| <<< Вернуться |
|
На правах рукописи ПАВЛОВ НИКОЛАЙ БОРИСОВИЧ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЫСОКИХ ПАРЦИАЛЬНЫХ ДАВЛЕНИЙ АРГОНА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
14.00.32 – Авиационная, космическая и морская медицина
АВТОРЕФЕРАТ Москва - 2006 Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем Российской Академии Наук.
Научный руководитель:
Официальные оппоненты: Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства, (г. Санкт-Петербург) Защита состоится 21 декабря 2006 г. на заседании Диссертационного совета Д002.111.01 при Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем Российской Академии Наук по адресу 123007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76-А. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН. Ученый секретарь Специализированного совета, |
|
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность тематики. В настоящее время различные отрасли народного хозяйства и военно-промышленного комплекса широко используют обитаемые герметически замкнутые объекты различного назначения с искусственными газовыми средами. К ним следует отнести водолазные барокамеры, лечебные и реанимационные барокамеры, космические корабли, обитаемые подводные аппараты, подводные лодки, командные пункты войск стратегического назначения и так далее. Применение на данных объектах большого количества горючих материалов в сочетании с обогащенной кислородом искусственной газовой средой при различных давлениях делают такие объекты чрезвычайно пожароопасными [Льюис Б., Эльбе Г., 1968]. По этой причине с целью предупреждения пожаров и борьбы с ними в руководящих документах ВМФ «Правила водолазной службы ВМФ» (2002 г.) и «Наставлении по борьбе за живучесть подводной лодки» (1971 г.) содержание кислорода в газовой среде герметичных помещений (барокамеры, отсеки подводных лодок) допускается не более 25 %. В документах, определяющих правила проведения гипербарической оксигенации, с целью исключения случаев пожара верхний предел содержания кислорода в многоместных лечебных барокамерах ограничен 23 % [Соколов Г.М., Меркулов В.А., 1990, Черкашин Н.А, 1991]. Несмотря на эти ограничения, совершенствование техники, включающее использование негорючих материалов, мероприятия, направленные на минимизацию вероятности эпизодов возникновения искр и открытого пламени и существующие для борьбы с пожарами в герметичных отсеках системы противопожарной защиты, пожары возникают. [Юрнев А.П., Сахаров Б.Д., Сытин А.В., 1968, Смирнов Н.В., 1990]. Необходимость максимально увеличить вероятность выживания людей, находящихся в очаге пожара обусловила появление комплексной программы Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД (1990 г.) по созданию средств пожаротушения на основе инертных газов вместо углекислого газа, применявшегося ранее, что позволит исключить отравляющее действие на человека самого средства пожаротушения, не исключая, правда, воздействия гипоксии и продуктов горения. В силу своих физических свойств (тяжелее воздуха) и исходя из экономических интересов (наиболее дешевый инертный газ), в наилучшей степени для поставленной задачи подошел аргон. Кроме того, перспективным направлением является разработка газовой среды, пригодной для активной жизнедеятельности человека и в то же время не поддерживающей горение, что позволяет предотвратить возникновение пожаров, но связано с уменьшением в нормобарической газовой среде содержания кислорода до 14-16% [Павлов Б.Н. и соавт, 1997]. При указанном содержании кислорода в среде обитания у человека может возникнуть кислородное голодание, а потому газовая среда с таким составом при нормальном барометрическом давлении является опасной для жизнедеятельности и работоспособности персонала гермообъектов. Для уменьшения опасности гипоксического воздействия при создании пожаробезопасных газовых сред обитания могут быть применены два не взаимоисключающих подхода: повышение барометрического давления среды («подпор») и введение в состав газовой среды физиологически-активного антигипоксического компонента. Последнее было бы полезно в любой аварийной ситуации, возникающей в обитаемом гермообъекте и требующей экономии или дополнительных затрат кислорода. Все это явилось основанием для изучения биологических свойств аргона в нормобарии и мягкой гипербарии (при тех его парциальных давлениях, когда наркотический эффект еще не развивается). Кроме того, получение физиолого-гигиенической характеристики аргона может быть полезным при подготовке межпланетных экспедиций [Павлов Б.Н., Буравкова Л.Б., 2001] к планетам, атмосфера которых содержит аргон. Селективная сорбция из атмосферы и компрессия индифферентных газов позволяет получить газовую смесь, которую можно использовать для разбавления кислорода при создании искусственной газовой среды в обитаемых гермообъектах. Эксперименты по изучению физиологических свойств газовых сред на основе аргона показали антигипоксический эффект этого газа [Беляев А.Г, 2000; Вдовин А.В., Ноздрачева Л.В., Павлов Б.Н., 1998; Солдатов П.Э и др., 1998; Soldatov P.E., D'iachenko A.I., Pavlov B.N., Fedotov A.P, 1998], что в настоящее время обуславливает интерес к аргону как со стороны фундаментальной так и прикладной науки. Тем не менее, вопрос о безопасности пребывания человека в условиях кислородно-аргоновых сред остается открытым. Кроме того, не существует данных не только о механизме, но и сколько-нибудь определенных закономерностях развития антигипоксического эффекта аргона. Целью настоящей работы является выявление реакций живых организмов различного уровня организации на высокие (100-800 мм.рт.ст.) парциальные давления аргона в среде обитания, оценка безопасности пребывания человека в кислородно-азотно-аргоновых искусственных газовых средах.
Задачи работы:
2. Изучить влияние гипоксических газовых сред с высоким содержанием аргона на газообмен у крыс. 3. Исследовать газообмен, работоспособность и психофизиологические показатели человека при длительном пребывании в кислородно-азотно-аргоновой среде с нормальным парциальным давлением кислорода. 4. Оценить действие аргона на работоспособность человека при длительном пребывании в условиях гипоксии. Научная новизна: Созданы оригинальные экспериментальные установки для проведения эмбриологических исследований на низших позвоночных в кислородно-аргоновых средах. Показано, что в нормоксических условиях аргон не влияет на эмбриогенез и изучаемые физиологические реакции низших позвоночных. В гипоксических условиях получен эффект усугубления аргоном гипоксической депрессии эмбриогенеза шпорцевой и травяной лягушки, выявлены изменения темновой реакции меланофоров под действием аргона. Впервые проведены полные исследования газообмена у крыс в кислородно-азотно-аргоновых гипоксических газовых средах с использованием вентилируемой камеры и оригинального ультразвукового датчика потока. Под действием аргона показано более высокое потребление кислорода крысами в гипоксических условиях. Впервые проведен эксперимент с длительным пребыванием человека в кислородно-азотно-аргоновой среде, в ходе которого выявлено отсутствие достоверного влияния аргона на исследуемые психофизиологические показатели и работоспособность человека. Впервые проведено исследование по сравнению физической работоспособности при длительном пребывании человека в гипоксической кислородно-азотной и гипоксической кислородно-азотно-аргоновой среде, в котором выявлена более высокая работоспособность испытуемых в присутствии аргона. Практическая значимость и реализация результатов работы: С использованием результатов работы сформулированы рекомендации для практического применения аргона в качестве компонента дыхательной газовой смеси/среды, выпущены технические условия:
Основные положения диссертации обсуждены
Диссертация апробирована на межотдельческой научной конференции, состоявшейся в рамках заседания секции ученого совета ГНЦ РФ-ИМБП РАН «гипербарическая физиология и экологическая медицина» (протокол №1 от 14 июля 2006 г.). По теме диссертации опубликовано 20 работ. Положения, выносимые на защиту:.
|
| <<< Вернуться |