Динамика резервов здоровья организма под воздействием высокогорной импульсной гипоксии

УДК 612

М.Т. Шаов

д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии человека и животных, ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»,

г. Нальчик

О.В. Пшикова

д-р биол. наук, профессор, кафедра физиологии человека и животных, ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»,

г. Нальчик

Х.А. Курданов

д-р мед. наук, профессор, руководитель Центра медико-экологических исследований -филиала Государственного научного центра Российской Федерации - Института медико-биологических

проблем Российской академии наук,

г. Нальчик К.З. Кашева магистрант,

кафедра физиологии человека и животных, ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»,

г. Нальчик

ДИНАМИКА РЕЗЕРВОВ ЗДОРОВЬЯ ОРГАНИЗМА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВЫСОКОГОРНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ГИПОКСИИ

Аннотация. Изучалась динамика функциональных резервов организма под воздействием высокогорной (разовой) импульсной гипоксии. Участники исследования подвергались действию высокогорной гипоксии (3500 м) в импульсном режиме. Для определения функциональных резервов организма был использован метод оценки адаптационного потенциала по Р.М. Баевскому. В ходе исследования происходили изменения адаптационного потенциала в фазово-колебательном режиме. На основе испытанного режима возможна разработка ускоренного способа адаптации к импульсно-гипоксическим нагрузкам в условиях высокогорья.

Ключевые слова: гипоксия, адаптация, адаптационный потенциал, напряжение адаптации, функциональные резервы организма.

M.T. Shaov, Kabardino-Balkaria State University H.M. Berbekov, Nalchik

O.V. Pshikova, Kabardino-Balkaria State University H.M. Berbekov, Nalchik

H.A. Kurdanov, Center for Medical and Environmental Research - Branch of the National Science Centre Russian Federation - Institute for Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences, Nalchik

K.Z. Kasheva, Kabardino-Balkaria State University H.M. Berbekov, Nalchik

DYNAMICS OF RESERVES OF HEALTH UNDER THE INFLUENCE OF A MOUNTAIN IMPULSE HYPOXIA

Abstract. The dynamics of the functional reserves of the organism under the influence of the mountain (single) impulse hypoxia. Participants in the study were exposed to high-altitude hypoxia (3500 m) in the impulse mode. To determine the functional reserves of the organism was used method of assessing adaptation potential (AP) by R. M. Baevsky. The study was change adaptive capacity in phase - oscillatory mode. On the basis of the tested mode it is possible to develop an accelerated way of adaptation to a impulse-hypoxic stress in conditions of high mountains.

Keywords: hypoxia, adaptation, adaptive capacity, voltage adaptation, functional reserves of the organism.

Введение. Изучение динамики резервов здоровья организма человека под воздействием высокогорной импульсной гипоксии является очень важным направлением в адаптационной физиологии и медицине, так как повышение функциональных резервов организма является существенным фактором ускоренной адаптации к резко изменяющимся условиям окружающей среды. Известно, что адаптации функциональных процессов происходят в 3 тысячи раз быст-

рее структурных адаптаций того же уровня [3]. Организм человека, попадающего с равнинной местности в климат высокогорья, приспосабливается к новым условиям, акклиматизируется.

Основной фактор, постоянно действующий в горах, - пониженное парциальное давление кислорода, который в большей или меньшей степени влияет на ряд физиологических процессов человеческого организма и может привести к их нарушению. Чаще всего во время восхождений развивается горная болезнь, симптомы которой различны и зависят от индивидуальных особенностей человека [4]. Понижение уровня парциального давления кислорода может привести к состоянию, которое называется гипоксией. В условиях гипоксии возникают нарушения процессов обмена в тканях. В первую очередь, как известно, страдает энергетическое обеспечение клеток, что приводит к развитию различных патологических сдвигов.

Организм человека в ответ на вредное разрушительное действие гипоксии отвечает приспособительной реакцией, которая делает его более стойким, выносливым. Основу приспособительных реакций организма образует процесс активации функциональных резервов. В связи с этим целью исследования явилось изучение динамики функциональных резервов организма под воздействием высокогорной (разовой) импульсной гипоксии.

Методы и объекты исследования. В исследовании приняли участие 10 добровольцев в возрасте 22-23 лет. Показатели пульса и давления регистрировались в следующем режиме: фон - г. Нальчик (512 м) - поляна «Азау-1 » (2300 м) - станция «Мир» (3500 м) - спуск на «Азау-2» и г. Нальчик. Были измерены также данные массы тела, возраста и роста добровольцев. Участники исследования подвергались действию высокогорной гипоксии (3500 м) в импульсном режиме пятикратно (1 раз в день) через день. Для определения функциональных резервов организма был использован метод оценки адаптационного потенциала (АП) по Р.М. Баевскому [1]:

АП = 0,011*(ЧП) + 0,014(САД) + 0,008*(ДАД) +0,014*(В) + 0,009* (МТ) - 0,009*(Р) - 0,27.

Чем меньше величина, характеризующая адаптационный потенциал, тем он выше и тем выше уровень резервов здоровья. Измерения уровня частоты пульса определялось с помощью пульсоксиметра «Элокс-01М». Артериальное давление измерялось методом Короткова. Статистическая обработка полученных данных произведена с помощью программы Microsoft Excel. Определяли достоверность различий между данными в фоне, опыте и последействии на основе расчета t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. В первый день исследования фоновое значение АП испытуемых в г. Нальчике в среднем составляло 1,96 ± 0,07 балла (рис. 1), что соответствовало удовлетворительному функциональному состоянию организма по шкале Р.М. Баевского. При подъеме на высоту поляны «Азау-1» среднее значение адаптационного показателя увеличилось до 2,18 ± 0,07 баллов, наблюдалось напряжение механизмов адаптации. Дальнейший подъем на станцию «Мир» показал, что среднее значение АП продолжало достоверно возрастать в среднем до 2,21 ± 0,07 балла, что по шкале Р.М. Баевского соответствует усилению напряжения механизмов адаптации.

Несмотря на то, что происходил спуск на станцию «Азау-2», численное значение АП продолжало достоверно расти в среднем до 2,40 ± 0,07 баллов, и лишь по приезду в г. Нальчик этот показатель начал достоверно снижаться и составил 2,28 ± 0,01 балла. Таким образом, в первый день подъема на высоту от 512 м до 3500 м и обратно наблюдается повышение численного значения адаптационного потенциала, то есть происходит снижение уровня функциональных резервов организма. Изменения, возникающие в организме при подъеме на исследуемую высоту, наиболее ярко проявляются в первые дни. Затем организм начинает адаптироваться к новой среде.

Повторные подъемы на высоту облегчают «запуск» приспособительных реакций в организме. Во время адаптации нормализуются показатели внешнего дыхания, увеличивается диффузионная способность легких, снижается частота сердечных сокращений, происходит

увеличение уровня активных эритроцитов и т.д. [5]. Фоновое значение АП на третий день исследования составляло в среднем 2,18 ± 0,08 балла (рис. 2). При подъеме на высоту поляны «Азау-1» и станции «Мир» и возвращении на поляну «Азау-2» и в г. Нальчик численное значение адаптационного потенциала изменялось и составило в среднем 2,16 ± 0,08; 2,19 ± 0,07; 2,27 ± 0,06 и 2,11 ± 0,01 баллов соответственно.

Фан Дза^1 Мио Аэач2

Рисунок 1 - Динамика адаптационного потенциала в первый день исследования

Фон Мир Аэау2

Рисунок 2 - Динамика адаптационного потенциала на третий день исследования

Следовательно, по мере подъема от 512 м до 3500 м и спуска до 2300 м происходило возрастание численного показателя АП и лишь по возвращению на высоту 512 м - снижение. Числовые значения на всех этапах измерения адаптационного потенциала соответствовали напряжению механизмов адаптации, кроме значения по возвращению в г. Нальчик, где этот показатель близок к удовлетворительному уровню.

Возрастание АП свидетельствует о некотором снижении резервов сердечно-сосудистой системы, т.е., можно сказать, что адаптационный потенциал является чувствительным маркером состояния сердечно-сосудистой системы и адаптационных механизмов организма человека и его динамики и рассматривается в качестве результата адаптации (или дезадаптации) к условиям окружающей физико-химической среды [2, 5].

На пятый день исследования фоновое значение АП в среднем было равно 2,02 ± 0,06 балла (рис. 3). Но в дальнейшем, после подъема на поляну «Азау-1», а далее на станцию

«Мир», значения данного показателя в среднем составляют 2,15 ± 0,06 и 2,19 ± 0,08 баллов соответственно. При спуске на поляну «Азау-2» среднее значение показателя составляло 2,20 ± 0,0 и в г. Нальчике - 1,74 ± 0,01 баллов. Таким образом, до подъемов на высоту и после возвращения на исходный уровень в условиях «3 выезда» наблюдается удовлетворительная адаптация, т.е. организм начинает справляться с нагрузкой - высокогорной гипоксией.

2,25 2,2 2,15 2.1 2.05 2

1.95

I 1,85

1.75 1.7

Р.М. Баевский [2] считает, что под функциональными резервами следует понимать информационные, энергетические и метаболические ресурсы организма, обеспечивающие его конкретные адаптационные возможности. Для того, чтобы мобилизовать эти ресурсы при изменении условий окружающей среды, необходимо определенное напряжение регуляторных систем, что мы и видим в результатах проводимого исследования.

Фоновое значение АП на седьмой день исследования в среднем составляло 2,02 ± 0,07 балла (рис. 4). На поляне «Азау-1» и станции «Мир» значения этого показателя в среднем равнялись 2,06 ± 0,05 и 2,08 ± 0,05 баллов соответственно. При спуске со станции «Мир» на поляну «Азау-2» наблюдалось повышение числового значения адаптационного потенциала в среднем до 2,12 ± 0,06 балла, а по возвращению в г. Нальчик значение АП в среднем достигало 2,14 ± 0,01 балла.

В целом, в этот день исследования числовые значения адаптационного потенциала, начиная с фона поляны «Азау-1» - станции «Мир», соответствовали удовлетворительной адаптации, и лишь на отрезке поляна «Азау-2» - г. Нальчик находились вновь в состоянии напряжения механизмов адаптации.

На поляне «Азау-1» и на станции «Мир» наблюдалось увеличение числового значения адаптационного потенциала и составляло в среднем 2,17 ± 0,08 и 2,12 ± 0,11 баллов соответственно. При спуске на «Азау-2» среднее значение данного показателя равнялось 2,12 ± 0,13 балла. По прибытию в г. Нальчик этот показатель составлял в среднем 2,11 ± 0,01 балла.

Таким образом, при подъеме на высоту 2300 м наблюдается некоторое повышение численного значения АП, а при дальнейшем подъеме и спуске с высоты наблюдалась стабилизация уровня адаптационного потенциала, находящегося в пограничном состоянии между напряжением и удовлетворительной адаптацией. В последействии - на третий, шестой и девятый дни исследования - значение адаптационного потенциала испытуемых в среднем составляло 2,04 ± 0,07; 1,95 ± 0,03 и 1,79 ± 0,07 баллов соответственно (рис. 6), что характеризуется как удовлетворительная адаптация.

Фон Азау I мир А:ау2

Рисунок 3 - Динамика адаптационного потенциала на пятый день исследования

Рисунок 4 - Динамика адаптационного потенциала на седьмой день исследования

На девятый день исследования фоновое значение АП в среднем составляло 1,97 ± 0,07 балла (рис. 5).

ФОН АЗ ву1 МП]} А1Эу2 Нальчик

Рисунок 5 - Динамика адаптационного потенциала на девятый день исследования

Рисунок 6 - Динамика адаптационного потенциала в последействии

Выводы. Апробированный на Эльбрусе режим восхождения, продиктованный жизнью (тысячи туристов и отдыхающих ежедневно совершают такие восхождения), может оказать на организм как негативное (спуск на «Азау-2»), так и весьма позитивное (выезд-3: фон - г. Нальчик).

В целом на основе испытанного режима возможна разработка ускоренного способа адаптации к импульсно-гипоксическим нагрузкам в условиях высокогорья, о чем говорят результаты настоящей работы.

Список литературы:

1. Баевский Р.М., Берсеньева А.П., Вакулин В.К. Оценка эффективности профилактических мероприятий на основе измерения адаптационного потенциала системы кровообращения // Здравоохранение Российской Федерации. - 1987.- № 8.- С. 6-10.

2. Баевский Р.М. Теоретические и прикладные аспекты оценки и прогнозирования функционального состояния организма при действии факторов длительного космического полета [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: www/imbp/ru/webpage/win1251/ Science/UchSov/Docl/2005/ Daevski_shefch. Html (дата обращения: 25.03.2005).

3. Загускин С.Л., Загускина Л.Д. Временная организация адаптационных процессов и их энергетическая параметризация // Актуальные проблемы гипоксии: сб. науч. тр. - М.-Н., 1995. -С. 20-30.

4. Салацинская Е.Н. Реакция организма альпиниста на гипоксию [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.baurock.ru/ history/gipoxia.htm (дата обращения: 1.04.2015).

5. Шаов М.Т., Пшикова О.В., Курданов Х.А. Нейроимпритинг - технологии управления физиологическими функциями организма и здоровьем человека при гипоксии.- Воронеж: Научная книга, 2013. - 134 с.