Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях приобретают фундаментальное значение комплексные исследования популяции человека как части природы во взаимоотношении с окружающей его средой обитания (Н.А. Агаджанян, 1994).
Взаимодействие человека со средой обитания серьезным образом изменило облик планеты. На сегодняшний день не представляется возможным в ближайшем будущем оздоровление территории России и замены старых технологий на экологически чистые. Поэтому наряду с решением этих очевидных задач, необходимо использование второго пути - внедрение методов, направленных на повышение устойчивости человека к экстремальным факторам среды (Р.Б. Стрелков, А.Я. Чижов, 1997). Очевидно, что направление, связанное с повышением внутренней резистентности организма, становится весьма актуальным для жителей крупных городов и лиц, работающий на вредных производствах, то есть в тех условиях, когда полное устранение имеющихся негативных экологических факторов практически не возможно. Практическая реализация направления повышения резистентности организма предполагает мониторинг наиболее важных функциональных систем организма и контролируемое тренирующее воздействие на данные системы (А.Я. Чижов, 1998).
Сформулированные рядом исследователей (P.M. Баевский и соавт. 1979-1984, Akselrod S. et al 1981-1985 и др.) представления о вариабельности сердечного ритма, как об интегральном показателе степени функциональной напряженности основных регуляторных систем организма, позволяют использовать метод кардиоинтервалометрии как для оценки исходного состояния и динамики восстановления резистентности организма, так и для управления тренирующим воздействием.
Метод прерывистой нормобарической гипокситерапии (ПНГ), разработанный в нашей стране Р.Б. Стрелковым и А.Я. Чижовым (1971-1997), широко применяется для повышения неспецифической резистентности организма к повреждающим факторам - ионизирующей радиации, ишемии тканей и органов; используется в клинике для лечения ряда заболеваний, среди которых бронхиальная астма, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки. В практике нормобарическая гипоксите-рапия осуществляется прерывистым вдыханием пациентом газовой гипокси-ческой смеси, содержащей 10% кислорода - ГГС-10 (обычно 3-6 минут гипок-сического воздействия чередуется с 3-6 минутами отдыха). По ряду наблюдений, прерывистый режим вдыхания смеси позволяет имитировать естественную физиологическую цикличность состояния умеренной гипоксии, связанную с автоколебаниями регуляторных систем, ответственных за тканевое дыхание. Вместе с тем, представляется, что в настоящее время методика нормобарической гипокситерапии в части подбора длительности и кратности гипоксического воздействия основана лишь на эмпирических наблюдениях и часто не учитывает индивидуальных особенностей конкретных больных.
Можно предположить, что управление процессом гипокситерапии с учетом характеристик естественных физиологических циклов активности систем, связанных с внешним и тканевым дыханием, может существенно повы-
сить эффективность нормобарической гипокситерапии. В качестве параметра, наблюдение за которым позволит учитывать характеристики этих циклов, а также параметра, оценивающего повышение внутренней резистентности организма целесообразно использовать один из ритмических процессов организма - изменение вариабельности сердечного ритма.
В настоящее время, использование параметров вариабельности сердечного ритма для управления прерывистой нормобарической гипокситерапией и мониторинга изменения резистентности организма остается практически не изученным, несмотря на перспективность такого подхода.
Цель работы. Повысить эффективность гипоксической стимуляции неспецифической резистентности организма на основе изучения авторегуля-торных механизмов кардиореспираторной системы и разработки метода гипокситерапии с использованием принципов биологической обратной связи.
Задачи исследования.
-
Исследовать реакцию сердечно-сосудистой и дыхательной систем на гипоксическую гипоксию посредством анализа вариабельности сердечного ритма.
-
Определить параметры вариабельности сердечного ритма, отражающие индивидуальный авторегуляторныи гипоксическии цикл.
-
Оценить эффективность гипокситерапии, проводимой в режиме сумма-ции колебаний авторегуляторного гипоксического цикла и цикла внешнего гипоксического воздействия.
-
Изучить возможность нахождения индивидуальных параметров оптимального дыхания в процессе проведения нормобарической гипокситерапии, исходя из данных мониторинга вариабельности сердечного ритма.
-
Сопоставить эффективность воздействия традиционной прерывистой нормобарической гипокситерапии и разработанной на основе данных настоящего исследования методики - резонансной прерывистой нормобарической гипокситерапии у больных с бронхиальной астмой.
Научная новизна.
Епервые найдена совокупность кардиоинтервалометрических признаков развивающегося гипервентиляционного синдрома (ГВС). Обоснованы методы подавления амплитудного, частотного и фазового ГВС и уменьшения степени вегетативного напряжения под контролем динамики кардиоинтервалометрических признаков ГВС. Определены кардиоинтервалометрические показатели - гипоксические маркеры искусственного гипоксического цикла. Выявлено, что индивидуальный авторегуляторныи гипоксическии цикл может быть определен по данным математического анализа показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР). Показано, что гипокситерапия, проводимая методом суммации колебаний индивидуального авторегуляторного гипоксического цикла и цикла внешнего гипоксического воздействия, обладает более высокой эффективностью по сравнению с традиционной ПНГ. Доказана физиологичность использования смеси ГТС-10. Показана возможность использования параметров вариабельности сердечного ритма для управления прерывистой нормобарической гипокситерапией и комплексного монито-
ринга функциональных систем организма.
Впервые обоснован метод резонансной прерывистой нормобарической гипокситерапии, использующий методику суммации индивидуального авторе-гуляторного гипоксического цикла с циклом внешнего гипоксического воздействия; методику нахождения параметров оптимального управляемого дыхания, а также показана его большая эффективность по сравнению с традиционной гипокситерапией на примере лечения больных бронхиальной астмой.
Теоретическая и практическая значимость работы.
-
Математический анализ показателей ВСР может быть использован для управления прерывистой нормобарической гипокситерапией с целью повышения резистентности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды и комплексного медико-экологического мониторинга основных функциональных систем организма
-
Результаты проведенной работы дают основания рекомендовать к широкому внедрению нового метода гипокситерапии -резонансной прерывистой нормобарической гипокситерапии, отличающейся от известных более высокой эффективностью вследствие:
использования явления суммации индивидуального авторегуляторного гипоксического цикла с циклом внешнего гипоксического воздействия,
подавления гипервентиляционного синдрома, возникающего во время и после сеансов традиционной гипокситерапии, за счет автоматического нахождения оптимальных параметров управляемого дыхания и устранения амплитудного, фазового и частотного диспное.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Метод прерывистой нормобарической гипокситерапии является эффек
тивным методом повышения резистентности организма к неблагоприятным
факторам среды, профилактики и лечения широкого круга заболеваний в том
числе больных с обструктивными заболеваниями легких, однако, в настоя
щее время при проведении ПНГ:
а) не учитываются характеристики индивидуального физиологического
авторегуляторного гипоксического цикла (ФАРГ-цикла),
б) не осуществляется контролируемое управление внешним дыханием
при появлении амплитудного, фазового и частотного диспное.
Данные факторы не позволяют в достаточной мере осуществлять индивидуальный подход при выборе режимов ПНГ.
2. Знания об индивидуальном ФАРГ-цикле позволяют выбрать наиболее
адекватный режим ПНГ, при котором:
а) максимально возрастает степень вегетативного контроля кардиореспи-
раторной системы,
б) купируется гипервентиляционный синдром при проведении ПНГ и вы
рабатывается эффективный паттерн внешнего дыхания, исходя из реакций
кардиореспираторной системы, определяемых на основе мониторинга пара
метров вариабельности сердечного ритма.
Эффективное управление режимами ПНГ и внешним дыханием с использованием корригирующей биологической обратной связи позволяет создать новый метод - резонансную прерывистую нормобарическую гипокситерапию
(РПНГ).
3. Метод резонансной прерывистой нормобарической гипокситерапии существенно повышает эффективность гипокситерапии благодаря использованию новых знаний об индивидуальном ФАРГ-цикле и о методике управления внешним дыханием по данным анализа ВСР.
Апробация работы.
. Материалы диссертации доложены на конференции кафедр экологического мониторинга и прогнозирования и экологии человека экологического факультета РУДН.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем и структура диссертации: