CORRECTION OF DEVIATIONS OF PSYCHO-PHYSIOLOGICAL STATUS OF HAZARDOUS OCCUPATIONS SPECIALISTS WITH USE OF HYPOXIC GAS-AIR ENVIRONMENTS

Full Text

В настоящее время у лиц «опасных» профессий (спасатели, пожарные, военнослужащие министерств обороны и внутренних дел, операторы сложных транспортных систем, диспетчеры и др.) отмечается высокий риск развития различных функциональных нарушений, в том числе и психофизиологического статуса (ПФС), обусловленных нарастанием напряженности и стрессогенности их деятельности [2, 8, 9, 17]. Известно, что для подобных категорий специалистов даже незначительные отклонения ПФС, приводящие к снижению профессиональной надежности, являются недопустимыми в связи с опасностью возникновения нештатных ситуаций, аварий, катастроф, связанных с так называемым «человеческим фактором» [1, 12]. При этом медикаментозная коррекция отклонений ПФС, проводимая без отрыва от профессиональной деятельности, у таких специалистов зачастую является невозможной по причине высокого риска развития побочных эффектов, также приводящих к снижению надежности труда [3, 5, 16]. Альтернативным направлением в коррекции отклонений ПФС специалистов опасных профессий является применение нефармакологических медицинских технологий, использование которых основано на мобилизации собственных функциональных резервов организма, имеет минимум нежелательных побочных эффектов и обладает длительным саногенным действием [5, 10, 15]. К одному из инновационных вариантов подобных технологий можно отнести использование воздействий на организм искусственных газовоздушных сред - ИГВС (с измененным содержанием кислорода, диоксида углерода, азота, инертных газов и т. д.). В частности, проведенные нами ранее исследования показали высокую эффективность использования нормобарических гипоксических тренировок в периодическом режиме для расширения психофизиологических функциональных резервов организма различных категорий лиц [6, 7, 11]. Однако применявшиеся нами традиционные способы формирования гипоксических ИГВС (баллоны, гипоксикаторы, дыхание через дополнительное «мертвое пространство») выявили ряд недостатков, существенно ограничивающих их широкое использование. Одним из них является «масочный» вариант дыхания. Кроме крайне выраженного неудобства при масочном дыхании у пациента (тренируемого) отсутствует возможность активного перемещения, выполнения параллельных назначаемых процедур (например, физической нагрузки, умственной работы, физиотерапевтических мероприятий). Кроме того, при использовании традиционных средств формирования ИГВС зачастую имеет место нехватка объема газовой смеси при развитии у Обследованы 26 мужчин 20-32 лет, специалисты опасных профессий, имеющие различные признаки отклонений психофизиологического статуса (ПФС), связанные с напряженной деятельностью. В основной группе (n = 14) проведены тренировки с использованием гипоксических искусственных газовоздушных сред - ИГВС (содержание О2 17-15 %, продолжительность каждой процедуры 45 мин, общее число процедур 12). В группе сравнения (n = 12) условия ИГВС имитировались. Отклонения ПФС обследованных оценивали по состоянию сенсомоторных качеств, электроэнцефалографических (ЭЭГ) критериев, уровню реактивной тревоги (РТ). Исследования в обеих группах проводили до начала коррекционных мероприятий (их имитации), непосредственно после окончания программ и через месяц. У всех лиц основной группы после окончания тренировок зарегистрировано улучшение показателей ПФС по сравнению с исходным уровнем, в группе сравнения подобные изменения отсутствовали, в связи с чем установлены статистически значимые межгрупповые различия по ряду показателей сенсомоторики, ЭЭГ-критериям, уровню РТ. Ключевые слова: гипоксические искусственные газовоздушные среды, специалисты опасных профессий, отклонения психофизиологического статуса 3 Экология труда Экология человека 2014.09 пациента компенсаторной гипервентиляции. Перечисленные и другие недостатки приводят к тому, что длительность одной процедуры, как правило, ограничивается 10-20 мин, что зачастую оказывается недостаточным для достижения желаемых коррекционных эффектов. Инновационным технологическим решением, позволившим нивелировать перечисленные проблемы, явилось сравнительно недавнее создание нормобарических гипоксических комплексов, моделирующих создание в помещении-камере гипоксической ИГВС в диапазоне от 8 до 20 % кислорода. При этом в помещении комплекса могут одновременно находиться несколько пациентов (тренируемых), которые не испытывают неудобства при дыхании, имеют возможность свободно располагаться или перемещаться в помещении с ИГВС, выполнять разнообразные варианты тестов и нагрузок. К одному из наиболее перспективных вариантов подобного оборудования относится комплекс Hypoxico (США). Целью работы явилась апробация использования коррекционно-восстановительных программ, основанных на применении гипоксических ИГВС, для оптимизации ПФС у специалистов опасных профессий. Методы К исследованиям были привлечены 26 мужчин в возрасте 20-32 лет, по роду деятельности относящиеся к специалистам опасных профессий и имеющие признаки негативных отклонений ПФС на фоне крайне напряженной предшествовавшей деятельности. Характер и глубина отклонений ПФС были выявлены при углубленном психофизиологическом обследовании (см. ниже). Обследованные были разделены на две группы, сформированные согласно правилам проведения клинических испытаний (GSP) [14], после получения добровольного информированного согласия на участие в исследованиях. В основную группу были включены 14 человек, в группу сравнения - 12. Группы были сопоставимы по возрасту и исходной степени выраженности отклонений ПФС. В основной группе был использован метод периодической нормобарической гипоксии (ПНГ), которая формировалась с использованием гипоксического комплекса Hypoxico. Был применен следующий основной режим ПНГ: 45-минутное пребывание обследуемых в помещении с ИГВС с содержанием кислорода 15-17 % ежедневно, общее число процедур - 12. Степень снижения О2 в ИГВС зависела от этапа исследования: 1-я и 2-я процедуры проводились при содержании кислорода 17 %, 3-я и 4-я - при 16 %, 5-12-я - при 15 %. Таким образом, формировался так называемый «ступенчато нарастающий» режим ПНГ, смысл которого заключается в постепенном углублении степени гипоксии для развития в организме тренируемых первичных адаптивных сдвигов. У лиц группы сравнения пребывание в условиях ИГВС имитировалось (в помещение комплекса при работающем оборудовании подавался атмосферный воздух), длительность каждой «процедуры» и их общее число были аналогичными таковым в основной группе. Контрольные исследования ПФС обследованных лиц проводились трижды: за день до начала коррекционных программ или их имитации (1-й этап), через 1-2 дня (2-й этап) и затем спустя примерно месяц после ее окончания (3-й этап). Исследования психофизиологических качеств выполнялись с использованием автоматизированной психофизиологической системы «НС-Психотест» (Российская Федерация). Были выбраны стандартизированные психофизиологические тесты: критическая частота слияния мельканий (КЧСМ), сложная сенсомоторная реакция (ССМР), треморометрия. Регистрировались и подвергались анализу в сравнении со среднестатической нормой общепринятые показатели перечисленных тестов [13]: средняя КЧСМ (Гц), среднее латентное время ССМР (ЛВ ССМР, мс), динамическая двигательная дискоординация (ДДД, усл. ед.). Реактивную тревогу (РТ, балл) как проявление снижения уровня психофизиологических резервов оценивали по методике Спилбергера [13]. Кроме того, о выраженности отклонений ПФС судили по специфическим показателям биоэлектрической активности головного мозга: индексу α-ритма, уравновешенности нервных процессов (УНП) [18]. Регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ) осуществляли в стандартных условиях на электроэнцефалографе Bioscript BST 2000 (Германия) в восьми униполярных отведениях по Юнгу. Статистический анализ и обработку данных проводили в соответствии с требованиями [4] с использованием пакетов прикладных программ STATISTICA v. 10.0, Microsoft Excel. Учитывая малую численность выборок, для каждого показателя в группах сравнения вычислялись медиана (Ме), 1-й и 3-й квартили (Q25, Q75); уровень значимости различий оценивали с использованием непараметрических критериев (Т-критерий Вилкоксона и U-критерий Манна - Уитни для парных связанных и несвязанных выборок). Критическим принимался уровень значимости различий менее 0,05. Результаты Как показал анализ полученных данных, исходное состояние всех обследованных специалистов характеризовалось наличием тех или иных негативных отклонений ПФС (таблица). Об этом свидетельствовали: повышенный уровень РТ у 11 мужчин (78 %) в основной группе и у 9 (75 %) в группе сравнения; пониженные значения показателей индекса α-ритма и УНП (у всех обследованных); параметры сенсомоторики, выходившие за рамки референтных значений (у всех обследованных). Характерно, что статистически значимых межгрупповых различий в исходном состоянии не отмечалось ни по одному из представленных психофизиологических показателей. 4 Экология человека 2014.09 Экология труда Показатели психофизиологического статуса лиц основной группы (n = 14) и группы сравнения (n = 12) в динамике наблюдения Me (Q25; Q75) Методика Показа тель Іруппа Этап обследования Первый Второй Третий Сложная сенсомоторная реакция ЛВ ССМР, мс ОГ 335 (319; 389) 305 (292; 358) 295 (288; 334) рі-3=0,035 ГС 326 (308; 384) 324 (308; 372) 326 (309; 380) рог-гс = 0,045 Критическая частота слияния мельканий КЧСМ, Гц ОГ 40,0 (39,0; 41,0) 42,0 (41,0; 43,0) р!-2=0,043 42,0 (41,0; 43,0) рі-3 = 0,040 ГС 41,0 (40,0; 42,0) 41,0 (40,0; 42,0) рог-гс = 0,057 41,0 (40,0; 42,0) рог-гс = 0,052 Треморометрия ДДК, усл. ед. ОГ 11,0 (10,5; 12,0) 8,5 (8,0; 9,0) р1-2<0,001 9,0 (8,0; 9,0) р1-3<0,001 ГС 10,5 (9,0; 11,0) 10,5 (9,0; 11,0) рог-гс = 0,007 11,0 (10,5; 11,0) рог-гс = 0,006 Электроэнцефало графия Индекс α-ритма, % ОГ 38 (34; 44) 51 (45; 53) р1-2=0,041 51 (46; 54) р1-3=0,034 ГС 40 (36; 45) 41 (37; 45) рог-гс = 0,052 41 (38; 45) рог-гс = 0,048 УНП, % ОГ 28 (22; 34) 42 (29; 51) р1-2=0,003 45 (41; 52) р1-3<0,001 ГС 29 (23; 33) 31 (24; 32) рог-гс = 0,017 33 (27; 33) рог-гс = 0,021 Тест Спил-бергера РТ, балл ОГ 44 (39; 47) 38 (34; 42) рі-2=0,012 37 (32; 39) р1-3=0,003 ГС 43 (41; 46) 42 (41; 46) рог-гс = 0,023 41 (40; 45) рог-гс = 0,014 Примечания: ОГ - основная группа, ГС - группа сравнения; уровень значимости различий: р - между первым и вторым этапами исследования, р - между первым и третьим этапами; рог гс - между группами. Повторное обследование, проведенное после окончания коррекционно-восстановительных программ (или их имитации), показало, что у всех лиц, включенных в основную группу, имели место существенные позитивные изменения в состоянии ПФС. В частности, по сравнению с первичным обследованием в основной группе выявлено улучшение сенсомо-торных качеств: прирост средней КЧСМ (р = 0,043), снижение показателя ДДД (р < 0,001), тенденции к снижению ЛВ ССМР. Параллельно зафиксирована оптимизация состояния биоэлектрической активности коры головного мозга, о чем свидетельствовало увеличение индекса α-ритма (р = 0,041) и УНП (р = 0,003). Перечисленные изменения, по нашему мнению, отражали повышение лабильности сенсорных систем и центральной нервной системы в целом, расширение функциональных психофизиологических резервов организма тренируемых. Кроме того, у них выявлена оптимизация психоэмоционального статуса, судя по статистически значимому (р = 0,023) снижению РТ, что, по всей видимости, подтверждает вывод о существенном улучшении ПФС обследованных основной группы. В группе сравнения за аналогичный период заметных сдвигов в состоянии параметров ПФС зафиксировано не было, что отразилось в появлении статистически значимых (или близких к таковым) межгрупповых различий по таким показателям, как КЧСМ (р = 0,057), ДДД (р = 0,007), индекс α-ритма (р = 0,052), УНП (р = 0,017), РТ (р = 0,023). Следовательно, основной причиной оптимизации ПФС у лиц основной группы можно считать проведенный у них курс коррекционно-восстановительных мероприятий с использованием ИГВС в разработанных нами режимах. Анализ результатов заключительного обследования позволил также выявить наличие существенных межгрупповых различий в динамике рассматриваемых параметров. В группе лиц, где применялись тренировки к ПНГ, имело место прогрессирование благоприятных тенденций со стороны таких психофизиологических качеств, как скорость сенсомоторных реакций, координация тонких двигательных актов, уровень психоэмоциональной устойчивости, на фоне оптимизации состояния биоэлектрической активности коры головного мозга. В группе сравнения динамика исследованных психофизиологических параметров практически отсутствовала, что отразилось в повышении уровня статистической значимости межгрупповых различий по ряду показателей (ССМР, КЧСМ, индекс α-ритма, РТ) по сравнению с предыдущим этапом наблюдения. Полученные результаты позволили констатировать наличие не только непосредственных, но и отсроченных благоприятных эффектов метода ПНГ в отношении оптимизации ПФС у лиц с признаками его функциональных отклонений. Обсуждение результатов Механизмы саногенного воздействия примененного метода, базирующегося на использовании гипокси-ческих ИГВС, по нашему мнению, основываются на активной экстренной мобилизации собственных психофизиологических резервов организма тренируемых. В результате искусственной адаптации к гипоксии повышается гипоксическая резистентность клеток и тканей жизненно важных органов (главным образом коры головного мозга), позволяя ускорить восстановительные процессы, «закрепить» развивающиеся позитивные сдвиги. К неоспоримым достоинствам метода относится возможность его безопасного использования у лиц с напряженным и ответственным характером труда, в том числе без отрыва от выполнения профессиональных обязанностей, учебного процесса. При назначении метода легко реализуется требование индивидуального выбора и текущей корректировки режима тренировок в зависимости от исходного характера и выраженности дизадаптации, гипоксической резистентности, выраженности отклонений ПФС тренируемых. 5 Экология труда Экология человека 2014.09 Таким образом, разработанная программа, основанная на использовании гипоксических ИГВС, может рассматриваться как метод выбора в решении проблемы немедикаментозного восстановления психофизиологических функциональных возможностей организма лиц опасных профессий.

About the authors

D V Shatov

Rostov Bureau of Forensic Medicine

V S Groshilin

Rostov State Medical University of Ministry of healthcare of Russian Federation

A O Ivanov

RD-M of Institute of Shipbuilding and Naval Weapons of Military Educational Research Center of NAVY “Naval Academy"

Yu E Barachevsky

Northern State Medical University

O V Lobozova

Stavropol State Medical University

K D Pavlidi

Military Clinical Hospital 1602, Branch no. 3

Vladikavkaz

O E Boliev

Military Clinical Hospital 1602, Branch no. 12

Astrakhan

S M Groshilin

Rostov State Medical University of Ministry of healthcare of Russian Federation

Email: sgroshilin@rambler.ru

References

Supplementary files