УДК 612.7
ГРУППОВЫЕ И ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СТРАТЕГИИ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА К УСЛОВИЯМ ВЫСОКОГОРНОГО ВОСХОЖДЕНИЯ
ЛИТВИНЕНКО Светлана Николаевна
Педагогический институт Южного федерального университета, г. Ростов-на-Дону, Россия
Тел. 8928-620-5150, e-mail: litvinenko_svetlana@yahoo.ru
Доктор педагогических наук, кандидат биологических наук, профессор
ДВАДНЕНКО Константин Владимирович
Южный научный центр РАН, РФ, г. Ростов-на-Дону, Россия
E-mail: dvadnenko@ssc-ras.ru
Научный сотрудник, кандидат медицинских наук
ВОЙНОВ Виктор Борисович
Южный научный центр РАН, Мурманского морского биологического института КНЦ РАН, РФ, г. Ростов-на-Дону, Россия
E-mail: voinov@ssc-ras.ru
Ведущий научный сотрудник, доцент физиологии, кандидат биологических наук
ЧЕРНОГУБОВА Елена Александровна
Южный научный центр РАН, РФ, г. Ростов-на-Дону, Россия
E-mail: echernogubova@rambler.ru
Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук
Ключевые слова: высокогорье; адаптация; стресс; гипоксическая гипоксия; электрокардиограмма; артериальное давление.
Аннотация. Анализ параметров кардиореспираторной системы участников восхождения на Эльбрус позволил отметить ряд феноменов, отражающих общегрупповые и индивидуальные стратегии перестройки на этапе адаптации и в ходе самого восхождения. Важным фактом стало выявление эффекта типизации, снижения межиндивидуальных различий параметров на наиболее тяжелых этапах экспедиции.
GROUP AND INDIVIDUAL STRATEGIES OF ADAPTATION TO TERMS OF MOUNTAINEERING
LITVINENKO Svetlana
Pedagogical Institute of Southern Federal University, Russia, Rostov-on-Don, Russia
Tel. 8928-620-5150, e-mail: litvinenko_svetlana@yahoo.ru
Doctor of Education, Ph.D., ProfessorDVADNENKO Konstantin
Southern Scientific Center RAS, Russia, Rostov-na-Donu
e-mail: dvadnenko@ssc-ras.ru
Researcher, PhDVOINOV Viktor
Southern Scientific Center RAS, Murmansk Marine Biological Institute KSC RAS, Russia, Rostov-na-Donu
e-mail: voinov@ssc-ras.ru
Lead researcher, Associate Professor of Physiology, Ph.D.CHERNOGUBOVA Elena
Southern Scientific Center RAS, Russia, Rostov-na-Donu
e-mail: echernogubova@rambler.ru
Senior Researcher, Ph.D.Keywords: highlands, adaptation, stress, hypoxic hypoxia, the electrocardiogram, blood pressure.
Summary. Analysis of parameters of the cardiorespiratory system participants of Elbrus climbing tour. The research allowed to highlight a number of phenomenas, reflecting whole-group and individual adjustment strategy during acclimatization and during the ascent. An important fact was the identification of the effect of typing, reduce interindividual differences in the parameters on the most severe stages of the expedition.
Актуальность исследования определяется поиском ответов на вопросы о том, кто и зачем выбирает риск как хобби, образ жизни или профессию и вместе с тем необходимости разработки механизмов повышения надежности функционирования человека в экстремальных условиях, в частности, при комплексном воздействии на человека факторов высокогорья.
Целью проведенного исследования являлось изучение физиологических механизмов срочной адаптации человека в процессе подготовки и восхождения на вершину г. Эльбрус (5642 м).
Методы исследования. Исследования проводились в рамках экспедиции на г. Эльбрус (5642 м) с 5 по 16 июля 2009 года. В исследовании принимали участие 13 человек в возрасте от 28 до 51 года (10 мужчин, 3 женщины), не имеющих специальной альпинистской подготовки.
В процессе подготовки и восхождения на вершину Эльбруса регистрировались следующие параметры состояния человека: частота сердечных сокращений (ЧСС) в спокойном состоянии, в положении сидя, после некоторого объема проведенной работы; параметры вариационной кардиоинтервалометрии при помощи прибора "Психофизиолог" (Медиком МТД, г. Таганрог), в положении сидя, в течение 3 минут [6]; временные и амплитудные параметры ЭКГ (программно-аппаратный комплекс - Холтеровский монитор ЭКГ; "Schiller", Швейцария); артериальное давление (АД); время задержки дыхания на выдохе (проба Генчи). Проводилась оценка суммарной двигательной активности (количество шагов) с помощью шагомера Ямаха.
Результаты и обсуждение. Анализ результатов мониторинга пульса позволяет отметить, что если частота сердечных сокращений в условиях относительного покоя в базовом лагере (06.07.09; 1800 м над уровнем моря) у большинства участников экспедиции соответствовала брадикардии при относительно высоком межиндивидуальном разнообразии, то вечером 09.10.09, после выполнения значительной работы по подъему на высоту 4400 м пешком от третьей станции кресельной дороги (3780 м), частота сердечных сокращений существенно возрастала (в среднем по группе на 48,17 %; достоверно по критерию Вилкоксона - Z=2,67; P=0,008) при выраженной тенденции к сглаживанию межиндивидуальных различий (уменьшение дисперсии на 52,0 %).
Проводилось сравнение параметров вариационной пульсометрии двух замеров - в конце дня 12 июля (радиальный выход к ущелью Курмы - 2400 м), спуск вниз на турбазу "Сакля" (1800 м) и 15 июля (восхождение на Эльбрус и спуск в базовый лагерь (4400 м).
Полученные данные отражают существенный, практически для всех обследованных участников экспедиции, прирост напряжения регуляции сердечно-сосудистой системы, выраженную симпатикотонию. Во всех парах сравнения основной механизм перестройки деятельности сердечно-сосудистой системы - выраженная тахикардия при существенном снижении вариабельности частоты сердечных сокращений (достоверно по критерию Вилкоксона - Z=2,20; P=0,028; уменьшение дисперсии на 83,7%).
Например, у исп. МН на этапе акклиматизации среднеквадратическое отклонение длительности кардиоинтервалов (СКО)=153, а после возвращения от скал Пастухова до уровня 4400 м СКО=11, у исп. СЛ на базе СКО=55, а после спуска с вершины Эльбруса СКО=7. Следует отметить, что и в первом, и во втором случаях исследования проводились через 30-90 минут после возвращения на базу и завершения работы по преодолению пиковых нагрузок, т.е. регистрировались следовые процессы перестроек в системе.
На этапе восхождения на вершину Эльбруса была использована методика Холтеровского мониторирования электрокардиограммы в трех отведениях в течение 16 часов 38 минут (обследуемый ДК). На пике нагрузки, на подходе к вершине, ЧСС достигала максимальных значений - до 150 уд/мин при смещении ST-сегмента относительно фонового состояния на 2,8 мВ; через 4 часа после возвращения в базовый лагерь, на фоне сна ЧСС снижалась до 50 уд/мин, ST=1,2 мВ.
Совокупная нагрузка, связанная с восхождением на Эльбрус, отражалась в выраженной хронотропной реакции сердечно-сосудистой системы человека - частота сердечных сокращений увеличивалась практически в три раза (ЧСС в исходном состоянии - спокойное состояние сидя - 52 уд/мин) при выраженной тенденции к снижению вариабельности длительности кардиоинтервалов. Кроме того, на фоне пиковой нагрузки регистрировалась депрессия амплитуды и R- и T-зубцов, что при учете значительного смещения ST-сегмента позволяет говорить о существенном снижении электрогенеза в миокарде, что, вероятно, свидетельствует о снижении коронарного кровообращения и сердечного выброса.
Измерение АД позволило выявить три основные формы реакций на комплексную нагрузку: у большинства обследованных - это повышение систолического, снижение диастолического и соответственно рост пульсового давления. При этом у ряда обследованных отмечаются индивидуальные варианты реакции, проявляющиеся в снижении систолического давления при практически неизменном диастолическом, что определяет снижение пульсового давления (у четверых из тринадцати).
В одном случае (обсл. КО) имело место значительное снижение и систолического, и диастолического давления (в первый вечер экспедиции 100/60, 10.07.09 - 85/45) с последующей тенденцией к росту систолического давления. После неудачного восхождения на Эльбрус по причине плохой погоды и возврата в базовый лагерь с высоты около 5000 м после суммарного времени работы около 13 часов у обсл. КО было зарегистрировано артериальное давление 110/55 на фоне удовлетворительного самочувствия.
В качестве обобщающего критерия, позволяющего оценить уровень произвольной регуляции системы кислородообеспечения, была использована проба Генчи (время задержки дыхания на выдохе). Проведенные исследования позволяют отметить, что дни с относительно большей физической нагрузкой характеризуются наименьшими значениями данного показателя. У всех обследованных время задержки дыхания снижалось на 11-60%, причем имела место практически линейная зависимость ухудшения показателя от суммарной работы, выполненной в течение соответствующего дня (коэффициент корреляции = 0,87).
Очевидно, что ухудшение показателя определяется и перегрузкой в регуляции системы кислородообеспечения человека, и формированием состояния снижения волевой регуляции на фоне накопившейся общей усталости. Значительные изменения в системе дыхания проявляются в первые часы пребывания на высоте 4400 метров (как при первом подъеме с целью акклиматизации, так и при втором подъеме перед штурмом). У большинства членов экспедиции имел место прерывистый характер дыхания по типу Чейн-Стокса - поверхностные ритмичные вдохи-выдохи непроизвольно прерывались попыткой сделать глубокий вдох на фоне неприятного ощущения "нехватки кислорода".
Следует предположить, что наблюдаемые реакции объясняются снижением в крови участников восхождения концентрации углекислого газа при интенсивном поверхностном дыхании, и как следствие на фоне гипоксии угнетением состояния центральных хеморецепторов и центральномозговых регуляторов [5].
Анализ результатов обследования человека в "полевых" условиях позволяет еще раз подчеркнуть объективность сочетания общих механизмов адаптации с более частными стратегиями приспособительных перестроек [2, 3].
Учитывая известные литературные данные об адаптации человека во время продолжительных высокогорных экспедиций и в полярных условиях, следует отметить, что выраженное сужение индивидуальных вариаций приспособительных реакций на фоне общей ареактивности может отражать признаки неполноты адаптационно-компенсаторных процессов, что может повлечь за собой деформацию базовых механизмов гомеостаза [1, 8], существенное нарушение параметров жизнеобеспечения, и как следствие развитие патологических или даже летальных состояний [6, 7].
Заключение
В условиях пиковых нагрузок высокогорного восхождения наблюдается типизация адаптивных перестроек (снижение индивидуально-типологического своеобразия) что, вероятно, отражает включение эволюционно древних (биологических) механизмов адаптации к экстремальным факторам среды. Тогда как филогенетически более молодые (психофизиологические) стратегии регуляции, которые проявляются в индивидуальных вариациях реагирования, отходят на второй план.
Список литературы
1. Авцын А.П. Патология человека на Севере / А.П. Авцын, А.П. Жаворонков, А.Г. Марачев, А.П. Милованов. - М.: Медицина, 1985. - 416 с.
2. Войнов В.Б. Психофизиологические аспекты здоровья человека / В.Б. Войнов // Валеология. - 2009, - № 2. - С.73-82.
3. Казначеев В.П. Этюды интегральной медицины и валеологии: Основы теории и практики медицины XXI в / В.П. Казначеев, В.П. Петленко, С.В. Петленко. - СПб., 1997. - 432 с.
4. Косачев В.Е. Квалиметрические аспекты оценки функционального состояния человека-оператора / В.Е. Косачев, В.М. Усов, Н.А. Осипова // В сб.: Медицинские информационные системы. - Таганрог: Изд-во ТРТИ. - Вып.1(8), 1988. - С. 100-105.
5. Миррахимов М.М. Высокогорная кардиология / М.М. Миррахимов. - Фрунзе: Илим, 1984. - 316 с.
6. Миррахимов М.М., Айдаралиев А.А., Максимов А.Л. Прогностические аспекты трудовой деятельности в условиях высокогорья / М.М. Миррахимов, А.А. Айдаралиев, А.Л. Максимов. - Фрунзе: Илим, 1983. - 160 с.
7. Селье Г. Стресс без дистресса / Г. Селье. - М.: Прогресс, 1982. - 128 с.
9. Сороко С.И. Нейрофизиологические механизмы индивидуальной адаптации человека в Антарктиде / С.И. Сороко. - Л.: Наука, 1984. - 148 с.
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме