2 курс / Нормальная физиология / Физиологические_основы_жизнедеятельности_человека_в_экстремальных

ступление экзогенного тепла и теплопродукцию организма, повысить теплоотдачу. С этой целью следует соорудить солнцезащитное укрытие, ограничить физическую активность и рационально использовать имеющиеся запасы воды. Известно, что почти 70% тепла поступает с прямой солнечной радиацией, поэтому простой солнцезащитный тент снижает его приток на 72–114 ккал/ч. Кроме того, тент избавляет человека от поступления 100 ккал/ч, которые он получал бы за счет кондукции тепла от нагревающегося песка. Любая физическая работа в дневные часы должна ограничиваться до минимума и выполняться в прохладные вечерние, ночные или утренние часы. Одежду снимать нецелесообразно, так как она препятствует высушивающему действию горячего воздуха и защищает от прямых и отраженных солнечных лучей. Воду рекомендуют пить по 80–100 мл на прием. При водопотерях, не превышающих 3–5 л, нет необходимости в специальном водно-солевом режиме. Несмотря на увеличение потерь хлоридов с потом, их дополнительно принимать не рекомендуется, так как это может способствовать увеличению клеточной дегидратации и калиемии, повышать вероятность возникновения тепловых поражений. Для добывания воды используется имеющийся в НАЗе солнечный конденсатор, представляющий тонкую полиэтиленовую пленку с гидрофобным покрытием. Ею покрывают яму диаметром около 1 м, глубиной 50–60 см. Лучи солнца, проникая сквозь прозрачную мембрану, абсорбируют из почвы влагу, которая конденсируется на внутренней поверхности пленки, а затем стекает вниз в водосборник.

Всутки такое устройство позволяет собрать до 1,5 л воды. Неблагоприятные последствия вынужденного приземления в горах

сопряжены с вероятностью развития острой горной патологии и обусловленной этим необходимостью спуска на меньшие высоты. Переход в горах связан с риском попадания в камнепад, снежные лавины, оползни, селевые потоки, трудностью ориентирования и выдерживания маршрута. Прежде всего, необходима тщательная подготовка, оценка качества походного снаряжения, наличия необходимых запасов пищи, веса груза, учет собственных сил. Оптимальный вес груза не должен превышать одну треть массы тела. Во время перехода скорость движения должна быть невысокой, так как пониженное парциальное давление кислорода, крутые склоны и переносимый груз способствуют быстрому развитию утомления. Через каждые 40–45 мин движения следует делать 10–15-минутный привал, во время которого нужно разгрузить мышцы тела (лучше лежа). При появлении во время движения сильной одышки и сердцебиения более 120 уд/мин следует остановиться на 2–3 мин, от-

дышаться, не снимая груз. Большое внимание необходимо уделять состоянию ног и обуви, а также выбору места для временного лагеря.

Спасение и выживание после вынужденного приводнения зависит от наличия спасательных плавательных средств. Эти средства обеспечивают длительное пребывание человека на плаву и изолируют от воды. Имеющиеся на спасательных плотах надувные тенты защищают летчика от ветра, осадков, водяных брызг и солнечной радиации, позволяют поддерживать более высокую, чем снаружи, температуру. В низких широтах тент предупреждает перегревание организма человека, отдаляет сроки дегидратации и обессоливания. Высотный морской спасательный комплект состоит из раздельных костюмов (водонепроницаемого, теплозащитного, вентилирующего, высотно-компенсирующего), гермошлема, гермоперчаток и гермосапог. Его плавучесть обеспечивается за счет плавательного ворота, который крепится на спинке водонепроницаемого костюма и заполняется углекислым газом из баллона, закрепленного там же.

Калорийность продовольственного запаса НАЗов (3400–4000 ккал) позволяет возместить лишь незначительную часть энерготрат организма. Однако присутствие запаса продуктов в НАЗах имеет важное психологическое значение. У летчика нет страха умереть голодной смертью и даже этот незначительный запас пищи позволяет человеку длительно сохранять жизнь. Летчик, оказавшийся в условиях автономного существования, прежде всего, должен учесть все имеющиеся продукты и распределить их на порции калорийностью примерно 500 ккал. Это нетрудно рассчитать, зная, что энергетическая ценность 1 г жиров 9,3 ккал, а 1 г углеводов и белков – 4,1 ккал. Известно, что человек может обходиться в течение двух и более недель рационом, энергетическая ценность которого составляет 500 ккал/сут. Пищевой рацион НАЗа рекомендуется использовать лишь при отсутствии возможностей пополнять свои запасы охотой, рыбной ловлей и сбором дикорастущих ягод и растений. В условиях частичного голодания очень важно регулярно потреблять пресную воду, так как в противном случае организм восполняет дефицит жидкости за счет метаболической воды, образующейся в результате окисления жиров. Запасы воды в НАЗах незначительны (до 3 л). Поэтому крайне необходимо найти источник воды, эффективно использовать средства ее добывания (солнечные конденсаторы и дистилляторы, химические опреснители), обязательно очищать и обеззараживать воду из слабопроточных водоемов (пантоцидом, аквацидом, йодом), обеспечить такой режим работы, который до минимума ограничил бы тепловую на-

грузку на организм. Не рекомендуется использовать морскую (океанскую) воду, мочу, пустынный рассол.

Ориентирование на местности начинается с определения стран света. При отсутствии компаса используют Солнце, звезды, растения. Направление на север в Северном полушарии определяют, став в полдень спиной к Солнцу. Тень, отброшенная телом, словно стрелка, укажет на север. При этом запад окажется по левую руку, а восток – по правую. В Южном полушарии, напротив, тень укажет на юг. Ночью в Северном полушарии ориентируются по Полярной звезде и Большой Медведице, а в Южном полушарии – по созвездию Южный Крест. После определения стран света летчик обязан как можно точнее выяснить свое местоположение. Для этого он может использовать сведения о маршруте, продолжительности полета, времени приземления или покидания летательного аппарата, характерные наземные ориентиры, замеченные еще в воздухе.

Для установления связи сразу же после приземления и в течение 10– 12 мин в начале каждого часа первых суток трижды передают сообщение о бедствии (сигнал «SOS», позывные терпящего бедствие и его координаты). Остальное время станция должна находиться в положении «прием». Помимо радиостанций для сигнализации используются радиомаяки, разнообразные пиротехнические средства (дымы, огни, ракеты), сигнальные патроны, сигнальное зеркало, костры, ткань парашюта.

Таким образом, успех выживания летчика зависит от уровня его теоретической и психофизиологической подготовки, действий при аварийном покидании летательного аппарата и в условиях автономного существования.

4.3. Увеличение риска развития декомпрессионной болезни у водолазов, выполняющих работы

вгорных акваториях

Впроцессе профессиональной деятельности водолазы подвергаются воздействию комплекса вредных для здоровья и опасных для жизни факторов гипербарической газовой и водной среды, неблагоприятных метеорологических и морских условий, чрезмерных физических и психоэмоциональных нагрузок. Действие указанных факторов значительно усложняется при работе водолазов в условиях высокогорных водных бассейнов. Это связано с тем, что пребывание человека в условиях раз-

реженной горной среды также требует определенных адаптационных перестроек различных систем организма к сложному комплексу природных факторов, особенно к гипоксии и гипобарии. Любая адаптация предопределяет увеличение энергетических затрат, внутрисистемные и межсистемные перестройки, что, несомненно, ведет к сужению пределов физиологических резервов (Агаджанян Н. А., Миррахимов М. М., 1970; Малкин В. Б., Гиппенрейтер Е. Б., 1977; Новиков В. С., Деряпа Н. Р., 1992; Сапов И. А., Новиков В. С., 1984).

Водолаз, прибывший в горную акваторию из равнинной местности, попадает в парадоксальную ситуацию. Его организм, адаптированный к работе в условиях гипербарии, должен приобрести способность справляться со сложным противоречивым комплексом факторов:

–адаптироваться к условиям гипоксической (высокогорной) гипок-

сии;

–выработать механизмы, позволяющие организму осуществлять срочную перестройку функций при резкой смене гипобарии на гипербарию;

–приобрести способность к быстрым перестройкам функциональных систем к «исходной физиологической норме» при смене факторов гипербарии на гипобарические;

–обладать устойчивостью к десинхронозам и адаптационным сры-

вам.

Таким образом, одной из особенностей условий работы водолазов в горных акваториях является постоянная дестабилизация гомеостатических и гомеокинетических механизмов основных систем организма за счет резких скачков, возмущающих воздействий и смены их знака (гипобария-гипербария-гипобария, гипоксия-гипероксия-гипоксия). Априори можно полагать, что с таким воздействием успешно справятся только обладающие высокой адаптивной пластичностью центральных

ивегетативных механизмов регуляции, достаточным диапазоном функциональных резервов.

Декомпрессия является одним из неизбежных и серьезных отрицательных факторов подводного спуска, которая может угрожать здоровью и работоспособности человека при возвращении его к обычным условиям (Беннет П. Б., Эллиот Д. Г., 1987; Граменицкий П. М., 1974; Исаев Л. Р., 1988, Мясников А. П., 1977). Переход к наземным условиям (гипобарическим по отношению к предыдущим) рассматривается как очередное стрессорное воздействие, при котором наблюдается неустойчивость в деятельности функциональных систем организма (Гу-

ляр С. А., 1975). Помимо указанных факторов, на заболеваемость водолазов декомпрессионной болезнью могли влиять не только перестройки функциональных систем при адаптации к сложным условиям внешней среды, но и особенности изменения суточных и сезонных ритмов. Такое предположение вполне допустимо, так как подводные работы проводились в разное время суток в течение всего года, т.е. неодинаковых, с позиций биоритмологии, условиях. Кроме того, выяснение значения биоритмологической обусловленности изменений кардиореспираторной системы и специфической заболеваемости водолазов было интересным

ис теоретических позиций. Биоритмы являются не только одним из механизмов адаптации, но и показателями, тестами адаптированности организма к факторам среды и поэтому могут быть использованы в качестве меры адаптации, позволяющей оценить напряженность процесса

ивыявить скрытые формы патологии (Деряпа Н. Р., Мошкин М. П., Посный В. С., 1985; Макаров В. И., 1989; Новиков В. С., Деряпа Н. Р., 1992; Степанова С. И., 1986; Туркменов М. Т., 1983; Шеповальников В. Н., Сороко С. И., 1992; Halberg F., Watanabe Н., 1992).

Основным объектом исследований являлись 22 водолаза ВМФ в возрасте 18–21 года со сроком пребывания в среднегорье (1700 м над уровнем моря) 0,5–3 года, систематически выполняющие различную по степени тяжести работу на глубинах до 50 м (опытная группа). Суммарное время пребывания и работы на грунте каждого водолаза составляли не менее 100 ч в год. Контрольную группу (45 человек) составили корабельные специалисты не водолазной профессии, военнослужащие служб берегового обеспечения и пограничники аналогичного возраста и срока пребывания в среднегорье.

Общая заболеваемость изучалась по данным анализа амбулаторного журнала в медицинском пункте части, а также медицинских книжек военнослужащих. Данные о специфической заболеваемости (декомпрессионные расстройства) брались из журнала работ водолазов и их медицинских книжек. При анализе результатов основное внимание обращалось на выявление связи общих и специфических заболеваний со сроком службы в условиях горной акватории и зависимости частоты и характера общих заболеваний от специфики работ.

Функция внешнего дыхания исследовалась с помощью отечественного полианализатора ПА-5-01 и оценивалась по регистрируемым параметрам статических и динамических объемов легких, а также по расчетным коэффициентам и показателям. Определялись и рассчитывались следующие показатели: минутный объем дыхания, частота дыхания, ды-

хательный объем, максимальная вентиляция легких, жизненная емкость легких и ее форсированная величина, объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1), мгновенная объемная скорость выдоха при достижении 25, 50 и 75% ФЖЕЛ (Ск. 25%, Ск. 50% и Ск. 75%), время, за которое выдохнуто 63% объема воздуха (Т, с.), дыхательный коэффициент времени (ДКВ), равный отношению времени выдоха (Твыд) к времени вдоха (Твд), резервные объемы вдоха (РОвд) и выдоха (РОвыд), показатели скорости движения воздуха (МВЛ/ЖЕЛ) и резерва дыхания (МВЛ/ МОД), коэффициент Тиффно (КТ = ОВФI/ФЖЕЛ).

Для выявления степени отклонений от нормы указанные показатели сравнивались с их должными величинами. Все полученные газовые объемы приводились к условиям BTPS (объем газа при температуре тела 37 °С и полном насыщении водяными парами при данном атмосферном давлении). Результаты исследования обрабатывались статистически.

Для оценки функционального состояния центральной гемодинамики определяли частоту сердечных сокращений, среднединамическое давление, ударный и минутный объемы крови. Одновременно регистрировали параметры интенсивности артериального кровотока сосудистых бассейнов правого предплечья и правой голени, пульсовой объем крови и региональную фракцию МОК, определяемую как отношение пульсового объема в исследуемом участке тела к ударному объему крови (в процентах) и отражающую порегионное распределение сердечного выброса. Параметры центральной и периферической гемодинамики определяли реоплетизмографическим методом по Кубичеку.

Связь биоритмологической структуры кардиореспираторной системы и метаболизма с суточной предрасположенностью к декомпрессионной болезни выяснялась посредством анализа суточной динамики функционального состояния внешнего дыхания, центрального и периферического кровообращения, а также отдельных показателей белкового и липидного обменов, и определения частоты развития болезни и длительности ее латентного периода после подводных работ, выполняемых в различное время суток. В свободное от работы подводой время у водолазов определяли по описанным методикам параметры кардиореспираторной системы 6 раз в сутки через каждые 4 ч (7–11–15–19–23 и 3 ч). В это же время производили забор крови из пальца с последующим определением содержания мочевины, креатинина, мочевой кислоты, холестерина и триглицеридов в высушенных кислых экстрактах проб крови на центрифужном анализаторе Centrifichem-600 фирмы Baker (США) с помощью монотестов этой фирмы.

Анализ биоритмов показателей кардиореспираторной системы и метаболизма осуществлялся с помощью разложения периодически меняющегося во времени физиологического процесса на гармонические составляющие. Обработка биоритмологических показателей производилась по программе косинор-анализа.

Расчетным путем определялись среднединамическое давление (СДД) и вегетативный индекс Кердо (ВИК) по формулам:

1.СДД = 0,42 (ПД + ДД), где ДД – диастолическое давление, ПД – пульсовое давление (ПД = СД – ДД), СД – систолическое давление.

2.ВИК = 1 – ДД/ЧСС · 100%

Биоритмологическая структура параметров внешнего дыхания и гемодинамики, а также отдельных показателей метаболизма была определена у 22 водолазов, выполнявших подводные работы в течение пяти лет. За этот период у них отмечено 29 случаев декомпрессионной болезни, которая была проанализирована по времени развития в течение суток и года, а также по длительности латентного периода. Результаты анализа представлены в табл. 23.

Как видно из данных табл. 23, в изучаемых условиях наблюдается отчетливая ритмика функционирования кардиореспираторной системы и метаболизма. В ритмоструктуре показателей внешнего дыхания повышенная активность функции отмечалась в утренние часы суток (акрофаза приходилась на 7–8 ч), а ее снижение – в вечерние (батифаза – в 19–20 ч). Так, жизненная емкость легких уменьшалась вечером на 10%, максимальная вентиляция легких – на 17%, форсированная ЖЕЛ – на 9,1%, объем форсированного выдоха – на 13,5%, скорость выдоха – на 14,5% по отношению к среднесуточному уровню (р < 0,05).

Акрофазы ритмов показателей гемодинамики (ЧСС, УОК, МОК) приходятся на 15,9–18,8 ч, а их батифазы – соответственно на 3,9–6,8 ч, тогда как батифазы периферического кровообращения (ПОК и ФМОК голени) нижних конечностей сдвинуты на более позднее время (14,9– 15 ч). Следовательно, выявляется определенный десинхроноз центральной гемодинамики и периферического кровотока, что могло отрицательным образом сказываться на процессах рассыщения тканей от инертного газа и усугублять тем самым риск декомпрессионной болезни.

В биоритмах показателей метаболизма наибольший интерес представляет суточная динамика жирового обмена, которая существенным образом может влиять на устойчивость организма к декомпрессии (Покалев Г. М., Кузнецова Н. Т., 1973). Было установлено, что в крови водолазов акрофаза триглицеридов приходится на 9,3±2,5 ч, батифаза – на

Примечание: хУр – среднесуточный уровень показателя; ххАмамплитуда; хххАф – акрофаза;

ххххБф – батифаза ритма. Размерность: Ур и Ам – общепринятые единицы измерения, Аф и Бф – часы суток.

21,3±2,5 ч, а акрофаза и батифаза холестерина соответственно на 4,8± 1,5 и 16,8±2,0 ч.

Отмеченный факт выраженного увеличения холестерина в крови водолазов в утренние часы и снижения его в вечерние не совпадает с литературными данными, согласно которым нарастание холестерина происходит днем с последующим снижением ночью. Выявленные особенности ритмоструктуры жирового обмена водолазов, равно как и их биоритмы внешнего дыхания и гемодинамики, отражают, по-видимому, дезадаптационные процессы в организме, развивающиеся при систематических воздействиях гипербарии и декомпрессии в условиях горной акватории.

Отдельные исследователи рассматривают снижение активности жирового обмена как фактор, ухудшающий переносимость декомпрессии и

гипоксии (Власов В. В., 1979). Закономерно предположить, что при выполнении подводных работ, когда происходит сочетание декомпресии и гипоксии, будет особенно выражено это усугубляющее влияние особенностей биоритмики жирового обмена, а также гемодинамики и дыхания

ввечернее время на развитие декомпрессионной болезни.

Вранее выполненных работах в условиях равнинных бассейнов (Гуляр С. А., 1975) имеются также указания об отягощающем влиянии на течение декомпрессионной болезни подводных погружений в вечернее время. Механизм этого влияния до сих пор остается неясным. Результаты исследований позволили предположить наличие определенной связи частоты развития и тяжести течения декомпрессионной болезни с наблюдаемой у водолазов горной акватории ритмоструктурой вегетативных функций метаболизма.

Результаты изучения медицинской документации о специфической заболеваемости водолазов показали, что 18 из 29 случаев декомпрессионной болезни (около 63%) наблюдалось при выполнении подводных работ в вечернее время. Существенным оказался и тот факт, что время появления первых симптомов заболевания (длительность латентного периода) после декомпрессии также зависело от того, в какое время суток проводилось погружение. Длительность латентного периода ДБ варьировала в широких пределах, от 1,4 до 11 ч после окончания декомпрессии. Но при подводных спусках в первой половине дня латентный период заболеваний был относительно коротким. Максимальная его длительность не превышала 3,6 ч и в среднем составила 2,7±0,3 ч. При спусках после полудня латентный период существенно возрастал, крайние значения были от 5,7 до 11 ч при средних величинах 6,4±0,4 ч. Отмеченные различия оказались статистически значимыми (р < 0,01).

Раньше всего батифаза формируется в ритмоструктуре показателей периферического кровообращения, затем параметров внешнего дыхания и жирового обмена. У водолазов, которые погружались после 14 ч, биоритмы перечисленных систем именно в это время переходят в период батифазы, что отражает снижение функциональной активности организма. Тогда же начинается увеличение латентного периода и нарастает частота случаев декомпрессионной болезни у водолазов.

Послеобеденное снижение активности дыхания у водолазов указывает на снижение силы дыхательной мускулатуры, растяжимости легких

иухудшение проницаемости альвеолярной мембраны (Окунева Г. Н., 1976). В то же время известно, что в начальной стадии десатурации организма после декомпрессии удаление азота из альвеолярного воздуха и

крови определяется, прежде всего, функциональным состоянием дыхания и периферического кровотока (Гуляр С. А., 1975). Активность этих систем, а также метаболизма, была ниже во второй половине дня.

Следовательно, увеличение случаев декомпрессионной болезни и удлинение латентного периода в вечернее время совпадают по времени с пониженным функционированием внешнего дыхания, периферического кровотока и некоторых показателей обмена веществ, обусловленных биоритмикой этих функций. Можно полагать, что снижение активности внешнего дыхания, кровотока в нижних конечностях и жирового обмена ухудшает десатурацию тканей от азота во время декомпрессии и после ее завершения. Все это способствует образованию газовых пузырьков в крови и тканях и ведет к удлинению латентного периода и увеличению риска развития декомпрессионной болезни после подводных погружений в вечернее время.

Полученные результаты позволяют высказать еще одно предположение. Результаты исследований, опубликованных ранее (Шеповальников В. Н., Сороко С. И., 1992), показали, что у водолазов высокогорья, как и равнинных бассейнов отчетливо проявляются различия в индивидуальной предрасположенности к декомпрессионной болезни. Повидимому, высокая предрасположенность к болезни водолазов группы «низкоустойчивые» отчасти объясняется развитием у них более выраженных явлений десинхроноза центрального и периферического кровообращения, нарушениями архитектоники циркадианной ритмики (Макаров В. И., 1989, Степанова С. И., 1986) кардиореспираторной системы и метаболизма. Вполне очевидно, что подобное предположение о биоритмологической обусловленности индивидуальных различий устойчивости к декомпрессионному воздействию требует специального исследования. По имеющимся, сегодня данным, есть все основания рекомендовать с целью снижения риска декомпрессионной болезни направлять на подводные работы в вечернее время только водолазов, устойчивых к декомпрессионной болезни.

Помимо суточной биоритмики декомпрессионной болезни, определялась также сезонная цикличность заболевания. В литературе имеются единичные сведения о зависимости высотной декомпрессионной болезни от многосуточных биоритмов человека (Исаев Л. Р., 1988). Проблема естественной цикличности патологических процессов уже известна. К настоящему времени можно утверждать, что естественной периодизации подвержены как частота, так и тяжесть большинства заболеваний. Периодические изменения параметров внешней среды нередко пере-