2

Размещено на http://www.allbest.ru

2

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ГОРМОНАЛЬНЫЕ И КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА ПРИ ПРЕБЫВАНИИ В РАЗЛИЧНЫХ ГИПЕРБАРИЧЕСКИХ СРЕДАХ

14.00.32 - авиационная, космическая и морская медицина

Попова Юлия Александровна

Москва 2006

Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН)

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Буравкова Людмила Борисовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Разсолов Николай Александрович

доктор медицинских наук Ларина Ирина Михайловна

Ведущая организация: Факультет фундаментальной медицины Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ - ИМБП РАН

Ученый секретарь диссертационного

совета, д.б.н. Левинских М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время пребывание человека в среде повышенного давления не ограничивается профессиональной деятельностью, проведением водолазных и кессонных работ, все большое распространение среди активных форм отдыха получает дайвинг (Cмолин В.В. и др., 2001; Bennett P.B. at al., 2003; Elliott D., 2005). В случаях возникновения специфических заболеваний водолазов и дайверов гипербарическое воздействие (лечебная рекомпрессия, гипербарическая оксигенация) является основным методом лечения (Смолин В.В. и др., 1999, 2003; Kindwall E.R., 1995; Bennett P.B. et al., 1988, 2003).

Анализ клинико-биохимических и гормональных показателей крови является, с одной стороны, необходимой составляющей контроля состояния организма человека при водолазных спусках, а с другой стороны, звеном изучения процессов адаптации к условиям измененного давления, состава газовой среды, температурного режима, изоляции в барокамере.

Возможность длительного пребывания в условиях воздействия комплекса гипербарических факторов определяется состоянием регуляторных систем, в том числе, гормональной. Сопоставление результатов гормональных и клинико-биохимических исследований при гипербарии затруднено вследствие ограниченного числа испытуемых и различия методик проведения экспериментов. Однако, в ряде исследований у здоровых обследуемых после спусков различной глубины и длительности было отмечено повышение показателей липидного обмена и активности ферментов, свидетельствующих о дисфункции печени (Венков Л. и др., 1982; Буравкова Л.Б. и др., 1997, 1999; Doran G.R. et al., 1985; Takeuchi H. et al., 1992; Smith et al., 2004). Литературные данные о влиянии условий гипербарии на содержание в крови гормонов гипофиза, коры надпочечников, щитовидной железы немногочисленны и противоречивы ввиду особенностей условий проведения экспериментов и применяемых методик наблюдения (Гуляр С.А., 1979; Leach C.S. et al., 1973; Andersen J., 1982; Manalaysay A.R. et al., 1983; Smith D.J. et al., 1990; Hirayanagi K. et al., 2003). Учитывая трудности, связанные с особенностями взятия крови в барокамере, необходимостью декомпрессии проб, весьма актуальным является использование неинвазивных и доступных методов определения гормональных показателей в других биологических средах, например, в слюне. Известно, что изменения уровня свободного кортизола в слюне являются весьма чувствительными индикаторами стресс-реакции (Katz F.H. et al., 1969; Tunn S. et al., 1992; Chatterton R.T. et al., 1997).

При контроле состояния здоровья человека во время тестирования новых режимов декомпрессии, лечебной рекомпрессии, апробации оптимальных газовых сред и микроклимата в гермообъектах определение клинико-биохимических и гормональных показателей крови наряду с физиологическими параметрами является весьма важной и практически значимой составляющей. гормон кровь изоляция спуск фермент

Цель работы. Изучение метаболического статуса здорового человека по клинико-биохимическим показателям и динамике уровней гормонов крови в условиях экспериментальных водолазных спусков, различных по длительности и составу газовых сред.

Задачи исследования:

Изучение динамики уровней основных субстратов и активности ферментов, содержания в крови гормонов гипофиза, щитовидной и поджелудочной желез, коры надпочечников при использовании режима лечебной рекомпрессии методом длительного пребывания под повышенным давлением в гипероксической кислородно-азотно-гелиевой среде.

Анализ влияния аргоносодержащей газовой среды с различным содержанием кислорода на показатели обмена веществ и его гормональную регуляцию.

Исследование воздействия кратковременных спусков на воздухе на изменения клинико-биохимических показателей и уровни гормонов в крови здоровых обследуемых.

Исследование влияния 7-суточной изоляции в гермообъекте на основные показатели углеводного, жирового обмена и активность ферментов крови здоровых обследуемых.

Оценка степени стрессогенности экспериментальных гипербарических воздействий по уровню свободного кортизола в слюне.

Научная новизна. Впервые исследована динамика клинико-биохимических и гормональных показателей крови у здоровых обследуемых (мужчин и женщин) в ходе проведения экспериментальных спусков методом длительного пребывания по режиму лечебной рекомпрессии. Установлено, что разработанный В.В.Смолиным с соавт. (1999, 2003) режим лечебной рекомпрессии не приводит к патологическим сдвигам метаболических показателей. Впервые проанализирована динамика клинико-биохимических и гормональных показателей крови человека при нормальном и пониженном парциальном давлении кислорода в аргоносодержащей газовой среде. Отсутствие у здоровых обследуемых выраженных изменений исследуемых показателей подтверждает безопасность пребывания человека в гипербарических условиях по применяемым режимам.

Теоретическая и практическая значимость работы. По данным анализа клинико-биохимических показателей крови установлено отсутствие негативного влияния на метаболизм человека специального режима лечебной рекомпрессии, разработанного В.В.Смолиным с соавторами для отсроченного лечения декомпрессионной болезни и баротравмы легких. Длительное пребывание человека в аргоносодержащей среде не приводит к патологическим изменениям клинико-биохимических показателей, что дает основание использовать нормоксические и гипоксические газовые среды с частичной заменой азота аргоном как пожаробезопасных в изолированных объектах. Показано, что при мониторинге состояния здоровья человека во время экспериментальных спусков наиболее информативными являются показатели липидного обмена и активности трансаминаз в крови.

Положения, выносимые на защиту:

Лечебная рекомпрессия в гипероксической кислородно-азотно-гелиевой среде длительностью до 7 суток вызывала незначительные колебания клинико-биохимических и гормональных показателей в рамках клинической и индивидуальной нормы и по оценке динамики уровней гормонов крови не приводила к развитию выраженных стрессорных реакций

Пребывание человека в аргоносодержащих средах длительностью 3 и 18 суток не приводило к патологическим сдвигам клинико-биохимических гормональных показателей, что подтверждает возможность безопасного применения кислородно-азотно-аргоновых сред в гермообъектах

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Х Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 29-31 января 2001 г.); I, II и IV конференциях молодых ученых, посвященных дню космонавтики (Москва, 12 апреля 2002 г., 9 апреля 2003 г., 12 апреля 2005 г.); XII Международной конференции по космической биологии и авиакосмической медицине (Москва, 10-14 июня 2002 г.); конференции молодых ученых «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 19 апреля 2003 г.); VIII и IX Международных конференциях по биологии высокого давления (Москва, 2-5 июня 2003 г.; Барселона, 6-7 сентября 2005 г.); 32-м Международном симпозиуме Европейского общества по подводной и гипербарической медицине (Берген, 23-26 августа 2006 г.). Диссертация апробирована на секции Учёного совета «Барофизиология и экологическая медицина» ГНЦ РФ - ИМБП РАН 27.10.2006 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Работа выполнена по проектам ГНЦ РФ - ИМБП РАН в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники» (2002-2006 гг.) и при поддержке гранта «Ведущие научные школы».

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 176 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследований с обсуждением, выводов, заключения, списка литературы. В диссертации приведены 21 таблица и 32 рисунка. Список использованной литературы содержит 168 отечественных и 140. зарубежных источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Материалы и методы исследований

Общий объём проведённых исследований представлен в табл. 1.

Таблица 1. Объём проведенных исследований

№	Цели исследования	Условия проведения	Число обследуемых	Объём исследований
1	Изучение динамики клинико-биохимических и гормональных показателей крови и уровня свободного кортизола в слюне у человека в условиях экспериментальных водолазных спусков по режиму лечебной рекомпрессии	экспериментальные спуски по режиму лечебной рекомпрессии 1: КАГСр, Рmax = 4 кгс/см2 рО2 = 0,45-0,5 кгс/см2 7 суток 2: воздух, КАГСр Рmax = 4 кгс/см2 рО2 = 0,45-0,5 кгс/см2 5 суток 3: воздух, КАГСр Рmax = 7 кгс/см2 рО2 = 0,45-0,5 кгс/см2 4,5 суток условия обычной жизнедеятельности, нормобария, нормоксия	2 3 4 3	27 показателей в 16 пробах крови и 14 пробах слюны 22 показателя в 13 пробах крови и 9 пробах слюны 17 показателей в 17 пробах крови и 28 пробах слюны 17 показателей в 11 пробах крови и 15 пробах слюны
2	Исследование динамики клинико-биохимических и гормональных показателей крови и уровня свободного кортизола в слюне при пребывании человека в аргонсодержащей среде	КААрСр Рmax = 0,5 кгс/см2 рО2 = 0,21 кгс/см2 18 суток КААрСр Рmax = 0,5 кгс/см2 рО2 = 0,15 кгс/см2 3 суток КАСр Рmax = 0,5 кгс/см2 рО2 = 0,15 кгс/см2 3 суток	3 3 3	25 показателей в 15 пробах крови 22 показателя в 9 пробах крови и 15 пробах слюны 22 показателя в 7 пробах крови и 13 пробах слюны
3	Исследование динамики клинико-биохимических и гормональных показателей и уровня свободного кортизола в слюне у здоровых обследуемых при кратковременных спусках на воздухе	2 серии КП воздух Рmax = 4 кгс/см2	3	26 показателей в 12 пробах крови и 12 пробах слюны
4	Исследование динамики клинико-биохимических показателей и уровня свободного кортизола в слюне здоровых обследуемых при изоляции в гермообъекте в условиях нормобарии и нормоксии	Изоляция в гермообъекте, нормоксия, нормобария в течение 7 суток: АНОГ (-6°) Без АНОГ (3 серии по 7 сут)	12	15 показателей в 60 пробах крови и 60 пробах слюны

Основная часть работы была осуществлена во время экспериментальных водолазных спусков в наземном барокомплексе ГВК-250 ГНЦ РФ-ИМБП, проведённых под руководством д.м.н. Б.Н.Павлова.

Исследование клинико-биохимических и гормональных показателей при апробации разработанного в ГНЦ РФ - ИМБП РАН режима лечебной рекомпрессии (Смолин В.В. и др., 1999, 2003) проводили в трех сериях экспериментальных спусков методом ДП в различных модификациях с участием здоровых обследуемых (мужчин и женщин). Группой сравнения являлись здоровые обследуемые, находящихся в условиях обычной жизнедеятельности.

Изучение клинико-биохимических и гормональных показателей в условиях аргоносодержащих сред (pAr = 0,5 кгс/см²) осуществляли в комплексных экспериментах при пребывании человека при избыточном давлении 0,5 кгс/см² в нормоксической кислородно-азотно-аргоновой среде (КААрСр) в течение 18 суток и в гипоксической (рО₂ = 0,15 кгс/см²) КААрСр в течение 3 суток. Для анализа влияния гипоксии и состава газовой среды было проведено сравнение с гипоксической кислородно-азотной средой (КАСр) с таким же содержанием кислорода.

Взятие проб крови при экспериментальных спусках проводили в фоновом периоде, во время гипербарического воздействия «на глубине» и в периоде последействия. Взятие проб слюны для определения уровня свободного кортизола осуществляли несколько раз в предэкспериментальном периоде, в течение периода пребывания в условиях гипербарии и в периоде реадаптации.

Изучение клинико-биохимических показателей при кратковременных спусках осуществлялось в серии КП до «глубины» 40 м на воздухе с пребыванием на максимальной глубине 60 минут. Пробы крови и слюны отбирались в утреннее время, до спуска и после его окончания (в вечернее время).

Исследование клинико-биохимических показателей в условиях изоляции при нормальном давлении и содержании кислорода осуществлялось в комплексном эксперименте на базе Наземного экспериментального комплекса (НЭК) ГНЦ РФ - ИМБП РАН. В исследовании принимали участие восемь здоровых обследуемых, разделенные на две группы: 1-ая группа - 6 человек, которые попарно подвергались воздействию 7-суточной АНОГ с отрицательным углом наклона головного конца кровати 6є, 2-ая группа - 6 человек с обычным уровнем двигательной активности в пределах гермообъекта. Взятие проб крови осуществляли в фоновый период, на 3 и 6 сутки воздействия, при окончании воздействия и через 7 суток.

Программы исследований всех экспериментов были одобрены комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ - ИМБП РАН. Все обследуемые были ознакомлены с условиями проведения экспериментов и подписали информированное согласие на добровольное участие в них.

Определение клинико-биохимических показателей крови (концентрации глюкозы, триглицеридов, общего холестерина, холестерина ЛПВП, общего белка, альбумина, глобулина, активность АСТ, АЛТ, ЩФ, КФК, ЛДГ, липазы) проводилось спектрофотометрическими методами с использованием биохимического анализатора «Epac 6140» фирмы «Eppendorf» (Германия) и набором реактивов фирмы «Biocon» (Германия), биохимического анализатора «Reflotron» (Германия) и стандартных тест-полосок фирмы «Hoffman La Roche» (Германия). Исследование функционального состояния эндокринной системы включало определение в крови уровней гормонов гипофиза (АКТГ, ГР, ТТГ), щитовидной железы (Т₃, Т₄), поджелудочной железы (инсулин, С-пептид), коры надпочечников (общий кортизол). Для определения фракции свободного кортизола использовали пробы слюны, полученные с использованием специальных пробирок «Salivette» фирмы «Sarstedt» (Германия). Измерение уровней гормонов осуществлялось радиоиммунным и иммуноферментным методами анализа с использованием стандартных наборов фирм «Immunotech» (Чехия) и «DSL» (США). Расчетный индекс - соотношение кортизол/инсулин использовался для оценки выраженности стресс-реакции. Его увеличение отражает увеличение интенсивности катаболических процессов и снижение эффективности системы энергообразования (Панин Л.Е., 1983; Пшенникова М.Г. и др., 1996).

Обработку результатов определения клинико-биохимических и гормональных показателей проводили на основе стандартного пакета статистических программ «Statistica 7.0» для WinXP с использованием непараметрических методов анализа повторных измерений (критерий Фридмана и Уилкоксона) и сравнения двух независимых групп (критерий Манна-Уитни).

Результаты и обсуждение

Исследование динамики клинико-биохимических и гормональных показателей при кратковременных спусках на воздухе

Поскольку было показано, что степень выраженности сдвигов метаболических показателей (в частности, показателей липидного обмена и активности трансаминаз) часто зависит от величины избыточного давления и продолжительности гипербарического воздействия (Венков Л. и др., 1982; Буравкова Л.Б., 1997; Adams G.M. еt al., 1971), на первом этапе исследования мы изучали влияние кратковременных спусков на воздухе на метаболические показатели крови человека. Исследуемые клинико-биохимические показатели после спуска колебались в пределах клинической нормы. Стоит отметить, что у всех обследуемых отмечалась тенденция к повышению активности липазы, уровня триглицеридов, холестерина, глюкозы, инсулина и С-пептида. Однако, это может быть объяснено приемом пищи обследуемыми перед вторым взятием проб крови. Установленное снижение уровня АКТГ, кортизола у обследуемых после окончания спуска, по всей видимости, объясняется не влиянием условий гипербарии, а закономерным циркадианным снижением уровней этих гормонов во второй половине суток. Известно, что максимум секреции АКТГ регистрируется ранним утром (Теппермен Дж., Теппермен Х., 1989; Кэттайл В.М. и др., 2001). Уровни ТТГ, тиреоидных гормонов, гормона роста практически не изменялись и находились в пределах диапазона клинической нормы. Достоверные изменения (р < 0,01) наблюдались лишь в динамике уровня инсулина. Анализ индекса К/И, как и уровень свободного кортизола в слюне не выявил признаков стресса после спуска.



Рис. 1. Уровень свободного кортизола в слюне и соотношение кортизол/инсулин в крови при кратковременных спусках на воздухе

Незначительные изменения изучаемых показателей после кратковременных спусков находились в пределах клинической нормы, а показатели, измеренные на следующие сутки, соответствовали исходным фоновым значениям, что свидетельствует об отсутствии «метаболических» последствий для организма здорового человека кратковременного воздействия повышенного давления.

Влияние 7-суточного пребывания в гермообъекте с нормальной газовой средой на метаболические показатели крови

Одним из условий длительного пребывания в гипербарических условиях является замкнутое пространство барокамер, и, следовательно, снижение двигательной активности, поэтому мы исследовали возможные изменения клинико-биохимических показателей здоровых обследуемых (в состоянии гиподинамии и гипокинезии) при изоляции в гермообъекте в условиях нормального давления и содержания кислорода.

Исследование клинико-биохимических показателей осуществляли в рамках комплексного эксперимента на базе наземного экспериментального комплекса (НЭК), анализ и статистическая обработка полученных данных проводили совместно с Т.М.Санососюк. Анализ по критерию Фридмана выявил достоверные изменения активности КФК (р 0,05) и тенденцию к повышению концентрации ТГ у обследуемых во время 7-суточной изоляции при нормальном давлении и нормоксии в условиях АНОГ. Активность КФК снижалась на третьи сутки и оставалась пониженной на шестые сутки воздействия и к моменту выхода из гермообъекта (при уменьшении уровня вариабельности), возвращаясь к исходному уровню только в периоде последействия. Изменение этого показателя весьма характерно при резком ограничении двигательной активности, что было показано в экспериментах с гипокинезией различной продолжительности, а также в условиях реальных космических полетов (Ветрова Е.Г. и др., 1988; Попова И.А. и др., 1988, 1989; Маркин А.А. и др., 2000).

2

Размещено на http://www.allbest.ru

2

а. Активность КФК, p < 0,01 b. Концентрация ТГ, p = 0,06

Рис. 2. Активность КФК (рис. 2а, в МЕ/л) и концентрация ТГ (рис. 2b, в нмоль/л) у обследуемых в условиях АНОГ при изоляции в гермообъекте. Median - медиана, 25-75 % - интерквартильный размах, min-max - минимальное и максимальное значение

Снижение активности КФК происходит в результате уменьшения энергетических затрат прежде всего в скелетной мускулатуре (Попова И.А. и др., 1989), а её увеличение в периоде последействия представляет адекватную реакцию на возрастание двигательной активности после окончания эксперимента. Аналогичные изменения активности КФК были обнаружены и после сатурационных погружений (Буравкова Л.Б. и др., 1994).

Повышение уровня ТГ (на третьи сутки воздействия АНОГ) в крови на 31,3 % по сравнению с фоновым значением, вероятно, является признаком активации липомобилизации и/или нарушением утилизации ТГ в клетках. Повышение этого показателя характерно для периода стрессорной мобилизации липидного метаболизма и наблюдалось при космических полетах и гипокинезии с участием человека и животных (Попова И.А. и др., 1992; Ушаков А.С. и др., 1997; Потапов П.П., 1998).

У обследуемых, находящихся в условиях изоляции без АНОГ (т.е. в состоянии гиподинамии), по результатам анализа с применением критерия Фридмана выявлено лишь достоверное (р < 0,05) снижение активности АСТ на третьи сутки (в среднем на 14,7 %). Этот показатель оставался пониженным и на шестые сутки изоляции по сравнению с фоновым значением (рис. 3).

Рис. 3. Изменения активности АСТ (в МЕ/л, норма до 40 МЕ/л) у обследуемых в условиях гиподинамии при изоляции в гермообъекте (нормобария, нормоксия). p = 0,02.

Median - медиана, 25-75 % - интерквартильный размах, min-max - минимальное и максимальное значение

Подобные изменения этого фермента, коррелирующие со снижением активности КФК, были получены при 30-суточной гиподинамии в замкнутом гермообъекте, и интерпретировались авторами как снижение энергетического обмена в скелетной мускулатуре (Макаровский В.В. и др., 1986). Со стороны остальных клинико-биохимических показателей достоверных изменений у обследуемых при изоляции отмечено не было.

Все выявленные метаболические сдвиги были обратимыми, и в периоде последействия (через 7 суток после окончания воздействия) исследуемые показатели возвращались к фоновым значениям. Таким образом, в отличие от прогнозируемого повышения активности трансаминаз, часто наблюдаемого в условиях гипербарической среды, в данном исследовании в условиях нормобарической изоляции было обнаружено небольшое снижение активности АСТ, при этом, на фоне гипокинезии отмечались незначительные сдвиги в липидном обмене, а также закономерное снижение активности КФК в связи с резким снижением двигательной активности.

Исследование динамики клинико-биохимических и гормональных показателей при экспериментальных спусках методом длительного пребывания (ДП) в условиях гипероксической кислородно-азотно-гелиевой среды (по режиму лечебной рекомпрессии)

Возросшее в последнее десятилетие число декомпрессионных заболеваний после любительских погружений и отсроченное поступление пациентов, а также неэффективность в таких случаях традиционных методов оказания медицинской помощи, потребовали разработки и апробации новых режимов лечебной рекомпрессии, что и было осуществлено сотрудниками ГНЦ РФ - ИМБП РАН В.В.Смолиным, Г.М.Соколовым и Б.Н.Павловым (1999, 2003).

При проведении экспериментальных водолазных спусков (в трех модификациях) по режиму лечебной рекомпрессии статистически достоверных изменений клинико-биохимических показателей обнаружено не было. Однако следует обратить внимание на некоторые сдвиги в показателях липидного обмена и активности ферментов плазмы, отмеченные после гипербарического воздействия (табл. 2). Тенденция к повышению активности трансаминаз (АСТ и АЛТ) отмечалась после окончания ДП у ряда обследуемых. В большинстве наблюдений изменения происходили в рамках клинической нормы, за исключением одиночного подъема активности ферментов у одной из обследуемых. Во время спусков методом ДП и их окончания отмечалась небольшая тенденция к повышению концентрации холестерина и триглицеридов в крови, что в некоторых случаях сопровождалось повышением индекса атерогенности.

Таблица 2. Активность ферментов плазмы и показатели липидного обмена в условиях экспериментальных спусков по режиму лечебной рекомпрессии

	-1,5 мес.	- 1 сут.	3 сут., 4 кгс/см2	+ 0 сут.	+ 7 сут.
Концентрация общего холестерина, мг/дл p >0,05
Min-Max	106-128	110-159	105-145	119-174	121-184
Активность КФК, Е/л p >0,05
	56-122	45-58	40-42	46-44	82-92
	- 1 сут.	1 сут., 1,5 кгс/см2	3 сут., 4 кгс/см2	+ 0 сут.	+ 7 сут.
Концентрация триглицеридов, мг/дл p >0,05
Медиана	75	78	135	75	76
Min-Max	58-118	59-96	104-165	65-123	50-83
Активность АЛТ, МЕ/л p >0,05
Медиана	15	13,5	13	22	30
Min-Max	10-22	9-18	8-18	15-24	21-34
Активность АЛТ, МЕ/л p >0,05
Медиана	18	24	11,5	27	23
Min-Max	17-29	19-29	9-14	23-40	18-35
	-3 сут.	-1 сут.	1 сут., 3,2 кгс/см2	+ 0 сут.	+ 7 сут.
Концентрация общего холестерина, ммоль/л p >0,05
Медиана	4,05	4,63	3,65	5,19	4,30
Min-Max	3,71-5,02	3,79-6,25	3,48-5,72	3,94-5,82	3,80-5,54
Активность АЛТ, МЕ/л p >0,05
Медиана	11,9	13,45	12	18,1	12,1
Min-Max	11,2-17,8	11,8-6	10,5-12	11,9-111	12,0-26,1
Активность АСТ, МЕ/л p >0,05
Медиана	20,7	18,6	12,3	23,9	17,5
Min-Max	15,4-28,9	16,0-24,8	12,1-12,9	16,0-102,0	13,6-20,7

Изменения активности ферментов и сдвиги липидного обмена, полученные в наших исследованиях, носили скорее эпизодический характер, и в периоде реадаптации показатели были сходны с фоновыми величинами. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о колебаниях клинико-биохимических и гормональных показателей в диапазонах клинической и индивидуальной нормы, но при проведении режима лечебной рекомпрессии необходимо уделять внимание возможным проявлениям дисфункции печени, особенно у пациентов с дополнительным приемом фармакологических средств в ходе лечения (Девятова Н.В., Буравкова Л.Б., 1999).

При оценке реакции системы гипофиз-кора надпочечников в условиях длительной гипербарии (до 7 суток) было отмечена высокая вариабельность и индивидуальная динамика уровней АКТГ и кортизола в крови, в отдельных случаях наблюдалась тенденция к их повышению (рис. 4). Колебания уровня гормона роста, также вовлеченного в стрессорную реакцию, были в пределах диапазона клинической нормы.

2

Размещено на http://www.allbest.ru

2

2

Размещено на http://www.allbest.ru

2

2

Размещено на http://www.allbest.ru

2

Рис. 4. Уровень кортизола в крови при трех спусках методом ДП по режиму лечебной рекомпрессии (диапазон клинической нормы 260-720 нмоль/л).

Известно, что гипербарическая КАГСр характеризуется высокой теплопроводностью и теплоемкостью, что определяет изменение как диапазона поддерживаемой температуры в барокамере, так и сдвиги в системе терморегуляции организма (Уэбб П., 1988; Трошихин В.Г., 1989). В механизмах химического термогенеза определенную роль играют тиреоидные гормоны (Теппермен Дж. и др., 1989; Ноздрачев А.Д. и др., 2005). Для оценки тиреоидной функции в экспериментах исследовали уровни ТТГ и тиреоидных гормонов в крови. Несмотря на отсутствие, статистически значимых изменений этих показателей, отмечена тенденция к повышению ТТГ при незначительных колебаниях тиреоидных гормонов после декомпрессии (Рис. 5). Вероятно, это указывает на повышение поглощения тиреоидных гормонов клетками и/или изменение скорости трансформации Т₄ в Т₃ в экспериментальных условиях. Колебания уровней гормонов, отражающих тиреоидный статус, могут быть обусловлены и подпороговыми сдвигами в процессах терморегуляции в условиях гипербарической среды, характеризующейся отличными от атмосферной тепловыми характеристиками (температура 27-28 °С, теплопроводность КАГСр при избыточном давлении 4,0 кгс/см² примерно в 2,5 раза больше, чем воздуха).

Уровни инсулина и С-пептида характеризовались незначительными колебаниями, при этом, вычисленное отношение инсулин/С-пептид у ряда обследуемых свидетельствовало о возникновении функциональной инсулинорезистентности (что отчасти совпадало с относительным повышением уровня кортизола) в период экспериментов.

Анализ соотношения К/И показал, что его значения не превышали таковые у тех же обследуемых в условиях обычной жизнедеятельности, что свидетельствовало об отсутствии стресс-реакции в условиях режима лечебной рекомпрессии (рис. 6).

Отсутствие стрессорных сдвигов отмечено и по динамике уровня свободного кортизола в слюне. Полученные в условиях эксперимента результаты укладывались в диапазон значений у данных обследуемых, регистрируемый при обычной жизнедеятельности (только у одного из обследуемых относительное повышение отмечалось в первые сутки воздействия гипербарии). В контрольной группе также отмечались значительные колебания свободного кортизола в период наблюдения, что свидетельствует о высокой вариабельности данного показателя

Таким образом, при экспериментальных водолазных спусках методом ДП по режиму лечебной рекомпрессии не наблюдалось патологических сдвигов клинико-биохимических и гормональных показателей, а также признаков стресс-реакции, что указывает на возможность безопасного использования этого метода для лечения больных с декомпрессионными расстройствами.

Исследование клинико-биохимических и гормональных показателей при экспериментальных спусках до 0,5 кгс/см² в условиях аргоносодержащих сред

Для обеспечения условий пожаробезопасности в гермообъектах перспективным является использование гипоксической аргоносодержащей газовой среды. С одной стороны, при содержании кислорода менее 15% возгорание не возникает (Льюис Б. и др., 1968; Тюрин В.И. 1997), а с другой, по данным ряда исследований, предполагается, что аргон повышает резистентность организма к гипоксии (Вдовин А.В. и др, 1998; Шулагин Ю.А. и др., 2001; Солдатов П.Э., 1998, 2006; Pavlov B.N. et al., 1998).

Исследование возможности длительного пребывания человека в условиях нормоксической кислородно-азотно-аргоновой среды (КААрСр) осуществлялось в 18-суточном экспериментальном спуске до давления 0,5 кгс/см². Взятие проб крови осуществляли в фоновый период, на 6 и 11 сутки изопрессии и после окончания декомпрессии. Исследование метаболических показателей в условиях гипоксических сред (КААрСр и КАСр) и оценка возможности безопасного пребывания человека в гипоксической аргонсодержащей среде проводились в экспериментальных спусках до 0,5 кгс/см². Пробы крови отбирали в фоновый период, 3 сутки изопрессии и после окончания воздействия.

В условиях нормоксической КААрСр в ходе эксперимента наблюдалось достоверное увеличение содержания в плазме крови триглицеридов, общего холестерина и глюкозы, а также тенденция к увеличению активности таких ферментов плазмы крови как ЩФ, АСТ, АЛТ, ГГТ (табл. 3).

Таблица 3. Клинико-биохимические показатели в условиях нормоксической КААрСр

	фон	6 сут., 0,5 кгс/см2	11 сут., 0,5 кгс/см2	+ 0 сут.
Концентрация глюкозы, мг/дл p < 0,05
Медиана	95	73	73	88
Min-Max	92-105	73-88	73-82	86-99
Концентрация триглицеридов, мг/дл p < 0,05
Медиана	129	132	147	146
Min-Max	60-200	99-253	81-392	64-213
Концентрация общего холестерина, мг/дл p = 0,05
Медиана	146	150	173	162
Min-Max	136-166	142-171	161-210	162-193
Активность АЛТ, МЕ/л p >0,05
Медиана	19	20	27	16
Min-Max	18-29	16-20	26-34	13-28
Активность АСТ, МЕ/л p >0,05
Медиана	18	23	26	25
Min-Max	17-20	23-31	26-36	17-37

В условиях пребывания в гипоксических КААрСр и КАСр большинство клинико-биохимических показателей характеризовалось относительной стабильностью. Тем не менее, у отдельных обследуемых в период воздействия гипербарии в обеих средах наблюдалось относительное повышение концентрации ТГ, активности ЛДГ и ЩФ, индекса атерогенности, незначительное снижение активности АСТ и КФК. Повышение уровня АКТГ и кортизола в крови обследуемых было зафиксировано в условиях как КАСр, так и КААрСр (рис. 8). Уровни гормона роста, инсулина и С-пептида колебались в незначительных пределах в диапазоне нормальных значений.

Рис. 8. Уровни кортизола в условиях аргоносодержащих сред (диапазон клинической нормы 260-720 нмоль/л)

На 3 сутки воздействия гипо-оксических КАСр и КААрСр достоверно повышался уровень ТТГ, что указывает на стимуляцию тиреоидной функции в экспериментальных условиях (рис. 9). При этом, незначительные колебания уровней циркулирующих в крови тиреоидных гормонов, по всей видимости, свидетельствуют о повышенном тканевом метаболизме гормонов в условиях недостатка кислорода (Васин М.В. и др., 1992).



В гипоксических условиях снижение скорости перехода Т₄ в более активный Т₃, в большей степени было выражено в аргоносодержащей среде, что является возможным проявлением адаптационного механизма изменения энергообмена при относительном недостатке кислорода в среде. Напротив, в условиях нормоксической КААрСр наблюдаются признаки повышенного потребления тиреоидных гормонов клетками при относительном повышении синтеза Т₃ из Т₄.

Анализ динамики уровня свободного кортизола показал относительное повышение этого показателя в «предэкспериментальный» период (непосредственно перед спуском) и на 3 сутки гипербарического воздействия в условиях гипоксии.

Пребывание в течение 3 суток в гипоксической КААрСр не вызывало патологических сдвигов клинико-биохимических показателей за пределы диапазона клинической нормы, что подтверждает возможность безопасного использования этих сред в гермообъектах. Относительное повышение в крови уровня кортизола (в том числе его свободной фракции в слюне), на 3 сутки воздействия, возможно, является свидетельством незначительной стресс-реакции. Тиреоидный статус в этих условиях характеризуется выраженной стимуляцией функции щитовидной железы при модификации метаболизма тиреоидных гормонов.

Таким образом, исследование клинико-биохимических и гормональных показателей в крови, с одной стороны, позволяет оценить состояние здоровья человека при апробации новых режимов спусков и составов газовых сред (несмотря на то, что их разработка предусматривает обеспечение безопасных параметров условий среды), и, с другой стороны, выявить адаптационные сдвиги к комплексу воздействующих факторов. Проведенные исследования показали, что пребывание здоровых обследуемых как в кислородно-азотно-гелиевой среде в условиях режима лечебной рекомпрессии, так и в аргоносодержащих средах может вызывать незначительные изменения показателей липидного обмена и активности ферментов плазмы, которые носят функциональный характер.

При проведении режима лечебной рекомпрессии у здоровых обследуемых уровни исследуемых гормонов, несмотря на индивидуальные колебания, не отличались от таковых в условиях нормобарии. Небольшие изменения тиреоидного статуса, вероятно, обусловлены изменением температурного режима в условиях гипербарической кислородно-азотно-гелиевой среды. Более выраженные гормональные сдвиги (повышение кортизола и ТТГ) наблюдались в условиях гипоксических сред, что вызвано необходимостью поддержания энергообмена на должном уровне и воздействием пониженного содержания кислорода в газовой среде. Модификация метаболизма тиреоидных гормонов в условиях аргоносодержащей среды, вероятно, также зависела от содержания кислорода в среде и физических характеристик газовой среды.

ВЫВОДЫ

Экспериментальные водолазные спуски до 7,0 кгс/см² в контролируемых условиях с использованием рекомендуемых режимов компрессии и декомпрессии вызывали функциональные сдвиги клинико-биохимических и гормональных показателей, колебания которых в рамках диапазона клинической нормы характеризуются значительными индивидуальными различиями.

Пребывание человека в нормоксической и гипоксической аргоносодержащей среде длительностью 3 и 18 суток не приводило к патологическим сдвигам клинико-биохимических и гормональных показателей, что подтверждает безопасность применения данных сред в гермообъектах. В гипоксических средах независимо от индифферентного газа (азот, аргон) зарегистрировано увеличение уровней кортизола и ТТГ в крови.

При экспериментальных насыщенных погружениях до избыточного давления 7,0 кгс/см² выявлены эпизодические изменения показателей липидного обмена и активности трансаминаз в крови, что может свидетельствовать о возможной дисфункции печени в условиях повышенного давления.

Режим лечебной рекомпрессии не вызывает стрессорных реакций у здоровых обследуемых по данным уровней гормонов гипофиза и общего кортизола в крови.

Оценка уровня свободного кортизола в слюне показала, что наиболее стрессогенными периодами являются: период, непосредственно предшествующий спуску, первые сутки лечебной рекомпрессии, третьи сутки пребывания в гипоксической среде.

Среди гормонов системы гипофиз-щитовидная железа наиболее чувствительным к факторам гипербарической среды является ТТГ, в то же время, на содержание тиреоидных гормонов в крови, возможно, оказывало влияние изменение их тканевого метаболизма.

Кратковременные спуски до 4,0 кгс/см² не вызывают значительных изменений клинико-биохимических и гормональных показателей.

Семисуточная изоляция в нормоксической нормобарической среде приводила к незначительному понижению активности АСТ, а условия гипокинезии на фоне изоляции вызывали незначительное повышение концентрации триглицеридов и закономерное снижение активности КФК.

Рекомендации

В связи с часто обнаруживаемыми сдвигами в активности трансаминаз и показателях липидного обмена рекомендуется контролировать клинико-биохимические показатели при проведении как экспериментальных водолазных спусков, так и лечебной рекомпрессии.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Адаптация метаболизма человека к длительному воздействию гипербарии в условиях кислородно-азотно-аргоновой среды // Сб. материалов Х Международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 2001 г., с. 153-155 (соавторы: Девятова Н.В., Буравкова Л.Б.)

2. Проблемы анализа клинико-биохимических показателей крови человека при моделировании глубоководных погружений // Клиническая лабораторная диагностика, 2001 г., №10, с. 33-34 (соавтор: Буравкова Л.Б.)

3. Гормональные изменения в крови человека при длительном имитационном погружении на глубину 40 м с использованием кислородно-азотно-гелиевой среды (КАГСр) // Сб. тезисов Конференции молодых ученых и студентов, посвященной дню космонавтики, Москва, 2002 г., с. 17-18

4. Изменения клинико-биохимических показателей крови человека при воздействии 7-суточной антиортостатической гипокинезии в условиях замкнутого гермообъекта // Сб. материалов XII Конференции по космической биологии и авиакосмической медицине, Москва, 2002 г., с. 286-287 (соавторы: Санососюк Т.М., Буравкова Л.Б.)

5. Тиреоидный статус человека при имитационных спусках на 40 м с использованием газовых сред различного состава // Сб. тезисов Конференции молодых специалистов, аспирантов и студентов, посвященной дню космонавтики, Москва, 2003 г., с. 21-22

6. Клинико-биохимические показатели крови человека при длительном пребывании в гипероксической кислородно-азотно-гелиевой среде // Сб. материалов VI Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей “Человек и его здоровье”, Санкт-Петербург, 2003 г, с. 134-135 (соавтор: Гринаковская О.С.)

7. Hormonal responses to long-term high pressure exposure in hyperoxic oxygen-helium-nitrogen media // Abstr. VIII International Meeting on High Pressure Biology, Moscow, 2003, p. 48-49 (co-author: Buravkova L.B.)

8. Клинико-биохимические показатели крови человека при сочетанном влиянии кратковременной антиортостатической гипокинезии (АНОГ) и изоляции // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2004, № 1, с. 42-48 (соавторы: Санососюк Т.М., Буравкова Л.Б.)

9. Клинико-биохимические показатели крови обследуемых-женщин при имитационном спуске по режиму лечебной рекомпрессии // Сб. материалов IV Конференции молодых специалистов, аспирантов и студентов, посвященной дню космонавтики. Москва, 2005 г., с 38-39

10. Метаболические и гормональные показатели крови человека при длительном пребывании в барокамере по режиму лечебной рекомпрессии // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2005, № 5, с.31-36 (соавторы: Буравкова Л.Б., Павлов Б.Н.)

11. Some hormonal and biochemical parameters during hypoxic exposure in oxygen-nitrogen and oxygen-argon-nitrogen environment at 1,5 ATA // Abstr. IX International Meeting on High Pressure Biology, Barcelona, 2005, p. 25 (co-author: Buravkova L.B.)

12. Blood biochemical parameters in women during long-term simulated hyperoxic diving up to 8 ATA // Undersea and hyperbaric medicine. 2006, Vol. 33, N 3, p. 211-216 (co-author: Buravkova L.B.)

13. Human blood biochemical changes during recompression in oxygen-helium-nitrogen according to the treatment table // Proceedings of the 32^nd Annual Scientific Meeting of European Underwater and Baromedical Society. Bergen, 2006. p. 37-41 (co-author: Buravkova L.B.)

14. Hormonal and metabolic changes in human blood during long-term simulated dives // Proceedings of the 32^nd Annual Scientific Meeting of European Underwater and Baromedical Society. Bergen, 2006, p. 33-36 (co-author: Buravkova L.B.)

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АКТГ - адренокортикотропный гормон

АЛТ - аланинаминотрансфераза

АНОГ - антиортостатическая гипокинезия

АСТ - аспартатаминотрансфераза

ГВК - глубоководный водолазный комплекс

ГГТ - гамма-глутамилтрансфераза

ГР - гормон роста

ДП - водолазный спуск методом длительного пребывания под повышенным давлением

К/И - соотношение кортизол/инсулин

КААрСр - кислородно-азотно-аргоновая среда

КАГСр - кислородно-азотно-гелиевая среда

КАСр - кислородно-азотная среда

КП - кратковременное погружение

КФК - креатинфосфокиназа

ЛДГ - лактатдегидрогеназа

ЛПВП - липопротеины высокой плотности

НЭК - наземный экспериментальный комплекс

Т₃ - трийодтиронин

Т₄ - тироксин

ТГ - триглицериды

ТТГ - тиреотропный гормон

ЩФ - щелочная фосфатаза

Min-Max - минимальное и максимальное значение показателей

Размещено на Allbest.ru