С.Ж.Ибадуллаева,О.А.Омирзаков٭

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ЛЮДЕЙ ПРИ АДАПТАЦИИ К УСЛОВИЯМ ЖАРКОГО КЛИМАТА

Кызылординский государственный университет им. Коркыт-Ата

٭ Областной медицинский центр, г.Кызылода

Приводятся функциональные характеристики адаптивных реакций людей в условиях жаркого климата. Показано существенное снижение функциональных и адаптационных возможностей, резистентности сердечно-сосудистой системы и всего организма у молодых, условно здоровых людей малоподвижных (операторских) профессий с недостаточной физической подготовкой при их адаптации к жарким климатическим условиям

Введение

Знание особенностей физиологических процессов и регуляции при экстремальных возднйствиях факторов внешней среды, формирования типичных функциональных нарушений в организме, условий перехода физиологических сдвигов к пограничным состояниям, которые в дальнейшем могут прогрессировать в нозологические формы заболеваний, необходимо для успешного решения ряда медецинских и гигиенических задач оптимизации и ускорения адаптации к условиям жаркого климата, для разра-ботки мер защиты противперегревания организма. С учетом изложенного задачей исследования явилось изучение функциональных и адаптационных возможностей организма людей с различной физической подготовкой, адаптирующихся в жарких климатических условиях.

Материалы и методы

При проведении контрольных исследований в условиях постоянного местожи-тельства (район с умеренным климатом) обследуемые молодые мужчины 20-25 лет были распределены на две группы по уровню общей физической подготовки:

МПК, мл/мин/кг PWC-170, Вт/кг

1 группа 40,0 - 44,0 2,0 – 2,5

2 группа 44,1 – 48,0 и более 2,6 – 3,1 и более

В первую группу (преимущественно умственного труда, с низким уровнем физической подготовки) вошли 37 человек, во вторую (преимущественно физического труда, с относительно высоким уровнем физической подготовки) – 40.

В условиях жаркого климата (юг Казахстана) наблюдения проводились в первую неделю после переезда (начало летней жары) и в конце месячного пребывания (разгар летней жары), когла температура воздуха в отдельные дни достигала 40-42 градусов по Цельсию, среднемесячная температура – 36,2, относительная влажность воздуха – 25%, подвижность – 0,9 м/с, солнечная радиация – 1,2 кал.см 2/мин.

Общую физическую работоспособность оценивали по тесту PWC-170 и уровню максимального потребления кислорода. Поминутная регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС) во время велоэргометрической нагрузки и восстановительного периода позволила определять ряд показателей (пульсовую сумму работы и восстановления, кислородный пульс – КП, скорость прироста ЧСС) косвенно отражающих уровень работоспособности человека. Проводился тренд-анализ с расчетом индекса тренда (ИТ) как величины, характеризующей функциональную взаимосвязь и соотношение ЧСС и АД во время выполнения нагрузки. Электрокардиограмму снимали в стандартных отведениях по Небу. Тепловое состояние организма изучалось по средневзвешенной температуре поверности кожи (СВТК), средней температуре тела (СТТ), теплонакоплению, теплосодержанию, интенсивности потоотделения.

Учитывая, что исследование практически здоровых людей в состоянии покоя дает сравнительно небольшую информацию о функциональном состоянии организма, использовали различные нагрузочные тесты: дозированную (100 ВТ, 5 минут) и предельную нагрузки на велоэргометре.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенных исследований выявлено два типа адаптационных реакций различной направленности в жарких климатических условиях у людей в зависимости от их исходного уровня физической подготовки.

Лица напряженного умственного (операторского) труда, имеющие низкий уровень физической подготовки (1 группа), иначе приспосабливаются к условиям жаркого климата, чем лица физического труда (2 группа). В частносьти. У операторов отмечено преимущественное увеличение вентиляционных показателей на фоне снижения эффективности кровообращения. Прирост величины МОД (минутного объема дыхания) к концу функциональной нагрузки PWC-170 (проба «возвратное дыхание») составил 24,0 л (у лиц 2-й группы – 18,0 л). Имеет место низкий коэффициент использования кислорода, выраженная тенденция к артериальной гипертензии (у 58% обследованных операторов), электрокардиографические изменения. При физической нагрузке наблюдается инверсия и снижение вольтажа зубца Т, укорочение интервала R-R(на 0,11 мВ), ST (на 0,014 с), увеличение вольтажа QRS. Отмечено 5 случаев желудочковой экстрасистолии. Отмеченные изменения указывают на явления гипоксии миокарда, хотя в условиях контрольного обследования (привычный умеренный климат) отклонений от нормы не выявлено. Кислородный пульс – минимальный (14,0±0,5 мл/уд.). Тренд – анализ обнаружил незначительную величину индекса по сравнению с контрольными данными до переезда в район с жарким климатом, что может расцениваться как выраженное ухудшение функционального состояния сердечно-сосудистой системы, как несоответствие между состоянием максимального АД и ЧСС во время физических нагрузок. Минутный объем кровобращения снижался на фоне возрастания ЧСС (в покое 100-105уд./мин) за счет уменьшения систолического объема, что также свидетельствует о снижении эффективности сердечной деятельности, и является прогностически неблагоприятным признаком. Недостаточность системы кровообра-щения частично компенсируется большим напряжением респираторной функции и терморегуляции. Теплообмен становится неэффективным. Отмечается качественная особенность в динамике показателей температурного режима, высокие уровни их стабилизации. Оральная температура стабилизировалась на уровне37,7-37,9 градусов, средневзвешенная температура кожи – 34,9-36,0, средняя температура тела 36,7-36,9. У 40% обследованных операторов (1 группа) стабилизации температурного режима не наблюдалось.Теплонакопление возросло на 27%. Отрицательный водный баланс сопровождался потерей 2,5-4,0% массы тела. Отмечался выраженный перегрев, ухудшение самочувствия. На этом фоне резко снизились аэробная способность и общая физическая работоспособность, появились признаки физической детренированности. Общая физическая работоспособность составила у операторов 1- группы 60-62% от исходных данных. Выполнение нагрузок сопровождалось ростом жалоб объективной клинической симптоматики, количества отказов от продолжения нагрузки ( в среднем на 20%).

Более экономичный и эффективный тип адаптации наблюдается у специалистов преимущественно физического труда, хорошо физически подготовленных (2 группа), и характеризуется адекватным повышением вентиляционных показателей, усилением сократительной функции сердца, большей эффективностью кислород- транспортной функции и энергетического обмена, более высоким коэффициентом использования кислорода (КИО2). Прирост МОД к концу функциональной нагрузки составил 17,8 л протв 23,9 л у операторов. В основном имел место нормотонический тип реакции, пограничная артериальная гипертензия наблюдалась у 5,2 % обследованных 2- й группы. Более высокие значения ударного и минутного объемов сердца сочетались с более выраженным снижением частоты сердечных сокращений, общего периферического сопротивления, чтонаряду с ликвидацией излишних терморегуляторных реакций позволило сердцу перейти на более экономичный режим работы. Так. Выполнение нагрузки (PWC-170) приводило к меньшему приросту ЧСС на пике нагрузки (167,0±5,0) величины пульсовой суммы работы (758,6±11,0) и восстановления (680±7) повышению кислородного пульса (17±0,7) величины индекса тренда (2,3±0,02) по сравнению с физиологическими сдвигами у операторов (соот-ветственно 184,0±9,9; 892±11,2; 798±10,0). Отмечено увеличение мощности и лабильности потоотделения - 350±20 против 200±15 г/ч у операторов. Теплообмен эффективен; СВТК не превышала 33,5, СТТ – 36,2, оральная температура – 37,1 градусов по Цельсию. Теплонакопление составило 5,8 кДж/кг, теплосодержание – в пределах 126,7 кДж/кг. При этом уровень общей физической работоспособности был на 45-60 Ит выше, чем у операторов, составив около 85% исходных данных. МПК – 48,1 – 49,0 мл/мин/кг.

Для оценки адаптации изучалось функциональное состояние обследуемых лиц после месячного пребывания в жарких климатических условиях. Наблюдения показали, что определенная положительная динамика была достигнута только у лиц 2-й группы ( с исходной величиной МПК 48,0 мл/мин/кг и более, PWC-170 3,1 Вт/кг и более). Показатели теплового состояния (СВТК, СТТ, теплонакопление и теплосодержание), резко повышенные в первые дни воздействия высокой внешней температуры, постепенно снижались. Снижение ЧСС происходило в основном за счет ликвидации излишних терморегуляторных реакций.

В ходе месячной адаптации не было достигнуто положительных сдвигов в 1-й группе лиц с исходной величиной МПК ниже 44,0 мл/мин/кг. Напротив, имело место заметное ухудшение теплового режима организма. Отмечалась качественная особенность в динамике показателей температурного режима, их уровни стабилизации стали заметно выше. Оральная температура стабилизировалась на уровне 37,7-37,9, СВТК – (34,9-36,0), СТТ – (36,7-36,9) градусов. Более того, у 36% обследованных стабилизации температурного режима не наблюдалось, что может свидетельствовать об исчерпании компенсаторных возможностей организма. Тепло-накопление возросло до 7,3 кДж/кг. Отрицательный водный баланс сопровождался потерей2,5-4,0% веса тела. Человек оценивал свои теплоощущения как «жарко», «очень жарко». Минутный объем кровообращения снижался на фоне возрастания ЧСС (в покое 98-105 уд/мин) за счет уменьшения систолического объема, что может свидетельсьвовать о снижении эффективности сердечной деятельности.

Обследуемым была предложена предельная нагрузка на велоэргометре: после 5-минутной разминки с нагрузкой 74 Вт и скоростью педалирования 60 оборотов в минуту подавалась нагрузка 98 Вт с последующим прибавлением по 33 Вт через каждые две минуты. Регистрировались время достижения пульса 170 ударов в минуту, количество совершенной работы и общее время работы на велоэргометре до состояния крайней степени усталости, критерием которого служила невозможность продолжения нагрузки. У лиц 1- группы отмечено дальнейшее снижение и величины работы (до 526±21 Вт), и времени работы (до 450±13 сек.) как по сравнению с исходными данными в контрольном обследовании (669±29 ВТ и 525±25 сек соответственно), так и результатами первых дней адаптации (608±19 Вт; 490±17 сек). У лиц 2-й группы эти показатели практически достигли исходных.

Таким образом, в проведенных исследованиях выявилось существенное снижение функциональных и адаптационных возможностей у физически плохо подготовленных людей малоподвижных (операторских) профессий (с исходной величиной МПК менее 44,00 мл/мин/кг и PWC-170 менее 2,5 ВТ/кг) при адаптации к жарким климатическим условиям. Функциональная недостаточность как следствие физическойдетренированности сказывается при необходимости усиленного реагирования организма при физических, нервно-эмоциональных, климатических нагрузках. И как результат- увеличение заболеваемости и трудопотерь по болезни, снижение работоспособности. Анализ заболеваемости за один летний месяц показал, что уровень общей заболеваемости у лиц 1-й группы был значительно выше (31,2%), чем 2-й (17,0%). Трудопотери по болезни составили соответственно 28 и 16 дней за указанный период.

Полученные данные диктуют необходимость проведения предадаптационной тренировки до переезда в район назначения с жарким климатом. Целью такого подхода будет ускорение приспособительного процесса и снижение его физиологической и психологической цены.