Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Пребывание космонавта в космическом полете связано с воздействием на него множества факторов, среди которых основным является невесомость [1]. Но не стоит забывать про нахождение космонавта в относительно ограниченном пространстве с измененной газовой средой. Это может отражаться во влиянии на респираторную систему и, в частности на внешнее дыхание [2]. Изоляционные эксперименты различной продолжительности в объектах с искусственной газовой средой неоднократно моделировались на Земле, но человеческий организм обладает индивидуальностью и полученные данные не всегда отражают происходящие изменения параметров внешнего дыхания. Известно, что космонавты во время космического полета регулярно тренируются для поддержания костно-мышечного аппарата. В изоляционных экспериментах также применяются системы тренировок для профилактики гиподинамии. Дыхательные мышцы тоже могут терять свои силовые характеристики в таких условиях, поэтому оценка силы дыхательных мышц является важным аспектом [3].
Цель исследования заключалась в оценке состояния параметров внешнего дыхания у здорового человека в условиях длительной изоляции для контроля за состоянием респираторной системы и анализ динамики при воздействии дополнительных факторов.
Для проведения исследований использовался комплекс оборудования Quark CPET (Cosmed, Италия) и для измерения диффузионной способности MasterScreen (Jaeger, Германия). При проведении фоновых исследований (совмещенными с тренировочными занятиями по обучению методики проведения эксперимента) ответственные члены экипажа за проведение эксперимента в ходе изоляции полностью освоили методики проведения эксперимента и выполняли его в ходе изоляции у остальных членов экипажа, как было предусмотрено циклограммой исследований. Объем исследований для параметров внешнего дыхания до изоляции — 3 сеанса, во время изоляции — 7 сеансов и после изоляции — 3 сеанса. Каждый цикл исследований параметров внешнего дыхания включал в себя определение параметров спонтанного дыхания, форсированного дыхания и тест на максимальную вентиляцию легких. В периоде до и после изоляции проводили также исследование диффузионной способности легких, максимальных давлений на вдохе и выдохе, измеряли общую емкость легких и остаточный объем. Все исследования проводились в положении сидя не менее чем через 2 часа после приема пищи и без предварительных физических нагрузок, как до и после эксперимента, так и во время изоляции.
Анализ параметров спонтанного дыхания свидетельствует о перестроении паттерна дыхания во время изоляции у всех испытуемых в разные периоды исследований [4]. На начальном этапе — 26 сутки пребывания в условиях изоляции наблюдали увеличение минутного объема дыхания. При этом увеличение минутного объема дыхания у разных испытуемых за счет разных составляющих дыхания. Также были испытуемые, которые никак не отреагировали на измененные условия газовой среды. У них не наблюдали значительных перестроений паттерна дыхания ни в ЧД, ни в ДО, и соответственно в уровнях МОД. Перестроения также подтверждаются изменениями времени вдоха и выдоха. Дальнейшие перестройки в паттерне дыхания происходило достаточно разнонаправленно у испытуемых, хотя и у двоих из них наблюдали более стабильные цифры с минутной вентиляцией, которая поддерживалась то увеличением дыхательного объема, то увеличением частоты дыхания. Перестройки паттерна дыхания носят достаточно индивидуальный характер, и еще предстоит анализ факторов и связей, которые могли бы привести к изменениям данных параметров.
Анализ жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и резервных объемов вдоха и выдоха не показали особых изменений в ходе длительной изоляции. На некоторых точках исследования наблюдали небольшое увеличение ЖЕЛ, но значения были достаточно близкими к фоновым исследованиям. Только у одного испытуемого наблюдали увеличение ЖЕЛ на всем протяжении изоляции и после окончания эксперимента. Возможно, это связано с активными тренировками на беговой дорожке в ходе изоляции.
Величины форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) оставались без изменений на протяжении всего исследования. Однако, объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) — интегрального показателя, характеризующего наличие или отсутствие рестриктивных или обструктивных вентиляционных нарушений, снижались у двух испытуемых во время изоляции. Это сильнее всего отражалось в соотношении ОФВ1/ФЖЕЛ — индекс Генслера. А также измеряли максимальную вентиляцию легких (МВЛ), которая косвенно характеризует силу дыхательных мышц и проходимость дыхательных путей. По этому показателю все испытуемые были достаточно индивидуальными. Величины МВЛ сильно зависит от возможностей организма человека, мотивации, усталости, настроения, которые могут привести к снижению интенсивности дыхания и соответственно снижению итоговой величины МВЛ.
Таким образом, пребывание в условиях изоляции с измененной газовой средой приводит к перестройке паттерна дыхания у всех испытуемых. При этом характер перестроения остается индивидуальным параметром. Жизненная емкость легких не меняется в условиях длительной изоляции в гермообъекте с искусственной газовой средой. Длительная изоляция с измененной газовой средой может приводить к снижению параметров форсированного дыхания, что вероятнее всего обусловлено гиподинамией, которая также может влиять на силу дыхательных мышц.
