Общеизвестно, что здоровье и работоспособность человека во многом зависят от функциональных возможностей кардиореспираторной системы (КРС), которая первой включается в процесс формирования адаптивных реакций организма и является ключевой в поддержании гомеостаза при действии различных экстремальных факторов.
Важнейшей задачей современной профилактической медицины является поиск и применение немедикаментозных способов коррекции функциональных изменений физиологических систем без отрыва от производства.
К таким методам можно отнести спелотерапию (СП), которая в последние годы широко используется в терапии больных неспецифическими заболеваниями легких и сердечно-сосудистой системы.
Целью данного исследования являлось изучение влияния спелеотерапии на функциональное состояние кардиореспираторной системы работников горно-обогатительного машиностроения.
Сеансы СП проводились в галоклиматической камере Медсанчасти АООТ "Рудгормаш", позволяющей моделировать в лечебных учреждениях условия подземной лечебницы (Баранников В.Г., 1994). Уровень ионизации обеспечивался за счет радиактивного излучения соляных блоков.
Толщину соляных блоков (природная смесь минералов сильвинита - KCl и галита - NaCl) принимали эквивалентной "бесконечной" толщине массива горных пород по интенсивности естественного радиактивного излучения.
Исследуемые находились в спелеокамере «Палеозоский грот» 10 дней по 2 часа ежесуточно. У них прово-дился комплекс клинико-физиологических исследований. Для оценки влияния СП на КРС использовались метод математического анализа ритма сердца, спирография, пневматохография, анализ газового состава и КОС крови.
Сравнительный анализ показателей внешнего дыхания газоэлектросвар-щиков выявил снижение ЖЕЛ и % отношения ее к должной у рабочих со стажем до 15 лет, что объясняется воздействием токсических компонентов сварного аэрозоля на легочную паренхиму, которое приводит к развитию рестриктивных процессов, по-видимому, снижая ее эластичность и растяжимость.
В старшей возрастной группе рабочих эти изменения были компенсированы усилением деятельности дыхательной мускулатуры, направленной на поддержание оптимальной альвеолярной вентиляции.
Аналогичная динамика показателей (FEV, FEV1/VC), характеризующих бронхиальную проходимость, отмечалась в обеих группах сварщиков. При этом необходимо отметить большую выраженность обструктивных процессов у молодых рабочих, которые затрагивали преимущественно крупные и средние бронхи (снижение MEF75%, MEF50%).
В тоже время отмечено различное функциональное состояние мелких бронхов у газоэлектросварщиков. У рабочих с большим стажем развивался синдром раннего экспираторного закрытия бронхиол (снижение MEF25%), а у молодых рабочих отмечалось увеличение проходимости мелких бронхов.
Влияние компонентов сварного аэрозоля приводило к изменению MVV у рабочих. У сварщиков со стажем до 15 лет преобладал тахипнотический тип дыхания, который при неизменной MVV (сравнение с контролем) проявлялся увеличением ЧД и снижением ДО. У рабочих старшей возрастной группы отмечалось увеличение MVV как за счет ДО, так и ЧД, т.е. нормопнотический его тип.
КОС крови в обеих группах характеризовалось развитием компенсиро-ванного метаболического ацидоза (снижение рН, рост ВD). Однако у рабочих со стажем до 15 лет происходило снижение рСО2 одновременно с увеличением MVV, что характеризует большую степень выраженности респираторных механизмов компенсации в сравнении со старшей возрастной группой.
Таблица 3
Показатели КРС и КОС газоэлектросварщиков
Показатели |
|
Мужчины | |
|
|
Стаж до 15 лет |
Стаж больше 15 лет |
MVV |
1 |
8.20 + 0.96 |
10.94+ 1.06 |
(л/мин) |
2 |
11.7 + 1.14 |
8.20 + 0.7 |
TV |
1 |
0.51 + 0.06 |
0.57 + 0.04 |
(л) |
2 |
0.82 + 0.11 |
0.77 + 0.06 |
RR |
1 |
16.01+ 1.09 |
18.38+ 1.58 |
(ц/мин) |
2 |
14.38+ 1.19 |
12.4 + 1.7 |
VC |
1 |
3.86 + 0.11 |
3.72 + 0.09 |
(л) |
2 |
3.85 + 0.20 |
3.89 + 0.11 |
FVC |
1 |
3.37 + 0.10 |
3.33 + 0.08 |
(л) |
2 |
3.48 + 0.22 |
3.64 + 0.13 |
FEV1/ VC |
1 |
80.97+ 2.68 |
75.65 + 2.16 |
(%) |
2 |
87.88+ 2.62 |
88.37 + 1.96 |
MEF75% |
1 |
4.51 + 0.21 |
4.52 + 0.17 |
(л/с) |
2 |
5.22 + 0.80 |
5.75 + 0.33 |
MEF50% |
1 |
3.04 + 0.18 |
3.24 + 0.56 |
(л/c) |
2 |
4.04 + 0.4 |
3.62 + 0.21 |
MEF25% |
1 |
2.53 + 0.16 |
2.05 + 0.10 |
(л/c) |
2 |
1.94 + 0.24 |
2.05 + 0.14 |
МОК |
1 |
7.37 + 0.36 |
7.36 + 0.38 |
(л/мин) |
2 |
6.71 + 0.12 |
7.94 + 0.09 |
УО |
1 |
93.76+ 2.34 |
93.25 + 2.02 |
(мл) |
2 |
94.05+ 1.8 |
99.33+ 2.85 |
ЧСС |
1 |
79.4 + 4.2 |
78.0 + 2.7 |
(уд/мин) |
2 |
71.0 + 2.3 |
64.8 + 4.3 |
Адс |
1 |
128.8 + 4.8 |
128.3 + 2.8 |
(мм рт ст.) |
2 |
110.0 + 1.7 |
130.0 + 5.8 |
Адд |
1 |
81.2 + 2.5 |
84.2 + 2.3 |
(мм рт ст.) |
2 |
70.3 + 2.4 |
90.0 + 4.3 |
ДП |
1 |
78.50 + 6.53 |
77.71+ 3.72 |
|
2 |
59.10 + 4.27 |
82.99 + 8.35 |
ОПСс |
1 |
1077 + 42 |
1130 + 27 |
(дин/см-5. с) |
2 |
1299 + 12 |
1056+ 14 |
рН капил. |
1 |
7.36 + 0.04 |
7.33 + 0.03 |
крови |
2 |
7.38 + 0.02 |
7.37 + 0.03 |
рСО2 |
1 |
38.7 + 1.6 |
36.7 + 1.71 |
(мм рт ст.) |
2 |
41.2 + 2.3 |
39.7 + 1.16 |
рО2 |
1 |
84.3 + 3.82 |
86.3 + 4.27 |
(мм рт ст.) |
2 |
80.7 + 3.62 |
79.3 + 2.84 |
ВВ |
1 |
44.2 + 1.73 |
41.41 + 1.56 |
(ммоль/л) |
2 |
46.43 + 1.84 |
45.09 + 1.93 |
ВЕ (ВD) |
1 |
-3.32 + 0.46 |
-6.08+ 0.98 |
(мм рт ст.) |
2 |
-0.83+ 0.4 |
-2.15+ 0.49 |
Примечание:
1. Исходное состояние
2. После курса спелеотерапии
Анализ гемодинамических показателей выявил увеличение напряженности регуляторных механизмов деятельности сердца в обеих группах, которое проявлялось увеличением ЧСС, резким снижением АДД, ростом ДП.
Более значительные изменения отмечались у молодых рабочих, которые сопровождались снижением УО, ростом ДП, т.е. увеличением энергетических затрат сердца для обеспечения адекватного метаболическим процессам уровня кровообращения, проявляющегося увеличением МОК.
Эти функциональные изменения можно объяснить лабильностью ВНС, а также не сформировавшимися механизмами адаптации к влиянию токсических компонентов сварного аэрозоля. Данные анализа ритма сердца свидетельствовали об усилении синусовой аритмии в обеих возрастных группах рабочих в сравнении с контролем, повышении активности симпатического отдела ВНС.
Отмечалось повышение стационарности сердечного ритма, снижение количества переходных процессов. У молодых рабочих происходило повышение роли центрального контура управления ритмом сердца при снижении активности автономного. Активность межсистемного уровня регуляции деятельности сердца над внутрисистемным преобладала у молодых рабочих и снижалась с возрастом.
Характеризуя изменения ФВД у газоэлектросварщиков, необходимо отметить более выраженное влияние СП факторов на бронхиальную проходимость, которое проявлялось увеличением индекса Тиффно, FVC в обеих воз-растных группах.
В старшей группе рабочих положительное влияние СП на снижение тонуса бронхиального дерева было выражено сильнее, чем у молодых коллег. Объясняя механизмы бронходилатирующего эффекта, нужно отметить увеличение MEF75% и MEF50%, которые отражают улучшение проходимости крупных и средних бронхов.
Второй причиной данного процесса является активация мукоцилиарного клиренса за счет влияния ионов К+ и Nа+ на эпителий трахеобронхиального дерева и снижение вязкости бронхиального секрета.
Полученные данные свидетельствуют об увеличении MVV и ДО, снижении ЧД у газосварщиков после курса СП.
Динамика показателей внешнего дыхания газосварщиков в условиях СП характеризовала усиление ее функциональной активности и являлась в определенной степени компенсаторной реакцией, ведущей к улучшению альвеолярной вентиляции на фоне токсического влияния на организм человека компонентов сварного аэрозоля.
Влияние СП на КОС крови газоэлектросварщиков проявлялось коррекцией развивающегося метаболического ацидоза в обеих группах, нормализацией рСО2 и увеличением щелочного резерва крови.
Причина этих явлений, по-видимому, заключается в изменении интенсивности метаболических реакций, снижении образования кислых продуктов обмена, увеличении легочной вентиляции, усилении выведения летучих кислот преимущественно за счет легочного висцерального механизма.
Динамика основных показателей функционального состояния ССС газоэлектросварщиков в условиях СП носила неоднородный характер в зависимости от стажа. Так, у молодых рабочих происходило увеличение напряженности регуляторных механизмов деятельности ССС, которые проявлялись уменьшением ПД, увеличением ОПСС, снижением МОК.
Положительный эффект в этой группе заключался в снижении ЧСС и повышении экономичности работы сердца (снижение ДП). В группе рабочих со стажем свыше 15 лет отмечалось снижение напряженности регуляторных систем (ОПСС, уменьшение ЧСС од-новременно с увеличением МОК и УО).
Это свидетельствует о повышении резервных возможностей ССС и оптимизации ее работы для обеспечения метаболических потребностей организма. По данным анализа ритма сердца мы отмечали снижение централизации управления в обеих группах, но в большей степени выраженное у рабочих со стажем свыше 15 лет.
Курс СП и в этой группе повышал активность деятельности вазомоторного центра, т.е. внутрисистемного уровня центрального контура управления над межсистемным, повышалась роль блуждающего нерва в регуляции деятельности сердца.
В группе молодых коллег выявлялась стационарность рядов кардиоинтервалов, которая обеспечивалась умеренной активацией СНС, уровень регуляции гомеостаза сдвигался в сторону усиления межсистемного уровня центрального контура управления ритмом сердца.
Следовательно, для каждой исследуемой группы сварщиков характерна своя сопряженность в деятельности отдельных звеньев КРС. Поддержание оптимальной эффективности работы КРС в условиях СП происходит за счет повышения уровня функционирования одного звена и снижения другого.
Полезным приспособительным результатом влияния СП на ее деятельность, является коррекция физиологических показателей на уровне, адекватном нормальным обменным процессам в организме на фоне токсического влияния компонентов сварного аэрозоля.
Спелеотерапия в спелокамере «Палеозойский грот», как корригирующее профилактическое средство оказывала благоприятное влияние на организм здорового человека, которое заключалось в улучшении деятельности КРС: повышение бронхиальной проходимости, улучшение легочной вентиляции, коррекции развивающегося метаболического ацидоза в старших возрастных группах, формирование щелочного резерва крови, улучшении деятельности ССС.
Сравнительный анализ влияния результатов использования СП у обследованных различных возрастных групп показал большую выраженность положительных изменений КРС у лиц старшего возраста.
У работников горнообогатительного машиностроения СП приводила к улучшению бронхиальной проходимости, снижению рестриктивных процессов в легких, а также к стимуляции механизмов, компенсирующих отклонения КОС.
В условиях СП у рабочих различных возрастных групп выявлены особенности в динамике показателей ССС и ритма сердца.
Спелеотерапия в спелокамере «Палеозойский грот» увеличивала напряженность регуляторных механизмов деятельности сердца у молодых рабочих, особенно у лиц мужского пола (снижение ПД, МОК, УО, увеличение ОПСС).
Противоположное влияние она оказывала на ССС рабочих со стажем свыше 15 лет, которое характеризовалось улучшением показателей гемодинамики, экономичностью работы сердца и усилением парасимпатических влияний ВНС на его ритм, что свидетельствует о повышении резервных возможностей и оптимизации работы сердца для обеспечения должного уровня метаболизма.