2 курс / Нормальная физиология / Физиологические_основы_жизнедеятельности_человека_в_экстремальных

препарат – экстракт элеутерококка в средних терапевтических дозах). Через неделю после определения исходного уровня устойчивости начинался этап адаптивного воздействия. Он представлял из себя трехдневную импульсно-прерывистую термоадаптацию в режиме повышения температуры и дозированной физической нагрузки. Каждый день адаптации состоял из пяти фаз тепловой нагрузки. В первый день адаптации тепловая нагрузка проводилась при температуре воздуха +60 °С, продолжительность каждой фазы гипертермии – 30 минут, интервал отдыха между фазами воздействия высокой внешней температуры – 20 минут. Первая фаза проводилась без физической нагрузки, во время второй фазы испытуемые выполняли трехминутную дозированную физическую нагрузку мощностью 50 Вт, на третьей фазе – 60 Вт, четвертой – 75 Вт, пятая фаза проводилась без физической нагрузки. Второй день термоадаптации отличался увеличением температуры воздуха до 65 °С, при этом продолжительность каждой фазы гипертермии и интервала отдыха между ними составляла 25 минут. Третий день термоадаптации проводили при температуре +70 °С, с продолжительностью каждой фазы гипертермии 20 минут и интервалом между фазами 30 минут.

Через сутки после завершения термоадаптации проводилось исследование функционального состояния и работоспособности испытуемых при температуре +50 °С, в объеме фонового исследования. Для оценки устойчивости термоадаптации проводили дополнительное исследование переносимости высокой внешней температуры на пятые сутки после завершения термоадаптации.

Исследование выполнено с участием 24 здоровых мужчин в возрасте 20–25 лет, которые по рандомизированной методике распределялись в опытную и контрольные группы. В ходе исследования испытуемые опытной группы после завершения суточного цикла термоадаптации принимали перорально бемитил в дозе 500 мг. Лица первой контрольной группы принимали плацебо, второй контрольной группы – экстракт элеутерококка в дозе 1 мл. Исследование проводилось двойным слепым методом.

В качестве критерия порога переносимости гипертермии использовались принятые в исследовательском институте военной гигиены США в качестве пределов толерантности военнослужащих, работающих в условиях высоких температур, значения ректальной температуры 39,5 °С и ЧСС = 180 уд. /мин.

Термочувствительность испытуемых оценивалась по динамике ректальной температуры, темпу влагопотерь, индексу теплового напряжения (U) и термочувствительности (ИТЧ) по формуле:

ИТЧ = U/T,

где ИТЧ – индекс термочувствительности, U – индекс теплового напряжения U = 0,012Ps + 2,5Тр + 0,125W, где Ps – прирост пульса (уд./мин.), Тр – прирост ректальной температуры (град.), W – влагопотери (кг/час), Т – время переносимости (час.).

Для оценки психофизиологического состояния испытуемых использовались тесты «Перекодировка», САН (самочувствие, активность, настроение), Спилбергера–Ханина, Люшера. Исследование гемодинамики проводилось путем измерения артериального давления и регистрации ЭКГ с последующим расчетом ударного и минутного объемов кровообращения. Физическая работоспособность определялась с помощью велоэргометрии в варианте двухступенчатого теста PWC-170. Мощности нагрузок подбирались индивидуально в соответствии с массой тела и величиной ЧСС при первой нагрузке. Во время пробы регистрировалась ЭКГ в D-S отведении.

Трехдневная импульсно-прерывистая термоадаптация ведет к улучшению переносимости человеком гипертермии. Этот эффект в основном проявляется в увеличении длительности переносимости гипертермии в 1,5 раза, среднее время прироста ректальной температуры на 1 градус увеличивается на 33%, индекс термочувствительности снижается на 25% (табл. 41). Поскольку оценивалась в основном динамика показателей вплоть до достижения предельно переносимой гипертермии, то субъективные показатели переносимости (самочувствие, активность, настроение, тревожность, жалобы на состояние здоровья), так же как характеристики операторской (перцептивное внимание, скорость переработки информации при выполнении теста «Перекодировка», латентный период простой сенсомоторной реакции) и физической работоспособности (динамометрия, PWC170) не имели достоверных отличий от соответствующих значений в условиях гипертермии до термоадаптации. Более высокая длительность переносимого теплового воздействия закономерно сопровождалась и более высокими значениями индекса теплового напряжения. Однако индекс термочувствительности, отражающий скорость роста индекса теплового напряжения, снизился на 25%, что достоверно отражает повышение терморезистентности после трехдневной импульсно-прерывистой термоадаптации. Отмеченная в этих условиях термоадаптация была нестойкой, и через 5 суток после завершения термоадаптации индекс термочувствительности (как и другие показатели, отражающие адаптацию) вернулся практически к уровню неадаптированных испытуемых.

Применение экстракта элеутерококка в этих условиях не выявило достоверных отличий от терморезистентности контрольной группы. Следовательно, трехдневное применение исследованной дозы экстракта элеутерококка было неэффективным для дополнительного повышения терморезистентности. Применение бемитила в разовой дозе 0,5 г практически не повлияло на степень термоадаптированности при её тестировании на следующий день, но способствовало усилению термоадаптированности при отсроченном тестировании. Следовательно, бемитил способствовал формированию более стойких (завершенных) адаптационных изменений в организме человека, и может быть рекомендован в качестве адаптогена экстренного действия. Его адаптогенный эффект в этих условиях существенно превышает соответствующий эффект экстракта элеутерококка.

Для проверки неспецифичности адаптогенного действия актопротекторов проведено исследование влияния бемитила на адаптацию к гипоксии. Из 13 испытуемых – добровольцев были сформированы две группы, которые ежедневно в течение трех дней подвергались импуль- сно-прерывистой гипоксии. Опытная группа после окончания дневной тренировки принимала препарат бемитил в дозе 0,5.

При исследовании динамики показателей до и после барокамерной тренировки было установлено (табл. 42), что со стороны сердечно-сосу- дистой системы при неизменности показателей артериального давления отмечаются: нарастание частоты сердечных сокращений на 19–41% и связанного с ним увеличения утомления миокарда на 32–33%. Минутный объем кровообращения хотя и возрос (на 12–23%), но исключительно за счет тахикардии и при снижении сердечного выброса на 14%. Со стороны системы дыхания наблюдались: незначительное увеличение на 6–7% минутного объема дыхания в основном за счет учащения его на 13–20%; резкое падение потребления организмом кислорода на 33–39%. Выполнение дозированной физической нагрузки мощностью 150 Вт по сравнению с фоновыми данными сопровождалось снижением толерантности миокарда к нагрузке данной мощности на 20–21% и дальнейшим усугублением высотных расстройств (до 7,6–13,6 баллов). Физическая работоспособность (PWC170) испытуемых падала на 27–30%.

Проведенные нами высотные тренировки оказали положительное влияние на функциональное состояние и работоспособность испытуемых. Это наблюдалось в деятельности сердечно-сосудистой системы, где в результате меньшего роста частоты сердечных сокращений отмечалось снижение индекса утомления миокарда на 18% при поддержании минутного объема кровообращения, равного исходному уровню. Изменения в системе дыхания характеризовались незначительным увеличением (на 7%) легочной вентиляции и таким же уменьшением частоты дыхания. Такая перестройка сопровождалась существенно возрастающей (на 22%) утилизацией кислорода из вдыхаемого воздуха, а значит, большей эффективностью работы аппарата внешнего дыхания в целом. Одновременно отмечалось увеличение потребления организмом кислорода на 8%, что свидетельствует об уменьшении клеток с нарушенным метаболизмом и может рассматриваться как важный показатель эффективности адаптации.

Значение минутного объема кровообращения (МОК) на пятый день после окончания тренировки соответствовало его величине на первый день. При этом стабилизация МОК происходила при сохранении посттренировочного уровня ударного объема (у лиц, принимавших плацебо, МОК стабилизировался в основном за счет учащения сокращений сердца при снижении ударного объема на 11%). Минутный объем дыхания в обеих группах добровольцев был одинаковым в сравнении с исходными данными. Однако в группе обследуемых, принимавших в процессе тренировки бемитил, частота дыхания была ниже исходной на 20% (в группе плацебо она вернулась к прежнему значению), а коэф-

фициент использования кислорода – выше на 17% (в группе плацебо на 3%). Обращает на себя внимание достоверное превышение потребления организмом кислорода своего исходного значения (в группе плацебо величина этого показателя вернулась к дотренировочному уровню). По физической работоспособности (PWC170) группы не отличались, но переносимость стандартной физической нагрузки в условиях гипоксии была значительно выше у обследуемых, принимавших бемитил, поскольку индекс толерантности миокарда к нагрузке у них достоверно превышал свое исходное значение на 19%.

К числу малоизученных вопросов фармакологической коррекции адаптации к экстремальным воздействиям относятся ее особенности у лиц со сниженными способностями к адаптации. В связи с этим в отдельном исследовании изучалась эффективность фармакологической коррекции процессов адаптации к гипоксии у астенизированных лиц

вреальных условиях среднегорья (Тянь-Шань, высота 3017–3300 м). Специально подобранная группа из 12 человек после определения фоновых показателей функционального состояния в условиях нормоксии

втечение 3 суток находилась в горных условиях. Половина испытателей каждые 12 часов принимали плацебо, вторая половина – рецептуру, содержащую разовые дозы бемитила, пирацетама, рибоксина, поливитаминов с аминокислотами. Состав рецептуры был определен в предварительно проведенных исследованиях и учитывал метаболические особенности астенизированных лиц.

Основные результаты, полученные при обследовании через 3 часа (замер 1) и трое суток (замер 6) пребывания в условиях гипоксии, представлены в табл. 43.

Однократный прием рецептуры не только защищал высшую нервную деятельность от гипоксического воздействия (скорость переработки информации), но даже повысил ее психофизиологические качества (снижение латентного времени простой сенсомоторной реакции), нормализовал психоэмоциональную сферу (по сравнению с группой плацебо прирост кожно-гальванической реакции был на 15% меньше). Несмотря на то, что в состоянии покоя и при дозированной физической нагрузке 100 Вт резервные возможности гемодинамики использовались более интенсивно, максимальная физическая работоспособность не отличалась от контрольной группы, систолическое артериальное давление поддерживалось на стабильном уровне.

На уровне биохимических и гематологических показателей применение рецептуры проявилось в более существенной (на 5% выше, чем в

396 Физиологические основы жизнедеятельности человека в экстремальных условиях

Таблица 43

Относительная эффективность фармакологической коррекции адаптации к гипоксии у астенизированных лиц (отличия от уровня фона в %, средние по группам)

группе плацебо) эритроцитарной реакции. Отмеченное более интенсивное нарастание уровня лактата при снижении пиру-вата согласуется с данными В. А. Березовского с соавт. (1987) о интенсификации анаэробного гликолиза в покое при адаптации к гипоксии.

Снижение содержания мочевины отражает менее выраженный стероидный катаболизм и активацию протеин-синтетических реакций. При

выполнении физической нагрузки уровень глюкозы не повышался, прирост лактата был на 28% меньше, чем в контрольной группе, а пирувата – на 13% больше, что отражает более благоприятное метаболическое обеспечение интенсивных физических нагрузок в условиях гипоксии.

К концу третьих суток исследуемая рецептура оказывала более выраженное влияние, как на показатели физической работоспособности, так и функционального состояния в покое. Так, в состоянии покоя по сравнению с первым замером частота сердечных сокращений снизилась на 7% (в плацебо-группе повысилась на 4%), индекс детренированности миокарда снизился на 21% (в контроле повысился на 40%), систолическое давление крови оставалось стабильным (в контроле – снизилось на 10 мм рт. ст.). Минутный объем дыхания снижался на 16% и стал меньше уровня плацебо-группы на 2 л/мин. (в контроле повышался на 76%). Показатели психофизиологической сферы стабилизировались на уровне первого замера и были лучше, чем в исходном состоянии. Эритроцитарная реакция продолжала быть более интенсивной, чем в пла- цебо-группе (на 6%). Процессы протеинсинтеза протекали более интенсивно, что нашло отражение в снижении уровня мочевины с 95 до 75% от фона, в то время как в контрольной группе он изменялся в диапазоне 119–112% от исходного. При выполнении физической нагрузки отмечено более оптимальное реагирование сердечно-сосудистой (частота сердечных сокращений, систолическое артериальное давление, индекс детренированности миокарда, PWC-170) и дыхательной (минутный объем дыхания) систем. Динамика лактата и пирувата свидетельствует о более благоприятном течении реакций энергетического обмена.

Интересные изменения возникли в профиле гормональной регуляции (рис. 90).

Проводимая фармакологическая коррекция способствовала поддержанию оптимального уровня кортизола, активизировала синтез его предшественников, отсутствовала стрессовая реакция пролактина, в меньшей степени снижался уровень гонадотропных гормонов гипофиза, содержание соматотропного гормона поддерживалось на более высоком уровне. Динамика активности трансаминаз свидетельствует о формировании описанного Ф. З. Меерсоном (1986) феномена адаптивной стабилизации структур.

Представленные данные наглядно показывают высокую значимость для эффективного течения адаптивных реакций оптимального состояния системы транспорта и утилизации кислорода в реакциях ресинтеза АТФ.

Рис. 90. Влияние фармакологической коррекции на показатели эндокринной системы при адаптации к гипоксии астенизированных лиц: СТГ – соматотропный гормон, К – кортизол, 17-ПК – 17-гидрокси-предшественник кортизола; ПЛ – пролактин; ФСГ – фолликулостимулирующий гормон; АЛТ – аланинаминотрансфераза; АСТ – аспартатаминотрансфераза.

Среди перспективных фармакологических средств оптимизации коррекции нарушений метаболизма на раннем, стресс-индуцируемом этапе адаптации, особенно у лиц со сниженными адаптивными свойствами, особое место занимает препарат актовегил (солкосерил). Препарат повышает потребление кислорода тканями, улучшает утилизацию глюкозы, стимулирует ресинтез АТФ за счет повышения активности основных энзимов энергетических процессов, стабилизирует клеточные мембраны, повышает клеточную регенерацию и восстановление тканей. Такие свойства препарата позволили провести исследование его эффективности как средства оптимизации адаптивных реакций у лиц со сниженным потенциалом адаптации. С этой целью группе людей (15 человек) со сниженной эффективностью утилизации кислорода в АТФ-ресинтезирующих реакциях в первый день адаптации внутривенно капельно вводилось 10 мл солкосерила. Основные результаты, отражающие влияние препарата на систему утилизации кислорода, представлены на рис. 91.

О положительном влиянии солкосерила на систему транспорта газов крови и развертывание реакций срочной компенсации свидетельствова-

Рис. 91. Влияние солкосерила на показатели газообмена, транспорта газов кровью и диффузионной способности легких у лиц со сниженным адаптационным потенциалом.

ло увеличение выделения углекислого газа до 102±6 мл/мин./м2 при исходном 77±4 мл/мин./м2. Достоверно большая по сравнению с исходными значениями артериовенозная разница по напряжению кислорода, потребление кислорода и выделение углекислого газа через сутки после начала применения солкосерила, а также снижение респираторного индекса свидетельствуют об оптимизации компенсаторных процессов на всех этапах кислородного каскада транспорта (Mauishi J., Eyraud J., Laurent Р., 1984).

Проведенные исследования показывают возможность эффективного ускорения адаптации к экстремальным воздействиям за счет разработки индивидуальной фармакологической стратегии. Ускорения течения стресс-индуцированных вариантов адаптации можно добиться за счет применения стресс-протекторов. Для оптимизации кислородтранспортной системы организма может применяться солкосерил. Оптимизация перехода от срочной к долговременной адаптации может достигаться применением бемитила.