CC BY
6МЕДИЦИНА
ежемесячный научно-практическии медицинским журнал
ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОДИНАМИКИ ГОРЦЕВ, АДАПТИРОВАННЫХ К ПРОМЫШЛЕННОМУ ТЯЖЕЛОМУ ТРУДУ В СРЕДНЕ- И ВЫСОКОГОРЬЕ
Джусупов К.О. Международная высшая школа медицины УНПК «МУК»
Орто жана бийик тоолуу аймактагы енер жайынын оор эмгегине ьщгайлашкан тоолуктардын
гемодинамикасынын керсеткYчтерY
Джусупов К.О.
Эл аралык жогорку медициналык окуу жайы
Parameters of circulatory system of lowlanders adapted to significantly loaded industrial labor
in high altitude
Dzhusupov K.O.
IUK International School of Medicine. Bishkek, Kyrgyz Republic
Abstract: The aim of the study is to reveal the effects of adaptation to industrial labor on circulatory system of the body in the conditions of middle and high altitude. Materials and methods: Subjects are 85 healthy miners worked for a gold mining for more than three years and 79 workers who came to work for the first time. All participants were aborigines of the place where they worked. In conditions of standard metabolism, relative rest, in a run time of work operation, on 1 and 5 minutes of the recovery time the main indices of gas exchange and circulatory system were studied. Hemoglobin content and partial pressure of oxygen and carbon dioxide in blood were examined. Findings: The adaptation to industrial labor results in economizing of body functions. In high altitude, the role of adaptation to the industrial labor in the development of mechanisms of acclimatization to hypoxic hypoxia and to load hypoxia arises significantly.
Key words: miners, adaptation to industrial labor, circulatory system, middle alpine, high altitude.
Введение
Освоение природных ресурсов горных регионов, развитие промышленности в горах требует привлечение местного и пришлого населения к труду на промышленных предприятиях, расположенных на различных высотах. В связи с этим возрастает внимание к изучению процесса адаптации к производственному труду в условиях средне- и высокогорье. В горных районах, занимающих значительные территории многих стран, где функционируют и строятся промышленные комплексы, живет и трудится значительная часть населения, основной состав которого - горцы. С этой точки зрения, возрастает роль исследований по мало изученной проблеме - разработке научной основы адаптации организма горцев к производственному труду в условиях высокогорного климата [1-4].
Некоторые
Целью работы является изучение влияния адаптации к производственному труду в условиях средне- и высокогорья на показатели гемодинамики организма.
Материалы и методы исследования Объект исследования: В условиях средне- и высокогорья нами было обследовано 128 здоровых рабочих горной промышленности, выполнявших труд различной тяжести. В группе А было обследовано 85 горнорабочих со стажем работы в промышленности более трёх лет (в среднем 7 лет), постоянно проживавших и выполнявших производственный труд большой тяжести в условиях среднегорья на высоте 1800 м и высокогорья - 2800 м. В группе Б - 79 рабочих, не адаптированных к промышленному труду. Антропометрические данные представлены в таблице 1. Средний рост и вес рабочих обеих возрастных групп были почти одинаковыми.
Таблица 1
;ские показатели рабочих
Возраст 1800 м над уровнем моря 2800 м над уровнем моря
Группа НА Группа А Группа НА
Количество 34 37 45 48
Масса, кг 68±1.31 68±1.10 72±2.27 73±1.85
Рост, см 168±1.15 167±0.96 172±1.55 167±1.05
Должный основной обмен 1598±24.26 1558±19.23 1706±32.60 1618±28.10
Должный МОК, л/мин 3.8±0.05 3.7±0.05 4.0±0.08 3.8±0.07
Должный СДД, мм рт. ст. 84±0.43 84±0.13 83±0.67 85±0.17
Должное ПС, дин/см-5 1793±34.86 1857±23.28 1654±37.08 1794±28.20
показатели гемодинамики горцев, адаптированных к промышленному тяжелому труду..
Изучаемые параметры: Степень напряженности функции организма изучалась по комплексной методике, разработанной И.И. Лихницкой с соавт. [5]. Определялись VО2 ЗТРС / VСО2SТРD, уровни активности функций кровообращения.
Из параметров, характеризующих систему кровообращения, определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС) с помощью проводной пульсо-метрии В.В. Розенблата [6], артериальное давление - по Короткову, объем крови (МОК) - по методу Старра [7]. Среднединамическое давление (СДД) рассчитывали по формуле Хикема [8], периферическое сопротивление сосудов (ПС, дин/ м_5-с"1) - по Пуазейлю [9].
Для характеристики газотранспортной функции определены показатели гемодинамического эквивалента (ГЭ, МОК/100 мл О2), кислородного пульса (КП, мл МПО2/пульс) и кислородного
эффекта сердечного цикла ^02СС, мл О2/ цикл). Механическая стоимость кровообращения (МСК) рассчитывалась по И.И. Лихницкой [5]. Содержание гемоглобина в крови определялось на ФЭК, напряжение кислорода и углекислого газа - на аппарате Аструп, показатели КОС крови - по номограмме Зигмунд-Андерсена. Артериализиро-ванная кровь бралась из разогретого финалгоном пальца крови.
Протокол исследований: Показатели снимались в условиях для определения основного обмена, относительного покоя, а также во время выполнения производственных операций.
полученные результаты
Величины параметров гемодинамики организма горцев средне- и высокогорья обеих групп представлены в таблице №2.
Таблица 2
показатели гемодинамики горцев в условиях средне- и высокогорья
Группа обследованных среднегорье высокогорье
Группа нА Группа а Группа нА Группа А
ЧСС в мин 76±1.0* 73±0.8* 77±1.0** 73±0.8**
УО, мл 63.1±1.6 000 63.8±0.8 000 51.1±1.8 000 52.8±0.9 000
МОК, л/мин 4.8±0.15 00 4.6±0.09 00 3.9±0.30 00 3.8±0.23 00
СДД, мм рт. ст. 96±0.90 00 95±0.97 99±0.50*** 00 94±0.80***
ПС, дин/м"5с"1 1601±47.2*** 000 1884±35.6*** 1931±67.8 000 1977±56.3
МСК, кгм/л 7.82±0.11*** 6.67±0.09*** 7.02±0.91 6.60±0.81
ГЭ 15.9±0.3 000 15.3±0.5 000 13.0±0.7 000 11.8±0.2 000
QO2CC, мл 02/мин 3.9±0.6 4.2±0.08 0 3.9±0.05*** 4.4±0.03*** 0
Примечание: достоверная разница между группами А и НА отмечена следующим образом: * (р<0.05), ** (р<0.01), *** (р<0.001); достоверное влияние высоты над уровнем моря отмечено следующим образом: ° (р<0.05), 00 (р<0.01), 000 (р<0.001)
Показатели дыхательной функции крови горцев в условиях средне- и высокогорья представлены в таблице 3.
Таблица 3
показатели дыхательной функции крови горцев в условиях средне- и высокогорья
Группа обследованных среднегорье высокогорье
Группа нА Группа А Группа нА Группа А
НЬ, г% 14.86±0.4 00 15.66±0.8 16.40±0.4 00 17.21±0.7
КЕК, мл/л 202±1*** 000 214±2*** 000 220±3.0** 000 234±3.5** 000
Насыщение артериальной крови кислородом, % 92.3±0.6 92.8±0.5 000 92.8±0.4*** 90.4±0.4*** 000
Содержание кислорода в артериальной крови, мл/л 186 4±2*** 000 198.5±3*** 000 204.1±3.1* 000 211.5±1.4* 000
Содержание 02 в венозной крови, мл/л 123±3*** 142±2*** 000 125±2.4 124±2.3 000
(а-у)о,, мл/л 63.4±2 000 64.3±3 000 79.1±2.8** 000 93.3±3.6** 000
Насыщение венозной крови кислородом, % 60.9±0.5*** 000 66 2±1*** 000 58.5±0.3** 000 57.1±0.4** 000
Примечание: обозначение достоверности такое же, как в таблице № 2. № 3, май-июнь 2009 23
МЕДИЦИНА
ежемесячный научно-практическии медицинскии журнал
Обсуждение полученных результатов
Как видно из таблицы 2, в условиях для определения основного обмена на обеих высотах над уровнем моря величины ЧСС у адаптированных к труду рабочих достоверно ниже (р<0.05). Но величины ударного объема сгладили разницу в показателях МОК в обеих группах и отличий между величинами у неадаптированных и адаптированных к труду горцев не было отмечено. Заметно влияние высоты над уровнем моря на величину ударного объема и МОК: в обеих группах с повышением высоты достоверно увеличиваются показатели УО и МОК (Р<0.01). При сравнении с данными, полученными другими исследованиями в условиях низкогорья [10], минутный объём крови в покое у всех горцев, и адаптированных к труду, и неадаптированных к труду в промышленности, на высоте 2800 м был достоверно меньше, чем в низкогорье.
Среднединамическое давление у горцев группы НА было более высоким на обеих высотах, но разница была достоверной только в условиях высокогорья. Причем у этих горнорабочих выявляется достоверное увеличение СДД с высотой местности.
Периферическое сопротивление со стажем работы растет, но достоверно выявлено это только на высоте 1800 м. Влияние высоты над уровнем моря обнаружено только в группе неадаптированных лиц.
У рабочих группы А механическая стоимость кровотока ниже, чем в группе НА, но разница достоверна только в условиях среднегорья. С повышением высоты местности величина МСК уменьшается, но недостоверно.
Обнаружено достоверное влияние высоты местности на эффективность гемодинамики в транспорте 02 в обеих группах. Достоверное влияние адаптации к труду отмечено только на высоте 2800 м над уровнем моря.
Содержание гемоглобина в крови (р>0.05) и кислородная ёмкость крови (р<0.001) у адаптированных к труду горнорабочих выше, чем в группе НА. В высокогорье у вторых содержание гемоглобина в крови заметно отличается от данных в среднегорье (р<0.01). Особенно выраженными были отличия содержания гемоглобина в крови и её кислородной ёмкости у горцев, адаптированных к тяжелому промышленному труду, у которых содержание гемоглобина на 1,6 г%, а кислородная ёмкость крови на 20 мл/л были более высоким, чем в среднегорье. Благодаря этому при сниженном насыщении кислородом его содержание в артериальной крови было не только не ниже, но даже на 13 мл/л выше, чем в среднегорье (табл. 3). У лиц группы НА содержание 02 в артериальной крови было достоверно ниже, чем у адаптированных лиц. С повышением уровня местности содержание 02 в артериальной и венозной крови у горнорабочих достоверно повышается (за исклю-
чением венозной крови у неадаптированных).
Особенно важно отметить, что в высокогорье у горцев группа А увеличилось артерио-венозное различие по кислороду (на 15.6 мл/л у горцев группы НА, на 29.0 мл/л - в группе А) и коэффициент его утилизации из крови. Он составлял у горцев группы НА 33.8±0.6%, в группе А - 46.8±1.0%. Как видно из таблицы, с увеличением стажа работы содержание и насыщение крови кислородом, а также артерио-венозная разница по кислороду увеличивается. Причем, эта разница заметна в условиях высокогорья.
Доказательством того, что у горцев, адаптированных к физическому труду большой тяжести в промышленности, эффективность и экономичность гемодинамики выше, чем у горцев, занимающихся более легким трудом в промышленности либо в сельском хозяйстве, является более низкий гемодинамический эквивалент и больший кислородный эффект сердечного цикла у адаптированных к труду в промышленности, чем у неадаптированных к нему горцев.
Повышению эффективности гемодинамики способствует, с одной стороны, увеличение содержания гемоглобина в крови и повышение её кислородной ёмкости, которые, как это было показано выше (табл. 3), у адаптированных к труду больше, чем у неадаптированных к труду горцев. С другой стороны, этому же способствует развитие тканевых механизмов, обеспечивающих утилизацию 02 из крови. У адаптированных к тяжелому труду в промышленности артерио-венозное различие по кислороду в высокогорье в покое достигает 93.34±3.0 мл/л, что достоверно выше, чем у неадаптированных к труду горцев.
У рабочих группы А достоверных изменений содержания гемоглобина, кислородной ёмкости крови, содержания в ней кислорода не было отмечено. Содержание 02 в смешанной венозной крови было даже более низким (на 18 мл/л), а артерио-венозное различие по кислороду - на 39 мл/л больше и коэффициент утилизации кислорода выше (недостоверно), чем в среднегорье (табл. 3).
Во время тяжелой работы изменения гемодинамики у горцев группы А, невелики по сравнению с низкогорье, на 400 мл/мин. Правда, восстановление его до исходных величин происходит не на 5ой минуте, как в условиях низкогорья, а на 9-10ой минутах.
В высокогорье МОК у адаптированных к тяжелому труду во время указанной нагрузки оказывается на 1.245 мл/мин меньше, чем у неадаптированных к труду, и поэтому эффективность кровотока в отношении снабжения тканей кислородом у адаптированных к тяжелому труду, из 6 л циркулирующей крови (у неадаптированных - из 8 л). Более высоким оказывается у них и кислородный пульс, что связано с достоверно меньшей частотой сердечных сокращений у горцев, адап-
показатели гемодинамики горцев, адаптированных к промышленному тяжелому труду...
тированных к тяжелому труду, во время нагрузки оказывается на 6 ударов меньше, чем у неадаптированных, и восстановление её к исходному уровню происходит быстрее. Ударный объём был также достоверно низким (на 11 мл), чем у неадаптированных. Механическая стоимость кровотока, в связи с указанными отличиями, у адаптированных к тяжелому труду горцев на высоте 2800 м не выше, чем в условиях среднегорья.
Заключение
Полученные данные позволяют заключить, что адаптация к промышленному труду, особенно, большой тяжести приводит к экономизации функций гемодинамики организма в покое и в ещё большей степени во время выполнения физического труда.
В высокогорье у горцев, адаптированных к промышленному труду и тем более неадаптированных, несмотря на развитие механизмов адаптации и гипоксической гипоксии и к гипоксии нагрузки, напряжение функций системы кровообращения значительно выше, чем в среднегорье.
Адаптация к физической нагрузке также приводит к развитию, как системы доставки кислорода, так и тканевых механизмов его утилизации. Она повышает устойчивость тканей, особенно мышечной, к недостатку кислорода, снижает так называемый критический уровень его напряжения в тканях.
использованная литература:
1. Мамбеталиев Б. С., Шкулов В.Л. Использование показателей газообменной эффективности вегетативных сдвигов
в оценке адаптации к труду у горнорабочих в различных климатических зонах // Советское здравоохранение Киргизии, 1974, № 1 - С. 26-30.
2. Greksa L.P. Growth and development of Andean high altitude residents //High Alt. Med. Biol., 2006. - Vol. 7(2). - P. 116124.
3. Lundby C. et al. Maximal exercise and muscle oxygen extraction in acclimatizing lowlanders and high altitude natives. // J. Physiol, 2006. - Vol. 573 (2). - P. 535-47.
4. Wilmore J.H., Stanforth P.R., Gagnon J., Rice T., Mandel S., Leon A.S., Rao D.C., Skinner J.S., and Bouchard C. Cardiac output and stroke volume changes with endurance training: The HERITAGE Family Study //Med. Sci. Sports Exerc., 2001.
- Vol. 33 (1). - P. 99-106.
5. Лихницкая И.И. Методика определения степени физического напряжения при производственной деятельности и возможности её использования в мероприятиях по научной организации труда. - Л.: ЛДНТП, 1973.
- 32с.
6. Розенблат В. Радиометрические исследования в спортивной медицине. - М., Наука, 1967. - С. 25-98.
7. Hickam Y., Cargill N. Effect of exercise оп cardiac output and pulmonary arterial pressure in normal persons and in pulmonary emphysema //J. Clin. Invest., I948. - Vol. 27. - P. 2I-40.
8. Starr J, Schabel T, Askovitz S, Schild А. Studies mаdе Ьу simulating systole at necropsy. // Circulation, 1954. - Vol. 19.
- P. 648-663.
9. Klabunde R. Cardiovascular Physiology concepts. -Philadelpia, Lippincott Williams & Wilkins, 2005. - P. 155196.
10. Gamboa A., et al. Ventilatory and cardiovascular responses to hypoxia and exercise in Adean natives living at sea level. //High Alt Med Biol, 2001. - Vol. 2 (3). - P. 341-47.
