Оценка стрессоустойчивости водолазов по параметрам сердечно-дыхательного синхронизма

Введение. На современном этапе развития водолазного дела большое значение имеет повышение уровня качества подготовки специалистов в условиях наращивания объема работ, связанных с пребыванием человека в условиях повышенного давления газовой и водной среды, что ведет к повышению требований в эмоционально-волевой сфере, к индивидуально-психологическим свойствам личности, психофизиологическим и психическим функциям погружающихся под воду [7, 15, 18]. Водолазный труд относится к числу экстремальных профессий, где само погружение под воду является риском для жизни в связи с воздействием на погружающегося ряда неблагоприятных факторов внешней среды (повышенное давление окружающей среды, измененная гравитация, изменение состава газовой дыхательной смеси, вода и др.), эмоциональной и физической нагрузки [3, 14, 16, 17, 19].

Имеющаяся связь функционального состояния с качеством и безопасностью выполняемой работы у лиц экстремальных профессий порождает необходимость исследования функциональной устойчивости организма различными методами с использованием расширенных методик обследования, с нетрудоемкой и быстрой системой ее определения, учитывая тяжесть выполняемых работ людьми с данной профессиональной направленностью [13].

Боеспособность частей более чем на 60 % зависит от психофизиологических и функциональных резервов организма и только на 30 % – от технических средств [1]. В связи с этим главенствующую роль в современных условиях экстремального труда играют мероприятия профессионального психологического отбора. Большинство данных мероприятий базируется на психологических тестах, которые, в свою очередь, обладают значительным субъективизмом; вместе с тем объективная оценка функционального состояния и регуляторно-адаптивных возможностей центральной нервной и кардиореспираторной систем организма в экстремальных условиях труда учитывается недостаточно [4, 20, 21].

Исследования профессора В.М. Покровского с соавторами показали, что у лиц экс- тремальных профессий (на примере начинающих парашютистов) оценка стрессоустойчи-вости по параметрам сердечно-дыхательного синхронизма является не менее информативной, нежели по результатам психологического тестирования [8, 12].

Вместе с тем в литературе недостаточно освещено влияние погружений под воду на регуляторно-адаптивный статус человека, определяемый методом сердечно-дыхательного синхронизма (СДС), предложенным профессором В.М. Покровским с соавторами [5, 6].

Цель исследования – оценить стрессо-устойчивость водолазов по степени изменения регуляторно-адаптивного статуса под влиянием специфического стрессорного фактора.

Также в исследовании был впервые проанализирован дополнительный параметр сердечно-дыхательной синхронизации – степень соответствия воспроизведенного и заданного ритмов дыхания. Возможная информативность данного параметра связана с механизмом развития сердечно-дыхательного синхронизма, в котором ведущую роль играет взаимодействие вегетативных центров в продолговатом мозге, обусловленное особенностями нейронной активности в этой области.

Материалы и методы исследования. Объектом исследования были 50 человек. В первую группу (41 человек) вошли лица, проходящие водолазную подготовку впервые, во вторую (9 человек) – опытные инструкторы, имеющие значительный опыт водолазных работ, с наработкой под водой от 500 до 3000 ч.

Исследование проводилось двукратно при помощи прибора «ВНС-Микро» (ООО Нейрософт) с использованием программного обеспечения, позволяющего получить параметры СДС [11]: первое – во время теоретической подготовки (начало обучения), второе – перед погружением в барокамеру (действие стрес-сорного фактора).

Уровень стрессоустойчивости определяли по изменению индекса регуляторно-адаптивного статуса (ИРАС), который рассчитывается с учетом значимых параметров СДС по формуле: ИРАС = ДС/ДлР мин. гр. × 100, где ДС – диапазон синхронизации, ДлР мин. гр. – длительность развития синхронизации на минимальной границе диапазона. По ИРАС оценивались регуляторно-адаптивные возможности (РАВ) организма [6].

Стрессоустойчивость оценивалась по динамике количественного показателя ИРАС до стресс-фактора (исходно) во время теоретической подготовки продолжительностью 1 месяц и перед первым погружением в барокамеру с повышением давления до 0,2 мПа, являющимся стресс-фактором.

В ходе исследований были сформированы три группы: с высоким, умеренным и низким уровнями стрессоустойчивости. К высокому уровню стрессоустойчивости были отнесены водолазы со снижением ИРАС не более чем на 10 % от исходного, полученного во время теоретической подготовки. К умеренному уровню стрессоустойчивости – со снижением от 11 до 50 %, а к низкому – со снижением ИРАС в 2 и более раза по сравнению с исходным.

Для оценки нового параметра сердечнодыхательной синхронизации определялась доля дыхательных циклов, воспроизведенных с частотой, точно соответствующей заданной (частота дыхания задается программным обеспечением в соответствии с принятой методикой [9–12]). Определение производилось в первой пробе для объективной оценки качества выполнения впервые поставленной задачи.

Результаты исследования обрабатывались при помощи программы Statistika 6.0.

Результаты исследования. По результатам исследований обучающиеся водолазы были разделены на три подгруппы. С высоким, средним и низким уровнями стрессо-устойчивости.

В подгруппу с высоким уровнем стрессо-устойчивости (8 человек – 19,5 %) вошли водолазы с минимальными изменениями индекса регуляторно-адаптивного статуса в ответ на действие стресс-фактора, показатели регуляторно-адаптивных возможностей у них были наибольшими, длительность развития синхронизации на минимальной границе была наиболее низкой, а диапазон синхронизации – самым большим (см. таблицу).

Во второй подгруппе (16 человек, 39 %) ответная реакция на стрессорный фактор показала снижение индекса регуляторно-адаптивного статуса на 41 %, стрессоустойчивость данных обследуемых расценивалась как умеренная (см. таблицу).

Исходные данные параметров сердечнодыхательного синхронизма третьей подгруппы обучаемых (17 человек, 41,5 %) были наихудшими, а их изменения при действии стресс-фактора наиболее значительными. Индекс

Параметры сердечно-дыхательного синхронизма обучающихся водолазов с разным уровнем стрессоустойчивости (M ± SD) Cardiorespiratory synchronism data in divers with different levels of stress resistance (M ± SD)

Параметры СДС CRS data	Уровень стрессоустойчивости / Stress Resistance
	Низкий / Low n = 17		Умеренный / Moderate n = 16		Высокий / High n = 8
	Исходно Background	Стресс Stress	Исходно Background	Стресс Stress	Исходно Background	Стресс Stress
ИРАС / IRAS	40,1 ± 5,4	18,5 ± 6,3 Р < 0,05	53,9 ± 5,2	31,6 ± 6,0 Р < 0,05	63,9 ± 2,4	61,6 ± 3,2 Р > 0,05
ДС, крц/мин RS, crc/min	7,5 ± 4,5	5,1 ± 4,4 Р < 0,05	9,5 ± 3,2	7,8 ± 4,4 Р < 0,05	10,7 ± 1,4	10,3 ± 1,9 Р > 0,05
ДлР мин.гр., кц DsD, cc	20,4 ± 3,7	29,6 ± 5,8 Р < 0,05	14,3 ± 3,3	16,8 ± 3,2 Р < 0,05	16,8 ± 1,7	17,1 ± 2,4 Р > 0,05
РАВ / RAC	Удовл. Satisfactory	Низкие Low	Хорошие Good	Удовл. Satisfactory	Хорошие Good	Хорошие Good

Примечание. СДС – сердечно-дыхательный синхронизм; ИРАС – индекс регуляторно-адаптивного статуса; ДС – диапазон синхронизации; ДлР мин.гр. – длительность развития синхронизации на минимальной границе диапазона; крц/мин – кардиореспираторные циклы в минуту; кц – кардиоциклы, РАВ – регуляторно-адаптивные возможности.

Note. CRS – cardiorespiratory synchronism; IRAS – index of regulatory and adaptive status; RS – range of synchronization; DsD – duration of synchronization development at the minimum boundary of a range; crc/min – cardiorespiratory cycles per minute; cc – cardiac cycles, RAC – regulatory and adaptive capabilities.

регуляторно-адаптивного статуса снижался на 61 %, диапазон синхронизации – на 28 %, а длительность развития сердечно-дыхательного синхронизма на минимальной границе повышалась более чем на 50 % (см. таблицу). Регуляторно-адаптивные возможности оценивались как низкие. Данные водолазы были отнесены в группу с низким уровнем стрессо-устойчивости.

Обследования опытных водолазов показали отсутствие значимых изменений определяемых параметров СДС при действии на них стрессорного фактора (погружение в барокамеру). ДС достоверно не изменялся либо увеличивался. Длительность развития синхронизации на минимальной границе значимо не изменялась либо уменьшалась. Индекс регуляторно-адаптивного статуса оставался высоким и был около 100 и выше. Необходимо отметить, что погружение в барокамеру на данные глубины для опытных водолазов является обыденным, с осознанием ими минимальной витальной угрозы.

В первой пробе у участников исследования степень соответствия воспроизведенного и заданного ритмов дыхания в среднем составила 31 %. В последующих пробах все участники совершенствовали навык сознательного управления ритмом дыхания и незначимые ошибки в воспроизведении ритма не приводили к необходимости повторения проб. Количе- ство дыхательных циклов от начала первой пробы до соответствия воспроизводимого ритма заданному составило 21,9 ± 6,5 цикла (M ± SD). Максимальное количество дыхательных циклов, выполненных последовательно в точном соответствии с подаваемыми программой сигналами, в первой пробе – 10,3 ± 6,4 цикла (M ± SD).

Заключение. Отсутствие значимых изменений индекса регуляторно-адаптивного статуса в ответ на первое погружение в барокамеру говорит о высоком уровне стрессо-устойчивости 20 % обучаемых. В то же время 80 % обследуемых ответили на стресс-фактор снижением индекса регуляторно-адаптивного статуса за счет уменьшения диапазона синхронизации и увеличения длительности развития синхронизации на минимальной границе диапазона. У опытных водолазов изменения параметров СДС практически отсутствовали, что обусловлено натренированностью.

Анализ нового параметра – соответствие воспроизведенного и заданного ритмов дыхания – показал возможность его связи с функциональным статусом организма [2], а также модифицирования данного показателя для повышения эффективности количественной оценки регуляторно-адаптивных возможностей.

Представляется возможным проведение дальнейших исследований с использованием метода сердечно-дыхательного синхронизма с учетом более агрессивной среды предстоящих погружений под воду.