Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Характеристика водолазных спусков и их влияние на состояние функций организма (аналитический обзор литературы) 15
1.1. Характеристика водолазных спусков 15
1.1.1. Краткие исторические сведения 15
1.1.2. Портрет современного водолаза 17
1.1.3. Особенности водолазных спусков в современных условиях 22
1.2. Состояние функций сердечно-сосудистой и центральной нервной систем организма человека в условиях повышенного давления газовой и водной сред 28
1.2.1. Влияние водолазных спусков на состояние сердечно-сосудистой системы 30
1.2.2. Влияние водолазных спусков на состояние центральной нервной системы 35
1.3. Основные звенья патогенеза декомпрессионной болезни 38
Глава 2. Организация и методики исследования 47
2.1. Организация исследования 47
2.2. Методы исследования сердечно-сосудистой системы 54
2.2.1. Методы исследования системной гемодинамики 54
2.2.2. Электрокардиографическое исследование 55
2.2.3. Кардиоритмография (пятиминутная запись электрокардиограммы) 56
2.3. Методы исследования вегетативной нервной системы 57
2.4. Методы исследования центральной нервной системы 59
2.5. Методики анкетирования и психологического контроля 60
2.6. Методы исследования уровня декомпрессионного внутрисосудистого газообразования и определения степени устойчивости к декомпрессионной болезни 60
2.7. Меры безопасности при проведении исследования 62
2.8. Методы статистической обработки 63
Глава 3. Результаты собственных исследований 64
3.1. Оценка гипербарического воздействия у аквалангистов-любителей и водолазов-профессионалов 64
3.2. Показатели сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека в условиях систематического воздействия гипербарической среды 70
3.2.1. Состояние функций сердечно-сосудистой и нервной систем водолазов с различной продолжительностью профессиональной деятельности 70
3.2.2. Влияние суммарного времени пребывания в условиях гипербарии на состояние функций сердечно-сосудистой и нервной систем человека 72
3.2.3. Состояние функций сердечно-сосудистой и нервной систем водолазов, имеющих различное суммарное время пребывания в условиях гипербарии, в зависимости от возраста 84
3.2.4. Влияние интенсивности гипербарических воздействий на состояние функций сердечно-сосудистой и нервной систем человека 90
3.3. Влияние однократного воздействия повышенного давления воздушной среды на состояние функций организма водолазов, имеющих различное суммарное время пребывания в условиях гипербарии и интенсивность гипербарических воздействий 99
3.4. Влияние повторных в течение суток гипербарических воздействий воздушной среды на состояние функций организма человека 119
Глава 4 Обсуждение результатов исследований 137
Заключение 167
Выводы 171
Практические рекомендации 174
Список литературы 175
Приложения 211
- Портрет современного водолаза
- Основные звенья патогенеза декомпрессионной болезни
- Оценка гипербарического воздействия у аквалангистов-любителей и водолазов-профессионалов
- Влияние повторных в течение суток гипербарических воздействий воздушной среды на состояние функций организма человека
Введение к работе
Актуальность проблемы. За многолетнюю историю освоения человеком глубин мирового океана и воздушного пространства перед исследователями встал ряд медицинских проблем, некоторые из которых не решены и до настоящего времени (Сапов И. А., Солодков А.С. 1980; Медведев В.И., 1982; Лустин С.И, Благинин А.А., 1996; Беннетт П.Б., Эллиотт Д.Г., 1988; Волков Л.К., Мясников А.А., 1998; Кулешов В.И., Левшин И.В., 1998; Кулешов В.И., Жильцова И.И., 2001; Мясников А.П., Мясников А.А., 2006; Шитов А.Ю., 2007; Buhlmann A.A., 1984; Edmonds C., 1992; James T., 2003).
Одной из таких проблем в авиационной, морской и космической медицине является поиск наиболее адекватных способов лечения и особенно профилактики декомпрессионной болезни (ДБ). Это обусловлено тем, что среди специфической патологии, характерной для широкого контингента лиц, работающих в условиях меняющегося давления внешней среды, как по частоте возникновения, так и по тяжести, ДБ занимает ведущее место (Шевляков Ю.В. с соавт., 1987; Газенко О.Г. с соавт., 1988; Сапов И.А., 1991; Мясников А.А., 2000). Так, в структуре всех профессиональных заболеваний людей, работающих в условиях повышенного давления газовой среды, ДБ составляет 80-90% (Волков Л.К., 1994; Butler W.P. et al., 1996). Частота заболеваний у водолазов-профессионалов составляет 2-3% от общего количества человеко-спусков (Антропов А.Н., 1995; Мясников А.А., 2003; Dembert M.G., 1984; Eatock B.C., 1984). Кроме этого, высока и смертность от ДБ, которая составляет от 13 до 28% от числа всех несчастных случаев с водолазами (Никонов С.В., 2000; Нессирио Б.А., 2002; Bradley M.E., 1985).
Риск возникновения ДБ особенно возрастает при многократных водолазных спусках (Дмитрук А.И., 2004). Так по данным Divers Alert Network (DAN) высокий уровень декомпрессионного внутрисосудистого газообразования (УВГ) после повторных спусков в течение суток встречается в 67%, что почти в семь раз превышает частоту такого газообразования после однократных погружений.
В последние 8-10 лет изменилась структура погружений под воду. Все больше как водолазов-профессионалов, так и аквалангистов-любителей осуществляют повторные спуски в течение суток. Это связано с изменением интенсивности труда водолазов, которые были вызваны как формированием рыночных отношений и оптимизацией штатной численности вооружённых сил РФ, так и особенностями любительского подводного плавания – дайвинга (Кулешов В.И. с соавт., 2002; Ушаков С.С. с соавт., 2004). Для аквалангистов-любителей характерны длительные перерывы в погружениях (3–5 месяцев), которые сменяются многократными спусками в течение 7–14 суток подряд. В связи с этим сначала за рубежом, а потом и в нашей стране появились таблицы режимов декомпрессии для повторных в течение суток спусков (Правила водолазной службы Военно-морского флота, 2004 (ПВС ВМФ-2002); U.S. Navy Diving Manual, 1980).
Другой особенностью, связанной с развитием любительского подводного плавания, является то, что воздействию повышенного давления газовой и водной сред стали подвергаться женщины, подростки, лица пожилого возраста, особенности взаимодействия которых с повышенным давлением только начинают исследовать (Ушаков С.С., Чернов В.И., Шитов А.Ю, 2004).
При каждом воздействии повышенного давления окружающей среды в организме человека включаются компенсаторные реакции, не позволяющие выходить гомеостазису за пределы физиологического оптимума: при однократном спуске под воду, проведённому в соответствии с существующими правилами, в организме человека происходят изменения, не проявляющиеся в виде острого заболевания, но которые при многократных погружениях могут привести к структурным и метаболическим изменениям. При индивидуальной предрасположенности водолаза к факторам водолазного спуска, эти процессы служат причиной развития в организме дезадаптации, наступающей в форме декомпенсации той или иной системы и развития заболеваний, как специфических: ДБ, лёгочная форма отравления кислородом, так и неспецифических: артериальная гипертензия, нейроциркуляторная дистония, ишемические и дистрофические изменения миокарда, нарушения ритма и проводимости сердца, атеросклероз сосудов, облитерирующий эндартериит, варикозная болезнь вен, пневмофиброз, эмфизема лёгких, асептический остеонекроз (Нейман И.Л., Устюгов В.Н., 1975; Макколум Р.И., 1988; Кулешов В.И., Синьков А.П., 1996; Евстропова Г.Н. с соавт., 2000; Смолин В.В. 1992; Павлов Б.Н. с соавт., 2000; Мотасов Г.П. с соавт., 2000; Следков А.Ю., Довгуша В.В., 2003; Чумаков А.В., 2007; Evans D.E., 1984; Smith E.B., 1987).
Факторы водолазного спуска оказывают влияние на все органы и системы организма человека (Мясников А.П., 1977). Важнейшими из них, определяющими успешность выполнения профессиональной деятельности водолазами, являются сердечно-сосудистая (ССС) и центральная нервная системы (ЦНС) (Сапова Н.И., 1984, 1991; Вётош А. Н., Никонов С.В., 2006; Андрусенко А.Н., 2010). Заболевания ССС и ЦНС являются основной причиной отстранения водолазов от профессиональной деятельности (Солодков А.С., 1973; Полонский В.В., 1977; Мотасов Г.П. с соавт., 2003).
Все это ставит перед морской медициной новые задачи, одной из которых является выявление динамики функционального состояния организма различного контингента погружающихся под воду после многократных погружений, в том числе повторных в течение суток.
Цель исследования
Установить особенности состояния и закономерности изменения функций организма при многократных воздействиях повышенного давления воздушной и водной сред у водолазов-профессионалов и аквалангистов-любителей.
Задачи исследования:
-
Оценить стаж, суммарное время пребывания в условиях повышенного давления и интенсивность гипербарических воздействий у водолазов–профессионалов и аквалангистов–любителей различных возрастных категорий обоих полов.
-
Соотнести состояние функций организма со стажем, возрастом, суммарным временем и интенсивностью гипербарических воздействий.
-
Оценить изменения в сердечно-сосудистой и нервной системах водолазов-профессионалов и аквалангистов-любителей, развивающихся при однократном погружении в зависимости от предшествующей деятельности в условиях повышенного давления.
-
Выявить зависимость устойчивости к декомпрессионному газообразованию от пола водолаза, суммарного времени пребывания в гипербарических условиях и интенсивности гипербарических воздействий.
-
Исследовать влияние повторных в течение суток воздействий повышенного давления воздушной среды на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека, а также на уровень декомпрессионного внутрисосудистого газообразования.
Научная новизна исследования
Впервые приведён сравнительный анализ состояния функций организма различных групп людей, подвергающихся воздействию повышенного давления (водолазы-профессионалы, аквалангисты-любители обоих полов, с различным стажем и интенсивностью гипербарических воздействий). При этом впервые представлены данные инструкторов по дайвингу женщин, имеющих более 1000 спусковых часов.
Выявлена динамика функций важнейших систем организма человека, после повторных в течение суток спусков. Показано, что повторные в течение суток водолазные спуски на малые и средние глубины по режимам, регламентированным ПВС ВМФ–2002, увеличивают возникновение внутрисосудистого декомпрессионного газообразования как бессимптомного, так и приводящего к развитию клинических форм острой ДБ; ухудшают самочувствие, активность и настроение водолазов по сравнению с однократным спуском.
Впервые показано, что повторные в течение суток водолазные спуски на глубины 10 и 30 м вод. ст. приводят к снижению вагусного влияния на сердечно-сосудистую систему, хотя первое погружение на указанные глубины способствует активизации парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Теоретическая и практическая значимость
Выявлены особенности реагирования ССС и ЦНС на многократные погружения, в том числе повторные в течение суток, у различных категорий людей. Доказана высокая информативность предложенного показателя – интенсивности гипербарических воздействий.
Обоснована необходимость расширения научных исследований по вскрытию механизмов адаптации водолазов-профессионалов и аквалангистов-любителей к повторным в течение суток водолазным спускам.
Показано, что лица, неустойчивые к декомпрессионному газообразованию, при проведении повторных в течение суток спусков имеют высокий риск развития острой ДБ.
Положения выносимые на защиту:
-
Изменения, происходящие в организме при многократных гипербарических воздействиях, зависят от стажа, суммарного времени и интенсивности гипербарических воздействий.
-
У водолазов-профессионалов изменения состояния функций организма, возникающие при однократном гипербарическом воздействии, менее выражены, чем у аквалангистов-любителей;
-
Структура устойчивости к декомпрессионному газообразованию у водолазов-профессионалов отличается от таковой у аквалангистов-любителей и лиц, ранее не подвергавшихся гипербарическому воздействию;
-
Повторные в течение суток водолазные спуски увеличивают в постдекомпрессионном периоде интенсивность внутрисосудистого газообразования, что повышает риск возникновения острой декомпрессионной болезни.
Практическая реализация и внедрение результатов исследования
Результаты работы реализованы в методических рекомендациях по теме НИР «Состояние функций организма при повторных воздействиях повышенного давления воздушной среды» (№ VMA 03.10.14.0810/0249, шифр «Давление»), 2010.
По результатам исследования получен патент на изобретение № 2411007 от 10.02.2011 «Способ определения степени физиологической натренированности водолазов» и оформлены три рационализаторских предложения, принятых в Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова к использованию (удостоверения № 11144/6 от 07.10.2008, № 11641/5 от 12.10.2009 и № 12067/3 от 02.06.2010). Результаты исследований используются в учебном процессе кафедры физиологии подводного плавания Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, кафедры морской и подводной медицины Санкт-Петербургской Медицинской академией последипломного образования и Санкт-Петербургской морской школе Российской оборонной спортивно-технической организации.
Апробация результатов исследования
Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на 7 научно-практических конференциях, на научных совещаниях кафедры физиологии подводного плавания Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова (2005, 2006, 2007, 2010) и на межкафедральных совещаниях Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова (2008, 2010).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объём работы
Диссертация изложена на 216 страницах машинописного компьютерного текста и состоит из введения, четырёх глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка литературы, включающего 240 отечественных и 59 иностранных источников. Работа иллюстрирована 51 таблицей и 12 рисунками.
Портрет современного водолаза
Изменился в последние годы и контингент лиц, осуществляющих спуски под воду. Понятие, вкладываемое в термин «водолаз» на протяжении более чем тысячелетней истории проникновения человека под воду не раз менялось. Английское слово «diver» обозначает и ныряльщика и водолаза, дышащего непосредственно под водой или под повышенным давлением, в то время как в русском языке между ними есть определенная разница. В словаре Владимира Даля термин «водолаз» трактуется как «привычный ныряла...». Впрочем, и в древнегреческом языке, например, в бессмертной «Илиаде», Гомер обозначает наряльщиков различно — «арнеутер» или «кюбистетер», и это сложно для понимания хотя бы потому, что в античные времена никаких водолазов, в отличие от ныряльщиков, не существовало. Аппиан, живший в Александрии в III веке до нашей эры, определял их как «людей, занимающихся подводным морским трудом» (История Российского водолазного дела, 2002).
К концу восьмидесятых годов двадцатого столетия речь в стране, в основном, шла о военных и гражданских водолазах. Имелось ввиду что водолазы - это люди, причем исключительно мужчины, достигшие 18-летнего возраста, погружающиеся под воду для выполнения работы. При этом существовало подразделение на водолаза, водолаза-глубоководника, акванавта, аквалангиста и т.д. (Логунов К.В., 2010). То есть, подразделение велось по глубинам (глубоководник), на которых работал человек; по виду используемого снаряжения (аквалангист); по способу проникновения под воду (метод кратковременного или длительного погружения (акванавт), по принадлежности к ведомству (военный водолаз), характеру выполняемой работы (водолаз-взрывник) и т.д. (Правила Водолазной службы ВМФ-85, 1987; Правила Водолазной службы ВМФ-2002, 2004; Единые правила безопасности труда на водолазных работах, 1992). После серьезных изменений в общественно-государственном строе, начавшихся в 1989—1991 годах и продолжающихся до сих пор, достаточно стройная система водолазного дела исчезла, многие организации перестали использовать водолазов, а в Вооруженных Силах страны погружения под воду практически прекратились.
Затем, начиная с 2000 года, стала формироваться современная система погружений под воду, в которой большинство составляют коммерческие водолазы, работающие на глубинах до 60 м (глубоководные спуски единичны), есть немного водолазов в армии и на флоте (но не факт, что они регулярно погружаются. Хотя в последние несколько лет в таких силовых ведомствах страны как ФСБ, МВД, ФСО, МЧС стали активно действовать отряды подводного спецназа. Особенностью их деятельности являются повторные в течение суток спуски на малые и реже средние глубины с использованием регенеративного водолазного снаряжения, быстрая переброска из одной местности в другую, тяжелая физическая нагрузка) и большой отряд любителей подводного плавания (аквалангисты-любители, часто именуемые на западный образец дайверами), многие из которых имеют качественную подготовку и количество спусковых часов, значительно превышающее таковое у так называемых профессиональных водолазов. Кроме того, дайверы стали осваивать регенеративное снаряжение (по другой классификации - ребризеры), что не позволяет называть их аквалангистами. Лиц, осуществляющих спуски под воду с использованием искусственных газовых смесей называют техно-дайверами (Ушаков С.С., Мясников А.А., Чернов В.И., Шитов А.Ю., 2004).
Считается, что "история любительского подводного плавания или дайвинга ведет свой отсчет с 1943 года, когда Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян усовершенствовали дыхательный автомат акваланга (Кении Д., 1977; Меренов И.В. с соавт., 1989). Однако в последнее время историки не так однозначно отдают первенство этим специалистам. Подробнее об этом и других исторических аспектах водолазного дела можно узнать из выпусков Общества изучения истории и развития водолазного дела им. Р.А. Орбели и работ А.Ю. Следкова (История Российского водолазного дела, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009; Следков А.Ю., 2010).
Сейчас в мире почти 20 миллионов сертифицированных дайверов-любителей, тогда как 40 лет назад их было всего несколько сотен (Смирнов А., 2002). По данным на 2002 год в США ежегодно погружается под воду более 6 млн человек, совершающих более 18 млн дайвов (Сейц И., 2002). В России сертификаты PADI, одной из крупнейших организаций в мире, осуществляющей подготовку дайверов в 2002 году получили 6208 человек (Меркулова Е., 2003); для сравнения в Англии ежегодно выдается около 36000 подобных сертификатов. Тем не менее, наблюдается устойчивая тенденция роста количества аквалангистов-любителей в нашей стране.
Проблемой для гипербарической медицины является то, что, дайверы представлены лицами широкого возрастного диапазона (от подросткового.до пенсионного), разного состояния здоровья и пола (Мясников А.А., 2001; Куриков С.С., 2003; Следков А.Ю. с соавт., 2003; Ушаков С.С., 2005). Женщины стали активно увлекаться дайвингом, а так как доля женщин в структуре МО РФ растет с каждым годом (Белевитин А.Б., Шелепов А.М„ Абашин ВТ, 2009), актуальность погружений женщин под воду становится очевидной и для Вооруженных сил России. В соответствии с Перечнем должностей из 2000 наименований штатных должностей 169 (8,4%) могут быть замещены военнослужащими-женщинами. В настоящее время, по данным пресс-службы МО РФ, службу на различных должностях проходят более 160 тысяч женщин, что составляет 8,5% от численности всего личного состава, из них около 2500 служат на офицерских должностях (Даньков Е.А., 2011). При этом необходимо отметить, что влияние повышенного давления водной и воздушной сред на организм женщин практически не исследовано (Ушаков С.С, 2005; Мясников А.А., 2008). Поэтому в работе мы предприняли попытку в первом приближении оценить состояние здоровья женщин, подвергающихся воздействию факторов повышенного давления.
Таким образом, описывая состояние здоровья людей, работающих или отдыхающих в условиях повышенного давления и, естественно исследуя связь между особенностями водолазного труда и состоянием здоровья, стало некорректно использовать некоторые термины, так как сейчас они не отражают характер труда под водой (например, мы уже отмечали, что есть любители значительно «профессиональнее» водолазов-профессионалов). Не говоря уже о том, что коммерческие водолазы и военнослужащие в свободное от работы время могут заниматься дайвингом.
В связи с этим, в нашей работе мы будем использовать термин «водолаз» понимая под ним изначальный смысл - любой человек погружающийся под воду. Если обследуемые будут иметь устойчивые особенности деятельности, мы будем это дополнительно оговаривать. Анализируя литературные источники, мы естественно, будем использовать термины, предложенные авторами.
Работ, посвященных особенностям современного водолазного дела и медицинским проблемам подводных погружений, как любительских, так и профессиональных, немного. Следовательно, перед исследователями стоит задача оценить состояние здоровья современных водолазов. Чтобы решить эту задачу на первом этапе исследования мы проанализировали состояние здоровья 336 аквалангистов-любителей и 54 водолазов-профессионалов как мужчин, так и женщин, у 313 из которых проследили динамику функционального состояния организма после однократного имитационного погружения.
Основные звенья патогенеза декомпрессионной болезни
Наиболее полным и отражающим, по нашему мнению, современные представления о процессах насыщения и рассыщения организма индифферентным газом является представления о декомпрессионной болезни, высказанные Л.К. Волковым (1998). Декомпрессионная болезнь -профессиональное заболевание широкого контингента лиц, находящихся в условиях повышенного давления газовой среды, возникающее вследствие однократного или повторяющегося воздействия неадекватной декомпрессии, сопровождающейся образованием в организме свободного газа, проявляющееся, как правило, поражением ряда систем и расстройством их функций и выявляемое либо в непосредственной связи со снижением давления (острая декомпрессионная болезнь), либо без такой связи, в отдаленном периоде, у водолазов, кессонных рабочих, акванавтов с большим стажем работы (хроническая декомпрессионная болезнь). Определение подчеркивает основные признаки болезни: преимущественно профессиональный характер, причинную связь с неадекватной декомпрессией, приводящей к образованию в организме свободного газа, множественный характер поражений, возможность острого и хронического варианта клинического течения.
При декомпрессии создаются условия для пересыщения тканей индифферентным газом, а нормальный ход рассыщения организма от индифферентного газа может осложняться образованием газовых пузырьков. Для их образования в кровотоке у людей достаточно пересыщения тканей азотом на 20-40 кПа (Echenhoff R.G. et al., 1986, 1990). Газовые пузырьки образуются в первую очередь в венозных частях капилляров и затем, увеличиваясь, попадают в венозный кровоток (Бресткин А.П., 1958; Граменицкий П.М., 1967, 1973, 1974). Некоторые авторы утверждают, что газообразование в тканях происходит при больших пересыщениях индифферентным газом, чем в крови (Бресткин А.П., 1952).
Н.Н. Винничук с соавт. (1984) методом биомикроскопии показали, что газовые пузырьки в кровеносном русле образуются в две фазы. Первая фаза -появление газовых пузырьков сразу после декомпрессии и, вероятно, в период декомпрессии. Эти пузырьки возникают внезапно и быстро движутся по кровеносному руслу с током крови. Через некоторое время после декомпрессии (3-5 мин - это зависит от величины пересыщения) газовых пузырьков в кровеносном русле уже не видно. Спустя 5-30 мин после декомпрессии наступает вторая фаза образования газовых пузырьков. При этом первоначально у стенки кровеносных сосудов кое-где возникает газовая пленка. Затем газовые пузырьки появляются у стенки сосудов, как в местах образовавшейся газовой пленки, так и там, где обнаружить ее не удалось. Появившиеся газовые пузырьки постепенно увеличиваются до определенных критических размеров, отрываются от стенки сосуда и медленно перемещаются по току крови. При соприкосновении газовых пузырьков между собой слияния их не происходит. Движутся они вблизи стенок сосудов. Кровеносный сосуд с газовыми пузырьками напоминает горную речку, дно которой усеяно камушками.
Газовые пузырьки образуются в капиллярах, венулах и артериолах. В некоторых артериолах и венулах регистрируется стаз. Одновременно газовые пузырьки образуются и в тканях вне сосудов. Существуют различные точки зрения на возможность газообразования внутри клетки. Одни авторы (Зальцман Г.Л., Кучук Г.А., Гургенидзе А.Г., 1979) считают, что внутриклеточного постдекомпрессионного газообразования не происходит, другие — сообщают о возможности образования газовых пузырьков во всех жидких средах организма: межклеточной жидкости, лимфе, крови и внутри клетки (Мясников А.П., 1967, 1977; Новожилова А.П., Кулешов В Ж, Мясников А.А., Миргородская О.Е., Сонин Л.Н., 1999; Мясников А.А., 1999; Холленбек Дж.М., Андерсен Дж.К., 1988; Spenser М.Р. et al., 1969). Сравнение размеров клеток, их органелл и размеров газовых пузырьков подтверждает возможность образования последних внутри клетки.
Методика ультразвуковой локации, основанная на принципе Допплера, при локации через покровные ткани позволяет обнаруживать одиночные газовые пузырьки диаметром 40-50-мкм или множественные более мелкие -5-Ю мкм (Басов Л.Г., Бечак Б.В., Волков Л.К. и др., 1975; Волков Л.К., Мясников А.А., 1996; Меньшиков В.В., 1973; Горбатенко СВ., 1986). Сосудистые газовые пузырьки у собак при декомпрессии имеют диаметр от 19 до 700 мкм с серединой диапазона 80-120 мкм (Hills В.A., Bulter B.D., 1988). Таким образом, размеры внутрисосудистых газовых пузырьков, определяемых методикой ультразвуковой локации, сопоставимы с размерами клеток. А ведь существуют газовые пузырьки и с меньшим диаметром.
Интимный механизм возможного газообразования внутри клетки, а попадание сформированного газового пузырька в клетку, по понятным причинам, исключено, не исследован. Для исследования образования газовых пузырьков внутри клетки необходимо использование методик светооптической и электронной микроскопии в гипербарической физиологии и медицине.
В патогенезе декомпрессионной болезни важная роль принадлежит венозной газовой эмболии. В первую очередь это относится к тяжелым формам декомпрессионной болезни. П.М. Граменицкий с сотрудниками (Граменицкий П.М., 1967, 1974; Граменицкий П.М., Юрова К.С., 1967; Ардашникова Л.И., Евстропова Г.Н., Чудновская Л.А., 1973; Вавилов И.И., Граменицкий П.М., 1990) экспериментально доказали связь дыхательных и сосудистых нарушений при наиболее тяжелой форме декомпрессионной болезни, определяемой в зарубежной литературе как шок (Nashimoto L., Gotoh Y., 1978), с массивной венозной газовой эмболией. Доказано, в частности, что изменения дыхания и сердечной деятельности у животных при декомпрессионной и искусственной аэроэмболии принципиально сходны.
Пауэлл М.Р. с соавторами (1981) в опытах на животных установили прямую зависимость между выраженностью дыхательных и циркуляторных нарушений и скоростью внутривенного введения газа. Столь же очевидна роль газовой эмболии в происхождении неврологических форм декомпрессионной болезни с поражением центральной нервной системы. Ткани головного мозга поражаются преимущественно в результате артериальной газовой эмболии (Королев А.Б., 1988, 1989, 1990; Холенбек Дж.М., Андерсен Дж.К., 1988; Elliott D.H. 1969). Тяжесть клинических проявлений и распространенный характер поражения при острой спинальной форме декомпрессионной болезни свидетельствует о ведущей роли циркуляторных и ишемических расстройств в поражении спинного мозга (Елинский М.П., Попов А.К., 1966; Abebe М., 1991), причем причиной поражения также считают артериальную газовую эмболию. По современным представлениям артериальная газовая эмболия может возникнуть вследствие "проскока" венозных газовых пузырьков через сосуды малого круга или парадоксального шунтирования через незаращенное овальное отверстие, встречающееся у мужчин не менее, чем в 25% случаев (Ильин А.С., Воронов А.А., 1983; Ильин А.С., 1998; Wilmshurat Р.Т., Byrne J.C., Webb-Peploe М.М., 1990). Следовательно, при водолазных спусках наличие открытого овального отверстия может приводить к перерастанию венозной газовой эмболии, имеющей место более чем в половине случаев декомпрессии водолазов, в опасную для здоровья и жизни артериальную газовую эмболию" (Macleod М.А., Houston A.S., Kemp P.M., Francis TJ., 1996). Г.Л.Зальцман с соавт. (1979) отмечают, что самый неблагоприятный вариант развития декомпрессионной газовой эмболии, когда происходит тромбирование концевых сосудов большого круга кровообращения. В этом случае нарушения могут в какой-то мере компенсироваться развитием коллатерального кровообращения, а также за счет уменьшения интенсивности "аэробных метаболических процессов в тканях с компенсаторным усилением анаэробных процессов.
Оценка гипербарического воздействия у аквалангистов-любителей и водолазов-профессионалов
Для характеристики гипербарического воздействия использовались следующие показатели: водолазный стаж, исчисляемый в месяцах и суммарное время пребывания в гипербарических условиях в часах.
В таблице 5 приведены характеристики гипербарического воздействия на аквалангистов-любителей и водолазов-профессионалов обоих полов.
Отметим, что в нашей стране женщины стали погружаться под воду всего несколько лет тому назад, поэтому группа женщин, профессионально занимающихся подводным плаванием, так малочисленна.
При анализе полученных данных выявлена умеренная прямая корреляционная связь между продолжительностью водолазного стажа и суммарным временем пребывания в условиях гипербарической среды. Значения коэффициента корреляции Пирсона между указанными характеристиками приведены в таблице 6.
Однако в анализируемой выборке выявлены лица, имеющие как небольшую продолжительность водолазного стажа при относительно длительном времени пребывания в условиях гипербарии, так и небольшое время пребывания в гипербарической среде при длительном водолазном стаже. Так, у аквалангиста-любителя К., 42 лет, водолазный стаж составляет 27 лет при суммарном времени пребывания в условиях гипербарической среды всего 102 часа, а аквалангист-любитель Н., 29 лет, за 2 месяца «набрал» 70 спусковых часов. Исходя из этого, появилась потребность введения интегрального показателя, который отражал бы как водолазный стаж, так и суммарное время пребывания в условиях гипербарии. Таким показателем, по-нашему мнению, может стать показатель интенсивности гипербарических воздействий (формула 2).
Интенсивность пребывания в условиях гипербарии определяли на основании данных за 12 месяцев, предшествующие моменту обследования. Период для определения интенсивности гипербарических воздействий был ограничен двенадцатью месяцами в связи с отсутствием в некоторых случаях у аквалангистов-любителей, да и. у водолазов-профессионалов, документальных подтверждений водолазных спусков и снижения достоверности анамнестических данных, но главное из-за того, что гипербарическая нагрузка именно в последний год оказывает влияние на состояние функций организма.
Показатель интенсивности ни в коем случае не заменяет показатели стажа и суммарного времени пребывания в условиях гипербарии, но дополняет их.
Для оценки гипербарического воздействия аквалангистов-любителей и водолазов-профессионалов разного возраста обследуемый контингент был разделён на три возрастные категории: менее 31 года, от 31 до 40 лет и старше 40 лет.
При анализе гипербарического воздействия у обследуемых аквалангистов-любителей различных возрастных групп выявлено (таблица 7) следующее: у лиц мужского пола в возрасте менее 31 года интенсивность гипербарических воздействий составляет 4,00±0,63 часа в месяц, что значимо больше (р 0,05) аналогичного показателя в других возрастных группах, как у мужчин, так и у женщин. Значимых различий в интенсивности гипербарических воздействий между мужчинами и женщинами в возрастной группе менее 31 года не выявлено.
В возрастной группе от 31 года до 40 лет у мужчин водолазный стаж и суммарное время пребывания в гипербарических условиях значимо больше (р 0,05), чем у женщин. Однако различий в интенсивности гипербарических воздействий не выявлено.
Характеристика гипербарического воздействия обследуемого контингента водолазов-профессионалов и дайв-инструкторов различных возрастных категорий представлена в таблице 8. В-возрастной группе от 31 года до 40 лет у лиц мужского пола суммарное время пребывания в условиях гипербарии значимо больше (р 0,05), чем у женщин, достоверных же различий в стаже и интенсивности не выявлено.
В возрастной группе старше 40 лет у лиц мужского пола водолазный стаж 267,43±77,44 месяцев и суммарное время пребывания в условиях гипербарии 2214,29±700,00 часов значимо больше (р 0,05 и р 0,01 соответственно), чем у женщин 32,3 5± 14,90 месяца и 900,00±478,61 часов соответственно. Показатель же интенсивности гипербарических воздействий в указанной возрастной группе у женщин несколько выше, чем у мужчин, однако различия являются не достоверными в виду малой численности дайв-инструкторов женщин старше 40 лет.
При анализе интенсивности гипербарических воздействий у водолазов-профессионалов и дайв-инструкторов мужского пола пик интенсивности водолазных спусков наблюдается в возрасте от 31 до 40 лет и составляет 14,19±2,73 часа в месяц, что значимо больше (р 0,05) аналогичного показателя в возрастных группах моложе 30 и старше 40 лет: 9,36±4,06 и 7,83±2,97 часа в месяц.соответственно.
У водолазов-профессионалов и дайв-инструкторов женского пола значимых различий в интенсивности гипербарических воздействий между возрастными группами не выявлено, вероятно, ввиду малой численности групп.
Влияние повторных в течение суток гипербарических воздействий воздушной среды на состояние функций организма человека
В исследовании с участием 30 испытуемых оценивали следовые реакции организма водолазов в ответ на повторные в течение суток гипербарические воздействия. После оценки состояния функций организма и субъективного статуса испытуемые были разделены на две сопоставимые группы. Испытуемых, отнесённых к первой группе, подвергали воздействию повышенного давления воздуха 0,2 МПа, испытуемых, отнесённых ко второй группе - 0,4 МПа (см. главу 2.1.).
Динамика показателей сердечно-сосудистой системы при повторных в течение суток гипербарических воздействиях представлена в таблице 45.
При анализе полученных данных выявлено, что однократное воздействие повышенного» давления воздуха равного 0,2 МПа и 0,4 МПа-вызывало значительное снижение частоты сердечных сокращений, ударного объёма сердца, минутного объёма кровообращения, индексов Робинсона, Эванса и кровообращения, а также увеличение периферического сопротивления сосудов-у всех испытуемых. После однократного воздействия повышенного давления несколько снизилось систолическое артериальное давление, а также возникло значительное увеличение уровня диастолического артериального давления (особенно у испытуемых первой группы). После однократного воздействия повышенного давления наблюдался сдвиг баланса влияния вегетативной нервной системы на гемодинамику в сторону парасимпатического отдела.
При повторном воздействии повышенного давления воздушной среды такие показатели, как диастолическое артериальное давление, ударный объём сердца, минутный объём кровообращения, периферическое сопротивление сосудов, как в первой, так и во второй группах, возвращались к исходным данным, или имели тенденцию к возвращению (систолическое артериальное давление, пульсовое давление, индекс Робинсона, вегетативный индекс Кердо).
В таблице 46 представлена динамика показателей электрокардиограммы испытуемых при повторных в течение суток гипербарических воздействиях. После однократного воздействия воздушной среды происходило достоверное (р 0,001 и р 0,01) увеличение интервала QT: от 0,368±0,013 с до 0,389±0,016 с в первой группе и от 0,375±0,011 с до 0,400±0,010 с во второй группе. После повторного гипербарического воздействия показатели QT имели тенденцию к возврату к исходным данным: 0,375±0,015 с в первой группе и 0,388±0,008 с во второй группе. На рисунке 10 представлена динамика изменения интервала QT. Достоверные различия (р 0,05) между первой и второй группами имелись по интервалу PQ после однократного воздействия повышенного давления воздушной среды. В первой группе указанный показатель составил 0,141±0,01 с, а во второй группе - 0,156±0,007 с.
В таблице 47 представлена численность электрокардиографических синдромов, выявленных у испытуемых при повторных в течение суток гипербарических воздействиях. Однократное воздействие повышенного давления воздушной среды вызывало у испытуемых синусовую брадикардию, синусовую (дыхательную) аритмию и синдром ранней реполяризации желудочков. После повторного гипербарического воздействия численность лиц с синусовой брадикардией существенно снижалось, как в первой, так и во второй группах. Количество лиц, имевших дыхательную аритмию и синдром ранней реполяризации желудочков, практически не изменялось.
В таблицах 48 и 49 представлена динамика показателей кардиоритмограммы в покое и при активной ортостатической пробе. При анализе показателей кардиоритмограммы обращает на себя внимание следующее: после однократного гипербарического воздействия наблюдался достоверный рост математического ожидания, максимального и минимального значений, размаха, SDNN, общей мощности спектра, моды, общей и нормированной мощности быстрых волн; отмечалось достоверное снижение коэффициента монотонности,.индекса напряжения, LF/HF, pNN50. Однако после повторного воздействия повышенного давления воздушной среды большинство из указанных показателей возвращались к исходным, и не имели с ними достоверных различий.
Показатели центральной нервной системы при повторных в течение суток гипербарических воздействиях представлены в таблице 50. Достоверных различий в показателях ЛП ПСМР и РДО между исходными данными и данными после однократного и повторного имитационных «водолазных» спусков, как в первой, так и во второй группах не выявлено. При анализе показателя КЧСМ отмечается тенденция к его увеличению после однократного гипербарического воздействия в обеих группах. После повторного воздействия повышенного давления воздушной среды отмечается тенденция к его снижению у испытуемых первой группы и достоверное (р 0,05) снижение у испытуемых второй группы. Динамика показателя КЧСМ представлена на рисунке 11.
В таблице 51 и на рисунке 12 показана динамика показателей субъективного состояния испытуемых при повторных гипербарических воздействиях. У испытуемых второй группы выявлено достоверное снижение показателей самочувствия, активности, настроения, а также интегрального показателя субъективного состояния по сравнению с исходными данными и с данными, полученными после однократного имитационного «спуска». Также показатели субъективного состояния у испытуемых второй группы после повторного «спуска» достоверно меньше (р 0,05) аналогичных показателей в первой группе.
Одним из критериев степени влияния повышенного давления воздушной среды на организм при повторных погружениях является определение у испытуемых уровня декомпрессионного внутрисосудистого газообразования после каждого воздействия. После однократного гипербарического воздействия у всех испытуемых УВГ составлял 0 баллов по шкале Спенсера в модификации Л.К.Волкова. У испытуемых первой группы декомпрессионное внутрисосудистое газообразование после повторного водолазного спуска также составляло 0 баллов, а у двух испытуемых второй группы УВГ после повторного гипербарического воздействия был равен 0,33 балла (регистрировался шумный сигнал кровотока после физической нагрузки, сигналы от газовых пузырьков не регистрировались). У остальных испытуемых второй группы УВГ равен 0 баллов.
Помимо этого; испытуемый Ж., 38 лет, имевший УВГ после повторного спуска 0,33 балла; через 8 часов после повторного выхода из-под повышенного давления воздуха почувствовал ноющие боли слабой интенсивности: в правом плечевом суставе. На момент осмотра: жалобы на дискомфорт в правом? плечевом суставе. Со стороны органов и систем без видимой патологии; активные и пассивные движения в суставе не ограничены. Выставлен диагноз: «Декомпрессионная болезнь, лёгкой степени тяжести. Суставная; форма». Проведена лечебная рекомпрессия по кислородному режиму (ЛВС ВМФ-2002), тепловые процедуры на область поражённого сустава. По окончании рекомпрессиш и- при:, динамическом наблюдении в течение трёх суток состояние испытуемого удовлетворительное, жалоб нет.
Таким образом, представленные в главе 3 результаты свидетельствуют, что для характеристики особенностей профессиональной деятельности водолазов-профессионалов и активного- отдыха аквалангистов-любителей, недостаточно стажа и суммарного времени пребывания под повышенным давлением. Необходимо дополнительно оценивать показатели интенсивности пребывания в гипербарических условиях за последний год.
У лиц, систематически подвергающихся воздействию повышенного давления воздушной и водной сред, формируется кардиогемодинамический стереотип, проявляющийся у мужчин, снижением частоты сердечных сокращений, увеличением систолического и диастолического артериального давления, снижением ударного объёма; сердца- и минутного объёма кровообращения и увеличением периферического сопротивления сосудов. У женщин в ответ на увеличение интенсивности гипербарических воздействий наблюдается снижение парасимпатического влияния на сердечно-сосудистую систему. Повышение интенсивности гипербарических воздействий снижает подвижность нервных процессов в зрительном анализаторе.
В периоде последействия однократного имитационного водолазного спуска у водолазов-профессионалов, в отличие от аквалангистов-любителей, не выявлено достоверных изменений в функционировании сердечнососудистой системы. У аквалангистов-любителей выявленные сдвиги не выходят за рамки физиологической нормы.
Изменения, возникшие под влиянием однократного воздействия повышенного давления воздуха равного 0,2 МПа и 0,4 МПа, свидетельствуют о повышении парасимпатического влияния на сердечно-сосудистую систему, повторное гипербарическое воздействие приводит к снижению вагусного влияния на гемодинамику. Также повторные водолазные спуски на средние глубины увеличивают риск возникновения декомпрессионного газообразования, как бессимптомного, так и приводящего к развитию клинических форм декомпрессионной болезни.
