КОРРЕЛЯЦИЯ АНТРОПОМЕТРИИ С РИСКОМ ВЫСОТНОЙ ДЕКОМПРЕССИОННОЙ БОЛЕЗНИ И ЧАСТОТОЙ ОБНАРУЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ ИССЛЕДОВАНИИ КРОВОТОКА ЧЕЛОВЕКА

© С.Н.Филипенков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии"
2007 г.

Рекомендации К.Э. Циолковского из повести «Вне Земли» (1918) по проведению высотных тренировок в барокамере (БК) были внедрены в авиационную практику В. В. Стрельцовым в 1932 г. С тех пор тренировки по подъему со скоростью 20-25 м/с на 5 км (при дыхании воздухом 30 мин) и на 10 км (при дыхании чистым кислородом 15 мин) применяются при подготовке авиационных экипажей и гражданских специалистов с целью повышения безопасности декомпрессии при проведении испытаний (Пугачев Б. Е., Сокол Е. А., Филипенков С. Н., 1983; Филипенков С. Н., Евдокимов В. М., Шангин В. А., 2005). Для летчиков-космонавтов также предусмотрены тренировки в БК с целью их психофизиологической подготовки (Катаев Ю. В., Филипенков С. Н., 1995). В последние десятилетия при экспериментах в БК стали использовать ультразвуковое исследование (УЗИ) кровотока с целью обнаружения газовых пузырьков (ГП), являющихся преморбидной разновидностью декомпрессионной болезни (ДБ). УЗИ позволяет предупредить возникновение клинических симптомов и развитие хронической формы столь опасного профессионального заболевания (Барер А. С. и соавт., 1991-1999; Катунцев В. П. и соавт., 1991-1992; Катунцев В. П., 1996; Поляков В. Н., 1991-1995; Скедина М. А. 1999; Черняков И. Н. и соавт., 1986-1994; Чадов В. И., 1996-2004).

Проведена оценка устойчивости гражданских лиц к декомпрессии до высот 6-12 км в многочасовых тренировках при увеличении скорости подъема в БК до 50-100 м/с. В целях ранней диагностики, использовали доплеровское УЗИ, при котором датчик (с рабочей частотой 4-5 МГц) размещался на коже груди по левой парастернальной линии над проекцией правого желудочка сердца и легочной артерии.

Лицам, имевшим ГП в кровотоке с интенсивностью 3-4 балла по Спенсеру (М. Р. Spencer et al, 1973, 1976), либо клинические симптомы ДБ (независимо от появления ГП в кровотоке), не рекомендовали в дальнейшем участвовать в регулярных высотных полетах в летательных аппаратах (ЛА) с негерметичной кабиной. Лица, имевшие ГП (с интенсивностью 1-2 балла) допускались к регулярным высотным полетам, но обязательно инструктировались о мерах, необходимых для предупреждения симптомов ДБ (вдыхание чистого кислорода, быстрый спуск на высоту 5 км и ниже при развитии любых дискомфортных ощущений, применение сеансов гипербарической оксигенации в случае сохранения симптомов после приземления). Благодаря вышеуказанным мероприятиям удалось существенно понизить риск ДБ.

Проведена статистическая оценка роли антропометрических показателей и их влияния на индивидуальную устойчивость к ДБ у 123 обследованных лиц гражданских профессий (средний возраст 34+4,9 года, рост 174+5,7 см, масса 72+7,5 кг, расчётное содержание жира 9,6+3,5 кг, растворённый в организме азот 1056+256 мл). С учетом характеристик обнаруженных при УЗИ пузырьков удалось выявить множественную корреляцию частоты ДБ (R=0,66-0,98) с такими индивидуальными для каждого человека показателями, как минимальное время до обнаружения и максимальная интенсивность сигналов от ГП, масса жировой ткани, отношение рост/масса тела, возраст, наличие или отсутствие в анамнезе травм конечностей (сросшиеся переломы, рубцы от операций и ранений).

Определена эффективность профилактики ДБ с помощью 30-60-минутного дыхания кислородом (преоксигенации) перед подъемом на высоту 7-8 км и длительного 90-120-минутного вдыхания кислорода перед подъемом на высоты от 9 до 12 км у тех лиц, которые при тренировках в БК имели клинические симптомы ДБ. В экспериментах участвовали 123 добровольца в возрасте от 20 до 55 лет, которые многократно подвергались декомпрессионному воздействию с выполнением недозированной физической нагрузки (энерготраты 120-150 ккал/ч) в течение 1-6 ч при различных величинах конечного давления в БК (145-354 мм рт. Ст., что эквивалентно высоте полета от 6 до 12 км). Тренировки немедленно прекращались в случае обнаружения ГП с интенсивностью 3-4 балла по Спенсеру или при возникновении первых признаков ДБ, как правило, в виде мышечно-суставных болей, кожных и легочных симптомов. Нейроциркуляторные и неврологические симптомы в исследовании не встречались по причине своевременного прекращения обследования и повышения давления до «наземного уровня». С неустойчивыми лицами, имевшими клинические симптомы ДБ и ГП, проводились повторные эксперименты в БК с 30 и 60-минутной преоксигенацией (соответственно 223 и 14 повторных экспериментов на 7-8 км) и с 90-120-минутным вдыханием кислорода перед подъемом до высоты 9-12 км (всего 121 повторный эксперимент на 9-12 км). После преоксигенации тренировки в БК заканчивались, как правило, выполнением многочасового задания при достаточно редком и позднем развитии кожных или мышечно-суставных симптомов (другие формы ДБ не отмечались).

Таким образом, установлено что УЗИ является ценным методом определения, как декомпрессионной устойчивости, так и восприимчивости к ДБ во время обследований и тренировок в БК. Кроме того, доплеровский метод УЗИ является самым эффективным для выбора наиболее безопасных протоколов декомпрессии и для оценки профилактической эффективности предварительной десатурации организма от азота в период преоксигенации перед подъемами на большую высоту. Следовательно, доплеровское УЗИ обязательно должно применяться при определении допустимых режимов быстрой декомпрессии с имитацией многочасового полета на высотах 6-12 км; в целях раннего предупреждения опасности ДБ, при условии, что далеко не каждый случай обнаружения ГП заканчивается развитием симптомов; а также при отборе летного состава по индивидуальной декомпрессионной устойчивости.