.В. и др., 1999, 2003; Kindwall E.R., 1995; Bennett P.B. et al., 1988, 2003).
Анализ клинико-биохимических и гормональных показателей крови является, с одной стороны, необходимой составляющей контроля состояния организма человека при водолазных спусках, а с другой стороны, звеном изучения процессов адаптации к условиям измененного давления, состава газовой среды, температурного режима, изоляции в барокамере.
Возможность длительного пребывания в условиях воздействия комплекса гипербарических факторов определяется состоянием регуляторных систем, в том числе, гормональной. Сопоставление результатов гормональных и клинико-биохимических исследований при гипербарии затруднено вследствие ограниченного числа испытуемых и различия методик проведения экспериментов. Однако, в ряде исследований у здоровых обследуемых после спусков различной глубины и длительности было отмечено повышение показателей липидного обмена и активности ферментов, свидетельствующих о дисфункции печени (Венков Л. и др., 1982; Буравкова Л.Б. и др., 1997, 1999; Doran G.R. et al., 1985; Takeuchi H. et al., 1992; Smith et al., 2004). Литературные данные о влиянии условий гипербарии на содержание в крови гормонов гипофиза, коры надпочечников, щитовидной железы немногочисленны и противоречивы ввиду особенностей условий проведения экспериментов и применяемых методик наблюдения (Гуляр С.А., 1979; Leach C.S. et al., 1973; Andersen J., 1982; Manalaysay A.R. et al., 1983; Smith D.J. et al., 1990; Hirayanagi K. et al., 2003). Учитывая трудности, связанные с особенностями взятия крови в барокамере, необходимостью декомпрессии проб, весьма актуальным является использование неинвазивных и доступных методов определения гормональных показателей в других биологических средах, например, в слюне. Известно, что изменения уровня свободного кортизола в слюне являются весьма чувствительными индикаторами стресс-реакции (Katz F.H. et al., 1969; Tunn S. et al., 1992; Chatterton R.T. et al., 1997).
При контроле состояния здоровья человека во время тестирования новых режимов декомпрессии, лечебной рекомпрессии, апробации оптимальных газовых сред и микроклимата в гермообъектах определение клинико-биохимических и гормональных показателей крови наряду с физиологическими параметрами является весьма важной и практически значимой составляющей.
Цель работы. Изучение метаболического статуса здорового человека по клинико-биохимическим показателям и динамике уровней гормонов крови в условиях экспериментальных водолазных спусков, различных по длительности и составу газовых сред.
Задачи исследования.
-
Изучение динамики уровней основных субстратов и активности ферментов, содержания в крови гормонов гипофиза, щитовидной и поджелудочной желез, коры надпочечников при использовании режима лечебной рекомпрессии методом длительного пребывания под повышенным давлением в гипероксической кислородно-азотно-гелиевой среде.
-
Анализ влияния аргоносодержащей газовой среды с различным содержанием кислорода на показатели обмена веществ и его гормональную регуляцию.
-
Исследование воздействия кратковременных спусков на воздухе на изменения клинико-биохимических показателей и уровни гормонов в крови здоровых обследуемых.
-
Исследование влияния 7-суточной изоляции в гермообъекте на основные показатели углеводного, жирового обмена и активность ферментов крови здоровых обследуемых.
-
Оценка степени стрессогенности экспериментальных гипербарических воздействий по уровню свободного кортизола в слюне.
Научная новизна.
Впервые исследована динамика клинико-биохимических и гормональных показателей крови у здоровых обследуемых (мужчин и женщин) в ходе проведения экспериментальных спусков методом длительного пребывания по режиму лечебной рекомпрессии. Установлено, что разработанный В.В.Смолиным с соавт. (1999, 2003) режим лечебной рекомпрессии не приводит к патологическим сдвигам метаболических показателей. Впервые проанализирована динамика клинико-биохимических и гормональных показателей крови человека при нормальном и пониженном парциальном давлении кислорода в аргоносодержащей газовой среде. Отсутствие у здоровых обследуемых выраженных изменений исследуемых показателей подтверждает безопасность пребывания человека в гипербарических условиях по применяемым режимам.
Теоретическая и практическая значимость работы.
По данным анализа клинико-биохимических показателей крови установлено отсутствие негативного влияния на метаболизм человека специального режима лечебной рекомпрессии, разработанного В.В.Смолиным с соавторами для отсроченного лечения декомпрессионной болезни и баротравмы легких. Длительное пребывание человека в аргоносодержащей среде не приводит к патологическим изменениям клинико-биохимических показателей, что дает основание использовать нормоксические и гипоксические газовые среды с частичной заменой азота аргоном как пожаробезопасных в изолированных объектах. Показано, что при мониторинге состояния здоровья человека во время экспериментальных спусков наиболее информативными являются показатели липидного обмена и активности трансаминаз в крови.
Положения, выносимые на защиту.
-
Лечебная рекомпрессия в гипероксической кислородно-азотно-гелиевой среде длительностью до 7 суток вызывала незначительные колебания клинико-биохимических и гормональных показателей в рамках клинической и индивидуальной нормы и по оценке динамики уровней гормонов крови не приводила к развитию выраженных стрессорных реакций
-
Пребывание человека в аргоносодержащих средах длительностью 3 и 18 суток не приводило к патологическим сдвигам клинико-биохимических гормональных показателей, что подтверждает возможность безопасного применения кислородно-азотно-аргоновых сред в гермообъектах
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Х Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 29-31 января 2001 г.); I, II и IV конференциях молодых ученых, посвященных дню космонавтики (Москва, 12 апреля 2002 г., 9 апреля 2003 г., 12 апреля 2005 г.); XII Международной конференции по космической биологии и авиакосмической медицине (Москва, 10-14 июня 2002 г.); конференции молодых ученых «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 19 апреля 2003 г.); VIII и IX Международных конференциях по биологии высокого давления (Москва, 2-5 июня 2003 г.; Барселона, 6-7 сентября 2005 г.); 32-м Международном симпозиуме Европейского общества по подводной и гипербарической медицине (Берген, 23-26 августа 2006 г.). Диссертация апробирована на секции Учёного совета «Барофизиология и экологическая медицина» ГНЦ РФ - ИМБП РАН 27.10.2006 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.
Работа выполнена по проектам ГНЦ РФ – ИМБП РАН в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники» (2002-2006 гг.) и при поддержке гранта «Ведущие научные школы».
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 176 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследований с обсуждением, выводов, заключения, списка литературы. В диссертации приведены 21 таблица и 32 рисунка. Список использованной литературы содержит 168 отечественных и 140. зарубежных источника.
