Показатели красной крови водолазов, работающих на малых и средних глубинах, в зависимости от продолжительности подводного стажа

У профессиональных водолазов, работающих на глубинах до 60 м с использованием для дыхания сжатого воздуха, суммарное количество часов, проведенных под водой, ранжировали на 4 группы: < 1 000,

1 001-2 000, 2 001-3 000 и > 3 000. Количество эритроцитов и содержание гемоглобина в крови водолазов в первой и второй группах были меньше, чем в контроле, а в третьей и четвертой группах - одинаковы с ним. Обсуждается компенсаторный характер флуктуаций показателей красной крови водолазов с различным подводным стажем.

Ключевые слова: эритроциты, гемоглобин, водолазы.

УДК 612. 274. 612. 11 1

ПОКАЗАТЕЛИ КРАСНОЙ КРОВИ ВОДОЛАЗОВ, РАБОТАЮЩИХ НА МАЛЫХ И СРЕДНИХ ГЛУБИНАХ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПОДВОДНОГО СТАЖА

© 2006 г. Е. Г. Мирошников, О. Н. Мирошникова,

О. И. Кирилов

Институт биологии моря им. А. В. Жирмунского ДВО РАН,

Дальневосточный окружной водолазно-медицинский центр, г. Владивосток

Известно, что выполнение подводных погружений сопровождается уменьшением количества эритроцитов и содержания гемоглобина в крови [5, 11]. Наблюдаемые отклонения включают нарушение физиологических свойств эритроцитов, ускорение их разрушения, подавление эритропоэза, а также депонирование части крови [3]. Анемию водолазов принято рассматривать как физиологическую реакцию, направленную на ограничение поступления кислорода в ткани в условиях повышения его парциального давления в полости легких [1]. Менее изучен характер долговременной адаптивной перестройки эритроцитарной системы водолазов.

В настоящем сообщении анализируется зависимость состояния показателей красной крови водолазов, работающих на малых и средних глубинах, от продолжительности подводного стажа.

Методика исследования

Водолазов гражданских учреждений Владивостока (182 человека), работающих на глубинах до 60 м с использованием для дыхания сжатого воздуха, ранжировали по продолжительности подводного стажа на 4 группы: < 1 000; 1 001—2 000; 2 001—3 000; > 3 000 часов. Данные о состоянии эритроцитарной системы брали из клинических анализов периферической крови, выполненных во время ежегодных водолазномедицинских комиссий. Контролем служили анализы крови 69 здоровых мужчин других профессий. Перечень сравниваемых показателей включал концентрацию гемоглобина (НЬ) в крови, число эритроцитов, содержание гемоглобина в одном эритроците, цветовой показатель и скорость оседания эритроцитов (СОЭ). Определяли средние значения показателей в группах, а также распределение отклонений в сторону увеличения или уменьшения. Статистическую достоверность различий между группами в первом случае оценивали по 1-критерию Стьюдента, во втором — по методу углового преобразования Фишера. Расчеты производили с помощью компьютерной программы Statgraphics.

Обсуждение результаты

Содержание гемоглобина в крови водолазов с подводным стажем < 1 000 и 1 001—2 000 часов (первая и вторая группы) ниже, чем в контроле, а при стаже 2 001—3 000 и > 3 000 часов (третья и четвертая группы) одинаково с ним (табл. 1).

Количество эритроцитов в крови в первых двух группах хотя и имеет тенденцию к падению, достоверно не отличается от контроля. В последующем оно, напротив, превышает контроль, причем для третьей группы это увеличение является статистически значимым. Вместе с тем содержание гемоглобина в одном эритроците и цветовой показатель снижены во всех группах водолазов, а скорость оседания эритроцитов не изменена.

Таблица I

Величина показателей красной крови водолазов в зависимости от продолжительности подводного стажа

Контроль Подводный стаж, часы

Показатель < 1000 1001-2000 2001-3000 > 3000

п = 69 п = 43 п = 14 п = 14 п = 42

Содержание НЬ в крови, г/л 151 ± 1,6 142 ± 1,5* 141 ± 2,9* 149 ± 2,1 148 ± 1,9

Число эритроцитов, 1012/л 4,35 ± 0,048 4,29 ± 0,106 4,26 ± 0,105 4,61 ± 0,086* 4,44 ± 0,064

Содержание НЬ в эритроците, пг 34,7 ± 0,44 33,1 ± 0,43* 33,1 ± 0,56* 32,3 ± 0,57* 33,3 ± 0,41*

Цветовой показатель, отн. ед. 1,05 ± 0,014 1,00 ± 0,014* 0,99 ± 0,019* 0,97 ± 0,017* 1,00 ± 0,012*

СОЭ, мм/ч 3,8 ± 0,15 4,1 ± 0,15 4,5 ± 0,51 3,9 ± 0,38 4,6 ± 0,44

Примечание.* — р < 0,05.

Дополнительную информацию дает сравнение характера распределения величин изучаемых признаков (табл. 2).

Таблица 2

Распределение водолазов по показателям красной крови в зависимости от продолжительности подводного стажа, %

Характер откло- Конт- роль Подводный стаж, часы

нений < 1 000 1 001 - 2 000 2 001 -3 000 > 3 000

Концентрация НЬ в крови

Норма 86 79 79 93 91

Увеличение 5 0 0 0 0

Снижение 9 21 21 7 9

Р - < 0,01 < 0,01 > 0,05 > 0,05

Количество эритроцитов

Норма 86 72 71 93 83

Увеличение 0 5 0 7 5

Снижение 14 23 29 0 12

Р - < 0,05 < 0,01 < 0,05 > 0,05

Среди водолазов первых двух групп отмечается статистически достоверный сдвиг в сторону увеличения доли лиц со сниженной концентрацией гемоглобина в крови, тогда как при дальнейшем росте подводного стажа распределение водолазов по этому признаку делается сходным с контролем. Число водолазов, у которых снижено количество эритроцитов, в первой группе в 1,5, а во второй в 2 раза больше, чем в контроле. В третьей группе такие лица не обнаруживаются, а в четвертой частота случаев снижения количества эритроцитов равна контролю.

Из анализа полученных данных следует, что в процессе профессиональной деятельности водолазов, работающих на малых и средних глубинах с использованием для дыхания сжатого воздуха, содержание гемоглобина в крови, измеренное в состоянии покоя, оказывается ниже, чем в контроле, однако по мере накопления подводного стажа оно восстанавливается. Уменьшение содержания гемоглобина в крови определяется падением его содержания в одном эритроците. Параллельно регистрируется увеличение числа водолазов со сниженным количеством эритроцитов в крови, хотя средние значения этого показателя не имеют статистически достоверных различий с контролем. Что касается восстановления уровня гемоглобина в крови у лиц с большим под-

водным стажем, то оно осуществляется за счет роста количества эритроцитов без изменения содержания гемоглобина в одном эритроците.

Как известно, при гипербарии наблюдается повышение парциального давления кислорода в полости легких, вследствие чего происходит увеличение его проникновения через альвеолярно-капиллярный барьер. Попадая в сосудистое русло, кислород полностью насыщает гемоглобин эритроцитов, а оставшаяся несвязанной часть кислорода растворяется в плазме крови [1, 5, 6]. Поскольку организм не имеет физиологических механизмов регуляции избытка кислорода, адаптация к гипероксии осуществляется путем выключения постоянной гипоксической активации хеморецепторов аортальной и синокаротидной зон, обеспечивающей тонической раздражение дыхательного центра [1, 9]. Результатом является уре-жение частоты дыхания, снижение объема легочной вентиляции, брадикардия, уменьшение сердечного выброса, сужение сосудов, депонирование части крови [7, 8, 10].

Эритропения и падение концентрации гемоглобина в крови — один из элементов сложного механизма ограничения поступления кислорода в организм [1, 6]. Физиологическое значение восстановления уровня гемоглобина и количества эритроцитов в крови водолазов с большим подводным стажем пока не представляется достаточно ясным. Снижение величины обоих показателей как способ ограничения поступления кислорода в ткани одновременно препятствует выведению из них СО2, что создает условия для формирования гипероксической гипоксии [1].

Постоянство СО2 в крови, однако, является строго регулируемым параметром, его нарушение немедленно стимулирует клетки дыхательного центра. Соответственно содержание гемоглобина в крови испытывает постоянные флуктуации [4, 6]. Стабильное восстановление содержания гемоглобина в крови, регистрируемое при большом подводном стаже, совпадает по времени с обнаружением у водолазов признаков скрытой недостаточности сердечной деятельности [2]. Это означает, что наблюдаемый сдвиг может представлять компенсаторную реакцию, направленную на приведение равновесия О2/СО2 в положение, адекватное складывающейся гемодина-мической ситуации.

Экология труда

Экология человека 2006.11

Список литературы

1. Гуляр С. А. Современные концепции адаптации организма человека к гипербарии и его реадаптация после декомпрессии / С. А. Гуляр, В. Н. Ильин // Физиол. журн. (Киев). — 1990. — Т. 36, № 4. — С. 105-114.

2. Мирошников Е. Г. Сердечно-сосудистая система водолазов / Е. Г Мирошников // Вестник ДВО РАН.

- 2005. - № 1. - С. 83-90.

3. Barshtein G. Human red blood cell shape and volume are changed by physiological levels of hydrostatic pressure / G. Barshtein, L. Bergelsen, E. Gratton et al. // J. Basic. Clin. Physiol. Pharmacol. - 1996. - Vol. 7, N 4. -P 321-329.

4. Bozzini C. E. Enchanced hypoxia-stimulated erythropoietin production in mice with depression of erythropoi-esis induced by hyperoxia / C. E. Bozzini, A. C. Barcelo, M. I. Conti et al. // High. Alt. Med. Biol. - 2003. -Vol. 4, N 1. - P 73-79.

5. Eckenhoff R. G. Hematologic and hemostatic changes with repetitive air diving / R. G. Eckenhoff, J. S. Hughes // Aviat. Space Environ. Med. - 1984. - Vol. 55, N 7. -P. 592-597.

6. Fletcher J. W. Erythropoiesis and hyperoxia / J. W Fletcher, N. I. Gallagher, M. A. Warnecke et al. // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. - 1973. - Vol. 144, N 2. -P. 569-574.

7. Foster G. E. The human diving response, its function and its control / G. E. Foster, A. W. Shell // Scand. J. Med. Sci. Sports. - 2005. - Vol. 15, N 1. - P 3-12.

8. Gooden B. A. Mechanism of the human diving response / B. A. Gooden // Integr. Physiol. Behav. Sci. - 1994. -Vol. 29, N 1. - P 6-16.

9. Macario E. C. Stressors, stress and survival: overview / E. C. Macario, A. J. L. Macario // Front. Biosci. — 2000.

- Vol. 5. - P d780—d786.

10. Molenat F. Haemodinamic effects of hyperbaric hyperoxia in healthy volunteers: an echocardiographic and Doppler study / F. Molenat, A. Boussuges, A. Grandfond et al. // J. Clin. Sci. (Lond.) - 2004. - Vol. 106, N 4. -P 389-395.

11. Thorsen E. Exposure of hyperoxia in diving and hyperbaric medicine - effect of blood cell counts and serum ferritin / E. Thorsen, H. Haave, D. Hofso et al. // Undersea Hyperb. Med. - 2001. - Vol. 28, N 2. - P. 57-62.

PARAMETERS OF RED BLOOD IN THE DIVERS WORKING AT SHALLOW AND MEDIUM DEPTHS IN RELATION TO TOTAL NUMBER OF UNDERWATER HOURS

E. G. Miroshnikov, O. N. Miroshnikova, O. I. Kirillov

A. V. Zhirmunsky Institute of Marine Biology FEB RAS, Far East Regional Center of Diving Medicine, Vladivostok

Professional divers working at shallow and medium depths (down to 60 m) and using compressed air for breathing were divided into four groups according to the total number of underwater hours (< 1 000, 1 001-2 000, 2 001-3 000 and > 3 000). Erythrocyte count and haemoglobin concentration in blood of divers were lower than in the control, in groups 1 and 2, but not in groups 3 and 4. Compensative character of fluctuations of the red blood parameters in divers with different diving experience is discussed. Key words: erythrocytes, haemoglobin, divers.