OBRAZOVATEL'NYY KURS «SUKhAYa IMMERSIYa. NEVESOMOST' NA ZEMLE: TEORETIChESKIE I PRIKLADNYE ASPEKTY, VOZMOZhNOSTI PRIMENENIYa V LEChENII I REABILITATsII»

Abstract

Full Text

Журнал «Физиотерапия, бальнеология и реабилитация» и Научно-исследовательский институт нормальной физиологии им. П.К. Анохина Федерального агентства научных организаций представляют дистанционный образовательный курс «Сухая иммерсия. Невесомость на Земле: теоретические и прикладные аспекты, возможности применения в лечении и реабилитации», подготовленный компетентными специалистами направления. В данном курсе обсуждаются вопросы срочных, адаптационных и отставленных реакций различных систем организма на изменения гравитационной среды и возможности использования их в лечебной и реабилитационной практике. Курс проводят И.В. Саенко, канд. мед. наук, старший научный сотрудник ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН; А.Ю. Мейгал, д-р мед. наук, профессор, руководитель лаборатории новых методов физиологических исследований Петрозаводского государственного университета; Г.В. Дятчина, канд. мед. наук, врач высшей категории ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий» ФМБА России; О.В. Побута, заведующая отделением физической реабилитации ГБУ г. Москвы «Реабилитационный центр «Текстильщики». Ведущий рубрики - О.В. Кубряк, д-р биол. наук, заведующий лабораторией физиологии функциональных состояний человека НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина. Программа курса: 1. Сухая иммерсия - метод моделирования невесомости в условиях Земли: физиологические основы и особенности методических подходов. 2. Изменения физиологических функций различных систем организма человека в условиях сухой иммерсии. 3. Особенности функционирования двигательной системы человека в условиях сухой иммерсии. 4. Сухая иммерсия в реабилитации больных паркинсонизмом: возможности и особенности применения. 5. Сухая иммерсия в реабилитации больных ДЦП: возможности и особенности применения. 6. Сухая иммерсия в реабилитации пациентов с патологией сердечно-сосудистой системы: возможности и особенности применения. Форма: - каждое занятие состоит из краткой лекции и контрольных вопросов. - заочный дистанционный курс - в каждом выпуске журнала в 2018 г. в рубрике «Университет реабилитации» публикуются материалы очередного занятия и вопросы к нему. Курс рассчитан на специалистов, имеющих высшее медицинское или медико-биологическое образование, а также студентов старших курсов высших учебных заведений биомедицинского профиля. Занятие № 2. Изменения физиологических функций различных систем организма человека в условиях «сухой» иммерсии Опыт 40-летнего использования метода «сухой» иммерсии (СИ) позволил выделить принципиально важные стадии развития изменений в организме человека в условиях погружения [1]. Первая стадия - это стадия непосредственных эффектов, которая длится до 2 ч от момента погружения человека в иммерсионную среду. На этом этапе снимается нагрузка с костно-мышечной системы. При этом существенно снижается напряжение всех мышц, особенно разгибателей, которые сохраняют свой тонус даже при длительном постельном режиме. Такой «мышечный отдых» от обычных деформаций и напряжений приводит к «разгрузке» сердца и переходу сердечной мышцы на щадящий режим работы. Перераспределение жидких сред организма обусловливает снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления. Вторая стадия - стадия острых эффектов длительностью до 12 ч. Воздействия свыше 12 ч называются хроническими или длительными и вызывают изменения в деятельности организма, сравнимые с изменениями в реальных космических полетах. СИ оказывает влияние на деятельность практически всех систем организма человека. Однако для дальнейшего понимания терапевтических эффектов данного метода особенно важно и интересно рассмотреть изменения в деятельности таких систем, как двигательная, сердечно-сосудистая, изменения водно-электролитного баланса. Особенности изменений в работе двигательной системы будут рассмотрены на следующем занятии. В этом разделе будет описано влияние СИ на водно-электролитный баланс, деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем человека. Водно-электролитный баланс Согласно данным большинства исследований в термонейтральной СИ, во время иммерсионного воздействия отмечаются признаки адаптационной перестройки водно-электролитного обмена. Воздействие СИ закономерно вызывало ускоренное выведение жидкости, электролитов (натрия), снижение объёма циркулирующей плазмы. Диурез (V) и минутный диурез (V/t), нормированные на массу тела, резко увеличивались в 1-е сутки СИ [1] (рис. 1). После завершения периода иммерсии эти показатели значимо уменьшались, что свидетельствовало о выраженности реакции задержки жидкости в организме (поступление её оставалось постоянным и нормированным также в период реабилитации). Выведение почками осмотически активных веществ было увеличенным в 1-е сутки иммерсии в основном за счет экскреции натрия (UNa · V/кг). В сравнении с величинами контрольных измерений при обычном режиме жизнедеятельности в те же часы скорость выведения натрия возрастала в 2,6-2,8 раза. Предполагается, что основным стимулом, который инициирует водно-электролитные сдвиги во время погружения, является перераспределение жидкости в центральные сосудистые области. При погружении гидростатическое давление снижает периферическую сосудистую ёмкость и увеличивает сосудистую перфузию. Это приводит к быстрому перераспределению жидкости с относительной центральной гиперволемией, что запускает цепь событий: увеличение сердечного выброса, снижение активности симпатической нервной системы, подавление ренин-ангиотензин-альдостероновой сис-темы, увеличение предсердного натрийуретического пептида, снижение вазомоторного тонуса и, в конечном счёте, увеличение диуреза и экскреции натрия (рис. 2). Подавление уровня вазопрессина у обычно гидратированных испытателей с началом погружения регистрировалось многими авторами [2]. Во время СИ уровень вазопрессина снижается в первые 1,5 ч (0,8 ± 0,2 пг/мл против 2,3 ± 0,6 пг/мл при исходном уровне), затем через 5 ч восстанавливается до базового. На 6-е и 7-е сутки иммерсии уровень вазопрессина остаётся неизменным, а в первый день восстановления значительно повышается (8,6 ± 1,2 пг/мл) по сравнению с 2,4 ± 0,7 пг/мл на 7-е сутки. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система Немедленная реакция на погружение - это подавление активности ренина в плазме и альдостерона плазмы. В дальнейшем уровень ренина в плазме возвращается к исходному и значительных изменений на 3, 6 или 7-е сутки сухого воздействия не обнаружено [3]. Кроме того, во время СИ выявлено немедленное увеличение уровня предсердного натрийуретического пептида. Немедленной реакцией на погружение является достаточно выраженное снижение объёма циркулирующей плазмы (приблизительно на 15% от исходного уровня). Однако в то же время концентрация белков в плазме не увеличивается, несмотря на уменьшение объёма плазмы [3], а может даже снижаться. Это можно объяснить частичным переносом белков плазмы в интерстициальную жидкость из-за увеличенной транскапиллярной скорости эвакуации и уменьшения лимфатического возврата. Во время иммерсии, когда происходит гидростатическая компрессия поверхностных тканей и непрерывная транскапиллярная «автотрансфузия», наблюдается большая потеря интерстициальной жидкости. Перераспределение белков из плазмы в интерстициальную жидкость увеличивает онкотическое давление интерстициальной жидкости и предотвращает дальнейшее обезвоживание тканей. Сердечно-сосудистая система В течение 4 ч после сухого погружения значительно снижались ЧСС (рис. 3), систолическое и диастолическое артериальное давление, а также на 9% увеличивался ударный объём. Надо отметить, что во время космического полёта систематическая 24-часовая регистрация ЧСС и артериального давления в течение первых 5-10 дней также показала снижение ЧСС на 7%, значительное снижение диастолического давления и тенденцию к уменьшению систолического давления. В течение первых 2 ч СИ общее периферическое сопротивление сосудов снижалось на 7%. При длительном воздействии общее периферическое сопротивление, наоборот, начинало увеличиваться. Что касается регионального кровообращения [4], то уменьшение кровоснабжения рабочих мышц наблюдали только на 3-и и 7-е сутки «сухого» погружения. После 7 дней СИ максимальный кровоток на уровне голени (по данным плетизмографии) уменьшился на 7%. Авторы предположили, что вероятными причинами являются структурные изменения в сосудистом русле, которые приводят к снижению перфузионной способности. Изменения в венозной системе под влиянием невесомости изучались с начала космической эры. Считается, что увеличение венозной податливости вен нижних конечностей в совокупности с увеличением объёма крови в нижних отделах тела после космических полётов является одной из причин ортостатической непереносимости у космонавтов. В условиях СИ увеличение венозной податливости вен голени хорошо исследовано [5]. Увеличение этого показателя на 7% наблюдалось уже после первых 7 ч иммерсионного воздействия. Регуляция кровообращения при воздействии иммерсии является динамичным процессом, который стабилизируется после 20-минутного периода. Важная роль при этом принадлежит и механизмам вегетативной регуляции кровообращения [6]. Первые 12 ч сухого погружения индуцируют снижение симпатической и увеличение парасимпатической модуляции [7]. При длительном сухом погружении вегетативный баланс смещается в сторону более значительной активации симпатического отдела. Дыхание Поскольку в последние годы СИ всё активнее применяется в качестве лечебной физиотерапевтической процедуры, изучение механики дыхания в условиях иммерсии представляется крайне важным. Во время погружения в воду в респираторной системе происходят изменения, зависящие от ориентации тела человека относительно вектора гравитации и соотношения между давлением газа в дыхательных путях и гидростатическим давлением на поверхность грудной клетки. На сегодняшний день в исследованиях в условиях СИ были обнаружены лишь незначительные изменения функции дыхания. Во время «сухого» погружения не было обнаружено какого-либо увеличения количества невентилируемых альвеол или признаков развития ателектаза или отёка легких. Давление воды на брюшной и грудной отделы создает дополнительную, хотя и незначительную, респираторную нагрузку. Внутрилёгочное давление остаётся равным атмосферному давлению, тогда как внешнее давление на грудную клетку увеличивается пропорционально глубине погружения. Наблюдаемые умеренные изменения связаны с уменьшением объёма дыхательных путей, максимальной вентиляции легких и времени удерживания дыхания при вдохе и выдохе, которые происходят в острый период (первые 1-3 дня), особенно в первые несколько часов адаптации к сухому погружению. К 5-м суткам погружения большинство респираторных индексов восстанавливаются.