Электростимуляция при ортостатических воздействиях и укачивании. Повышение устойчивости к укачиванию с помощью электростимуляционных афферетных воздействий

27 Марта в 21:46 1043 0


Повышение устойчивости к укачиванию с помощью электростимуляционных афферетных воздействий

Большое количество людей при передвижении водными, воздушными и скоростными наземными видами транспорта испытывают определенные неудобства: у них появляется головокружение, головная боль, усиленное слюнооделение, тошнота, рвота, понижение мышечной силы, нарушение координации движений, ослабление памяти, иногда полная потеря работоспособности.

Это своеобразное патологическое состояние организма получило название "морская болезнь", "укачивание".

В последнее время в специальной литературе укачивание называют болезнью передвижения или кинетозами.

Под укачиванием понимается своеобразная реакция организма человека на действие инерционных сил при передвижении, особенно при резком изменении положения в пространстве транспортных средств. Укачивание связано с нарушением функции вестибулярного анализатора - специализированного образования, имеющегося в процессе эволюции животного мира для анализа положения тела в пространстве, изменения направлений и скорости движения в гравитационном поле Земли.

Устойчивость к укачиванию является важным компонентом профессиональной подготовки персонала работников водного и автомобильного транспорта, авиации, космонавтов, т.к. при укачивании нарушается оптимальное взаимодействие различных систем организма. Особенно подвергаются этому влиянию системы, обеспечивающие пространственную ориентировку, равновесие тела, координацию рабочих движений человека и др.

Многочисленные источники указывают на разную частоту случаев укачивания. Так по некоторым данным в самолетах укачивается 8-12% пассажиров, морской болезни подвержены до 90% лиц, впервые попавших на море, от 40 до 60% моряков подвергаются укачиванию во время шторма. Выраженность соматических, вегетативных и сенсорных компонентов укачивания зависят от величины и интенсивности раздражения вестибулярного аппарата и степени подверженности укачиванию.

Изыскание средств и методов для борьбы с укачиванием началось с незапамятных времен и особенно интенсивно ведется в последние годы. Эти средства и методы условно можно разделить на следующие группы: лекарственные препараты; физическая тренировка вестибулярного аппарата (активная, пассивная и смешанная); усовершенствование технических средств передвижения (повышение скорости самолетов, судов, спрямление дорог и т.д.); целенаправленный отбор контингента работающих в этих условиях и гигиенические мероприятия; физиологические методы повышения устойчивости к укачиванию.

Самое большое количество работ посвящено изысканию лекарственных средств против укачивания. Однако, известный специалист в этой области М.Я. Михельсон отмечает, что пределы возможностей лекарственной терапии укачивания не безграничны: "Абсолютного лекарства против укачивания, которое предупреждало бы возникновение болезни движения у любого человека и в любых условиях, пока нет и, возможно, такого лекарства вообще не удастся разработать".

Отметим, что использование фармакологических средств для работников транспорта недопустимо из-за своего побочного действия. Многие фармакологические препараты против укачивания вызывают сонливость, усталость, снижают уровень внимания. Поэтому на втором месте находятся разработки активных (физические упражнения), пассивных (тренажеры) и смешанных методов тренировки вестибулярного аппарата.

Многие авторы указывают на необходимость длительной (3-4 месячной) тренировки для достижения устойчивого эффекта. Систематические занятия специальной вестибулярной тренировкой по А.И. Яроцкому, (быстрые движения головой) по мнению одних исследователей дают заметные сдвиги уже через 3-4 недели. В то же время другие исследователи говорят о том, что даже трехмесячная тренировка лишь средствами физических упражнений не обеспечивает необходимой устойчивости организма к укачиванию.

Поэтому большинство исследователей, изучавших вопросы вестибулярной тренировки, рекомендуют активную тренировку дополнять средствами пассивной. Однако, перерыв в тренировке (один месяц и более) приводит к значительному снижению достигнутых результатов и практически тренировку необходимо начинать заново.

Реакции организма на вестибулярные раздражения значительно варьируют у разных людей. Поэтому для профессиональной подготовки широко используют отбор из большого контингента людей - лиц, отличающихся очень высокой устойчивостью к укачиванию.

Однако, уровень вестибулярной устойчивости и у этих людей непостоянный, он может варьировать и в разное время быть разным в зависимости от режима профессиональной деятельности, утомления, эмоционального состояния, а также в зависимости от состояния других анализаторов, тесно связанных с вестибулярным аппаратом в осуществлении двигательной реакции.

Для предупреждения укачивания больших групп лиц, включая как членов экипажа со средней подверженностью к укачиванию, так и пассажиров морских и воздушных кораблей, отбор и физическая тренировка не решат проблему, как и лекарственные средства. Таким образом, актуальным становится поиск физиологических методов повышения устойчивости к укачиванию или подавления на некоторое время реакции возбуждения. Рядом исследований показано, что при раздражении двигательного, обонятельного, слухового, болевого и некоторых других анализаторов во время укачивания изменяются сенсорные, соматические и вегетативные функции организма. Можно заключить, что функция вестибулярного анализатора неразрывно связана с другими анализаторами.

В.С.Назаренко установил закономерности торможения вестибуловегетативных реакций с помощью сочетанных раздражений обонятельного, слухового и зрительного анализаторов. К.Л.Хилов на основании выявленных закономерностей взаимодействия между вестибулярным и другими анализаторами, высказал предположение о возможности использования "правильного подбора" некоторых раздражителей для торможения вестибуло-вегетативных расстройств у лиц, подверженных укачиванию. В.Г.Базаров, развивая идею К.Л.Хилова, доказал возможность практического использования болевых, вкусовых, обонятельных, двигательных раздражений и их комбинаций для повышения вестибулярной устойчивости в отолярингогической практике.

Л.А.Орбели еще в 1938 г. предложил специальный термин "взаимодействие афферентных систем". По его мнению, принцип взаимодействия анализаторов является доминирующим в деятельности центральной нервной системы. И лишь на современном этапе в медицине, физиологии труда и спорта ведется обстоятельное изучение проблем взаимодействия различных афферентных систем и анализаторов.

Большинство работ посвящено изучению взаимодействия зрительного и вестибулярного, обонятельного и зрительного анализаторов с вестибулярным и т.д., тогда как роль кожно-мышечных раздражений при формировании реакции укачивания и в механизмах афферентного синтеза до сих пор остаются недостаточно изученным.

М.Р.Могендович и И.Б.Темкин, изучая физиологические механизмы взаимосвязи двигательных и вегетативных функций, отмечают, что высоколабильная система моторного аппарата подчиняет себе в порядке "усвоения ритма" менее лабильный аппарат регуляции внутренних органов, и эта регуляция осуществляется разными уровнями центральной нервной системы. Авторы считают, что анализ взаимоотношений должен решаться в плане учения о доминанте.

И.Г.Загорулько, И.М.Фейтенберг пришли к выводу, что взаимоотношения афферентных систем проявляются во взаимном усилении, ослаблении, извращении. Подобные явления рассматривались как нарушения координационного акта взаимодействия афферентных систем.

Клинико-экспериментальное изучение проблемы взаимодействия анализаторов подтвердило наличие сложных взаимозависимых процессов в этой системе. Однако, остается не изученным вопрос о взаимодействии кожного анализатора, как сложной нейродинамической системы, в которую входят кожные рецепторные образования, проводящие пути и соответствующие кожным рецепторам области коры головного мозга, - с вестибулярным и двигательным анализаторами при болезни передвижения, хотя изыскание эффективных способов торможения вестибулярных рефлексов при укачивании представляет собой большое практическое значение.

В исследованиях приняли участие практически здоровые люди в возрасте 19-28 лет, имевшие стаж работы на транспорте (перерыв в работе составлял от 4 до 10 месяцев) - 76 мужчин и 15 женщин со средней степенью подверженности укачиванию. Лица, не подверженные укачиванию и легко укачиваемые, согласно общепринятым условиям испытания различных средств и методов повышения устойчивости к укачиванию, участия в исследования не принимали.

После определения степени вестибуло-вегетативной и защитно-двигательной реакции на отолитовую пробу каждому испытуемому индивидуально подбиралось такое количество вращений в кресле Барани, чтобы вызвать реакцию второй степени (10-40 вращений со скоростью 180 град./с). В контроле и опыте у одного и того же испытуемого оставалось одинаковое количество вращений.

В течении 2-х дней каждый испытуемый подвергался укачиванию 4-6 раз. Перерыв между вестибулярными раздражениями не менее 30 минут. ЭС проводилась портативными (карманными) стимуляторами типа "Эффект". Воздействию подвергались кожно-мышечные образования рук и ног. При этом сохранялся принцип рендомизации. Пороговые раздражения с частотой 1 Гц начинались за 20 с до начала вестибулярного раздражения и продолжались до остановки кресла.

Изучение изменений вестибуло-сенсорных, вестибуло-соматических и вестибуло-вегетативных реакций под влиянием электростимуляции кожно-мышечных образований и в контроле при вестибулярных раздражениях показало, что статистически значимые разницы в показателях ведения 10-секундного временного интервала, частоты тремора и силы мышц кисти не выявлены, поэтому этот статический материал не приводится. Электростимуляционное воздействие при вестибулярных раздражениях вызывает уменьшение времени вестибулярной иллюзии противовращения (ВИП). В контрольном опыте ВИП равняется 18,91 с, а при ЭС - 15,07. Разница составляет 12,6%, что достоверно по критерию знаков (табл. 8.4).



Таблица 8.4. Изменение физиологических показателей (М+т) после вестибулярных раздражений под влиянием электростимуляции и в контроле (n=12)
Изменение физиологических показателей (М+т) после вестибулярных раздражений под влиянием электростимуляции и в контроле (n=12)

Анализ изменений показателей ихнографии под влиянием вестибулярных раздражений показывает, что введение дополнительной афферентации с кожно-мышечных образований (подключение ЭС) позволяет существенно увеличить уровень качественного выполнения двигательного действия (прохождение испытуемыми по прямой линии).

Так, разница в контроле и эксперименте по показателю максимального отклонения от нулевой линии составляет 127,5% (P < 0,001), а по среднему отклонению - 300% (P < 0,001). Анализ времени восстановления фронтальной индукционной стабилогаммы после вестибулярного раздражения показал, что электростимуляционное воздействие улучшает этот показатель на 55,6%, вероятность данного утверждение не менее 0,72.

Необходимо также отметить, что частота фронтальной индукционной стабиллограммы уменьшается в период дополнительной афферентации на 36,1% (P < 0,001).

Общая схема потегенеза гипокинезии
Схема 8.1. Общая схема потегенеза гипокинезии (по Г.А. Коваленко и Н.Н. Гуровскому, 7)


Данные вегетативных изменений при укачивании не позволяют дать объективную оценку изучаемого средства против укачивания из-за разнонаправленных изменений у различных испытуемых многих показателей. Так, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются учащением или замедлением пульса, увеличением или уменьшением уровня артериального давления, побледнением или гиперемией кожных покровов.

Кроме того, не представляется возможным количественно оценивать такие симптомы как тошнота, рвота, головокружения, апатия и др. Поэтому во всех исследованиях испытуемые давали субъективную оценку переносимости вестибулярного раздражения в контроле и с применением электростимуляционного воздействия.

Статистическая обработка полученных данных по критерию знаков показала, что из 91 испытуемого у 86 (94,5%, Р<0,01) электростимуляционное воздействие пороговой силы на кожно-мышечные образования во время вестибулярного раздражения повысило устойчивость к укачиванию, три человека (3,3%) не отметили какого-либо влияния и два человека оценили это воздействие отрицательно. Это дает нам основание утверждать, что электростимуляционное воздействие на кожно-мышечные образования в время вестибулярного раздражения повышает устойчивость к укачиванию.

Изучение вестибуло-вегетативных реакций под влияние ЭС и в контроле включало в себя и применение метода вариационной пульсографии по Р.М. Баевскому. При этом проводилась электрокардиографическая регистрация 100 сердечных циклов и рассчитывалась Мо (мода - наиболее часто встречающееся в данном ряду значение), АМо (амплитуда моды - количество наиболее часто встречающихся значений в ряду), R-R (абсолютная колеблемость), МR-R (среднее значение интервала R-R из всей суммы определенных интервалов), ВПР (вегетативной показатель ритма - отношение АМо на разность между наибольшей и наименьшей длительностью сердечного цикла).

По мнению Р.М. Баевского и соавт. вариационная пульсо-графия является одним из надежных методов исследования функционального состояния системы кровообращения и организма в целом к разнообразным стрессовым воздействиям и отражает степень участия парасимпатического и симпатического отдела вегетативной нервной системы в обеспечении вегетативного гомеостаза.

Приведенные в таблице 8.5 данные показывают, что под влиянием вестибулярных раздражений происходят значительные изменения функционального состояния сердечно-сосудистой системы, характеризующиеся рассогласованием работ водителя ритма. Наиболее это выражено во время вестибулярных раздражений без ЭС.

Таблица 8.5. Изменения показателей вариационной пульсографии при вестибулярных раздражениях и электростимуляции (п=10 чел)
Изменения показателей вариационной пульсографии при вестибулярных раздражениях и электростимуляции

Утверждение основывается на сопоставлении полученных данных с последующим определением достоверности по критерию Стьюдента. Так, наиболее значимые различия получены по показателю абсолютной колеблемости (R-R), разница равняется 0,06 с или 12,8% (Р < 0,01).

Р.М. Баевский рассматривает сумму клеток синусового узла как своеобразную информационну систему, в которой циркулируют сигналы управления. В обычных условиях существует оптимальная настройка синусового узла, определяемая общим состоянием организма. Функция водителя ритма переходит от однойклетки к другой в очень ограниченной зоне, так что с некоторыми вполне определенными колебаниями поддерживается средняя частота пульса.

Дыхание смещает определенную настройку синусового узла, в связи с чем каждый последующий сердечный цикл отличается от предыдущего. Таким образом, в информа-ционной системе синусового узла входным сигналом является каждый предыдущий по отношению к каждому последующему сигналу, а дыхание - естественным процессом периодического введения шума в информационную системму синусового узла.

На введение шума система отвечает увеличением времени между сигналом. Чем больше увеличение продолжительности сердечного цикла, тем менее устойчива информационная система синусового узла, тем больше колебания будут наблюдаться в сердечном ритме, тем больше выражена синусовая аритмия.

С целью выявления оптимальных кожно-мышечных зон, удобных в различных ситуациях для апликации электродов, был проведен эксперимент в котором электростимуляции подвергались голень и предплечье. В исследованиях приняло участие 12 человек. У них первоначально регистрировалась величина максимального отклонения тела при прохождении после вестибулярных раздражений без электростимуляционного воздействия, затем после воздействия с электростимуляцией предплечья, а далее после стимуляции голени при вестибулярных раздражениях.

Данные дисперсионного анализа при одно-факторном комплексе (по алгоритму Н.П. Плохинского, 1970) согласуются с субъективными мнениями испытуемых и показывают, что электростимуляционное воздействие во время вестибулярного раздражения позволяет достоверно повысить способность сохранять равновесие и уменьшить вестибуловегетативные реакции при аппликации электродов на кожно-мышечные зоны как голени так и предплечья.

Эффективность электростимуляционного воздействия на кожно-мышечные образования предплечья была проверена в реальных условиях укачивания на местном авиамаршруте.

В исследованиях приняли участие 10 человек, четыре из них подвергались электростимуляции в двух рейсах. Двум пассажирам, испытавшим состояние укачивания на этом маршруте, в следующем рейсе перед посадкой в самолет электроды крепились на тыльную поверхность предплечья. В самолете они подключались к портативному электростимулятору и один из них при первых признаках укачивания подвергался пороговому электрораздражению в течении всего периода укачивания. Второй испытуемый с наложенными электродами служил контролем. В другом рейсе они менялись своими функциями.

Проведенные исследования подтвердили данные, полученные в лабораторных исследованиях. У испытуемых, которым проводилась электростимуляция кожно-мышечных зон предплечья во время укачивания не наступало значительных вестибуло-вегетативных расстройств. Все они благополучно перенесли укачивания, у них не наблюдалось тошноты, рвоты, обильного потоотделения, самочувствие сохранялось нормальное, в то время как в контроле все они перенесли последствие укачивания и в течение нескольких часов отходили от неприятных ощущений, заторможенности, подавленности, пониженной работоспособности.

Весьма интересными как с теоретической, так и с практической стороны являются сообщения о воздействии импульсным электрическим током на центральную нервную систему (технология центральной электронейрорегуляции - ЦЭЛНЕЙР) с целью повышения вестибулярной устойчивости и сохранения работоспособности моряков в плавании.

В. Ю. Давиденко
Похожие статьи
показать еще
 
Реабилитация и адаптация