Адаптивные возможности спортсменов-альпинистов российской комплексной экспедиции "Антарктида - РОССИЯ-2003"
В.В. Кузин, О.В. Матыцин, А.В. Смоленский, Д.А. Волков, Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, Е.М. Виноградский, Международный альпинистский клуб, Москва
Вопросы адаптации организма человека в условиях Антарктического континента привлекают огромное внимание научной общественности в связи с уникальной возможностью моделирования пребывания людей в экстремальных климатических условиях, в активной зоне солнечной радиации, быстроменяющихся магнитных и электрических полей, низкой температуры среды обитания. Кроме того, адаптация в условиях Антарктиды сопряжена с хронической гипобарической гипоксией. Однако гипоксия умеренной интенсивности способствует формированию состояния долговременной адаптации организма, в основе которой лежит повышение возможностей системы транспорта кислорода за счет увеличения диффузной поверхности легочных альвеол, коррелирующее с легочной вентиляцией и кровотоком, приростом гемоглобина и развитием компенсаторной гипертрофии миокарда [1 - 4, 8, 9]. Однако хроническая гипоксия в условиях среднегорья 1000 -2500 м над уровнем моря приводит к развитию гипeртрофии миокарда. Так, по данным H.S. Badeer, у лиц, постоянно проживающих в пограничной зоне среднегорья и высокогорья, отмечается увеличение размеров сердца и гипертрофия миокарда. Аналогичные данные были получены [16]. Таким образом, требования, предъявляемые к оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы альпинистов, должны учитывать не только характер тренировочной и спортивной деятельности, но и степень влияния гипоксии в условиях среднегорья, а тем более высокогорья. Начальные признаки легочной гипертензии, сочетающиеся с гипертрофией правого желудочка, наблюдаются у коренных жителей, проживающих на высоте 1200 -1600 м. С увеличением высоты до 2200-2500 м у 50-60% коренных жителей выявляются признаки гипертрофии правого желудочка сердца. В последние десятилетия изучению влияния климата, в частности метеорологических и гелиофизических факторов, на здоровье человека уделяется особое внимание. Это подтверждает актуальность темы выбранных исследований и дает возможность базироваться на опыте работ с использованием накопленных знаний РАЭ.
Научно-технический прогресс, информатизация медицинских исследований позволяют сегодня заново пересмотреть концепции и модели адаптации и охраны здоровья полярников и людей, попадающих в Арктику и Антарктику.
Отдельную и перспективную роль в современных исследованиях будет играть спортивная медицина. Этот факт подтверждается интенсивным проникновением спортсменов экстремальных видов спорта и путешественников на Белый континент наряду с влиянием собственно климатических и физических факторов, оказывающих биотропное влияние на организм, спортивной деятельностью с интенсивной мышечной работой, требующей увеличения минутной вентиляции, дыхательного объема, числа дыханий, ударного и минутного объемов и соответственно снижения легочного сосудистого сопротивления [5]. Интенсивная мышечная работа в среднегорье и высокогорье применительно к сложнокоординационной деятельности альпинистов предъявляет повышенные требования к состоянию здоровья и физической подготовке. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, и в частности сердца спортсмена, тесно взаимосвязано с характером или видом спортивной деятельности. В зависимости от специфики спорта и построения тренировочного процесса, развивающего те или иные спортивные качества, формируются различные модели адаптации спортивного сердца [17, 6, 18, 7]. Развитие физиологической гипертрофии, безусловно, является приспособительной реакцией, ответом на гиперфункцию и сопровождается увеличением емкости капиллярного русла и числа капилляров на единицу площади. С появлением метода эхокардиографии стала возможной прижизненная диагностика морфофункциональных особенностей сердца у спортсменов различных групп двигательной активности. В процессе адаптации сердца к нагрузкам динамического характера в работу в первую очередь включаются релаксационные механизмы, что приводит к увеличению растяжимости миокарда и вследствие этого - конечно-диастолического объема левого желудочка. Тренировка силы, наоборот, сопровождается развитием гипертрофии миокарда без изменения полостей сердца. Следует сказать, что на определенном этапе гипертрофия миокарда обратима [14]. Представляет интерес измерение степени гиперфункции правого желудочка при физической нагрузке. Ряд исследователей отмечают повышение систолического давления в легочной артерии у спортсменов [16]. Наряду с этим хроническая гипоксия в условиях среднегорья приводит к развитию гипертрофии правого желудочка [16]. Патологические ремоделирования сердца у спортсменов тесно взаимосвязаны с перенапряжением и перетренированностью, что, в свою очередь, наряду с гипертрофией приводит к развитию фиброзного изменения миокарда [18].
Таким образом, рациональное построение тренировочного процесса прежде всего помогает предотвратить негативные влияния физических нагрузок на сердечно-сосудистую систему спортсменов [6].
В этой связи можно отметить тревожный факт: на сегодня практика спортивной медицины не имеет сколько-нибудь систематизированных данных из-за эпизодичности и несвязности медицинских наблюдений за антарктическими экспедициями спортсменов и путешественников. Но проблема назрела, и необходимо изменить положение вещей в этой области знаний и перейти к системному подходу в анализе состояния здоровья людей, попадающих в уникальные экстремальные климатические и геофизические условия.
Новое тысячелетие открыло перспективу использования развитых неинвазивных методов мониторинга здоровья, адаптации, оценки функционального состояния людей в самых удаленных и труднодоступных районах Земли. Известно, что вопрос адаптации человека к определенным климатическим условиям тесно связан с его психоэмоциональным состоянием. В этой связи современная медицина наиболее активно использует методы оценки психологического состояния пациентов с использованием компьютерных программ, основанных на анализе вариабельности сердечного ритма.
Вместе с тем следует принять во внимание, что на основе большого клинического материала, полученного учеными разных стран в различных климатических и социальных условиях, можно считать установленным факт патогенного влияния на организм человека определенного сочетания метеорологических и гелиофизических факторов, приводящих к развитию или обострению болезни у метеопатичных людей. По результатам целого ряда исследований, проводимых на антарктической станции "Новолазаревская" и арктической станции, была изучена динамика состояния сердечно-сосудистой системы полярников в зависимости от метеофакторов. Среди заболеваний полярников преобладают болезни системы кровообращения, и в частности артериальная гипертония [11-13, 15]. Анализ заболеваемости полярников, включая работающих на антарктической станции "Новолазаревская", подтвердил это. Второе место занимают невротические и астенические состояния, что и послужило основой для широкого использования методов психологического обследования полярников. Как при изменениях метеорологических параметров, так и при проявлениях солнечной активности наиболее чувствительной к природным факторам оказывается сердечно-сосудистая система. Возникновение в период погодных перестроек и солнечной активности инфарктов миокарда, гипертонических кризов, инсультов в значительной степени может быть обусловлено происходящими в это время изменениями свертываемости крови, нарушением вегетативной регуляции, нейрогуморальными реакциями организма, проявляющимися в изменении содержания в крови катехоламинов и глюкокортикоидов, а также состоянием психики и высшей нервной деятельности. Последнее подтверждают работы, в которых указывается на изменение скорости реакций во время геомагнитных возмущений и при определенном сочетании метеоэлементов, которое, в частности, проявляется в учащении случаев травматизма, дорожно-транспортных происшествий и непредвиденных поступков.
Индивидуальные особенности, характер и степень выраженности гелиомагнитных реакций, их роль в изменении психосоматического статуса, в динамике адаптации и структуре заболеваемости до сих пор изучены недостаточно. В отдельных работах имеются лишь указания на различный характер метеочувствительности. Отсутствует сравнительный анализ гелиометеотропных реакций человека.
Кроме того, в настоящее время медицинская наука не располагает достаточно эффективными тестами, с помощью которых можно было бы определить индивидуальную метеочувствительность человека.
Отличительной особенностью проводимых ранее в Антарктиде исследований по тематике представляемой работы является объективная оценка индивидуальной метеочувствительности человека методом ежедневных долгосрочных изменений отдельных физиологических показателей и метеоэлементов с последующим многопараметрическим математическим анализом эмпирических данных. В этих наблюдениях полевые условия накладывали определенные ограничения на выбор физиологических методик и их количество. В связи с этим использовались простые, но достаточно информативные методики, наиболее широко применяемые в медицинской климатологии. Многочисленными авторами показано, что сердечно-сосудистая система - одна из наиболее чувствительных к гелиогеофизическим и метеотропным факторам. Поэтому основное внимание было уделено анализу динамики ритма сердца, измерениям систолического и диастолического артериального давления, их зависимости от изменений природных факторов.
Современную медицину удаленных территорий, какой является Антарктида, невозможно представить без средств телекоммуникаций и консультаций на расстоянии. Это направление известно как телемедицина.