Method of evaluation of level of functional adaptation of air specialists according to biochemical indexes saliva secretion

Full Text

Говременный этап развития авиаци--ч^онной техники характеризуется неуклонным повышением роли человеческого фактора в обеспечении надежности системы «летчик - самолет» [8]. Особенности профессиональной деятельности не могут не сказываться на состоянии здоровья летного состава и в сравнении с лицами наземных профессий приводят к более частому возникновению заболеваний сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, нарушениям обмена веществ и его регуляции. В связи с этим возникает задача раннего (донозологического) выявления снижения профессионального здоровья. Причем под уровнем здоровья уже выступает не столько наличие или отсутствие тех или иных заболеваний, сколько более тонкая его дифференциация, а именно уровень резервных физиологи ческих и психических возможностей человека. Исследования последних лет позволили выявить четкую зависимость между уровнем здоровья и профессиональной надежностью человека. Следовательно, здоровье в авиации - это интегральный показатель, категория безопасности полетов [1, 2, 11]. Вполне очевидно, что успешное решение совокупности указанных проблем становится невозможным без внедрения в практику авиационной медицины качественно новых подходов к оценке и прогнозированию состояния здоровья летного состава. Весьма перспективный в этом отношении путь видится в более широком использовании достижений медико-биологических наук, в частности биохимии, изучающей показатели фундаментальных биологических процессов на клеточном и молекулярном уровнях [9]. 64 «Военно-медицинский журнал», 9’2009 АВИАЦИОННАЯ И ВОЕННО-МОРСКАЯ МЕДИЦИНА Среди биохимических тестов особое внимание привлекает исследование показателей слюны для ранней диагностики изменений функционального состояния человека [4, 7, 10]. Цель исследования Изучить возможности оценки функциональной адаптации авиационных специалистов по показателям натрия, калия, кортизола и глюкозы в слюнном секрете. Материал и методы Проведено пять серий исследований с участием 71 летчика сверхзвуковой авиации примерно одинакового уровня подготовки. Первая серия включала исследования в нелетные дни, что позволило судить об исходных биохимических характеристиках слюны летчиков. Во второй, третьей, четвертой и пятой сериях анализировали реакцию организма на летную нагрузку. Летчики были разделены на 3 группы: первая выполняла несложные полеты по поддержанию летных навыков с небольшой перегрузкой в 1,5-2,1 ед. (34 летчика), вторая - полеты на освоение нового вида маневрирования с перегрузкой в 5,1-5,3 ед. (10 летчиков), третья осваивала привычные виды маневренных полетов с интенсивным маневрированием с перегрузкой в 4,9-5,4 ед. (27 испытуемых - в нее вошло несколько летчиков из первой группы). В летную смену выполнялось по 3 полета. На предполетном медицинском осмотре и после выполнения задания летной смены у испытуемых регистрировали систолическое (САД), диастолическое (ДАД) артериальное давление и частоту сердечных сокращений (ЧСС). Забор 1,5-2,0 мл смешанной нести-мулированной слюны осуществляли до и после полетов (не позднее чем через 10- 15 мин после посадки). Слюну собирали натощак спустя 1-3 ч после еды в течение 5-15 мин в пробирку. Перед этим полость рта ополаскивали, т. к. в зубном налете много белка и ферментов. Затем слюну центрифугировали при 3000 об./мин в течение 15 мин, для удаления пены 5 «Воєнно-медицинский журнал», 9’2009_ и денатурации муцина слюну замораживали, а затем оттаивали [3, 4]. Определение натрия и калия в слюне проводили электрохимическим методом потенциометрии на ионоселективном анализаторе электролитов MICROLIT 6 («KONE», Финляндия) в следующей модификации. Слюну в количестве 100 мкл помещали в кювету с индикаторным электродом, на поверхности которого возникал электрический потенциал. Туда же помещали электрод сравнения с постоянным потенциалом. Контакт электролита в нем с анализируемым раствором обеспечивали пористой мембраной. Разность потенциалов индикаторного электрода и электрода сравнения отражала активность исследуемого иона. В системе с относительно постоянной ионной силой раствора активность определяемого иона соответствовала его концентрации [8]. Концентрацию кортизола в слюне определяли иммуноферментным методом, использовали комплект диагностического лабораторного оборудования для иммунного анализа Sanofi diagnostics Pasteur (Франция -США) и реагенты для иммуно-ферментного определения кортизола в слюне (ИФА-Кортизол-1). Анализ проводился в одну стадию. Количество анализируемой слюны - 20 мкл [5]. Содержание глюкозы в слюне определяли модифицированным глюкозоок-сидазным методом. Использовали фотоэлектроколориметр КФК-2 и реактивы фирмы «Ольвекс». Депротеинезирующий раствор готовили из 25 мл дистиллированной воды и 1 таблетки антикоагулянта (оксалат натрия, фторид натрия). Рабочий раствор состоял из 1 таблетки ферментно-хромогенной смеси и 100 мл дистиллированной воды. Стандартный раствор глюкозы из набора разводили дважды: 0,3 мл раствора и 7,2 мл дистиллированной воды перемешивали, отбирали 0,5 мл, которые вновь разводили 4,5 мл воды. Полученный раствор глюкозы, содержащий 100 мкмоль/л глюкозы, использовали как стандартный раствор. Содержимое проб перемешивали, отстаивали 20 мин, центрифугировали при 3000 об./мин 20 мин, к 0,5 мл супернатанта каждой пробы приливали 3 мл ра_ 65 АВИАЦИОННАЯ И ВОЕННО-МОРСКАЯ МЕДИЦИНА Таблица 1 Нормативные показатели концентрации ингредиентов в слюне, М±т Показатель Глюкоза, ммоль/л Натрий, ммоль/л Калий, ммоль/л Кортизол, нмоль/л Нормативные значения 0,061±0,020 16,6±3,2 21,2+2,7 15,8+1,4 бочего раствора. Пробирки инкубировали в термостате при 37 °С в течение 30 мин и колориметрировали при 490 нм в кювете с длиной оптического пути 1 см. В качестве сравнения была дистиллированная вода. Расчет проводили по формуле: С = Еоп / Ест X 10 (ммоль/л), где С - концентрация исследуемого компонента слюны, Е, Е - экстинция оп ст опытной и стандартной проб соответственно [3]. Результаты исследований обрабатывали на компьютере с использованием программы «Excel». Достоверность различий средних значений оценивали по t-критерию Стьюдента. Результаты и обсуждение Параметры секрета слюны у летчиков в нелетные дни представлены в табл. 1. Изучение функционального состояния летчиков на протяжении летной смены позволило оценить их потенциальные возможности и диагностировать изменения под влиянием различных как по сложности, так и по степени воздействия неблагоприятных факторов и нагрузок (табл. 2). Как показали исследования, физиологические реакции летчиков коррелировали со сложностью выполняемых полетных заданий (табл. 3). При этом в каждой из групп в соответствии с физиологическими показателями наблюдалась разная степень увеличения концентрации кортизола, глюкозы, разнонаправленное изменение содержания в слюне натрия и калия. Таблица 2 Биохимические показатели у летчиков до (А) и после (Б) полетов, М±т Г руппа летчиков Этапы Натрий, ммоль/л Калий, ммоль/л Кортизол, нмоль/л Г люкоза, ммоль/л 1 CI А 16,7±0,3 25,2+0,2 13,3+1,5 0,05+0,04 1-Я Б 13,7+0,1** 32,9+1,1*** 16,2+1,7* 0,11+0,02** 1 CI А 16,7+0,3 25,2±0,2 13,3+1,5 0,05+0,04 Z-Я Б 48,1+1,5*** 11,1+0,1*** 47,6+2,3*** 0,33+0,01*** о „ А 16,7+0,3 25,2+0,2 13,3+1,5 0,05+0,04 J-Я Б 35,9±1,3** 17,5+0,2*** 35,1+2,1** 0,20+0,06*** ^Достоверность различий при р<0,05; ** - при р<0,01; *** - при р<0,001. Таблица 3 Физиологические показатели у летчиков до (А) и после (Б) полета, М±т Группа летчиков Этапы САД, мм рт. ст. ДАД, мм рт. ст. ЧСС, уд./мин 1-я А Б 125,4+2,9 130,8+3,1* 85,9+3,1 88,3+2,9* 72,9+2,8 79,7+2,9* 2-я А Б 129,3+3,0 149,5+3,6*** 89,5+3,1 107,0+3,6*** 73,1+2,8 100,3+3,8*** 3-я А Б 127,4+2,9 145,2+3,5** 86,9+3,1 99,8+3,3** 74,1+3,2 85,8+3,6** ^Достоверность различий при р<0,05; ** - при р<0,01; *** - при р<0,001. 66_«Военно-медицинский журнал», 9’2009 АВИАЦИОННАЯ И ВОЕННО-МОРСКАЯ МЕДИЦИНА В первой группе летчиков динамика уровня натрия, калия, кортизола и глюкозы в слюне после завершения полетов происходила практически в диапазоне физиологической нормы. Это согласуется с данными литературы о том, что небольшое увеличение выделения калия со слюной и на фоне снижения выделения натрия отражает процесс незначительного повышения активности коры надпочечников [5, 6]. Выявленная во второй группе летчиков динамика изменения содержания в слюне натрия, калия, кортизола и глюкозы под воздействием полетов отражала состояние высокой напряженности испытуемых. У летчиков третьей группы привычная нагрузка в летную смену сопровождалась возрастанием содержания в слюне натрия и глюкозы, превышающим физиологические нормы состояния оперативного покоя, а калия и кортизола - до верхних границ этого диапазона, что отражало состояние умеренной напряженности. В качестве допустимых изменений следует рассматривать увеличение концентрации в слюне летчика содержания натрия до 20-25%, кортизола - до 25-30%, глюкозы - до 110-120%, снижение концентрации калия до 10-15% относительно диапазона физиологической нормы. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о возможности использования показателей содержания натрия, калия, кортизола, глюкозы в слюнном секрете для оценки состояния летчиков в процессе выполнения полетов и нормирования величины летной нагрузки с учетом их индивидуальных особенностей.

About the authors

S. K Soldatov

E. V Malysheva

Ko K.I. Zasyad

V. Yu Abashev

A. V Gulin

N. V Ermakova

References

Supplementary files