автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Проблема сочетанного действия на человека неблакоприятных факторов; способы защиты при аварийных ситуациях

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВСЕРОССИЙСКИЙ ЦЕНТР МЕДИЦИНЫ КАТАСТРОФ "ЗАЩИТА "

„ _ На правах рукописи

О /П Г?

ЛУКИЧЕВЛ

Татьяна Алексеевна

ПРОБЛЕМА СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА

НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ; СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ПРИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

05.26.02 - Безопасность, защита, спасение и жизнеобеспечение населенна в чрезвычайных ситуациях. Медицинские науки. 14.00.07 - Гигиена.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва - 1996 г.

Работа выполнена во Всероссийском центре медицины катастроф "Защита" Минздрава России ( директор доктор медицинских наук, профессор С.Ф. Гончаров).

Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор A.B. СЕДОВ доктор медицинских наук, профессор И.С. МОРОЗОВ

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАМН B.C. ШАШКОВ доктор медицинских наук, профессор P.C. ГИЛЬДЕНСКИОЛЬД доктор биологических наук Г.В. КИПОР

Ведущее учреждение: Научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Минздрава России.

Зашита диссертации состоится "26" ) 997 г. в /Г часов

на заседании специализированного совета ДР 074. 52.98 при Всероссийском центре медицины катастроф "Защита" (123182, г. Москва, ул. Щукинская, д.

5-).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВЦМК "Защита". Автореферат разослан "10 " Л 1997 г.

Ученый секретарь специализированного сонета кандидат медицинских наук

В.И. Чадов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. При возникновении аварийных ситуаций на промышленных предприятиях с потенциально опасными технологиями и военных объектах реальными становятся условия сочетанного действия на человека вредных вешесгв и таких физических факторов как повышенная темпе-_ ратура окружающей среды, шум, вибрация и др. Тактика зашиты человек;! и условиях сочетанного действия на него неблагоприятных химических и физических факторов определяется их интенсивностью. В подобном ситуации только количественная оценка ■ модифицирующего влияния факторов на чувствительность организма к каждому из них поволит ра ¡работап. мероприятия, направленные на поддержание работоспособности и устойчивости человека в условиях сочетанного действия. Среди профилактических мероприятий при аварийных ситуациях, когда повышаются концснтрашш вредных веществ выше ПДК, но не выше значений, для которых существуют гигиенические регламенты (МДК, "аварийные пределы воздействия") наиболее значимыми являются:

- корректировка гигиенических регламентов, разработанных для изолированного действия факторов, как по величине, так и по продолжительности воздействия;

- применение средств индивидуальной защиты.

Наряду с широким использованием при авариях технических сред«в индивидуальной защиты человека (сорбциомио-фильгруюшие средства зашиты органов дыхания, изолирующие средства защиты органов дыхания и кожных покровов) все большую актуальность приобретает применение лекарственных средств. В настоящее время используются лекарственные препараты, корригирующие неблагоприятное воздействие на организм человека иредных веществ и физических факторов (антидоты, термо- и фригопротекторы, радиопротекторы). Перспективным можно считать направление изыскания лекарственных средств, повышающих устойчивость человека к сочетанному во ¡действию разных по природе неблагоприятных факторов. Это новое направление в системе профилактических мероприятий, о его перспективности и актуаль-

ности свидетельствуют работы Л.А. Тиуиова с сотр. (1990, 1991, 1994), A.B. Смирнова с сотр. ( 1994), С.Н. Голикова (1994), в которых на примере воздействия химических веществ показана возможность применения "групповых антидотов", то есть препаратов, корригирующих молекулярные нарушения го-меостаза, вызванные различными веществами.

Анализ литературных данных показал, что химические и физические факторы могут вызвать ряд универсальных патологических сдвигов, таких как развитие гипоксии, нарушение знергопродукции, активацию перекисного окисления липидов клеточных мембран. Это обуславливает возможность использования лекарственных средств из различных классов, обладающих широким спектром фармакологической активности для поддержания устойчивости и работоспособности при сочетанном воздействии вредных веществ и физических факторов.

В НИИ Фармакологии РАМН разработаны препараты с актопротектор-ными и адаптогенными свойствами, а также обладающие широким спектром эффектов, необходимых дня применения этих препаратов в хачестве средств защиты при аварийных ситуациях (Ю.Г. Бобков с соавт., 1983, 1986; И.С; Морозов, 1984; И.С. Морозов с соавт., 1991-1995; С.А. Сергеева с соавт. 1990, 1991,1992,1995).

Цель настоящих исследований состояла в установлении закономерностей сочетанного действия на организм вредных веществ и нагревающего микроклимата, обосновании способов и выборе средств поддержания устойчивости и работоспособности человека в этих условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- выявить характер и дать количественную оценку сочетанного действия вредных веществ и нагревающего микроклимата на организм человека в зависимости от интенсивности каждого из факторов;

- установить закономерности сочетанного действия вредных веществ и нагревающего микроклимата;

- разработать гигиенические рекомендации по обоснованию способов защиты человека, подвергающегося сочетанному действию вредных веществ и нагревающего микроклимата;

--------обосновать возможноть профилактики неблагоприятного воздействия

на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата с помощью лекарственных средств;

- провести сравнительный анализ эффективности лекарственных средств из разных классов для поддержания устойчивости и работоспособности человека в условиях сочетанного действия вредных веществ и нагревающего микроклимата» обосновать рекомендации по их применению.

При аварийных ситуациях, связанных с пожарами, нарушениях технологических процессов, приводящих к повышению температуры окружающей среды, наибольшую гигиеническую значимость среди вредных веществ, определяемых в воздухе, представляют моноксид углерода и углеводороды (в частности, толуол). Экспериментальные исследования проводились именно с этими веществами, в концентрациях на уровне предельно и максимально допустимых значений в условиях комфортного и нагревающего микроклимата, вызывающего ках допустимое, так и предельное тепловое состояние обследуемых лиц, выполнявших либо операторскую деятельность, либо физическую работу.

Настоящая работа выполнена по плану фундаментальных исследований АН СССР, а также в соответствии со специальными Постановлениями и Решениями Правительства (Решения Комиссии Президиума Совета Министров СССР N 225 от 22.08.80 г., N 428 от 05.10. 85 г., Постановление Совета Министров СССР N 883-117 от 23.08.90 г.):

Научная новизна исследования. Проведенные экспериментальные исследования с участием испытателей-добровольцев, позволили выявить закономерности сочетанного действия на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата. Экспериментально подтверждено, что характер сочетанного действия на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата зависит от интенсивности воздействующих факторов и опреде-

248

5

ляется компенсаторпыми возможностями организма купировать нарушения биоэнергетических и детоксикациониых процессов.

Установлено, что влияние нагревающего микроклимата при оценке воздействия на организм вредных веществ следует рассматривать исходя из изменения теплового состояния человека. Только при нагревающем микроклимате. вызывающем предельное тепловое состояние, меняется чувствительность организма к действию вредных веществ на уровне их максимально допустимых концентрации.

В проведенных исследованиях доказано, что устойчивость организма к действию нагревающего микроклимата понижается с увеличением концентрации вредных веществ. Так, тепловая устойчивость человека изменилась при воздействии вредных веществ на уровне максимально допустимых концентраций.

В результате системного математического анализа экспериментальных данных получен индекс функционального напряжения организма, который количественно характеризует интегральный ответ человека на воздействующие неблагоприятные факторы. По величине индекса функционального напряжения можно достаточно объективно судить о степени выраженности неблагоприятного воздействия факторов. •

Впервые установлено, что разные по природе факторы - вредные вещества и нагревающий микроклимат вызывают универсальные изменения ответной реакции организма на молекулярном уровне, которые можно корригнро-вать с помощью одних и тех же лекарственных средств.

На основании экспериментальных исследований установлено, что профилактический прием лекарственных средств, обладающих актопротектор-нычи, антигипоксическими, мембраностабилизирующими и антиоксидант-ными свойствами, способствует поддержанию устойчивости человека к соче-танному воздействию вредных веществ и нагревающего микроклимата.

Практическая значимость работы. На основании проведенных исследовании был разработан комплексный подход к решению проблемы сочетанного

действия на человека вредных веществ и нагревающего микроклимата при аварийных ситуациях. Он заключается и том, что:

- выявлены закономерности и дана количественная опенка характера а>-четанного действия вредных веществ и нагревающего микроклимата; — -

- разработаны рекомендации, регламентирующие условия боопаснон деятельности человека при аварийных ситуациях, сопровождающихся повышением температуры окружающей среды и концентрации вредных веществ:

- зкепернменталыю обоснован!.! рекомендации по применению фармакологических препаратов, повышающих устойчивость и поддерживающих работоспособность человека при сочетанием воздействии вредных веществ и натр св аю щс г о м! !7-р ох ли м а та.

Разработанные количественные критерии системного и1нск1 оркшизиа на иебла! опрнятные факторы внешней среды позволяют корректировать гигиенические регламенты, разработанные для комфортных условий, что приобретает особую значимость при экстремальных ситуациях на промышленные и военных объектах.

Результаты работы позволяют наметить дальнейшие пути изыскания лекарственных средств коррекции функционального состояния организма чело-веха, подвергающегося сочетанному воздействию различных неблагоприятных факторов при аварийных ситуациях.

По ре!улыатам выполненных исследовании разработаны следующие методические документы и регламенты:

"Рекомендации по оптимизации газовой среды и микроклимата обитаемых гермообъемов". Утверждены Минздравом СССР 25.02.86 г.

"Гигиенические требования к газовой среде гермообьема, загря лкчшого продуктами жизнедеятельности человека". Утверждены заместителем главного Государственного санитарного врача СССР 26.04.88 г.

"Оценка сочетанного действия на организм челозека окиси углерода, толуола и нагревающего микроклимата применительно к условиям спецобъектов" (Методические указания). Утверждены начальником медицинской службы флота МО РФ 31.03.89 г. и заместителем главного Государственного санитарного врача СССР 21.06.89 г.

"Профилактика повреждающего действия химических факторов и повышенной температуры воздуха применительно к условиям атомных подводных лодок". Утверждены начальником медицинской службы флота МО РФ 17.06.91 г. и заместителем главного Государственного санитарного врача СССР 22.07.91 г.

"Применение фармакологических средств и способов коррекции неблагоприятного воздействия химических и физических факторов в аварийной ситуации применительно к кораблям ВМФ". Утверждены начальником медицинской службы флота МО РФ 22.12.92 г.

"Методические указания по определению степени влияния на промышленный персонал вредных примесей, содержащихся в воздухе рабочей зоны Удачнинского горнообогатительного комбината". Утверждены заместителем министра здравоохранения России 11.02.94 г.

"Методические рекомендации по применению комбинации препаратов бемитила с бромантаном в качестве термопротекторного средства для коррекции функционального состояния и повышения работоспособности человека в условиях повышенных температур окружающей среды и ограничения теплоотдачи". Утверждены начальником Главного Военно-медицинского Управления МО РФ 16.01.95 г.

"Фармакологическая коррекция работоспособности спасателей в условиях чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся сочетанным воздействием моноксида углерода и нагревающего микроклимата" (Методические рекомендации). Утверждены заместителем министра здравоохранения России 27.11. 96 г.

Результаты работы вошли в комплекс документов, подготовленных для представления в Фармакологический комитет Минздрава России для получения разрешения на клинические испытания бромитила - единой лекарственной формы, содержащей бемитил и бромантан.

Основные положения, выносимые на защиту.

I. Характер сочстанного действия на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата зависит от интенсивности воздействующих

факторов и определяется компенсаторными возможностями организма купировать нарушения биоэнергетических и детоксикационных процессов. Устойчивость организма к действию нагревающего микроклимата изменяется при максимально допустимых концентрациях вредных веществ. Чувствительность организма к действию вредных веществ меняется и условиях нагревающего микроклимата, вызывающего предельное тепловое состояние.

2. Гигиенические регламенты (МДК, "аварийные пределы воздействия") вредных веществ, принятые для комфортных микроклиматических условий, должны быть снижены при воздействии нагревающего микроклимата, вызывающего развитие предельного теплового состояния, либо по величине, соответственно коэффициентам сочетанного действия, рассчитанным на основе индексов функционального напряжения, либо по продолжительности допустимого пребывания человека в зоне аварии соответственно сокращению времени до развития предельного теплового состояния.

3. Для профилактики неблагоприятного воздействия на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата эффективным и патогенетически обусловленным является применение лекарственных средств, обладающих аитигипоксическими, антиоксидантными, актопротекторными и мембраностабнлизнрующими свойствами.

4. Проведенные исследования позволили разработать комплексный подход к решению проблемы сочетанного действия на организм человека вредных веществ н нагревающего микроклимата, который состоит в следующем: с учетом выявленных закономерностей и количественном оценки характера сочетанного действия вредных веществ и нагревающего микроклимата разработаны рекомендации, регламентирующие условия безопасной деятельности человека при аварийных ситуациях, сопровождающихся повышением температуры окружающей среды и концентрации вредных веществ, и обоснованы рекомендации по применению лекарственных средств, повышающих устойчивость и поддерживающих работоспособность человека в этих условиях.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены: на I Всесоюзном ■ симпозиуме "Прогнозирование в прикладной физиологии " (Фрунзе, 1984), на XIV Гагаринских чтениях по авиации и космонавтике (Москва, ¡985), на XVI

- XVII, XVIII - XIX Чтениях, посвященных разработке и развитию идей Э.К. ; Циолковского (Калуга, 1984, 1985), на Всесоюзной конференции "Проблема оценки функциональных возможностей человека и прогнозирование здоровья" (Москва, 1985), на IX Всесоюзной конференции "Космическая биология и авиакосмическая медицина" (Москва, 1990), на III Всесоюзной конференции "Экстремальная физиология и индивидуальная защита человека" (Москва, 1990), на Российской научной конференции "Антигипоксанты и актопротек-, торы: Итоги и перспективы" (С-Иетербург, 1994), на научно-практической конференции "Актуальные проблемы военной и экстремальной медицины" (Москва, 1994), на научно-практической конференции "Спасение, защита,-безопасность - новое в науке" (Москва, 1995), на международной конференции "Медицинская техника и ее роль в развитии медицинских технологий" (Москва, 1996).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 336 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методик исследования, трех глав материалов собственных исследований с обсуждениями полученных результатов, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 17 рисунками и 68 таблицами. Список литературы содержит 314 источников, в том числе 233 работ отечественных и 81 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ /

Материалы полунены в ходе выполнения НИР в Институте биофизики МЗ СССР, Специализированном центре экстренной медицинской помощи "Защита" МЗ СССР и Всероссийском центре медицины катастроф "Защита" (ВЦМК "Защита") Минздрава России в период с 1980 по 1993 г.

В соответствии с поставленными задачами экспериментальные исследования проведены в три этапа. Объем и условия проведенных исследований представлены на таблице 1.

УГЛОйНЯ 1! ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ____■• ____________Таблица I.

И ;ил Ш >тгя

Концен- 1 сыпе- Атн- Про- Коли- Тепловое '■ р. КонцсШ' Про- Коли- Копает- Микро- Препарат. Про- Коли-

трация ратура внл- дол- чест- сосюянис ¡(.»(Лиг.1", вс- ДОЛ- чест- рация эс- климат И Лоза, Г дол- чест-

СО, воздуха. сгь Ж}ПГ- во обеледуе^ь'Х 1 "О/,. жите- во шег.в ' зккте- во

•С лыш- экспс- >лЫ льно- экспе- * СН' лено- экспе-

СТЪ, Ч римс- СО Толу- сть, ч риме- СО Г.лу- сть, ч ри«--

ктое ол нтов Х"1 1ГТОВ

20 од 5 17 СЬиимальное 20/50 300 < 16 - ■ 20/50 таиебо 4 10

30 од 5 17 Г 20/53 300 4 17 - 1 • бсуитт 0,5 4 14

15 40 од 5 16 Допусп^-'о" 35Л35 - 4 17 . i . Трсхрс1зм0,2 4 12

20 фр 5 19 35/50 1 - . - 2 14 20/5(1 плацебо 4 25

20 ОД 2 К :</35 зео 4 !6 30<> 1 • бем1П1и 0,5 4 17

300 за ОД 2 16 3^53 зео 2 13 300 • . брочатан 0,25 12

10 ОД 2 19 [ 35/35 300 4 13 300 бемитил 0,5 + ' 4 12 ■

20 фр 2 17 35/50 300 2 14 броиантан 0,25

300 30 фр 2 15 Предельное 50/20 ■А* 16 300 сн_тиукзрб 0,025 4 11

40 фр 2 15 5,1/50 - 2' 15 300 фсп.неплм 0,0025 4 12

50/20 303 - * 13 300 Трекреэйн0,2 22

5С/50_^ зад - • 300 50/20 плацебо * 26

50,70 300 • 15 зоо бемипп 0,5 17

50/50 300 13 зоэ бпомаитан 0,25 12

30-3 бсмиткл 0,5+ * е'романтак 0,25 18

зло сцднокаоб и,025 1 12

зоа фемазепям 0,0025 12

т трекреззн0,2 * 15

300 20/50 плацеОо 13

300 бемктил0,5 [ 4 12

300 енднокарб 0,025 4 И

300 (^смазепам 0,(Ю25 4 13

зоо треу.резан0,2 16

• - зкс>;сри ПРОВОДИШЬ ' ло :1;С1ЛТ1ЛСШ1Я щ'сдспъжл о 1 г11,,,'.'! о (ояым. 300 50/20 П'иш.-'м 12

ОД - о;!.-;-, I V ¡-ОСЬЛ ЛС ГТСЛЬНСГ 1.: 300 бем>ин.|0.5 • 13

Ф Р ■ <1ч а* работ* с ЭТ 400 м.«л/ч. зоо егин^кар'З 0,025 14

300 <!>и. к;1ач 0 0025 12

300 |рекрезан(),2 21

На I этапе изучалось сочетанное действие на организм человека мо-ноксида углерода на уровне предельно и максимально допустимых концентраций, повышенной температуры воздуха (от 20 до 40°С) и физической нагрузки.

На П этапе изучено сочетанное действие вредных веществ (на примере моноксида углерода и толуола) и нагревающего микроклимата, вызывающего оптимальное, допустимое или предельное тепловое состояние у человека.

На III этапе изучена эфф<"'-:"-ичность применения лекарственных средств для профилактики неблагоприятного действия вредных веществ в сочетании с . нагревающим микроклиматом. '

Экспериментальные исследования проводились в термовлагобарокамере объемом 17 мэ при барометрическом давлении 760±10 мм рт. ст. Параметры микроклимата (температура, относительная влажность и скорость движения воздуха) во время экспериментов поддерживались в соответствии с программой проведения исследований.

Дозированная подача моноксида углерода (СО) или толуола в термокамеру осуществлялась при помощи специально разработанных установок.' Контроль за содержанием СО и толуола в термокамере проводился газохро-матографическим методом на хроматографе -Цвет-500", содержание кислорода и углекислого газа определялось с помощью масспектрометра МХ-6202.

Всего было выполнено 783 экспериментальных исследования с участием

38 практически здоровых мужчин в возрасте от 19 до 35 лет, представлявших *

относительно однородную группу по своим функциональным возможностям и антропометрич-ским характеристикам. Во время исследований обследуемые находились в состоянии относительного покоя или выполняли на велоэрго-метре циклическую (40 мин - работа, 20 мин - отдых) физическую работу мощностью 75 Вт.

Для выявления изменений в физиологическом и биохимическом статусе человека, а также для косвенной оценки умственной и физической работоспособности при воздействии вредных веществ, нагревающего микроклимата и физической нагрузки использозаны следующие методики.

При проведении исследований определяли частоту (ЧД) и минутный объем дыхания (МОД), содержание углекислого газа (СО:) и дефицит кислорода (О:) в выдыхаемом воздухе обследуемых.

-------------Состояние сердечно-сосудистой системы изучали по частоте сердечных

сокращений (ЧСС), артериальному давлению (АД), электрокардиографии (ЭКГ).

Тепловое состояние организма человека оценивали по комплексу показателей: ЧСС, температуре кожи и ректальной температуре (Тг), влагопотерям и теплоощущениям обследуемых. Рассчитывали средневзвешенную температуру кожи (СВТк) и среднюю температуру тела (СТТ).

Состояние ЦНС и операторскую (умственную) работоспособность оценивали по латентному Бремени простой сенсомоторной реакции (ПСМР), по объему непосредственной памяти, по данным корректурной пробы с таблицами колец Ландольта и таблицами Анфимова. По результатам табличных тестов рассчитывали коэффициент точности (Кт) и коэффициент работоспособности (Кр).

Наряду с психофизиологическими показателями использовали методы исследования состояния различных анализаторов: определялась критическая

частота слияния световых мельканий (КЧСМ), физиологический тремор пальцев рук, колебания оси центра массы (ОЦМ)тела человека.

Оценка физической работоспособности человека в наших исследованиях осуществлялась с применением кистевой динамометрии (определялись максимальная сила кисти и статическая выносливость), теста Валунда-Шестранда (PWCno) и пробы Мартине. Измерение частоты- сердечных сокращений во время выполнения теста PWCno использовалось для расчета основного показателя продуктивности кардиорестшраторной системы уровня максимального потребления кислорода (МПК).

Для выявления изменений функционального состояния орыншма при действии изучаемых факторов использовалась субъективная дифференцированная самооценка обследуемых по тесту САН: самочувствие, активность, настроение.

До, во время (каждый час) и после исследований также изучались биохимические показатели крови: концентрация карбоксигемоглобина (НвСО), активность каталазы и пероксидазы, лактатдегидрогеназы (ЛДГ) сыворотки крови, исследовалось также кислотно-щелочное состояние и газовый состав крови. В моче определяли содержание гиппуровой кислоты.

Обследуемые лица для динамического контроля за последствием воздействия изучаемых неблагоприятных факторов в течение t-3-x суток после эксперимента находились под вра"?бпым наблюдением в условиях клиники.

Комплексное изучение состояния органов и систем у обследуемых в условиях стационара проводилось до и в течение суток после эксперимента. Об- . следование включало в себя осмотр терапевтом и невропатологом (по показа-, ниям другими специалистами), определение уровня умственной и физической работоспособности. Изучались: общий анализ крови и мочи, некоторые биохимические показатели крови (белок н белковые фракции, билирубин, глюко- ■ за, негемоглобиновое железо, яспарагиновая и аланиновая трансаминазы,. ЛДГ)- Из инструментальных методов исследования были использованы электрокардиография, реовазография, реоэнцефалография.

Статистическая обработка полученных результатов проведена в соответствии с общепринятыми в практике гигиенических исследований методами. Системный математический анализ полученных экспериментальных данных проведен с использованием методов факторного, корреляционного, кластерного и дискриминантного анализа на ЭВМ PC/AT с помощью пакета прикладных программ BMDP (А. Афифи, С. Эйзен, 1982, A.B. Бобров с соавт., 1992). ■ . .

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Изучение характера сочетанного действия моноксцда углерода, повышенной температуры воздуха и физической работы при различной интенсивности факторов.

На этом этапе изучалось сочетанное действие на человека моноксида углерода в концентрации 15 и 300 мг/м3, повышенной температуры воздуха от 20

Vi

до 40°С при относительной влажности 40 - 60 % и физической нагрузки мощностью 75 Вт.

В экспериментальных исследованиях было установлено, что моноксид углерода на уровне ПДК при температуре воздуха 20 и 30>'С проявляет независимое действие на организм человека, при этом не обнаружено достоверных изменений ни одного из изученных показателей. При температуре 40 С выявлена суммация биологических эффектов. В частности, следует отметить, что при температуре воздуха 40"С достоверно увеличилось содержание НвСО в крови обследуемых.

Получены данные, свидетельствующие, что моноксид углерода на уровне ПДК не влияет на устойчивость организма к повышенной температуре воздуха.

Сочетанное действие на организм человека моноксида углерода на уровне максимально допустимой концентрации к температуры воздуха 30 н 40 С характеризуется суммацией биологических эффектов по изменению ряда функциональных показателей. Так, увеличение амплитуды физиологического тремора при температуре воздуха 30 и 40°С есть результат сочетанкого действия обоих факторов, так как амплитуда тремора практически не менялась при воздействии на организм моноксида углерода в копнентрщнн 300 мг/м1 при 20' С, не было отмечено изменения амплитуды физиологического тремора также и при сочетанием воздействии на организм СО я концентрации 15 мг/м1 и температуры воздуха 30 и 40"С. Достоверно иограстхза частота дыханий, что можно расценить как компенсаторную реакцию нч дефицит кислорода в организме вследствие образования НвСО и гипертермии. В проводимых исследованиях возрастала ЧСС, причем при температуре воздуха 40 О ЧСС достоверно отличалась от фоновых данных уже на первом часу экспериментов. Анализируя изменения биохимических показателей крови, следует подчеркнуть, что они были более выраженными, чем при действии моноксида углерода в концентрации на уровне ПДК.

Изменения интенсивности одного фактора (увеличение концентрации моноксида углерода от ПДК до МДК) привело к большему напря'л.снию показателей функционального состояния организма при сочеташюм воздействии с

нагревающим микроклиматом. По данным экспериментальных исследований только при максимально допустимой концентрации моноксида углерода обнаружено изменение устойчивости к нагревающему микроклимату, но нельзя сказать, что последний, вызывая тепловое состояние, которое можно оценить как допустимое, изменил чувствительность организма к вредному веществу.

'В результате экспериментальных исследований было установлен'4, что выполнение человеком физической работы (мощностью 75 Вт) в комфортных микроклиматических условиях не оказало влияния на действие моноксида углерода, как на уровне ПДК, так и МДК. Но физическая нагрузка в условиях сочетанного воздействия приобретает больший вес как фактор способствующий развитию гипертермии, особенно при повышении температуры воздуха. Так, выполнение работы при температуре воздуха 40°С явилось выраженной эрготермической нагрузкой в условиях воздействия моноксида углерода на уровне максимально допустимой концентрации, что привело к развитию теплового состояния близкого к предельно допустимому.

Сравнивая результаты исследований при воздействии моноксида углерода на уровне максимально допустимой концентрации и температуры воздуха 30 и 40"С на обследуемых, находящихся в состоянии относительного покоя, и при воздействии тех же факторов на обследуемых, выполняющих физическую работу, установлено, что физическая работа как дополнительный фактор привела к повышению чувствительности организма человека к токсическому действию моноксида углерода.

При анализе изменений функциональных показателей в проведенных экспериментах оказалось, что наиболее информативным из них, характеризующим воздействие на организм человека трех одновременно воздействующих факторов, является уровень карбоксигемоглобина в крови обследуемых. Изменение содержания НвСО в крови в зависимости от условий исследований представлено на гистограмме (рис. 1), из которой видно, что выполнение физической работы в комфортных микроклиматических условиях не приводит к более значительному насыщению крови НвСО по сравнению с экспериментами, в которых испытатели находились в состоянии относительного

покоя и вдыхали воздух с той .же концентрацией СО (300 мг/м3). Накопление НвСО в крови обследуемых, выполнявших физическую работу, как видно из приведенной гистограммы, происходит тем быстрее, чем выше была температура воздуха,—Причем у некоторых обследуемых уровень НвСО при температуре воздуха 40°С и при выполнении в этих условиях физической работы достигал 20%. Столь значительное повышение НвСО является результатом воздействия на организм человека СО на фоне высокой температуры воздуха (40°С) при выполнении обследуемыми тяжелой физической работы.

% нвсо

v vi vii viii ix x спад*

20"С 30-е 40"С 20С ЗО'С 40"С

Покой Работа

Рисунок I. Изменение концентрации НвСО в крови обследуемых в зависимости от их физической активности и температуры воздуха

* - юмемемия досюверны по сравнению с фоновыми данными (Р*.0,05); ** - шмененпч досюверны по сравнению с фоновыми даннымн и данными и VIII серил исследований (Р<0,05).

По-видимому, главной причиной резкого повышения содержания НвСО в крова обследуемых на зтом этапе является увеличение поступления СО в организм, связанное с учащением сердцебиений и дыхания.

5-18

п

На этом этапе исследований при повышении температуры воздуха выявлено снижение напряжения кислорода в крови и насыщения гемоглобина кислородом. Причем при температуре воздуха 30 и 40°С данные показатели изменились существенно и достоверно. Это свидетельствует об усилении гипок-сических явлений в организме. Косвенным подтверждением нарастания тка- ' невой гипоксии может служить повышение активности холинэстеразы сыворотки крови по мере увеличения температуры окружающей среды. Так, при температуре воздуха 20°С активность холинэстеразы возросла на 12%, при 30°С - на 19% и при 40°С - на 34% (р<0,05). При температуре воздуха 40*С у обследуемых наблюдалось повышение активности каталазы цельной крови, хотя во всех предыдущих сериях исследований наблюдалось снижение активности фермента. Предположительным объяснением этому факту может служить увеличение компенсаторной реакции организма на усиление неблагоприятного воздействия комплекса факторов, в том числе возможное усиление чувствительности человека к СО за счет гипертермии.

В результате проведенных исследований было установлено, что воздейт ствие на организм человека СО (300 мг/м3), физической работы (мощностью . 75 Вт) и теплового фактора (температура воздуха в диапазоне от 30 до 40°С) приводит к усилению суммарного биологического ответа.

Сопоставление данных, когда обследуемые находились в покое или выполняли работу в одинаковых условиях (концентрация СО 300 мг/м1, температура воздуха 20°С, относительная влажность 40-60%), позволило выявить в *

те же временные интервалы достоверное увеличение ЧСС и МОД в периоды отдыха. Однако, из-за недостоверности различий между данными, полученными в покое и при работе, нельзя считать, что чувствительность организма к токсическому действию СО в концентрации 300 мг/м1 изменилась под влиянием физической работы.

Используя метод пошаговой регрессии, вывели формулу расчета карбок-сигемоглобина с учетом концентрации моноксида углерода в воздухе, продолжительности воздействия, физической активности человека и температуры воздуха.

НвСО = а^ + а2Т + а3Э + ¡М + а5С + а^Т + а?1С, где:

t - время, мин (от I до 300); Т - температура воздуха, "С (от 20 до 40'С); Э - энерготраты, ккал/ч (от 80 до 400 кхал/ч);

С -концентрация СО, мг/м3 (от 15 до 300 мг/м3); - --------

ai-a? коэффициенты: а, = 0,00837; а2 = 0,07523; а, = 0,00531; 84 = -0,00005; а5 = 0,00001; а* = 0,00039; а7 = 0,00023. Расчетные величины НвСО близки к экспериментальным, расхождение н среднем составило ±1,1%. Расчетный метод определения НвСО следует использовать, когда невозможно выполнить прямое определение концентрации НвСО в крови. Расчетная концентрация НвСО позволит определить тяжесть интоксикащш моноксидом углерода (существующая классификация тяжести ' отравления построена в зависимости от содержания НвСО в крови) и может быть использована при корректировке гигиенических регламентов. Однако, следует отметить, что при очень высоких концентрациях моноксида углерода в воздухе скорость образования карбоксигемоглобина отстает от развития симптомов интоксикации из-за .прямого нейротоксического действия моноксида углерода. В этом случае прогностическое значение концентрации НвСО снижается, и небходимо учитывать другие функциональные показатели для объективной оценки состояния человека.

Оценка системного ответа организма на воздействующие факторы, выполненная методами математического анализа, позволила выделить наиболее информативные физиологические и биохимические показатели и расчигать единый количественный показатель - индекс функционального напряжения организма (ИФН). При расчете ИФН использованы такие показатели, как частота сердечных сокращений, ректальная температура, амплитуда фнию-логического тремора пальцев рук, концентрация карбоксигемоглобина в крови.

ИФН = 0,766 +0,047xi+ 0,174х:+ 0,117х,+ 0,988x.i, где: Х|. прирост частоты сердечных сокращений к концу экспериментов; хг - прирост ректальной температуры; хз - прирост конценграции карбоксигемоглобина; Хц - прирост амплитуды физиопогического тремора пальцев рук.

Расчетные величины ИФН представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Величины ИФН в зависимости от условий исследований

ИФН Условия исследований

СО - 15 мг/м> СО - 300 мг/м'

Т 20"С Т30«С Т 40"С Т 20°С Т 20°С Т30°С Т 40»С Т 20"С Т30»С Т 40"С

П* П П Р п п п Р Р Р

1,0 1,1 2,3 ¡,4 1,0 1,5 2,1 1,4 2,3 3,1

* П - обследуемые находились при относительном покое, Р - выполняли физическую работу мощностью 75 Вт.

Величины ИФН отражают степень функционального напряжения организма в условиях сочетанного действия факторов при различной интенсивности по сравнению с состоянием обследуемых, на которых воздействует только моноксид углерода. Значения ИФН использованы при корректировке гигиенических регламентов для обь'ектов ВМФ.

В результате исследований по изучению характера сочетанного действия моноксида углерода, повышенной температуры воздуха и физической работы были сделаны следующие обобщения: устойчивость к термическому и эрго-термическому воздействию снизилась при концентрации вредного вещества на уровне максимально допустимой величины; характер сочетанного действия зависит от теплового состояния организма человека.

2. Выявление закономерностей сочетанного деГ.ствия вредных веществ (на примере мококсида углерода и толуола) и назревающего микроклимата Для установления закономерностей сочетанного действия химических веществ и нагревающего микроклимата с участием 14 обследуемых было проведено 208 экспериментов, в которых изучены особенности воздействия моиоксида углерода и толуола на уровне максимально допустимых концентрации при микроклиматических условиях, вызывающих комфортное, допустимое или предельное тепловое состояние.

Как показали результат и исследований по изучению влияния на человека вредных веществ и нагревающего микроклимата, вызывающего развитие

допустимого теплового состояния, не обнаружено существенных различий в состоянии организма обследуемых при сочетанием действии по сравнению с изолированным одного из этих факторов.

Так, изменения показателей функционального состояния кардиореспира-торной системы и теплового состояния обследуемых, подвергающихся соче-танному действию факторов .были близки к таковым при действии только нагревающего микроклимата. Такие показатели, как латентное время Г1СМР, непосредственная память, площадь колебаний общего центра массы тела н амплитуда физиологического тремора пальцев рук изменились к концу экспериментов не более чем при действии моноксида углерода в условиях комфортного микроклимата.

У обследуемых, находящихся как в комфортных условиях, так и при нагревающем микроклимате, вызывающем допустимое тепловое состояние, и дышавших газовой смесью, содержащей толуол, операторская деятельность, судя по изученным показателям, достоверно не ухудшилась.

Физическая работоспособность обследуемых, подвергающихся как изолированному действию моноксида углерода или толуола и нагревающего микроклимата, вызывающего развитие допустимого теплового состояния, так и сочеганному влиянию этих факторов, изменилась несущественно и недостоверно за исключением одной серии, когда за 4 часа воздействия 300 мг/м-1 СО и нагревающего микроклимата показатель пробы Р\УСпо снизился не более, чем при изолированном действии факторов.

Изменения других изученных нами физиологических показателей обследуемых при воздействии СО или толуола и нагревающего микроклимата, вызывающего допустимое тепловое состояние, были не больше, чем при изолированном действии этих факторов на организм человека.

Таким образом, на основании проведенных экспериментальных исследований установлено, что чувствительность организма человека к монокенду углерода и толуолу на уровне максимально допустимых концентраций не изменяется при воздействии на него микроклимата, вызывающего допустимое тепловое состояние.

648

и

Ори сочетанном воздействии на организм обследуемых вредных веществ и нагревающего микроклимата, вызывающего развитие предельного теплового состояния, изменения основных изучаемых показателей были более значительными, чем при изолированном действии этих факторов.

При сочетанном действии (по сравнению с изолированным) у обследуемых существенно и достоверно снизилась операторская деятельность.

'Достоверное снижение показателя пробы РАМСпо и МПК обнаружено в тех исследованиях, в которых испытатели подвергались сочетанному действию теплового и токсического факторов.

Предельное тепловое состояние у обследуемых развилось значительно быстрее, если они дышали воздухом, содержащим моноксид углерода или толуол на уровне максимально допустимых, концентраций, что видно на рисунке 2.

^ мин 200 . но , 160 . 1Л0

120 100 во 60 40 20 0

Т,"СЛр,% S0/20

50/20 50/20 50/50 SOVSO 50/50

+ + + +

СО ТОЛУОЛ СО ТОЛУОЛ

Рисунок 2. Изменение времени до достижения предельного теплового состояния обследуемых при изолированном н сочетанном действии факторов

* - изменения достоверны по сравнению с данными при изолированном действии нагревающего микроклимата

л

Нарушения обменных процессов, к которым приводит воздействие на организм человека нагревающего микроклимата и моноксида углерода, можно выявить по изменению содержания кислорода и углекислого ¡аза в выдыхаемом воздухе и активности ряда ферментов. ------ ---------—_

При воздействии на организм моноксида углерода происходила активация как аэробного, так и анаэробного процессов окисления в организме. Гак, об изменениях первого свидетельствуют: тенденция к повышению содержания СО: в выдыхаемом воздухе и увеличению дефицита Ог к концу экспериментов, и второго, обусловленного усилением гликолиза, возрастание активности ЛДГ сыворотки крови. Кроме того, в крови обследуемых возрос уровень НвСО, что привело к снижению парциального давления киечорода.

Биохимические изменения при допустимом тепловом состоянии носяг умеренный характер и неблагоприятное воздействие фактора можно считать полностью компенсированным за счет адаптационных возможностей организма. При предельном тепловом состоянии изменения биохимических показателей указывают на более выраженные сдвиги, которые свидетельствуют о напряжении механизмов защиты организма от гипоксии, и со временем приведут к декомпенсации.

Рассмотрим изменения показателей метаболизма при сочетанием воздействии моноксида углерода и теплового фактора различной интенсивности.

В выдыхаемом воздухе обследуемых, подвергавшихся еочетанному воздействию моноксида углерода и нагревающего микроклимата, вызывающего развитие допустимого теплового состояния, обнаружена тенденция к повышению содержания СО2 и уменьшению содержания Оз (по сравнению с фоновыми данными). Следовательно, под влиянием этих двух факторов ускоряются обменные процессы, в том числе и аэробное окисление.

У офеледуемых при сочетанием воздействии СО и микроклимата, иьмы-вающего предельное тепловое состояние, проявилась тенденция к снижению потребления кислорода из воздуха и уменьшению насыщения его углекислым газом. По всей видимости энергообразование п клетках переключается на анаэробный путь, а поскольку он является менее эффективным, то возрастает ве-

роятцость развития тканевой гипоксии, которая усугубляется гемической за счет образования малодиссоциирующего, по сравнению с оксигемоглобином, карбоксигемоглобина. Вследствие этих процессов произошло повышение ак-. тиьности ЛДГ в сыворотке крови, свидетельствующее как об интенсификации гликолиза, так и о снижении устойчивости клеток (повышении проницаемости клеточных мембран), что приводит к выходу ферментов цитоплазмы в сыворотку крови.

Следует обратить внимание, что лишь в исследованиях, в которых изучалось воздействие-на организм моноксида углерода при предельном тепловом . состоянии, обнаружена иная, чем в остальных сериях направленность в изменении активности каталазы - тенденция к повышению, вероятно, обусловленная накоплением продуктов, образующихся, при перекисном окислении липи-дов мембран, активирующемся при явлениях гипоксии в организме, вызван- 1 ной СО и гипертермией.

Таким образом, наибольшие изменения изученных биохимических показателей у обследуемых, свидетельствующие об изменениии энергетического обеспечения физиологических функций, усилении гипоксичесих явлений, обнаружены при сочетанием воздействии моноксида углерода и нагревающего микроклимата, приводящего к развитию предельного теплового состояния.

Изменения показателей, отражающих детокеккационные и эмергообра-зующие процессы в организме обследуемых, подвергавшихся сочетанному воздействию толуола и нагревающего микроклимата, приводящего к развитию предельного теплового' состояния, были более выраженными, чем при изолированном действии факторов такой же их интенсивности, или при соче-танном действии толуола и микроклимата, вызывающего допустимое тепловое состояние.

Обобщая изменения в биохимическом статусе обследуемых, в зависимости от интенсивности воздействующих факторов, можно заключить, что изменения, выявленные при изолированном воздействии вредных веществ на оршнизм человека и при сочетанном действии с нагревающим микроклиматом, приводящим к развитию допустимого теплового состояния, свидетельствуют о начальных признаках развития гипоксии в организме (хотя и обус-

М

ловленной различными механизмами в зависимости от факторов), об акТи- ,. вации механизмов адаптации к ней.

При сочетанном воздействии вредных веществ и микроклимата, приводящего к предельному тепловому состоянию, биохимические изменения были столь существенными, что свидетельствовали о выраженном напряжении *

компенсаторных механизмов, направленных на преодоление гипоксии и неблагоприятного влияния токсикантов.

Как указывалось выше, для количественной оценки изменений основных показателей функционального состояния организма обследуемых при различных условиях экспериментов был проведен факторный анализ данных и с использованием 6-ти наиболее информативных показателей расчитан интегральный - индекс функционального напряжения (рис. 3).

Как видно из рисунка, при сочетанном воздействии на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата, вызывающего допустимое тепловое состояние, ИФН был меньше, чем сумма индексов при изолированном влиянии тех же факторов, то есть взаимного усиления эффектов не наблюдалось.

При сочетанном влиянии'на организм человека вредных веществ и нагревающего микроклимата, вызывающего развитие предельного теплового состояния, величины ИФН были больше, чем сумма индексов при изолированном влиянии тех же факторов, то есть имеет место увеличение суммарного биологического ответа в основном за счет влияния теплового фактора.

В соответствии с подходами, описанными в работе Прокопенко Ю.И., Ильина Ю.И. (1988), на основании полученных индексов рассчитан коэффициент сочетанного действия К(сд), отражающий степень модифицирующего влияния. . Величина К(сд) при совместном воздействии на организм человека • нагревающего микроклимата, вызывающего предельное тепловое состояние, н моноксида углерода составила 2,5, а толуола 1,9. Следовательно, максимально допустимые концентрации моноксида углерода и толуола, принятые для комфортных условий, должны быть снижены соответственно в 2,5 и 1,9 раза в условиях микроклимата, вьпвающею ра^итие предельного теплового состояния человека.

IX Серии

ОТС- дтс

(20/50) (35/35) (35/50)

ПТС. (50/20) (50/50)

ИФН. усл.ед. 45 4 35 3 2.5 2 1 5 1 05

- Толуол

ш

VII

IX Серии

ОТС ДТС

(20/50) (35/35) (35/50)

ПТС

(50/20) (50/50)

Рисунок 3. Индексы функционального напряжения при изолированном (I, II, IV, VI, VIII серии исследований) и сочетанном (III, V, VII, IX серии) действии вредных веществ и нагревающего микроклимата ОТС - оптимальное тепловое состояние; ДТС - допустимое тепловое состояние;

ПТС - предельное тепловое состояние; в скобках указаны температура и относительная влажность воздуха (Т, "С/у, %).

V

Для определения времени развития предельного теплового состояния в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха при действии моноксида углерода или толуола на уровне максимально допустимых концентраций были разработаны номограммм.

Таким образом, на основании проведенных экспериментальных работ —-было установлено, что чувствительность организма человека к вредным ас- , щесгвам не изменяется при воздействии на него микроклимата, вызывающего допустимое тепловое состояние. При воздействии нагревающего микроклимата. который приводит к развитию предельного теплового состояния организ ма, чувствительность человека к химическим веществам повышается.

Вредные вещества на уровне максимально допустимых концентрации снижают устойчивость человека к нагревающему микроклимату в условиях сочетанного действия факторов; предельное тепловое состояние у обследуемых развевалось раньше, чем при изолированном тепловом воздействии.

На основании экспериментальных исследований были даны рекомендации, позволяющие путем гигиенического регламентирования неблагоприятных факторов поддерживать необходимый уровень работоспособности и функционального состояния организма человека.

3. Экспериментальное обоснование фармакологической коррекции функционального состояния н работоспособности человека при действии вредных веществ и нагревающего микроклимата

Из имеющихся литературных сведений и результатов собственных исследований установлено, что действие разных по природе факторов - вредных веществ и нагревающею микроклимата приводит к общим нарушениям, проявляющимся гипоксией и активацией перекисного окисления лилидов клеточных мембран, которые можно корректировать с помощью препаратов поддерживающих универсальные механизмы гомеосгатического роулпрова-ния на клеточном уровне. Наиболее эффективным и патогенетически обоснованным может быть применение препаратов, ограничивающих истощение энергетических ресурсов, сышаюших кислородный запрос, активирую-

щих процессы, обеспечивающие антирадикальную и антиперекисную защиту на клеточном уровне и т.д., то есть обладающих актопротекторными, ан-тиоксидантиыми, антигипоксическими и адаптогенными свойствами. К ним можно отнести бемитил, бромантан, комбинацию бемитила с бромантаном и трекрезан. Кроме того, нами изучалась возможность применения таких препаратов как сиднокарб и феназепам, что может быть обусловлено особенностью поведения человека в аварийной ситуации.

Сравним эффективность препаратов по влиянию на состояние сердечно-сосудистой системы, тепловой статус, операторскую деятельность и физическую работоспособность обследуемых.

Оценивая тепловое состояние обследуемых по комплексу показателей, включающих частоту сердечных сокращений, ректальную температуру, вла-гопотери, теплоощущения, определили время до достижения предельного теплового состояния (ПТС). В таблице 3 представлено изменение времени на-■ ступления ПТС'в зависимости от принимаемого препарата обследуемыми, подвергавшимися сочетанному воздействию СО и нагревающего микроклимата.

Таблица 3.

Время достижения предельного теплового состояния обследуемыми в зависимости от принимаемых препаратов и воздействующих факторов,

мин (М±т)

Воздействующие факторы

Препараты СО - 300 мг/мз Толуол 300 мг/м3 •

Т 50 «С, ф 20% Т 50 °С, ф 20%

Плацебо 138±10 - 117±8

Бемитил' 167±12 120±8

Бромантан 156114 -

Бемитил + бромантан , 168±8

Сиднокарб 113±6 117±6

Феназепам 126±7 / 129±5

Трекрезан 140±7 145±5

Препаратами выбора (по достижению времени до наступления ПТС) можно считать бемитил, бромантан и их комбинацию. Трекрезан не про- ■ явил заметные термопротекторные свойства, ПТС при его приеме наступало практически одновременно, как и в экспериментах с приемом обследуемыми плацебо. Сиднокарб и феназепам не только не способствовали подмержа-нию тепловой устойчивости, но и привели к более быстрому развитию перегревания у обследуемых, причем при приеме сиднокарба сокращение времени до достижения ПТС (по сравнению с плацебо) было достоверным.

Некоторые особенности механизма действия препаратов на chcica. , терморегуляции в условиях сочетанного воздействия на организм человека моноксида углерода и нагревающего микроклимата можно выяви ib при анализе изменений показателей, отражающих теплоотдачу и теплопродукцию.

При температуре воздуха 50"С и относительной влажности 20% основным путем теплоотдачи является потоотделение и испарение влаги с поверхности кожи. В проведенных экспериментах наименьшие влагопотери были при приеме сиднокарба и плацебо, наибольшие - при приеме бемитила.

При тепловом воздействии с увеличением кожного кровотока снижается кровоток во внутренних органах, а следовательно уменьшается дрстикка кислорода к органам с высоким уровнем энергообразования. В результате снижается потребление кислорода и увеличивается доля анаэробного энергообразования. Тенденцию к снижению потребления кигторода обнаружили при приеме плацебо, бемитила и трекрезана после первого часа экспериментов. Однако значимость одного и того же процесса снижения потребления кислорода, при приеме плацебо и бемитила для организма различна. ттк, прием бемитила, в отличие от плацебо, повысил эффективность ана >робно> о энергообмена, что привело к относительно бол1Шему тепломассоотводу за счет потоотделения, сдерживанию прироста ректальной температуры и, в конечном счете - к увеличению устойчивости к нагревающему микроклимат Косвенным подтверждением увеличения анаэробного энергообразования является достоверный прирост активности лактатдегидрогеназы сыворо1ки крови.

При приеме бромантана для поддержания тепловой устойчивости, вероятно, имело большее значение не столько обнаруженная тенденция к увели-. чению испарительной теплоотдачи за счет потоотделения, а кардиотониче-ское действие препарата, что повысило эффективность кровообращения как основного пути теплонереноса от метаболически активных органов к поверхности тела.

В проведенных исследованиях выявлено положительное влияние комбинации бромантана с бемитилом на тепловую устойчивость обследуемых и это следует из вышеизложенного механизма воздействия каждого из препаратов.

При приеме сиднокарба и феназепама обнаружено, начиная с первого часа воздействия моноксида углерода и нагревающего микроклимата, достоверное и значительное повышение потребления кислорода, что привело к увеличению образования метаболического тепла и к более быстрому развитию перегревания обследуемых. В литературе описан механизм этого процесса (Карлыев K.M., 1986).

БоДее быстрое развитие ПТС в условиях сочетанного действия на человека толуола (по сравнению с воздействием СО) и нагревающего микроклимата повлияло на проявление, эффектов применяемых препаратов (табл.3). Бе-митил не увеличил время до наступления ПТС у обследуемых, хотя при этом обнаружена тенденция к повышению влагопотерь. При приеме сиднокарба и феназепама наблюдалось достоверное повышение потребления кислорода, начиная с первого часа эксперимента, но ПТС наступило в те же сроки, что и при приеме плацебо. Отмечено незначительное увеличение времени до достижения ПТС при приеме трекрезана. Этому способствовало более медленное нарастание ректальной температуры у обследуемых. Следует отметить, что механизм влияния препаратов на теплопродукцию и теплоотдачу в организме был однонаправленным как при воздействии моноксида углерода, так и толуола в сочетании с нагревающим микроклиматом. Но, вероятно, более быстрое развитие гипертермии за счет толуола, оказалось более значимым фактором, скрывшим эффект действия препаратов, в частности бемитила.

Результаты исследований влияния препаратов на операторскую деятельность в условиях сочетанного воздействия моноксида углерода и нагре-

вающего микроклимата дали возможность ранжировать их следующим образом. Бемитил, бромантан, комбинация бромаитана с бемитилом и трскре-зан поддерживали исследуемые показатели на уровне фоновых значений до конца эксперимента, несмотря на развившееся предельное тепловое «Стояние у обследуемых. В тоже время при приеме плацебо достоверно возросло латентное время ПСЙР к концу экспериментов и ухудшилась непосредственная " память. Прием сиднокарба и феназепама не способствовал поддержанию должного уровня операторской деятельности, показатели которой достоверно ухудшились и были близкими к данным исследований с плацебо.

Поскольку при сочетанием действии толуола и нагревающего микроклимата ни латентное время ПСМР, ни память у обследуемых за время экспериментов достоверно не изменились, то выявить можно лишь тенденцию большего, либо меньшего влияния препаратов. Так, бемитил и трекрезан поддерживали значения изучаемых показателей на уровне фоновых в течение всего эксперимента. При приеме сиднокарба наблюдалась более выраженная тенденция к снижению памяти, чем при приеме обследуемыми плацебо. И. только прием феназепама в условиях сочетанного воздействия толуола и нагревающего микроклимата вызвал достоверное увеличение латентного времени ПСМР, снижение памяти у обследуемых и коэффициента работоспособности.

В связи с тем, что продолжительность экспериментов до развития предельного теплового состояния, в зависимости от принимаемого препарата была различной, провели экстраполяцию полученных данных ( по пробе РХУСпо) на 138 минут, с тем чтобы ранжировать препараты по их влиянию на физическую работоспособность (рис."4). Как видно из рисунка, наиболее >ф-фективными для поддержания физической 'работоспособности обследуемых, подвергавшихся сочетанному воздействию СО и нагревающего микроклимата, являются бромантан и комбинация бромаитана с бемитилом. Хираккр снижения МПК совпадает с особенностями изменения пробы РУ/Спо-

Рисунок 4. Снижение показателя пробы Р^УС г/о у обследуемых в зависимости от принимаемого препарата при действии нагревающего микроклимата и моноксида углерода.

1- плацебо; 2 - бемитил; 3 - бромантан; 4- бромантан+бемитил; 5 - сиднокарб; 6 - феназепам; 7 - трекрезан.

У обследуемых, подвергавшихся сочетанному воздействию толуола и нагревающего микроклимата и принимавших плацебо, обнаружено достоверное снижение показателя пробы PWC^7o и МПК. Из изучаемых препаратов наибольшее положительное влияние оказал бемитил (показатели практически не изменились по сравнению с фоновыми данными). Недостоверное и незначительное снижение физической работоспособности к концу экспериментов было при приеме'обследуемыми сиднокарба и трекрезана. Феназепам не способствовал поддержанию физической работоспособности в этих условиях, т.к. снижение показателей пробы Р\УС|7о и МПК было на уровне данных при приеме плацебо.

При воздействии СО и толуола на организм человека, находящегося в " комфортном микроклимате, бемитил и трекрезан оказались наиболее эффективными для поддержания физической работоспособности.

Таким образом, из исследованных препаратов в условиях сочеТанного воздействия вредных веществ и нагревающего микроклимата поддержанию работоспособности'в большей степени способствовали бромантан, .комбинация бромантана с бемитилом и бемитил.

Изменение эмоциональных ощущений обследуемых (по тесту САН) и зависимости от принимаемых ими препаратов и воздействующих неблагоприятных факторов представлено на рисунке 5, на котором видна не только спе-цифчка влияния препаратов, по и можно представить-за счет преобладания какого элемента: самочувствия, активности или настроения формируется субъективный статус обследуемых. Из данных, представленных графически, видно, что воздействие моноксида углерода в комфортном или нагревающем микроклимате вызывает большее,чем у толуола снижение показателей эмоционального статуса обследуемых.

Сиднокарб в большей степени, чем другие препараты, способствовал поддержанию активности и настроения у обследуемых во всех сериях исследований. В условиях комфортного микроклимата при воздействии СО и толуола транквилизирующее действие феназспама проявилось в большем снижении активности обследуемых. Бемитил оказал заметное положительное влияние на состояние обследуемых при воздействии на них толуола. Бромантан вызвал большее снижение активности у обследуемых, хотя самочувствие и настроение их оставались лучше, чем при приеме плацебо. Следует отметить, что бромантан и комбинация бромантана с бемитилом в меньше!'! степени повлияли на субъективный статус обследуемых, чем другие препараты.

Для гбобщения полученных результатов и количественной оценки влияния препаратов на функциональное состояние обследуемых были расчикшы индексы функционального напряжения организма. За исходный уровень условно принят ИФН равный 0, т.е. уровень, отражающий состояние орга-ни)ма человека, не подвергающееся воздействию каких-либо неблагоприятных факторов. Значения ИФН отображены на рисунке 6.

-10 -20 -30

-50 -80 -70

12 3 4 5 6 7

монокснд углерода +комфортный микроклимат

I 2 5 6 7

толуол +комфортный микроклимат

I '2 3 4 5 6 7 1.2567

моиоксид углерода _ толуол ■

-•-нагревающий микроклимат +нагревающий микроклимат

Рисунок 5. Изменения субъективных ощущений у обследуемых (по тесту САН) в зависимости от воздействующих факторов и принимаемого препарата 1- плацебо; 2 - бемитил; 3 - бромантан: 4 - бемитил+бромантан; 5 - сиднокарб; 6 - феназепам; 7 - трекрезан.

усл.ед.

12 3 4 5 6 7 12567

моноксид углерда толуол

+ комфортный микроклимат . + комфортный микроклимат

усл.ед.

3.5

з

25

1 2 3 4 5 6 7 12587

моноксид углерода толуол

+ нагревающий микроклимат +нагревающип.мпкроклимаг

Рисунок 6. Индексы функционального напряжения организма обследуемых в зависимости от воздействующих факторов и принимаемого препарата I - плацебо; 2 - бемитил: 3 - Сроманган; 4 - броманташ бемитил; 5 - снднокарб; 6 - феназепам; 7 - грекрезан.

2Г

Судя по графическим' данным, все препараты снижали функциональное напряжение организма обследуемых, подвергавшихся воздействию моноксида углерода или толуола в комфортном микроклимате: значения ИФН ниже, чем при приеме плацебо. При сочетанием воздействии моноксида углерода и нагревающего микроклимата комбинация бромаитана с бемитилом или бромантан, в меньшей степени трекрезан и бемитил поддерживали функциональное состояние обследуемых, о чем свидетельствуют соответствующие значения ИФН. При сочетанием воздействии теплового фактора и толуола наименьшее функциональное напряжение обнаружено при приеме трекрезана и наибольшее (даже выше, чем плацебо) при приеме феназепама.

При сочетанном действии теплового фактора и моноксида углерода применение бромаитана в комбинации с бемитилом способствовало поддержанию умственной и физической работоспособности, повысило тепловую устойчивость обследуемых (предельное'тепловое состояние развилось на 30 минут позже, чем при приеме плацебо).

При сочетанном воздействии толуола и нагревающего микроклимата положительное влияние на функциональное состояние, работоспособность и тепловую устойчивость обследуемых оказали трекрезан и бемитил. Их назначение позволяет продлить пребывание человека в неблагоприятных условиях с меньшим функциональным напряжением для организма.

Комплексная оценка влияния сиднокарба й феназепама на состояние обследуемых свидетельствует о нецелесообразности их применение при сочетанном воздействии на организм нагревающего микроклимата и вредных веществ. '

Таким образом, сравнительная оценка эффективности изученных препаратов свидетельствует о том, что комбинация бемитила с бромактаном является наиболее оптимальной для повышения устойчивости к сочетанному действию вредных веществ и нагревающего микроклиматаи для поддержания умственной и физической работоспособности.

Результаты проведенных исследований подтвердили возможность применения лекарственных средств для профилактики неблагоприятног о воздействия, вызванного разными по природе факторами.

Результаты работы позволяют"наметить дальнейшее пути изыскали-: лекарственных средств коррекции функционального состояния организма '.озо-века, подвергающегося сочетанному воздействию неблагоприятных факторов при аварийных ситуациях. Перспективными препаратами выбора следует считать такие, которые обладают свойствами поддержания универсальных механизмов гомеостатнческого регулирования на клеточном уровне.

На основании проведенных исследований был разработан комплексный подход к решению проблемы сочетанного действия на человека вредных ве-' ществ и нагревающего микроклимата при аварийных ситуациях, который состоит в следующем: с учетом выявленных закономерностей и количественной оценки характера сочетанного действия вредных веществ и нагревающего . микроклимата разработаны рекомендации, регламентирующие условия безопасной деятельности человека при аварийных ситуациях, сопровождающихся повышением температуры окружающей среды и концентрации вредных веществ; экспериментально обоснованы рекомендации по применению лекарственных средств для поддержания устойчивости и работоспособности человека в этих условиях.

им ПОДЫ

1. Интенсивность действия на человека неблагоприятных факторов (величина концентрации вредных веществ, параметры нагревающего микроклимата и физическая нагрузка) обуславливают компенсаторные возможности организма купировать нарушения биоэнергетических и детоксикацнонных процессов и определяют характер их сочетанного действия.

2. Чувствительность организма человека к вредным веществам как на уровне предельно, так и максимально допустимых концентраций не изменяется при действии на него микроклимата, вызывающего допустимое тепловое состояние. При воздействии нагревающего микроклимата, который приводит к развитию предельного теплового состояния организма, чувствшелыюсп.

человека к вредным веществам на уровне максимально допустимых концентраций возрастает.

• 3. Вредные вещества на уровне концентраций, не превышающих предельно допустимые, не изменяют, а на уровне максимально допустимых концентраций снижают устойчивость человека к нагревающему микроклимату в условиях сочетанного действия факторов; предельное тепловое состояние у обследуемых развивается раньше, чем при изолированном ■репловом воздействии. .

4. Изменения в биохимическом статусе обследуемых, выявленные при со-четанчом действии вредных веществ (на примере моноксида углерода и толуола) и нагревающего микроклимата, приводящего к развитию допустимого теплового состояния, свидетельствуют о начальных признаках развития гипоксии в организме, об активации механизмов адаптации к ней.

5. При сочетанием действии вредных веществ (на примере моноксида углерода и толуола) и микроклимата, приводящего к развитию предельного теплового состояния, выявлены биохимические изменения, свидетельствующие о выраженном напряжении компенсаторных механизмов, направленных на преодоление гипоксии и неблагоприятного действи токсикантов.

6. В результате системного математического анализа получен индекс функционального напряжения, который количественно характеризует интегральный ответ организма человека на действующие неблагоприятные факторы. Количественный критерий системного ответа организма на воздействие неблагоприятных факторов внешней среды позволяет корректировать гигиенические регламенты вредных веществ, разработанные для комфортных микроклиматических условий.

7. Гигиенические регламенты моноксида углерода и толуола, принятые для комфортных микроклиматических, условий, должны быть изменены при воздействии нагревающего микроклимата, вызывающего предельное тепловое состояние, с учетом коэффициентов сочетанного действия, расчитанных на основе индексов функционального напряжения.

8. Профилактическое применение лекарственных средств, обладающих актопротскторными, антигипоксическими, мембраностабмлизирующими и антиоксидантными свойствами, способствует поддержанию устойчивости че-

лоиека к сочетанному воздействию вредных веществ и нагревающего микро-

к/шмата.

9. Препараты бемнтнл, бромантан, их комбинация и трекрезан в условиях сочетанного воздействия на организм человека вредных веществ ~й" liai ре-'" вающего микроклимата повышают устойчивость к неблагоприятным факго-рам за счет возрастания переносимости гипертермии и поддерживают физическую и умственную работоспособность.

10. Сравнительная оценка эффективности изученных препаратов свидетельствует о том, что наиболее оптимальной для повышения устойчивости к сочетанному действию вредных веществ и нагревающего микроклимата, а также поддержани-,! уметенной и физической работоспособности являегся комбинация бемитилэ с бромантаном.

11. Выявленные закономерности сочетанного действия вредных веществ и нагревающего микроклимата позволили разработать рекомендации, регламентирующие условия безопасной деятельности человека при аварийных ситуациях, сопровождающихся повышением температуры окружающей среды и концентрации вредных веществ, и обосновать возможность применения лекарственных средств для повышения устойчивости и поддержания работоспособности человека в этих условиях, т.е. комплексно решить проблему сочетанного действия неблагоприятных факторов.

Материалы дгссертацин опубликованы в следующих работах:

1. К вопросу о прогнозировании функционального состояния человека в условиях гермообъема. //Прогнозирование в прикладной физиологии. Тет. докладов 1 Всесоюзн. симпозиума. - Фрунзе, 1984. - Т.1. - С. 4S3-485 (соавт. Бобров А.Ф., Бычков C.B., Мазнева Г.Е. и др.).

2. Изучение сочетанного действия окиси углерода и повышенной температуры воздуха на организм. человека в условиях гермообъема. //Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. - М., 1984.-С.109-113 (соавт. Бычков C.B.).

3. Оценка функционального состояния человека при работе в гермообь-еме в условиях сочетанного воздействия окиси углерода и повышенной

температуры воздуха. //XIV Научные Гагаринские чтения по авиации и космонавтике. Рефераты сообщений. - М., 1985. - С.70-71 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A., Мазнева Г.Е. и др.).

4. К вопросу о комбинированном действии окиси углерода и физической работы. //Труды XVI-XVn Чтений, посвященные разработке научного наследия и развитию идей К.Э.Циолковского". - М.: ИИЕТ АН СССР, 1985. -• С. 152-157 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A.).

5. К вопросу о сочетанном действии окиси углерода, измененной температуры и физической работы при нахождении человека в условиях гермообъ-ема. //Труды XVill-XIX Чтений, посвященные разработке научного наследия и развитию идей К.Э.Циолковского".- М.: ИИЕТ АН СССР, 1985. - С. 45-49 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A.).

6. Экспериментальное обоснование предельно допустимых концентраций продуктов жизнедеятельности в газовой среде изолирующего снаряжения, //Медикотехнические проблемы индивидуальной защиты. - М., 1985. - С. 126130 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A.).

7. К вопросу о сочетанном влиянии на организм человека окиси углерода и температуры воздуха в зависимости от интенсивности воздействующих факторов. //Проблема оценки функциональных возможностей человека и прогнозирование здоровья. Тез. докладов Всесоюзной конференции. - М., 1985. -С.260, - '

8. О влиянии температуры воздуха и физической нагрузки на токсичность окиси углерода. //Гигиена и санитария. - 1985. - N 9. - С.9ч11 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A.).

9. Принципы гигиенического нормирования продуктов жизнедеятельности в газовой среде гермообъемов, //Труды XX - XXI Чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э.Циолковского. М.:ИИЕТ АН СССР, 1987. - С.68-71 (соавт. Кустов В.В., Седов A.B.).

10. К вопросу о сочетанном действии на организм смеси летучих продуктов тер'моокислительного разложения смазочного масла Б-ЗВ и физической нагрузки. //Гигиена и санитария. - 1988. - N 5. - С.4-6 (соавт. Кустов В.В., Го-лованев С.М.).

11. Сочетанное действие окиси углерода и нагревающего микроклимата

на организм человека, находящегося в экстремальных условиях. //Гигиена труда и профессиональные заболевания. - 1989. - N12. - С.1-4 (соавт. Седов A.B., Акиньшин A.B.).

12. Оценка сочетанного воздействия на организм человека окиси углерода и повышенной температуры воздуха. //Вопросы санитарной химии и токсикологии воздушной среды гермообъемов различного назначения. - M-J1., 1989. - С.82- 88 (соавт. Седов A.B.,' КустовВ.В., Суровцев H.A.).

13. Сочетанное действие толуола и нагревающего микроклимата.па организм человека. //Гигиена и санитария. - 1990. - N 8. - С. 34-37 (соавт. Седов Л.В., Акннышш A.B.).

14. Количественная оценка сочетанного действия на организм человека окиси углерода, толуола и нагревающего микроклимата. //Гигиена труда и профессиональные заболевания. - 1990. - N 8. - С. 11-14 (соавт. Седов A.B., Кустов В.В., Суровцев H.A.).

15. Обоснование аварийных пределов воздействия окиси углерода на организм при повышенной температуре воздуха и гипоксической гипоксии. //Гигиена труда к профессиональные заболепання. - 1990. - N 11. - С. 20-23 (соавт. Седов A.B., Кустов В.В., Суровцев H.A.).

16. Использование бемитила для повышения устойчивости организма человека к сочетанному воздействию оксида углерода и нагревающего микроклимата. //Гигиена труда и профессиональные заболевания. - 1991. - N 6. -С. 12-14 (соавт. Седов A.B., Кустов В.В., Суровцев H.A.).

17. Прогнозирование физической рабооспособности при воздействии на организм человека моноксида углерода и повышенной температуры воздуха н условиях пониженного содержания кислорода. //Гигиена труда и профессиональные заболевания. - 1991. - N 5. ■ С. 25-27 (соавт. Седов A.B., Акиньшин A.B.).

18. Об изменинии содержания карбокснгемоглобина в крови человека при воздеивии на него окисч углерода в высоких концентрациях. //Космическая биология и авиакосмическая медицина. Тез. докладов IX Всесоюзной конф. - М., 1990. - С. 122-123.

19. Экспериментальное обоснование аварийных пределов воздействия на организм человека окиси углерода применительно к условиям пожара на боргу воздушного судна. //Космическая биология и авиакосмическая медицина. Тез. докладов IX Всесоюзной конф. - М., 1990. - С. 486-487 (соавт. Седов A.B., Кустов В.В., Суровцев H.A. и др.).

20. К вопросу о сочетанием воздействии на организм человека химических соединений и нагревающего микроклимата. //Экстремальная физиология, гигиена и индивидуальная защита человека. Тез. докл. III Всесоюзн. конф. - М., 1990. - С.238-239 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A.).

21. Изменение работоспособности при воздействии на организм человека пониженного барометрического давления и высоких концентраций окиси углерода. //Экстремальная физиология, гигиена и индивидуальная защита человека. Тез. докл. III Всесоюзн. конф. - М., 1990. - С. 237-238 (соавт. Седов A.B., Кустов В.В., Назаров Л.Ю.).

22. Влияние бемитила на устойчивость организма человека к сочетан-ному воздействию окиси углерода и нагревающего микроклимата. //Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М, 1990. -С.165-172 (соавт. Седов A.B., Кустов В.В., Суровцев H.A.).

23. Средства индивидуальной защиты для спасения людей во время пожаров. //Гигиена-труда и профессиональные заболевания. - 1992. •-N 11-12. - С. 27-29 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A., Эйтингон А.И. и др.).

24. Экспериментальное обоснование применения фармакологических препаратов для повышения устойчивости организма человека к сочетанному воздействию оксида углерода и гипертермии. //Гигиена труда и профессиональные заболевания. - 1993. -N 9-10. - С. 10-11 (соавт. Седов A.B., Суровцев H.A., Акиньшин A.B. и др.). i

25. Применение фармакологических препаратов для повышения устойчивости человека к факторам, вызывающим гипоксию различной этиологии. //Антигипоксанты и актопротекторы: Итоги и перспективы. Российская научи. конф. Санкт-Петербург, 1-3 марта 1994 г. - С-Петербург, 1994. - С. 203 (соавт. Седов A.B., Морозов И.С., Суровцев H.A. и др.).

26. Применение фармакологических препаратов для повышения устойчивости спасателен, участвующих в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. //Актуальные проблемы военной и экстремальной медицины. Материалы научно-практической конф."-Москва,—24-25 мая 1494 г. - - Мтг- ~ —

1994. - С. 201-203 (соавт. Седов A.B., Морозов U.C., и др.).

27. Средста индивидуальной защиты при ликвидации последствий аварий на химических предприятиях. //Медицина труда промышленная экплси ни -1995. - N 7. -С. 36-39 (соавт. Седов A.B., Акиньшин A.B. и др).

28. Влияние томерзола на функциональное состояние и рабоюспосиб-ность спасателей в экстремальных ситуациях. //Спасение, защита, безопасность - нобсс в науке. Тез, докладов изуч.-прзкт. kohîJ». - M.: ЙНИИГОЧС,

1995. - С. 191 (соавг. Седов A.B., Морозов И.С. , Суровцев H.A. и др.).

29. Фармакологическая коррекция работоспособности спасателен при авариях, сопровождающихся сочетанным воздействием моноксида углерода и нагревающего микроклимата. //Медицинская техника и ее роль в развитии медицинских технологий. Тез. докладов междун. конференции. - М.: НПО "Экран", 1996. -С. 80-81. (соавт, Седов A.B., Морозов И.С. и др.). '