CC BY
93
УДК [616.1:616.2]-057(470.1/.2)
РЕАКЦИИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ НЕФТЯНИКОВ НА ЭКСПЕДИЦИОННЫЙ РЕЖИМ ТРУДА В ЗАПОЛЯРЬЕ
© 2005 г. А. Б. Гудков, А. С. Сарычев, *Н. Ю. Лабутин
Северный государственный медицинский университет,
*Поморский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Архангельск
Добыча нефти и газа в регионах Крайнего Севера сегодня обеспечивает экономическую безопасность России. Процесс нефтедобычи на территориях Европейского Севера сопряжен с комплексным воздействием экстремальных природно-климатических факторов на организм работающего человека. Применение различных схем организации труда (вахтовый, экспедиционно-вахтовый и экспедиционный) имеет ряд экономических преимуществ. Однако при любой схеме необходимо учитывать не только экономические требования производства, но и особенности организма человека как биологического вида [10, 11, 17].
Кардиореспираторная система организма одной из первых включается в процесс приспособления приехавшего на Север человека к неблагоприятным климатогеографическим факторам [1, 2]. В этом случае ее можно рассматривать как эффекторное звено функциональной системы высшего порядка, обеспечивающее приспособление организма к различным функциональным нагрузкам. При этом эффекторная структура функциональной системы характеризуется постоянными изменениями степени участия составных функциональных элементов и особенностями их сочетания. Физиологическими детерминантами эффекторной части функциональной системы являются инотропная, хронотропная, сосудистая и дыхательная реакции, степень участия которых зависит от функциональных нагрузок [8].
С этих позиций оценка компенсаторно-приспособительных реакций по критериям резерва кардиореспираторной системы у здоровых трудоспособных мужчин в условиях Заполярья является актуальной как с теоретической, так и с практической точек зрения.
Были обследованы работники нефтегазоразведочной экспедиции в динамике 90- и 52-суточной вахты при экспедиционной организации трудовой деятельности с различными режимами труда и отдыха (формула РТО 8 х 16 / 90 + 30 и12 х 12 / 52 + 52) на о. Колгуев в Баренцевом море.
В работе буровиков были выделены три периода: 1-й — начало, 2-й — середина и 3-й — окончание вахты. Для сравнения полученных результатов сформированы одинаковые по возрасту и стажу работы группы.
Методика исследования
Динамику функциональных изменений организма во время производственной деятельности в Заполярье оценивали при помощи комплекса медико-физиологических исследований и тестов. В состоянии покоя и в динамике велоэргометрической нагрузки определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС) по электро-, поликардиограмме и пальпаторно, артериальное давление (АД) по методу С. Н. Короткова. По величинам этих показателей рассчитывали среднединамическое давление (СДД) по форму-
Проведено исследование физиологических реакций кардиореспираторной системы нефтяников
о. Колгуев при экспедиционном режиме труда в Заполярье с использованием различных режимов труда и отдыха (РТО). Выявлены физиологические показатели, достоверно отражающие состояние напряжения компенсаторных механизмов в работе кардиореспираторной системы нефтяников по периодам вахты. На основании физиологических критериев сформулированы рекомендации по оптимизации длительности нахождения нефтяников на вахте.
Ключевые слова: Заполярье, экспедиционный режим труда, кардио-респираторная система, оптимальный режим труда и отдыха.
ле Хикема, периферическое сопротивление сосудов (ПСС) по формуле Пуазейля. Расчет этих показателей позволил охарактеризовать сократительную функцию миокарда. Определение ударного объема сердца (УО) осуществляли с использованием методики грудной тет-раполярной реографии по Ш Л. КиЫсек в модификации Ю. Т. Пушкаря, а также по формуле Старра [10, 14].
Для оценки функциональных резервов кардиорес-пираторной системы (РКРС) использовалась методика, защищенная изобретением (а. с. N 18833714) [14].
По формулам, предложенным Н. А. Агаджаняном [3], производился расчет показателя внешней работы миокарда (ВРМ), индекса напряжения миокарда (ИНМ), критерия эффективности миокарда (КЭМ). Рассчитывался индекс функционального состояния системы кровообращения (ИФСК) по Р. М. Баевскому [8]. Выносливость и тренированность системы кровообращения оценивали с использованием расчета коэффициента Квааса (Кв) [14].
Типы гемодинамики определяли по методике И. А. Аринчина [6], систолическое давление в легочной артерии (СДЛА) — по методике С. А. Душанина [14].
Исследование состава выдыхаемого воздуха проводили при помощи газоанализаторов: «Спиролит-2» (расчеты по инструкции к прибору), а также ПГА-КМ и ПГА-ДУМ с последующим расчетом величины потребления кислорода по И. В. Аулику [14].
При помощи спирографии и спирометрии у мужчин, обследованных по общепринятым методикам, оценивали легочные объемы: дыхательный объем (ДО), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), экспираторный (ЭРО) и инспираторный (ИРО) резервный объем, рассчитывалась максимальная вентиляция легких (МВЛ). Проводились пробы Штанге, Генча, рассчитывался показатель реакции (ПР) ЧСС на недостаток кислорода в организме [4].
При оценке работоспособности применяли метод двухступенчатой велоэргометрической пробы субмак-симальной мощности с определением расчетной величины РШС170 [13].
Результаты исследования и их обсуждение
На основании анализа полученных данных гемодинамики и дыхания в покое и при физической нагрузке у рабочих нефтегазоразведочной экспедиции выявлено, что все три периода как 90-суточной, так и 52-суточной вахт характеризуются различными уровнями функциональных резервов организма и физической работоспособности.
Так, в 1-м периоде 90-суточной вахты происходит интенсивное использование резервов организма мужчин, когда величина РКРС составляет (75,3 ± 1,8) %. И только во 2-м периоде происходит некоторое увеличение РКРС до (76,3 ± 1,8) %. А в 3-м периоде РКРС уменьшается до (71,6 ± 1,2) % (р < 0,01).
Наряду с этим в 3-м периоде вахты происходит достоверное повышение величин АД систолического (АДС), СДЛА, минутного объема дыхания (МОД), ДО, выделения углекислого газа (ВУГ), ЭРО и снижение величины ИРО (табл. 1).
Таблица 1
Сравнительная характеристика параметров кардиореспираторной системы нефтяников о. Колгуев в состоянии покоя в различные периоды 90-суточной вахты (формула РТО 8 х 16/90 + 30) (М ± т)
Показатель 1-й период (п=13) 2-й период (п=17) 3-й период (п=34)
ИФСК, усл. ед. 2,45 ± 0,26 3,12 ± 0,31 3,51 ± 0,42
МОК, л 3,92 ± 0,19 3,88 ± 0,16 4,08 ± 0,21
УО, мл 52,3 ± 1,33 49,3 ± 1,55 53,1 ± 1,55
ЧСС, уд./мин 75,3 ± 3,15 74,1 ± 2,66 74,9 ± 3,15
АДС, мм рт. ст. 124,6 ± 2,1 *119,7 ± 2,5 126,9 ± 2,6
СДЛА, мм рт. ст. 26,84 ± 0,78 28,31 ± 0,96 29,87 ± 1,34*
ВУГ, мл/кг ■ мин 5,01 ± 0,36 6,29 ± 0,45* *6,29 ± 0,45
ПК, мл/кг ■ мин 5,61 ± 0,38 5,52 ± 0,31 5,65 ± 0,29
МОД, л/мин 7,92 ± 0,46 5,73 ± 0,57** *8,06 ± 0,62
ДО, л 0,56 ± 0,03 0,42 ± 0,04** *0,61 ± 0,05
ЖЕЛ, л 4,84 ± 0.45 4,79 ± 0,51 4,81 ± 0,38
ЧД, мин 13,7 ± 1,24 12,8 ± 0,85 14,8 ± 0,76
ИРО, % 49,5 ± 0,84 48,3 ± 0,67 47,6 ± 0,72*
ЭРО, % 16,2 ± 0,12 16,4 ± 0,21 *17,1 ± 0,15*
Примечание. Различия (звездочки справа — с началом вахты, слева — с серединой вахты) статистически достоверны при * — р < 0,05; ** — р < 0,01.
Известно, что резервные возможности гемодинамики и внешнего дыхания можно выявить при различных видах физических нагрузок, среди которых особенно информативны субмаксимальные нагрузочные тесты с использованием велоэргометра [7, 9, 13].
По мнению Н. М. Амосова [5], мышечная работа в пределах 75—100 % аэробной способности относится к максимальной работе, а нагрузки такой интенсивности в производственных условиях являются «исключительными», мышечная работа в пределах 50—75 % аэробной способности относится к субмак-симальной. На основании этого в 1-м периоде вахты нагрузка на кардиореспираторную систему (КРС) характеризовалась как максимальная, а во 2-м и 3-м — как субмаксимальная.
Реакция КРС на физическую нагрузку показала, что во 2-м периоде вахты отмечались самые высокие, особенно относительно 3-го периода, показатели работоспособности (р < 0,05), а также величина РКРС. Такая динамика физической работоспособности (ФРС) проявлялась более экономичным режимом работы сердечно-сосудистой системы на второй нагрузке во 2-м периоде вахты, в этот же период отмечался и наименьший кислородный запрос (табл. 2).
Потребление кислорода и ряд других показателей сердечной деятельности в условиях относительного покоя и при умеренной (1 Вт/кг) физической нагрузке в динамике вахты практически не изменялись. Можно говорить о повышении ЧСС и АДС в условиях относительного покоя в конце вахты (см. табл. 2). Однако при велоэргометрической нагрузке 2 Вт/кг общие энерготраты организма (потребление кислорода — ПК) в 1-м и 3-м периодах вахты оказались существенно выше, чем в середине вахты. Это определило наряду с выраженным кислородным запросом более высокую величину кислородного долга и относительно низкий КПД мышечной работы в начале и конце вахты (см. табл. 2).
Таблица 2
Сравнительная характеристика показателей физической работоспособности по тесту PWC170 и состояния кардиореспираторной системы у буровиков о. Колгуев в динамике вахтового периода (формула РТО 8 х 16 /90 + 30) (М±т)
Показатель 1-й период (п=13) 2-й период (п= 17) 3-й период (п=34)
PWCl70 кГм/мин ■ кг 13,5±0,40 14,6±0,32 13,5±0,25
МПК, мл/кг ■ мин 38,7±0,75 40,9±0,32 40,2±0,41
МПК, % 84,7±3,08 70,2±3,15 73,21±2,48**
МОК, л (в покое) 3,92±0,19 3,8 8±0,16 4,08±0,21
МОК, л (нагрузка 1) 7,53±0,28 7,95±0,24 7,96±0,24
МОК, л (нагрузка 2) 13,0±0,47 12,2±0,38 13,3±0,33
МОК, л (восстан.) 6,53±0,30 5,29±0,26 6,56±0,18
ВУГ, мл/кг ■ мин (нагрузка 1) 32,0±1,99 29,1±2,18 25,1±1,75
ВУГ, мл/кг ■ мин (нагрузка 2) 34,1±1,77 36,7±1,31 37,2±1,49
ВУГ, мл/кг ■ мин (восстан.) 9,46±0,87 12,1±0,94 11,3±0,75
ПК, мл/кг ■ мин (в покое) 5,61±0,38 5,52±0,31 5,65±0,29
ПК, мл/кг ■ мин (нагрузка 1) 20,5±1,10 20,2±0,41 20,6±0,75
ПК, мл/кг ■ мин (нагрузка 2) 31,3±1,33 28,8±0,84 31,0±0,95
ПК, мл/кг ■ мин (восстан.) 7,84±0,72 8,47±0,46 8,21±0,37
КЗ, мл/кг ■ мин (нагрузка 1) 36,2±2,77 34,2±0,97 33,2±1,64
КЗ2, мл/кг ■ мин (нагрузка 2) 63,4±4,41 51,0±2,62 53,6±1,62
КПД, % (нагрузка 1) 19,2±1,33 18,8±0,53 20,9±0,77
КПД, % (нагрузка 2) 22,4±1,13 23,9±1,28 23,1 ±0,89
Примечание. Различия с началом вахты статистически достоверны при * — р < 0,05; ** — р < 0,01.
Такая направленность изменений энергетики организма находит отражение и в характере реакций на субмаксимальную нагрузку основных показателей гемодинамики. При нагрузочной пробе в 1-м и 3-м периодах вахты отмечаются наиболее высокие величины относительного возрастания ЧСС и АДС (см. табл. 2). Прирост величины минутного объема кровообращения (МОК) в начале и конце вахты по сравнению со 2-м ее периодом оказался менее выраженным, поскольку его увеличение происходило преимущественно за счет субмаксимальной тахикардии при относительно небольшом возрастании систолического выброса крови.
Во 2-м периоде в течение 3 мин отдыха практически все гемодинамические показатели имели более выраженную тенденцию к восстановлению, чем в 1-м и 3-м периодах вахты. Судя по величинам максимального потребления кислорода (МПК) и ВУГ, аэробная емкость и физическая работоспособность в начале и в конце вахты снижались (см. табл. 2). Картина наиболее неблагоприятных изменений сердечной деятельности наблюдалась в 3-м, заключительном, периоде вахтового цикла.
Вклад сердечно-сосудистой и дыхательной систем при обеспечение субмаксимальной физической нагрузки был большим со стороны дыхательной системы. Самые высокие показатели прироста: ВУГ — до 580 %, ПК — до 458 %, МОК — до 233 % и ЧСС
— до 102 %. По распределению в процентах на физическую нагрузку самые большие затраты КРС приходились на 1-й и 3-й периоды вахты, наименьшие выявлены в середине вахтового периода.
Этот напряженный и нерациональный режим функционирования КРС в 1-м и 3-м периодах приводит к
увеличению энергетической стоимости единицы мышечной работы, накоплению кислородной задолженности при восстановлении, снижению физической работоспособности, а в целом — к уменьшению резервных возможностей организма.
Восстановление показателей КРС после стандартной физической нагрузки было замедленным во всех группах обследованных нефтяников. Замедленное пост-нагрузочное восстановление показателей в динамике всего периода 90-суточной вахты свидетельствует о напряженном режиме работы кардиореспираторной системы при данной нагрузке, что согласуется с выводами исследований В. П. Казначеева о дестабилизации функции организма человека в первые полгода адаптации на Севере [12]. Замедленное постнагрузоч-ное восстановление кардиореспираторных показателей и увеличение энергетической стоимости мышечной работы являются проявлением снижения резервов гемодинамики и внешнего дыхания.
Таким образом, при срочной адаптации к условиям Заполярья в динамике 90-суточной вахты в 1-м и 3-м периодах по сравнению со 2-м периодом наблюдается снижение РКРС, увеличение энергетической стоимости мышечной работы, накопление кислородной задолженности при восстановлении, снижение физической работоспособности и в целом уменьшение резервных возможностей организма.
Выявленные особенности функционирования КРС у северян, характеризующиеся снижением физической работоспособности при напряженной деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, указывают на необходимость разработки рациональных режимов труда и отдыха для каждого вида производства в конкретных производственно-климатических условиях. В данном случае целесообразным является сокращение длительности вахты до полутора месяцев с исключением тяжелого физического труда в течение недели после перелета на Север.
При выборе режимов труда и отдыха вахтовиков приходится идти на компромиссные решения, учитывая, с одной стороны, биологические и социальные ограничения, присущие человеку, а с другой — требования производства и особенности технологических процессов [7, 10].
Для изучения закономерностей физиологических реакций кардиореспираторной системы при экспедиционном режиме труда (формула РТО12 х 12/52 + 52) в 2002 году были проведены динамические наблюдения за функциональным состоянием организма нефтяников, выполненные в полевых условиях на о. Колгуев. Динамику функциональных изменений во время 52-суточной вахты при медико-физиологическом исследовании оценивали по результатам проведения комплекса функциональных тестов.
При анализе полученных данных выявляется фазный характер изменения показателей деятельности сердечно-сосудистой системы в зависимости от периода вахты (табл. 3).
Таблица 3
Показатели деятельности сердечно-сосудистой системы нефтяников при экспедиционном режиме труда (формула РТО 12 хП12/52 + 52) (М±т)
п = 61
Показатель Начало вахты Середина вахты Окончание вахты
ЧСС, уд./мин 80,9 ± 1,9 73,8 ± 1,5* 76,6 ±1,6
ЧСС, уд./мин ■ п/нагр. 96,29±2,42 96,63±2,03 102,23±2,24
АДС, мм рт. ст. 130,7 ± 2,5 127,1 ± 2,7 125,3 ± 2,8
АДД, мм рт. ст. 89,1 ± 1,8 83,1 ± 1,9* 84,0 ± 1,9
СДД покой, мм рт. ст. 107,7 ± 1,9 102,1 ± 2,03 100,9 ± 2,2 *
СДД нагр., мм рт. ст. 104,92 ± 1,4 112,2 ± 2,2** 113,6 ±2,2**
СОК, мл 41,3 ± 1,6 48,9 ± 2,1** 46,2 ± 1,8*
МОК, мл/мин 3329,6 ± 134,1 3487,5 ± 198,3 3579,0 ± 177,9
ПСС, дин ■ сек.-1 ■ см-5 2770 ± 138,1 2483,7 ± 161 2480,3 ± 165,3
ИХР, % 19,0 ± 1,5 25,7 ± 2,5* 29,4 ± 2,6**
ИИР, % 15,0 ± 1,1 20,4 ± 2,2* 17,0 ± 1,3
ВРМ, усл. ед. 4,34 ± 0,16 4,65 ± 0,25 4,36 ± 0,23
ИНМ, усл. ед. 10,52 ± 0,34 8,92 ± 0,48** 9,08 ± 0,46*
КЭМ, усл. ед. 0,42 ± 0,02 0,54 ± 0,02*** 0,49 ± 0,02*
Кв, усл. ед. 20,9 ± 1,3 17,1 ± 0,6* 19,6 ± 0,9*
ИФСК, усл. ед. 2,88 ± 0,07 2,71 ± 0,08 2,69 ± 0,07*
Примечание. Различия с началом вахты статистически достоверны при * — р < 0,05; ** — р < 0,01; *** — р< 0,001.
К середине вахтового периода отмечается статистически достоверное (р < 0,05) урежение ЧСС в состоянии покоя. Физиологический смысл урежения ЧСС заключается в сохранении хронотропного резерва, и поэтому сердечно-сосудистой системе предоставляется больший диапазон ответных реакций на предъявляемую ей нагрузку (см. табл. 3). При анализе динамики изменения СДД отмечается гипертензивная реакция в первой половине вахтового периода с последующим снижением СДД к окончанию вахты (р < 0,05). Известно, что поддержание определенного уровня артериального давления является способом, направленным на обеспечение достаточного кровотока, который определяет градиент напряжения кислорода между кровью и тканями [12].
Достаточно высокий уровень СДД в начале, середине и в завершении вахтового периода указывает на напряжение адаптационных механизмов, проявляющееся усилением функции кровообращения.
Более значимым представляется исследование изменений СДД при воздействии дозированной нагрузки в различные периоды вахты. Среднее динамическое давление — один из самых стабильных показателей деятельности сердечно-сосудистой системы, и его изменение при дозированной физической нагрузке у здоровых людей не должно превышать 3—5 мм рт. ст. [4]. В наших исследованиях в качестве дозированной нагрузки использовалась проба Мартине. Если в начале вахты изменение СДД после нагрузки укладывается в нормативные величины, то к середине ее и тем более к окончанию вахтового периода способность удерживать СДД в жестких рамках нормативных показателей значительно снижается. Снижение способности организма удерживать среднее динамическое давление при физической нагрузке является одним из ранних признаков нарушения деятельности аппарата кровообращения.
Особый интерес, исходя из концепции В. П. Казначеева [12] о повышении роли сосудистого тонуса в обес-
печении гомеостазиса сердечно-сосудистой системы в условиях Заполярья, представляло изучение ПСС в динамике вахты. Анализ полученных данных показал, что величина ПСС в начале вахты по сравнению с другими периодами имеет наибольшее значение. Повышение СДД и ПСС в начале вахты в зимне-весенний период указывает на возрастание энергетических затрат и уменьшение эффективности работы сердца в данный период. Это создает более сложные условия обеспечения функции сердечно-сосудистой системы, поскольку возрастает противодействие кровотоку в транспортно-демпферном звене. Тенденция к снижению ПСС в середине вахты и к ее окончанию позволяет сделать вывод об уменьшении противодействия кровотоку в транспортно-демферном звене, а это создает более благоприятные условия для обеспечения функции сердечно-сосудистой системы в эти периоды вахты [10, 11].
Величина МОК, являясь интегральным показателем мощности системы гемодинамики, в наибольшей степени определяет величину доставки кислорода к тканям, уровень максимального потребления кислорода и физическую работоспособность организма. На протяжении вахты величина МОК изменяется незначительно. При этом в начале вахты должный уровень МОК достигается преимущественно за счет ЧСС, а не за счет ударного объема, что является менее экономичным, поскольку более высокая ЧСС сопровождается большим потреблением кислорода и, следовательно, меньшей экономичностью в работе сердца. В середине вахты должный уровень МОК обеспечивается более высоким по сравнению с началом вахты систолическим объемом кровообращения (СОК) (р < 0,01) при уменьшении ЧСС (р < 0,05), что отражает способность сердечной мышцы при прочих равных условиях совершать полезную работу и является более экономичным механизмом по сравнению с увеличением ЧСС.
В конце вахтового периода величина СОК вновь несколько уменьшается (р > 0,05), а ЧСС возрастает (р > 0,05), что отражает более напряженную деятельность сердечно-сосудистой системы и может косвенно указывать на развитие утомления у нефтяников.
Состояние кардиогемодинамики определяется главным образом сердечным выбросом, на величину которого оказывает существенное влияние сократительная функция миокарда [2, 3, 8]. Показатель внешней работы миокарда (ВРМ) у нефтяников в динамике вахты претерпевал незначительные изменения, возрастая к середине вахты (р > 0,05). В свою очередь, ИНМ как ответная реакция на перелет был достаточно высоким в начале вахты, к середине ее величина индекса снизилась (р < 0,01), что может свидетельствовать о «врабатываемости» организма и функционировании сердечно-сосудистой системы в более щадящем режиме. Однако к окончанию вахтового периода отмечается рост (р > 0,05) ИНМ, что может расцениваться как ответная реакция на формирующееся утомление и возможное истощение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы.
Анализ динамики изменения величин Кв и ИФСК позволяет сделать следующие выводы: высокие значения Кв в начале вахты могут свидетельствовать о достаточно значительной степени детренированности сердечно-сосудистой системы нефтяников после периода 52-суточного отдыха, перелета к месту вахты и периода «врабатываемости». Достоверное снижение величины Кв (р < 0,05) к середине вахты указывает на повышение выносливости и тренированности системы кровообращения, а рост ее в конце вахты (р < 0,05) может свидетельствовать о снижении к концу вахтового периода резервных возможностей сердечнососудистой системы и организма в целом.
Величина ИФСК в динамике вахты колеблется в узком диапазоне от (2,88 ± 0,07) до (2,69 ± 0,07) усл. ед., что соответствует состоянию напряженной адаптации (ИФСК = 2,1 — 3,3) [8]. У 20 % обследуемой группы нефтяников к концу вахты величина показателя ИФСК находилась в диапазоне от 3,1 до 3,6 усл. ед., что по оценке состояния здоровья относится к преморбидным состояниям и может проявляться в качественных изменениях уровня здоровья (общее утомление, миокардиодистрофические изменения, повышение артериального давления).
При оценке функционального состояния сердечнососудистой системы в процессе профессиональной деятельности человека выявление физиологических резервов является непременным условием. Оценка функционального резерва должна осуществляться в обычных условиях при использовании стандартных нагрузочных проб, подобранных таким образом, чтобы не вызывать предельного напряжения организма и вероятного в этих условиях срыва [8]. Стандартизация физической нагрузки индивидуализирует получаемые результаты, тогда как индивидуализация нагрузки по функциональному состоянию обследуемого как бы стандартизирует результаты исследований.
Известно, что при снижении функциональных резервов сердечно-сосудистой системы в ответ на дозированную физическую нагрузку часто возникает гипотонический тип реакции, характеризующийся незначительным повышением максимального АД, что является одной из атипических реакций [16]. Эти изменения связаны с тем, что увеличение МОК происходит главным образом за счет учащения ЧСС, в то время как увеличение СОК невелико.
В начале вахты количество таких реакций составило (82,8 ± 6,3) %, к ее середине оно снизилось до (68,5 ± 7,8) % в пользу увеличения нормотонического реагирования сердечно-сосудистой системы на дозированную физическую нагрузку с последующим ростом количества гипотонических реакций к окончанию вахты до (74,3 ± 7,3) %.
Важным представляется тот факт, что атипические ответные реакции возникают у большой группы нефтяников уже с первых дней вахты. Видимо, ответная реакция на сам факт перелета и начало работы формирует «послеполетный стресс», проявляющийся снижением сократительной силы миокарда и появлением
у нефтяников атипических гипотонических реакций в ответ на дозированную физическую нагрузку, что свидетельствует о напряжении компенсаторно-адаптационных механизмов организма с первых дней нахождения нефтяников на вахте [10, 17].
Снижение показателей индекса инотропного резерва (ИИР) и индекса хронотропного резерва (ИХР) в начале вахты свидетельствует о напряженной деятельности сердечно-сосудистой системы как реакции на перелет к месту работы. Достоверное повышение (р < 0,05) величины ИИР в середине вахтового периода свидетельствует о росте миокардиального резерва и повышении сократительной функции миокарда. Снижение ИИР и повышение ИХР в конце вахты (р < 0,01) следует расценивать как снижение резервных возможностей сердечно-сосудистой системы в конце вахтового периода.
При анализе показателей, характеризующих состояние аппарата внешнего дыхания в динамике вахтового периода, установлено урежение дыхания к середине вахтового периода в сравнении с началом и окончанием вахты без выхода за пределы нормы (рисунок).
1=1 ЧД |=МВЛ ЖЕЛ
Динамика показателей функции внешнего дыхания нефтяников по периодам вахты
Урежение частоты дыхания (ЧД) в середине вахты сопровождалось увеличением ЖЕЛ (р < 0,01) и ростом МВЛ (р< 0,05), что, по данным ряда авторов, может свидетельствовать о более оптимальном функционировании системы внешнего дыхания в этот период вахты на фоне больших физических нагрузок в отличие от периода окончания вахты, когда дыхательная система реагирует на утомление увеличением частоты дыхания и уменьшением ЖЕЛ [4].
Максимальная задержка дыхания на вдохе варьировала от 45,9 до 52, 6 с, что может оцениваться как «удовлетворительно» и «хорошо», но только в начале вахтового периода ПР = 1,2 усл. ед., что соответствует норме. Дальнейший рост ПР в середине вахты до (1,32 ± 0,03) усл. ед. (р < 0,01) и к ее окончанию до (1,35 ± 0,03) усл. ед. (р < 0,001) свидетельствует о неблагоприятной реакции сердечно-сосудистой системы на недостаток кислорода [4, 15].
Проба с максимальной задержкой дыхания на выдохе в течение всей вахты оценивалась «неудовлетво-
рительно» (1 < 34 сек.), хотя к середине вахтового периода и отмечалась тенденция к улучшению этого показателя. Это может свидетельствовать о более высоком темпе расходования запасов кислорода в организме нефтяников при экспедиционном режиме труда в Заполярье в эти же периоды вахты.
Таким образом, у нефтяников в качестве первоначального ответа на факт перелета к месту вахты и начало работы наблюдалась активация функционального состояния сердечно-сосудистого комплекса и системы внешнего дыхания, что проявлялось высокой реактивностью параметров сердечно-сосудистой и дыхательной системы, снижением функциональных резервов.
Середина вахтового периода характеризовалась относительной оптимизацией функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной системы.
В конце вахты поддержание функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной системы происходит за счет напряжения резервных возможностей системы кровообращения и дыхания, что может приводить к снижению резервных возможностей кар-диореспираторной системы и организма в целом.
Выявленные в результате динамического исследования физиологические реакции кардиореспираторной системы организма нефтяников при экспедиционном методе труда и режиме 12-часовой работы через 12 часов отдыха в условиях Заполярья позволяют рекомендовать снижение длительности вахтового периода с 52 до 30—35 суток.
Приведенные данные динамического обследования нефтяников при использовании различных РТО позволяют сделать выводы:
1. Независимо от вида РТО наблюдается закономерная периодичность процесса расходования резервов кардио-респираторной системы в динамике вахтового периода.
2. Для разработки оптимальных РТО необходимо исследование динамики расходования резервов кардио-респираторной системы в процессе рабочей смены, восстановление резервов в ходе межсменного отдыха с последующей оценкой эффективности межвахтового отдыха.
Список литературы
1. Авцын А. П. Патология человека на Севере /
А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, А. Г. Милованов и др. — М.: Медицина, 1985. — 416 с.
2. Агаджанян Н. А. Динамика некоторых физиологических показателей человека при вахтово-экспедиционном методе труда в Заполярье / Н. А. Агаджанян // Бюл. СО АМН СССР — 1984. — № 2. — С. 79—83.
3. Агаджанян Н. А. Особенности адаптации сердечнососудистой системы юношеского организма / Н. А. Агаджанян, И. В. Руженкова, Ю. П. Старшинов и др. // Физиология человека. — 1997. — Т. 23, № 1. — С. 93—97.
4. Актуальные проблемы физиологии военного труда / Под ред. проф. В. И. Шостака. — СПб., 1992. — 232 с.
5. Амосов Н. М. Физическая активность и сердце / Н. М. Амосов, Я. Л. Бендет. — Киев: Здоровье, 1989. — 216 с.
6. Аринчин Н. Н. Проблема тензии и тонии в норме и патологии кровообращения / Н. Н. Аринчин // Физиология человека. — 1978. — Т. 4, № 3. — С. 426— 435.
7. Арушанян Э. Б. Адаптация к неблагоприятным экзо-
генным воздействиям / Э. Б. Арушанян // Эколого-физио-логические проблемы адаптации: Тез. докладов
Х Междунар. симп. — М.: Изд-во РУДН, 2001. — С. 39—40.
8. Баевский Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р. М. Баевский. — М.: Медицина, 1979. — 294 с.
9. Горшков С. И. Методики исследований в физиологии труда / С. И. Горшков, З. М. Золина, Ю. В. Матюхин. — М., 1974. — 123 с.
10. Гудков А. Б. Физиологическая характеристика нетрадиционных режимов организации труда в Заполярье / А. Б. Гудков, Ю. Р. Теддер, Ю. Л. Пацевич. — Архангельск, 1998. — 208 с.
11. Гудков А. Б. Физическая работоспособность буровиков при экспедиционном режиме труда в Заполярье /
A. Б. Гудков, Н. Ю. Лабутин, Ю. Р. Теддер // Экологофизиологические проблемы адаптации: Тез. докладов Х Междунар. симп. — М.: Изд-во РУДН, 2001. — 54 с.
12. Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации /
B. П. Казначеев. — Новосибирск: Наука, 1980. — 192 с.
13. Карпман В. Л. Тестирование в спортивной медицине / В. Л. Карпман, З. Б. Белоцерковский, И. А. Гудков. — М.: Медицина, 1978. — 136 с.
14. Лабутин Н. Ю. Физиологическая характеристика резервов гемодинамики и внешнего дыхания при долговременной и срочной адаптации у здоровых мужчин в условиях Европейского Заполярья: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Лабутин Николай Юрьевич. — Архангельск, 2002. — 31 с.
15. Матюхин В. А. Физиология перемещений и вахтовый труд / В. А. Матюхин, С. Г Кривощеков, Д. В. Демин.
— Новосибирск: Наука, 1986. — 198 с.
16. Мозжухин А. С. Характеристика функциональных резервов человека / А. С. Мозжухин // Проблемы резервных возможностей человека. — М., 1982. — С. 43—50.
17. Сарычев А. С. Состояние сердечно-сосудистой системы нефтяников при экспедиционном режиме труда в Заполярье / А. С. Сарычев // II Всерос. университетская науч.-практ. конф. по медицине: Сб. материалов / Под общ. ред. проф. В. Г. Сапожникова. — Тула, 2003. —
C. 127—128.
REACTION OF CARDIORESPIRATORY SYSTEM OF OIL INDUSTRY WORKERS TO EXPEDITION WORK REGIME IN POLAR REGION
А. B. Gudkov, А. S. Sarychev, *N. Yu. Labutin
Northern State Medical University,
*Pomor State University named after M. V. Lomonosov, Arkhangelsk
With the use of the generally accepted methods, the study of physiological reactions of the cardiorespiratory system in oil industry workers on island Kolguev by the expedition work regime in the Polar region by the use of different work and rest regimes has been carried out. There have been detected the physiological indices that reliably showed the state of tension of compensatory mechanisms in work of the cardiorespiratory system of oil industry workers during watch periods. On the grounds of the physiological criteria, the recommendations for reduction of oil industry workers’ watch period have been formulated.
Key words: the Polar region, the expedition work regime, the cardiorespiratory system, the optimum work and rest regime.
