Физиологические механизмы саногенных ефектов горного климата. Укр. Переклад.

Г л а в а I

ФАКТОРИ ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ І ЇХНЯ ДІЯ НА ОРГАНІЗМ

Саногенез і рівні здоров'я

Термін «саногенез» походить від двох латинських слів: «запо» - здоров'я й «депез15» зародження, походження, розвиток. «Мепз запа т согроге запо» - «у здоровому тілі здоровий дух», говорили древні римляне. Зміст цього терміна - розвиток і зміцнення нормального, фізіологічного, здорового стану організму. У медичному лексиконі широко використається протилежне поняття - «патогенез», тобто розвиток патологічного стану або захворювання. Проаналізувавши частоту використання в науковій літературі кожного із цих слів, легко переконатися, що термін «патогенез» зустрічається в сотні разів частіше, ніж «саногенез». Чи не означає це, що проблемам розвитку захворювань ми приділяємо значно більше уваги, чим проблемам забезпечення здоров'я?

Сучасні подання про здоров'я, або про так називану норму, не мають математичної чіткості. Як і багато інших біологічних понять, вони допускають широкі варіації, обумовлені специфікою біологічної форми організації матерії з наявністю багатьох ступенів волі. Тому, якщо людина не пред'являє істотних скарг на свій стан, лікар констатує: «практично здоровий». Однак таке визначення не виключає наявності схованої недуги, що виявиться після підвищеної психоемоційної, фізичної або іншої форми навантаження або після закінчення певного часу. Таке визначення не виключає й того, що людина буде залишатися здоровим до моменту зустрічі з патогенним фактором, що перевищує по силі захисні здатності організму. Іншими словами, поняття «здоров'я» може мати кілька градацій, що характеризують різний рівень стану організму людини, різна запас його міцності при зустрічі з несприятливими факторами навколишнього середовища.

Стародавні греки, що цінували рівною мірою культуру духу й культуру тіла, уміли розрізняти сховані резерви здоров'я. Вони виділяли кілька рівнів здоров'я людини: 1) тіло, здорове до межі; 2) тіло здорове, але не до межі; 3) тіло не здорове, але й не хворе; 4) тіло хворе; 5) тіло хворе до межі (мал. 1). Було б дуже цікаво зрівняти розподіл населення по цих категоріях» за старих часів і тепер.

11У цей час важко відновити кількісне співвідношення осіб, що входять у кожну з перерахованих категорій у часи Гіппократа. Разом з тим спіральний розвиток еволюції дозволяє затверджувати, що життя сучасної людини, що протікає в умовах антропогенно зміненого навколишнього середовища, не менш насичене різними наслідками цивілізації, чим життя стародавнього грека або римлянина несприятливими природними впливами нативной середовища або військовими колізіями.

Тіло не здорове, але й не хворе

Рис. 1. Рівні здоров'я, шляхи саногенеза й патогенезу

Танатогенез

Статистика затверджує, що середня тривалість життя європейця XX в. стала в 3-4 рази довше, ніж на рубежі нової ери. Молодий пеон або легіонер умирав від епідемії або удару меча без попередніх хронічних захворювань. У наш час структура популяції зрушилася убік похилого віку, для якого типові в'янули поточні тривалі захворювання. Тому, якби на ліву чашу гігантських ваг покласти число осіб, що ставляться до I й II рівнів здоров'я, а на праву - до IV й V рівнів, то за період від Гіппократа до С. П. Боткіна стрільця ваг, очевидно, пройшла б більшу частину шкали ліворуч праворуч. Автори думають, що відносна чисельність осіб III рівня - «тіло не здорове, але й не хворе» - також зросла б пропорційно розвитку промислового потенціалу й споживання енергії на душу населення.

Сучасна медицина має у своєму розпорядженні потужний арсенал фармакологічних засобів. Їхня розробка й застосування дозволили зменшити небезпека епідемічних інфекційних захворювань, значно полегшити вага протікання соматических патологічних процесів, позбавити людини від надмірних болючих відчуттів. Але є й зворотна сторона прогресу фармакології. По даним Всесвітньої Організації Охорони здоров'я, біля

30 % всіх захворювань у цей час обумовлені застосуванням лікарських засобів й іменуються «лікарською хворобою». Якщо додати до цього захворювання, що виникають у результаті виробничої діяльності людини, гипокинезии, урбанізації, хімізації й ряду інших наслідків промислового розвитку, необхідність пошуку нових, немедикаментозних шляхів оздоровлення населення стає досить очевидною. Незважаючи на схематичність подань Гіппократа, його класифікація рівнів здоров'я людини дає можливість наочно показати, що існує один шлях переходу зі стану здоров'я в стан хвороби - патогенез і два шляхи відновлення здоров'я - саногенез і реабілітація. Доти, поки організм перебуває на рівні II або III градації, перехід його в більше високу категорію здоров'я відбувається як процес спонтанного саногенеза за допомогою творчої праці, фізичної культури й спорту. Якщо організм низведен до IV або V щабля, перехід його в більше високу категорію теоретично можливий шляхом мимовільного процесу выздорозления - рекреації. Однак значно більш часто в такій ситуації людин вдається до допомоги лікаря, лікувальних засобів і спеціальних, спрямованих на відновлення ослаблених сил і можливостей організму заходів - медичної реабілітації. І саногенез, і рекреація, і реабілітація спрямовані на переміщення організму з нижчої в більше високу градацію стану, на забезпечення максимально можливого ступеня здоров'я індивідуума.

В основі процесу саногенеза (і рекреації) лежить одне з фундаментальних властивостей біологічної форми організації матерії - здатність підтримки й збереження в різних умовах відносної сталості внутрішнього середовища - гомеостази-са. Подання про принципову важливість такої сталості для всіх форм життя, висунуті Клодом Бернаром і розвинені Вальтером Кенноном, справедливі як для фізіологічних умов існування, так і для більшості патологічних процесів і захворювань. Нервові й гуморальні механізми біологічної регуляції підтримують структурна й функціональна сталість внутрішнього середовища, у тому числі при ушкодженні або випаданні частини структур, що забезпечують певні функції. Іншими словами, саногенез реалізується за допомогою тих же механізмів, які регулюють фізіологічне протікання життєвих процесів - эубиоз.

Структурною основою саногенеза є властива весь живому здатність до регенерації анатомічних утворень і відновленню забезпечуваних ними функцій. Найбільше повно регенерація здійснюється на рівні найпростіших й одноклітинних. У багатоклітинних процес регенерації має ряд обмежень, відновлення структури найчастіше неповне. Компенсація дефекту вимагає перебудови сполучених фізіологічних систем, адаптації організму до нових внутрішніх умов життєзабезпечення. «Цілющої силоміць природи» (в15 теснат.пх па-

13т.игае) називали цю здатність до самовідновлення лікарі минулих сторіч. Саме ця властивість організму А. А. Прочанин уважала «кращим помічником лікаря й хворого» [49]. У той період розвитку медицини, коли вибір медикаментозних засобів був не настільки широкий, як зараз, цілюща сила природи організму служила основним фактором видужання. Завдання лікаря полягало в тому, щоб не перешкоджати, а сприяти природній рекреації й саногенезу. Недарма перша заповідь медицини говорила: «не шкодь». Організм - це стійка система, що має у своєму розпорядженні власні засоби стабілізації, захисти й напади.

Відповідні фізіологічні реакції організму на роздратування реалізуються протягом часток секунди. Відповідні реакції організму на ушкодження розтягуються на багато годинників і доба. Високі темпи сучасного життя, природно, вступають у певний конфлікт із повільними темпами природних процесів самовідновлення. Пошуки засобів і способів прискорення природного анатомічного й функціонального відновлення вилилися у виникнення одного з молодих напрямків сучасної медицини - реабілітації. Медичну реабілітацію можна розглядати як один з варіантів відбудовного лікування осіб IV й V рівня здоров'я, при якому природні механізми саногенеза доповнюються й активізуються спеціальними впливами.

Сучасний спосіб життя істотно відрізняється від умов життя наших предків. Ще 100-150 років тому більшість людей підкоряли свою фізіологічну активність природному світловому дню, гранично навантажували м'яза фізичною працею, споживали свіжі, натуральні продукти харчування, джерельну воду, вдихали польове й лісове повітря. Міський житель кінця XX в. підкоряє свою фізіологічну активність соціальному розпорядку, що рідко відповідає світловому дню, обтяжений психоемоційними перевантаженнями на тлі недостатньої м'язової діяльності. Він споживає продукти, що пройшли тривалий шлях від грядки до обіднього стола, що піддавалися кількаразовим обробкам, і воду, що поставляє системою централізованого водопостачання, вдихає повітря, денатурований промисловими підприємствами й міським транспортом. Десин-хронозы й нефізіологічний спосіб життя на тлі наростаючого забруднення навколишнього середовища стали причиною виникнення нових форм патології, що одержали назву «хвороб цивілізації». Все це сприяє підвищенню захворюваності й інтенсивному розвитку медичної реабілітації.

За даними ВІЗ, близько 10 % населення земної кулі мають органічні або функціональні відхилення, зафіксовані відповідними лікувальними установами. Однак відомо, що навіть у високорозвинених країнах частина населення не звертається в медичні установи. Багато країн позбавлені розгалуженої мережі таких установ і кваліфікованої

медичної допомоги. У ряді країн можливості діагностики обмежені й існують адміністративні тенденції до заниження відомостей про захворюваність. Тому дійсна частка осіб з явними ознаками патології повинна бути значно більше наведеної.

Існує поняття «донозологическая стадія захворювання». Виявлення осіб, що ставляться до цієї категорії,- надзвичайно важке завдання, що повністю залежить від кваліфікації лікаря. Чим більше показників життєдіяльності організму буде піддано дослідженню, тим більше шансів виявити сховану форму патології. Практично кожна людина, доходити зрілого віку, несе в собі таємні або явні наслідки перенесених у дитинстві захворювань, стресових ситуацій, особливостей харчового режиму, травм й інших впливів середовища. У дитячому і юнацькому віці організм людини має у своєму розпорядженні максимальні компенсаторні можливості, високою пристосовністю. Це забезпечує відсутність суб'єктивних відчуттів прихованих дефектів організму. У періоді зрілості, у міру інтенсифікації трудової діяльності й вікового зниження резервних можливостей організму, наслідку перенесених раніше захворювань і виробничих вредностей починають усе більш явно й більш наполегливо турбувати людини. У міру старіння, на тлі інволюції органів і тканин, коли їхні резервн-можливості прогресивно знижуються, наслідку перенесених протягом всього життя подій поступово усе більше й більше проявляються й до певного віку позначаються повною мірою. Іншими словами, немає осіб, якою не потрібні саногенные або заходи, що реабілітують, так само, як і немає віку, у якому ще рано рекомендувати такі впливи.

Арсенал засобів, що сприяють відновленню здоров'я, дуже широкий. Він складається з основних і допоміжних заходів. Основним засобом саногенеза й реабілітації залишаються функціональна діяльність, гармонічне сполучення адекватного фізичного навантаження й специфічного навантаження найбільш слабкої ланки організму. Ніякий інший засіб по ефективності свого дії, що відновлює, не може зрівнятися із природною фізіологічною стимуляцією діяльності відповідного органа. Атрофовані після тривалої іммобілізації м'яза кінцівки можна відновити шляхом систематичних вправ значно швидше, ефективніше, ніж штучної электростимуляцией або будь-якими іншими способами. Реабілітація міокарда після перенесеного інфаркту повно досягається шляхом дозованого фізичного навантаження, що стимулює діяльність м'яза серця й всіх пов'язаних з нею. біохімічних, фізіологічних і біофізичних процесів.

Реабілітація системи зовнішнього подиху людини, перенесшего неспецифічне респіраторне захворювання або вимикання частини легені із процесу газообміну, найбільше ефективно протікає при дозованому фізіологічному навантаженні й систематиче-

ской тренуванню дихальних м'язів. Заходу щодо усунення наслідків будь-якого захворювання з переважною поразкою якої-небудь тканини повинні бути в першу чергу спрямовані на адекватну резервним можливостям активізацію специфічної діяльності цієї тканини. При неможливості довільного керування органом у випадку порушення эфферентной іннервації або діяльності центральних механізмів регуляції використаються методи лікувальної электростимуляции, що імітують нервову регуляцію й властиві їй трофічні впливи. Мобілізація збережених резервних можливостей - основний шлях реабілітації. Іммобілізації показана тільки при грубих анатомічних дефектах і тільки в початковий період відновлення з наступною мобілізацією всіх механізмів саногенеза.

Допоміжні засоби реабілітації носять неспецифічний характер. Вони спрямовані на зміцнення загальних сил :организма, нормалізацію реактивності, відновлення або підвищення властивих йому темпів регенерації, поліпшення нервнотро-:фического й гуморального забезпечення скомпрометованих патологічним процесом тканин. Одне з найважливіших завдань всіх допоміжних засобів - поліпшення постачання тканин субстратами окислювання, киснем і гуморальними регуляторами обміну. Досягнення цього ефекту можливо за допомогою інтенсифікації системної й регионарной гемодинамики, збільшення хвилинного обсягу подиху й альвеолярної вентиляци, поліпшення мікроциркуляції, оптимізації вентиляционно-перфузионных відносин, нормалізації проникності аэрогематического й ге-матопаренхиматозного бар'єрів. До допоміжних засобів реабілітації варто віднести фармакологічні способи корекції функцій, гуморальну стимуляцію й замісну терапію. Інший клас допоміжних засобів реабілітації включає різні форми кліматичного й бальнеологічного лікування, масаж, фізіотерапевтичні й інші неспецифічні процедури загальзміцнювального характеру.

Серед різних допоміжних засобів відновлення здоров'я людини особливо перспективним може бути використання різнобічних цілющих властивостей гірського клімату. Дослідженню цього у вітчизняній і закордонній літературі присвячено чимало оригінальних й оглядових робіт [1-3, 16-19, 31, 46, 67, 88, 142, 151-155, 192, 338, 340, 373, 391]. Установлено, що перебування на висоті й подих гірським повітрям роблять виражений позитивний ефект при бронхіальній астмі, хронічних бронхітах, вторинних анеміях, астенічних станах, деяких формах лейкозів, атеросклерозі й інших станах. Перелік захворювань, у лікуванні яких гірський клімат виявляється основним або допоміжним засобом відновлення, може бути значно розширений. Установлено, що після перебування в гірських санаторіях у ряді випадків досягається більше виражений терапевтичний ефект, чим після перебування в умовах морського узбережжя. Проте питання про показани-

ях і протипоказаннях до призначення лікування гірським кліматом, ширина спектра лікувальної дії й віддалені результати такого впливу вивчені недостатньо.

Існує ще один, не менш важливий аспект проблеми. Це використання профілактичного загальзміцнювального й тонізуючого ефекту гірського клімату для масового оздоровлення населення, для підвищення стійкості до різних несприятливих факторів середовища. Застосування гірського клімату з метою масового саногенеза населення вимагає детального обліку специфіки дії різних факторів, типових для гірських умов, і обліку індивідуальної реакції організму на переміщення в нові умови. Тому не зайва річ уточнити, що ми маємо на увазі під словом «клімат» й які фактори можуть впливати на біологічні процеси в здоровому й хворому організмі.

Фактори й особливості гірського клімату

Поняття «клімат» має кілька значеннєвих значень. До теперішнього часу відомо близько 60—70 визначень цього поняття. Уперше термін «клімат», буквально означаюче нахилення сонячних променів, був уведений давньогрецьким астрономом Гиппархом (190—120 р. до н.е.). Потім це поняття розвивалося іншими давньогрецькими вченими. Приблизно до кінця XVIII в. панувала думка, що клімат визначається висотою сонця над обрієм. Відповідно до цього подання існувало дев'ять климатов. Перший ставився до смуги на 12° широти до півночі й півдня від екватора, інші климаты розділялися колами широт через 5,5°. Усе, що північніше 50° с. ш., зараховувалося до дев'ятого клімату, у той час считавшет ненаселеним. Південна півкуля, про яке нічого не було відомо, взагалі ні до якого клімату не зараховувалося.

Надалі був прийнятий інший розподіл. Земля ділилася на 36 климатов по обох сторони від екватора. Район поблизу екватора, де різниця між найбільшими й найменшими днями в році становила до 1 ч, ставився до першого клімату. Там, де ця різниця була 1-2 ч,- до другого й т.д. до 24-го клімату. Крім того, між полюсом і полярним колом було ще 12 климатов. Там, де сонце не заходить до одного, півтора, двох, двох з половиною місяців, думали 26-29-й климаты аж до 36-го в полюса, де сонце не заходить шість місяців.

Незабаром, однак, люди переконалися, що середні умови погоди в цих так званих однакових кліматичних зонах різні, і почали шукати тому пояснення. З'явилися нові визначення клімату. Найбільш повне було дано А. Гумбольдтом в 1845 р. у його відомій книзі «Космос». По А. Гумбольдту, клімат- насамперед позначає «специфічну властивість атмосфери, що залежить від безперервної спільної дії рухливої поверхні моря, поборозненої плинами протилежних температур, що випромінює тепло суши, що визначає величезну розмаїтість відносно своєї орографії, фарбування й стани покриву». Але й це визначення протрималося недовго. З 70-х років XIX в. клімат трактується вже «як загальний стан погоди в певнім місці або в певній країні або, точніше кажучи, сукупність середніх величин і властивостей всіх метеорологічних елементів є не що інше, як те, що називають кліматом якого-небудь місця» [56].

В 20—30-х роках і на початку 50-х років XX в. знову розгорілися дискусії по кліматі. І лише в 70-х роках було дано сучасне визначення поняття клімату як сукупності ста-р! тистических властивостей кліматичної системи за досить дли-^ тельный, але обмежений проміжок часу. При цьому до заснував ным факторам, що визначають клімат даного району, відносять інтенсивність сонячного висвітлення, прозорість атмосфери, відбивну здатність поверхні Землі, вологість повітря й кількість опадів. Оцінка особливостей кліматичної зони здійснюється по середній температурі повітря й поверхні землі, кількості сонячних днів, силі й напрямку вітрів, варіаціям магнітного поля, ряду інших геофізичних і геліофізичних показників. Континентальний клімат характеризується великою різницею середніх температур зимових і літніх місяців, відносно малою кількістю опадів. Клімат узбережжя морів й океанів відрізняється незначною різницею середніх місячних температур, але високою вологістю, інтенсивними вітрами й більшим обсягом опадів.

Гірський клімат володіє рядом відмінностей від континентального або морського клімату. Ці відмінності багато в чому визначають своєрідність реакції організму тварин і людини на умови навколишнього середовища. Чим вище місцевість над рівнем моря, тим нижче атмосферний тиск (табл. 1). Зменшення атмосферного тиску приводить до розширення газів, що заповнюють багато порожнин тіла — внутрішнього вуха, шлунка й кишечнику, що може _; викликати неприємні відчуття. Якщо підйом відбувається швидко, ; наприклад по канатній дорозі або в кабінеті літака, то людина \ відчуває притуплення слуху й почуття тиску у вухах. Якщо '; підйом відбувається повільно, наприклад, при пішохідній прогул-. ке, швидкість збільшення обсягу газів невелика й більша частина їх устигає продиффундировать у кров. При повільному підйомі людин не випробовує неприємних відчуттів, але це не доводить, що знижений атмосферний тиск не впливає на організм. Багато з людей з особистого досвіду знають, що зниження атмосферного тиску перед непогодою супроводжується неприємними відчуттями в області серця й суглобів.

Загальний атмосферний тиск визначається сумою тисків всіх газів, що входять до складу атмосфери. Звідси зниження загального атмосферного тиску супроводжується зменшенням парціальних тисків газів, що становлять основну масу атмосфери - азоту й кисню. У міру зростання висоти над

Та'блица 1. Залежність загального атмосферного тиску, парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі й альвеолярному повітрі від висоти місцевості над рівнем моря

Висота	Загальний тиск повітря, Рв про		Парціальний тиск кисню, Ро2		Парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі, РА про2
н. у.м. тыс. м	гПа	мм рт. ст.	гПа	мм рт. ст.	гПа	мм рт. ст.
0	1013,1	760,0	212,8	159,6	202,9	149,7
0,5	954,4	716,0	200,4	150,4	190,6	140,5
1,0	898,6	674,1	188,7	141,6	• 178,8	131,7
1,5	845,4	634,2	177,5	133,2	167,7	123,3
2,0	794,6	596,1	166,9	125,2	157,0	115,3
2,5	746,6	560,1	156,8	117,6	147,0	107,8
3,0	700,9	525,8	147,2	110,4	137,3	100,6
3,5	657,4	493,2	138,1	103,6	128,2	93,7
4,0	616,2	462,3	129,4	97,1	119,5	87,2
4,5	577,1	432,9	121,2	90,9	111,3	81,0
5,0	539,9	405,0	113,4	85,1	103,5	75,2
5,5	516,8	387,7	108,5	81,4	98,7	71,6
6,0	471,6	353,8	99,0	74,3	89,2	64,4

рівнем моря (я.у. м.) парціальний тиск азоту й кисню экспоненциально знижується (мал. 2), і тим більше різко, чим вище зміст цих газів в атмо- р, гПа сфері. Зміст азоту в повітрі — 78 %, кисню — близько 21 %. Тому парціальний тиск кисню (Ро,) зі збільшенням висоти еоо-\ н.у. м. убуває повільніше, ніж парціальний тиск азоту. Для організму тварин і людини зниження парціального тиску кисню у вдихуваному й альвеолярному повітрі виявляється більше істотним фактором, чим зниження парціального давши- ^т~\ ления азоту [62, 303].

«Высокогорье визначається

першу чергу висотою над рівнем моря»,- писав один з найбільших вітчизняних фахівців в області дослідження властивостей гірського клімату .

\ Саме цей фактор, у силу його універсального впливу на різні біологічні структури й визначальної ролі кисню в енергетичному забезпеченні всіх функцій організму, варто розглядати як основний вплив при переміщенні людини з рівня моря в гірську місцевість.

Спрямованість і ступінь виразності фізіологічних реакцій на переміщення в гірські умови визначаються рівнем парціального тиску кисню (Ро₂) і реактивністю організму. На висоті 2-4 тис. м н.у. м. гірський клімат може стати причиною виникнення патологічного стану -і гірської хвороби; при підйомі до 6-7 тис. м - гострого набряку легені. Гірський клімат може загострити плин схованого процесу або компенсованого стану [2, 34, 62, 70, 141, 171, 237, 363,

I 377]. З іншого боку, переміщення людини в умови гірського клімату на висоту 2—2,5 тис. м н.у. м. здавна застосовується з метою лікування ряду захворювань, впливає на кровотворення, подих і кровообіг, процеси обміну речовин в організмі, на загальний стан і самопочуття людини [6, 15, 18, 28, 46, 47, 53, 57, 151, 235—237, 240, 319, 344, 372, 393, 400 й ін.]. Позитивна або негативна дія гірського клімату на організм залежить від швидкості зниження парціального тиску кисню, що супроводжують факторів, індивідуальної чутливості організму до зниження Ро₂ , його здатності адаптуватися до змінених умов [36, 323, 383, 391]. Виходячи зі ступеня виразності впливу гірського клімату на організм людини, прийнято виділяти кілька зон, розташованих на різних висотах над рівнем моря. В одній з перших класифікацій гірських рівнів, запропонованої Леви [56], назва «гірський клімат» позначало висоти від 0 до 400 м н.у. м. Висоти від 400 до 1000 м н.у. м. були віднесені до среднегорному (субальпийскому) клімату. Висоти від 1000 до 1700 м розглядалися по цій класифікації як високогірні. Багато авторів відзначають, що кліматичні зони в горах залежать від рівня снігової лінії. Для зони Південної Європи снігова лінія проходить на рівні близько 3000 м н.у. м. Нижче її (до 2000 м) простирається зона альпійських лугів. Від 2000 до 1000 м н.у. м., як правило, ростуть хвойні ліси, які в міру зниження переміняються змішаними й листяними лісами.

Згласно іспанської класифікації гірських рівнів, висоти до 1000 м н.у. м. визначаються як низкогорье, від 1000 до 2000 - як среднегорье, понад 2000 м н.у. м.- як високогір'я. У зв'язку з тим що зона заселення й виробничої діяльності челове-

ка в цей час значне розширилася, А. Д. Берштейн запропонував класифікацію гірських рівнів, засновану на фізіологічних критеріях. Відповідно до цієї класифікації [46] виділяють три зони гірського клімату.

Низкогорье — до 750—1000 м н.у. м. Характерною рисою цієї зони є те, що в її межах людин не випробовуємо негативного впливу недоліку кисню ні в умовах спокою, ні при напруженій роботі (у порівнянні з рівнем моря).

Среднегорье — у межах від 1000 до 2500—3000 м н.у. м. В умовах спокою й помірної діяльності в організмі здорової людини (залежно від його індивідуальних особливостей) не виникає істотних функціональних змін. Напружена м'язова робота в межах даної зони супроводжується більш-менш вираженим кисневим голодуванням і відповідними змінами в стані організму (у порівнянні з рівнем моря).

Високогорье — від 2500—3000 м н.у. м. і вище. Уже в умовах спокою в організмі людини виявляється комплекс функціональних змін, властивих вираженої кисневої недостатності.

Класифікація А. Д. Берштейна зручна для практичних завдань і виходить із оцінки стану організму людини в конкретних умовах. Однак навряд чи можна погодитися з тим, що на рівні 1000-3000 м н.у. м. в умовах спокою й помірної діяльності в організмі не виникає істотних функціональних змін. У наступних параграфах наведені матеріали, що свідчать про істотні перебудови фізіологічного статусу організму на цих висотах.

Сучасні подання про вплив гірського клімату на організм людини розглядають весь комплекс умов життя, ' що включає як природні, так і соціально-економічні фактори навколишнього середовища. До природних факторів гірського клімату, що робить прямий або непрямий вплив на фізіологічну діяльність людини, відносять: зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі, зниження загального атмосферного тиску, зменшення температури й абсолютної вологості повітря, збільшення інтенсивності сонячного випромінювання, особливо його ультрафіолетової частини, посилення вітрів, аномалії магнітного й гравітаційного полів, підвищення концентрації аэроионов, аномалії розподілу хімічних елементів у воді. До соціально-економічних факторів гірського клімату відносять: соціальний уклад даного регіону, культурно-побутовий рівень колективу, його етнічні, професійні й емоційні особливості. Облік перерахованих факторів дозволив М. М. Миррахимову виділити чотири, гірські пояси, (мал. 3).

Низкогорье (від 500 до 1000—2000 м н.у. м.). Вплив умов середовища на здоров'я й трудову діяльність людей практично не перевищує таке в порівнянні із прилеглими рівнинами.

Нормативи виробничих показників залишаються такими ж як на рівні моря. '

Среднегорье (від 1200—1400 до 2000—2500 м н.у. м.). У більшості здорових людей істотних відхилень від норми не спостерігається. У деяких осіб самопочуття навіть поліпшується Нетренованим особам потрібно 10—12 днів для адаптації! після чого можлива трудова діяльність у звичайних межах або при невеликих зниженнях виробничих норм. Плин деяких захворювань і травм обтяжується, інших, навпаки, поліпшується. Тут, як й у першій зоні, доцільне розміщення курортних установ. Одяг і житла мають потребу в утепленні на тривалу пору року. Харчування вимагає підвищення калорійності, вітамінізації, а в деяких місцевостях — регулювання мінерального складу.

Высокогорье обжите (від 2000—2500 до 4000—4500 м н.у. м.). У більшості знову прибулих людей період адаптації подовжується. Спостерігаються ті або інші адаптаційні розлади, що проявляються в зниженні працездатності, що вимагає вкорочення робочого дня або зміни ритму роботи. Плин багатьох захворювань обтяжується. Гігієнічні вимоги до одягу, житлу, харчуванню підвищені й специфічні. Лікувально-профілактичні установи для спеціалізованої допомоги тут, як правило, створювати недоцільно, госпіталізація маложелательна. Хворих варто транспортувати на менші висоти.

Високогір'я сніжне (від 4000—4500 м н.у. м. і вище). Постійне проживання людей на цьому ярусі різко обмежено. Природні фактори впливають на організм людини завжди негативно. Працездатність навіть у тренованих осіб значно знижена. Для виробничої, наукової й спортивної діяльності люди можуть підніматися на такі висоти на порівняно короткий час і після достатньої акліматизації (краще східчастої). Плин майже всіх хвороб і травм обтяжується, різко зростає кількість гірських дезадаптации. Альпіністи, наукові, виробничі колективи й вахти супроводжуються спеціально підготовленими медичними працівниками [153, 155].

Граница кожного ярусу, як було встановлено А. Гумбольдтом, залежить від близькості до екватора й сезону року: чим тепліше гірський регіон, тим границя ярусу вище. Тому в близькі до екватора гірських районах як снігова лінія, так і границі ярусів проходять на більших висотах. У міру видалення від екватора границі ярусів зрушуються в область більше низьких рівнів (мал. 4). Типовим прикладом широтного зрушення рівнів може бути клімат гірських районів Антарктиди - висоти порядку 2,5- 3 тис. м н.у. м. у цьому регіоні ставляться до категорії сніжного високогір'я, фізіологічні процеси протікають із високою напругою, фізична й психічна працездатність людини значно знижені [151].

^Основним фактором, що визначає реакцію організму на переміщення в умови гірського клімату, є висота місцевості над рівнем моря. Чим вище піднімається людина, тим нижче стає загальний атмосферний тиск і парціальний тиск кисню у вдихуваному повітрі. Оскільки надходження кисню в клітки мікроорганізмів, рослин і тварин відбувається головним чином за рахунок дифузії, потік кисню в клітку прямо пропорційний різниці парціальних тисків кисню в позаклітинному й внутрішньоклітинному середовищі. Чим нижче парціальний тиск кисню в повітрі, тим більші обмеження надходження кисню в організм. Недостатнє постачання кліток киснем на більших висотах приводить до обмежень

23процесу біологічного окислювання, зменшенню кількості звільняє энергии, що, теплопродукції, обмеженню всіх видів функціональної й пластичної діяльності клітки [349, 371, 397]. Різні види тварин неоднаково переносять зниження парціального тиску кисню в навколишнім середовищі [62, 403]. Багато видів тварин, акліматизовані до високогір'я, живуть на більших висотах протягом всього життя. Так, сніжні

барси постійно перебувають вище снігової лінії, спускаючись у зону альпійських лугів лише на час полювання. Тури й архари проводять життя на висотах понад 3-3,5 тис. м н.у. м. Приручені яки здатні транспортувати вантажі на висоти, де коня із працею переміщають масу власного тіла. Собаки, що виросли в місцевостях на рівні моря, при переміщенні на висоту 4 тис. м н.у. м. граються на сніжних тропах, де людині доводиться заощаджувати кожен рух. Кішки погано переносять висоту порядку 3,5-4 тис. м і гублять здатність розмножуватися там, де собаки приносять нормальне потомство.

В експериментальних дослідженнях здатності різних тварин зберігати життєздатність при гострої гипоксической гіпоксії під вакуумним дзвоном показано, що в умовах імітованої висоти 10 тис. м н.у. м. найменш стійкими виявляються миші, більше стійкими - кролики й пацюки, а максимальний час виживання характерно для морських свинок [36], природний ареал яких перебуває в гірських районах Анд. Види,

природно акліматизовані до гірського клімату (морські свинки, архари, яки, лами й ін.), мають ряд функціональних і морфологічних особливостей, що забезпечують їм можливість виконання фізичних навантажень і всіх життєвих функцій в умовах низького парціального тиску кисню.

У межах кожного виду існують особини, що відрізняються своєю чутливістю й витривалістю до обмежень надходження кисню. Розроблено способи виділення високому низкоустойчивых до гіпоксії особин. Показано, що для лабораторних пацюків час виживання на імітованій висоті И тис. м варіює від 30 до 900 з й індивідуальна характеристика стійкості особини закономірно відтворюється при повторних випробуваннях. Виявлено деякі фізіологічні й біохімічні особливості високо- і низкоустойчивых до гіпоксії тварин, які дозволяють прогнозувати індивідуальну стійкість організму до гострого гипоксической гіпоксії. Показано, що різні лінії того самого виду тварин характеризуються неоднаковою стійкістю до недоліку кисню [36]. Такі розходження в реакції на зниження парціального тиску кисню обумовлені генетичною й біохімічною неоднорідністю

будь-якої популяції.

Серед людей також існують особи, що характеризуються високої й низкою стійкістю до недоліку кисню. Підйом у гори в деяких осіб викликає ознаки гірської хвороби на висоті 2-2,5 тис. м, у той час як інші без попередньої адаптації піднімаються на висоту 4-4,5 тис. м з гарним саме-, чувствием [22, 26, 46]. Спеціальні дослідження показали, що стійкість людини до зниженого парціального тиску кисню може бути значно підвищена шляхом попереднього тренування [3, 6]. У той же час вихідна чутливість людини до гіпоксії і його здатність пристосовуватися до нових умов - адаптабельность - генетично детерміновані. Дослідження на моно- і дизиготных близнюках, що дозволяють вичленувати спадкоємні й средовые компоненти реактивності, підтверджують, що чутливість організму до змін парціального тиску кисню й вуглекислого газу передається в спадщину з досить твердим ступенем відтворення [135, 187, 188, 351, 352, 363, 383]. Народи, що постійно живуть у горах в умовах низького парціального тиску кисню, проходять твердий природний добір і здобувають ряд особливостей анатомічного, фізіологічного й біохімічного характеру, які дозволяють їм здійснювати всі життєві функції й виконувати певну фізичну роботу на висоті 4,2-4,8 тис. м н.у. м. ,[47, 353, 374]. Більш детально особливості адаптації аборигенів високогір'я розглянуті

нижче.

Крім фактора зниженого парціального тиску кисню на людину, що перебуває в горах, діє знижений атмосферний тиск. Так, якщо на рівні моря тиск у ясний

25. день досягає близько 1013 гПа (760 мм рт. ст.), те на рівні 2 тис. м н.у. м. воно становить усього 795 гПа (596 мм рт. ст.), а на висоті 5 тис. м знижується майже вдвічі, становлячи 540 гПа (405 мм рт. ст.). Існує точка зору, що зниження атмосферного тиску при переміщенні в гори не викликає істотних змін у стані людини, оскільки, як правило, підйом відбувається повільно. Можна погодитися з тим, що для організму найбільш важливим фактором є парціальний тиск кисню. Але й фактор загального атмосферного тиску вносить свій внесок у реакцію людини на переміщення в умови гірського клімату [162, 354, 374, 389, 406].

Відомо, що, перебуваючи на рівні моря, деякі люди дуже чуйно реагують на повільну зміну атмосферного тиску, коли стрілка барометра переміщається з оцінки «ясно» на оцінку «похмуро» або «дощ». При цьому абсолютне значення атмосферного тиску може знизитися всього на 10-15 гпа (7-12 мм рт. ст.) або менш того, але й цього досить, щоб у людини з'явилися неприємні відчуття в області серця, суглобів або головні болі, пов'язані зі зміною артеріального тиску й мозкового кровотока. Природно, що такою підвищеною чутливістю, як правило, володіють люди, перенесшие ті або інші захворювання, або люди похилого віку. Проте сам факт здатності організму реагувати на настільки малі зміни атмосферного тиску може свідчити про те, що ряд фізіологічних функцій залежить від тиску й зміна його в гірських умовах на 100-: 200 гпа не може не відбитися на об'єктивних і суб'єктивних показниках стану організму.

Один із частих проявів у перші дні після приїзду в гори - зміна гостроти слуху, відчуття «закладених» вух, аналогічне тому, що відбувається при підйомі на висоту в кабіні літака. І в першому, і в другому випадку це відчуття викликане перепадом атмосферного тиску, розширенням повітря 1 у порожнині внутрішнього вуха. При нормальній прохідності евстахиевых труб, що з'єднують порожнину внутрішнього вуха із глоткою, досить здійснити ковтальний рух або позіхнути, щоб вирівняти тиску усередині й поза порожниною й позбутися від неприємного відчуття. Багато міських жителів, вдыхающие денатуроване повітря транспортних магістралей і пересушених паровим опаленням жител, не можуть похвастатися нормальним станом слизуватих оболонок носоглотки й достатньою прохідністю евстахиевых труб. Для нормалізації тиску в лолости внутрішнього вуха їм потрібно кілька доби, після чого , гострота слуху відновлюється.

< Ще одним прикладом «чистого» дії зниження атмосфер-

ного тиски може бути гострий зубний біль, викликана розширенням газоподібних продуктів у закритій порожнині зуба при карієсі, або метеоризм, що виникають при підйомі в гори [297]. Крім того, спостерігається ряд симптомів, де практично невіз-

25

можна відокремити сочетанное дія зниження атмосферного тиску й зменшення парціального тиску кисню - це головні болі й розлади зору, пов'язані зі змінами мозкового кровотока, неприємні відчуття в області серця, обумовлені змінами коронарного кровотока, погіршення загального самопочуття й зниження працездатності в перші дні перебування на висоті 1,5-2,5 тис. м н.у. м. Тому можна затверджувати, що дія фактора зміни атмосферного тиску на 100-200 гпа вивчено недостатньо, але навряд чи можна погодитися з думкою про фізіологічну індиферентність кровообігу, подиху й інших життєвих процесів до зрушень цього компонента гірського клімату.

Специфіка гірського клімату різних регіонів визначається не тільки висотою над рівнем моря, але й іншими кліматичними особливостями місцевості - інтенсивністю сонячної радіації, температурою повітря, межами її добових коливань, абсолютною й відносною вологістю повітря, ступенем його іонізації, якістю води, інтенсивністю вітрів і рядом інших елементів клімату.

Відомо, що на рівні моря інтенсивність сонячної радіації залежить від товщини шаруючи атмосфери, крізь яку проходить сонячний промінь, від хімічного складу повітря, його прозорості, кількості в ньому пилу й інших факторів. У складі сонячних променів, крім видимого (світлового) спектра, є більше короткохвильові - ультрафіолетові й більше довгохвильові - інфрачервоні промені. Із загальної кількості енергії сонячних променів частка ультрафіолетової частини спектра становить лише близько 1 %, проте саме ультрафіолетові (УФ) промені мають особливо важливе біологічне значення, хоча значна частина їх поглинається у верхніх шарах атмосфери (мал. 5).

Честь відкриття біологічної дії Уф-лучей належить датському лікареві Н. Р. Финсену, що виявив (1896 р.) їхню цілющу дію при туберкульозному процесі шкіри, нагнітальних проявах при віспі, бактерицидна дія на багато мікроорганізмів. Він сконструював перші Уф-облучатели й заклав основи фототерапії. У цей час відомо, що Уф-облучение в першу чергу впливає на шкіру людини, стимулюючи перетворення 7-дегидрохолестерина у вітамін Оз. Тривала відсутність впливу Уф-радиации на шкіру приводить до виникнення схованої хронічної недостатності вітаміну ПРО, що проявляється в широкому поширенні порушень мінерального обміну, карієсу зубів у дорослого населення й рахіту в дітей. Крім прямого впливу на шкіру й фотобіологічні процеси Уф-облучение викликає ряд системних фізіологічних ефектів, найбільш вивченими серед яких є підвищення тонусу симпато-адреналовой системи, активація ыитохондриальных і микросомальных ферментів, інтенсифікація продукції ряду гормонів, підвищення рівня загальної неспецифічної резистентності організму [99, 147, 177, 284].

27Показано, що навіть при однократному УФ-облучении субэри-темными дозами систолическое й диастолическое артеріальний тиск знижується протягом доби й утримується на зниженому рівні протягом декількох днів. Під впливом Уф-облучения знижується рівень холестерину в крові, збільшується переносимость глюкози, зменшується концентрація тирозину

/

у сироватці крові. Профілактичне Уф-облучение, що передує імунізації, знижує ризик алергійних наслідків вакцинації й сприяє підвищенню ефективності імунізації. У дітей, що одержувала взимку сеанси Уф-облучения, більше висока толерантність до простудних захворювань у порівнянні з контрольною групою.

Відомо, що вітамін У бере участь у регуляції мінерального обміну, у тому числі солей кальцію. У світлі новітніх даних про ролі іонів кальцію в регуляції внутрішньоклітинних процесів [124] фізіологічне значення Уф-облучения організму представляється особливо важливим. При Уф-облучении відбувається гальмування секреції паратгормона. Це, у свою чергу, приводить до посилення резорбції фосфатів у бруньках, підвищенню їхньої концентрації в плазмі, що ініціює процеси гліколізу, зокрема в еритроцитах.

Одним із продуктів гліколізу в еритроцитах є 2,3-ди-фосфоглицерат (ДФГ), що регулює швидкість зв'язування й віддачі кисню гемоглобіном. Установлено, що крива дисоціації оксигемоглобіну залежить від змісту ДФГ в еритроциті. Дефіцит ДФГ зрушує криву дисоціації вправо й гальмує віддачу кисню. Після Уф-облучения організму в еритроцитах створюються умови для більше повного насичення гемоглобіну киснем і полегшення звільнення кисню в тканинах.

Еритема шкіри, що виникає при УФ-облучении, приводить до утворення ряду високоактивних гуморальних регуляторів фізіологічних процесів. Показано, що після УФ-облучения шкіри в що утвориться экссудате зростає зміст простагланди-нов Д₂, Е₂, Г_2а. Одночасно підвищується кількість 6-окси-Пгги. Установлено, що між виразністю еритеми й збільшенням в экссудате змісту простагландинов існує пряма залежність. Оскільки простагландины характеризуються високої вазоактивностью, можна чекати наявності прямого взаємозв'язку між зростанням їхнього змісту й активацією мікроциркуляції, збільшенням числа функціонуючих капілярів і площі гематопаренхиматозного бар'єра в життєво важливих тканинах.

Показано, що Уф-облучение організму стимулює гемопо-этическую систему, сприяючи високої продуктивності кісткового мозку. При цьому відбувається потенциация гемопоэтического дії зниженого парціального тиску кисню й Уф-облучения шкіри. У механізмі цього ефекту можуть відігравати роль не тільки простагландины, але й продукти розпаду кліток шкіри, ушкоджених Уф-излучением сонця, зокрема гистамин, регуляторні пептиди й некрогормоны. У фізіологічних експериментах і кли-нико-физиологических спостереженнях показано, що під впливом Уф-облучения відбувається прискорення процесів регенерації, активізуються деякі реакції імунітету, строки загоєння ран скорочуються.

У клінічній практиці електричні джерела Уф-излуче-ния знаходять усе більше широке застосування в комплексі профілактичних і лікувальних заходів при специфічних і неспецифічних захворюваннях легені. Установлено, що Уф-облучение гальмує альтеративно-экссудативные й гнойно-некротические процеси, активізує регенерацію епітелію великих і середніх бронхів, підсилює неспецифічну противомикробную захист при гострому й хронічному запаленні легенів.

У хворих бронхіальною астмою й астматичним бронхітом субэритемные дози Уф-облучения роблять гипосенсибилизирую-щий ефект, підтверджений як клінічно, так і лабораторно. Він проявляється в нормалізації змісту в крові гистамина, гепарина, церулоплазмина, комплементарної активності сироватки, фагоцитарної активності нейтрофилов, шкірно-алергійних реакцій. Одночасно спостерігається нормалізація показників зовнішнього подиху.

29При використанні електричних джерел Уф-излучения в закритих приміщеннях відбуваються нагромадження следовых кількостей озону й аэроионизация повітря. Тому частина ефектів може бути віднесена до комплексу сполучених факторів. Штучні джерела Уф-излучения широко використаються в гірничорудній промисловості для підвищення неспецифічної резистентності й продуктивності праці, зниження захворюваності робітників. Показано, що Уф-облучение виробничих приміщень знижує бактеріальну обсемененность більш ніж в 10 разів. Регулярні сеанси Уф-облучения зменшують захворюваність, підвищують імунологічну реактивність, індекс бактерицидності шкіри зростає більш ніж у два рази.

Усе більше широке клінічне застосування знаходить спосіб прямого Уф-облучения крові в плоских кварцових кюветах із протокою венозної крові пацієнта. Повторні Уф-облучения крові дозволяють зняти болючі синдроми при ішемії міокарда, поліпшити мікроциркуляцію й реологические властивості крові [99, 147, 177]. Незважаючи на відсутність теоретичного обґрунтування такого впливу, клінічна ефективність процедури обумовлює її високу популярність серед лікарів і хворих.

Ультрафіолетове випромінювання характеризується високою енергією, здатної робити як стимулююче, так і руйнівна дія, наприклад, опіки шкірних покривів на більших висотах. У природних умовах інтенсивність Уф-излучения пропорційна висоті місцевості над рівнем моря: чим вище розташована місцевість, тим більше частка Уф-спектра в сонячному потоці. Гірські регіони характеризуються високою інтенсивністю Уф-области спектра. Прозорість атмосфери гірських районів, відсутність у повітрі пилових часток створюють особливо сприятливі умови для проникнення більшості складових сонячного спектра до поверхні ґрунту.

Руйнівна дія Уф-лучей на біологічні структури добре ілюструються даними про кількість мікроорганізмів в одиниці об'єму повітря на різних висотах. Відомо, що на рівні моря мікробне число залежить від сезону й досягає максимуму в літньо-осінній період (табл. 2). На висоті 1,5 тис. м для всіх сезонів мікробне число виявляється в 3- 4 рази нижче, а на висоті 2,5 тис. м - в 7-13 разів нижче, ніж на рівні моря [71, 345]. Природно, що у випадках, коли патологічний процес в організмі підтримується постійним екзогенним реинфицированием, подих гірським повітрям може бути одним з істотних факторів саногенеза.

Сонячні промені видимого спектра також роблять на організм людини значний вплив [25, 349, 362]. Дослідження, проведені різними авторами по вивченню явищ фотоперіодизму - добових змін активності, пов'язаних із тривалістю світлового дня, показали, що всі живі утворення піддаються вираженій стимулюючій дії світла на інтенсивність обміну речовин. У людини й вищих хребетних

Таблиця 2. Середньорічне й среднеквартальное зміст бактерій у повітрі (1 мм³) на різних висотах

	Среднеквартальные дані
Висота н.у. м.,					Среднегодо-
тыс. м	Зима	Весна	Літо	Осінь	вые дані
0,500	385	1362	2685	900	1289
1,0	130	833	1871	700	882
1,5	100	404	753	319	399
2,0	81	236	378	267	238
: 2,5	56	151	205	377	215
3,0	61	156	153	201	151
3,5	51	166	193	172	148
4,0	43	95	97	75	79
4,5	22	71	93	39	55
5,0	25	28	65	29	34
5,5	23	20	45	21	26
6,0	12	13	40	23	24
6,5	5	11	22	13	16

рецепція світла здійснюється сітчастою оболонкою ока, передається в зоровий аналізатор, що активує всі форми діяльності головного мозку, у тому числі й секрецію нейрогормонов.

Дослідження фотоперіодизму в птахів показали, що ефект стимулюючого впливу світла реалізується через діяльність ендокринних залоз. Додаткове висвітлення збільшує вироблення в них гонадотропных гормонів, підвищує їхню полову активність і продуктивність, однак, як показали спеціальні дослідження, у птахів із закритої світлонепроникним ковпачком головою додаткове висвітлення також підвищує активність полових залоз. Це свідчить про те, що сприйняття світла здійснюється не тільки через органи зору, але, очевидно, і через інші ділянки поверхні тіла.

Прямі дослідження впливу інтенсивності світлової ділянки сонячного спектра на діяльність ендокринних залоз у людини нам не відомі. Однак показано, що у великої рогатої худоби й овець інтенсивність діяльності гіпофіза, надпочечников, щитовидної й підшлункової залоз залежить від освітленості й довжини світлового дня. Ці дані дозволяють уважати, що інтенсивність світлового потоку стимулює гуморальну регуляцію обмінних процесів через активацію вироблення гонадотропных і соматотропних гормонів гіпофіза, що має прямі зв'язки із зоровим аналізатором. Докладний огляд експериментальних досліджень фотоперіодизму в рослин і тварин наведений у монографії В. В. Скрипчинского [211].

Інфрачервоні (ИК) промені сонячного спектра, поглинаючись шкірою, підвищують її температуру, приводять до розширення шкірних посудин - гіперемії. При надмірному інфрачервоному опроміненні може підвищитися температура крові й внутрішніх органів. Підвищення температури тканини стимулює обмінні процеси, що

31широко використається при лікувальному застосуванні локальних теплових процедур шляхом контактної передачі тепла або впливу спрямованим інфрачервоним потоком.

Спеціальні дослідження впливу Ик-облучения на шкірну чутливість до електричного й механічного роздратування показали, що малі дози опромінення підвищують чутливість шкіри [144, 174]. Променисте тепло змінює збудливість м'язової тканини й спинномозкових центрів. При інтенсивності опромінення 0,15-0,20 кал/хв схований період спинномозкового рефлексу подовжується, що свідчить про розвиток процесу гальмування. У міру збільшення інтенсивності й тривалості опромінення ефект стає усе більше вираженим.

Установлено, що інфрачервоне опромінення викликає не тільки місцеві, узколокализованные ефекти, але позначається й на збудливості інших, віддалених органів [163, 174]. У клінічних умовах теплові процедури, широко використовувані для купирования невралгічних, миалгических, артритических проявів захворювань, істотно знижують болючі відчуття [307, 355]. Наведені дані підтверджують, що локальне або загальне опромінення тіла Ик-потоком здатно робити виражений фізіологічний ефект, модулюючи збудливість центральної нервової системи й виконавчих органів. У гірських районах завдяки малій товщині атмосфери й високого ступеня її прозорості організм людини зазнає впливу від всіх складених елементів спектра сонячного випромінювання - ультрафіолетових, світлових й інфрачервоних променів.

Кліматичні умови більшості гірських районів характеризуються різко континентальним кліматом зі значними сезонними й добовими перепадами температури. Близькість сніжних вершин і гірських рік з низькою температурою води приводить до того, що при ясній сонячній погоді, коли вся енергія сонячного випромінювання досягає поверхні Землі, температура повітря й ґрунту в літній період досягає 20—25 °С и більше. Поява хмарності й похмура погода приводять до швидкого похолодання — температура повітря протягом 1 ч може понизитися на 8—10 °С. Аналогічні різкі перепади температури відбуваються у зв'язку з добовою зміною освітленості. Нічна температура може знижуватися в порівнянні з денний на 10—15°С (мал. 6). Відповідно абсолютна й відносна вологість повітря змінюється в межах, які в 4-5 разів перевищують добові варіації цих параметрів на рівні моря. Оскільки помірне зниження температури збільшує кровонаповнення посудин малого кола, контрастні температури вдихуваного повітря в гірських умовах можуть бути однієї із причин сприятливого впливу гірського клімату на багато форм легеневих захворювань [334, 367].

Одной з типових особливостей гірського клімату є вітри. Внаслідок неоднакового нагрівання гірських хребтів і долин, північних і південних гірських схилів виникає значитель-

ная різниця в температурі повітряних мас. Цьому в певній мері сприяє добова періодичність коливань температури на висотах. Найбільш характерні так називані гірничо-долинні вітри, що представляють собою місцеву циркуляцію повітря з добовою періодичністю. Оскільки в денний час гірські хребти нагріваються швидше, щільність повітря над ними зменшується, і потік вітру направляється з долинних районів до гірських вершин.

Рис. 6. Добові варіації температури повітря в сел. Терскол (висота 2,1 тис. м н.у. м.)

стільниках знижується швидше, щільність повітря зростає, вітер дує з гір у долини. Сильні вітри часто називають гірським бризом, він може бути обумовлений обміном повітря між двома схилами долини, які неоднаково нагріваються.

Сильні й рвучкі вітри з високою температурою й зниженою відносною вологістю можуть виникати як прояв фена. Так, вітри, що дують із гір у долини, нерідко тривають до доби й більше. Вони прискорюють танення снігів, а влітку роблять дію, що висушує. Фёновые вітри підвищують температуру повітря за добу на 6—8°С, а іноді навіть на 15—20 °С. Одночасно відносна вологість може знизитися на 40- 50 % і навіть на 60-70 %. Середня швидкість вітру досягає при цьому 3- 5 м/с.

Ппро мерю збільшення висоти місцевості температура повітря і його вологість знижуються. Низька вологість підвищує випар води з поверхні шкіри й слизуватих оболонок око, верхніх дихальних шляхів людини. Тому на висоті легко тріскаються губи, шкіра кистей рук й особи, зневоднювання може привести до ушкоджень слизуватої оболонки верхніх дихальних шляхів. Ушкодженню слизуватих і шкіри відкритих частин тіла на більших висотах сприяє й висока інтенсивність потоку ультрафіолетових променів

У гірському повітрі в малих кількостях утримується один з біологічно високоактивних газів — озон. Підвищена концентрація озону в гірському повітрі виникає за рахунок розрядів атмосферної електрики. Концентрація озону може досягати 1,0—2,5 мг на 100 м³ повітря. Навіть у таких малих кількостях озон як один з найсильніших окислювачів робить біологічну дію, реалізована як рефлекторним шляхом, так і завдяки безпосередній дії домішок цього газу в альвеолярному повітрі на структури аэрогематического бар'єра й сур-фактантной системи легені.

Особливе значення багато дослідників надають високій іонізації повітря гірських районів. Причиною підвищеної концентрації аэроионов, з одного боку, є висока електризація повітря й велика кількість електричних розрядів, а з іншого боку - наявність гірських рік і водоспадів, розпилення заряджених водних часток з високим ступенем дисперсності. По механізму виникнення й фізичних властивостей аэроионы відрізняються від іонів розчинів. Істотну роль у їхньому виникненні грають також природні випромінювання радіоактивних речовин, що втримуються в ґрунті багатьох гірських масивів, ультрафіолетове випромінювання сонця й космічних променів.

Під впливом часток високої енергії молекула газу диссоциирует з утворенням електрона й позитивно зарядженого аэроиона. електрон, Що Звільнився, приєднується до однієї з электрически нейтральних молекул газу, образуя негативно заряджений аэроион молекулярних розмірів. На такий аэроион, у силу електростатичних взаємодій, осідають нейтральні молекули газу, образуя нормальний газовий аэроион з негативним зарядом. Аналогічно формується й аэроион з позитивним зарядом. Атмосферні іони такого роду називаються легенями, або швидкими, аэроионами.

У звичайних умовах у кожному кубічному сантиметрі повітря над сушею утвориться близько 10 пар аэроионов в 1 с. Легені аэроионы здатні швидко переміщатися в електричному полі - їхня рухливість досягає 1-2 див/с. Вони легко віддають свій заряд навколишнім часткам або предметам. Взаємодіючи один з одним, аэроионы різних знаків здатні рекомбинировать і нейтралізуватися. У результаті цього в повітрі відбувається постійне й безперервне їхнє руйнування.

Зустрічаючи на своєму шляху зважені в повітрі порошини, димові частки, мелкодисперсные бризи гірських струмків і водоспадів або інші частки, легені аэроионы осідають на них, передаючи часткам свій заряд. Таким шляхом виникають важкі аэроионы, рухливість яких на 3—4 порядки нижче, ніж легенів. Електричний заряд великих пилових часток сприяє більше швидкому їхньому осіданню й очищенню повітря від забруднення. В 1 див³ чисте заміське повітря втримується до 1000 пар легких іонів з позитивним і негативним знаками [63, 69]. Приблизно стільки ж у ньому й важких аэроионов. У забруднений-

ном пилом, вихлопними газами й викидами промислових підприємств повітрі великих міст число легенів аэроионов знижується в 5—6 разів, досягаючи 150—200 в 1 див³ повітря. Число важких аэроионов, навпаки, зростає. Аналогічні зміни іонного складу повітря характерні для погано вентильованими, перенасиченими людьми й устаткуванням приміщень.

У гірському повітрі поблизу водоспадів і бурхливих рік, як і на морському березі під час інтенсивного прибою, число легенів

негативно заряджених аэроионов різко зростає. Виміру, проведені поблизу водоспаду в гірському курорті Бадгаштейн (Австрія), показали, що в 1 див³ повітря цього курорту втримується від 18 до 25 тис. аэроионов негативного заряду. Уздовж берегів гірських рік Терскол й Адыл-Су концентрація негативних аэроионов досягає 13—19 тис. в 1 див³, знижуючись у міру видалення від крайки води (мал. 7). Для порівняння можна згадати, що в атмосфері більшості міст концентрація негативних аэроинов практично дорівнює концентрації позитивних і становить близько 0,3—0,5 тис. в 1 див³. Коефіцієнт униполярности, що характеризує співвідношення позитивних і негативних аэроионов у містах, становить 1,0-1,2 і більше, у повітрі гірських районів поблизу водоспадів і рік - 0,07-0,1, що свідчить про різку перевагу числа легких негативних аэроионов.

Фізіологічна дія аэроионов на організм тварин і людини цікавило багатьох дослідників. Професор А. П. Соколов перший відзначив, що сприятливими властивостями для здоров'я людини володіє клімат саме тих районів, повітря яких містить найбільше число легких негативних аэроионов [19, 220]. Як правило, це гірські, приморські або полярні райони. А. П. Соколов уперше висловив припущення про те, що аэроионы, на відміну від інших фізичних факторів, діють на організм через розвинену поверхню легені, площа контакту якого з повітрям становить 100—120 м², і звернув увагу на те, що сприятливий цілющий вплив аэроионов визначається в основному дією легенів негативно заряджених іонів. Згодом обоє ці положення знайшли експериментальне підтвердження в досвідах на тварин.

Позитивні аэроионы більшістю дослідників розглядаються як фактор, що несприятливо діє на фізіологічні процеси й самопочуття людини. Так, у північно-східних областях Японії відзначено, що погіршення самопочуття пацієнтів із серцево-судинними й легеневими розладами наступає при південно-східному вітрі, іменованому «ямази». Цей вітер викликає в людини нездужання, тужливий настрій, головний біль, відчуття стомлення й болю в м'язах плечей і шиї, підвищення кров'яного тиску. Спеціальні дослідження показали, що принесені вітром «ямази» повітряні маси відрізняються високим змістом позитивних аэроионов. У вітчизняній літературі також є ряд докладних оглядів, що розглядають фізіологічні механізми дії цих аэроионов [63, 71, 121, 156, 190, 219, 220].

Недостатньо вивчене можливий вплив особливостей води гірських рік на здоров'я людини. Відомо, що в дорослої людини середній час перебування молекулярної води в організмі становить близько 15 сут, у дитини, обмін речовин якого більше інтенсивний,- усього 3-5 сут. У плазмі крові за 1 хв обновляється близько 70 % води, що проходить через гематопаренхи-матозный бар'єр посудин обмінного типу. Якість води може відігравати більшу роль у всіх ферментативних реакціях, у процесах виникнення й розпаду вільних радикалів у біологічних об'єктах [69, 131, 270].

Відомо, що вода може перебувати в декількох, що істотно розрізняються своєю фізико-хімічною структурою формах. У процесі танення льоду структура межмолекулярных взаємодій руйнується неповністю, і рідка вода, що утвориться, у певній частині зберігає колишній структурний стан. Клатратные кристали води здатні взаємодіяти з одно-и двовалентними катіонами, з молекулярним киснем й іншими біологічно активними речовинами. Дослідженнями ряду авторів показано, що прийом усередину або інгаляція аерозолю свежеталой води робить виражену дію на багато фізіологічних процесів. Використання свежеталой води для лікування

ряду пульмонологических захворювань дає позитивні клінічні результати [131].

Вода гірських рік утвориться в результаті танення льодовиків. Вона не містить солей, наближаючись у цьому до дистильованої води, але зберігає багато якостей поталої води. Уживання води,гірських рік може бути одним з факторів біологічної дії гірського клімату.

Резюмуючи дані про вплив на організм основних факторів -гірського клімату - зниженого парціального тиску кисню й загального атмосферного тиску, підвищеної інтенсивності ультрафіолетового, світлового й інфрачервоного випромінювань, високої добової контрастності температур, зниженої вологості повітря й високої концентрації легких негативних аэроионов - слід зазначити, що може існувати ще трохи недостатньо вивчених, але немаловажних факторів, що роблять певний фізіологічний вплив на стан людини (мал. 8). Одними з таких факторів, специфічних тільки для людини, можуть бути психоемоційні й психосоматические впливу гірських ландшафтів. Ступінь їхнього прояву широко варіює залежно від індивідуального рівня эстетического розвитку, лабільності емоційної сфери індивідуума і його вразливості.

Перебування людини на гірських курортах або в туристичних походах вириває його зі звичного оточення, порушує виробничий стереотип поводження, руйнує сталі протягом ряду років тимчасовий^-тимчасові-часові-просторово-тимчасові зв'язки й ассо-циированные з ними неминучі для кожної людини негативні емоції. У нових умовах й у новому тимчасовому коллек-тиве, акцентуированном на максимальному спілкуванні із природою, людина звільняється від частини усвідомлених і підсвідомих застійних негативних емоцій. Це реалізується в позитивних вегетативні й соматических зрушеннях. Крім того, у гірських умовах людин відновлює близький до фізіологічного режим активності, синхронізований зі світловим днем, виконує досить більшу фізичну роботу (підйоми по гірських стежках) в умовах зниженого парціального тиску кисню. Це усуває звичайні для міських жителів десин-хронозы - розбіжності між сполученими зі світловим днем циркадными біоритмами й вираженими ритмами активності, знімає негативні ефекти накапливающейся в часі гипокинезии. Позитивна дія майже повного повернення до натурального способу життя, прямому спілкуванню із природою, психоемоційне розвантаження, потенциируемая активною м'язовою роботою в умовах обмеження доставки кисню, для багатьох людей можуть грати винятково важливу роль, визначаючи перебудову всіх форм фізіологічної активності організму в умовах гірського клімату.

До відмітних факторів гірського клімату можна віднести низьку щільність і в'язкість повітря. Здорова людина, як

.

правило, майже не відчуває розходження в характері зовнішнього подиху при переміщенні на висоту близько 2 тис. м н.у. м. У той же час особи, що страждають пульмонологическими захворюваннями з початковими стадіями задишки, відзначають суб'єктивні відчуття зниження зусиль вдиху й видиху, «полегшення» подиху. У ряду пацієнтів особливо чітко це відчуття проявляється поблизу, що тануть льодовиків, тобто активується температурним й аэроионизационным факторами. У здорових адаптованих до високогір'я осіб таке відчуття виникає на висотах 4 тис. м н.у. м. і більше при відсутності інтенсивного м'язового навантаження. 38

Недостатньо вивчені можливі впливи підвищеної природної радіоактивності, типової для більшості гірських районів. Стимулююча дія невеликого підвищення фонової радіоактивності може бути одним з факторів, що потенціюють гемопоэтическую активність кісткового мозку й деякі реакції імунітету в умовах зниженого парціального тиску кисню. Не виключені також ефекти вторинної зміни активності щитовидної залози й основного обміну, ступінь прояву яких, як правило, визначається не стільки висотою місцевості над рівнем моря, скільки специфікою даного гірського регіону й особливостями питної води.

Практично немає відомостей про можливі наслідки впливу на організм людини аномалій магнітного й гравітаційного полів, аномалій розподілу хімічних елементів у воді гірських рік, низького рівня шумів і ряду інших факторів, властивим гірським районам. Це свідчить про необхідність розширення й поглиблення досліджень в області фізіології й гірської медицини.

У ряді факторів, що визначають основні саногенные властивості гірського клімату, на перше місце варто поставити знижений парціальний тиск кисню. В експериментах на тваринних і фізіологічних-клініко-фізіологічних спостереженнях на людях показано, що більшу частину фізіологічних ефектів, спостережуваних при дії гірського клімату, вдається відтворити шляхом введення організму в стан гипоксической гіпоксії, створюваної шляхом розрідження повітря в барокамері або вдихання газових сумішей зі зниженим парціальним тиском кисню. Тому для детального аналізу саногенных механізмів гірського клімату доцільно розглянути, як впливає знижений парціальний тиск кисню на різні прояви життєдіяльності, у тому числі на нейрогуморальну регуляцію функцій.

Г л а в а II

ВПЛИВ ЗНИЖЕНОГО ПАРЦІАЛЬНОГО ТИСКУ КИСНЮ НА ЦЕНТРАЛЬНУ Й ВЕГЕТАТИВНУ НЕРВОВУ СИСТЕМУ

Інтенсивність споживання кисню різними тканинами організму неоднакова. Найбільше активно споживають кисень клітки центральної нервової системи. При різкому^! вимиканні кровотока або зменшенні надходження кисню в організм першими відчувають його недолік нейрони сітчастої оболонки ока й кори головного мозку.; Недолік кисню, що розвивається внаслідок підняття по канатній дорозі в гори або польоту в літаку з відкритою кабіною, може привести до того, що в людини раптово виникає відчуття «потемніння в очах», відбувається вимикання слуху й втрата свідомості. У найбільш чутливих осіб такі симптоми з'являються при швидкому підйомі на висоту 3-5 тис. м н.у. м., у більшості фізично здорових людей втрата свідомості виникає при досягненні висот порядку 7,5-8,5 тис. м н.у. м.

Перебування людини на малих висотах супроводжується зовсім іншими явищами. Людина, що вперше здійнялася в гори, уже на висоті 1-1,5 тис. м відчуває підйом настрою, загальне порушення, захоплене відношення до навколишнього, тобто ознаки ейфорію Аналогічний стан порушення центральної нервової системи при початковому ступені гипоксической гіпоксії відзначено багатьма дослідниками, що спостерігали особливості вироблення умовних рефлексів і біоелектричної активності мозку лабораторних тварин, поміщених в умови барокамери або вдихання газової суміші зі зниженим парціальним тиском кисню [105, ПО, 132].

Дія гірського клімату на центри головного мозку

Спеціальні дослідження, проведені Л. А. Орбели й сотр. [168], показали, що нервова система однієї з перших в організмі реагує на зниження атмосферного тиску. На висотах 2-2,5 тис. м, имитируемых у барокамері, у собак відзначається вкорочення схованого періоду, зростання величини умовних рухових і секреторних рефлексів. У багатьох випадках спостерігалося розгальмовування дифференцировочных умовних рефлексів. Рівновага основних коркових процесів змінювалося

40

таким чином, що збуджувальний процес виявлявся відносно посиленим [2, 5]. Перевага збуджувального процесу в умовах помірної гіпоксії й ослаблення процесу гальмування в центральній нервовій системі при імітації висоти показано в експериментах на лабораторних пацюках [11, 170]. Застосування сучасних методів электрофизиологического аналізу з реєстрацією імпульсної активності нейронів різних структур»

мозку в пацюків при гострій гіпоксії підтвердило, що в цих умовах відбувається активація збуджувального процесу [11, 14, 228]... Не всі відділи головного мозку рівною мірою реагують ка початкові стадії гіпоксії. Як правило, найбільш чутливі коркові елементи ЦНС [14, 132, 139, 170, 196], що відрізняються високим споживанням кисню (мал. 9). Разом з тим зниження парціального тиску кисню діє й на таламическую область і звідси через симпатичну нервов-систему впливає на різні органи, у тому числі на органи почуттів і стан коркових елементів у відповідних аналізаторах [139, 171]. Провідної ролі центральної нервової системи, аденогипофиза й кори надпочечников при кисневій недостатності присвячена докладна монографія И. Р. Петрова [170]. Автор приходити до думки, що індивідуальна чутливість до гіпоксії визначається функціональними особливостями ЦНС. При вродженій слабості внутрішнього гальмування, як і при дії будь-яких екзогенних факторів, викликаю-

41;:щих рухові реакції й перевага стану порушення, кисневе голодування переноситься значно гірше. З іншого боку, собаки із сильним типом ВНД здатні добре переносити значно більші ступені кисневого голодування. Залежність індивідуальної стійкості до гіпоксії від типологічних особливостей ЦНС підтверджена багатьма дослідниками [ПО, 111, 238].

Сполучення класичних (условнорефлекторных) методів дослідження стану ЦНС і сучасних (электрофизиологических) методів реєстрації електричної активності різних відділів ЦНС дозволило встановити, що 'зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі й артеріальній крові, зменшення напруги кисню в тканинах головного мозку роблять на різні відділи ЦНС спочатку дратівне, а надалі гнітючу дію [385, 394, 395]. Найбільш чутливі до дії гіпоксії, як правило, коркові елементи ЦНС. Найбільш стійкої до дії гіпоксії по электрофизиологическим показниках виявилася область мигдалеподібного ядра. У процесі вмирання від крововтрати ця частина мозку ще функціонує тоді, коли інші ділянки вже повністю припинили свою діяльність. При пожвавленні після клінічної :смерти ця частина мозку першої відновлює електричну активність і задає свій ритм іншим нервовим центрам.

У процесі розвитку й поглиблення гипоксической гіпоксії в міру гноблення вищих відділів ЦНС наступає вивільнення більше старих її відділів з-під гальмуючого впливу кори головного мозку. При цьому відбувається розгальмовування не тільки підкіркових центрів, але й вищих центрів симпатичної нервової системи [83, 170, 196]. На думку багатьох дослідників, гипоксическая гіпоксія гнітить насамперед більше молоді у філогенетичному відношенні структурні утворення мозку [170, 198].

Методом умовних рефлексів показано, що зміни харчових рефлексів починаються вже на висоті 1-3 тис. м. Відбувається вкорочення латентного періоду, зростання величин умовних рефлексів і безумовного сокоотделения. На більших висотах харчовий рефлекс гальмується й повністю зникає на висотах 6-7 тис. м [6, 14, 184]. Ці зміни условнорефлекторнои діяльності автори пояснюють порушенням спочатку процесів внутрішнього гальмування, а надалі - розвитком позамежного гальмування [ПО]. Характер зміни коркової функції значною мірою залежить від висоти місцевості, де виробляються дослідження. На висоті 2-2,5 тис. м відбувається ослаблення внутрішнього гальмування й тонкої дифференцировки. У міру подальшого підйому збільшується схований період мовних реакцій. На висоті 4 тис. м порушуються процеси внутрішнього гальмування. Величина умовного рефлексу стає непостійної, виявляється інертність дратівливого процесу при слабості гальмового. На висоті 5 тис. м з'являється

розлите коркове гальмування з похилістю до гипноидным фа- ) зам. У міру перебування в горах виразність реакцій цент- / ральной нервової системи поступово зменшується [ПО, 111].

Дослідження, проведені на тварин (собаках і кроликах) в умовах барокамери при поступовому зниженні загального тиску з реєстрацією умовних рухових (оборонних) рефлексів й енцефалограми [141], показали, що 45-хвилинне перебування тварин на «висотах» 2-5 тис. м не викликає істотних порушень вищої нервової діяльності, що порозумівається розвитком у цих умовах досить ефективних компенсаторних реакцій. Що стосується рівноваги основних коркових процесів, то воно змінюється убік відносного посилення збуджувального процесу. На «висоті» 6 тис. м у собак розвивається гноблення условнорефлекторнои діяльності.

Рухові оборонні умовні рефлекси більше стійкі до недоліку кисню, чим харчові. На «висотах» 8- 9 тис. м у собак розвивається позамежне по природі й охоронне за значенням гальмування. Умовні рефлекси різко гнітяться аж до повного їхнього зникнення. Порушуються навіть деякі безумовні рефлекси. При цих умовах досліджувався процес угасательного гальмування. Характер і швидкість вгасання умовного рухового рефлексу на «висоті» 8 тис. м залежать від напруги охоронного гальмування. Ніж інтенсивніше воно було, тим швидше зникала умовна реакція на угашаемый подразник.

Досвіди по утворенню умовних рефлексів на рівні моря й на «висоті» 6 тис. м показали, що воно було неоднаковим, на «висоті» рефлекси вироблялися гірше. Труднощі утворення тимчасових зв'язків в умовах кисневого голодування свідчить про зниження функціональних можливостей кори більших півкуль головного мозку. Крім того, вироблені рефлекси відрізнялися нестійкістю й легкої тормозимостью. Дуже часто, особливо в досвідах при вгасанні умовного рефлексу, вегетативна реакція продовжувала зберігатися, у той час як локальна умовно- і безусловнодвигательная реакції були відсутні. Імовірно, це обумовлено різною біологічною значимістю й топографічною локалізацією структурних елементів кори, що забезпечують і регулюють ту або іншу реакцію організму для пристосування його до умов, що змінюються, навколишнього середовища. При розвитку гострої гипоксической гіпоксії, еквівалентній висоті 6-8 тис. м, умовні рефлекси в собак майже повністю зникають, а на «висоті» 10 тис. м наступають глибокі порушення життєво важливих функцій організму.

Функціональний стан ЦНС в умовах гіпоксії детально досліджувалося також методом электроэнцефалографии. Установлено, що зміна біоелектричної активності мозку при прогресуючому зниженні парціального тиску кисню відбувається в три етапи: перевага ритму порушення на помірних висотах, що переміняється домінуванням повільно-

хвильової активності й, нарешті, повне гноблення електричної активності мозку на більших висотах [142, 171]. Установлено, що існує кореляція змін ЭЭГ і поводження тварин в умовах гіпоксії [2, 6, 18'4]. Гіпоталамус, будучи функціонально гетерогенним утворенням, визначає диференціювання біологічного значення подразника й безпосередньо бере участь у формуванні відповідної реакції організму в екстремальних умовах, зокрема при наростаючій гіпоксії.

Досліджувалися ЭЭГ людей при адаптації до високогір'я.. У жителів рівнини в умовах високогір'я на 2-і доба індекс збільшувалася на 46%, але вже на 7-і доба знижувалася на 16% щодо вихідного на рівнині. Потім він поступово зростав і через 28 сут досягав 33 % [105, 168].

Функціональні відхилення з боку ЦНС, безсумнівно, позначаються на роботі інших органів й у значній мірі визначають характер відповідної реакції організму на перебування в умовах високогір'я. Оскільки кора головного мозку відрізняється високою чутливістю до кисневої недостатності, організм в умовах високогір'я прагне зберегти достатнє кисневе постачання, у першу чергу центральної нервової системи [26, 32, 168, 170].

Особливий практичний інтерес представляють дані про розумову працездатність людини в умовах недостатнього постачання мозку киснем. Дослідження, що дозволяють охарактеризувати уважність, якість виконання завдання, швидкість роботи над коректурними таблицями й точність руху (проба з лабіринтом), показали, що в перші дні перебування людини на висоті близько 4 тис. м знижується швидкість рахунку, ухуд- ... шается увага й точність рухових реакцій [12, 184]. ^г Разом з тим є й протилежні дані. Результати досліджень, проведених В. А. Самцовым під час експедиції на Памір, свідчать про те, що виконання завдань на увагу й подання просторових відносин на висоті 4,25 тис. м поліпшувалися. Аналогічні дані отримані при вивченні ряду властивостей ВНД і короткочасної зорової пам'яті в людей у процесі адаптації до гірського клімату При-эльбрусья. Показано, що на 8-9-і доба перебування в горах відбувається достовірне підвищення показників, що характеризують стан ВНД [191]. Зіставляючи показники стану ВНД контрольних осіб і хворих анемією, автори дійдуть висновку, що гірський клімат Приэльбрусья благотворно впливає на показники вищої нервової діяльності й короткочасну пам'ять як у практично здорових людей, так й у хворих з анемією [139]. Обстеження осіб, тривалий час проживаючих в умовах низько- і среднегорья Киргизії, показало, що основні параметри діяльності ВНД в умовах помірного зниження парціального тиску кисню практично не відрізняються від таких, типових для жителів, що постійно проживають на рівні моря [105, 191]. .... ,, . ,.<-,. , ., . .

Вплив гіпоксії й факторів гірського клімату на вегетативну нервову систему

Адаптаційно-трофічна роль вегетативної нервової системи, установлена вітчизняними й закордонними дослідниками, особливо важлива для організму в критичних й екстремальних ситуаціях. Переміщення людини з рівня моря в умови гірського клим^-та, зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі й зміна кліматичних факторів обумовлюють необхідність перебудови діяльності організму. Багато авторів розглядають цю перебудову як прояв своєрідного ситуаційного стресу із залученням симпатичної нервової системи. Експериментальні й клинико-физио-логические дослідження підтверджують, що вегетативна нервова система бере активну участь уже на початкових етапах адаптації організму .до умов гірського клімату.

Дослідженнями Л. А. Орбели й

сотр. [168] установлене, що знижений атмосферний тиск має двофазну дію на різні відділи ЦНС. Перша фаза проявляється в збудливому й дії, що активує, зниженого парціального тиску кисню (мал. 10). У міру гноблення вищих відділів центральної нервової системи відбувається розгальмовування підкіркових утворень і вищих центрів вегетативної регуляції. Судячи з функціональних зрушень, що розвивається в організмі в умовах гірського клімату (підвищення змісту в крові катехоламинов [62, 390, 402], зміна частоти подиху й серцебиття [344, 372], підвищення рівня глюкози в крові [62, 368] й інші вегетативні зрушення), дослідники прийшли до висновку, що перший період адаптації до гіпоксії супроводжується порушенням симпатичного відділу вегетативної нервової системи. Досвіди на симпатэктомиро-ванных тваринах підтверджують, що збереження фізіологічних функцій вегетативної нервової системи сприяє більше швидкому й повному пристосуванню організму до нових умов.

Зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі одночасно з активацією симпато-адреналовой системи може привести до порушення парасимпатического відділу вегетативної нервової системи. Стимуляція симпато-адреналовой системи підвищує секрецію й концентрацію в крові адреналіну, у той час як порушення парасимпатического відділу приводить до посилення секреції інсуліну. Розвиток гипергликемической ре-

45акції крові свідчить про перевагу симпатичних впливів над парасимпатическими.

Частішання ритму серцевої діяльності, типове для перших днів перебування людини в умовах гірського клімату, деякі автори розглядають як підтвердження посилення симпатичних впливів на діяльність міокарда. У той же час ряд авторів відносять тахікардію до ефектів зменшення впливу парасимпатических центрів вегетативної нервової системи на функцію міокарда. Реєстрація потенціалів електричної активності волокон блукаючого нерва, що іннервують серце, показала, що при зниженні у вдихуваній газовій суміші змісту кисню до 16-18 % електрична активність зростала й стійко зберігалася на підвищеному рівні [229]. Оскільки парціальний тиск кисню в газовій суміші, що містить 16 % кисню, відповідає висоті над рівнем моря порядку 2,2 тис. м, можна думати, що в умовах среднегорья змінюються співвідношення тонусу симпатичного й парасимпатического відділів вегетативної нервової системи, що роблять вплив на регуляцію подиху, кровообігу, мікроциркуляцію, травлення й ряд інших вегетативних функцій.

Розширення зіниць, що спостерігається в більшості випробуваних після переміщення в умови гірського клімату, розглядається як одна з ознак підвищення тонусу симпато-адреналовой системи й підвищеної концентрації адреналіну в крові. На 10-15-і доба перебування в горах діаметр зіниць, як правило, нормалізується. У деяких випадках початковий період адаптації супроводжується звуженням зіниць, що можна розглядати як ознаку індивідуальних особливостей організму з перевагою тонусу парасимпатической нервової системи. Фазність змін вегетативних функцій організму відзначена Б. Т. Турусбековым, що показали, що протягом перших 15-20 сут відбувається активізація дихальної й серцево-судинної систем, знижуються пороги хемо- і механорецептивных рефлексогенних зон, зростають амплітуди рефлекторних реакцій артеріального тиску й подиху [236, 237].

Систематичні обстеження більших контингентів осіб в умовах гірського клімату Паміру й Тянь-Шаню, проведені М. М. Миррахимовым, свідчать про те, що в першу добу істотно переважає тонус симпатичної нервової системи [151-155]. У той же час деякі автори висловлюють обґрунтовану думку, що в початковий період перебування людини й тварин в умовах гірського клімату тонус як симпатичної, так і парасимпатической нервової системи знижується. Надалі вплив обох відділів вегетативної нервової системи на регуляцію життєвих процесів підсилюється [82, 83]. Така точка зору відповідає поглядам Э. Гелльгорна, що розглядав симпатичний і парасимпатический компоненти вегетативної регуляції як синэргисты, що не виключає домінування в певний період симпатичних або парасимпатичес-

ких ефектів. У першому випадку в крові й тканині може спостерігатися підвищена концентрація катехоламинов, у другому - підвищена концентрація інсуліну.

Експериментальні дослідження на лабораторних тварин,, експонованих у барокамері, показали, що при гіпоксії в крові з'являються речовини, що володіють вираженим симпатичним ефектом. Одночасно в спинномозковій рідині виявляються підвищені концентрації ацетилхоліну, що свідчить про порушення центральних ланок парасимпатических, відділів вегетативної нервової системи.

Чутливість рецепторного апарата - одне з важливих умов реалізації загальної реакції на гуморальні подразники. Тому великий інтерес представляють дослідження чутливості серцево-судинної системи до симпатичного й парасимпатическим медіаторам. Установлено, що в умовах гострої гіпоксії знижується реактивність апарата кровообігу на дію екзогенних симпатомиметических препаратів. Таке зниження чутливості багато авторів схильні пояснювати ацидозом, що розвивається при недоліку кисню. Крім^-того, ослаблення симпатомиметических ефектів при гострій гіпоксії може бути пов'язане з активізацією ендогенних структур симпатичної нервової системи й більше високим рівнем її функціонування.

Експериментальними дослідженнями на тварин установлено, що реакції організму на екзогенні введення ацетилхоліну й адреналіну змінюються залежно від ступеня гіпоксії, стадії її розвитку й тривалості дії зниженого парціального тиску кисню. При гострої гипоксической гіпоксії дія ацетилхоліну й катехоламинов зменшується. При цьому реакції на катехоламины знижуються швидше й більшою мірою. При подострой формі гіпоксії виявлені дві фази змін чутливості до ацетилхолін-фаза підвищення й фаза зниження чутливості. Установлено, що активність холин-эстеразы в сироватці крові й еритроцитах, у тканинах мозку й печінки при подострой гіпоксії помітно знижувалася. Автор цієї серії досліджень Е. А. Маркова [145, 146] уважає, що зміни чутливості серцево-судинної системи до нейромедиато- . рам пов'язані зі зміною клітинного метаболізму при зниженні парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі.

При переміщенні людини в умови гірського клімату й тривалій дії комплексу факторів зміненого газового й кліматичного середовища відбувається ряд одночасних процесів, які характеризуються інтенсифікацією діяльності органів і систем, що забезпечують доставку кисню в систему ткане-вого подиху. Загальну реакцію організму в початковому періоді адаптації можна^ охарактеризувати як пристосувальне воз-буждение з активізацією регуляторних впливів центральної нервової системи, вегетативної нервової системи й гуморальних механізмів регуляції функції. Ця активація вимагає великого

47витрати енергії й невигідна для організму в умовах обмеженої доставки кисню. В організації першого періоду адаптації провідну роль грає симпато-адреналовая система.

Розвиток тканевых механізмів адаптації до недоліку кисню дозволяє організму поступово перейти до нового періоду регуляції функцій, більш ощадливо витрачаючи енергію органічних сполук і кисень.! На думку Н. А. Агад-жаняна й М. М. Миррахимова [5, 6], критерієм адаптації, що розвивається, служить стійка стабілізація фізіологічних функцій. При цьому рівень показників може не досягати значень, типових для постійних жителів гірських районів, оскільки механізми адаптації аборигенів до зниженого парціального тиску кисню більше різнобічні й більше досконалі.

Детальні дослідження ролі вегетативної нервової системи в процесах адаптації організму до умов гірського клімату, проведені С. Б. Данияро-

Рис. П. Зміна функціонального ^{вьш й} А. Г. Зарифьяном [83], стану симпатичних і парасим- показали, що ранні приспосо-латических серцевих центрів у собак бительные реакції організму

(2-3 сут) на переміщення в гірські райони стереотипні й характеризуються вираженою активацією симпатичного відділу вегетативної нервової системи (мал. И). Тонус блукаючого

нерва знижується з 1-х до 15-х доби адаптації. Реакції наступного періоду адаптації, що починається після 10-15 сут перебування в гірських умовах, значно більше специфічні. У цьому періоді происходит.підвищення тонусу симпатичного й поступове підвищення тонусу парасимпатического відділу вегетативної нервової системи. Вагусная активність продовжує зростати й після 2 мес перебування в гірських умовах, у те час як тонус симпатичного відділу стабілізується на новому рівні. При тривалих строках адаптації проявляються ознаки відносної переваги тонусу парасимпатической нервової системи.

Г л а в а III

ВПЛИВ ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ

НА ПОДИХ І КРОВООБІГ

Підтримка відносної сталості внутрішнього середовища організму, що Кеннон позначив терміном «гомеостазис», вимагає постійного пристосовування й зміни інтенсивності функціонування фізіологічних систем організму при зміні зовнішніх умов. Зниження парціального тиску кисню в міру переміщення організму з рівня моря в умови гірського клімату закономірно змінює частоту й глибину подиху, хвилинний обсяг повітря, загальний газообмін організму. Зниження парціального тиску кисню є специфічним подразником рецепторів дихальної системи, внаслідок чого зміни інтенсивності її діяльності наступають у першу чергу. Однак оскільки чутливість до недоліку кисню в різних осіб істотно варіює, початкові зміни подиху в одних з'являються на мінімальних висотах, в інших - на значно більших висотах, у третіх - не з'являються взагалі.

Реакції зовнішнього подиху

В осіб, що відрізняються високою чутливістю до гипоксичес-кой гіпоксії, збільшення частоти подиху відзначається вже на висоті близько 1 тис. м [36, 46, 192]. Систематичні дослідження реакції зовнішнього подиху при переміщенні людини в гірських районах Мексики були проведені Журдане. За результатами його спостережень, частота, глибина й хвилинний обсяг повітря на більших висотах істотно зростають. Дослідження механізмів активізації подиху в міру швидкого або повільного підйому в гори, «підйому» у барокамері навели на думку про те, що провідна причина порушення дихального центра - зниження парціального тиску кисню в альвеолярному повітрі й артеріальній крові.

Установлено, що на невеликих висотах існує тісний взаємозв'язок між парціальним тиском кисню в альвеолярному повітрі й хвилинному обсязі повітря. У міру підйому зростає як загальна, так й альвеолярна вентиляція (мал. 12).

4 7-1657

49При цьому дихальний центр по-різному реагує на зниження Р_ао₂ при першої гипоксической пробі або першому знайомству з горами (мал. 12, /) і в міру адаптації до нових умов (мал. 12,2).

Парціальний тиск вуглекислого газу в альвеолярному повітрі в міру підйому на висоту знижується [62]. На більших висотах це зниження стає особливо істотним. Посилений- гш,л-мин~¹ ное подих, викликаний кедостат- у кому кисню у вдихуваному повітрі, приводить до зростання загальної вентиляції легені й до посиленого видалення вуглекислого газу. -

Рис. 13. Типова крива зростання хвилинного обсягу повітря при зниженні Ріг в альвеолярному повітрі у звичайних умовах (зі зниженням Ра з ^від 39 до 30 мм рт. ст.— /) і при штучній стабілізації парціального тиску вуглекислого газу в альвеолярному повітрі на рівні 43 мм рт. ст. (2)

зменшення парціального тиску кисню в повітрі або при підйомі людини в гори, починається прогресуюче зниження парціального тиску вуглекислоти в альвеолярному повітрі й артеріальній крові. Це істотно змінює регуляцію подиху через ослаблення гипоксически-гиперкапнического взаимодей-

__ствия^Так, у звичайних умовах, при зниженні Ро₂ у вдихуваному

повітрі вентиляція легені зростає (мал. 13, 1), але якщо обес-\ печить сталість -Р_асо_г, збільшення МОВ стає значитель-I але більше вираженим (мал. 13, 2). На висоті близько 2 тис. м пар-'диальное тиск вуглекислого газу в альвеолярному повітрі сни-^жается з 56 до 49 гПа (що відповідає 42 й 36 мм рт. ст.). По /мері подальшого підйому Л>з₂ ще більше зменшується (табл. 3).

Відомо [5, 62, 186], що парціальний тиск вуглекислого газу в артеріальній крові й сполучена з ним концентрація іонів водню в крові (рн) є найважливішими регуляторами активності нейронів дихального центра. Взаємодія гиперкапнического й гипоксического стимулів визначає адаптивні реакції системи зовнішнього подиху при фізичних навантаженнях або змінах газового середовища [58, 66, 250]. Одночасне зниження парціального тиску кисню й парціального тиску вуглекислоти в альвеолярному повітрі й артеріальній крові порушує природний баланс цих каналів керування подихом: у той час як недолік кисню стимулює рефлекторне керування зовнішнього подиху, зниження парціального тиску вуглекислого газу діє протилежно - зменшує рефлекторну стимуляцію дихального центра [57, 329, 332, 382, 388].

Існування настільки разнонаправленных тенденцій у регуляції динамічних показників зовнішнього подиху почасти пояснює розходження даним, отриманим рядом дослідників при вивченні цього питання. Наявність широкого спектра індивідуальних варіацій гипоксической і гиперкапнической чутливості різних осіб ще більше ускладнює можливість загального, усередненого висновку про характер і ступінь впливу гірських умов на інтенсивність зовнішнього подиху. Проте експериментальні дослідження на лабораторних тваринах і клініко-фізіологічне спостереження за людьми свідчать про те, що типові реакції на переміщення в умови гірського клімату полягають у збільшенні хвилинного обсягу повітря. Підйом на кожні 1,5 тис. м (що відповідає зниженню парціального тиску кисню в альвеолярному повітрі на 31-36 гпа, або 22-27 мм рт. ст.), викликає збільшення вентиляції легенів на 15% [22, 114, 130].

Разом з тим описані значні індивідуальні варіації характеру реакції подиху різних осіб на гипоксические газові суміші або переміщення в умови гірського клімату. Як поріг, так й амплітуда реакції можуть істотно розрізнятися (мал. 14, /— 4) аж до повної гипоксической «глухоти» (мал. 14,5). Приріст хвилинного обсягу повітря в одних осіб відбувається в результаті переважного зростання частоти подиху, в інших - за рахунок збільшення дихального обсягу. Показано, що подих людини на рівні моря може бути забезпечуватися адекватними кисневому запиту організму величинами за рахунок переважно частого або переважно глибокого подиху. Виділені по цьому принципі «тахипноики» й «брадипнои-ки» розрізняються чутливістю подиху до додаткового опору й зміни газового складу дихальної суміші [57]. У зв'язку із цим стає зрозумілим, чому одні автори спостерігали підвищення хвилинного обсягу повітря переважно за рахунок зміни частоти подиху, у той час як інші - головним чином за рахунок збільшення його глибини. Зростання венти-

ляции легенів при переміщенні людини в умови гірського клімату особливо виражено в 1-і доба після прибуття в нові умови. У практично здорових осіб на висоті 2-2,5 тис. м уже на 3-й - 4-і доба перебування вгорах обсяг подиху нормалізується [47], наближаючись до вихідного значення або стабілізуючись на трохи більше високому рівні.

Більшість дослідників [4, 6, 26] уважають, що підвищення в горах легеневої вентиляції є тією адаптаційною реакцією організму, що на- ₂₀ _| правлена на підтримку необхідного для гомеостазиса рівня Ро„ в альвеолах. Однак, незважаючи на активізацію зовнішнього подиху, парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі й артеріальній крові в міру підйому на висоту поступово знижується. Цифрові дан-ные, що характеризують динамічні показники зовнішнього подиху практично здорової людини на різних висотах над рівнем моря, наведені в табл. 5.

Роль хеморецептсров

в адаптації системи подиху

Одним з механізмів активації вентиляції в умовах високогір'я багато авторів уважають метаболический ацидоз, що виникає внаслідок надлишкового утворення недоокислених продуктів обміну. На думку Винтерштейна (цит. по [58]), головною причиною підвищеної збудливості дихального центра при гіпоксії є збільшення концентрації іонів водню, зниження рН плазми й ліквору. Однак той факт, що на більших висотах парціальний тиск вуглекислого газу в крові зменшується, не укладається в гіпотезу. Збільшення хвилинного обсягу повітря в умовах зниженого Ро₂ , як правило, супроводжується алкалозом [22, 62, 151], що типово для гіпервентиляції. Проте висотне полипноэ не можна розглядати як гіпервентиляцію в щирому розумінні цього терміна. Надлишкової доставки кисню при цьому не відбувається, напруга кисню в крові й тканинах залишається на субнормальном рівні.

Після відкриття Геймансом у каротидном тільце й дузі аорти хеморецепторов, що реагують на зміну парціального тиску кисню й вуглекислого газу в крові, основну увагу дослідники звернули на рефлекторну регуляцію подиху, у тому числі в умовах зниженого атмосферного тиску. Експериментально показане, що зниження парціального тиску кисню в крові викликає появу афферентной импульса-ции в каротидном нерві [59, 143]. Посилення афферентного потоку активує діяльність дихального центра, підсилює частоту й глибину подиху, частково компенсує недолік кисню, що виникає при гипоксической гіпоксії. При подиху повітрям з нормальним парціальним тиском кисню, типовим для рівня моря, електрична активність хеморецепторов вимикається, вони перебувають у стані відносного спокою.

У людини в стані відносного спокою внесок хеморецепторов у регуляцію подиху дуже малий. Це підтверджується тим, що заміна повітря чистим киснем практично не змінює хвилинного обсягу повітря, а в експериментальних умовах при цьому спостерігається лише незначне ослаблення потоку імпульсів у нерві Геринга [143]. З іншого боку, вдихання гипоксической газової суміші з низьким парціальним тиском ¹ кисню приводить до тонічного роздратування хеморецепторов, активізації афферентной сигналізації й збільшенню хвилинного обсягу повітря. Вимикання афферентной сигналізації від каро-тидных хеморецепторов при перерізанні нервів Геринга знімає реакцію гіпервентиляції при гіпоксії. У міру зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі хвилинний обсяг повітря зменшується, що добре ілюструє пряму гнітючу дію недоліку кисню на нейрони дихального центра [6, 22, 26, 57]. Наведені експериментальні дані свідчать про провідне значення рефлекторного компо-

нента регуляції подиху в умовах зниженого парціального тиску кисню.

Виявлення на вентральній поверхні довгастого мозку медуллярных хеморецепторов, що реагують на зміни парціального тиску вуглекислого газу й концентрації водневих іонів, відкрило нові можливості в трактуванні деяких реакцій подиху на зміну газового середовища. З відкриттям медуллярных рецепторів стало зрозуміло, чому після вимикання артеріальних хеморецепторов зникають дихальні реакції тільки на гіпоксію, у той час як реакції на гиперкапнию й ацидоз зберігаються. Прямою гуморальною чутливістю до змін Рсо_г і рН, як виявилося, володіють не нейрони дихального ( центра, а спеціалізовані рецепторні клітки, розташований- ) ные в безпосередній близькості до ліквору, омывающему поверх- ) ность довгастого мозку [58]. (,

Основним фактором, що первинно збуджує медуллярные ..--^ хеморецепторы, служить збільшення концентрації водневі 1/Л іонів. Експериментально показано, що не тільки подкисленные^^/, середовища, але й зниження концентрації іонів НСО~ збуджує ды-,_} хание. Виявлено чутливість медуллярных хеморецепто- '* рів до зміни концентрації іонів кальцію й магнію, що мо- ^ жет мати місце в умовах гіпоксії. Разом з тим слід зазначити, що медуллярные хеморецепторы досліджено значно гірше, ніж каротидные й аортальні. Для центральних хеморецепторов, розташованих на різній глибині від поверхні довгастого мозку, дуже важко визначити точне значення хімічного стимулу. Якщо сила дратівного впливу визначається локальною концентрацією водневих іонів у позаклітинному або внутрішньоклітинному середовищі, то оцінити дійсне значення подразника можна лише з більшим наближенням. Зміна локального рн залежить як від адекватності респіраторних реакцій, так і від інтенсивності локального кровотока. Роль медуллярных хеморецепторов у пристосувальних реакціях організму до умов високогір'я з'ясована недостатньо. Проте зіставлення нових відомостей про механізми регуляції подиху з даними колишнього років, що свідчать про те, що в осіб, адаптованих до умов гіпоксії, підвищується чутливість вентиляторних реакцій до змін парціального тиску вуглекислоти й концентрації водневих іонів [215], може свідчити про участь медуллярных хеморецепторов у пристосувальних реакціях.

Тривале перебування людини в гірських умовах приводить до якісних змін регуляції зовнішнього подиху, крово- | обігу, эритрона й тихорєцького подиху. При цьому змінюються ; не тільки найбільш реактивні динамічні показники зовнішнього подиху, але й статичні характеристики легені. Показано, що вже через кілька днів після підйому на висоту 3 тис. м н.у. м. ЖЕЛ зменшується. Залежно від висоти над рівнем моря, тривалості перебування людини в горах і його инди-

видуальной реактивності зниження загального обсягу легенів може варіювати від.4 до 50 % вихідного значення [143]. При короткочасних експозиціях у барокамері (протягом декількох хвилин) перебування в умовах, еквівалентних висоті 3, 4 й 5,5 тис. м н.у. м., зменшення ЖЕЛ становить усього 4 % [143]. _в/з/1 . Це свідчить про те,

чтоб зміни життєвої ємності легені розвиваються поступово у зв'язку з підвищенням тиску в системі малого кола, збільшенням ступеня кровонаповнення легені, зміною гемодинамики в малому колі кровообігу й деяких реакцій соединительнотканных елементів легені, що виникають у процесі пристосування організму до зниженого парціального тиску кисню

////////////////////////////////

Установлено, що зниження життєвої ємності легені в

горах досягає відносного максимуму на 3-й доба перебування людини на висоті близько 4,2 тис. м [3]. Настільки короткий строк розвитку зміни ЖЕЛ свідчить на користь припущення про судинний генезис цих зрушень, збільшенні ступеня кровонаповнення малого кола кровообігу й підвищенні тиску в системі посудин малого кола. Разом з тим не виключено, що певну роль у зменшенні ЖЕЛ у першу добу перебування на висоті можуть грати зміни ступеня гідратації тканини легені. Експериментально показано, що при подиху тварин гипоксическими газовими сумішами, як і при експонуванні їх у барокамері, збільшується обводненность легені [189, 193-195].

Дослідження, проведені під час експедиції на Гімалаї, показали, що в людей, що перебували протягом 30 сут на висоті 3,8-5 тис. м н.у. м., зменшення ЖЕЛ становило близько 10 %, через ще 30 сут перебування на висоті 5-7,5 тис. м воно зросло до 12,5 % вихідного рівня (мал. 15). Зниження ЖЕЛ в осіб, що довгостроково перебували в умовах високогір'я, деякі автори пояснюють підвищенням инспираторного тонусу. Середнє положення грудної клітки при цьому більшою мірою відповідає положенню на вдиху. Це є однією із причин зростання залишкового обсягу легені. Клініко-фізіологічні спостереження за станом учасників високогірних експедицій показали, що залишковий обсяг з першого дня зростає до 120 %.

56

Серед фізіологів, що досліджували статичні показники зовнішнього подиху в осіб, адаптованих до умов гипоксичес-кой гіпоксії на значних висотах над рівнем моря, одержав поширення термін «функціональна емфізема легені». Цим терміном позначають збільшення залишкового обсягу й середнього загального обсягу легенів в осіб з більшими строками перебування в горах. Термін повністю відповідає морфологічній картині, типової для лабораторних тварин, тривалий час подвергавшихся експонуванню в барокамері (мал. 16), або особи, тривалий час находившихся на висотах 4,2-4,6 тис. м н.у. м., з так називаної бочкообразной грудною кліткою [47, 62,282].

Огляд наведених матеріалів дозволяє відзначити, що переміщення людини в умови зменшеного парціального тиску кисню й зниженого атмосферного тиску приводить до зміни більшості основних показників зовнішнього подиху. Зміни статичних показників подиху - легеневих: обсягів - проявляються в збільшенні резервного обсягу видиху й, особливо, залишкового обсягу. У проміжках між дихальними циклами грудна клітка перебуває в положенні часткової: інспірації. Це відбувається за рахунок підвищення тонусу із частини дихального центра. Підвищення тиску в системі малого кола кровообігу, зростання ступеня кровонаповнення бронхолегочного апарата, підвищення тонусу симпатичного відділу вегетативної нервової системи й концентрації катехоламинов у крові й тканині легені, що створюють умови для виходу рідкої частини крові з мікроциркулярного русла, приводять до гіпергідратації тканин, збільшують можливості розвитку набряку. Такі зміни, як правило, спостерігаються на висотах від 3 до 5 тис. м. До 3 тис. м н.у. м. статичні показники функції зовнішнього подиху в межах чутливості клини-ко-физиологических методів дослідження не змінюються.

Для динамічних показників зовнішнього подиху типові більше ранні зміни. У деяких осіб вони розвиваються на висоті 0,8-1 тис. м, в інших - починаючи з рівня 1,5-2 тис. м. Поріг реакції залежить від індивідуальної чутливості до недоліку кисню й швидкості підйому на висоту. Ніж повільніше відбувається переміщення, тим пізніше відзначаються зміни характеру подиху. Це забезпечує збільшення хвилинного обсягу повітря, альвеолярної вентиляції й доставки кисню в кров. Зростає відношення альвеолярної вентиляції до хвилинного обсягу подиху, що свідчить про підвищення ефективності зовнішнього подиху. Активізується робота дихальної мускулатури, ступінь її кровопостачання. На кожні 100 м висоти хвилинний обсяг подиху збільшується на 1 %, але у зв'язку із широкої фізіологічної вариабельностью цього показника зміна МОВ на 10-15 % звичайно не аналізується дослідниками й не викликає суб'єктивних відчуттів активації подиху в пацієнтів або випробуваних, не виконуючих фізичної нагруз-

57/

)⁶' ^{СтруКТура альвеол} легені пацюка в нормі (а) і при *л,т,.^ .і легко-

ки. Збільшення легеневої вентиляції створює умови для кращого транспортування кисню з альвеолярного повітря в кров

При підйомі на висоту або при повторних тренуваннях в' барокамері різко зростає кількість капілярів на одиниці площі тканин мозку, серця, кістякових м'язів і легені

58

(мал. 17). Після 4-тижневого тренування в барокамері на «высо- : ті» 6 тис. м приріст капилляризации для икроножной м'яза з- : ставляет 34%, Для легені - 45%, печінки й »*"™апття - 52%.

Збільшення ступеня капилляризации легені має особливо важливе значення, оскільки пропорційно збільшується площа аэрогематического бар'єра, міняється співвідношення товщини епітеліальних й эндотелиальных компонентів АГБ, стан ба-зальних мембран (мал. 18), знижується його опір потоку ПРО₂ й альвеоло-артериальныи градієнт Ро₂- Все це полегшує умови переходу кисню в кров. Іншими словами, вся діяльність системи зовнішнього подиху, починаючи від дихального центра довгастого мозку й кінчаючи структурами аэрогематического бар'єра, в умовах низкогорья й среднегорья (до 2,5 тис. м) активізується й перебудовується таким чином, щоб забезпечити мінімальна зміна фізіологічних значень Ро₂ артеріальні крові й тканин, незважаючи на зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі.

59

Реакції системи крові

Для того щоб кисень, доставлений системою зовнішнього подиху в циркуляторное русло легені, досяг основного споживача - мітохондрій мозку, міокарда, печінки й інших органів необхідно, щоб уміст капілярів - кров - була здатна перенести цей кисень до кліток організму. Оборотно приєднуючи кисень у капілярах малого кола й віддаючи його в капілярах великого кола кровообігу, еритроцити й гемоглобін виконують кислородтранспортную функцію в загальній системі транспорту газу в організмі. Зниження парціального тиску кисню в повітрі гірських районів і зменшення його дифузійного напору створюють ситуацію, у якій еритроцити й гемоглобін покликані грати досить активну роль.

Експериментальні й клінічні дослідження, проведені ще в минулому сторіччі, показали, що одним з перших ознак реакції організму на зниження Ро₂ у вдихуваному повітрі є збільшення кількості еритроцитів і концентрації гемоглобіну в крові. Честь відкриття цього факту належить французькому дослідникові М. Журдане, а опис результатів його роботи, що проводилася на здорові й хворих анемією людях у гірських районах Мексики, утримується в монографії, виданої в Парижу в 1863 р. Журдане вперше ввів у фізіологічну літературу термін «аноксемія», що характеризує зниження змісту кисню в крові. У сучасній літературі для позначення цього стану використають термін «гипоксе-мия». Суть досліджень М. Журдане, викладена самим автором, у заключній частині монографії настільки цікава, що заслуговує цитування:

«1. Кількість кисню в крові регулюється клітками крові й барометричним тиском.

2. Порушення кожного із цих двох факторів повинне неминуче вплинути на склад крові.

3. Оскільки кисень є головним чинником життя, зниження його змісту в крові, викликане зниженням числа кров'яних кліток, обумовлює слабість анемічних хворих; такі ж результати повинні спостерігатися при зменшенні змісту кисню в крові, викликаному падінням атмосферного тиску.

4. Тому подих атмосферним повітрям на більших висотах робить такий же вплив на організм, як анемія на невеликих висотах.

5. Таким чином, аноксемія на більших висотах аналогічна анемії, викликаної недоліком кров'яних кліток на рівні моря.

6. У межах 760/650 мм рт. ст. частковий вакуум діє тільки на ту частину газів крові, що перебувала у формі щирого розчину.

7. Під впливом такого падіння барометричного тиску

61вуглекислоти виділяється із крові більше, ніж кисню, у результаті чого кисень одержує більшу волю дії.

8. Тому що на помірних висотах не відбувається помітного зниження змісту кисню в крові й у той же час віддаляється значна частина вуглекислоти, те можливо, що перебування на таких висотах зробить на людину тонізуюча й зміцнювальна дія.

9. Хімічно зв'язана частина кисню крові починає виділятися із крові при зниженні барометричного тиску тільки тоді, коли цей тиск наближається до 600 мм рт. ст.

10. Можна тому затверджувати, що кількість кисню в крові починає значно зменшуватися приблизно на цьому рівні й що тільки при зниженні тиску до цього рівня починає розвиватися висотна анемія.

11. Отже, можливо, що помірні висоти виявляться досить ефективним засобом для лікування анемії, хоча це ж є природним наслідком перебування на значних висотах.

12. Слабість, що розвивається при кровотечах, очевидно, являє собою наслідок раптово наступаючого недоліку кисню, викликаного втратою певної кількості кров'яних кліток. Гірська хвороба розвивається через безпосереднє зменшення кількості цього газу в повітрі. Таким чином, підйом вище 3000 м приводить до барометричного дезоксигенации крові, у той час як крововтрата приводить до дезоксигенации крові внаслідок недоліку кров'яних кліток».

Більшість прогнозів і рекомендацій М. Журдане підтвердилося наступним розвитком фізіології й медицини, хоча, природно, сучасне розуміння механізмів розвитку адаптивних реакцій відрізняється від подань автора.

До кінця XIX в. було встановлено, що не тільки число еритроцитів в одиниці об'єму крові, але й зміст у крові заліза (по якому судили про концентрації гемоглобіну в умовах гірського клімату) збільшується. У тварин і людей, що постійно живуть у високогірних районах, число еритроцитів і концентрація гемоглобіну в крові вище, ніж у тих, які живуть у місцевостях на рівні моря. Чим вище розташована місцевість над рівнем моря, тим більше зміст гемоглобіну в крові/

(мал. ш). _.....;

Середній процентний вміст гемоглобіну змінюється назад пропорційно парціальному тиску кисню й навіть незначне його зменшення викликає зростання процентного вмісту. У різних осіб вплив зниження Ріг на зміст гемоглобіну варіює досить сильно. Серед осіб*, що акліматизувалися до умов життя на висоті близько 4,2 тис. м (парціальний тиск кисню - 453 мм рт. ст.), збільшення змісту гемоглобіну варіювало від 13 до 53 %. Швидкість цього процесу при підйомі на висоти значно відрізняється. У деяких осіб збільшення йде дуже повільно;

62

внаслідок цього деяким дослідникам не вдалося виявити зростання кількості гемоглобіну при короткочасному: перебуванні на великій висоті. Виявлено, що на висоті 4,2 тис. м н.у. м. зміст гемоглобіну зростає паралельно збільшенню числа еритроцитів в 1 мм³ крові.

В останні роки встановлений, що число еритроцитів і кількість гемоглобіну в людей, що постійно живуть на висоті до

1650 м, не виходять за межі фізіологічної норми [151, 152]. На висоті 2020 м уже ви-. є зростання кількості

■МЦК, мвке'¹

120 А

600

500 -> 400 Р_в, мм рт. ст.

100-80-60-40-20-

0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Висота н.у.м.,тис.м

Рис. 19. Зміст гемоглобіну в крові в постійних жителів різних висот: 1 — чоловіка; 2 — жінки

О

0 0,76 2,2 3,6 4,5-висота пум., тис. м

Рис. 20. Зміна маси циркулюючої крові (МЦК) у постійних жителів різних висот [155]:

/ — плазма; 2— еритроцити

еритроцитів, гемоглобіну й показника гематокрита. Разом з тим в осіб, що прибувають на висоту 1000-1500 м з рівня моря, відзначається збільшення числа еритроцитів, особливо юних їхніх форм, і маси циркулюючої крові. Підвищений эритропоэз забезпечується активацією продуктивної здатності кісткового мозку за рахунок збільшення концентрації в крові эритропоэтинов [240]. Посилена продукція эритропоэтинов обумовлена зниженням напря-ч жения кисню в кровотворній тканині й бруньках.

У системі крові людини, що попадає в умови гірського клімату, відбувається ряд зрушень, що характеризуються гипергло-булией [322], збільшенням маси циркулюючої крові, з особливо істотним зростанням маси циркулюючих еритроцитів, збільшенням обсягу окремих еритроцитів і змісту в них гемоглобіну. Всі ці зміни можна розглядати як пристосувальну реакцію, спрямовану на підвищення киснуло-

63рідної ємності в одиниці об'єму крові, що сприяє більшому массопереносу кисню в умовах зниження парціального тиску кисню в повітрі гірських районів. Загальна маса циркулюючої крові може зростати до 125 % (мал. 20).

Гипоксическая гіпоксія, пов'язана з перебуванням людини в умовах гірського клімату, частково може бути скомпенсована підвищенням концентрації в еритроцитах 2,3-дифосфоглицера-та (ДФГ). Показано, що в еритроцитах у хворих різними формами анемії ДФГ у три рази більше, ніж у практично здорових осіб. Зниження концентрації гемоглобіну при анемії на 10 г/л приводить до збільшення змісту ДФГ на 0,23-:0,50 ммоль/л. У зв'язку з этим Р50, що характеризує рівень парціального тиску кисню, при якому відбувається віддача половини кисневого запасу гемоглобіну, збільшується на 0,30-1,0 мм рт. ст. [106]. Між змістом ДФГ і концентрацією гемоглобіну в крові при анеміях установлюється зворотна залежність, величина якої описується рівнянням

Сдфг = — 0,33 Снв + 8,5.

Відзначена також зв'язок між концентрацією ДФГ і показником гематокрита: при 60 % гематокрита в 1 л еритроцитів визначається 4 ммоля ДФГ, при 40 % - зміст ДФГ зростає до .5 ммолей, при гематокрите близько 20 % концентрація ДФГ досягає 9 мм.

Такі зміни концентрації ДФГ компенсують до половини дефіциту кисню. Завдяки цьому навіть у випадках вираженої анемії при помірному підвищенні серцевого викиду кисневе постачання тканин зберігається на зниженому, але досить високому рівні, що перевищує критичний. Збільшення концентрації ДФГ і відповідне зростання Р₅₀ є •одним з компенсаторних механізмів підтримки належних значень кисневого гомеостазиса організму.

Кисневе голодування тканин, що виникає при порушеннях кровообігу й патології міокарда, також змінює концентрацію ДФГ в еритроцитах і спорідненість гемоглобіну до кисню. Дослідження кислородсвязывающих властивостей крові у хворих уродженими пороками серця показали, що крива дисоціації |*оксигемоглобіну зміщається вправо. Серцеві хвороби без циа-\яоза з ослабленням кровотока за рахунок серцевого викиду характеризуються збільшенням Р₅о. Чим більше артерио-венозное розходження по змісту кисню, тим вище Р₆₀. Зростання цього розходження з 4 до 10 % (об'ємна частка) супроводжується увеличе-\.нием Р₅про з 37 до 43 гПа (28—32 мм рт. ст.).

Кисневе голодування тканин, що виникає при різних пульмонологических захворюваннях, може привести до зростання концентрації ДФГ в еритроцитах і збільшенню Р₅₀- Залежно від спрямованості змін змісту еритроцитів у крові спорідненість гемоглобіну до кисню при легеневій недостатності змінюється по-різному. При нормальних показниках 64

гематокрита й достатньої кисневої ємності крові значення Рбо відповідає віковій фізіологічній нормі. При поли-цитемии й збільшенні показника гематокрита більше 50 % спорідненість гемоглобіну до кисню знижується (Р§о = 29 мм рт. ст.). Різні варіанти зміни концентрації ДФГ і Рбо при легеневих захворюваннях можуть бути пов'язані з неоднаковими змінами проникності аэрогематического бар'єра для кисню. Мало вивченим також залишається питання про ролі змін проникності плазматичної мембрани еритроцитів, зміни біохімічного складу якої можуть вплинути на швидкість массопереноса кисню.

Показано, що максимальне збільшення концентрації ДФГ відбувається до кінця 2-х доби після підйому. У жителів гірських районів, які постійно перебувають в умовах низького парціального тиску кисню, криві дисоціації гемоглобіну зміщаються вправо. При тренуванні тварин до гипоксической гіпоксії в барокамері на умовній висоті 4 тис. м н.у. м. було встановлено, що спорідненість гемоглобіну до кисню залежить не тільки від висоти, але й від тривалості перебування організму в нових умовах. Так, для пацюка, вихідне значення Р50 становить 35,5 мм рт. ст. Після 36 ч перебування на висоті 4 тис. м н.у. м. Р₅₀ зросло до 39,9, а через 3 мес адаптації встановилося на рівні 37,5 мм рт. ст. Аналогічні дані приводяться для морської (гвінейської) свинки. У зв'язку з тим що цей вид протягом багатьох поколінь жив в умовах високогір'я Анд, вихідне значення Р50 для гвінейської свинки значно нижче, ніж для пацюка, і становить 26,9 мм рт. ст. Після 36 ч перебування на висоті 4 тис. м Р₅про зростало до 29,5, а через 3 мес установлювалося на рівні 28,5 мм рт. ст. Із цих даних треба, що зрушення Р50 відбувається швидко й пов'язаний зі збільшенням ДФГ. Більше тривале перебування «на висоті» приводить до використання інших механізмів адаптації, у зв'язку із чим Р₅про стає менше, ніж у перші періоди перебування в умовах зниженого парціального тиску кисню [106].

Пеклоаптивные механізми реакції системи крові на умови гірського клімату різноманітні й можуть функціонувати в різних сполученнях. Відомо, що деякі види тварин, що постійно живуть у горах, мають таку ж спорідненість гемоглобіну до кисню, як і види, що живуть на рівнині (наприклад гривистый баран, що живе в гірських районах Африки). У той же час такі види, як лами й деяких порід високогірних овець, характеризуються підвищеною спорідненістю гемоглобіну до кисню. Існує думка, що пристосувальна еволюція аборигенів гірського клімату відбувалася з використанням комплексу функцій, серед яких такий показник, як спорідненість гемоглобіну до кисню, міг або змінюватися, або зберігати риси, характерні для сімейства або загону. Відповідно більше або менше навантаження лягало на серцево-судинну систему й тихорєцький подих. У той же час адаптація до гірських

5 7-1657

65умовам рівнинних видів відбувається, очевидно, завжди з тим або іншим зменшенням спорідненості. Якщо це неможливо, то більшою мірою змінюється зміст еритроцитів і гемогло-чбина. Наприклад, в овець із високою спорідненістю кисню до гемоглобіну в умовах гіпоксії спостерігалося помітно більше збільшення показника гематокрита, чим в овець із низькою спорідненістю, тобто адаптація перших відбувалася із залученням більшого числа структур.

;: Один з важливих механізмів адаптації системи крові до : умов гірського клімату :- зміна спектра гемоглобінів, ! постійно присутніх у крові в різних сполученнях. Установлено, що в крові людини є кілька типів гемоглобіну, що розрізняються по своїй структурі й властивостям. Завдяки впровадженню нових фізико-хімічних і біологічних методів досліджень, що дозволяють із великою розв'язною здатністю проводити фракціонування биополимеров, удалося встановити, що гемоглобін людини й тварин являє собою гетерогенний гемопротеид, що містить більше десятка різних варіантів.

У кількісному відношенні основна фракція гемоглобіну дорослої людини — НЬАо — становить близько 80—90 % загального змісту гемоглобіну. Гемоглобін типу НЬА] становить не більше 10—15 % загальної кількості гемоглобіну крові; гемоглобін типу НЬА₂ не перевищує 3 %. При додаванні до цільної крові 2-10~⁴ моль/л ДФГ гемоглобіни типу НЬА₀ й А₂ знижують своя спорідненість до кисню. При повнім очищенні розчину НЬА₂ від фосфатів парціальний тиск крапки напівнасичення гемоглобіну киснем .Рбо підвищується майже у два рази.

Найбільш високою спорідненістю до кисню володіє фетальный гемоглобін (НЬР), типовий для крові плода, де його зміст досягає 60—80 % загальної кількості гемоглобіну. У крові здорової дорослої людини зміст гемоглобіну Р, за даними різних авторів, варіює в межах 0,5—3,0 %, що приймається за рівень фізіологічної норми. У деяких людей зміст НЬР досягає 4—6 %. Високий зміст гемоглобіну цього типу в крові дитини збільшує спорідненість до кисню приблизно на 15 %. Показано, що в крові ембріона Р₅про гемоглобін на 6—8 мм рт. ст. нижче, ніж у крові дорослого. У зв'язку із цим крива дисоціації гемоглобіну в плода зрушена вліво, в область низьких значень парціального тиску кисню, що відповідає відносно низьким значенням Ріг артеріальної крові плода.

Установлено, що адаптація .. ш,% людину й тварин до умов гірського клімату містить у собі процес зміни співвідношення різних фракцій гемоглобінів [21, 106, 302, 333, 339, 396]. .-У перші 3—4 сут перебування *' людей на висоті 2,2 тис. м н.у. м. середня концентрація НЬР віз-.> стане з 14,8 до 15,4±0,1 г/л_;> Через 25—30 сут східчастої •■ адаптації до гірських умов Приэльбрусья на висотах до 4,8 тис. м концентрація НЬР зростає до 18,5 ±2,0 г/л, що на 25 % вище середніх даних, типових для випробуваних, живучих у місцевостях на рівні моря. Одночасно відзначалося й збільшення загального змісту гемоглобінів у крові, підвищення концентрації НЬА₀ [95], перерозподіл фракцій (мал. 21). Ряд дослідників дотримуються точки зору, що адаптація організму до низького парциальном. у тиску кисню за рахунок зміни спорідненості гемоглобіну до кисню починається з перших годин перебування організму в умовах зниженого Р<э₂ ■ В експериментах на білих пацюках показано, що вже через 36 ч перебування на умовній висоті 4 тис. м Р50 гемоглобінів зросло з 35,5 до 39,9 мм рт. ст. Певне значення в ефекті зрушення кривій дисоціації гемоглобінів уліво грає одночасне підвищення концентрації ДФГ. Показано, що в людей, що постійно живуть на висоті 3,4 тис. м, зміст ДФГ стає вище на 6,4 % У чоловіків і на 19,7 % у жінок у порівнянні з жителями місцевостей на рівні моря [47]. При місячному перебуванні людей в умовах среднегорья або високогір'я зростає концентрація НЬ₂ і НЬР, що володіють підвищеною спорідненістю до кисню, збільшується концентрація ДФГ. Все це й зрушення кривої дисоціації вліво створюють сприятливі умови для оптимізації ки-слородтранспортных функцій крові при зниженому Ріг [62, 321,346].

Знижене Ріг у вдихуваному повітрі приводить до змін у системі згортання крові й може супроводжуватися гіперкоагуляцією, виникненням сладж-синдрома, мікротромбозів або тромбоэмболических ускладнень. Є підстави думати,

що в патогенезі одного з досить неприємних наслідків гипо-ксической гіпоксії - гіпертензії малого кола кровообігу - гіперкоагуляція й мікротромбози грають досить істотну роль [5, 155].

Ступінь прояву гиперкоагуляционного синдрому залежить від ваги гипоксического стану, тобто від рівня Ро₂ у вдихуваному повітрі й артеріальній крові. Показано, що початкові стадії гіпоксії не роблять істотного впливу на що згортає й фибринолитическую системи крові. Помірна гіпоксія підвищує свертываемость крові в пацюків, кроликів і собак, збільшує фибринолитическую активність, але не впливає на зміст вільного гепарина в крові. Різка гіпоксія приводить до вираженої гіперкоагуляції крові, що супроводжується зменшенням змісту вільного гепарина, збільшенням кількості фібриногену й відсутністю підвищення фибринолитичес-кой активності. Певну роль у виникненні гиперкоагуляционного синдрому можуть грати посилені втрати води з поверхні легені й верхніх дихальних шляхів в умовах гірського клімату. Згущення крові й підвищення її в'язкості [62, 321] вимагають збільшення витрати енергії на гемодинамику. Посилення роботи серця, у свою чергу, вимагає посиленої доставки кисню, що приводить до відповідних змін у структурі микроциркуляторного русла міокарда, легені, головного мозку й інших життєво важливих органів [32, 251, 319, 372, 393, 400].

Исследования регионарного й локального кровотока в умовах зниженого Ріг показали, що в шкірі, підшкірній основі й м'язах у цих умовах кровоток зменшується. У той же час у головному мозку, міокарді й деяких інших життєво важливих органах кількість крові, що приходить в одиницю часу на одиницю маси органа, зростає. Таким чином, збільшуючи масу крові стосовно маси органа, організму вдається частково компенсувати зменшення кількості кисню, що доставляє до тканин в умовах зниженого Ро₂ у вдихуваному повітрі.

Реакції серцево-судинної системи

Переміщення людини з рівня моря в умови гірського клімату, міняючи ряд фізико-хімічних факторів навколишнього середовища й, головним чином, парціальний тиск кисню, приводить до рефлекторних змін у стані багатьох фізіологічних систем, у тому числі серцево-судинної. Дослідження, проведені на людях, перевезених у гірські райони в поїзді, показали, що незалежно від того, чи перебуває людина в горизонтальному положенні в постелі або витрачає додаткову енергію на підтримку пози й вертикального положення, в обох випадках у міру підйому частота серцевих скорочень зростає. Чим більше висота, тим різкіше проявляються зрушення ЧСС. Так, протягом перших 10 хв приріст ЧСС на висоті 3,6 тис. м склав 12 %, на висоті 6,0 тис. м - близько 25 %, а на висоті 6,7 тис. м -

68

6700м

110-

понад 30 % вихідного рівня. У собак, вдыхающих гипоксичес-кую газову суміш, що містить 7-8 % кисню, що імітує умови парціального тиску кисню на висоті близько 6,7 тис. м, ЧСС зростає ще більш різко - на 90-100 %, тобто практично подвоюється.

Характерно, що максимальні значення частоти серцевих скорочень відзначаються протягом перших 5—10 хв перебування на певній висоті, а потім пульс поступово ^1/СС''^/° урежается й, при відсутності 130-м'язового навантаження, поступово знижується. Навіть на висотах порядку 3,7—4,9 тис. м над рівнем моря в стані ₁₂₀. спокою протязі перших 30- 60 хв відбувається нормалізація рівня ЧСС (мал. 22). Тахікардія при невеликому фізичному навантаженні зберігається протягом 7-10 сут. Ступінь її виразності й тривалість прояву залежать від висоти місцевості, ступеня отрути-тренованості й стану людини, від особливостей його індивідуальної реактивності.

Среди механізмів висотної тахікардії в людини слід зазначити роль ЦНС И ^Рис- ²²- Зміна частоти серцевих приуп чмппипня пкныт Жяктп скорочень залежно від висоти емоційний^-емоційних-емоційні-психоз-емоційних факто- _{місцевості над рівнем} моря й длитель-

рів. Вимикання свідомості по- ности перебування в умовах гірського ледве досягнення «висотного клімату стелі» у барокамері знижує частоту пульсу. Багато дослідників уважають, що основна причина висотної тахікардії спокою - зниження гальмових впливів блукаючого нерва. Ця точка зору підтверджується тим, що в тих видів тварин, у яких подібно людині є значний постійний тонічний вплив центрів блукаючого нерва на діяльність серця, висотна тахікардія розвивається після зниження тонусу цих центрів. У тварин з іншим типом регуляції, у яких відсутнє постійне деприми-рующее вплив центрів блукаючого нерва на діяльність серця (наприклад, кролики й пацюки), підвищення ЧСС при підйомі на висоту виражено незначно.

Є дані про те, що розвиток висотної тахікардії мо-) жет бути обумовлено рефлекторним впливом механорецепторов/ легені ..через систему блукаючого нерва. Другим механізмом: розвитку висотної тахікардії спокою може бути активація сим-пато-адреналовой системи й підвищення тонусу симпатичного

нерва в гірських умовах. У собак з вилученими надпочечниками при вдиханні газової суміші, що містить 8 % кисню в азоті, тахікардія не розвивається, менш виражений приріст хвилинного обсягу повітря й частоти подиху.

Зв'язок між частотою пульсу й частотою подиху можна виявити в різних умовах. Так, на рівні моря ЧД для чоловіків масою близько 70 кг становить 12-13 циклів/хв, а ЧСС - близько 70-72 циклів/хв. Співвідношення ЧСС/ЧД становить 5-6. У міру підйому на висоту це співвідношення змінюється залежно від індивідуальних властивостей організму (мал. 23). Показано [57], що для частини людей типово більше рідке ды-

//

хание (брадипноики), у той час як деякі особи характеризуються частим вихідним подихом (тахипноики). Реакція ЧД на перебування в умовах среднегорья в перших і других практично однакова (мал. 24). Після повернення на рівень моря вихідні розходження повністю відновлюються.

У деяких осіб тахікардія спокою починається з 2 тис. м, в інших відсутній на висоті 2,5—3,0 тис. м. Такі розходження відповідають даним, отриманим при вивченні газопреферен-дума й реакцій людини на вдихання різних газових сумішей, що показали, що деякі особи не здатні відрізнити газову суміш із 16%-ным змістом кисню від атмосферного повітря [57], тобто їхні рецепторні системи не сприймають такого зниження Ро₂. При підйомі в барокамері зі швидкістю 305 м/хв

70

частішання пульсу відзначається лише в 26 % випробуваних, починаючи від рівня парціального тиску кисню, еквівалентного 1,2 тис. м н.у. м. Іншими словами, існують люди, що відрізняються високою чутливістю реакції ЧСС на гіпоксію, і люди з низькою чутливістю й високою стабільністю/ рівня ЧСС у міру поступового зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі.

Спеціальні дослідження індивідуальних розходжень у реакціях ЧСС на гіпоксію в умовах рівнини й перебування випробуваних у среднегорье показали, що по характері реакцій, що відбуваються під час довільної затримки подиху, всі випробувані можуть бути розділені на дві групи. До першої групи віднесли осіб з лабільною серцево-судинною системою, у яких реакція ЧСС на довільну затримку подиху на вдиху була чітко виражена. У другу групу ввійшли особи, у яких ці реакції були відсутні або були незначними. Подальший аналіз характеру змін зовнішнього подиху, кров'яного тиску й ЧСС в осіб «лабільної» й «стабільної» груп у міру їхньої адаптації до умов гірського клімату проводили роздільно для кожної групи. Типове для більшості випробуваних підвищень частоти пульсу після переміщення на висоту в першому періоді перебування на рівні 2,2 тис. м не проявлялося. Лише на рівні 3,2 тис. м як у першої, так і в другій групі відзначалася тахікардія, більше виражена в осіб «стабільної» групи, що відрізняються більше низькою реактивністю [39]. Частота подиху в осіб обох груп на багатьох етапах вірогідно розрізнялася (мал. 24).

Особливий інтерес представляють дані про зміни ЧСС у постгипоксическом періоді, після повернення до вихідних умов. Якщо людина піддавалася дії гипоксической газової суміші протягом близько 1 ч, то ЧСС поверталася до початкових значень протягом 3-5 хв. Якщо ж він піддавався дії гірського клімату протягом місяця й більше, частота серцевих скорочень могла зберігати субнормальные значення протягом декількох років [62, 151].

На міокард зниження парціального тиску кисню в повітрі робить два разнонаправленных впливи. З одного боку, гіпоксія знижує ефективний венозний тиск і зменшує кровонаповнення правого передсердя, укорочує фазу вигнання. З іншого боку - у зв'язку з гипоксической вазоконстрикцией малого кола зростає початковий тиск у правом желудочке, збільшується час вигнання. Ці дві протилежно спрямовані тенденції на різних висотах й етапах адаптації проявляються в різних співвідношеннях і зберігають або підвищують ударний обсяг серця. Оскільки ЧСС, як правило, теж підвищена, хвилинний обсяг крові збільшується. Один зі сприятливому збільшенню МОК факторів — зниження загального периферичного опору. Модельні експерименти на тварин показали, що зростання МОК при прогресуючій гіпоксії зберігається доти, поки парціальний тиск кисню у вдихуваному повітрі не досягне 92 гПа (що відповідає 9 % ПРО₂ в азоті й еквівалентно висоті понад 6 тис. м н.у. м.). При подальшому зниженні Ро₂ відбуваються декомпенсація серця й гемодинами-ческий криза.

У більшості людей на висоті 2-2,5 тис. м ЧСС і МОК збільшуються. Стимулюючий вплив помірних ступенів гіпоксії на серцево-судинну систему багато авторів розглядають як доказ того, що зниження парціального тиску кисню збуджує симпато-адреналовые впливу й зменшує тонус блукаючого нерва. Після попереднього перерізання серцевих галузей блукаючих нервів прискорення серцевих скорочень в умовах гіпоксії часто не проявляється. Деякі автори вважають, що МОК обернено пропорційнийо напрузі кисню в міокарді й мало залежить від рефлекторних і гуморальних реакцій. Експериментально показано, що «гипоксе-мический поріг» для собак відповідає 75%-ному насиченню артеріальної крові киснем, а при рівні насичення менш 70 % МОК завжди збільшений.

Обстеження практично здорових людей в умовах гірського клімату Кавказу й Паміру дозволило встановити, що в початковому періоді адаптації часто спостерігається зростання рівня артеріального тиску, особливо в осіб зі схильністю до ги-пертензивным реакцій. На невеликих висотах (1,2-1,3 тис. м) 5, описаний феномен «нормалізації»: підвищений тиск знижує-'; - ся, знижене - підвищується. У високогірних районах артериаль-;' ное тиск виявляє тенденцію до зростання, що підтверджується експериментами на лабораторних тварин [2, 213]. Венозний тиск у гірських умовах, як правило, у нервом періоді знижується, потім поступово нормалізується.

Значний інтерес представляють дані про зміни коронарного кровотока в умовах гірського клімату. Электрокардиографически й магнитометрически показано, що при гипокси-ческой гіпоксії коронарний кровоток значно зростає. В умовах прогресуючого зниження парціального тиску кисню це зростання зберігається до рівня 80-90 гпа, що відповідає гипоксической газової суміші 8-9 % кисню в азоті або висоті порядку 6-7,5 тис. м н.у. м., після чого коронарний кровоток різко знижується. Іншими словами, помірні висоти низкогорных, среднегорных і навіть високогірних курортів є сильним стимулятором коронарного кровотока, поліпшують регионарное кровопостачання й трофіку міокарда. Порівняння фізіологічної дії гіпоксії, і таких найсильніших фармакологічних судинорозширювальних препаратів, як нітрит натрію, амилнитрит і гистамин показало, що зниження парціального тиску робить більше виражену судинорозширювальну дію.

У механізмі судинорозширювальної дії гіпоксії й збільшенні коронарного й мозкового кровотока можуть відігравати роль різні фактори. Одні дослідники основну увагу приділяють появі в крові недоокислених продуктів і регулятор-ных пептидів, моноаминов, простагландинов. Висловлюється точка зору, що рівень напруги кисню в крові може бути основним подразником, що викликає розширення посудин мозку, міокарда й бруньки. Експерименти на лабораторних тварин і дослідження реакцій ізольованих посудин, инкубируемых у розчинах зі зниженим парціальним тиском кисню, підтверджують можливість зниження тонусу гладкомышеч-ных елементів резистивных посудин цих органів, що зменшують, загальне регионарное судинний опір й умови, що створює, для збільшення органного й регионарного кровотока.

Однієї найбільше розповсюджених моделей гірського клімату є вдихання газових сумішей з низьким змістом і відповідно зниженим парціальним тиском кисню. Підвищення хвилинного обсягу подиху приводить до значного збільшення виведення З₂. Виникаюча при цьому гипокапния й зрушення кислотно-основного стану крові можуть виступати як самостійні фактори зміни судинного тонусу. При цьому, якщо використаються газові суміші зі змістом кисню не нижче 10%, реакції, спрямовані на боротьбу за кисень,, протікають у дві стадії. Перша стадія (тривоги) характеризується максимальними відхиленнями параметрів легеневої вентиляції гемодинамики. Наступна стадія (адаптації) характеризується частковою або повною компенсацією відхилень, підтримкою стабільного кисневого гомеостазиса на новому: минимализированном рівні.

Якщо підвищена напруга компенсаторних систем триває занадто довго (стадія виснаження) або до організму пред'явлені непомірні вимоги, після стадії тривоги розвивається декомпенсація, що приводить організм до загибелі. Так, при вдиханні газової суміші, що містить 4-5 % кисню, в організмі ссавців різко знижується ступінь оксигенации гемоглобіну, тахипноэ й тахікардія переміняються вповільненням частоти серцебиття й подихи, виникають порушення ритму, патологічні форми подиху, параліч дихального центра й зупинка серця.

Основні механізми рефлекторної й гуморальної компенсації кисневого голодування тканин у системі кровообігу полягають у підвищенні продуктивності серця й зміні тонусу периферичних посудин. Помірне зниження Ріг, артеріальної крові приводить до придушення спонтанної електричної активності гладкомышечных кліток посудин, розслабленню їхнього тонусу й розширенню просвіту. Одночасне зниження парціального тиску вуглекислого газу може бути сильним допоміжним фактором регионарного розширення посудин. Важлива роль ІЗ₂ у підтримці судинного тонусу й периферичного опору посудин великого кола кровообігу показана багатьма дослідниками. В експериментах на живіт-

73. яых установлене, що додавання до гипоксической газової суміші 1-3 % Сог сприяє поліпшенню кровопостачання мозку й міокарда, підвищує напругу кисню в цих тканинах.

Незважаючи на ряд переконливих експериментальних досліджень, механізми дії недоліку кисню й вуглекислоти на судинний тонус продовжують бути предметом дискусії. Ряд авторів уважають, що недолік кисню є безпосереднім подразником гладкомышечных елементів термінальних артериол і прекапілярів й, відповідно, прямим регулятором локального кровотока. Разом з тим існує й інша точка зору, що розглядає напругу респіраторних газів як подразник паренхіматозних кліток, метаболіти яких здійснюють основну регуляцію тонусу гладких м'язів посудин. Прямі виміри поздовжнього градієнта Ро₂ в омывающей середовищу показали наступне. При підвищенні Ро, середовища від 15 до 63 гПа (11—47 мм рт. ст.) середній діаметр артериол зменшується на 13 %, а при зростанні Ро, середовища до 110 гПа {84 мм рт. ст.) --на 20 % вихідного діаметра. З огляду на дифузійні обмеження транспорту кисню в гладкі м'язи, автор прийшов до висновку, що зміна просвіту артериол при підвищенні Ріг не доводить прямого впливу кисню на м'язові елементи. Показано також, що зниження Ро₂ зменшує збудливість гладкомышечных кліток посудин, знижує їх спонтанну електричну активність й обмежує поширення порушення по судинній стінці.

Разом з тим зниження Ро₂ не є єдиним регулятором тонусу посудин при гіпоксії. Ступінь цього тонусу залежить від багатьох нейрогуморальних впливів, рівня зазо-активных речовин у крові, регионарной гиперосмолярности, концентрації іонів калію в интерстициальном просторі. Серед біологічно активних речовин особливу роль грають катехоламины й моноамины. Так, при вдиханні гипоксемической газової суміші (5—10 % ПРО₂) спостерігається тр-п'ятикратне підвищення концентрації аденозина в тканинах мозку й різке посилення мозкового кровотока. Ацетилхолін у концентрації 10~⁵ г-л~' підсилює судинорозширювальна дія гіпоксії, у той час як гистамин і серо-тонин не роблять такого впливу. Подальше зниження Ро₂ приводить до повної втрати чутливості посудин до нейроме-диаторам. Висловлюється припущення про те, що зниження Ро впливає на мембрану гладкомышечных кліток, що на певному етапі розвитку кисневого голодування лише модулюється участю нейрогормонов.

Особого уваги заслуговує реакція посудин малого кола кровообігу на гіпоксію. Так, Н. Н. Савицьким й А. А. Тре-губовым (цит. по [58]) у досвідах на собаках установлено, що при перемиканні однієї частки легені на подих повітрям з 3- 5%-ным змістом кисню оксигенация крові, що відтікає, після початкового зниження зростає й поступово досягає вихідного рівня. Оскільки відновлення нормальної оксиге-

нації крові в цих умовах можливо тільки шляхом вимикання кровообігу у вентильованої гипоксической сумішшю частці легені, результати експериментів варто розглядати як доказ вазоконстрикторной реакції посудин цієї частки на зниження Ро,_. Незвичайна дія гіпоксії на посудини малого кола кровообігу стало предметом посиленої уваги дослідників після опублікування робіт Эйлера й Лильестран-да, які в досвідах на кішках установили, що вдихання повітря зі зниженим Ро₂ (10—15 % Ог в азоті) приводить до підвищення тиску в легеневій артерії, а перехід на подих атмосферним повітрям або газовою сумішшю з високим змістом кисню знижує цей тиск. Звуження судинного русла легені надалі було підтверджено шляхом катетеризації легеневої артерії людини й тварин на тлі постійного хвилинного обсягу серця й тиски в заклиненій галузі легеневої артерії. Судинний опір легені залежно від ступеня гіпоксії зростає від 50 до 80 % [336, 378]. При цьому перерізка блукаючого або симпатичного нерва, як і введення декстраэрготамина або атропіну, не усувають реакції вазокон-стрикции.

Численні експерименти, початі для з'ясування механізмів виникнення легеневої гіпертензії при гіпоксії, дозволяють обговорювати альтернативні гіпотези процесу. Одна з них передбачає непрямий шлях реалізації через реакцію на знижене Ро₂ нескорочувальних (паренхіматозних) кліток легені, виділення ними вазоактивных медіаторів, що приводять до скорочення гладкомышечных кліток. Інший, прямій, шлях може полягати в рецепції низького Ро₂ цитоплазматической мембраною гладкомышечной клітки, у зміні її внутрішньоклітинного метаболізму й реалізації вазоконстрикторного ефекту. Існують доводи на користь як першої, так і другої гіпотези. Не виключено також, що гіпертензія малого кола частково виникає як результат гиперкоагуляционного синдрому, описаного вище. В умовах хронічної гіпоксії підвищення опору посудин малого кола приводить до гіпертрофії правого желудочка й ряду вторинних змін, включаючи підвищений ступінь ризику виникнення набряку легені й розвитку пневмосклерозу. Ці ефекти виникають при різкої гіпоксії (в умовах висоти понад 6 тис. м) і тривалому перебуванні на більших висотах. Реакції кровообігу на різні форми гіпоксії визначаються сполученням діючих факторів (ступенем зниження Ро₂, супровідними змінами Рсо₂ і параметрів кислотно-основного стану), швидкістю розвитку гипоксического стану, станом загальної й місцевої реактивності організму. У сполученні з реакціями системи зовнішнього подиху (збільшенням дихального обсягу, частоти подиху, хвилинного обсягу повітря, альвеолярної вентиляції, зростанням альвеолярного Ро₄) і реакціями системи крові (зростанням кількості еритроцитів, концентрації гемоглобіну, зрушенням кривої дисоціації гемогло-

75бина за рахунок появи нових форм гемоглобінів і підвищення концентрацій ДФГ) зміни в системі гемодинамики дають можливість організму найбільше повно використати наявний у середовищі кисень для задоволення своїх потреб. Збільшення числа капілярів обмінного типу на одиниці площі тканини, зростання МОК і перерозподіл об'ємних потоків крові між різними регіонами дозволяють організму пристосовуватися до умов низького Ро₂ у вдихуваному повітрі шляхом активації всіх фізіологічних систем регуляції кисневого гомеостазиса.

( У процесі адаптації організму до факторів гірського клімату беруть участь всі функціональні системи, у тому числі подих, кровообіг, травлення, що забезпечують вегетативні функції; центральна нервова й ендокринна системи, що здійснюють рефлекторну й гуморальну регуляцію адаптивних перебудов в організмі. Основні закономірності адаптивних процесів розглянуті в ряді оглядових робіт із проблеми [3, 6, 26, 32, 46, 64, 83, 122, 141, 171, 194, 215, 262, 292 й ін.]. У результаті адаптивних перебудов змінюються загальна й місцева реактивність, реакції імунітету й плин репаративных процесів, перебудовується структура фізіологічних і біохімічних реакцій. Зв'язок між структурою й функцією, між фізіологічними процесами й обеспечивающими звільнення енергії біохімічними реакціями може бути проілюстрована на прикладі будь-якого життєвого процесу, але особливо наочно вона простежується при розгляді мукоцилиарного кліренсу легені, що поєднує ці два початки в єдину фізіологічну систему.

Г л а в а IV

ВПЛИВ ФАКТОРІВ ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ

НА МУКОЦИЛИАРНЫЙ КЛІРЕНС

І СУРФАКТАНТНУЮ СИСТЕМУ ЛЕГЕНІ

Очисна функція мукоцилиарной системи у фізіологічних умовах

У процесі подиху через легеню дорослої людини за добу проходить від 10 до 20 тис. л повітря. У будь-яких умовах вдихуване повітря містить не тільки необхідний для життя кисень, але й велика кількість мелкодисперсных пилових часток природного й штучного походження. Запилення повітря особливо велико у великих містах і багатьох виробничих приміщеннях. Концентрація пилу в повітрі досягає максимальних значень у шахтних вибоях, відкритих розробках корисних копалин, на багатьох сільськогосподарських роботах. Дослідження механізмів захисту легені від пилових часток здобувають особливу актуальність у зв'язку з ростом урбанізації й інтенсивності промислової праці [25, 281, 349, 399].

Виведення пилових часток різного розміру з дихальних шляхів' здійснюється за допомогою трьох основних фізіологічних механізмів: оборонних рефлексів типу чихания й кашлю; діяльності мукоцилиарной системи, продуцирующей слизуваті виділення й вивідної їх з меж дихальної системи; процесів альвеолярного кліренсу, реалізованих за рахунок градієнта поверхневого тиску в різних зонах легені [38, 343, 348].

Оборонні рефлекси в системі подиху здійснюються шляхом рефлекторного порушення експіраторного відділу дихального центра із численних рецепторів верхніх дихальних шляхів [58]. За допомогою цього механізму система зовнішнього подиху захищає легеню від влучення в нього великих сторонніх часток. Зниження збудливості периферичних і центральних елементів дихального центра за рахунок вікових змін або в результаті дії хімічних (фармакологічних) речовин може стати однієї із причин раннього ушкодження легені.

Мукоцилиарная система захисту легені, що розвилася в процесі еволюції хребетних, містить секреторні елементи, що виділяють у просвіт дихальних шляхів грузлий секрет [175, 326], здатний затримувати на поверхні дихальних шляхів пилові частки. Секреція в дихальних шляхах здійснюється трьома основними джерелами - трахеобронхиальными серозно-

77мукозными залозами, бокаловидными клітками слизуватої оболонки дихальних шляхів і процесами транссудації.

Серозно-мукозные залози у вигляді розгалужених трубок розташовані, починаючи від рівня дрібних бронхів до гортані. У бронхіолах ці залози відсутні. Загальний экскреторный канал залози приймає в себе вивідні канальцы від мукозных, серозних і змішаних ділянок залози. Мукозные клітки, як правило, розтягнуті слизом, що втримується в них. Серозні клітки містять секреторні гранули. Розмір залоз варіює. У трахеї вони досягають 3 мм у діаметрі, образуя майже безперервний шар на її задній стінці. У великих бронхах залози розосереджені по всій поверхні й мають менші розміри. Обильнее всього постачені залозами бронхи середніх розмірів, де на кожен 1 мм² доводиться приблизно одна залоза. У дрібних бронхах му-козно-серозные залози нечисленні.

Бокаловидные клітки являють собою одноклітинні слизуваті залози. Вони зустрічаються в різних кількостях протягом усього епітелію воздухоносных шляхів. Бокаловидные клітки мають подовжену форму й розташовані на базальній мембрані. Поблизу ядра клітки перебувають апарат Гольджи й секреторні гранули. Свежеобразованные гранули мають спочатку малі розміри, потім групуються й укрупнюються, заповнюючи апікальну частину клітки. Розтягуючи цю частину клітки, вони надають їй форму, що нагадує келих, звідки й відбулася назва цих кліток. Секреторні гранули, зливаючись, укрупнюються й періодично виводяться за межі клітинної мембрани у вигляді слизуватої маси. Ця маса суцільним шаром покриває всю поверхню дихальних шляхів.

У початкових відділів бронхіол слизувата выстилка має невелику товщину. На рівні дрібних бронхів слизуватий покрив стає толще, що відповідає збільшенню числа залоз. Загальний обсяг секрету, обмірюваний в експериментальних умовах для кішки й кролика, становить близько 2 мол/сут на 1 кг маси. Розрахована на підставі цих цифр об'ємна швидкість секреції в людини може становити до 150 мол/сут [175]. Прямі експериментально-клінічні виміри обсягу слизу, що виділився, у людини з лярингоэктомией показали 240 мол/сут.

Передбачається, що початковий обсяг секрету досягає 300__•

400 мол, але частина складової його води випаровується в процесі подиху.

Інтенсивність секреції серозно-мукозных залоз регулюється нервовим і гуморальним впливами. При роздратуваннях блукаючого нерва обсяг секреції зростає. Перерізання блукаючого нерва або атропинизация придушують секрецію бронхіальних залоз. Бокаловидные клітки менш залежні від нервових впливів й активуються в експериментальних умовах толька безпосереднім роздратуванням. Блукаючий нерв здатний змінювати секрецію бокаловидных кліток завдяки контролю над кровопостачанням тканини. При розширенні посудин транссудація

зростає, що сприяє виділенню слизу. Вегетативна іннервація слизуватої оболонки носа здійснюється через видиев нерв і нервове сплетення, що оточує а. а уептпсиыз й їхньої галузі.

Із практичної точки зору великий інтерес представляють способи керування процесом продукції слизу. Стимуляція секреції виникає під дією ряду р-адренергических речовин, при цьому обсяг слизу збільшується внаслідок диференціації бокаловидных кліток і стимуляції транспорту хлоридів, а отже, і води зі стінки дихальних шляхів у їхній просвіт [326, 343]. Холинергические агенти також стимулюють секрецію^ слизу. Внаслідок їхньої дії й збільшується кількість як бокаловидных, так і серозно-мукозных залоз. Крім того, зростає число активних бокаловидных кліток. Різні муко-литические (відхаркувальні) засобу приводять до розрідження слизу й зменшенню її в'язкості, що полегшує рух ресничек і збільшує виведення экскрета до певної межі.

Для дослідження закономірностей регуляції мукоцилиарно-го транспорту велике значення мають методи вивчення кількості' і фізико-хімічних властивостей секрету. Методичні розробки в цій області спрямовані в основному на поліпшення способів збору слизу (без домішок слини) і вивчення її властивостей у різних умовах. Найбільш простим є збір слизу через фістули трахеї. Для собак розроблена методика збору слизу за допомогою трахеального кишені. Деякі дослідники для цієї мети застосовували сито зі скляних трубок, що поміщає усередину трахеї собаки. Розроблено спеціальний метод вивчення реологических характеристик слизуватого секрету за допомогою двох-капілярного віскозиметра, що з'єднували з насосом, що відсмоктує. Прилад проводили через внутрішній канал бронхофиб-роскопа й занурювали в слизуватий шар на поверхні дихальних шляхів. Знаючи геометрію капіляра віскозиметра й аналізуючи криву тиску в системі, розраховували еластичність і в'язкість слизу. Розроблено метод збору секрету слизуватої оболонки носа за допомогою невеликих бавовняних смужок або смужок з фільтрувального паперу, що вставляють у ніс на 20 хв. Обсяг секрету, зміст у ньому білків, мукополисахаридов, води й інших компонентів мінливо, у результаті чого динамічна в'язкість секрету може істотно змінюватися.

Наявність рясного секрету й постійна зволоженість поверхні дихальних шляхів здатні затримувати пилові частки. Однак для організму в цілому важливо не стільки затримати частки, скільки вивести їх за межі респіраторної системи. Цієї мети служить реснитчатый покрив дихальних шляхів. Установлено, що вся поверхня трахеї, бронхів і бронхіол вистелена миготливим епітелієм, плазматична мембрана якого, звернена в просвіт бронхів, покрита численними ресничками. На кожну клітку миготливого епітелію доводиться близько 200 ресничек, між якими розташовуються микрореснички [175]. Кожна ресничка являє собою цилинд-

рический виріст плазматичної мембрани діаметром біля '200 нм. Усередині реснички перебуває аксонема, що представляє :собой 9 подвійних мікротрубочок, розташованих по окружності, і однієї пари центрально розташованих мікротрубочок. Проксимальна частина реснички являє собою особливе утворення-і Назальне тільце й занурене в цитоплазму.

Кожна ресничка здатна періодично робити хвилеподібні рухи, що нагадують удар хлиста. Ці рухи складаються зі швидкої поступальної фази — ефективного удару (мал. 25, а) і процесу повернення у вихідне положення (мал. 25,6). Швидкість ефективного удару в 2- 3 рази вище, ніж швидкість повернення. Енергетичним джерелом руху ресничек є внутрішньоклітинний запас АТФ. Интенсив-Рис. 25. Схема функціонування ность руху ресничек прямо про-ютделыюй реснички миготливого порциональна активності Атфазы

і концентрації АТФ. Рух однієї реснички здатно збуджувати рух сусідніх ресничек, створюючи хвилю, що біжить (мал. 25, в), що захоплює за собою слизуватий секрет бронхіальних залоз і сторонні частки.

Направленное рух ресничек миготливого епітелію відбувається автоматично й зберігається при повної денервации тканини. Наявність такого автоматизму не виключає залежності від нервових впливів, аналогічно тому, як автоматизм серця не виключає опосередкованих нервовою системою впливів, що модулюють, зовнішньої середовища. Безперервність і сталість швидкості руху ресничек миготливого епітелію відносні й піддані впливам зовнішніх подразників.

Миготливий епітелій високочутливий до хімічних впливів. Отже, зміни в складі слизуватого секрету й плазми крові, поява в ній біологічно активних речовин можуть змінювати активність миготливого руху. Електричне роздратування блукаючого нерва сповільнює руху ресничек. Висловлювалася думка, що цей ефект опосередкований зміною в'язкості секрету, у який занурені реснички. Однак оскільки латентний період уповільнення швидкості руху ресничек при роздратуванні блукаючого нерва становить 1-2 з, що занадто мало для секреторного процесу, ефект схильні пояснювати чисто нервовим впливом [278].

Очищення легенів від сторонніх часток за допомогою мукоцили-арного апарата залежить як від активності миготливого епітелію, так і від кількості й властивостей слизуватого секрету. Тому важко отдифференцировать вплив різних фармакологичес-

епітелію в процесі виконання ефективного удару (а), повернення ■в вихідне положення (б) і створення хвилі, що біжить, ресничек - рушійної сили • мукоцилиарного транспорту (а):

Л—12 — послідовність елементів руху

ких і фізико-хімічних впливів на зміну швидкості виведення слизу. Більшість дослідників оцінюють сумарний ефект. Показано, що швидкість миготливих рухів прямо пропорційна вологості слизуватої оболонки. Стимуляція руху ресничек відбувається при дії ацетилхоліну. Деяку стимулюючу дію роблять эстрогены, особливо эстрадиол. Препарати кори надпочечников (гідрокортизон, преднізолон), різні антибіотики залежно від концентрації можуть підсилювати або гальмувати рухову активність миготливого епітелію. Дані різних авторів про дію адреналіну, эфедрина, атропіну й пілокарпіну на мукоцилиар-ный транспорт суперечливі. Можливо, це обумовлено разнонаправленным дією цих речовин на різні компоненти МЦТ - рухову активність миготливого епітелію й секреторну активність бронхіальних залоз. У той же час дані про дію локальних анестетиков і наркотиків цілком однозначні - речовини цього класу гнітять рух ресничек миготливого епітелію.

Для дослідження мукоцилиарного транспорту в людей у цей час використається кілька різних способів. Один з них полягає в тім, що через внутрішній канал бронхо-фиброскопа в дихальні шляхи (трахею, магістральні бронхи) вдуваються стандартні тефлонові диски. Диски можна импре-гнировать триоксидом вісмуту, що дозволяє реєструвати їхнє переміщення на відеострічці флюороскопа. При цьому відпадає необхідність в интубации трахеї. Неясним, однак, залишається питання про можливості впливу триоксида вісмуту на активність ресничек миготливого епітелію й інтенсивність секреції слизу. Як маркери швидкості мукоцилиарного транспорту в дихальні шляхи вводять також розчини радіоактивних ізотопів, вимірюючи швидкість фронтального руху розчину за допомогою двох сцинтилляционных детекторів.

Швидкість мукоцилиарного транспорту у верхніх дихальних шляхах людини можна визначати за часом переміщення індикатора (наприклад, часток гаси) з передніх відділів носа на задню стінку носоглотки. Ця методика в силу простоти й доступності одержала широке поширення. Як маркери різні автори використали порошок деревного вугілля, суміш карміну із двухосновным фосфатом натрію, кристали сульфа-тиазола, розчини гаси. Невелика кількість індикатора за допомогою піпетки або тампона наноситься на медіальну поверхню переднього відділу нижньої носової раковини й на відповідну ділянку носової перегородки. Реєструють час від моменту введення індикатора в порожнину носа до моменту появи його в носоглотці, здійснюючи задню риноскопію через невеликі проміжки часу.

Одним з важливих показників очисної функції мукоцилиарного транспорту може служити загальний обсяг слизу, виведеної за межі дихальних шляхів. Принцип визначення

6 7-1557

81полягає в тім, що в дихальні шляхи вводяться штучні перешкоди для потоку слизу. Через невеликий проміжок часу слиз збирають перед бар'єром, витягають і зважують. Недоліком цього методу є необхідність застосування наркозу, що сам по собі може змінювати обидва компоненти мукоцилиарного транспорту - швидкість руху ресничек й інтенсивність секреції слизу.

Пилові частки, що осіли на слизувату оболонку дихальних шляхів, переносяться рухом ресничек разом зі слизом у напрямку до глотки й періодично проковтують. Установлено, що частки пилу діаметром близько 10 мкм практично повністю затримуються в дихальних шляхах і не проникають до рівня респіраторних бронхіол. Більше дрібні частки (діаметром близько 5 мкм) затримуються лише частково - 80%, а 20 % їхньої первісної маси досягає респіраторних бронхіол й альвеол. Для часток діаметром 0,25-0,5 мкм затримується всього 20-30 % початкової маси. Нерівномірне захоплення пилових часток обумовлений тим, що для великих часток основне значення має сила гравітації, для субмикроскопических-: процеси дифузії, а для часток розміром 0,25-0,5 мкм сумарні гравітаційні й дифузійні сили мінімальні.

Ефективність механізмів очищення дихальних шляхів від сторонніх часток надзвичайно велика. Полікар [175] підрахував, що в шахтаря-вугляра за 30 років роботи на шахті в легеню проникає близько 6 тис. г пилових часток діаметром менш 10 мкм. Однак у легені такого шахтаря можна виявити не більше 60 м, а часто й менш того пилу. Іншими словами більше 99 % сторонніх пилових часток виводиться з організму завдяки фізіологічній функції мукоцилиарного апарата [137, 175].

У здорових людей в умовах подиху атмосферним повітрям час напіввиведення з дихальних органів спеціально инга-лированных радіоактивних аерозолів відбувається: у трахеї - за 2,7 хв, у проміжних зонах - за 28 хв, у дистальних зонах- від 100 хв до 2 мес. Із цих даних треба, що дисталь-ные зони дихальних шляхів можуть ставати головною причиною нагромадження в легені сторонніх часток і розвитку відповідних захворювань. Якщо швидкість мукоцилиарного транспорту в трахеї в людини при подиху атмосферним повітрям становить б-18 мм/хв, то в дрібних розгалуженнях дихальних шляхів лінійна швидкість мукоцилиарного транспорту різко зменшується.

Швидкість виведення сторонніх часток значною мірою залежить від властивостей слизуватого секрету. Останній багато в чому визначається хімічним складом пилових часток. При дослідженні швидкості руху різних пилових часток у дихальних шляхах було показано, що негідрофільні види пилу (вугілля, вугільна сажа) не роблять помітного впливу на швидкість переміщення слизу. Вугільний пил, що не містить домішок з'єднань кремнію, не впливає на швидкість мукоцилиарного транспор-

82

та. Разом з тим у реальному пилу шахтного вибою крім часток вугілля завжди присутні частки породи, що складає із з'єднань кремнію, що має виражену патогенну дію. При тривалій дії вугільного пилу розвиваються морфологічні зміни слизуватої оболонки верхніх дихальних шляхів і паренхіми легені. У початковому періоді запы-ления переважають катаральні зміни, потім вони переходять у гіпертрофічні (гіперплазія слизуватої оболонки, гіперфункція залізистих структур). Кінцева стадія процесу приведе до атрофії й метаплазии реснитчатого епітелію в плоский багатошаровий епітелій, до порушення структури залоз, дистрофії нервових волокон з наступною деструкцією й розпадом. Природно, що ці процеси різко погіршують ефективність мукоцилиарного транспорту.

Транспортна функція миготливого епітелію більш помітно порушується в тих шахтарів, хворих пневмокониозом, які систематично підпадали під вплив більших концентрацій пилу (машиністів вугільних комбайнів і врубових машин, робітників очисних вибоїв). Робота в умовах помірної запыленности або лише періодичне знаходження в районі видобутку вугілля менше впливають на миготливий епітелій.

Порівняння різних видів пилу показало, що борошняна, хром-пікова, цинково-белильная, металева й муфлонная пил викликає значно більше різкі зміни в структурі й функції респіраторних шляхів, чим вугільний пил. Після запилення чисто вугільним пилом нормальна функція мукоцилиарного апарата швидко відновлюється.

Механізм очищення

респіраторних відділів легені

в умовах нормального атмосферного тиску

У термінальних альвеолах й альвеолярних ходах (21-23 генерація по Вейбелю [65]) мукоцилиарный апарат відсутній. Тому механізм очищення альвеол відрізняється від кліренсу трахеобронхиального дерева. Можливі наступні шляхи виведення сторонніх часток, що потрапили в порожнину альвеоли: 1) пасивне видалення із просвіту альвеол зі струмом рідини через трахео-бронхиальное дерево); 2) активне захоплення в просвіті альвеол, альвеолярними макрофагами, більшими або малими альвеолярними клітками; 3) транспорт клітками в интерстиций; 4) видалення через интерстициальное простір і легеневі кровоносні капіляри або 5) через легеневі лімфатичні шляхи; нагромадження в интерстиций соединительнотканными клітками [137, 175, 343].

Вирішальна роль в очищенні альвеол належить альвеолярним макрофагам. Це більші клітки неправильної форми, що володіють трьома характерними рисами - активним переміщенням, значною фагоцитарною здатністю й підвищеним

в* 83метаболізмом. Макрофаги фагоцитируют будь-які чужорідні частки. Подальша доля альвеолярних макрофагів, навантажених фагоцитированными частками, різна. Вони можуть проникати в интерстициальное простір, а відтіля - у легеневі лімфатичні шляхи. Звідси макрофаги попадають у лимфоузлы, або виходять через спеціалізовані лимфоэпителиальные структури на поверхню мукоцилиарного ескалатора. Найчастіше альвеолярні макрофаги переходять прямо в альвеолярні канали, а потім у бронхіоли, потрапляючи тут на слизуватий покрив.

Плин рідини з альвеол до бронхіол, що полегшує цей процес, здійснюється за рахунок градієнта поверхневого тиску, створюваного секрецією сурфактантов. При цьому поверхневий натяг у порожнині альвеоли виявляється значно нижче, ніж в альвеолярних ходах і термінальних бронхіолах, що створює рушійну силу для маси альвеолярного транссудату й направляє його в зону дії мукоцилиарного транспорту [39]. Сама по собі транссудація рідини в альвеоли в силу законів гравітації не змогла б забезпечити її переміщення нагору по бронхіальних шляхах, як думають деякі автори [175].

Синтез сурфактантов здійснюється в спеціалізованих клітках легені - пневмоцитах другого типу, апікальна частина мембрани яких має вихід у порожнину альвеоли. Запас сурфактантов у клітках цього типу втримується у двох формах - пластинчастої й гранулярної. Ліпіди й білки, що входять до складу сурфактантов легені, синтезуються в эндоплазматическом рети-кулуме й транспортуються з комплексу Гольджи до ламелляр-ным тельців пневмоцитов. Підходячи до апікальній поверхні пневмоцита, ламеллярное тільце шляхом пиноцитоза виділяється на поверхню клітки, покритої тонким шаром води - гипофазой, де розвертається у фосфолипидные тяжи зі звільненням молекул дипальмитоиллецитина. Ці молекули спливають на поверхню гипофазы й утворять мономолекулярну плівку сурфактантов, розташовану на границі двох фаз - рідкої й газоподібної (мал. 26).

При розтіканні сурфактантов по рідкій підкладці з утворенням монослоя відбувається певна робота. Ілюстрацією такої дії може бути поверхня води, припорошена тальком. Якщо внести в центр або будь-яку крапку поверхні краплю поверхнево-активних речовин, до класу яких належать і сурфактанты легені, то поверхня води відразу очиститься від часток тальку за рахунок разбегания їх по окружності від місця внесення поверхнево-активної речовини - краплі мильного розчину, прального порошку або жовтка курячого яйця, що містить високу концентрацію лецитина. При влученні на поверхню води молекули поверхнево-активних речовин створюють поверхневий тиск, що виконує певну роботу. Чим вище концентрація сурфактантов, тим більше площа плівки монослоя й розмір очищеного простору. Рух часток тальку на поверхні рідини відбувається уздовж градієнта

84

поверхневого тиску. Подібне явище відбувається й на поверхні легені.

У місці секреції сурфактантов поверхневий натяг мінімально, а поверхневий тиск максимально. В області бронхіол, де секреція сурфактантов відсутній, але є руйнуючі сурфактанты фос-фолипазы, поверхневий тиск значно нижче. Це створює градієнт поверхневого тиску, спрямований від альвеол до бронхіол, що є рушійною силою виведення рідин і щільних часток з порожнини альвеоли.

Пилові частки, що попадають в альвеоли, струмом рідини виводяться уздовж поверхні респіраторної зони легені в транзиторную зону, у сферу дії миготливого епітелію й мукоцилиарного транспорту. При природному відмиранні кліток або значному руйнуванні епітелію в легені (наприклад, при вірусному грипі) частина загиблих кліток попадає в альвеоли. Під дією сил поверхневого тиску весь

детрит виводиться з альвеоли. Таким - образом сурфактанты беруть активну участь в очищенні альвеолярної поверхні від ендогенних й екзогенних часток.

Вплив екзогенних й ендогенних факторів, що активують процеси синтезу сурфактантов або швидкість виведення внутрішньоклітинних запасів сурфактанта в порожнину альвеоли, сприяє створенню градієнта поверхневого тиску й виведенню сторонніх часток з респіраторних відділів легені [39, 76, 343].

Вплив гіпоксії

на очисну функцію легені

Зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі впливає на багато фізіологічних і біохімічних процесів. Цей вплив може здійснюватися первинно - за рахунок дії недоліку кисню на протікання біологічного

85окислювання й вироблення енергії або вдруге - за рахунок появи недоокислених продуктів обміну або відсутності попередників, що відповідають біологічно активних з'єднань. Зниження парціального тиску кисню може впливати на швидкість руху ресничек миготливого епітелію, змінювати секрецію бронхіальних залоз і бокаловидных кліток, змінювати інтенсивність секреції й синтезу сурфактантов легені. Залежно від ступеня гіпоксії можуть здійснюватися гальмуючі або стимулюючі впливи.

В експериментах з ізольованими препаратами трахеї показано, що повне припинення доступу кисню (аноксія) викликає оборотне припинення руху ресничек. Механізм ано-ксического гальмування миготливого руху вивчався на найпростіші й зябрах устриць, покритих реснитчатым епітелієм. Показано, що інгібітори анаэробного гліколізу (монойодуксус-ная кислота, фтористий натрій) слабко гнітять активність ресничек миготливого епітелію. У той же час інгібітори окисного фосфорилирования знижують цилиарную активність на 50 %, а ціаніди - на 85 %. Це свідчить про те, що основним джерелом енергії для збереження миготливого руху є фосфорні макроэргические з'єднання й аеробні процеси, хоча залишкова функція ресничек тривалий час може підтримуватися за рахунок анаэробных процесів.

По даним експериментальних досліджень швидкості муко-цилиарного транспорту в трахеї собак, вдихання гипоксической газової суміші, що містить 13 % кисню (що відповідає 132 гпа, або 99 мм рт. ст.), протягом 10 хв не змінює швидкості виведення маркера. У той же час дослідження, проведені на кішках, показали, що вдихання 10%-ний гипоксической газової суміші (парціальний тиск кисню в якій становить близько 100 гпа, або 76 мм рт. ст.) протягом 20 хв гнітило виведення маркера із трахеї на 30%. Таке розходження порозумівається двома факторами. Перший - більша тривалість й інтенсивність впливу. Відомо, що виразність реакції на знижений парціальний тиск кисню у вдихуваному повітрі залежить від тривалості впливу. Нагромадження недоокислених продуктів і перевищення критичного порога їхні концентрації підкоряються положенню про хронопотенцирующем дію подразника. Другий фактор, що пояснює розходження отриманих ефектів - висока видова чутливість кішок до недоліку кисню [32]. З огляду на, що різні індивідууми відрізняються по своїй чутливості до недоліку кисню, очікується, що в різних пацієнтів та сама ступінь і тривалість кисневого голодування буде впливати.

Експериментальні дослідження активності руху ресничек миготливого епітелію нижчих тварин й ізольованої трахеї ссавців показали, що при концентрації кисню в інкубаційній камері 1-3 % (що відповідає межам

10-30 гпа, або 7,6-22,8 мм рт. ст.) фізіологічна активність миготливого епітелію не змінюється. Висока стійкість активності руху ресничек в ізольованих препаратах при повній відсутності кровопостачання, очевидно,- результат прямої дифузії кисню з газового середовища в клітки миготливого епітелію. Крім того, препарати ізольованої трахеї повністю позбавлені нервових впливів, що може забезпечувати їх більше високу життєздатність в умовах зниженого парціального тиску кисню.

Наявність нервових закінчень у клітках миготливого епітелію хребетних було встановлено ще наприкінці минулого сторіччя завдяки дослідженням морфологів казанської школи. У слизуватій оболонці трахеї й бронхів ембріона людини є два типи нервів. Одні з них представлені звичайними нервовими волокнами, що входять із боку підлягаючої сполучної тканини й що закінчуються пуговчатыми розширеннями на клітках епітелію. Інші волокна впроваджуються в слизувату оболонку з боку вільної поверхні епітелію, вступаючи в контакт із апікальними ділянками плазматичної мембрани кліток миготливого епітелію за допомогою великих (5-7 мкм) кінцевих бляшок. Наявність нервової регуляції активності руху ресничек миготливого епітелію може бути однієї із причин ранніх адаптивних змін швидкості мукоцилиарного транспорту у фізіологічних умовах, а особливо при зміні газового складу вдихуваного повітря [278].

Дослідження впливу низького парціального тиску кисню на активність ресничек миготливого епітелію слизуватої оболонки дихальних шляхів людини нечисленні й часто суперечливі. Відзначено, що при перебуванні випробуваних в умовах високогір'я (3,4 тис. м н.у. м.), транспортна функція миготливого епітелію слизуватої оболонки носа активізується більш ніж у три рази. Підвищена функціональна ак-тивнвсть кліток миготливого епітелію простежена з 3-х по 15-і доба перебування у високогір'я. У першу добу адаптації до умов гірського клімату відзначене також збільшення кровонаповнення слизуватої оболонки, що нормалізується до 7-м доби перебування в горах, посилення процесів кариолизиса й кариорексиса з тенденцією до нормалізації на 10-15-і доба. Аналогічні зміни виявлені в лабораторних тварин, переміщених у гірські умови.

Обстеження стану слизуватої оболонки верхніх дихальних шляхів у корінних жителів високогір'я показало, що на висоті 2,2 тис м н.у. м. в 65 % обстежених транспортна функція миготливого епітелію слизуватої оболонки носа вповільнена. Ці дані становлять особливий інтерес у зв'язку з тим, що в спеціальних дослідженнях з порівняння швидкості назального й бронхіального мукоцилиарного кліренсу в людей установлені зворотні відносини цих величин. В осіб з низьким назальним мукоцилиарным кліренсом спостерігається високий брон-

87хиальный мукоцилиарный кліренс, досліджений за допомогою мічених часток діаметром 7,4 мкм. У світлі цими даними, підтверджуваними й іншими авторами, зниження показників швидкості назального мукоцилиарного кліренсу в жителів висоти 2,2 тис. і може бути непрямим показником активації їх бронхіального мукоцилиарного кліренсу.

Короткочасне або тривале перебування на більших висотах може робити гнітюча дія на активність миготливого епітелію нижніх дихальних шляхів. Експериментальні дослідження на лабораторних тваринах показали, що створювана в барокамері гіпоксія, що моделює висоту 5,0 тис. м протягом 9-11 сут, приводить до зниження кліренсу легені й гнобленню фагоцитарної здатності легеневих макрофагів. Установлено також, що виражена гіпоксія легеневої тканини, викликана гемо- і лимфостазом, інтенсифікує процес коллагенообразования й формування сполучної тканини в паренхімі легені. Аналогічні дані отримані при моделюванні гипоксическои гіпоксії в барокамері на «висоті» 6 тис. м протягом 20 сут щоденних сеансів тривалістю 4-5 ч. У легені тварин, підданих такому впливу, як і при хронічній крововтраті, значно зростають кількість фібробластів, зміст у клітках пучків коллагеновых волокон й інші морфологічні ознаки склерозирования легені [51].

Наведені дані свідчать про те, що різний ступінь кисневого голодування впливає на клітинні елементи легені й верхніх дихальних шляхів. Невеликий ступінь гіпоксії, що відповідає висоті порядку до 2,5 тис. м н.у. м., приводить до стимуляції миготливого руху в трахеї й бронхах, до активації процесів очищення нижніх дихальних шляхів. Перебування на висоті понад 3,5- 4 тис. м н.у. м. викликає гноблення трахеобронхиального кліренсу, виникнення дегенеративних змін у структурі тканини легені, прояв гипоксического ушкодження легені. Одночасно відбувається розростання соединительнотканных елементів і з'являються початкові ознаки склерозирования легені. Це ще раз підтверджує доцільність використання стимулюючої дії помірних висот для активізації фізіологічних процесів трахеобронхиального кліренсу. Очищення легені від сторонніх часток реалізується двома сполученими механізмами - трахеобронхиальным кліренсом й альвеолярним кліренсом, у здійсненні якого основну роль грає градієнт поверхневого тиску сурфактантов легені [39].

У зв'язку із цим становить інтерес оцінити дія різного ступеня гіпоксії на швидкість синтезу й виведення на альвеолярну поверхню сурфактантов, продуцируемых пневмоцита-ми II типу.

При гострій гіпоксії в легені, як й в інших органах, син-

тез фосфоліпідів гнітиться. Ряд дослідників виявили зменшення інтенсивності синтезу основного компонента сурфактантов легені — дипальмитоиллецитина й поява в |3-по-ложении фосфатидилхолина миристеновой кислоти. Одночасно встановлене зниження синтезу триглицеридов і фосфоліпідів.. Гноблення продукції загальних липи-дов і фосфоліпідів може бути ^т' результатом як обмеження мас-сопереноса кисню в клітки й зниженні їхнього енергетичного потенціалу, так і супутньому кисневому голодуванню закисле-ния крові й тканин. Експериментально підтверджене, що зниження рн і розвиток ацидозу гальмує синтез фосфоліпідів.

При вивченні впливу зниженого парціального тиску кисню на стан сурфактантов легені виявлено, що після 45-хвилинного перебування тварин у барокамері на еквівалентній висоті 3 тис. м н.у. м. поверхневий натяг екстракту із тканин легко збільшується, а площа петлі гістерезису зменшується. Збільшення часу перебування тварин у барокамері на тій же висоті до 24 ч приводить до нормалізації поверхневої напруги (мал. 27). Це свідчить про більші адаптивні можливості сурфактантной системи легені.

В умовах гірського клімату характер змін поверхневої активності сурфактантов легені може визначатися впливом висоти над рівнем моря, іншими факторами гірського клим,ата й особливостями дієти. Так, при вивченні хімічного складу легені й активності эндобронхиальных змивів на висоті 3,5 тис. м н.у. м. установлене, що зміст фосфоліпідів і сумарна кількість сурфактантов після тривалого перебування на висоті зменшуються. Особливо значно зменшується зміст фосфатидилэтаноламинов, однак поверхнева активність сурфактантов легені при цьому не змінюється. Отримані дані дозволяють припустити, що тривале перебування в умовах недоліку кисню компенсується активними механізмами регулювання сурфактантной системи легені й, незважаючи на зменшення змісту фосфоліпідів, не знижує поверхневого натягу й активності эндобронхиальных змивів. Не виключено також, що така реакція - результат підвищення питомої активності поверхнево-активних речовин легені.

В умовах помірної гіпоксії відзначений стимулюючий вплив зниженого парціального тиску кисню на біохімічні й пролиферативные реакції легеневої тканини. Установле-

89:але, що при подиху повітрям під загальним тиском близько 600 гпа протягом 20-21 сут активна площа альвеолярної поверхні зростає на 10-25 %. Одним з факторів, що підвищують активність сурфактантов на помірних висотах, може бути зміна глибини подиху, типова для стимулюючого впливу зниженого парціального тиску кисню на дихальний обсяг. При глибокому вдиху збільшується обмін молекул поверхнево-активних речовин легені між мономолекулярним шаром, розташованим на границі роздягнула газ - рідина, і гипофазой, що прилягає до плазматичних мембран альвеолярних кліток. При цьому відбувається збагачення монослоя свіжими молекулами сурфактантов, що перебували раніше в гипофазе [39]. Крім того, розтягання тканини легені під час глибокого вдиху сприяє виведенню внутрішньоклітинного запасу сурфактантов із пневмоцитов II типу в гипофазу. Таким чином, збільшуються кількість активних молекул сурфактантов на границі роздягнула фаз газ - рідина й поверхневий тиск у респіраторній зоні легені. Це створює рушійну силу переміщення молекул сурфактантов і мікрочастинок, що захоплюють ними, у напрямку до дрібних бронхіол, у зону дії му-коцилиарного транспорту.

Моделювання посиленого вентиляторного навантаження на легеню в умовах нормального парціального тиску кисню показало, що при цьому також збільшується виведення сурфактантов на альвеолярну поверхню й знижується мінімальний поверхневий натяг змивів з 23—24 до 11—15 мН/м². Підвищене вентиляторне навантаження приводить до стимуляції обмінних процесів у клітках респіраторної частини легені, до активації синтезу білків і ліпідів, продуцируемых альвеолярними клітками.

Наведені матеріали свідчать про те, що помірний ступінь гіпоксії здатний підвищувати секреторну активність .альвеолярних кліток, стимулювати продукцію й виведення на альвеолярну поверхню сурфактантов. На висотах понад 3,5— 4 тис. м н.у. м. на перше місце виступає гальмуючий вплив низького парціального тиску кисню на синтез поверхнево-активних речовин легені, пов'язане з безпосередньою дією недоліку кисню на енергетичні й пластичні процеси в клітці, у тому числі на синтез ПАВл. На висотах до 2—2,5 тис. м синтез і секреція сурфактантов активуються, що позитивно позначається на респіраторних функціях легені й процесах його фізіологічного очищення.

Влияние характеру харчування

на сурфактантную систему легені

Оскільки молекули сурфактантов мають певний строк життя й час їхнього напіврозпаду становить близько 14 ч, відбувається постійний синтез фосфоліпідів й інших складових частин сур-

фактантов. Висока інтенсивність синтезу фосфоліпідів дозволяє думати, що на їхній хімічний склад (а отже, і фізико-хімічні властивості) можуть впливати екзогенні ліпіди й жирні кислоти, що надходять в організм із їжею. Це припущення підтверджене експериментальними даними, отриманими на різних лабораторних тваринах. При тривалому змісті кроликів і собак на дієті, багатої жирами, збільшується кількість фосфоліпідів у легені й підсилюється синтез сурфактантов [76].

Експериментальні дослідження впливу харчового раціону на величину поверхневого натягу екстракту легені пацюків показали, що після триденного голодування, як і після гострої гипоксической гіпоксії, знижуються активність сурфактантов, індекс їхньої стабільності й збільшується мінімальне поверхневе . напруга [39]. Додавання до раціону рослинних жирів з більшим змістом ненасичених жирних кислот знижує максимальне й підвищує мінімальний поверхневий натяг екстракту (табл. 6). Зниження максимального поверхневого натягу автори розглядають як свідчення зростання загальної кількості сурфактанта в легені. Це припущення підтверджується тим, що вплив гострої гипоксической гіпоксії на тварин, що попередньо перебували на жировій дієті, не викликало змін стану сурфактантов, типових для гипо-ксического ушкодження сурфактантов контрольних тварин. На підставі цих експериментів зроблений висновок, що під впливом жирової дієти синтез поверхнево-активних речовин легені збільшується, і це дозволяє заповнювати втрати сурфактантов на альвеолярній поверхні при дії гіпоксії.

Інтенсивність синтезу фосфоліпідів поверхнево-активних речовин легені залежить не тільки від ліпідного, але й від білкового складу їжі. При згодовуванні твариною білків бобових культур утримуючих мало метіоніну, тиронина й лізина, кото-оые необхідні для синтезу фосфатидилхолина, продукція сур-дактантов зменшується. Низькокалорійна дієта й дієта з малим змістом білків тваринного походження знижує

91синтез сурфактантов й їхню поверхневу активність, збільшує мінімальний поверхневий натяг в екстрактах із тканини легені. При відсутності в дієті незамінних жирних кислот погіршуються вязкоэластические властивості легені, зростають м'язові зусилля, необхідні для здійснення вдиху [39].

Отримані різними авторами дані дають підставу укласти, що зниження загальної калорійності дієти, зміна звичного співвідношення білків, насичених і ненасичених жирних кислот можуть бути одним з факторів зміни активності сурфактантной системи легені в умовах як нормального, так і зниженого парціального тиску кисню. Якщо врахувати, що особи, що попадають в умови гірського клімату, вимушено міняють характер харчування, то важливість харчового фактора в реакції легені на переміщення в умови гірського клімату стає очевидною. Для збереження високої активності сурфактантов легені в умовах стимулюючої дії помірних висот, і особливо при переміщенні людини у високогірні райони, необхідно забезпечувати висококалорійне харчування з підвищеним змістом білків і жирів тваринного походження. : • •

Г л а в а V

ЛІКУВАННЯ ХВОРИХ БРОНХІАЛЬНОЮ АСТМОЮ, ХРОНІЧНИМИ НЕСПЕЦИФІЧНИМИ БРОНХІТАМИ Й ЕМФІЗЕМОЮ ЛЕГЕНІ В УМОВАХ ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ

Вплив гірського клімату на плин хвороб дихальної системи може проявлятися у двох напрямках: 1) безпосередній фізичний вплив факторів гірського клімату на внутрішню поверхню бронхів і легенів, на механіку подиху й обмін газів у легенях; 2) опосередкований фізіологічний вплив через функціональні системи організму [344, 367, 369, 372].

Низька щільність повітря в горах полегшує утруднений подих у хворих обструктивною емфіземою легені завдяки зменшенню опору руху повітря в дихальних шляхах [19, 386]. Полегшення обумовлене тим, що турбулентний плин струменя повітря, що рухається в бронхах, більшою мірою залежить від його щільності, чим ламінарне, і, таким чином, для подолання легеневого опору необхідно більший тиск. При звуженні дрібних бронхів і виникненні в них нерівностей внаслідок нагромадження слизу й деформації при емфіземі, бронхіті або пневмосклерозі частка турбулентного потоку значно збільшується. Тому низька щільність повітря в горах певною мірою знижує опір бронхіального дерева.

Математичні розрахунки показують, що зменшення щільності повітря до 0,8 (що відповідає висоті 1,7 тис. м н.у. м.) може викликати збільшення максимальної вентиляції на 15 %. Фактичні результати обстежених людей перевищили розрахункові дані, досягши 25 % [247]. Були проведені дослідження експіраторних вентиляційних показників при форсованому подиху газовими сумішами із заданими обсягами й значеннями щільності й в'язкості. Підвищення щільності суміші досягалося азотом, в'язкості - неоном (від в'язкості залежить ступінь ламинарности руху газу в бронхах). Зниження щільності здійснювалося гелієм. У досвідах на здорових людях і хворих бронхіальною астмою й емфіземою легенів з подихом сумішшю з 20 % кисню й 80 % гелію, що має 2,16 щільності повітря й 1,08 його в'язкості, удалося одержати зменшення опору потоку повітря більш ніж на 25 % [386].

Відносно кардинального питання про можливості збільшення просвіту дрібних бронхів у легеневих хворих в умовах гірського клімату існують протилежні концепції.

93Прихильники однієї з них уважають, що подих розрідженим повітрям знижує тиск як у бронхах, так, у різному ступені, і в альвеолах, що оточує бронхи. Тому, через постійний статичний внутрігрудний тиск, трансмуральное тиск і бронхіальний просвіт не повинні змінюватися. Інші автори вважають, що зниження тиску внутріальвеолярного повітря на посудини (особливо на капіляри альвеолярної стінки) може повести до їхнього розширення, зростанню ємності судинного ложа легені, збільшенню припливу крові й, отже, до зменшення опору кровотоку.

Інший важливий фактор гірського клімату — сухість повітря й викликуване їм підвищення швидкості випару води з поверхні бронхів. Низька температура повітря при невисокій абсолютній вологості в розрідженій атмосфері може зробити досить глибокий вплив, що підсушує. При зігріванні повітря в легенях до температури тіла його максимальна вологість збільшується тим більше, чим нижче вихідна температура атмосферного повітря й абсолютна вологість. Це викликає більший випар до насичення повітря при 37 °С.

Значительно відрізняється від безпосередньої дії факторів гірського клімату на організм їхній опосередкований вплив. Знижений атмосферний тиск, зменшений парціальний тиск кисню, зниження температури повітря, його висока іонізація й ультрафіолетова радіація викликають зміни ряду фізіологічних і біохімічних процесів, які впливають на різні функції організму, роблять гірський клімат унікальним засобом лікування багатьох захворювань, у тому числі деяких форм хронічних неспецифиче-ских захворювань легені [303, 306, 337, 358, 406].

Дослідженням високогірного клімату як лікувального фактора новий напрямок дали роботи Н. Н. Сиротинина. Відповідно до подань автора, позитивний вплив високогірного клімату при ряді захворювань, так чи інакше пов'язаних з кисневим голодуванням, порозумівається тим, що адаптація до гіпоксії й високогірного клімату підвищує стійкість організму до недоліку кисню. Н. Н. Сиротинин показав, що миші, адаптовані до гірського клімату, більше стійкі до гострої гіпоксії в умовах барокамери [192]. Такі ж дані отримані їм при обстеженні людей [193]. Підвищення стійкості організму до гіпоксії після перебування в умовах зниженого парціального тиску кисню підтверджено й багатьма іншими дослідниками [1, 6, 105, 122, 142, 340, 354, 360].

У цей час накопичений певний клінічний досвід по лікуванню неспецифічних бронхітів у лікувальних установах, що перебувають як у среднегорье, так й у високогір'я [19, 46, 52- 54, 67, 88]. Курортологи широко використають для гірськокліматичного лікування хворих бронхітами такі курорти, як Кисловодськ, Нальчик, Боржомі, Джермук, Діліжан, Теберда й При-зльбрусье.

84

У літературі минулих років підкреслювалося, що високогірний: клімат з низькою вологістю повітря може бути корисний тільки для продуктивних форм бронхіту. Однак наступні, ретельно проведені дослідження не підтвердили цієї точки зору. Високогірний клімат робить такий же сприятливий вплив при «сухих» формах бронхіту, як і при обструктивних бронхітах.

Значний клінічний досвід накопичений по лікуванню в горах хворих бронхіальною астмою. У нашій країні Н. Н. Сиротинин уперше включив до складу учасників високогірної експедиції людей, що страждають бронхіальною астмою, і провів їхні клініко-фізіологічні обстеження [200-204]. Результати виявилися позитивними. Поліпшення відзначалося не тільки під час перебування в горах, але й протягом декількох місяців після відпустки. Слідом за першою експедицією пішли інші із все більшою кількістю хворих бронхіальною астмою. Висоти Приэльбрусья (1,8-2,6 тис. м) робили доброчинне на плин захворювання [241].

На початку 60-х років лікуванням хворих бронхіальною астмою в Приэльбрусье стали займатися клініцисти, використовуючи дільничну лікарню в сел. Ельбрус [128]. Особливо чіткі зрушення в системі подиху відзначені у хворих астмою легкої й середньої ваги. На висоті 875 м в 50 % хворі приступи припинилися, в 41 % наступило поліпшення й лише в 9 % досліджених стан не змінилося. Було також установлене зменшення' інтенсивності шкірних алергійних проб [128].

Гарні найближчі й віддалені результати були отримані при лікуванні дітей, хворих бронхіальною астмою. При лікуванні' на приморських курортах на висотах 0,90; 1,14; 1,6 й 1,7 тис. м найкращі результати відзначені в певному діапазоні висоти- 1,6-1,8 тис. м (Шови, Бакуріані). Більш ніж в 60% випадків протягом 3-12 мес після повернення з гір приступи астми не спостерігалися [243-246]. Виражений клінічний у даної групи хворих спостерігався в Кисловодську на висоті-820 м. Накопичений досвід відбився у великій кількості публікацій. Ефективність лікування як дорослих, так і дітей, хворих бронхіальною астмою, підтверджена широкою клінічною апробацією в гірських районах Кавказу й Тань-Шаня [155, 279- 281, 294].

Незважаючи на те що Кисловодськ широко використається для лікування хворих бронхіальною астмою, описаний ряд випадків погіршення стану пацієнтів. Як правило, це особи з нерозпізнаним активним запальним процесом у легенях або хворі з так називаною сухою астмою, що не супроводжується рясним відділенням мокротиння. Випадки погіршення стану пацієнта при: переміщенні в гори можуть бути пов'язані із широким використанням автотранспорту й впливом заходу бензину в салонах автобусів й автомобілів. Деяке погіршення можливо також у першу добу перебування хворих в умовах гірського клімату в

зв'язку з реакцією організму на зниження атмосферного й парціального тиску кисню. Минущими ознаками такої реакції бувають порушення слуху, головні болі, неприємне відчуття сухості у верхніх дихальних шляхах, прискорене серцебиття й задишка при ходьбі.

У деяких пацієнтів реакція на переміщення в гірські умови проявляється з боку травного тракту у вигляді поносів, нудоти, відсутності апетиту. Такі явища проходять протягом перших 3-4 сут перебування в горах, при зниженої адаптабельности організму - затягуються до 6-7 сут. Тому перші дні перебування пацієнтів у горах вимагають підвищеної уваги медичного персоналу й рухового режиму, що щадить, відповідно до стану конкретного хворого.

За даними М. М. Миррахимова й Е. А. Шогенцуковой [155], уже з перших днів гірськокліматичного лікування бронхіальної астми на перевалі Туя-Ашу на Тянь-Шані (висота 3,2 тис. м н.у. м.) спостерігалося припинення приступів ядухи або вони ставали коротше й легше купировались медикаментозними засобами. У невеликої частини хворих гірський клімат не робив істотного впливу на частоту появи й вага приступів ядухи, хоча ці приступи легко знімалися за допомогою звичайних лікувальних засобів (інгаляції новадрина, эуспирана, астмо-пвнта або алупента, ін'єкції теофедрина, адреналіну, эуфил-лина). Артеріальний тиск у більшості пацієнтів не змінювалося, хоча в окремих осіб спостерігалося його помірне підвищення.

Для одержання стійкого терапевтичного ефекту гірськокліматичного лікування, як правило, досить місячного перебування пацієнта в гірських умовах. Деякі клініцисти з метою закріплення позитивного ефекту рекомендують більше тривалі строки лікування. Медикаментозні засоби можуть застосовуватися лише у випадках необхідності як симптоматичні міри для зняття приступів астми або симптомів, пов'язаних з адаптацією організму до недоліку кисню.

Аналіз ефективності гірськокліматичного лікування бронхіальної астми в стаціонарних умовах клінічної лікарні показав, що перебування пацієнтів навіть на відносно великий (у порівнянні з рівнем Кисловодська - близько 800 м або сел. Ельбрус-1875 м) висоті - 3,2 тис. м у більшості хворих приводить до гарних або задовільних безпосередніх результатів (табл. 7). Особливо виражене терапевтична дія високогір'я у хворих I групи, що складалася з осіб молодого віку зі збереженою працездатністю й можливістю купирования приступів ядухи за допомогою звичайних фармакологічних засобів. Для хворих цієї групи клінічне видужання спостерігалося більш ніж в 86 % випадків.

До пацієнтів II групи відносили осіб із частими й важкими приступами ядухи й труднощами купирования їхніми фармакологічними засобами. Такі хворі періодично користувалися «6

Таблиця 7. Ефективність гірськокліматичного лікування на Тянь-Шані (3,2 тис. м н.у. м.) хворих, що страждають бронхіальною астмою [155]

Група хворих	Клінічне видужання		Поліпшення		Без змін
	Число хворих	%	Число хворих	%	Число хворих	%
I II III	13 6 1	86,6 40 14,3	2 5 2	13,4 33,3 28,6	4 4	26,7 57,1
Усього	20	54	9	24,3	8	21,7

бронхолитиками й антигистаминными препаратами. Їхня працездатність була частково або повністю порушена. Гірськокліматичне лікування в цих випадках виявлялося менш ефективним, хоча майже в половини пацієнтів спостерігалося клінічне видужання, а в третини - явне поліпшення стану.

У пацієнтів з важким плином захворювання, віднесених до III групи, приступи ядухи багаторазово повторювалися протягом дня, нерідко переходили в астматоидное стан, утруднений подих визначався навіть у межприступном періоді. Ці хворі тривалий час лікувалися із застосуванням гормональних препаратів, але без вираженого ефекту. При клініко-рентгенологічному обстеженні таких пацієнтів, як правило, виявлялася хронічна пневмонія II-III ступеня. Ця група хворих включала осіб старших вікових груп із тривалим плином захворювання. Ефективність гірськокліматичного лікування в таких хворих лише в 14 % випадків була позитивної, а більше половини пацієнтів практично не піддавалися лікуванню.

Наведені результати ілюструють відоме положення про те, що найбільш ефективне гірськокліматичне лікування бронхіальної астми може бути на початкових стадіях розвитку захворювання. Далеко, що зайшли форми, патології, особливо гор-монозависимые форми бронхіальної астми, із працею піддаються як фармакологічному, так і гірськокліматичному лікуванню. Проте слід зазначити, що навіть при повній стійкості ознак хвороби до традиційних методів лікування перебування таких хворих у гірських районах майже в 50 % випадків приводить до вираженого поліпшення загального стану й полегшенню плину захворювання.

Р1сследование ефективності гірськокліматичного лікування хворих бронхіальною астмою в Приэльбрусье на висоті 1870 м н.у. м. показало, що поліпшення стану, зникнення або значне урежение приступів спостерігалися в переважної більшості хворих. Інструментальні дослідження, проведений-

ные на великій кількості пацієнтів в Эльбрусской дільничній лікарні, дозволили встановити, що життєва ємність легені збільшувалася у хворих всіх груп. Найбільш виражене зростання ЖЕЛ зі статистично достовірним розходженням від вихідного спостерігалося в пацієнтів I й II груп, в III групі збільшення було статистично недостовірним. Форсована жиз-^; ненная ємність легені, проба Тиффно й інші показники, що характеризують бронхіальну прохідність, зростали у хворих I й II груп. Покращилися показники системної гемодинамики й діяльності серця.

Після проведення курсу гірськокліматичного лікування бронхіальної астми в Приэльбрусье загальний стан хворих й основні показники функції зовнішнього подиху значно покращилися. Кількість лейкоцитів і лейкоцитарна формула нормалізувалися, зменшилися швидкість осідання еритроцитів і число эозинофилов, зросли кількість еритроцитів і концентрація . гемоглобіну в артеріальній крові. Клінічні спостереження по-' показували, що найбільш виражено позитивну клінічну дію перебування в гірських умовах в I й II груп хворих. Якщо звичайна медикаментозна терапія в Нальчику давала безпосередній ефект клінічного видужання в 22 % хворих, то в умовах Эльбрусской дільничної лікарні гірськокліматичне лікування із симптоматичним застосуванням фармакологічних засобів дозволило домогтися клінічного видужання в , 89 % хворих I групи (табл. 8).

За даними Е. А. Шогенцуковой [281], на 30-і доба перебування пацієнтів у районі Приэльбрусья на висоті 1,87 тис. м н.у. м. відзначається достовірне зменшення частоти подиху, зростання глибини подиху, збільшення ЖЕЛ, ФЖЕЛ, проби Тиффно. Особливо виражене збільшення життєвої ємності легені у хворих I групи. Якщо при початковому обстеженні ЖЕЛ у них становила в середньому 2966 ±35 мол, то після місячного перебування в Эльбрусской районній лікарні ЖЕЛ зросла до 4102±1 мол. Приріст ЖЕЛ у хворих I групи склав майже 40 %, у хворих II групи - тільки 20 %, у пацієнтів III групи відзначене незначне збільшення ЖЕЛ.

Зіставлення безпосередніх результатів гірськокліматичного лікування в Приэльбрусье й Тянь-Шані дозволяє зробити висновок, що ефективність терапевтичної дії в районі Приэльбрусья вище [6]. Не виключено, що такий результат підтверджує більшу доцільність застосування висот порядку 1,8-2,2 тис. м н.у. м. Поряд із цим не можна виключити й той факт, що специфічні зміни газообміну під впливом гірськокліматичних умов Тянь-Шаню ( щопроявляються в підвищенні споживання кисню й основного обміну) можуть робити своєрідна дія як на практично здорових випробуваних, так і на пацієнтів, що страждають бронхіальною астмою. Особливий інтерес представляють результати віддалених наслідків гірськокліматичного лікування бронхіальної астми. Наибо-

леї тривалі спостереження за хворими, що одержали курс гірськокліматичного лікування, охоплюють період від 1 до 2 років після лікування. Показано, що з 14 обстежених хворих I групи в 12 не виявлено відхилень від вікової норми. Ці хворі не пред'являли ніяких суб'єктивних скарг. З 30 хворих II групи в 21 чоловік не виявлено відхилень із боку об'єктивних показників. В 8 хворих відзначалися рідкі приступи ядухи (1-2 рази в тиждень), купирующиеся після прийому теофедрина, антастмана. З 10 хворих III групи, що однократно лікувалися в Эльбрусской районній лікарні, в 4 приступи ядухи збереглися 2-3 рази в тиждень; 4 чоловік через рік відзначали стійке поліпшення свого стану. Поряд з позитивним ефектом у клінічних проявах бронхіальної астми відзначається загальзміцнювальна дія гірського клімату. Багато хворих ставали більше стійкими до дії зовнішніх факторів, вони рідше застуджувалися, легше переносили зміни погоди [128].

Загальзміцнювальна дія місячного перебування в гірських умовах проявляється також у тім, що працездатність більшості пацієнтів повністю відновлюється. Багато хто паци-

7* 99енты рідше пропускають робочі дні у зв'язку зі зменшенням частоти приступів бронхіальної астми. Можна відзначити також, що збільшення числа еритроцитів і підвищення концентрації гемоглобіну в крові в сполученні з поліпшенням зовнішнього подиху й системної гемодинамики підвищують потенційну можливість кисневого забезпечення периферичних тканин при виконанні фізичного навантаження. У зіставленні з даними, отриманими на лабораторних тваринах, що свідчать про збільшення кількості мітохондрій і концентрації ферментів дихального ланцюга в клітках, логічно зробити висновок про те, що перебування в горах підвищує функціональні резерви не тільки легені й міокарда, але й багатьох інших тканин організму, що позитивно проявляється при будь-яких формах напруженої діяльності або компенсації порушень, викликаних патологічним процесом [297, 338, 357, 364, 405].

Якщо із приводу лікування бронхіальної астми у високогір'я вже накопичений достатній клінічний і фізіологічний досвід, то відносно лікування хворих хронічним бронхітом й емфіземою легкі дослідження тільки починаються. В. Г. Аматуни [19] почав спробу лікування хронічних бронхітів у Джермуке (2080 м н.у. м.). Особливості клімату курорту визначаються висотою його розташування й замкнутістю рельєфу, що обумовлює перевагу ясної погоди, створює сприятливий сонячний клімат з інтенсивною ультрафіолетовою радіацією. Середній атмосферний тиск - 773 гпа, або 580 мм рт. ст.

По функціональній ознаці особи, що страждають хронічним бронхітом, були розділені на дві категорії: хворі без істотних порушень вентиляційної функції легенів і хворі з порушеннями вентиляції, підвищенням бронхіального опору (обструктивний бронхіт). По этиологии хронічний бронхіт підрозділяли на неінфекційний зі слизуватим мокротинням, інфекційний із гнійним і гнильним мокротинням й алергійний. По поширеності процесу розрізняли хронічний дифузійний і сегментарний бронхіти. Крім цього, диференціювали Чхронический бронхіт, неускладненою й ускладнений хронічною пневмонією, хронічною обструктивною емфіземою легенів і бронхіальною астмою.

Відомо, що на ранніх стадіях розвитку обструктивна емфізема легенів діагностується не у всіх випадках. Існують різні підходи до визначення емфіземи легенів: клінічний, рентгенологічний, анатомічний і патофізіологічний. Лікар діагностує емфізему легенів, коли встановлюється эмфизематозная форма грудної клітки, низьке стояння діафрагми, коробковий перкуторный звук, сухі хрипи в легенях на тлі ослабленого везикулярного подиху й задишка. Хронічний бронхіт часто переходить в емфізему легенів. З'являються обструк-тивные вентиляційні порушення, що підвищують опір току повітря в дрібних бронхах. Спочатку емфізема обумовлена запальним набряканням слизуватої бронхів і бронхоспазмом,

100

пізніше - що приєднується перибронхиальным фіброзом, що звужує просвіт бронхів, атрофическим і деструктивним процесом у легенях і бронхах зі зниженням эластической тяги легені й ослабленням механічної міцності бронхіальної стінки.

Виходячи з ваги захворювання, В. Г. Аматуни розділив всіх хворих на три групи відповідно I, II й III стадії хронічних обструктивних захворювань легені. Приймалися в увагу показники вентиляційної функції, дифузійна здатність легені, порушення легеневого кровотока й концентрація газів крові. Оскільки при прогресуванні захворювання порушується також легеневий газообмін й одночасно наростає перевантаження правого серця, ураховувалися й ці сторони функціональних порушень. До першої групи віднесені хворі, у яких не було задишки або вона виникала тільки при підйомі в гору або по сходам. ЖЕЛ знижена до 90 % належної, МВЛ може бути знижена до 75 % належної. У частини хворих цієї групи показники в межах нормальних відхилень. До другої групи віднесені хворі, у яких спостерігалася задишка при підйомі на сходи й при швидкій ходьбі по рівному місцю. ЖЕЛ знижена тільки до 80 %, МВЛ знижена до 60 %. До третьої групи віднесені найважчі хворі: задишка при звичайній ходьбі або в спокої, ціаноз легкого або середнього ступеня, ЖЕЛ знижена до 60 % і нижче, МВЛ - до 30 %. Ознаки легеневого серця без недостатності кровообігу спостерігалися переважно в третій і другій групах.

Відбір хворих і попередні дослідження були проведені в Єревані. При підйомі на висоту курорту Джермук кли-нико-физиологические обстеження проводилися на 2, 4, 6, 11, 16, 21 й 26-і доба. Відзначено, що самопочуття хворих поступово' поліпшувалося, починаючи з першого тижня перебування в горах. У цей час вони відчували незвичайну бадьорість, свіжість, легкість подиху. Швидко поліпшувався апетит. Це майже рівною мірою ставилося до всіх груп хворих, але більшою мірою- до першої й другої груп. Помітно послаблявся й нерідко зникав кашель. Кількість мокротиння також істотно знижувалося. Зменшувалося відчуття задишки при м'язовому навантаженні у хворих з легкою й помірною емфіземою легенів. У ряді випадків задишка зменшувалася настільки, що хворі ставали здатними йти далеко в гори, тоді як у Єревані вони із працею піднімалися на втор-третій поверх будинку.

Значний інтерес представляє вивчення неспецифічної дії гірського клімату на опірність організму легеневих хворих до охолодження й застуди. У всіх групах хворих відзначене підвищення резистентності організму до простудних захворювань. Цей ефект проявлявся приблизно через тиждень і поступово підсилювався протягом курсу лікування. У ці ж строки нормалізувався сон і зникли головні болі. Показано, що стійкі головні болі й безсоння типові головним чином для хворих з порушеннями функцій печінки, вищої

нервової діяльності й розладами вегетативної нервової системи. Дослідження неврологічного статусу з використанням ряду функціональних проб (оптична хронаксиметрия, шкірна термометрія, шкірна адаптація до ходового подразника) показали, що найбільш чутливо до зміни клімату особи з гиперстенической формою неврастенії.

При аускультативном дослідженні легенів у динаміку гірськокліматичного лікування в більшості випадків виявлене зникнення сухих хрипів, типових для вихідного стану цих пацієнтів. Фізіологічні зміни функції зовнішнього подиху у хворих хронічним бронхітом й обструктивною формою емфіземи легенів в умовах гірського клімату вивчалися методом спірографії, пневмотахометрии, а також визначенням вентиляції легенів, газообміну й основного обміну.

У першій групі хворих спочатку відзначалося тимчасове нерізке виражене зменшення ЖЕЛ, ФЖ.ЇВ і ЧД. У другий й у третьої групах хворих закономірних змін середніх показників не відбувалося. Однак за середніми цифрами, що мало змінюються, ховаються досить виражені зрушення показників в окремих осіб убік як збільшення, так і зменшення. В 20 хворих МВЛ підтвердила тенденцію до поліпшення вентиляційної функції. Якщо при першому визначенні в Джер-А * борошні збільшення практично не було, то наприкінці перебування воно '/' "виявилося достовірним. З 20 хворих першої групи збільшення МВЛ спостерігалося в 11, погіршення - в 6 хворих й в 3 вона істотно не змінилася. Збільшення МВЛ було обумовлено не частішанням подиху, а збільшенням середнього дихального обсягу, що підтверджує дійсне поліпшення вентиляційної функції. Підвищення відсотка резерву подиху від МВЛ свідчить про те, що зростання МВЛ відбувається без помітної зміни хвилинного подиху в спокої. Нарешті, доказом поліпшення вентиляції легенів за рахунок зменшення обструкції бронхів є збільшення співвідношення МВЛ/ЖЕЛ.

Кромі безпосереднього обстеження хворих у високогір'я, В. Г. Аматуни проведені тривалі спостереження за пацієнтами протягом двох-одного-двох років шляхом періодичних досліджень раз в 1-3 мес. Після повернення із Джермука тільки в 5 з 27 хворих спостерігалося в тім або іншому ступені виражене зниження вентиляційних показників. Це супроводжувалося клінічно вираженим загостренням запального процесу в бронхо-легочном апарату. В 15 з 20 хворих (I й II групи) наступило зниження чутливості організму до простудних захворювань аж до зникнення помітних загострень протягом року. У першу добу перебування на висоті у хворих I групи подих не частішав, а урежалось. У цей період МОВ не знижувався. Це свідчить про те, що збільшення вентиляції компенсує зниження парціального тиску кисню й зменшення абсолютної кількості кисню в одиниці об'єму повітря. У видихуваному повітрі відсоток кисню не зменшувався. Після

102

першого тижня відбувалося зниження МОД, але відсоток поглоще- ' ния кисню не збільшувався. У хворих I групи й у здорових людей до 26-х доби перебування відзначалося поступове } зменшення потреби організму в кисні на 15,8 %. Продукція вуглекислоти не тільки не зменшувалася, але, скоріше, обна- ) руживала тенденцію до збільшення. Надлишкова (по відношенню/ до продукції СОг) вентиляція легенів приводить до достовірного > підвищенню дихального еквівалента по З₂. Так, у хворих/ I групи з різко вираженим порушенням вентиляції відзначено; абсолютне й відносне (з розрахунку на продукцію З₂) збільшення МОВ. Останнє підтримує більше високий парціальний тиск кисню в альвеолах, але, з іншого боку, ведет■ до зниження парціального тиску вуглекислоти в альвеолярному повітрі й артеріальній крові. Достовірне зниження коефіцієнта використання кисню (КИО₂) указує на посилення вентиляції легенів стосовно споживання кисню. Відсоток кисню у видихуваному повітрі при цьому не зменшувався, а збільшувався.

С. Михайлов й Е. Манива, 1981 (НРБ) протягом трьох років спостерігали 44 хворих хронічним бронхітом різної этиологии. Пацієнти одержували 12-денний курс климатолечения в літньо-осінній період на среднегорном курорті Куртава, розташуванням на висоті 1870 м н.у. м. Щодня приймалися різні форми аэротерапии протягом 7-8 ч. Була встановлена сприятлива зміна основних клінічних симптомів захворювання (зменшення кашлю, виділення мокротиння, задишки, хрипів у легенів, а також спирографических показників). У результаті лікування в 88,6 % хворих наступило клінічне поліпшення. У віддаленому періоді відзначене зменшення рецидивів і більше повільне прогресування захворювання.

Бронхіальна астма ставиться до числа важких захворювань із прогресуючим плином і недостатньою ефективністю медикаментозної терапії. Алергійний компонент захворювання, найчастіше нез'ясованої этиологии, ускладнює проведення лікувальних заходів і погіршує прогноз стану пацієнта. Оскільки захворювання не має єдиної причини, його этиологического лікування не існує й, очевидно, не буде існувати, тому найбільш перспективним шляхом боротьби із захворюванням представляється патогенетическая терапія.

Фармакологічні засоби патогенетической терапії здатні купировать гострі прояви, але не причину хвороби. Термін дії будь-якого препарату обчислюється декількома годинниками. Обоє ці факту свідчать про необхідність використання лікарських засобів для виведення пацієнта із загрозливого стану й про безперспективність застосування лікарських засобів для стабільного поліпшення стану хворого.

Використання сочетанного дії гірського клімату й традиційних методів лікування дозволяє одночасно підвищити неспецифічну резистентність організму й знизити прояву

103основного захворювання. Оскільки фактори гірського клімату роблять на організм комплексний вплив - збільшують хвилинний обсяг подиху й кровообігу, концентрацію гемоглобіну й число еритроцитів у периферичній крові, зменшують споживання кисню й прояву алергійних реакцій, поліпшують умови мікроциркуляції й число капілярів на одиниці площі тканин, активують внутрішньоклітинні біохімічні процеси митохондриального й микросомального окислювання, тобто підвищують здатність організму зберігати гомеостазис в умовах будь-якого патогенного впливу - лікування бронхіальної астми із застосуванням факторів гірського клімату варто визнати одним з найбільш ефективних [298, 318, 373, 400, 406].

Характерно, що найбільш яскраві прояви лікувальної дії гірського клімату спостерігаються при ранніх стадіях розвитку захворювання. Оскільки сучасні умови цивілізації, життя у великих містах і робота в умовах, що характеризуються високим змістом хімічних алергенів і пилових часток у вдихуваному повітрі, сприяють масовому розвитку стану предболезни [25, 29], періодичне переміщення людини в умови гірського клімату повинне робити виразне са-ногенное, що загальзміцнює й профілактична дія. Це дія повинне бути тим більше корисним, чим далі від фізіологічних норм відхиляються умови життя й праці конкретної людини.

Г л а в а VI

ФІЗІОЛОГІЧНА-КЛІНІКО-ФІЗІОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА

СИСТЕМИ ПОДИХУ Й КРОВООБІГУ

У ПРАКТИЧНО ЗДОРОВИХ ШАХТАРІВ

І ОСІБ ІЗ ПРОЯВАМИ ПИЛЄВОЇ ПАТОЛОГІЇ

У сучасних вугільних шахтах умови праці підземних робітників характеризуються комплексом несприятливих факторів. До них ставляться: важке фізичне навантаження (з энерготратами до 6—8 ккал/хв); незручне положення тіла в умовах обмеженого простору вугільних вибоїв; запыленность шахтної атмосфери (в очисних вибоях до 6000 мг/м³ при санітарній нормі 10 мг/м³); дія шуму, інтенсивність якого на робочих місцях на 5—35 дБ вище припустимого рівня; високі рівні вібрації, що перевищують припустимі в 6—10 разів; знижена освітленість (до 5 лк і нижче); необхідність витрат значних зусиль при переміщенні по підземних виробленнях; підвищена радіоактивність шахтного вугілля й породи (0,07—2,3-10~⁸ кюрі/кг); бактеріальне забруднення води й ґрунту (кількість мікробних колоній в 1 м — до 1500 тис.); наявність токсичних газів (окису вуглецю, окислів азоту, сірководню, метанових вуглеводнів й ін.), концентрація яких може іноді перевищувати гранично припустиму в 2—25 разів; робота в нічній зміні; часте миття в лазні; постійна потенційна небезпека аварійних ситуацій, більший ступінь особистого ризику; перепади тиску й температури; нерегулярність харчування й багато хто інші- [350, 399]. У зв'язку з поглибленням шахт важливого значення набуває й такий несприятливий фактор, що як нагріває мікроклімат. Нерідко температура шахтного середовища досягає 30— 34 °С при відносній вологості 85—-100% (відповідно до діючого санітарного законодавства температура повітря залежно від його вологості й швидкості руху не повинна перевищувати 23—26 °С).

Вредные умови праці у вугільних шахтах висувають підвищені вимоги до функціонування всіх систем організму, і особливо дихальної й серцево-судинної. При вивченні показників функції зовнішнього подиху, центрального й периферичного кровообігу виявляється фазний характер зрушень, що розвиваються в гірників провідних професій (прохідників, забійників) у міру збільшення стажу роботи. У молодих шахтарів (25-30 років) у перші роки роботи в підземних умовах відзначається активізація діяльності дыха-

тельной і серцево-судинної систем. На 22,5 % збільшується МОВ, на 32,7 % МОК стосовно належних значень у цьому віці. Поряд із цим спостерігається активізація функціональної діяльності мукоцилиарного транспорту, спрямованого на виведення пилу. Так, швидкість пилового індикатора, наносимого на нижню носову раковину, збільшується в середньому на 18,9±1,2 %. У наступні роки в силу розвитку адаптаційних процесів в організмі відзначається тенденція до нормалізації

більшості досліджуваних показників. Через 15-20 років роботи в підземних умовах функціональна активність дихальної й серцево-судинної систем поступово гнітиться. У цей період нерідко виявляються окремі клінічні прояви (мал. 28), що характеризують формування патологічних змін в організмі.

Найбільший інтерес із погляду своєчасності проведення

реабілітації хворих перед^-мости від виробничого стажу ^г

ставляет вивчення функції ды-'хания й кровообігу в ста-

жированных гірників і хворих початковими формами пилових захворювань органів подиху (пневмокониозом I стадії й хронічним пиловим бронхітом I стадії).

Пневмокониоз - хронічне професійне захворювання легені, що розвивається від вдихання пилу й супроводжується стійкої дифузійної соединительнотканной реакцією легеневої тканини, переважно фиброгенного типу, рентгенологически виражається в диссеминированном легеневому процесі узелкового або интерстициального типу.

Середній стаж роботи до розвитку пневмокониозов у шахтарів вугільних шахт у цей час становить 22,1 ±0,63 року. Розвитку пневмокониоза в гірників сприяють: молодий вік, наявність імунологічних захворювань, що нагріває мікроклімат, спадкоємна схильність [85, 175]. Як показали дослідження Ф. X. Зингера й соавт. (1978), тепловий вплив збільшує пилове навантаження на легеню внаслідок форсування легеневої вентиляції при зрослій фізичній напрузі. На різних вугільних шахтах захворюваність пневмокониозом неоднакова. Несприятливо впливають щодо цього мала потужність розроблювальних шарів, круте падіння шарів, низька вологість вугілля, зміна шахтної атмосфери, висока механізація видобутку [310, 398].

Залежно від переважного вдихання вугільного або породного пилу розрізняють антракоз, силікоз, антракосиликоз. Вдихувані частки пилу розміром 2-10 мкм досягають поверх-.106

ности альвеол й осаджуються в легені. Частина пилу по лімфатичних протоках попадає в бифуркационные трахеобронхиальные лімфатичні вузли, невелика частина пилу зі струмом крові несеться з легені, а пил, що залишився, із сурфактантами просувається до термінальних бронхіол, фагоцитируется легеневими макрофагами й нейтрофилами. Доля макрофага залежить від ступеня дії, що ушкоджує, пилу на лизосомы. Найбільшою агресивністю володіє пил вільного двоокису кремнію. Загиблі макрофаги є джерелом утворення аутоанти-

генів.

Розвиток сполучної тканини в легені у вигляді вузликів (узелковый фіброз) або у вигляді тяжей в интерстициалвном шарі (ин-терстициальный фіброз) - наслідок происходящих в організмі аутоиммунных процесів [331, 387]. У зв'язку з дефіцитом арантитрипсина - ферменту, ингибирующего эластазу, відзначається деструкція эластических волокон каркаса легенів, розвиток емфіземи легенів. Вивчення плину емфіземи в гірників вугільної промисловості й інших підприємств показало, що в шахтарів вірогідно частіше (незалежно від віку й паління) розвивається центролобулярная емфізема, вага її пропорційна кількості пилу, що відклалася в легені [313, 324, 335].

Основними симптомами пневмокониоза I стадії в шахтарів є періодичний кашель із невеликою кількістю мокротиння слизуватого характеру, непостійні, стягуючого або характеру, що давить, без чіткої локалізації болю в груди, стомлюваність і задишка при значному фізичному навантаженні, що швидко проходять після її припинення. При аускультації легені в таких хворих прослуховується везикулярний подих з жестковатым відтінком, ослаблене праворуч у базальних відділах, одиничні неуважні сухі хрипи минущого характеру. Ці дані збігаються з епідеміологічними дослідженнями, проведеними в інших вугільних районах [398].

Більше 95 % хворих пневмокониозом шахтарів пред'являють скарги, характерні для пилового бронхіту. Незважаючи на те що пневмокониоз - це захворювання всього організму, відзначається переважна поразка органів подиху. В останні роки велике значення надають не тільки газообменной функції легені, але й недихальним функціям: видільної, фільтраційної, кондиционирующей, метаболической, гормональної, гемоди-намической, що регулює водно-сольовий баланс і КІС, антико-агулянтной й ін. [38, 159, 329]. Звичайно, всі ці функції при захворюваннях пневмокониозом будуть порушуватися [312, 316, 350, 359].

У частини гірників пиловий процес у легенях розвивається по типі хронічного бронхіту [136, 366, 399]. Найбільше часто пиловими бронхітами хворіють забійники, машиністи вугільних комбайнів і гірники очисних вибоїв (52±4,9%), рідше зустрічаються хворі в професійних групах прохідників (8±2,7%) і мастеров-взрывников (6±2,3%). В 12% випадків пиловий бронхіт розвивається в гірників змішаних профес-

107сий й в 22 % випадків у робітників інших професій (крепильщики, підземні злектрослесари й ін.)- Кількість хворих з пиловим бронхітом зростає пропорційно тривалості роботи в підземних виробленнях: при стажі роботи 6-10 років - 8%, 11 - 16 років - 26 %, 16-20 років - 29 %, при стажі понад 20 років - найбільше число хворих - 37 %. Розвитку й прогресуванню пилового бронхіту сприяють паління [342], запальні захворювання легені [335, 366], хронічні риніти, захворювання придаткових пазух носа, спадкоємна схильність [314, 351], алергійні захворювання [399].

Внаслідок рано, що розвивається обструкції, бронхів важливу роль у патогенезі пилового бронхіту грає хронічна киснева недостатність, що супроводжується різними ге-модинамическими змінами як у малому, так й у великому колі кровообігу [310,376,398]. Зниження парціального тиску кисню в альвеолах приводить до розвитку ангіоспазму- рефлексу Эйлера - Лиллиестранда [329]. Різко знижується дифузія кисню через альвеолокапиллярную мембрану внаслідок її стовщення, розвитку фіброзу, запального набряку [312, 316] і загального зменшення числа легеневих капілярів у зв'язку із загибеллю легеневої паренхіми, розвитку емфіземи легені. Все це приводить до депонування крові, підвищенню судинного опору, до розвитку гіпертензії малого кола кровообігу [376], гіпертрофії правого желудочка в 65-75 % таких хворих [310], формуванню хронічного легеневого серця [248], різкому зниженню транскапиллярного обміну з розвитком синдрому капилляротрофической недостатності, з важкими розладами кисневого балансу тканин [261, 312, 316].

Клінічно пилові бронхіти в шахтарів характеризуються кашлем з відділенням мокротиння, задишкою при фізичному навантаженні, болями в груди. В 29 % хворих кашель носить періодичний характер, тобто з'являється найчастіше лише при загостреннях хронічного бронхіту. Обертає на себе увага, що майже в половини хворих (42,0 + 4,9%) мокротиння відокремлюється із працею й кашель приймає приступообразный, надсадний, болісний для хворий характер. Мокротиння в більшості хворих слизувата (33,0±4,7 %) або слизисто-гнойная (57,0±4,9). Гнійний характер мокротиння зустрічається лише в 3,0 ±1,7% хворих. Кількість мокротиння, відокремлювана хворими протягом доби, убоге (до 20 мол) або помірне (до 50 мол). Задишка у хворих пиловим бронхітом виникає при помірному фізичному навантаженні в 53,0 ±4,9%.

Скарги на болі в груди, неприємне почуття стиску, поколювання пред'являють майже всі хворі (96 %). Кожен третій хворий (29,0 + 4,5 %) скаржиться на утруднений подих, в 21 % хворих відзначаються приступи ядухи. В 1,5 рази частіше у хворих пиловим бронхітом у порівнянні зі стажированными й практично здоровими шахтарями спостерігається підвищена пітливість, головний біль, болі в серце, зниження апетиту й поганий сон, 108

При об'єктивному обстеженні хворих з пиловим бронхітом в 73 % випадків мають місце в різному ступені виражені зміни перкуторного звуку переважно в базальних відділах легені (коробковий звук). У гнітючого числа хворих (87±3,3%) вислухуються сухі нечисленні хрипи, у частині випадків (13±3,4%) одночасно прослуховуються й незвучні розповсюджені вологі хрипи. Зазначені хрипи виникають на тлі твердого (55 + 4,9%) або ослабленого (25 + ±4,3 %) подиху.

Такі симптоми, як утруднене подих, надсадний кашель із трудноотделяемой мокротинням, часто спостережуваний коробковий звук, неуважні сухі хрипи (у частині випадків на тлі ослабленого подиху), убога кількість мокротиння, поява вологих хрипів свідчать про поразку дистальних відділів бронхіального тракту й надалі зачіпають і великі бронхи. Це підтверджується вивченням рентгенологічної симптоматики й функції зовнішнього подиху.

Як видно з табл. 9, у хворих пневмокониозом і пиловим бронхітом відзначається значне збільшення МОВ. Обумовлено це необхідністю підтримки рівня Р_ао, у крові, зниження якого викликане обструктивними й рестриктивными зраді-

ниями в легені.

Однак компенсаторне підвищення альвеолярної вентиляції легені не в змозі забезпечити належне насичення артеріальної крові киснем. У хворих пневмокониозом відзначається зниження Р_ао₂ до 82,1 ±1,51 мм рт. ст., а у хворих пиловим бронхітом — до 76,2 ±0,46 мм рт. ст. У цьому зв'язку визначення дихальної недостатності, дане на XV Всесоюзному з'їзді терапевтів як «стан, при якому або не забезпечується підтримка нормального газового складу артеріальної крові, або останнє досягається за рахунок ненормальної роботи апарата зовнішнього подиху, що приводить до зниження функціональних можливостей організму» представляє певний клінічний інтерес із погляду й визначення ваги пилових захворювань легені й прогнозу плину захворювань.

Важливо відзначити, що у хворих з пиловою патологією одночасно проявляються ознаки дихальної недостатності по об-структивному (порушення бронхіальної прохідності) і по рест-риктивному (порушення еластичності легеневої тканини) типу [221, 304, 359]. Про це свідчать зменшення наступних показників: обсягу видиху за 1 зі стосовно ЖЕЛ; ЖЕЛ/ДЖЕЛ і залишкового обсягу легенів стосовно ЖЕЛ. Треба, однак, обережно ставитися до розрахункових показників при односпрямованих зрушеннях, наприклад РЕУ\ і ВУС, які нівелюють один одного. Недоліком вивчення показника РЕУ\ є те, що він відбиває повітряну прохідність дихальних шляхів у цілому, не деталізуючи, якого калібру бронхи беруть участь в обструкції.

В загальному опорі повітряному потоку можна виділити два компоненти- центральний і периферичний [359, 366]. Периферичний компонент включає опір воздухоносных шляхів від альвеоли до бронхів IX-XII поколінь. Центральний компонент - від бронхів IX-XII поколінь до внутрігрудного відділу трахеї. Це значить, що якщо захворюванню піддаються периферичні воздухоносные шляхи незначного калібру з невеликою зміною загального опору, стандартні спирометрические тести вентиляційної функції будуть непоказові.

Вугільний пил, потрапляючи в легеню гірників, впливає переважно на стінку респіраторних бронхіол, що може викликати значне порушення прохідності периферичного компонента воздухоносных шляхів « зони, щомовчить, » легені. Вивчення об'ємної швидкості видиху при 25, 50 й 75 % РЕУ (петлі «потік-обсяг») більш інформативно [285]. Як показали наші дослідження, у хворих пневмокониозом і пиловим бронхітом при 50 % РЕУ швидкість об'ємного видиху становить 6,2±1,1 л/с, а при 75 % РЕУ — 3,7±0,8 л/с, у той час як у стажированных практично здорових гірників відповідно 8,9±2,2 й 5,4±1,8 л/с. Ступінь бронхоспазма добре перевіряється при проведенні фармакологічних проб (інгаляція р₂-адреномиметк-ков — сальбутамола й 2 мол 0,1%-ного метацина). Як видно з ПО

Таблиця 10. Реакція хворих пылезой патологією на фармакологічні
проби по даним пневмотахографии видиху	%
Фармакологічна проба	Хворі пневмокониозом	Хворі пиловим бронхітом
Реакція на сальбутамол
позитивна	39,5±8,14	53,0±7,44
	(я = 36)	(я = 45)
відсутність	50,6+7,37	31,5+8,94
	(я = 46)	(п = 27)
негативна	9,9+9,95	15,5+10,04
	(я = 9)	(я =13)
Реакція на метацин
позитивна	34,5+15,03	36,7+11,36
	(я = 10)	(я = 18)
відсутність	24,1 + 16,16 (« = 7) 41,4+14,22	34,7± 11,54 (я =17) 28,6+12,07
негативна . .
	(я = 12)	(п = 14)

табл. 10, позитивна реакція на сальбутамол виявляється у хворих пневмокониозом в 40 %, а у хворих пиловим бронхітом - в 53 % випадків, в -той же час на метацин ця реакція приблизно однакова - відповідно 34 й 37%- Все це свідчить про більше виражене зниження активності симпатичного відділу нервової системи у хворих пиловим бронхітом і перевазі в них явищ бронхоконстрикции. Обертає на себе увага досить високий відсоток (24,1-50,6%) відсутності реакції на вдихання бронхолитиков і парадоксальна реакція (замість розширення - спазм бронхіол) в 9,9-41,4 % випадків. Наявність цього феномена може бути обумовлено двома причинами: підвищеною повітряною прохідністю бронхів у вихідному стані («законом вихідного стану») і наявністю бронхоатонии. [116]. Створення позитивного тиску (5, 10, 15 див вод. ст.) наприкінці видиху приводило до збільшення показників форсованого видиху на 10-30 %.

Одна з важливих недихальних функцій легені - очищення від вдихуваного пилу. За час роботи у вугільних шахтах у легких гірників попадає до 5-6 кг мелкодисперсной респирабель-ной пилу, а після її виведення залишається не більше 20-60 р. Підвищене навантаження на мукоцилиарный транспорт поступово приводить до розвитку клінічних явищ гіпертрофічного бронхіту, а надалі - атрофического. На осілу в легенях пил виникає реакція у вигляді розвитку пневмофиброза.

Фактично початком захворювання пневмокониозом варто вважати момент порушення функції самоочищення легені. На цьому етапі найбільш діючі лікувальні заходи, спрямовані на попередження розвитку й прогресування пневмокониоза. Ці заходи в обов'язковому порядку повинні включати засобу, що активують мукоцилиарный транспорт. Визначення вре-

111мени транспорту індикатора в гірників по дихальних шляхах при нанесенні його на нижню носову раковину показало, що в порівнянні із практично здоровими стажированными шахтарями у хворих пневмокониозом і хронічним пиловим бронхітом швидкість виведення пилу сповільнюється майже у два рази. Так, якщо в практично здорових стажированных гірників час виведення індикатора становило 10,5±2,1 хв, те у хворих пневмокониозом I стадії-18,8±2,5, а у хворих хронічним пиловим бронхітом зростало до 25,0±1,8 хв.

Певну інформацію про здатності самоочищення альвеол від пилу несуть альвеолярні макрофаги. Підрахунок кількості альвеолярних макрофагів у мокротинні хворих пиловою патологією легенів показує їхні різні зміни. У початковий період захворювання кількість макрофагів в 1 мм³ мокротиння збільшується на 30—45 %, змінюється і якісний їхній склад, підвищується фагоцитарна активність, зростає число лизосом. Надалі наступає гноблення фагоцитарної активності, при електронно-мікроскопічному дослідженні в структурі легеневих макрофагів виявляються грубі зміни (порушення проникності лизосомальных мембран, загибель мітохондрій й ін.).

Система подиху нерозривно пов'язана із системою кровообігу, являючи собою єдину респираторно-гемодинами-ческую систему по підтримці нормального газового складу крові. Розвиток обструктизных порушень у бронхах, эмфизематозных змін обумовлює включення компенсаторних механізмів не тільки дихальної системи (збільшення альвеолярної вентиляції легенів), але й кровообігу. Клініцистам добре відомий фізіологічний рефлекс Лиллиестранда, пов'язаний з підвищенням рівня артеріального тиску в малому колі кровообігу при зниженні Р&про₂. Легенева гіпертензія до 40 Гпа (30 мм рт. ст.) на початкових етапах розвитку пилових захворювань повинна розглядатися як захисна реакція, пов'язана зі зменшенням дихальної поверхні легенів.

Як показали дослідження А. Ф. Денисенко, у хворих пневмокониозом і пиловим бронхітом у значній мірі знижується МОК (табл. 11). При велоэргометрической навантаженню (Р\РС₁₅₀) серце не в змозі забезпечити необхідний рівень кровообігу. У хворих пневмокониозом він становить 7,8 ±0,59 л/хв, а у хворих пиловим бронхітом - 8,6±0,31 л/хв, у той час як у практично здорових- 10,5±0,63 л/хв. Зв'язано це насамперед зі зниженням ударного обсягу серця й об'ємної швидкості викиду крові. У той же час за даними реографії легені чітко проявляється підвищення питомого периферичного судинного опору. Так, у здорових воно становить 40,3 усл. ед., під час фізичного навантаження - 23,8, у хворих пневмокониозом - відповідно 50,9 й 32, 6 й у хворих пиловим бронхітом - 58,1 й 31,2 усл. ед. Підвищення судинного опору в легенях також є однією із причин легеневої гіпертензії, підвищеної навантаження на правий желудочек.

При пилових захворюваннях органів подиху (пневмокониозах, хронічних пилових бронхітах, емфіземі легенів) суб'єктивні й об'єктивні ознаки розвитку легеневого серця проявляються порівняно пізно, переважно при II-III стадіях захворювання. Навіть у цих випадках метод электрокардиографического дослідження не завжди виявляється чутливим. Так, на великому патологоанатомічному матеріалі показано, що тільки в 10 % випадків на електрокардіограмах була розпізнана гіпертрофія правого желудочка й в 13 % випадків виявлені ознаки поразки лівого желудочка серця в гірників, хворих силікозом. Все це обумовлює нагальну потребу пошуку більше інформативних критеріїв діагностики легеневого серця. В останні роки широку популярність придбали лун-кардіографічні методи обстеження хворих [86, 87].

З метою порівняльного вивчення даних ЭКГ й ЭХОКГ у різному віковому, стажевом і нозологическом аспектах було проведене обстеження 20 здорових студентів у віці 24± ±0,5 років (I група); 20 здорових чоловіків у віці 39±1,8 років, що не контактують із професійними вредностями (наладчики приладів), зі стажем роботи 7±0,9 років (II група); 20 стажи-рованных шахтарів у віці 44 ±1,7 року (робітників очисних вибоїв) із тривалістю роботи в підземних умовах 19±1,5років (III група); 32 хворих антракосиликозом I стадії у віці 48±0,7 років, що працюють в основному гірниками очисних вибоїв зі стажем 20± 1,2 років (IV група); 21 хворий у віці 49±1,0 років з помірковано вираженим хронічним пиловим бронхітом тієї ж професійної групи зі стажем 19±1,6 років (V група).

ЭКГ вивчали в стандартних відведеннях. Эхокардиографиче-ское обстеження проводилося в спокої, у положенні лежачи, за допомогою эхокардиографа «Узкар-3» за загальноприйнятою методикою [159]. Визначалися наступні показники: кінцеві диастоли-тический і систолический розміри порожнини лівого желудочка, товщина міокарда задньої стінки лівого желудочка, кінцевий диа-столический розмір порожнини правого желудочка. Розраховувалися диастолический і систолический обсяги лівого желудочка, ударний обсяг, фракція вигнання, відносна зміна внутрішнього эхокардиографического розміру порожнини лівого желудочка протягом серцевого циклу й швидкість циркулярного скорочення міокарда задньої стінки лівого желудочка. Отримані дані обробляли загальноприйнятими методами варіаційної статистики.

При Экг-исследовании в студентів не виявлено функціональних порушень серцевого м'яза, з віком лише в небіль-, шом кількості випадків (5 % в II групі) проявлялися нерізко виражені зміни міокарда лівого желудочка (табл. 12). У той же час у стажированных шахтарів (III група) і хворих антракосиликозом і хронічним пиловим бронхітом (IV й V групи) цей відсоток був трохи вище. Найбільші зраді-

114

ния виявлені у хворих пневмокониозом (у міокарді лівого желудочка - в 15,6 % обстежених). Ознаки перевантаження правого желудочка відзначені лише у хворих антракосиликозом і хронічним пиловим бронхітом, причому в невеликого контингенту хворих (відповідно 6,2 й 9,5 %).

Аналіз даних ЭХОКГ при обстеженні осіб тих же груп дав інші результати (табл. 13). Незважаючи на те що в ряді випадків зрушення через невелику кількість спостережень виявилися статистично недостовірними, все-таки вдалося вловити деякі тенденції в характері серцевих порушень у стажированных шахтарів, хворих антракосиликозом і хронічним пиловим бронхітом. Так, у здорових стажированных шахтарів і хворих антракосиликозом відзначається деяке збільшення диастоличе-ского обсягу лівого желудочка (відповідно 179 й 173 мол) у порівнянні з особами контрольної групи (141 й 160 мол). Ця ж закономірність характерна й для систолического обсягу лівого желудочка, що свідчить про розвиток його дилатації, обумовленої впливом пилового фактора. Відсутність подібних змін у хворих хронічним пиловим бронхітом указує на наявність інших патогенетических механізмів розвитку даної патології. Малоінформативними щодо цього виявилися й такі показники, як ударний обсяг і фракція вигнання. Обертає на себе увага зниження швидкості циркулярного скорочення міокарда лівого желудочка у хворих антракосиликозом (0,04+0,04 див/з; р<0,001).

Достовірні зрушення при ЭХОКГ обстеженні отримані при вивченні функції правого желудочка у хворих антракосиликозом і хронічним пиловим бронхітом. При відсутності зовнішніх клінічних проявів поразки правих відділів серця вдається рано констатувати збільшення кінцевого диастолического розміру порожнини правого желудочка (2,2±0,20 див у порівнянні 1,6±0,02 див у стажированных шахтарів й 1,2±0,6 й 1,3±0,08 див

8* 115Таблиця 13. Зміна показників ЭХОКГ у здорових гірників і шахтарів з пиловою патологією легені

	Хворі	Хворі	Стажнро-	Здорові
	антрако-	хронічним	взнные	дорослі
Показник	силико-зом I ста-	пиловим бронхітом	практично здо-	чоловіка інших	Студенти
	дии	I стадії	ровые	специаль-	(п = 20)
	(і = 32)	(і = 21)	шахтарі (п = 20)	ностей (п = 20)
Кінцевий диастолический	5,9±0,3	5,3±0,4	6,0±0,1	5,7±0,1	5.4+Д1
розмір порожнини лівого ж-
лудочка, див
Кінцевий систолический раз-	4,8±0,2	4,3+0,4	4,8±0,2	4,4+0,1	4,3±0,2
мер порожнини лівого желу-
дочка, див
Кінцевий диастолический	173±	134±21,7	179±9,5	160±7,9	141+Д8
обсяг лівого желудочка,	±17,5
мл
Кінцевий систолический объ-	107+	83+Л8.4	107±9,2	88±6,5	83±7,7
їм лівого желудочка, мол	±15,9
Ударний обсяг, мол	66±4,8	51±5,5	72±4,8	72±3,0	58±3,б
Фракція вигнання, ед	0,4±0,03	0,4±0,02	0,4±0,03	0,4±0,02	0,4+0,02
Відносна зміна вну-	19±1,2	19±1,5	20±1,6	23±1,3	20±1,2
треннего эхокардиографи-
ческого розміру порожнини
лівого желудочка на про-
тяжении серцевого циклу, %
Швидкість циркуляторного з-	0,4±0,04	0,6±0,08	0,6+0,05	0,6±0,05	0,6±0,04
кращения міокарда задньої
стінки лівого желудочка,
СМ/З Диастолическая товщина	1,2±0,10	1,2±0,15	1,4±0,09	1,2±0,09	1,3±0,06
задньої стінки лівого ж-
лудочка, див
Кінцевий диастолический	2,1±0,20	2,2±0,20	1,6+0,02	1,2±0,06	1,3±0,08
розмір порожнини правого
желудочка, див

в осіб контрольної групи). Дані зміни не можуть трактуватися як вікові, тому що відсутні в здорових дорослих чоловіків приблизно тієї ж вікової групи, що й хворі з пиловими захворюваннями легенів.

Таким чином, метод ЭХОКГ досить чутливий для виявлення початкових ознак дилатації правого желудочка, важко диагностируемой электрокардиографически у хворих з пиловими захворюваннями легенів. Збільшення диастолического розміру порожнини правого желудочка у свою чергу свідчить про наявність перевантаження правих відділів серця й легеневої гипер-тензии [102, 157].

Значний інтерес представляє вивчення регионарного кровообігу при пиловій патології легені. Вертикальна поза людини приводить до того, що у звичайних умовах нижні зони легені краще кровоснабжаются, чим верхні; так само краще вони й вентилюються. Вентиляционно-перфузионный коэффици-

116

ент підтримується в межах одиниці. Розвиток пневмоконио-тического процесу в легені, більше виражене в середніх і нижніх зонах, приводить до порушення нормального кровообігу в цих ділянках. Для компенсаторного перерозподілу крові організм змушений збільшувати кровоток у верхніх зонах легені. Цей перерозподіл стає особливо помітним при створенні підвищеного фізичного навантаження.

Найбільш прийнятної з існуючих методик вивчення регионарных функцій легені варто визнати тетраполярную фокусирующую реоплетизмографию. При накладенні електродів на взаимопротивоположные ділянки (крапки) грудної клітки, що відповідають верхньої (попереду під ключицею по серединно-ключичній лінії, позаду на рівні верхнього кута лопатки), середньої (попереду в 3-м межреберье по переднеподмышечной лінії, позаду - на рівні нижньої третини внутрішнього краю лопатки), нижньої (попереду по серединно-пахвовій лінії на 1-1,5 див вище границі відносної тупості легені у фазі неповного видиху, позаду на рівні нижнього кута лопатки) у хворих з початковими проявами пневмокониоза при відсутності переконливих рентгеноморфологи-ческих змін, характерних для даного захворювання, відзначається значне збільшення питомого ударного легеневого кровотока у верхніх зонах легені й деяке його зменшення в нижні (мал. 29).

У здорових осіб питомий ударний кровоток більше в нижніх зонах. Співвідношення питомого ударного кровотока у верхніх, середніх і нижніх зонах у здорових осіб у спокої становить відповідно 1:1,4:2,5, а у хворих пневмокониозом - 2,3:1,2 •

117:1,7. Після фізичного навантаження градієнт приросту питомого кровотока у хворих у середньому становить 2,4 мол/100 див³ у верхніх зонах й 1,1 мол/100 див³ у нижніх зонах, у те час як у здорових осіб — відповідно 1,5 й 3,4 мол/100 див³.

Перерозподіл кровотока з базальних в апікальні відділи легені в міру розвитку пневмокониоза обумовлено в першу чергу зміною питомого периферичного опору посудин малого кола кровообігу (г — —0,75), що приводить до підвищення тиску в легеневій артерії й збільшенню в/н,%

УО МОИ УПС ЛАС ЛАД ОЛО МС_ВЫД ФЖЕЛ 0ФВ_г

навантаження на праві відділи серця (г =+0,78) (мал. 30). Із цього малюнка також видно, що в компенсаторній реакції при розвитку пневмокониотического процесу в легенів більше лабильна гемоди-намическая система. Так, у гірників з рентгенологічним кодом пневмокониоза 0—1 не спостерігалося вираженої кореляції між показником перерозподілу (А В/Н) і показниками функції зовнішнього подиху, у той час як у хворих пневмоко-ниозом I стадії коефіцієнт кореляції зростав до 0,6—0,7 ( Р<0,001). Перерозподіл кровообігу в легені спрямовано на підтримку Р_&про, , про що свідчить досить високий коефіцієнт кореляції (г = 0,65; Р<0,001) на початковому етапі формування патологічного процесу в легені.

При розвитку пилового бронхіту насамперед спостерігається зниження кровонаповнення у всіх зонах легені й, на відміну від пневмокониоза, відсутнє виражене збільшення питомого кровотока у верхніх відділах. Відзначається зразкова рівність кровотока верхніх, середніх і нижніх відділів.

118

Таким чином, між виразністю порушень центральної гемодинамики, ступенем зниження фізичної працездатності й динамікою рентгеноморфологических змін виявляється взаємозв'язок, причому характер і виразність порушень гемодинамики найчастіше випереджають розвиток рентгенологічних і клінічних проявів пневмокониоза й у цілому адекватно відбивають ступінь зменшення функціональних резервів кардиореспираторной системи в міру розвитку захворювання. Як видно з наведених даних, динаміка розвитку, клінічна картина плину пневмокониоза в значній мірі обумовлені станом легеневого кровообігу. Це підтверджується даними П. П. Движкова [85], А. Г. Шумакова, що виявили, що при пневмокониозах «центр ваги» патологічного процесу, як треба з морфологічної картини захворювання, в основному падає на дрібні судинні розгалуження й капіляри.

Результати проведених досліджень свідчать, що як у практично здорових гірників з більшим стажем роботи в пилових умовах, так й у хворих з початковою стадією пилової патології виявляються функціональні зрушення в кардиореспираторной системі. Дуже важливо при розробці ефективних реабілітаційних заходів вчасно виявити ці зрушення. Теоретичною основою розробки методів ранньої діагностики окремих клінічних проявів пилових захворювань легені може служити подання про те, що предпато-логия — адаптивний стан організму, викликане впливом факторів виробничого середовища, що виражається в стійкому, але оборотному порушенні оптимального регулювання фізіологічних функцій і супроводжується в остаточному підсумку зниженням резервних компенсаторних можливостей організму [86, 87]. Із цього визначення треба, що розвиток пилової патології легенів у гірників має фазний характер. На першому етапі — процес адаптації. Вищою формою адаптації є передбачення фактора, що обурює. При дослідженні в 82 гірників деяких показників функції зовнішнього подиху й кровообігу (ЖЕЛ, МОВ, МСвыд, , ПЕКЛО, К—/^-інтервалів пульсу) протягом доби з 4-годинним інтервалом виявлені значні, статистично достовірні коливання, обумовлені ступенем функціональної активності організму. У здорових осіб ці коливання на 1-1,5 ч передують періодам найбільш високої активності. У той же час у хворих відзначається хаотичний зсув акрофаз, різко зменшується амплітуда досліджуваних показників.

Тадо, у групі здорових осіб НП збільшувалася з 7 до 18 ч, що свідчить про підвищення функціональної напруги в послеполуденные годинники й зниженні цієї напруги до ночі. Частота пульсу при цьому коливалася від 62 до 84 уд/хв, і різниця між максимальним і мінімальним значеннями становила 22 уд/хв. Систолическое тиск уночі й у ранні ранкові годинники найнижче. Потім реєструються два підйоми: перший в

11910-11 ч ранку, другий - в 19-23 ч. Така двогорба крива характерна для більшості здорових людей. Показники ПЕКЛО були в межах 114-132 мм рт. ст., амплітуда коливань становила 18 мм рт. ст. Параметри диастолического тиску протягом доби мало змінювалися, амплітуда їхніх коливань не перевищувала 5 мм рт. ст., значення були в межах 76-81 мм рт. ст.

При вивченні добової гемодинамики хворих пневмокониозом виявлені істотні розходження в порівнянні з контрольною групою. Так, найбільша частота пульсу (акрофаза) реєструвалася в 11 ч ранки, потім відбувалося поступове урежение його до 23 ч. Амплітуда добових коливань не перевищувала 8 уд/хв (70-78 ударів). Установлено малу мінливість систолического тиску протягом доби при відносно підвищеному його вихідному рівні (134 мм рт. ст.) у ранкові годинники в порівнянні з нормою й відсутності фази істотного зниження його параметрів уночі. Обертають на себе увага монотонність кривій і низькій амплітуді показників (3 мм рт. ст.).

Поряд із цим спостерігається десинхроноз між змінами показників. Так, у шахтарів зі стажем роботи 20-25 років з підозрою на професійне захворювання вдається відзначити неузгодженість добових ритмів частоти пульсу й температури тіла в 70-90 % випадків (коефіцієнт кореляції зменшується з 0,8 до 0,3), що може служити одним із критеріїв раннього виявлення предпатологических станів і вказувати на порушення межсистемного регулювання фізіологічних функцій.

Провідну роль у виявленні предпатологических станів грають функціональні навантаження. Нами проведена оцінка перехідних процесів при динамічній реєстрації частоти пульсу й подиху під час фізичного навантаження, що задає на велоэр-гометре (50, 75 Вт) і у відбудовному періоді. Установлено, що в осіб з підозрою на пневмокониоз і хронічний пиловий бронхіт постійна часу (Т_с), що дорівнює ^2/3 часу досягнення максимального приросту (ТЕ, на 30—40 з вірогідно менше, ніж у здорових. Значно нижче (на 40-50 Вт) і рівень фізичної працездатності.

Для об'єктивізації ранніх порушень якості регулювання при розвитку станів предпатологии доцільно досліджувати перехідні процеси (мал. 31). Розрахунки показників перехідних процесів у латентному періоді (часу транспортної затримки між початком впливу й відхиленням фізіологічного параметра, швидкості зміни фізіологічної змінн-нахилу кривій 1§_а, постійної часу Гс, часу регулювання Т₂, протягом якого завершується перехідний процес) у зіставленні з даними газового аналізу й рН крові дають можливість установити, наприклад, ступінь виразності легеневої недостатності, оцінити ефективність лікування. Більші складності виникають при необхідності інтегральної оцінки респираторно-гемодинамической системи в здорових осіб і хворих пиловими захворюваннями легені.

Системный підхід, сформульований стосовно до проблем фізіології П. К- Анохіним [20] як «...комплекс вибірково залучених компонентів, у яких взаємодія й взаимоотношение здобуває характер взаимосодействия компонентів на одержання фокусированного корисного результату», дозволяє об'єднати подання про дихальну систему, систему кровообігу, нервовій, ендокринної, системі крові й розглядати їх як єдину надсистему забезпечення тканин киснем і субстратами окислювання. У цій системі здійснюється взаимо-

.

дія великої кількості компонентів, спрямована на дости- _ний зірки, кожен вихідний по-жение кінцевої мети. Используе- казатель прийнятий за 100 %. Темні мые в статистику методи многофак- промені - стан тих же з аналізу (дисперсійний, дискриминантныи, послідовний й ін.) вимагають великої витрати часу й не завжди дозволяють оцінити цю систему в цілому.

Більші перспективи розкриваються у візуалізації даних методом побудови «портрета» функціонального стану організму на основі розпізнавання зорових образів [89]. Використаються найбільш інформативні показники, одержувані при роботі зі стандартними функціонально-діагностичними апаратурами. Стосовно до пилової патології органів подиху в гірників нами використаються: ОФВ_Ь показники кривий потік — обсяг форсованого видиху, фармакологічні проби, осциломе-трическое визначення опору дихальних шляхів, показники розтяжності легені, асиметрії дихального циклу (відношення тривалості видиху до всього дихального циклу), залишковий обсяг легенів, коефіцієнт використання кисню, артеріовенозна різниця по кисні, математичне очікування й дисперсія ^—^-інтервалів, МОК, рівень артеріального тиску у великому й малому колі кровообігу, швидкість поширення пульсової хвилі по посудинах эластического й м'язового типів, відношення питомого периферичного сопротивле-

121• ния до належного, зональний вентиляционно-перфузионный показник легенів, а також реакція деяких із зазначених показників на дозоване фізичне навантаження (50—100 Вт) Напувай оцінці реакції на фізичне навантаження розраховуються резервні можливості організму по ступені максимального відхилення досліджуваних параметрів, по першої й другої похідної площі регулювання, дисперсії окремих реалізацій, часу

перехідних процесів. Серед клінічних ознак - характеристика хрипів, характер і кількість мокротиння, характер кашлю, перенесені захворювання, характер задишки, дані перкусії. У найпростішому варіанті візуалізація даних може бути представлена у вигляді умовного образа на основі кола або симетричної зірки, де величина кожного радіуса або лучачи відбиває безрозмірну величину найбільш важливих процесів (мал. 32).

Відбиття даних у вигляді ієрархічного «портрета» дозволяє побачити провідну причину патології, дає ясне подання про взаємозв'язок і різноманіття мультипараметрического регулювання, коли той самий кінцевий результат досягається різними шляхами [262, 375]. Зіставлення клінічних ознак розвитку пневмокониоза в шахтарів Донбасу (мал. 33) показує, що найбільш ранніми проявами захворювання є болі в груди й кашель, найбільш прогресуючими - зміни тонів серця й розвиток задишки, болю в області серця, тобто ознаки порушення трофіки міокарда, гемодинамики великого й малого кола кровообігу.

Аналізуючи особливості патогенезу пневмокониозов в осіб, що працюють в умовах підвищеної запыленности, роль мукоцили-арного кліренсу, сурфактантной системи, респираторно-гемоди-намических зрушень і дані високогірної фізіології [6, 33, 32, 200, 206, 225, 338 й ін.], можна припустити, що фактори гірського клімату повинні робити позитивну дію на стан хворих пневмокониозами. Перевірка цього припущення і її результатів є предметом наступної глави.Г л а в а VII

ПОДИХ, КРОВООБІГ

І ІМУНОЛОГІЧНА РЕАКТИВНІСТЬ

В ОСІБ ІЗ ПРОЯВАМИ ПИЛЄВОЇ ПАТОЛОГІЇ

ЛЕГЕНІ В УМОВАХ ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ

Для зручності дослідження певних функцій організму фізіології й клініцисти виділяють систему подиху й систему кровообігу. Однак в організмі обидві ці системи об'єднані одним загальним завданням - доставкою кисню до органів і тканин. Система червоної крові й органи, що регулюють водно-сольовий обмін, також входять у єдину надсистему транспорту кисню, що створює можливість безперервного звільнення енергії в системі клітинного подиху. Саме тому будь-яке підвищення кисневого запиту тканин приводить до посилення діяльності органів подиху й кровообігу. Проте з погляду методичних можливостей кожен дослідник спочатку одержує відомості про конкретний досліджуваний параметр подиху або кровообігу й лише потім інтегрує ці дані в єдине подання про реакції кислородтранспортной системи організму на зовнішній вплив, у тому числі - на дію комплексу факторів гірського клімату.

У результаті проведених нами клініко-фізіологічних спостережень над станом кислородтранспортной системи організму в шахтарів в умовах їхньої звичайної життєдіяльності в місцевостях на рівні моря й при перебуванні їх у гірському кліматі отриманий ряд даних, що характеризують стан подиху, кровообігу й газообміну. Установлено, що в людей при постійному перебуванні протягом місяця на висоті 2,1 тис. м н.у. м. спостерігається тенденція до зростання дихального обсягу на тлі практично незмінних показників ЧД. Об'ємні й частотні показники системного кровообігу також характеризувалися певною динамікою. МОК через два тижні після прибуття в гори значно зріс і становив близько 130 % вихідного значення. До кінця перебування в умовах гірського клімату хвилинний обсяг крові трохи зменшився, але перевищував вихідні показники на 14 %. Аналогічні зміни відзначені з боку УОК. До моменту другого обстеження УОК підвищився до 140 % вихідного рівня, до кінця перебування становив близько 120 % у порівнянні з вихідним рівнем, а через місяць після повернення на рівнину зберігався в межах 108-109 %, характеризуючи наявність залишкових явищ тривалої післядії

124

гірського клімату. До цього ж періоду частота пульсу була вірогідно більше низької в порівнянні з вихідним рівнем, отриманим при першому обстеженні випробуваних в умовах рівнини (табл. 14). Така зміна співвідношення ударного обсягу серця й частоти серцевих скорочень свідчить про оптимізацію роботи міокарда після місячного перебування в гірських умовах.

Хвилинний обсяг крові, що при першому обстеженні групи шахтарів становив близько 4,4 л/хв, після повернення випробуваних на рівнину знизився до 4,1 л/хв. Якщо розрахувати добовий обсяг крові, що характеризує реальне фізіологічне навантаження на міокард і судинну систему, то виявиться, що до перебування в горах серце кожного випробуваного працювало із продуктивністю більше 63 тис. л. Після повернення на рівнину добова продуктивність серця становила всього 58 тис. л. Виграш склав понад 5 тис. л. Природно, що зменшення роботи серця дає значний позитивний ефект.

Суб'єктивні й об'єктивні дані, що характеризують стан шахтарів після місячного перебування в умовах гірського клімату, свідчать про те, що всі тканини їхнього організму повністю забезпечувалися киснем навіть при такому значно зменшеній добовій витраті крові. Однієї із причин цього може бути підвищення ефективності зовнішнього подиху (табл. 15) і Ріг артеріальної крові, збільшення змісту в ній еритроцитів і гемоглобіну. Активація гемопоэза гірським кліматом відзначена багатьма авторами [1, 5, 106, 126, 300, 317, 396]. Перебування в гірських умовах приводить до розгальмовування синтезу гемогло-бинов типу А₂ й Е, що володіють більшою спорідненістю до кисню [21, 95, 346]. Зростає кількість капілярів у системі малого кола, тобто збільшується ефективна площа аэрогематическо-го бар'єра, через який проходить весь потік споживаного організмом кисню. Це створює необхідні передумови для зменшення хвилинного й добового обсягів крові, базу для істотного зниження витрат енергії на гемодинамику.

Аналіз цифрового матеріалу, наведеного в табл. 15, свідчить про те, що МОВ після місячного перебування шахтарів в умовах гірського клімату також трохи знижується. Так, якщо до поїздки добовий обсяг вентиляції становив близько 14 тис. л, те після курсу оздоровлення в умовах гірського клімату добовий обсяг повітря знизився до 13 тис. л. Оскільки щільність повітря невелика, енергетична вигода від такого зниження навряд чи істотна. Проте однакова тенденція зменшення обсягу роботи з боку системи зовнішнього подиху й гемодинамики свідчить про те, що після місячного перебування випробуваних в умовах високогір'я спостерігається загальна тенденція экономизации енергетичних витрат на здійснення необхідних для підтримки цілісності фізіологічних процесів.

По даним механокардиограммы шахтарів після перебування в умовах високогір'я відзначена тенденція до зменшення швидкості поширення пульсової хвилі (СРПВ) по посудинах як м'язового (з 985,2±38,40 до 954,3±25,60 див/с), так й эластического (з 830,2±20,3 до 799,7±3,00 див/с) типів. Подібна зміна СРПВ характерно для зниження тонусу посудин. Останнє корелювало зі зменшенням бічного (з 124,7 до 112,3 мм рт. ст.)' й особливо среднединамического (з 100,5 до 83,7 мм рт. ст.) тисків. Питомий периферичний опір і хвилинний обсяг крові після місячного перебування в горах помітно знижувалися. Це вказує на більше сприятливі й економічні умови кровообігу.

Для характеристики ефективності зовнішнього подиху найбільш показове співвідношення альвеолярної вентиляції й загального обсягу вентиляції легені (Уа/Уе)- Розрахунок ефективності подиху свідчить про те, що через тиждень після переміщення випробуваних на висоту 2,2 тис. м цей показник зростає з 64 до 68 %. Через місяць після повернення на рівнину ефективність зовнішнього подиху продовжує зберігатися на високому 126

рівні - 68,6 % : Оскільки для організму особливо важливо, скільки повітря буде наведено в безпосередній контакт із аэроге-матическим бар'єром, підвищення частки альвеолярної вентиляції можна розглядати як фактор оптимізації умов зовнішн-подиху.

Особливий інтерес у багатьох дослідників протягом ряду років викликає проблема змін газообміну в умовах гипокси-ческой гіпоксії або при переміщенні організму в умовах гірського клімату. Інтерес до цього питання обумовлений тим, що в ряді випадків були отримані достовірні відомості про зниження газообміну при гіпоксії [5, 6, 128, 318], у той час як багато хто дру-: гие автори знаходили не менш достовірні ознаки підвищення, газообміну в аналогічних умовах.

Отримані нами дані свідчать про те, що при пер-, вом обстеженні випробуваних на висоті 2,2 тис. м н.у. м. загальне споживання кисню виявилося збільшеним приблизно на 13 % (у місцевостях на рівні моря - 312 мол/хв, у Терсколе - 351 мол/хв). Оскільки для газообміну прийнятий рівень біологічної значимості 15 %, така зміна не можна вважати достовірним. У міру перебування людей в умовах гірського клімату спостерігалася незмінна тенденція до зниження загального споживання кисню, і наприкінці місячного строку перебування в горах загальне споживання кисню наблизилося до вихідного рівня, перевищуючи його всього на 2%. Іншими словами, незважаючи на знижений парціальний тиск кисню у вдихуваному повітрі, необхідність збільшення вентиляції легенів і хвилинного обсягу крові, виконання ряду пластичних функцій (синтез нових білків, гемоглобінів) організм у горах споживає практично теж кількість кисню. Це свідчить про широкі адаптивні можливості організму в плані экономизации й оптимізаці-своїх "функцій у гірських умовах.

У період післядії гірського клімату загальне споживання-кисню через місяць після повернення випробуваних виявилося зниженим на 12—-13 %, становлячи 270 мол/хв. Низький рівень основного обміну, як відомо, типовий для постійних жителів гірських районів [47, 143, 192]. Але якщо знижене споживання кисню в аборигенів обумовлено природним добором протягом багатьох поколінь із виживанням особин, найбільш відповідних по своєму изоферментному спектрі низькому рівню Ро₂, те місячне перебування людини на висоті 2,2 тис. м може залишити тільки индуцирующие, тимчасові, впливу, що проявляються у формі «адаптивної пам'яті» [13] організму. Можна думати, що тривалість цієї «пам'яті» у різних осіб неоднакова. Збереження зниженого загального обміну через місяць після повернення на рівень моря можна розглядати як один з механізмів стабілізації фізіологічних функцій організму.

Зміна вегетативного статусу організму

після місячного перебування

в умовах гірського клімату

У процесі адаптації людини до комплексу факторів гірського клімату відбувається ряд перебудов у стані ЦНС із активацією симпатичного й парасимпатического відділів вегетативної нервової системи. Детальні дослідження цього питання були проведені С. Б. Данияровым і соавт. [83]. Ця роботи показали, що вегетативна нервова система - не тільки один з організаторів адаптивних реакцій, але й об'єкт впливу ги-поксической гіпоксії. У процесі адаптації відбуваються зміни співвідношення тонусу симпатичного й парасимпатического відділів вегетативної нервової системи, які залежать від висоти місцевості над рівнем моря й строків перебування людини при зниженому парціальному тиску кисню.

Оцінка функціонального стану парасимпатического відділу вегетативної нервової системи шахтарів на висоті 2 тис. м н.у. м. [35, 88] проведена за допомогою діагностичних функціональних проб, що характеризують тонус блукаючого нерва (так званих вагальных проб). Як показали результати цих досліджень, що ґрунтуються на безперервній інструментальній реєстрації частоти пульсу, достовірні зміни тривалості межимпульсных інтервалів відзначені при порушення эпигастрального рефлексу Тома — Ру й глазосердечного рефлексу Ашнера—■Данини. Так, при пробі Ашнера на початку перебування в умовах среднегорья спостерігалося зменшення НП на 10,0±1,7 у порівнянні з 4,8+0,8 уд-мин""¹ на рівні моря. Висока амплітуда реакції на пробу Ашнера в гірських умовах зберігалася протягом усього періоду перебування при зниженому парціальному тиску кисню. Наприкінці місячного строку перебування на висоті близько 2 тис. м н.у. м. амплітуда реакції знизилася до 7,5±0,8 уд-мин-1 (табл. 16). Ще більш помітні зміни спостерігалися в реакціях окремих випробуваних. Зміни ПЕКЛО при проведенні вагальных проб були недостовірними.

При эпигастральной пробі ЧСС на висоті рефлекторного впливу зменшувалася на9,7±0,9 у порівнянні з 6,4±1,1 уд-мин-' на рівні моря. Максимальний прояв розходження спостерігалося через 10 сут після прибуття на висоту. В інші періоди адаптації зазначені зміни також мали місце. Однак розходження були статистично недостовірними. Підвищення активності блукаючого нерва може бути однієї із причин зниження частоти пульсу й подиху, зменшення споживання кисню й загальної экономизации функцій у гірських умовах.

Відповідно до сучасних подань вегетативна нервова система має велике пристосувальне значення в процесах адаптації до гіпоксії. По даним Ван Ліра, Стикнея [62] і багатьох дослідників [5, 66, 83], навіть часткове вимикання ВНС веде до погіршення процесу пристосування. Наведені

128

у табл. 16 дані дозволяють затверджувати, що в досліджуваній групі осіб відзначалася тенденція до підвищення тонусу парасимпатической нервової системи. Однак ваготония виявлена не у всіх функціональних пробах. Це може бути пов'язане з тим, що при гіпоксії одночасно збуджуються й симпатичний, і парасимпатический відділи центральної нервової системи. Відсутність помітних змін при проведенні орто- і клиностатических проб свідчить, можливо, також про гарну фізичну підготовку шахтарів зі звичними змінами трудової пози. Проведені дослідження показали, що в процесі адаптації до високогір'я відбувається посилення тонусу блукаючого нерва, що розгортається на тлі змін тонусу симпатичного відділу ВНС.

Як уважають С. Б. Данияров й А. Г. Зарифьян [83], «ваготони-ческая спрямованість вегетативних функцій», «гірська ваготония», «холинэргическая настроєність», «домінування вагуса» обумовлені не підвищенням вагусного тонусу, а встановленням симпатичного тонусу на рівні більше низькому, чим це має місце в умовах рівня моря. Характер зрушень вегетативних функцій обумовлений періодом адаптації, ступенем впливу адаптаційного фактора, конституціональними особливостями організму й ін., і тому в кожному конкретному випадку повинен визначатися й інтерпретуватися індивідуально [36, 323].

Зміни імунологічної реактивності після місячного перебування в горах

Показники імунобіологічної реактивності стажированных шахтарів визначали до й після перебування в сел. Терскол. Аналіз отриманих даних показав, що місячне перебування в усло-

9 7-1657

129виях среднегорья (2,0 тис. м н.у. м.) не викликає різких змін показників імунологічної реактивності. Про неспецифічну імунологічну реактивність організму судили по фагоцитарній активності нейтрофилов і фагоцитарному індексу. Фагоцитарна активність у процесі місячного перебування випробуваних у горах істотно не змінювалася, у той час як фагоцитарний індекс за цей же час збільшився до 125 %•

Рівень імуноглобулінів до поїздки у високогір'я коливався щодо норми, за винятком 1§А, кількість якого було підвищено. Дослідження, проведені після перебування в горах, показали, що рівень імуноглобулінів О и М має тенденцію до зниження, кількість імуноглобуліну М вірогідно зменшилося (табл. 17).

Таблиця 17. Показники імунологічної реактивності в стажированных шахтарів після перебування в умовах високогір'я

		Через місяць
Показник	Вихідне значення	після перебування	р<
		у горах
Фагоцитарна активність нейтрофилов, %	34,9+4,7	32,1+5,0	0,5
Фагоцитарний індекс	3,6+0,3	4,5+0,7	0,2
Імуноглобуліни, мг/мол
А	2,9+0,2	2,8+0,9	0,5
6	9,4+0,6	8,7+0,6	0,2
М	1,6±0,2	1,1+0,1	0,05
Реакція специфічної агломерації лий-
коцитов
САГ*	5,1 + 1,7	7,9+1,2	0,2
ЛАГ*	8,6+3,0	15,8±3,1	ОД
Показник повоеждения нейтрофилов, %
САГ*	0,03+0,01	0,05+0,01	0,1
ЛАГ*	0,08+0,02	0,11+0,03	0,5
Т-лимфоциты, %	74,1 + 2,7	76,4+3,4	0,5
Лімфоцит^-лімфоцити-у-лімфоцити, %	5,6+0,8	4,9+1,2	0.5
Спільні лімфоцити, % . ' ■ '	2,4+0,1	3,6±0,7	0,2
Лімфоцит^-лімфоцити-про-лімфоцити, %	17,9+2,0	15,2±2,1	0,5

Примітка. САГ - антиген, приготовлений з ураженого силікозом легкої людини; ЛАГ *- антиген, приготовлений зі здорової легкої людини.

Зниження підвищеного змісту імуноглобуліну М у крові випробуваних свідчить про сприятливі зміни в організмі. Нормалізація, очевидно, обумовлена зменшенням кількості антибактеріальних й інших антитіл, у тому числі й аутоантител, тобто в організмі відбувається депримация гиперэрги-ческих реакцій і зменшення активності запальних процесів. Відзначена також тенденція до придушення функціональної активності Клітинок-клітин-у-кліток. Показано, що стан Т-системы нормалізується швидше, ніж Система^-системи-у-системи (див. табл. 17). Особливо виразний ефект підвищення імунологічної реактивності спостерігається в обстежуваних осіб при вивченні стану бактерицидное™

шкіри. Майже у всіх шахтарів до кінця перебування в горах і при поверненні на рівнину цей показник зростав більш ніж в

] в__1 8 рази. Так, у вихідному стані індекс бактерицидное™

шкіри становив 87,6+ 4,08, а через два тижні після перебування в умовах високогір'я 98,9 + 0,19 (р<0,01). Абсолютне число бактерій на 1 див², що висівають із поверхні передпліччя в лом-брухт-результат-лом стані (ДО, становило 36,9±5,77, а через два тижні після повернення —6,8± 1,10 (р<0,001). Сприятливі зрушення в динаміку бактермцидной здатності шкіри після перебування в среднегорье можуть бути зв'язані як з підвищенням концентрації специфічних антитіл, так і з інсоляцією шкіри ультрафіолетовими променями.

Вплив гірського клімату

на стан респираторно-гемодинамической функції

і імунологічну реактивність у шахтарів

с початковою стадією пилових захворювань легені

При обстеженні групи хворих з початковою стадією пилових захворювань легені (пневмокониоз, хронічний пиловий бронхіт) у місцевості на рівні моря виявлена значна гіпервентиляція практично у всіх осіб, що виникає за рахунок як щодо високої частоти подиху, так і збільшення дихального обсягу. Переміщення хворих в умови Приэльбрусья (2,1 тис. м н.у. м.) привело до подальшого збільшення (у перші 2—3 сут) хвилинні обсяги повітря (У_Е). Необхідно відзначити, що наростання МОВ відбувається на тлі тенденції до зниження' ЧД і достовірного (р<0,01) зростання дихального обсягу. Максимальне відхилення цих параметрів від вихідних показників спостерігалося на 12-і доба перебування в умовах гір. Згодом, коли пацієнти повернулися у звичайні умови, рівень У_Е, близький до вихідного, підтримувався вже переважно за рахунок глибокого, а не частого подиху.

Изучение впливу среднегорья на альвеолярну вентиляцію '(Уа) а також на співвідношення альвеолярної вентиляції й хвилинного 'обсягу повітря, що характеризує ефективність системи зовнішнього подиху, показало, що починаючи з 3-б-х доби адаптації спостерігається різке збільшення альвеолярної вентиляції й співвідношення У_А/У_Е- Максимальні зміни зазначених показників (р<0,001) відзначені на 25-і доба перебування в умовах среднегорья. Після повернення хворих на рівень моря висока ефективність зовнішнього подиху зберігалася протягом більше 1-1,5 мес.

При вивченні газообміну в цих хворих у вихідному стані виявлені нормальні, характерні для здорових людей даного віку показники споживання кисню й підвищене виділення вуглекислого газу. Природно в цьому випадку й високе значення дихального коефіцієнта. Після місячного перебування в горах відбулося значне зниження як виділення Сог, так і ДК (р<0,001). У періоді реадаптації ДК нормалізувався, що можна розглядати як ознаку стабілізації обмінних процесів в організмі обстежуваних хворих.

Вивчення показників гемодинамики у хворих в умовах спеціалізованого стаціонару перед поїздкою в гори показало, що в порівнянні зі здоровими людьми у випробуваних відзначалися знижені (на 40%) значення ударного й хвилинного індексів зі збільшенням витрати енергії й потужності серцевих скорочень. Поряд із цим спостерігалися підвищення периферичного опору й достовірне зниження швидкості повільного кровонаповнення. Перебування в горах сприятливо позначалося на зміні багатьох показників гемодинамики. Так, уже на 3-й •— 12-і доба вираження збільшувалися ударний обсяг, ударний і реографический індекси, середня швидкість повільного кровонаповнення. У наступному періоді адаптації й особливо після повернення на рівнину відзначалася тенденція до нормалізації основних показників системної гемодинамики. Після місячного перебування в горах у більшості хворих зменшувався легеневий судинний опір у середньому на 14—18 % і зростала переносимость фізичного навантаження при проведенні проби Р№С₁₅₀ у середньому на 16—20 %.

Вивчення регионарного кровопостачання методом частковий рео-графии легені дозволило встановити, що після адаптації до гірських умов значно збільшується кровонаповнення органа переважно за рахунок нижніх і середніх його відділів. Досить демонстративна динаміка питомого периферичного опору й швидкості повільного кровонаповнення до й після перебування в среднегорье при фізичному навантаженні. У хворих пневмо-кониозом після лікування гірським кліматом у відповідь на велоэрго-метрическую навантаження зменшувався периферичний опір і підвищувалася швидкість повільного кровонаповнення до 4,6 при 3,8 мол/з до лікування.

Математичний аналіз серцевого ритму показав, що не всі хворі однаково реагували на перебування в умовах средне-горья. У частини хворих (I група) у першу добу перебування на висоті відзначалася тенденція до зменшення варіаційного розмаху АХ (різниці між максимальним і мінімальним значенням інтервалів Я-Ю показника добової адаптивності (ПСАД), збільшенню Мо/ДХ й індексу напруги (ИН) у порівнянні з вихідними даними. Ці зміни вказують на посилення симпатичної активності й ріст централізації керування, що характерно для стану підвищеної напруги регуляторних систем. У міру адаптації відбувається перебудова режиму керування кардиоритмом, пристосування до зниженого парціального тиску кисню й інших факторів гірського клімату, активація адаптаційних механізмів. Значне зниження ПСАД, його інверсія до - 43 %, можуть бути зв'язані зі зсувом фази добових ритмів, зокрема гемодинамики.

132

Через 12 сут після повернення на рівнину позитивний вплив гірського клімату зберігається й, у порівнянні з вихідними даними, чітко проявляється тенденція до зниження кількості кардиоинтервалов, що відповідають моді у відсотках до загального числа інтервалів в аналізованому масиві — Амо, відбувається зрушення моди вправо. Така динаміка кардиоритма характерна для посилення процесів авторегуляции й зменшення ступеня централізації керування, що свідчить про гарні функціонально-компенсаторні можливості організму.

В іншої частини хворих (II група) динаміка структури серцевого ритму носила інший характер. У результаті місячного перебування на висоті в них відбулося збільшення Лмо, індексу напруги, показників Лмо/мо, Аио/АХ, зниження варіаційного розмаху до 0,11±0,01 у порівнянні з 0,18+0,02. Показник добової адаптивності в цієї частини пацієнтів знизився до 7,1 % проти 43,9 % при вихідному обстеженні в місцевості на рівні моря.

«Ціною адаптації» у цієї групи хворих, відповідно до концепції Р. М. Баевского, з'явилася напруга центрального контуру регуляції, оскільки автономний не в змозі повністю забезпечити оптимальне пристосовування до нових умов функціонування в умовах гірського клімату.

Обертає на себе увага те, що тривалість збереження придбаних у горах особливостей регуляції кардиоритма у хворих I й II груп неоднакова. З результатів відставленого дослідження, проведеного через 3 мес після повернення хворих на рівень моря (табл. 18, Д₃), виявляється, що такі показники кардиоритма, як Лм₀; Лмо/АХ, у хворих I групи повернулися до вихідних значень, а у хворих II групи залишалися на більше високому в порівнянні з вихідним рівні: ИН у два рази, а ПСАД — майже у два рази вище в порівнянні з вихідними. Аналогічні показники для пацієнтів I групи були статистично одноманітними. Отримані дані дозволяють

133затверджувати, що по реакції не тільки на переміщення в умови гірського клімату, але й на повернення до звичайних умов, можна виділити не менш двох груп осіб, що характеризуються різним темпом фізіологічних процесів адаптації й деадаптации.

Дослідження функціонального стану вегетативної нервової системи випробуваних показало, що в першу добу перебування в горах амплітуда відповіді на вагальные проби (глазосердечный, эпигастральный й ортоклиностатический рефлекси) зменшується. Це підтверджує відомі дані про активації симпато-адре-яалового відділу ВИСНУВ. Під час перебування хворих в умовах среднегорья, а також у відбудовному періоді відбувається перебудова співвідношення активності відділів ВНС. Про це свідчать дані функціональних проб, що вказують на підвищення тонусу парасимпатического відділу ВНС. Можна припустити, що саме в початкові періоди адаптації й деадаптации співвідношення тонусу симпатичного й парасимпатического відділів ВНС повинне змінюватися для забезпечення оптимальної діяльності тих функцій організму, які приймають на себе основну вагу перебудови, у тому числі дихальної й сердечнососудистой систем.

Напруга регуляторних аистем при переміщенні людини в умови гірського клімату проявляється й у гуморальній ланці регуляції, включаючи імунологічні реакції. Отримані нами дані показали, що для осіб з початковими стадіями пилових захворювань легені типово низький зміст Т-лимфоцитов і підвищений зміст В- і Про-лімфоцитів (мал. 34). У процесі адаптації, на 10-20-і доба перебування в горах різко (більш ніж в 1,5 рази) активізується Т-система, у той час як функціональна активність У-лімфоцитів і Про-кліток знижується.

Через 10 сут після повернення випробуваних на рівнину відзначена тенденція до нормалізації досліджуваних показників. З-, гласно даним [103], на 5-і доба адаптації в практично здорових людей відбувається придушення функціональної активності Т- і У-систем. У процесі адаптації до високогір'я загальний рівень всіх імуноглобулінів знижується, що погодиться з даними літератури про зменшення активності У-лімфоцитів.

У період наступної деадаптации концентрація 1§А й 1^0 відновлюється. При цьому концентрація 1§а в порівнянні з вихідним значенням різко зростає (1,17 й, відповідно, 2,57 мг/мол). Нормалізація рівня 1§М, мабуть, обумовлена зменшенням бактеріальної обсемененности організму в умовах гірського клімату. З огляду на роль 1§А у формуванні місцевого імунітету, варто думати, що у хворих з пиловими захворюваннями легені після короткочасного перебування в умовах гірського клімату відбувається активація захисних механізмів уражених органів, у тому числі легені.

Отримані нами результати збігаються з даними літератури, що підтверджують виражений вплив гипоксического фактора на імунологічний стан організму. Так, показано,

134

що короткочасна помірна барокамерная гіпоксія в експерименті на лабораторних тваринах стимулює фагоцитарну реакцію, а глибоке й тривале кисневе голодування придушує фагоцитарну активність, сповільнює процес загоєння ран [96, 112, 115, 403].

В альпіністів, що роблять східчасте сходження на висоти 2,1 й 3,2 тис. м н.у. м., спостерігали посилення фагоцитозу, активацію лізоциму й наростання титру антитіл до вірусу грипу. У те ж вре-

мя адаптація до високогір'я протягом 3-4 тижнів приводить до істотного зниження імунологічної реактивності організму людини. Деякі показники імунних реакцій залишаються на низькому рівні протягом усього періоду перебування обстежених у високогірній місцевості. На думку М. М. Миррахимо-ва [151], такого роду зрушення мають адаптаційну природу і є однієї з форм відповіді на стресову ситуацію.

Установлено, що перебування в горах підвищує зміст біогенних амінів у хворих пневмоконио-зом і хронічним пиловим бронхітом, викликаючи залежно від індивідуальних особливостей організму разнонаправленные зміни, що сприяють їхньої нормалізації. Під впливом гірського клімату відзначається відновлення нормального рівня се-ротонина, спостерігається виражена тенденція до збільшення активності моноаминоксидаз і підвищується функціональна активність симпато-адреналовой системи [318, 371, 377, 390, 396].

Всі виявлені позитивні зрушення з боку різних функціональних систем організму проявляються в поліпшенні загального стану хворих. Зменшуються або повністю зникають скарги на кашель, задишку, болю під лопаткою; з'являється відчуття підвищеного тонусу, бажання трудитися. При об'єктивному обстеженні в 86 % хворих відзначається значне зниження

135аускультативных проявів обструктивних порушень у легенів (зменшення поширеності й інтенсивності сухих хрипів), підвищення показників об'ємної швидкості видиху при 50 й 75 % ФЖЕЛ із середньому на 27-35 % Дослідження об'ємної швидкості видиху після застосування фармакологічних проб із бронхолити-ками (сальбутамолом, метацином) і при створенні підвищеного опору на видиху свідчить про нормалізацію бронхіального тонусу в більшості хворих. Наші дані збігаються з результатами досліджень інших авторів по лікуванню хронічних бронхітів і бронхопневмоній в умовах середньо- і високогір'я [67, 94, 115, 128, 404, 406 й ін.].

Відзначено підвищення життєвої ємності легені, споживання організмом кисню при зниженні Ро, в атмосферному повітрі. Останнє може бути пов'язане зі збільшенням секреції катехола-минов у крові й тканинах [46, 47, 114, 297, 390]. Адаптація до умов гірського клімату проявляється в підвищенні ударного обсягу серця при одночасному зниженні частоти пульсу, зростанні капилляризащии, локального кровотока й напруги кисню в тканинах [10, 31, 32, 393, 400], нормалізації вегетативного тонусу, активізації митохондриальных ферментів, збільшенні резистент-ности організму до недоліку кисню [318, 371, 392, 397, 401]-Більшість зрушень виникає вже через 2-3 тижні й зберігається протягом декількох місяців, а за деяким даними - навіть понад рік.

Стан, близьке до високогірної адаптації, може бути досягнуто й при певних режимах барокамерной тренування [2, 26, 31, 70, 122, 149]. Це розкриває більші перспективи в розширенні шляхів нефармакологічного лікування легеневих хворих без переміщення їх на більші відстані й без порушення їх биоритмологического отереотипа.