Апробація результатів дисертації. Дисертаційна робота була апробована на спільному засіданні співробітників Центральної науково-дослідної лабораторії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького, а також кафедр нормальної фізіології; травматології, ортопедії й військово-польової хірургії; екстремальної медицини Донецького національного медичного університету ім. М. Горького (Донецьк, 2007). Основні положення дисертації доповідалися на Всеукраїнської науковій конференції студентів, аспірантів, клінічних ординаторів “Стрес, шок, термінальні стани” (Донецьк, 2003); на XVII з’їзді Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю (Чернівці, 2006 р.); на науковій конференції “Критические и терминальные состояния, постреанимационная болезнь (патогенез, клиника, лечение)” (Москва, 2006); на науковій конференції “VІ читання ім. В. В. Підвисоцького” (Одеса, 2007); на міжнародній науково-практичній конференції молодих учених (Донецьк, 2007); на науково-практичній конференції “Экстренная медицинская помощь при чрезвычайных ситуациях техногенного характера в крупном промышленном центре” (Новокузнецк, 2007); на засіданнях Донецького обласного наукового товариства патофізіологів (Донецьк, 2007).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 11 наукових праць, з них 5 статей у журналах, рекомендованих Вищою атестаційною комісією України, 5 — у матеріалах наукових конференцій.
Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, результатів власних досліджень, висновків, списку використаної літератури, що складається з 240 джерел (з них 161 кирилицею і 79 латиницею). Робота викладена на 168 сторінках, містить 9 таблиць і 33 рисунка.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали й методи дослідження. Дослідження було виконане на 260 білих нелінійних щурах-самцях масою 250—360 г , які втримувалися в стандартних умовах віварію. Виконання експериментів на не наркотизованих тваринах було дозволено рішенням Ради Донецького медичного університету №3 від 13.04.1995 року. Для моделювання комбінованої дії чинників підземного вибуху та його окремих компонентів було використане обладнання, яке відповідає вимогам техніки безпеки, розроблене спеціально для моделювання вибухової шахтної травми в лабораторних умовах. Моделювання несмертельної електротравми здійснювали за допомогою обладнання, яке через реле часу автоматично створювало заздалегідь підібрану несмертельну електричну напругу (50 вольт) і тривалість нанесення електричного ураження (1 секунда). Для моделювання сукупної дії комплексу факторів шахтного виробничого середовища тварина містилася в закритий контейнер, де підтримувалася температура повітря 37—37,5°С, відносна вологість 96—97%, атмосферний тиск 850—858 мм. рт. ст. Концентрація вугільного пилу в атмосфері становила 56—68 г/м3, концентрація метану — 8,0—8,4%. Пил нагнітався компресором, що механічно контактував з контейнером та створював шум і вібрації, які також є складовими шахтних виробничих умов. Вплив комплексу шахтних виробничих факторів здійснювали по 60 хвилин щодня протягом 14 днів. Інтенсивна фізична робота, що характерна для праці шахтарів, в умовах зазначеного мікроклімату виконувалася тваринами в білячому колесі розміщеному усередині вибухової камери.
У відповідність із завданнями дослідження тварини були розділені на такі групи: 1) контрольна без будь-якого впливу (n=10); 2) група тварин, що піддавались несмертельній електротравмі (n=10); 3) група тварин, що піддавались комбінованій ВШТ (n=60), 4) група тварин , що піддавались контузійній ВШТ (n=60); 5) група тварин, що піддавались опіковій ВШТ (n=60); 6) група тварин, що піддавались токсичній ВШТ (n=60). У кожній з останніх чотирьох груп виділялися 6 підгруп тварин (n=10) залежно від наявності попередньої дії факторів шахтного виробничого середовища , наявності у тварин електротравми й порядку її нанесення (до або після моделювання окремих видів ВШТ).
УОК визначали методом тетраполярної імпедансної трансторакальної реографії за формулою Кубічека, у тварин, попередньо наркотизованих внутрішньочеревинним уведенням гексеналу з розрахунку 20 мг на 100 г маси тіла тварини. Частоту серцевих скорочень ЧСС визначали безпосередньо в числовомі вираженні за допомогою оригінального обладнання. АТ вимірювали на хвості у щурів за допомогою манжети безкровним реографічним методом. ХОК, УІ, СІ, ЗПО і ППО розраховували за загальноприйнятими формулами.
Статистична обробка даних містила в собі перевірку гіпотези про відповідність розподілу вибірки нормальному Гаусовому розподілу з використанням критерію Колмогорова-Смірнова й критерію Шапіро- Уілка. Перевірка нульової гіпотези про відсутність відмінностей між середніми значеннями вибірок при множиннім порівнянні проводилася за допомогою непараметричного критерію Крускела-Уолліса. Парне порівняння вибірок з метою перевірки нульової гіпотези про відсутність відмінностей між середніми значеннями проводилося за допомогою непараметричного критерію Манна-Уітні, у випадках, якщо розподіл даних був відмінним від нормального, і за допомогою критерію Стьюдента у випадках , якщо розподіл вибірки не відрізнявся від нормального. Відмінності між вибірками розглядалися як статистично значущі при p<0,05. Аналіз даних проводився за допомогою спеціалізованої програми MEDSTAT.
Результати дослідження і їх аналіз. Вплив на організм несмертельної величини електричного струму приводить до збільшення ЧСС на 15% (p<0,05), підвищення АТ на 27% (p<0,05), підвищення УОК на 33% (p<0,05), підвищення УІ на 33% (p<0,05) (рис. 1). Відбувалося достовірне збільшення ХОК на 52% (p<0,05) і СІ на 54% (p<0,05) стосовно контролю. Показники стану тонусу судин системного кровообігу — ЗПО і ППО вірогідно знижувалися відповідно на 16% і 17% (p<0,05). Збільшення ХОК було обумовлено двома складовими — збільшенням ЧСС і збільшенням УОК. Вважаємо, що несмертельна електротравма є стимулятором для серцевого м'яза. На користь нашої думки свідчить той факт, що рівень збільшення УІ не може бути пояснений тільки зменшенням післянавантаження, яке саме по собі дозволяє серцевому м’язові розвинути більшу силу на одне скорочення. За результатами даного етапу дослідження можна стверджувати, що виникаюча після ізольованої несмертельної електротравми гіпертензія є результатом переважно збільшення УОК, а не тахікардії — має місце гіпердинамічна реакція центральної гемодинаміки. Безсумнівно, що виникаючі в організмі експериментальних тварин зміни гемодинаміки в ранньому періоді є сприятливими для організму й забезпечують значне збільшення його пристосувальних можливостей за рахунок росту ХОК.
При сполучній дії на організм електричного струму і комбінації факторів шахтного вибуху мають місце найбільш значні зміни системної гемодинаміки із усіх груп порівняння. У всіх підгрупах з комбінованою ВШТ відбувалося значне зниження ХОК і СІ на 24—83% в порівнянні з контролем і на 45-89%, у порівнянні з групою з електротравмою (p<0,05). Підтвердилися дані про негативний вплив чинників шахтного виробничого середовища. У всіх групах з їхньою попередньою дією ХОК і СІ були на 20—55% нижче (p<0,05), ніж у групах без навантаження дією факторів виробничого шахтного середовища. Вплив дії електричного струму при комбінованій ВШТ мав також несприятливий характер. Додаткове нанесення електротравми знижувало ХОК і СІ на 10—15% (p<0,05) у групах з необтяженою комбінованою ВШТ і на 25—35% — з обтяженою ВШТ (p<0,05).
Наявність несприятливого фону робить організм більш вразливим до ураження електричним струмом з однієї сторони й міняє відповідь системної гемодинаміки з іншої. При необтяженій ВШТ із електротравмою після комбінованої дії факторів шахтного вибуху ХОК зменшувався на 34% у порівнянні з контролем (p<0,05). В підгрупі з обтяженою комбінованою ВШТ і електротравмою зниження ХОК становило 83%, порівняно з контролем (p<0,05). ЧСС у всіх експериментальних підгрупах з комбінованою ВШТ вірогідно збільшувалася на 11—27% у порівнянні з контролем (p<0,05). Впливу чинників виробничого шахтного середовища на зміни ЧСС при комбінованій ВШТ без несмертельної електротравми відзначено не було. У підгрупах із комбінованою дією електричного струму й необтяженою комбінованою ВШТ відбувалося незначне прискорення ЧСС стосовно підгрупи з необтяженою комбінованою ВШТ на 5—7% (p>0,05), величина приросту ЧСС не залежала від послідовністю нанесення цих двох видів травм. У підгрупах з обтяженою комбінованою ВШТ несмертельна електротравма не збільшувала величину ЧСС, а знижувала її стосовно підгрупи з ізольованою комбінованою ВШТ. Імовірно, при дії на організм факторів шахтного виробничого середовища, відбуваються такі зрушення в організмі, які призводять до того, що при подальшому подразненні синусного вузла електричним струмом відбувається його незначне пригнічення.
Можливо, це пов’язане зі зміною стану вегетативної нервової системи, зокрема з активацією ритмогенних впливів вагуса з одночасним пригніченням (як результат виснаження) симпатичних нервових впливів на серце. Серед усіх параметрів системної гемодинаміки зміни АТ носили найрізноманітніший характер. Було показано, що АТ в значній мірі залежав від дії електричного струму. У підгрупах без впливу даного фактора (з необтяженою й обтяженою комбінованою ВШТ) спостерігалося достовірне значне збільшення АТ на 54% і 47% відповідно у порівнянні з контролем (p<0,05). У підгрупах, де тварин піддавали несмертельній електротравмі, АТ вірогідно знижувався або не відрізнявся від контрольного. Найбільше падіння АТ в підгрупі з обтяженою комбінованою ВШТ і несмертельною електротравмою — на 37% (p<0,05) свідчить про те, що зміни системного кровотоку в ній були найбільш несприятливими. Зміни УОК і УІ в цілому відповідали змінам ХОК і СІ, що свідчить про зниження скоротливої здатності серцевого м’яза. В початковому періоді комбінованої ВШТ єдиним ефективним механізмом підтримки АТ на належному рівні є зміна діаметру резистивних судин.