Введение к работе
Актуальность работы. Оптимизация функционального состояния организма п сохранение работоспособности военнослужащих в условиях охлаждающего воздействия внешней среды является одним из актуальных направлений авиационной, космической и морской медицины, а также медицины катастроф.
В боевых операциях с применением обычных средств вооружения санитарные потери от холода достигают 20-30 % общего числа последних (Тамов B.C., 1951). Применение современных видов оружия может привести к частичной или полной невозможности использования коллективных и индивидуальных средств защиты от холода, а также к резкому снижению устойчивости организма человека к воздействию низких температур вследствие переутомления, ранений, истощения, адинамии, и тем самым к снижению боеспособности личного состава и росту санитарных потерь.
В ряде ситуаций (пребывание терпящих бедствие в ледяной воде или на спасательных средствах открытого типа, потеря ориентировки на местности в сочетании с неблагоприятными погодными условиями, вынужденное нахождение военнослужащих на холоде при ограниченной подвижности в герметизированных объектах военной техники) общее переохлаждение является одним из главных лимитирующих жизнь факторов. Необходимо отметить, что даже легкая степень гипотермии сопровождается значительным снижением как физической, так и операторской работоспособности, что существенно затрудняет выполнение поставленной боевой задачи, ухудшает эффективность профессиональной деятельности (Чусов Ю.Н., 1977).
Исключительное значение общее переохлаждение приобретает на Военно-Морском флоте. Среди личного состава затонувших кораблей санитарные потери от холода стоят на втором месте после ранений, а общее переохлаждение встречается значительно чаще, чем местная холодовая травма (Парфенов B.C., 1969). В годы Великой отечественной войны на кораблях Черноморского флота потери от общего переохлаждения составили 15,1% общего количества санитарных потерь (Тимофеев Н.С.,1971). G.Molnar (1946) на основании опыта спасения личного состава ВМС США в годы второй мировой войны среди факторов, ограничивающих выживаемость на море (сильное волнение моря, утрата сознания, утомление, ранения, ожоги) первое место отводит поражению холодом.
В мирных условиях опасность общего переохлаждения резко возрастает при неблагоприятных погодных условиях, стихийных бедствиях и катастрофах. В связи с активным развитием районов Арктики и Субарктики человек все чаще стал подвергаться чрезмерному по силе и длительности охлаждающему действию внешней среды.
Освоение воздушных пространств над мировым океаном, промышленное освоение шельфа, глубоководные погружения и другие работы на акватории еще более расширяют область аварийных ситуаций, которые сопровождаются острым переохлаждением в воде низкоіі температуры (острой иммерсионной гипотермией).
Таким образом, массовый характер поражений холодом как в военное время, так и в мирное время диктуют необходимость разработки не только научно обоснованной терапии этих поражений, но и профилактики их на месте возможного возникновения, в том числе при авариях и катастрофах на акватории.
Решение последней задачи в рамках традиционных подходов, какими являются фюиолого-гнгиеническая регламентация режима труда и отдыха, акклиматизация, разработка индивидуальных и коллективных средств зашиты от холода, не всегда представляется возможным. Данные литературы (Bombard А., 1953. Клшщевич Г.Н.,1973, Стенько Ю.М. с соавт., 1977, Гольцев Ю.А., 1993) свидетельствуют о том, что зачастую даже при наличии необходимых спасательных средств и специального снаряжения, сохранение жизни и здоровья в условиях низких температур зависит в первую очередь от активизации физиологических систем, обеспечивающих защиту организма человека от охлаждающего воздействия внешней среды. Все ото делает актуальной проблему повышения устойчивости организма человека к различным неблагоприятным, а зачастую и экстремальным, факторам внешней среды. Ключевым в решении этой проблемы выступает понятие резистентности (Яковлев Г.М., Новиков B.C., Хавинсон В.Х., 1990), которое характеризует устойчивость к действию разнообразных по своей природе факторов (Сиротишш Н.Н.,1981). Резистентность является наиболее общей чертой механизма адаптации, ее интегральным итогом (Медведев В.И., 1982, Сапов И.А., Новиков B.C., 1984).
Несмотря на большое число работ, посвященных проблеме повышения переносимости человеком низких температур (Кузнецова Г.А., Филатова Г.Ф.,1986, Кулинскнй В.И., Плотников НЛО.,1986, Ба-рер А.С. с соавт.,1988, Гольцев Ю.А., 1993), она не может считаться решенной, так как остаются недостаточно разработанными подходы к повышению устойчивости человека к гипотермии.
Одним из новых подходов к предупреждению общего переохлаждения является коррекция теплового состояния и повышение фригорезистентности тканей с помощью фармакологических средств. Такой подход позволит, с одной стороны, в ограниченные сроки повысить переносимость Холодовых воздействий, с другой - сохранить на высоком уровне работоспособность человека.
Диссертационное исследование выполнялось в Военно-медицинской академии и в частях Северного флота в соответствии с
проблемными планами научных работ и связано с темами НИР "Геофарм" (НГР 1600455) и І59.95.ПІ1.
Цель исследования:
Оптимизация функционального состояния организма и повышение работоспособности моряков в условиях охлаждения с помощью фармакологических средств.
Задачи исследования:
-
Определить влияние гипотермии на функциональное состояние организма и работоспособность человека, разработать методику оценки холодової! резистентности человека и ее прогнозирования применительно к особенностям профессиональной деятельности моряков.
-
Разработать методику оценки работоспособности в условиях острого иммерсионного охлаждения на лабораторных животных.
-
Провести скрининг новых фармакологических средств, повышающих работоспособность лабораторных животных в условиях острого иммерсионного охлаждения.
-
Оценить влияние фармакологических средств и рецептур на функциональное состояние организма и работоспособность моряков в условиях подострбго воздушного охлаждения и костюмной иммерсионной гипотермии.
Научная новизна. Впервые выявлены физиологические реакции, определяющие индивидуальный уровень резистентности человека к действию низких температур и позволяющие решать задачи прогнозирования индивидуальной устойчивости и фармакологической коррекции функционального состояния организма и работоспособности моряков в условиях гипотермии. Группа неустойчивых к холоду моряков по сравнению с устойчивыми характеризуется признаками избыточного напряжения сердечно-сосудистой и дыхательной системы как в покое, так и при физической нагрузке, более высокой тревожностью, повышенным содержанием в крови кортизола и инсулина, а также снижением показателей неспецифической иммунорезистентности.
В условиях острой иммерсионной гипотермии на лабораторных животных наибольший прирост работоспособности наблюдался при использовании бромантана (до 196%), а наиболее быстрое формирование фригопротекторного действия было характерно для амтизола сукцината (в течение 30 минут).
В исследовании показана перспективность совместного применения психостимулятора енднокарба с аминокислотами метионином и глутаминовои кислотой для оптимизации функционального состояния человека в условиях гипотермии, а также высокая фригопротекторная активность фармакологических средств метаболического и актопро-/*
текторного деііствия (томерзола, амтизола сукцината) в условиях острой иммерсионной гипотермии.
Выявлены особенности фармакологической коррекции функционального состояния организма в условиях охлаждения в зависимости от интенсивности выполняемой физической нагрузки.
Практическая значимость. Для оценки резистентности организма моряков к воздействию охлаждающего микроклимата на основании переносимости стандартной холодовой нагрузки разработан индекс физиологической устойчивости к действию низких температур, а также методика прогнозирования холодовой устойчивости человека; предложен новый способ интегральной оценки влияния фармакологических препаратов па тепловое состояние человека с применением стеновых шкал.
Разработаны высокоэффективные фармакологические рецептуры, содержащие психомоторный стимулятор сидлокарб в сниженной по сравнению с обычно рекомендуемой дозе (10 мг) и актопротсктор яктон (0.4г) или аминокислоты метнонин иглутаминовую кислоту (по 0.5 г) для дифференцированного применения в зависимости от уровня резистентности организма к воздействию низких температур. В частности, для моряков с прогнозируемым низким уровнем холодовой резистентности показано применение сочетания сиднокарба сяктоном, а для моряков со средним уровнем холодовоіі усточнвостп рекомендуется енднокарб с аминокислотами.
Для коррекции функционального состояния организма н повышения выживаемости моряков в условиях острого иммерсионного охлаждения наиболее эффективно применение рецептуры, содержащей енднокарб в сочетании с глутамнновой кислотой и метпошшом.
При выполнении физической работы на холоде наиболее благоприятное влияние на функциональное состояние организма оказывает енднокарб в сочетании с яктоном или бемитилом, или профилактическое применение кортексина.
При проведении скришшгового исследования новых фармакологических средств с фригопротекторным действием информативной была методика предельного плавания белых крыс с грузом 5 % от массы тела в воде с температурой 10-11 С.
Установлено, что профилактическое применение эффективных фармакологических средств более чем в 1.5 раза снижает скорость охлаждения организма моряков как в условиях воздушной, так и водной гипотермии. При пероральном приеме препаратов развитие фри-гопротекторного эффекта отмечается через 30-60 минут.
Полученные результаты имеют большое практическое значение для повышения эффективности профессиональной деятельности личного состава подразделений ВМФ и специалистов других ведомств
при спасательных работах в условиях охлаждающего микроклимата, в том числе на акватории северных морей, а также могут служить основой для дальнейшего поиска перспективных фармакологических средств, оптимизирующих функциональное состояние организма и повышающих работоспособность человека при воздействии низких температур.
Положения, выносимые на защиту:
-
Резистентность организма моряков к воздействию охлаждающего микроклимата оценивается по результатам переносимости стандартной холодовой нагрузки, а ее прогнозирование - по значениям физиологических показателей в термокомфортных условиях с помощью разработанной факторной модели и полученных линейных регрессионных уравнений.
-
Повышение переносимости подострого воздушного охлаждения достигается применением амтизола сукцината. кортексина, эпита-ламина, а также фармакологических рецептур, содержащих сиднокарб с яктоном, сиднокарб с глутаминовой кислотой и метионином. Причем, для моряков с прогнозируемым низким уровнем холодовой резистентности показано применение сочетания снднокарба в дозе 10 мг с яктоном (400 мг), или кортексин в дозе 10 мг, или амтизола сукцинат в дозе 200 мг. Для моряков со средним и повышенным уровнем холодовой устойчивости наиболее эффективны сиднокарб (10 мг) с глутаминовой кислотой и метионином (по 500 мг) или эпиталамин 10 мг.
-
Увеличение времени безопасного пребывания и сохранения работоспособности в холодной воде обеспечішаетея применением фармакологических средств метаболического действия (амтизола, то-мерзола, яктона), а в условиях специфической для морской медицины костюмной иммерсии - при приеме снднокарба с метионином и глутаминовой кислотой.
Реализация результатов работы. Основные результаты работы реализованы в научно-исследовательской деятельности НИЛ обитаемости и профессионального отбора Военно-медицинской академии, в процессе подготовки специалистов ВМФ для выполнения задач в условиях Севера, а также в учебном процессе на кафедрах физиологии подводного плавания, авиационной и космической медицины, фармакологии Военно-медицинской академии. По результатам работы внедрено 4 рационализаторских предложения, подана заявка на предполагаемое изобретение.
Апробация работы. Результаты исследования доложены на конференциях "Медицинское обеспечение личного состава ВМФ" (Санкт-Петербург, 1996), "Теоретические и прикладные вопросы обитаемости и профессионального отбора" (Санкт-Петербург, 1996), военно-научного общества курсантов и слушателей Военно-медицинской 2.3 44ч
Академии (1995, 1996), межкафедральном научном совещании Военно-медицинской Академии (1997).
Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов исследования, двух глав с описанием полученных результатов и их обсуждением, заключения, выводов, практических рекомендации, списка литературы, включающего 82 отечественных и 28 иностранных источников и приложения. Работа иллюстрирована 18 таблицами и 10 рисунками.
