ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ космічного ПОЛЬОТУ — тема наукової статті з біології з журналу — Фізіологія людини

17.11.2017

наукова стаття по темі ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ космічного ПОЛЕТА Біологія

ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ космічного ПОЛЬОТУ - тема наукової статті з біології з журналу - Фізіологія людини

Текст наукової статті на тему «ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ космічного ПОЛЬОТУ»

ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ

© 2010 г. А. Р. Котовська, Г. А. Фоміна

ГНЦРФ — Інститут медико-біологічних проблем РАН, Москва Надійшла до редакції 02.03.2009 р

Метою даної роботи був аналіз і узагальнення матеріалів досліджень гемодинаміки, виконаних протягом 20 років на орбітальних станціях Салют-7 і МИР у 26 космонавтів в польотах тривалістю від 8 до 438 діб. Наведено дані ультразвукових досліджень серця, артеріальних і венозних периферичних судин в різних областях тіла, вивчення ємності вен нижніх кінцівок за допомогою оклюзійної плетизмографии. Встановлено, що в стані спокою найбільш значущі параметри гемодинаміки, а саме насосна функція серця, кровопостачання мозку, а також інтегральні показники — артеріальний тиск і частота серцевих скорочень — були самими &# 34; захищеними&# 34; і залишалися стабільними при тривалому перебуванні в невагомості. Відсутність гравітаційних стимулів призводило до зниження резистентності артеріальних судин практично в усіх судинних регіонах нижче рівня серця, тобто антигравітаційний розподіл судинного тонусу в невагомості поступово втрачалося як незатребувана. Найбільш схильною до впливу невагомості була венозна гемодинаміка, де зміни виявлялися раніше і були виражені сильніше, ніж в артеріальній частині судинного русла. Виявлено уповільнення венозного повернення, зниження опору судин нижньої половини тіла, збільшення ємності венозної мережі ніг. При функціональної пробі з впливом негативного тиску на нижню половину тіла виявлялося погіршення гравітаційно-залежних реакцій, яке наростало в міру збільшення тривалості космічного польоту. Детрит-вання серцево-судинної системи чітко виявлялася при поверненні до умов земної гравітації зниженням переносимості перевантажень на етапі спуску з орбіти і ортостатич-ської нестійкістю в післяполітний періоді. Отримані в ході досліджень об’єктивні дані підтвердили багатофакторний генез ортостатичної нестійкості в ході космічних польотів, що включає перерозподіл крові, зміни регуляції судинного тонусу артеріальних і венозних судин нижніх кінцівок і гиповолемию.

Ключові слова: мікрогравітація, детренированность серцево-судинної системи, периферичний кровообіг, ортостатична стійкість, венозна гемодинаміка.

Незважаючи на величезний досвід, накопичений в вітчизняних та зарубіжних представництв, функціонування серцево-судинної системи людини в умовах космічного польоту до сих пір залишається в центрі уваги і є одним з пріоритетних напрямків космічної медицини [1, 2].

У цій статті представлений аналіз матеріалів досліджень гемодинаміки, виконаних в умовах невагомості.

Дослідження гемодинаміки космонавтів виконувалися в стані відносного спокою і при функціональному тесті з впливом негативного тиску на нижню половину тіла до, під час і після космічних польотів на орбітальних станціях Салют-7 і СВІТ за допомогою апаратури, розробленої у Франції.

З 1982 по 1999 рр було проведено понад 200 комплексних досліджень гемодинаміки у 26 космонавтів в польотах різної тривалості (від 8 до 438 діб), з використанням сучасних методів дослідження (ультразвукової ехокардіографії, 2Е-зхографіі судин внутрішніх органів, до-пплер-флоуметрии, оклюзійної аероплетізмографіі). В цілому використовувалися стандартні методики досліджень, однак специфічні завдання і умови досліджень в космічних польотах (КП) зажадали розробки спеціальних пристосувань для моніторної реєстрації під час функціональних тестів. Стан ортостатичної стійкості під час КП контролювалося за допомогою тесту з впливом негативного тиску на нижню половину тіла (ОДНТ), певною мірою імітує ортостатичне переміщення крові. Тест складався з трьох ступенів: — 25 мм рт. ст. — 5 хв, — 35 мм рт. ст. — 1 хв, — 45 мм рт. ст. — 5 хв.

Таблиця 1. Кореляція змін кінцево-діастолічного об’єму лівого шлуночка серця (КДО) і опору ниркових артерій (Я геп) з динамікою загальної рідини тіла (ОЖТ) в тривалих космічних польотах (КП)

Період дослідження КДО Я геп ОЖТ

До польоту 0 ± 1.36 0 ± 1.863 0

КП 1 місяць 11.20 ± 3.69 13.80 ± 4.48 8.4

КП 3 місяці 9.26 ± 3.13 10.28 ± 3.42 9.3

КП 4-6 місяців 8.62 ± 1.37 14.05 ± 3.07 9.4

Після польоту 5-9 доби 3.89 ± 3.21 2.69 ± 2.82 5.2

Коефіцієнт кореляції г з динамікою ОЖТ 0.95 0.90

Примітка. Зміни всіх показників наведені у відсотках до вихідного стану до польоту.

На всьому протязі тесту вироблялося монітор-ве ультразвукове дослідження кровотоку аорти, середньої мозкової (СМА) і стегнової (БА) артерій. Розраховувалися ударний викид, об’ємний кровотік і індекс резистентності СМА і БА, співвідношення кровотоку СМА і БА і індекс дефіциту мозкового кровотоку, що відображає сумарне зниження кровотоку по СМА за 5 хв впливу розрідження -45 мм рт. ст., в порівнянні з 5 хв спокою до проби. Ємність і розтяжність вен гомілки оцінювалася за даними оклюзійної аероплетізмографіі гомілки. За допомогою повітряної вимірювальної манжети реєструвалися зміни обсягу гомілки при створенні окклюзионного тиску — 10, 20, 30, 40, 50 і 60 мм рт. ст.

Результати досліджень були оброблені методами варіаційної статистики. Зміни вважалися достовірними при рівні значімостір < 0.05. Референтної точкою для оцінки змін були передпольотний дослідження кожного з космонавтів.

Методика досліджень була схвалена комісією з біоетики ГНЦ РФ — ІМБП РАН. Всі космонавти, які брали участь в дослідженнях, були ознайомлені з їх методикою і підписали Інформована згода на участь в дослідженнях.

Дослідження гемодинаміки в стані спокою

Зміни в стані спокою традиційних показників загальної гемодинаміки — частоти серцевих скорочень (ЧСС) і артеріального тиску (АТ) в ході космічного польоту в основному були незначними. У період з 1 по 3 місяць перебування в невагомості за даними ехокардіографії (ЕхоКГ) відзначені індивідуальні різноспрямовані зміни ударного викиду серця (УВ) і хвилинного обсягу кровообігу (МОК). До 4-6 місяця КП у всіх обстежених космонавтів проявилася статистично значуща (р < 0.05) тенденція до зменшення УВ і МОК.

За даними ЕхоКГ відзначено зменшення конеч-но-діастолічного об’єму (КДО) лівого шлуночка

ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ космічного ПОЛЬОТУ - тема наукової статті з біології з журналу - Фізіологія людини

серця в порівнянні з передпольотної величиною. Протягом першого місяця польоту це зменшення було невеликим (3-6%), з тенденцією до наростання до 8-10% до 5-6 місяця польоту. Високий ступінь кореляції (r = 0.95) між динамікою цього показника і кількістю загальної рідини тіла (за даними В.Б. Носкова з співавт. [3]) дозволяє припустити, що причиною зниженого наповнення камер серця з’явилася гіповолемія, отмечавшаяся протягом усього періоду перебування в невагомості [3, 4] (табл. 1).

У свою чергу, зниження КДО було найбільш імовірною причиною деякого зменшення ударного викиду. Фракція викиду (ФВ) лівого шлуночка (ФВ = УВ / КДО) у всіх проведених дослідженнях залишалася в межах норми: зміни від 69 ± 2% до польоту до 64 ± 2% при перебуванні в невагомості півроку і більше, з нашої точки зору, не можуть розцінюватися як значущі. Вже на 1-3 добу після повернення на Землю ФВ практично відповідала передпольотного величинам. При ультразвукових дослідженнях серцево-судинної системи в польотах різної тривалості, що проводилися нами на протязі майже 20 років, не було зареєстровано жодного випадку зниження насосної функції серця [5].

Аналогічні дані про зниження УВ і ФВ у американських астронавтів в кінці тривалих (до 144 днів) космічних польотів отримали Д. Мартін і співавт. [6]. Однак вони схильні інтерпретувати їх як свідчення зниження скорочувальної здатності міокарда в тривалих польотах, не дивлячись на швидке відновлення обох показників уже в перші дні після посадки. Вважаємо, що тенденцію до зменшення УВ при незначному зниженні ФВ все ж слід розглядати як прояв гіпокінетичного синдрому в умовах гіповолемії.

Доказом того, що насосна функція серця в тривалих польотах зберігається на хорошому рівні, є фізична можливість виконання космонавтами під час польоту великого обсягу фізичних тренувань і величезної кількості робіт, пов’язаних зі значними фізично-

Мал. 1. Поперечний перетин яремної вени до польоту

(А) і на 5-й місяць польоту (Б).

ми навантаженнями (наприклад, декількох виходів у відкритий космос за один політ).

За даними ультразвукових досліджень магістральних артеріальних і венозних судин було виявлено суттєвого впливу невагомості на периферичнугемодинаміку, як артеріальну, так і венозну, причому зміни мали яскраво виражені особливості в областях, розташованих вище і нижче рівня серця [7].

В умовах земної гравітації високий тонус артеріальних судин нижньої половини тіла людини і низький опір в церебральних, легеневих і ниркових судинах забезпечують повноцінне кровопостачання життєво важливих органів. В невагомості кров перерозподіляється з області високої резистентності судин в зони низького опору, що ініціює усі наступні зміни в серцево-судинній системі, в тому числі і зміни судинного тонусу. З відділів серцево-судинної системи, розташованих вище рівня серця, найбільший інтерес викликає цервіко-Цефал-чна гемодинаміка (кровообіг в області голови та шиї). Були досліджені резистентність і кровотік загальних сонних артерій, а також кровонаповнення і параметри кровотоку яремних вен. Внутрішньомозкової кровотік оцінювався за даними дослідження середньої мозкової артерії (однієї з артерій Вілізієва кола). Характерним для невагомості і значущим для мозкового кровообігу було спостерігалося у всіх космонавтів з перших днів польоту істотне, на 25-35% п

Для подальшого прочитання статті необхідно придбати повний текст. Статті надсилаються в форматі PDF на зазначену при оплаті пошту. Час доставки становить менше 10 хвилин. Вартість однієї статті — 150 рублів.

Пoхожіе наукові роботи по темі «Біологія»

КОТОВСЬКА А.Р., ФОМІНА Г.А. — 2013 р

ЖЕРНАВКОВ А.Ф., КОТОВСЬКА А.Р., почуя В.І., ФОМІНА Г.А. — 2008 р

Джерело: ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ І ДЕЗАДАПТАЦІЇ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ космічного ПОЛЬОТУ — тема наукової статті з біології з журналу — Фізіологія людини

Також ви можете прочитати