Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время врачи, работающие в сфере авиационной медицины, в своей практической деятельности могут сталкиваться с высотной декомпрессионной болезнью (ВДБ) при осуществлении медицинского обеспечения высотных полетов, а также барокамерных испытаний и тренировок.
Этиология и патогенез этого заболевания были достаточно хорошо изучены в ходе многочисленных исследований, активно проводившихся во второй половине прошлого столетия (Бресткин А.П. 1952; Граменицкий П.М., 1974) За этот период были разработаны основные принципы и методы диагностики и профилактики высотной декомпрессионной болезни (Катунцев В.П., 1996). Их внедрение в повседневную практику медицинского обеспечения позволило практически полностью исключить вероятность возникновения высотных декомпрессионных расстройств у летного состава. В связи с этим разработке принципов непосредственно лечения высотной декомпрессионной болезни было уделено относительно скромное внимание.
Вместе с тем статистика последних лет, как в нашей стране, так и за рубежом демонстрирует увеличение количества авиационных происшествий, причиной которых прямо или косвенно стала высотная декомпрессионная болезнь. В России, в частности, за последние шесть лет произошли две авиакатастрофы, которые являются следствием в числе прочего высотной декомпрессионной болезни - Су-25 в 2006 году и МиГ-29 в 2009 году приведшие к гибели летчиков (Гусев А., 2011). На Всеармейской конференции «Актуальные проблемы авиационной медицины», проходившей в 2010 году, руководитель Департамента службы безопасности полетов авиации Вооруженных сил Российской Федерации Байнетов С.Д. уделил особое внимание этим авиационным катастрофам.
По данным сводки, приведенной S. Jersey et al. в 2011 году, за семилетний период с 2002 по 2009 годы в Вооруженных Силах США случаи возникновения высотной декомпрессионной болезни ежегодно регистрировались в два раза чаще, чем за предыдущие 47 лет, с 1954 по 2001 годы.
Увеличению риска развития декомпрессионного внутрисосудистого газообразования (ДВГО) во время авиационных полетов в последнем десятилетии способствует возросшая интенсивность их выполнения. Кроме того, в медицинском обеспечении полетов возросла роль авиамедицинской эвакуации (Лизогуб И.Н., Корбут В.Б., 1999), которая имеет свои особенности, обусловленные влиянием на организм человека пониженного атмосферного давления, и опасна развитием ВДБ (Боченков А.А., Яменсков В.В. и др., 2010). Помимо этого, увеличилась частота использования частных самолетов с негерметичной кабиной, способных набирать высоту более 5000 м. При выполнении полетов на больших высотах в таких летательных средствах имеется высокий риск развития высотной декомпрессионной болезни (Black W., DeHart R., 1992), в том числе с летальным исходом (Neubauer Y. et al., 1988).
На целесообразность применения гипербарической оксигенации (ГБО) как патогенетического метода лечения декомпрессионного внутрисосудистого газообразования (ДВГО) указывали многие авторы (Мясников А.А., Кулешов В.И., 2002; Следков А.Ю., Довгуша В.В., 2003; Головяшкин Г.В., Глушков В.А., 2006; Ушаков И.Б., Черняков И.Н., Шишов А.А., 2007; Чернов В.И., Мясников А.А., и др., 2012; Шитов А.Ю., Зверев Д.П., 2012). По сей день в нашей стране этому методу уделялось недостаточно внимания со стороны исследователей, в связи, с чем в настоящее время необходима разработка обоснования выбора режимов ГБО для лечения ВДБ.
Цель исследования
Обосновать выбор режимов гипербарической оксигенации для лечения высотной декомпрессионной болезни.
Задачи исследования
-
Определить целесообразность использования гипербарической оксигенации для лечения высотной декомпрессионной болезни в зависимости от степени разрежения атмосферы и режима кислородного обеспечения организма
-
Разработать схему гипербарической оксигенации для лечения высотной декомпрессионной болезни легкой степени тяжести и оценить её эффективность
-
Разработать схему гипербарической оксигенации для лечения высотной декомпрессионной болезни средней и тяжелой степени тяжести и оценить её эффективность
Научная новизна
Впервые показано, что при имитации полета МиГ-29 в разгерметизированной кабине на высотах 11000 и 12000 метров, высотная декомпрессионная болезнь у животных возникает в 45 – 70% при штатной работе кислородно-дыхательной аппаратуры. При отказе её работы на 10 минут вероятность возникновения высотных декомпрессионных нарушений возрастает до 90% случаев, а её тяжесть - на 30%.
Установлено, что признаки высотно-декомпрессионных расстройств сохраняются у 15 – 60% животных в течение суток в зависимости от высоты и кислородного обеспечения полета. При этом риск возникновения летального исхода составляет 5 – 10%.
Сохранение ультразвукового сигнала Допплера от декомпрессионного внутрисосудистого газообразования у животных в течение трех часов и более является неблагоприятным признаком развития высотной декомпрессионной болезни.
Разработаны и апробированы на животных схемы проведения гипербарической оксигенации для лечения высотной декомпрессионной болезни легкой, средней и тяжелой степени тяжести.
Практическая значимость
Установлено, что гипербарическая оксигенация при барометрическом давлении 0,3 МПа и изопрессии в течение 30 минут (схема № 1) полностью купирует у животных симптомы высотной декомпрессионной болезни легкой степени тяжести при применении в течение первого часа после «полета». Эффективность применения данной схемы через 24 часа снижается до 61,5%.
Доказано, что гипербарическая оксигенация при барометрическом давлении в 0,3 МПа и изопрессии в течение 70 минут с двумя пятиминутными перерывами на дыхание воздухом с целью предотвращения риска возникновения кислородной интоксикации (схема № 2) полностью купирует симптомы высотной декомпрессионной болезни средней и тяжелой степени тяжести у животных. Данная схема лечения эффективна при применении в течении суток после «полета».
Разработаны схемы ГБО № 1 и № 2, как основной метод для лечения высотной декомпрессионной болезни различной степени тяжести. Данные схемы успешно прошли апробацию на животных, и могут быть рекомендованы для дальнейших исследований возможности их применения для лечения высотной декомпрессионной болезни у человека.
Положения, выносимые на защиту
1. При имитации полета самолета на высотах 11000 и 12000 метров с разгерметизированной кабиной при дыхании 100% кислородом у животных развиваются симптомы высотной декомпрессионной болезни в 45 – 70% в зависимости от высоты. При 10 минутном нарушении работы кислородно-дыхательной аппаратуры вероятность возникновения высотной декомпрессионных нарушений возрастает до 90% случаев, а их тяжесть усиливается на 30%. Признаки высотно-декомпрессионных нарушений сохраняются у 15 – 50% животных в течение суток в зависимости от высоты и кислородного обеспечения полета. При этом риск возникновения летального исхода составляет 5 – 10%.
2. Применение гипербарической оксигенации по схеме №1 (Р = 0,3 МПа, изопресия 30 минут) купирует признаки декомпрессионной болезни легкой степени тяжести в первый час после «полета». Гипербарическая оксигенация по схеме №2 (Р = 0,3 МПа, изопрессия 70 минут с двумя пятиминутными перерывами на дыхание воздухом) наиболее эффективна для лечения высотной декомпрессионной болезни средней и тяжелой степени.
Апробация работы
Основные материалы работы доложены на Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные проблемы авиационной медицины» (Санкт-Петербург, 2010); научно-практической конференции с международным участием, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова «Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее» (Санкт-Петербург, 2010); VIII Всеармейской научно-практической конференции «Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных» (Санкт-Петербург, 2012); на заседании секции Авиационной и космической медицины Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков и фармакологов им. И.М. Сеченова (Санкт-Петербург, 2012).
Реализация результатов исследования
Результаты работы реализованы в темах НИР шифр «Оксигенация» и «Аппаратура». Материалы исследования используются в учебном процессе по дисциплинам "Авиационная и космическая медицина с физиологией летного труда" и "Физиология военного труда" на кафедре авиационной и космической медицины и кафедре физиологии подводного плавания Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. По результатам работы внедрено 3 рационализаторских предложения.
Публикации
Материалы исследования опубликованы в 11 печатных работах, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно спланированы исследования, получены, обработаны и проанализированы экспериментальные данные.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст включает 22 таблицы и 23 рисунка. Список литературы содержит 225 литературных источников, из которых 140 отечественных и 85 иностранных.
