Психофизиологическое обоснование применения гипоксической тренировки для коррекции пограничных функциональных состояний авиационных специалистов

На правах рукописи

МИХЕЕВА

Гульчачак Фаниловна

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ПОГРАНИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

14.03.08 – авиационная, космическая и морская медицина

19.00.02 – психофизиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург

2012

Работа выполнена в ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

Научные руководители:

доктор медицинских наук, доктор психологических наук профессор

Благинин Андрей Александрович

доктор медицинских наук доцент

Жильцова Ирина Игоревна

Официальные оппоненты:

декан факультета подготовки гражданских врачей ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ доктор медицинских наук доцент

Попов Вячеслав Игоревич

заведующий кафедрой медико-валеологических дисциплин факультета безопасности жизнедеятельности Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена доктор медицинских наук профессор

Буйнов Леонид Геннадиевич

Ведущая организация: - Федеральное государственное учреждение здравоохранения «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова» МЧС России.

Защита состоится 25 декабря 2012 года в 14-00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.03 при ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ по адресу: 194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева д. 6

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ

Автореферат разослан ____________ 2012 г.

Ученый секретарь совета

доктор медицинских наук профессор

Дергунов Анатолий Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Профессиональная деятельность авиационных специалистов характеризуется высокой эмоциональной насыщенностью, ответственностью и когнитивной сложностью на фоне воздействия различных неблагоприятных факторов. Техника все более и более совершенствуется, но ее эффективное применение, в конечном итоге, зависит от человека, который становиться менее надежным звеном, чем техническая составляющая этих систем (Ступаков Г.П., Ушаков И.Б. 1993; Пономаренко В.А., 1993; Хоменко Н.Н. с соавт., 1993; Ушаков И.Б., Зорилэ В.И., 2001; Новиков В.С, 2001, Зинкин В.Н., 2012 и др.). Факторы военного труда оказывают негативное воздействие на здоровье и функциональное состояние организма. Это проявляется в выраженном ухудшении их психофизиологического состояния, появлении пограничных функциональных состояний, которые могут продолжаться длительное время и переходить в болезнь, поэтому своевременная диагностика и их коррекция является одним из актуальнейших вопросов военной медицины (Новиков В.С., Горанчук В.В., 1994; Благинин А.А., 2005; и др.). Для пограничных функциональных состояний характерно снижение устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, что может сопровождаться ухудшением профессиональной деятельности.

Многочисленными исследованиями показана высокая эффективность применения гипоксической тренировки для улучшения функционального состояния, работоспособности и качества жизни здорового человека. (Лустин С.И., 1994; Синькевич И.В., 1998; Горанчук В.В. с соавт., 2003; Кулешов В.И. с соавт., 2003; Калтыгин М.В., 2007; Благинин А.А. с соавт., 2009; Жильцова И.И. с соавт., 2010 и др.).

Корректирующее влияние гипоксической тренировки на пограничные функциональные состояния, а так же ее эффективность для повышения переносимости факторов полета исследованы недостаточно.

Цель исследования. Целью исследования является психофизиологическое обоснование применения гипоксической тренировки для коррекции пограничных функциональных состояний авиационных специалистов.

Задачи исследования

1. Оценить влияние гипоксической тренировки на умственную работоспособность авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями.

2. Исследовать динамику психофизиологических показателей в процессе гипоксической тренировки у лиц с нормальными и пограничными функциональными состояниями.

3. Оценить эффективность гипоксической тренировки для повышения переносимости факторов полета.

Научная новизна. Впервые установлено, что гипоксическая тренировка восстанавливает исходный уровень профессионально важных качеств авиационных специалистов у лиц с пограничными функциональными состояниями: устойчивость, распределение и переключение внимания, объем оперативной памяти, скорость мыслительных процессов.

Гипоксическая тренировка улучшает умственную работоспособность и функцию анализаторов за счет оптимизации силы, подвижности и сбалансированности процессов возбуждения и торможениям ЦНС у авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями.

Использование гипоксической тренировки у авиационных специалистов с изменениями функционального состояния организма на уровне пограничных повышает переносимость факторов полета: авиационного шума и статокинетических воздействий.

Практическая значимость. Обосновано использование гипоксической тренировки для повышения умственной работоспособности авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями. Установлена эффективность применения гипоксической тренировки для сохранения операторской работоспособности у лиц с пограничными функциональными состояниями в условиях действия авиационного шума.

Для включения в программу наземной подготовки летного состава высокоманевренных самолетов обосновано использование гипоксической тренировки с целью сохранения восприятия и переработки информации, расширения функциональных резервов организма, снижения вестибуловегетативных реакций при статокинетических воздействиях.

Показана целесообразность применения курса гипоксической тренировки в комплексе восстановительных мероприятий для повышения устойчивости к действию факторов полета.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У авиационных специалистов с изменениями функционального состояния организма на уровне пограничных гипоксическая тренировка улучшает когнитивные психические процессы. При этом повышаются показатели переключаемости, устойчивости, распределения внимания, объема оперативной памяти, улучшается мышление.

2. Гипоксическая тренировка авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями оптимизирует функции анализаторов и восстанавливает уравновешенность процессов возбуждения и торможения в ЦНС до уровня, характерного для здоровых лиц.

3. Гипоксическая тренировка положительно влияет на качество следящей и сложной сенсомоторной деятельности операторов в условиях длительного воздействия авиационного шума и оказывает защитный эффект на функцию слухового анализатора.

4. Гипоксическая тренировка повышает устойчивость к вестибулярным воздействиям, снижая вестибуловегетативные реакции, продолжительность нистагма, расширяет функциональные резервы кардиореспираторной системы, сохраняет скорость восприятия и переработки информации зрительного анализатора.

Апробация работы. Основные материалы доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы военной медицины, обитаемости и профессионального отбора» (Санкт-Петербург, 2011), на Юбилейной научно-практической конференции «Минобороны России: Традиции и перспективы развития» (Санкт-Петербург, 2011), 8-й Всеармейской научно-практической конференции «Баротерапия в комплексном лечении раненных, больных и пораженных» (Санкт-Петербург, 2012), Международной конференции «Охрана здоровья военнослужащих в региональных военных, климатических и эпидемиологических условиях» (Санкт-Петербург, 2012), заседании секции авиационной и космической медицины Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков и фармакологов им. И.М. Сеченова (Санкт-Петербург, 2012).

Реализация результатов исследования

Материалы исследования используются в учебном процессе по дисциплине «Авиационная и космическая медицина с физиологией летного труда» и «Физиология военного труда» на кафедре авиационной и космической медицины ВМедА.

Публикации. Материалы исследования опубликованы в 6 печатных работах, из которых 1 в цитируемом журнале по перечню ВАК.

Личный вклад автора. Автором самостоятельно спланированы исследования, получены, обработаны и проанализированы экспериментальные данные.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст включает 33 таблицы. Список литературы содержит 179 литературных источников, из которых 154 отечественных и 25 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа выполнена на кафедре авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова.

В первой главе на основании результатов анализа литературных источников была обоснована актуальность исследования. Рассмотрены особенности развития пограничных функциональных состояний, принципы и методы коррекции функционального состояния у авиационных специалистов, а также роль гипоксической тренировки как метода повышения эффективности профилактических и реабилитационных мероприятий у летного состава.

Во второй главе изложены организация и методы исследования. В качестве методологической основы проведенного исследования были использованы принципы комплексности, системности, целостности, включенности, объективности и валидности (Ушаков И.Б. с соавт., 2004).

Проведено 2 серии и 5235 исследований, в которых приняли участие мужчины в возрасте 18-29 лет в количестве 132 человек. Из них была выделена группа лиц с симптомами дисфункции вегетативной регуляции, не имеющими специфичности и синдромологической завершенности. Структура и объем выполненных исследований приведены в таблице 1.

Во всех сериях применялись физиологические, психофизиологические и психологические методы исследования (таблица 2).

Для создания нормобарической гипоксии (НГТ) использовался серийный гипоксикатор ГИП 10-1000. Гипоксическая тренировка проводилась курсами из 10-15 сеансов. Продолжительность каждого сеанса составила 30 минут. При первом сеансе испытуемому давалась гипоксическая газовая смесь (ГГС) с содержанием кислорода 17,2% (рО2=132,8 мм рт. ст.), что соответствует высоте 1500 м. В последующие четыре сеанса «высота» ГГС увеличивалась на 500 м ежедневно, так, что на пятый и все остальные сеансы ГГС содержала 13,1% кислорода (рО2=103,3 мм рт. ст., высота - 3500 м). Во время сеансов НГТ за испытуемыми осуществлялось визуальное наблюдение, путем опроса выяснялось самочувствие, контролировались ЧСС и АД по методу С.Н. Короткова.

Таблица 1- Структура и объем исследований

№ п/п	Характер исследований	Количество испытуемых, чел.	Количество обследований. ед.
1.	Исследование влияния гипоксической тренировки на умственную работоспособность авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями - группа здоровых лиц - группа с пограничными состояниями	25 20	745 620
2.	Исследование эффективности гипоксической тренировки для повышения переносимости факторов полета. - оценка переносимости авиационного шума - оценка переносимости статокинетических воздействий: проведении вестибулярного отбора с помощью метода прерывистой кумуляции ускорений Кориолиса (ПКУК) - контрольная группа - основная группа	31 56 из них 12 13	2914 56 432 468
3.	Всего	132	5235

Таблица 2 – Методики исследования

п/п	Методики
1.	Восприятие времени (5с)
2.	Критическая частота слияния и различения световых мельканий
3.	Время простой сенсомоторной реакции
4.	Реакция на движущийся объект
5.	Тест «Установление закономерностей»
6.	Тест «Устный сложный арифметический счет»
7.	Тест «Черно-красные таблицы» (Шульте-Платонова)
8.	Опросник самооценки состояния
9.	Методика САН
10.	Артериальное давление по методу Короткова
11.	Частота сердечных сокращений
12.	Частота дыхания
13.	Проба Штанге
14.	Скорость восприятия и восприятия и переработки информации
15.	Характеристика поствращательного нистагма
16.	Двухмерное компенсаторное слежение (тренажер ДКС)
17.	Сложная сенсомоторная реакция
18.	Проба ПКУК (прерывистая кумуляция ускорений Кориолиса)

Психофизиологические исследования проводились с помощью программно-аппаратного комплекса «НС-ПсихоТест» (ООО «Нейрософт» г. Иваново) и физиологического блока системы "Физиолог-М".

Широкополосный шум интенсивностью 100±5 дБ моделировался в звукоизолированном помещении при помощи установки радиопомех ПРП-10П и усилителя У-100У4.2 в течение 2-х часов. Для измерения дозы генерируемого шума использовался шумомер Ш-3М. Испытуемые дважды - за 1-2 сут до начала и через 1 сут после окончания курса гипоксической тренировки - в течение 2 ч в условиях воздействия шума выполняли операторскую работу, моделирующую деятельность летчика по управлению летательным аппаратом (тренажер ДКС), состоящую из чередующихся циклов двухмерного компенсаторного слежения и сложной сенсомоторной реакции на равновероятностные световые сигналы. В процессе работы осуществлялась постоянная регистрация ЧСС, ЧД, МОД, ошибок слежения, количества предъявленных световых сигналов и числа правильных реакций.

Статокинетические воздействия осуществлялись с помощью кресла Бараньи.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6.0» и электронных таблиц «MicrosoftExcel-2007». В работе использовался аппарат математико-статистической обработки, включающий расчет числовых характеристик распределения показателей и оценку достоверности различий средних значений показателей в выборках путем расчета t-критерия Стьюдента (Юнкеров В.И., Григорьев С. Г., 2002). При отличии формы распределения от нормального применялись также непараметрические критерии определения различий (Манна-Уитни, критерий знаков). Применялись регрессионный анализ, однофакторный и двухфакторный дисперсионный анализ (Плохинский Н.А., 1980, Благинин А.А., Торчило В.В., 2006).

В третьей главе изложены результаты собственных исследований. В первом разделе рассмотрено влияние гипоксической тренировки на умственную работоспособность авиационных специалистов с ПФС и прежде всего на когнитивные процессы.

Ведущими признаками для отбора группы испытуемых были жалобы на утомляемость, раздра­жительность, повышенную потливость, периодически возникающие сердцебиения, лабильность пульса и артериального давления, дис­тальный гипергидроз, акроцианоз, аномалии дермографизма и другие симптомы вегетативной дистонии. Выявленные нарушения регуляции вегетативных функций относятся к неспецифическим изменениям и, вероятно, отражают интенсивность нервно-эмоциональных нагрузок и снижение резистентности организма обследуемых.

Для оценки умственной работоспособности были выбраны сложные тесты, позволяющие оценить внимание, память и мышление. Оценка состояния когнитивных процессов осуществлялась (при многократных замерах) как по средним значениям, так и по индивидуальной вариабельности показателей для характеристики разных аспектов функционирования сенсорных систем.

Гипоксическая тренировка испытуемых с ПФС приводила к позитивным сдвигам состояния когнитивных психических процессов даже при исходно высоком их уровне. Так, при выполнении теста УС число правильно решенных примеров увеличилось по сравнению с первым днем курса с 54,1±6,5 до 62,2±7,3, число ошибок расчета снизилось с 4,3±0,7 до 2,6±0,1, доля ошибок - с 7,2±1,1 до 5,1±0,9 %, а интегральный показатель успешности деятельности повысился с 9,58±1,6 до 17,3±0,3 (таблица 3).

По результатам выполнения теста УЗ после гипоксической тренировки число правильно отмеченных слов возросло на 25%, с 13,8±1,0 до 17,3±0,55. Общее число ошибок к концу курса уменьшилось в 2,7 раза с 4,8±0,7 до 1,73±0,4. Под влиянием гипоксической тренировки суммарная доля ошибок уменьшилась в 3,5 раза с 34,8±5,3 до 9,5± 1.9 и в ее структуре по-прежнему преобладала доля пропусков значимых слов. Интегральный показатель успешности по тесту УЗ увеличился в 1,5 раза с 1,51±0,2 до 2,3±0,7 (таблица 4).

Таблица 3 - Динамика показателей умственной работоспособности по тесту УС в процессе гипоксической тренировки в группе с ПФС (X±m, n=20)

Показатель		До курса, 1-е тестирование	День курса
			1	4	7	10
Показатель производительности
Число правильно решенных примеров, ед.		43.8±5,5	54.1±6.5	56.6±5.8	60.7±10.5*+	62.2±7.3*+
Показатели безошибочности работы
	Общее число ошибок,	5.4±0.3	4.3±0.7	4.8±0,9	3.4±0.4	2.6±0.1*+
	Число ошибок на сложение и вычитание, ед	2.6±0.07	2.7±0.3	3.2±0.5	1.8±0.3	1.5±0.3*+
	Доля ошибок, %	15.9±2.2	7.2±1.1	8.1±1.2	7.1±2.2	5.1±0.9*+
	Показатель успешности
	Интегральный показатель успешности, усл. ед	4.08±0.8	9.58±1.6	10.3±2..2	15.1±3.5	17.3±0.3*+

Примечание. Различия: с результатами 1-го дня НГТ: * - p<0.05; с результатами 4-го дня НГТ: + - p<0.05.

Таблица 4 - Динамика показателей умственной работоспособности в процессе нормобарической гипоксической тренировки по результатам теста УЗ в группе с ПФС (X±m, n=20)

Показатель	До курса	после курса		% изменений
Показатели безошибочности работы:
число правильно отмеченных слов	13.8±1.0		17.3±0.5*	+25.4
число ошибочно отмеченных слов	1.7±0.2		0.48±0.07*	-71,8
общее число ошибок	4.8±0.7		1,73±0.4**	-64,0
доля пропусков значимых, %	16.7±0.4		6,3±1.4*	-62,3
доля ошибочно отмеченных слов, %	11.3±2.2		2.2±0.7**	-80,5
суммарная доля ошибок	34.8±5.3		9.5±1.9*	-72.7
Показатели успешности работы:
число баллов	18.9±1.4		24,09±0,6***	+27,5
доля правильно отмеченных слов, %	81.4±3.1		94.8±1.5*	+16.5
доля баллов от возможного, %	84.1±2.3		94.9±1.7*	+12.8
интегральный показатель успешности, усл. ед.	1.51±0.2		2.30±0.7**	+52,8
Показатели производительности работы:
число просмотренных строк	12.9±0.9		14.3±0.7*	+10.8
скорость просмотра, слов/мин	12.0±0.7		13.9±0.9*	+15.8

Примечание. Достоверность различий с результатами исследования перед курсом НГТ:

~ - p<0.1, * - p<0.05, ** - p<0.01, *** - p<0.001.

Влияние гипоксической тренировки при выполнении теста «черно-красные таблицы» сказалось на доле ошибок – она сократилась почти в 3 раза с 8,4±0.3 до 2,3±1.2 %. Другие показатели умственной работоспособности изменений не претерпевали. О значительном повышении умственной работоспособности в результате НГТ свидетельствует увеличение обобщенного показателя в среднем в 1,5 раза (с 2.31±0.2 до 3.39±0.4 ед.), что происходило, главным образом, вследствие сокращения числа ошибочных действий.

Положительная динамика выполнения тестов на умственную работоспособность в процессе НГТ характерна как для группы с ПФС, так и для здоровых лиц.

Результаты выполнения теста на логическое мышление показали, что в группе здоровых производительность работы на протяжении курса НГТ мало менялась (таблица 5)

Таблица 5- Динамика показателей умственной работоспособности под влиянием нормабарической гипоксической тренировки по результатам теста УЗ в группе здоровых X±m, n=15)

Показатель	До курса		середина	После курса		% изменений
Показатели безошибочности работы:
число пропусков значимых слов	1.8±0.3	1.6±0.3			0.5±0.1**++		-72.2
число ошибочно отмеченных слов	1.3±0.2	0.6±0.2~			0.7±0.1~		-46.2
общее число ошибок	3.3±0.7	2.1±0.5			1.3±0.6*+		-60.6
доля пропусков значимых, слов, %	20.7±5.8	14.7±4.1			5.3±1.4**++		-74.4
доля ошибочно отмеченных слов, %	19.0±0,9	5.9±0.2*			7.0±0.2*		-63.2
суммарная доля ошибок, %	42.0±11	22±6.7*			13.5±4.1**++		-67.9
Показатели успешности работы:
число баллов	16±1.4	19.8±1.8*			19.0±1.5*		+19
доля правильно отмеченных слов, %	75.5±5.7	83.6±8.2			90.3±2.4*		+19.6
доля баллов от возможного, %	75.2±5.3	88.1±4.7*			89.2±3.4*		+18.6
интегральный показатель успешности, усл. ед.	1.2±0.2	1.8±0.3*			1.7±0.12*		+41.7

Примечание. Достоверность различий с фоновыми показателями: ~ - p<0.1, * - p<0.05, ** - p<0.01, *** - p<0.001; с показателями в середине курса НГТ (7-й сеанс): + - p<0.05, ++ - p<0.01

Основное значение в повышении работоспособности имело снижение числа ошибок: число ошибочно отмеченных слов уменьшалось на 46,2% и пропусков значимых слов – на 72% (в 4 раза), в результате чего общее количество ошибок сократилось на 60%. Если до курса НГТ доля ошибок составляла значительную величину - 42 %, то уже к середине этого курса она уменьшилась в 2 раза, а в конце - почти в 4 раза. Интегральный показатель успешности с середины курса НГТ увеличился в 1,5 раза.

Методику УС в период гипоксической тренировки выполняли как при дыхании атмосферным воздухом, так и в условиях гипоксии во время проведения сеансов НГТ (с 6-й по 15-ю мин гипоксического воздействия).

В основной группе здоровых лиц на протяже­нии курса НГТ как в нормоксических, так и гипоксических условиях происходило постепенное уменьшение доли ошибок почти в 2 раза (с 11.3±3.2 до6.2±2.2), в то время в контрольной этот показатель не изменялся. Значительное увеличение интегрального показателя успешности на протяжении курса НГТ как в нормоксических, так и гипоксических условиях у лиц основной группы в отличие от мужчин контрольной группы демонстрирует положительное влияние гипоксической тренировки на умственную работоспособность (таблица 6).

Таблица 6 - Динамика интегрального показателя успешности по тесту УС (усл. ед.) у здоровых лиц в период гипоксической тренировки (X±m)

Группа	До курса, 1-е тестирование	День курса
		1	4	10	15
I, нормоксия контроль	3.16±0.8	5.88±1.16	5.72±1.18	6.47±1.31	7.05±1.34
II, нормоксия	5.03±1.41	7.81±2.05	11.72±5.11	13.82±3.55*	21.14±4.91**+
II, гипоксия			7.13±1.05	10.23±3.17	16.76±4.53*+

Примечание. Достоверность различий – - с результатами 1-го дня НГТ (нормоксия): * - р<0.05, ** - p<0.01; с результатами 4-го дня НГТ: + - p<0.05; данных тестирования контрольной и основной групп: - р<0.05;

Регрессионный анализ показывает, что после НГТ у здоровых лиц число ошибок не только меньше, чем в контрольной группе, но и имеет тенденцию к сокращению после 10 сеансов НГТ даже в условиях гипоксии при малых отличиях в производительности работы. В связи с этим доли ошибок имеют динамику, сходную с изменениями числа оши­бок. Чем больше продолжительность НГТ, тем существеннее различия интегрального показателя успешности по сравнению с таковыми у лиц контрольной группы.

Однофакторный дисперсионный анализ позволил прийти к выводу, что в целом сила влияния фактора гипоксической тренировки более существенна в группе с пограничными состояниями (в частности по интегральному показателю успешности теста УЗ 18.2% (p<0.1) у здоровых, против 32.6 % (p<0.05) у лиц с ПФС).

Гипоксическая тренировка повышает самооценку состояния. Наблюдается улучшение самочувствия, повышение активности и настроения. У здоровых обследуемых самооценка активности мышления меняется в незна­чительной степени, в то время как в группе с ПФС к концу курса она достоверно увеличивалась с 5.5±0.4 до 5.9±0.3, а оценка утомления уменьшалась с 2.8±0.5 до 2.1±0.2, общая самооценка состояния улучшалась с 5.4±0.2 до 5.6±0.2. В этой группе в результате НГТ исчезали жалобы, предъявляемые до начала курса. У здоровых лиц ни до, ни после курса подобных жалоб практически не было.

В разделе 3.2 рассмотрена динамика психофизиологических показателей в процессе НГТ у лиц с нормальными и пограничными функциональными состояниями. В результате применения метода НГТ выявлено улучшение функционирования анализаторных систем исследуемых (рисунок 1). Об этом свидетельствует оптимизация восприятия пятисекундных временных интервалов здоровыми лицами и лицами с ПФС, нормализация баланса процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Причем, если у здоровых динамика средних величин происходила без изменения их индивидуальной вариабельности, то у лиц с ПФС исходная индивидуальная вариабельность воспроизведения временных отрезков была почти в 3 раза больше, чем у здоровых, но к концу курса НГТ снижалась до уровня, характерного для здоровых лиц.

Критическая частота слияния световых мельканий в начальном периоде адаптации к гипоксии закономерно имела выраженную тенденцию к уменьшению к 5-му сеансу с дальнейшим восстановлением исходного уровня показателя при снижении его индивидуальной вариабельности к концу курса НГТ.

КЧСМ у группы с ПФС при фоновом обследовании была значительно меньше, чем у здоровых, что очевидно связано с наличием у них вегетативных расстройств. После курса НГТ показатель достоверно улучшился, сократилась и его вариабельность.

Рисунок 1 – Динамика психофизиологических показателей до и после курса НГТ у здоровых лиц и в группе с ПФС

Уменьшились, латентный период простой сенсомоторной реакции, величины отклонений алгебраической и средней арифметической и числа запаздывающих ответов при выполнении теста РДО у всех обследованных.

Динамика обобщенного показателя индивидуальной вариабельности психофизических показателей указывает на возрастание уравновешенности основных нервных процессов в ЦНС. Однако если у здоровых лиц он постоянно был в пределах норматива, то в группе с ПФС его исходная величина оказалась весьма значительной и превышала нормативные значения в среднем на 0,50 усл. ед., но уже с середины курса НГТ этот показатель сокращался почти в 2 раза.

В разделе 3.3 рассматривается эффективность гипоксической тренировки для повышения переносимости факторов полета у лиц с ПФС.

Анализ эффективности использования НГТ для коррекции операторской работоспособности в условиях шума осуществлен в процессе экспериментального исследования с участием 31 человека с изменениями функционального состояния на уровне пограничных в возрасте от 19 до 23 лет. В процессе выполнения операторской деятельности на фоне шумового воздействия до гипоксической тренировки у обследуемых наблюдалось ее ухудшение, что вероятно связано с раздражающим действием шума на высшие отделы ЦНС (Суворов Г.А. с соавт., 1986). Это проявилось к концу работы в увеличении интегральной ошибки на 16%, снижении пропускной способности зрительного анализатора на 14% (таблица 7). Ухудшение качества операторской деятельности сопровождалось напряжением физиологических функций (увеличение на 5% ЧСС, на 4% - ЧД и на 13% - МОД). Соответственно повышался и индекс напряженности, рассчитываемый по этим показателям на 9%. По результатам тональной аудиометрии после окончания воздействия шума отмечалось повышение порога восприятия тона в диапазоне от 500 до 6000 Гц на 18-71 % (таблица 8). Это согласуется с данными полученными Синькевичем И.В. (1998) и Синельниковым С.Н. (2012) в аналогичных условиях.

После курса НГТ расширение функциональных резервов организма повлияло и на качество следящей и сложной сенсомоторной деятельности операторов в условиях авиационного шума. После курса гипоксической тренировки наблюдается уменьшение количества ошибок слежения, возрастание пропускной способности зрительного анализатора (эти показатели оказались достоверно почти в 2 раза лучше, чем в аналогичных условиях до курса НГТ), снизилась физиологическая “цена” операторской деятельности. Проведение курса НГТ положительно сказывается на функциональном состоянии слухового анализатора, что проявляется в уменьшении выраженности изменений порога восприятия тона в речевом диапазоне (на 11-31 %), что в два раза меньше, чем при аналогичных измерениях, проведенных до курса НГТ (р<0.01). Как пишет Горанчук В.В. с соавт. (2003), базируясь также на работах Клинке Р. (1984), гипоксическая тренировка существенно повышает уровень функционирования слухового анализатора, видимо, за счет перестройки кровоснабжения кортиева органа и нейронов слухового пути.

Таблица 7 - Динамика показателей операторской деятельности в условиях авиационного шума до и после курса гипоксической тренировки у лиц с ПФС (Х±m)

Этап обследования	До курса		После курса
	Интегра­льная ошибка слежения, отн.ед.	Пропускная способность, бит/с	Интегра­льная ошибка слежения, отн.ед.	Пропускная способность, бит/с
Исходное состояние	66.3±2.1	1.83±0.03	61.4±1.2	1.80±0.03
В процессе работы:
30-я мин	72.2±2.3	1.75±0.03	64.4±2.3	1 83±0.01
60-я мин	75.4±2.4*	1.66±0.07*	66.0±2.2*	1.79±0.03
90-я мин	75.3±2.2*	1.65±0.04*	67.8±1.6	1.74±0.02
120-я мин	77.0±1.9*	1.58±0.05*	67.4±1.4	1.71±0.03
После работы	70.2±3.9	1.67±0.06*	64.2±1.1	1.78±0.03

Примечание. Различия по сравнению с показателями исходного состояния:

• - p<0.05.

Таким образом, результаты проведенного исследования позволяют заключить, что повышение функциональных возможностей организма, развивающееся в результате гипоксической тренировки, оказывает положительное влияние на переносимость авиационного шума у лиц с ПФС.

Таблица 8 - Динамика порогов восприятия тона под воздействием шума до и после курса гипоксической тренировки у лиц с ПФС (X±m), дБ

Частота, Гц	До гипоксической тренировки		После гипоксической тренировки
	До шума	после шума	До шума	После шума
500	23.7±1.8	42.5±2.1**	21.8±1.7	28.5±2.1
1000	28.6±1.3	50.0±1.3***	28.0±1.6	37.0±1.6*
2000	36.7±2.3	62.6±1.9***	36.3±2.2	41.8±2.0
4000	35.0±1.1	57.4±1.2***	31.3±1.1	36.6±1.2
6000	31.0±1.2	49.5±1.1***	26.1±1.4	28.9±1.8

Примечание. Различия по сравнению с показателями до воздействия шума:

* - р<0.05;**-р<0.01;***-р<0.001.

В работе производилась оценка переносимости статокинетических воздействий.

Полеты на современной авиационной технике сопровождаются сложными вращательными движениями летательных аппаратов в пространстве, и как следствие этого, влиянием на летчика механических сил (угловых, линейных, центростремительных ускорений и ускорений Кориолиса), которые воспринимаются вестибулярным аппаратом и рядом других гравитационно-зависимых органов и систем организма. При этом возникают такие явления, как нистагм, вестибулосоматические реакции, вестибулосенсорные реакции и вестибуловегетативные расстройства, сопровождающиеся ухудшением общего самочувствия и снижением работоспособности.

При проведении вестибулярного отбора с помощью метода прерывистой кумуляции ускорений Кориолиса из 56 человек было выделено 25, у которых наблюдались вестибуловегетативные реакции III степени (тошнота, холодный пот, тахикардия, рвота), развивающиеся в течение 3 мин. воздействия. Эти лица были разделены на контрольную (12 человек) и основную (13 человек) группы. В контрольной группе вместо курса НГТ проводилось 15 «ложных» сеансов НГТ.

В процессе курса НГТ все обследуемые основной группы отмечали, что у них повысилась активность и общий тонус организма, улучшились самочувствие и настроение. После курса НГТ время переносимости пробы ПКУК достоверно возросло в 2,7 раза по сравнению с фоновыми данными, продолжительность нистагма уменьшилась – на 51% (таблица 9). Наблюдалось расширение функциональных резервов кардиореспираторной системы, о чем свидетельствовало увеличение к концу курса времени задержки дыхания на 67% по сравнению с исходными данными, урежение ЧСС (с 75,3±3,3 до 69,1±3,5 уд/мин), понижение систолического (со 127,4±2,7 до 114,2±2,3 мм рт. ст.) и диастолического АД (с 81,7±1,7 до 65,3±2,6 мм рт. ст.) после вращения.

Таблица 9 - Время переносимости пробы ПКУК, мин

Группа	Фон	10 сеансов	15 сеансов
Контрольная, n=12	2,7+0,4	2,80+0,5	2,60+0,2
Основная, n=13	2,6+0,5	4,24+0,2*	7,14+0,13*

Примечание. * – различия по отношению к контролю; р<0,001.

Пропускная способность зрительного анализатора у лиц опытной группы после курса НГТ после пробы ПКУК не ухудшалась, тогда, как в контрольной группе снижалась на 18-40% (таблица 10).

Таблица 10 - Изменение скорости переработки зрительной информации при проведении пробы ПКУК, бит/с

Показатель	Фон	10 сеансов	15 сеансов
Контрольная группа
I программа
До вращения	2,187±0,07	2,108±0,08	2,014±0,07
После вращения	1,912±0,09*	1,898±0,08	1,654±0,07**
II программа
До вращения	1,253±0,05	1,192±0,06	1,245±0,08
После вращения	1,110±0,06*	0,849±0,08*	0,750±0,05**
Основная группа
I программа
До вращения	2,130±0,08	2,149±0,10	2,184±0,07
После вращения	1,851±0,06*	2,159±0,09	2,174±0,07
II программа
До вращения	1,229±0,05	1,115±0,05	1,284±0,08
После вращения	1,224±0,12	1,157±0,09	1,239±0,09

Примечание. Различия по сравнению с этапом до вращения: * –р<0,05, ** – р<0,01.

Таким образом, проведение курса НГТ приводило к нормализации вегетативных функций, оптимизации деятельности кардиореспираторной системы, повышению кислородного бюджета, что в целом позволяло повысить функциональные резервы жизненно важных систем, неспецифическую резистентность организма к вестибулярным нагрузкам и улучшить качество операторской деятельности.

Представленные данные позволяют оценить гипоксическую тренировку как эффективный метод повышения неспецифической резистентности человека к действию статокинетических раздражителей.

ВЫВОДЫ

1. Гипоксическая тренировка авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями приводит к позитивным сдвигам состояния когнитивных психических процессов, при этом повышаются показатели внимания (переключаемость, устойчивость, распределение), объем оперативной (кратковременной) памяти, улучшается мышление. Это подтверждается увеличением (по тесту «Устный сложный арифметический счет») числа правильно решенных примеров на 15%, снижением числа ошибок на 61%, доли ошибок – на 71 %, повышением интегрального показателя успешности деятельности в 2 раза, а так же возрастанием после гипоксической тренировки (по тесту «Установление закономерностей») числа правильно отмеченных слов на 25 %, уменьшением в 3 раза общего числа ошибок, а суммарной доли ошибок - в 3,5 раза, увеличением в 1,5 раза интегрального показателя успешности по этому тесту. При выполнении теста «черно-красные таблицы» влияние гипоксической тренировки сказалось на доле ошибок – она сократилась почти в 3 раза.

2. Обобщенный показатель умственной работоспособности в группе с пограничными функциональными состояниями увеличился в 1,5 раза, что свидетельствует о значительном повышении умственной работоспособности в результате проведенного курса нормобарической гипоксической тренировки, главным образом, вследствие сокращения числа ошибочных действий. Его уровень стал оцениваться как высокий и очень высокий. В целом сила влияния фактора гипоксической тренировки более существенна в группе с пограничными состояниями (32,6%), чем в группе здоровых лиц (18,2%).

3. У здоровых специалистов гипоксическая тренировка также вызывает повышение умственной работоспособности. Снижается общее количество ошибок (на 60%), число ошибочно отмеченных слов - на 46,2% и пропусков значимых слов – на 72% (в 4 раза) по тесту «Установление закономерностей». Доля ошибок уменьшается в конце курса почти в 4 раза. Интегральный показатель успешности уже с середины курса увеличивается в 1,5 раза. Оценка переключаемости и устойчивости внимания, оперативной памяти (методика «Черно-красные таблицы») показывает, что интегральный показатель успешности у здоровых лиц увеличивается к 15 дню курса на 25%.

4. Динамика показателей теста «Устный сложный арифметический счет», проведенного у здровых лиц как в нормоксических условиях, так и при гипоксии во время сеанса свидетельствует о значительном положительном влиянии гипоксической тренировки на умственную работоспособность. Значимые изменения касаются безошибочности умственной работы. На протяже­нии курса как в нормоксических, так и гипоксических условиях происходит постепенное уменьшение доли ошибок в 2 раза, а также увеличение интегрального показателя успешности в нормоксических условиях в 3 раза, а в гипоксических - в 2 раза, тогда как в контрольной группе эти показатели не меняются.

5. Гипоксическая тренировка повышает самооценку состояния. Наблюдается улучшение самочувствия, повышение активности и настроения. У здоровых обследуемых самооценка активности мышления меняется в незна­чительной степени, в то время как в группе с пограничными функциональными состояниями к концу курса она увеличивается на 7%, а оценка утомления уменьшается на 25%, общая самооценка состояния улучшается на 4%. В этой группе в результате гипоксической тренировки исчезают жалобы, предъявляемые до начала курса НГТ. У здоровых лиц ни до, ни после курса подобных жалоб практически не выявляется.

6. Исследование психофизиологических показателей в процессе гипоксической тренировки выявило постепенное повышение функционального потенциала сенсорных систем, как у здоровых, так и у лиц с пограничными функциональными состояниями. Об этом свидетельствует оптимизация восприятия пятисекундных временных интервалов, увеличение показателей КЧСМ, уменьшение латентного периода ПЗМР, снижение ошибок при выполнении теста РДО.

7. Гипоксическая тренировка существенно влияет на вариабельность психофизиологических показателей. По данным дисперсионного анализа от 22 до 62%. У лиц с пограничными функциональными состояниями исходная вариабельность этих показателей выше, чем у здоровых лиц (по показателю воспроизведения временных отрезков - в 3 раза). Гипоксическая тренировка снижает вариабельность до уровня, характерного для здоровых лиц, что свидетельствует о восстановлении уравновешенности процессов возбуждения и торможения в ЦНС.

8. Повышение функциональных резервов организма, развивающееся в результате гипоксической тренировки, оказывает положительное влияние на качество операторской деятельности в условиях 2-х часового воздействия широкополосного шума интенсивностью 100±5 дБА, что проявляется в уменьшении количества ошибок слежения почти в 2 раза, в сохранении пропускной способности зрительного анализатора на уровне исходных значений в течение всего периода работы, в снижении физиологической «цены» деятельности, на что указывает отсутствие изменений индекса напряженности в течение 2 ч работы. НГТ положительно сказывается на функциональном состоянии слухового анализатора, что проявляется в уменьшении выраженности изменений порога восприятия тона в речевом диапазоне на 11-31 %, что в два раза меньше, чем при аналогичных измерениях, проведенных до курса (р<0.01).

9. Нормобарическая гипоксическая тренировка повышает устойчивость к вестибулярным воздействиям. У обследуемых основной группы повысилась активность и общий тонус организма, улучшились самочувствие и настроение. После курса гипоксической тренировки время переносимости пробы ПКУК возросло в 2,7 раза по сравнению с фоновыми данными, продолжительность нистагма уменьшилась – на 51% на фоне незначительного увеличения его частоты и амплитуды. Расширяются функциональные резервы кардиореспираторной системы, о чем свидетельствует увеличение к концу курса времени задержки дыхания на 67%, урежение ЧСС, понижение систолического и диастолического АД. Пропускная способность зрительного анализатора у лиц опытной группы после курса гипоксической тренировки после пробы ПКУК не ухудшалась, тогда, как в контрольной группе снижалась на 18-40%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью оптимизации медицинского обеспечения профессиональной деятельности авиационных специалистов с изменениями функционального состояния организма на уровне пограничных в комплексе восстановительных мероприятий целесообразно использовать гипо- или нормобарическую гипоксическую тренировки.

Гипобарическая гипоксическая тренировка проводиться в серийной декомпрессионной барокамере СБК-80. Курс ГБГ состоит из 10-15 «подъемов» в барокамере (по одному "подъему" в день). Первый «подъем» осуществляется на высоту 1500 м. Высота каждого последующего «подъема» увеличивается на 500 м. Пятый «подъем» и все последующие выполняются на высоту 3500 м, со скоростью подъёма - 7-10 м/с, а спуска - 5-7 м/с. Время пребывания на высоте - 30 мин.

Нормобарическая гипоксическая тренировка проводится с использованием гипоксикатора в виде ежедневного непрерывного 30-минутного дыхания гипоксической газовой смесью. Содержание кислорода снижается на протяжении первых 4-5 сеансов с 17% до 13%, после чего состав газовой смеси не меняется.

2. Включить в программу наземной подготовки летного состава высокоманевренных самолетов проведение нормобарической гипоксической тренировки в целях повышения устойчивости организма к статокинетическим воздействиям и авиационному шуму.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Михеева Г.Ф. Особенности влияния нормобарической гипоксической тренировки на умственную работоспособность операторов авиакосмического профиля с признаками хронического утомления и страдающих нейроциркуляторной дистонией / Благинин А.А., Жильцова И.И., Благинина Е.А., Михеева Г.Ф., Кагарлицкий А.Н.//Современные пробл. военной медицины, обитаемости и профессионального отбора: Мат. Всероссийской научно-практической конференции 17-18 ноября 2011 года. СПб.: ВМедА, 2011. – 232 с. С.77.

2. Михеева Г.Ф. Особенности потребления кислорода организмом операторов авиакосмического профиля с признаками хронического утомления и страдающих нейроциркуляторной дистонией и их коррекция методом нормобарической гипоксической тренировки. / Благинин А.А., Жильцова И.И., Благинина Е.А., Михеева Г.Ф., Кагарлицкий А.Н. // Современные пробл. военной медицины, обитаемости и профессионального отбора: Мат. Всероссийской научно-практической конференции 17-18 ноября 2011 года. СПб.: ВМедА, 2011. – 232 с. С.78.

3. Михеева Г.Ф. Влияние гипоксической тренировки на умственную работоспособность авиационных специалистов с пограничными функциональными состояниями / Благинин А.А., Жильцова И.И., Кагарлицкий А.Н., Михеева Г. Ф. // Медицинский регистр Минобороны России: Традиции и перспективы развития. Мат. Всероссийской юбилейной научно-практической конференции 9 декабря 2011 года, посвященной 25-летию медицинского регистра МО РФ. – Санкт-Петербург, 2011. – 68. С. 27.

4. Михеева Г.Ф. Саногенетические механизмы повышения умственной работоспособности у человека методом нормобарической гипоксической тренировки / Благинин А.А., Жильцова И.И., Кагарлицкий А.Н., Благинина Е.А., Михеева Г.Ф. // Баротерапия в комплексном лечении раненных, больных и пораженных. Мат. VIII Всеарм. науч.-практ. конф. /Под ред. А.А. Мясникова. – СПб.: ВМедА,2012. С. 117-118.

5. Михеева Г.Ф. Повышение адаптивных возможностей организма авиационных специалистов к воздействию неблагоприятных профессиональных факторов методом гипоксической тренировки / Благинин А.А., Жильцова И.И., Кагарлицкий А.Н., Михеева Г.Ф., Благинина Е.А.//Международная конференция «Охрана здоровья военнослужащих в региональных военных, климатических и эпидемиологических условиях» Сборник научных трудов: - СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2012. С. 171-173

6. Михеева Г.Ф. Повышение переносимости статокинетических воздействий у летчиков методом нормобарической гипоксической тренировки / А.А.Благинин, И.И. Жильцова, Е.А. Благинина, Михеева Г.Ф. // Вестник Российской Военно-медицинской академии, 2012. - №3 (39). - С. 206-210

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АДд		артериальное давление диастолическое
АДс		артериальное давление систолическое
АШ		авиационный шум
КЧСМ		критическая частота слияния световых мельканий
НГТ		нормобарическая гипоксическая тренировка
ПКУК		прерывистая кумуляция ускорений Кориолиса
МОД		минутный объем дыхания
ПФС		пограничные функциональные состояния
ПСМР		простая сенсомоторная реакция
РДО		реакция на движущийся объект
ССМР		сложная сенсомоторная реакция
ФС		функциональное состояние
ЦНС		центральная нервная система
ЧД		частота дыхания
ЧСС		частота сердечных сокращений
УЗ		методика «Установление закономерностей»
УС		методика «Устный сложный арифметический счет»