ДЫХАНИЕ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР: КРИТИЧЕСКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ, ФАКТОР ВРЕМЕНИ И СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ О.В.ГРИШИН ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ. - презентация

1 ДЫХАНИЕ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР: КРИТИЧЕСКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ, ФАКТОР ВРЕМЕНИ И СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ О.В.ГРИШИН ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ СО РАМН

2 ЭКСПЕДИЦИИ ЛАБОРАТОРИИ В РАЗНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОЯСАХ РОССИИ:

3 ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ СЕВЕРА Факторы Севера 1.Световой режим 2.Геомагнитные воздействия 3.Ионизированный воздух 4.Холодный воздух 5.Низкая влажность воздуха Проявления 1.Депрессии 2.Полярная одышка 3.Повышенная утомляемость Последствия 1.Раннее развитие хронических заболеваний 2.Преждевременное старение

4 ГЛАВНЫЙ ФАКТОР ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ Атмосферный воздух с низкой температурой и низкой влажностью Экстремальная функциональная задача Вдыхаемый воздух в верхних дыхательных путях должен быть прогрет в течение 0,5-1 сек до температуры + 37° С и 100 % влажности

5 НОВЫЙ УРЕНГОЙ ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЕГОЧНОГО ГАЗООБМЕНА В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ОТ -12 ДО -43°С

6 ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА ДЫХАНИЯ НА ХОЛОДЕ Взаимоисключающие функциональные задачи Защитить органы дыхания от холода, обеспечить поступление теплого и увлажненного воздуха Обеспечить массоперенос кислорода в соответствии с возрастающим энергетическим запросом

7 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СТОИМОСТЬ ДЫХАНИЯ И ЗАЩИТНЫЕ РЕАКЦИИ Энергетическая стоимость дыхания от общих энергозатрат организма В комфортных условиях: 30 % Защитные реакции системы внешнего дыхания 1.Повышение бронхиального сопротивления на вдохе; 2.Снижение вентиляции легких за счет глубины вдоха; 3.Уменьшение площади газообмена в легких и увеличение функционального мертвого пространства

8

9 УМЕНЬШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОСТАТОЧНОЙ ЕМКОСТИ НА ХОЛОДЕ ПРИ – 25 ГР. С

10 ГИПОКСИЯ У ЗДОРОВЫХ АДАПТИРОВАННЫХ МУЖЧИН НА ХОЛОДЕ

11 УВЕЛИЧЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА НА ХОЛОДЕ

12 КРИТИЧЕСКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭНЕРГОДЕФИЦИТА Для неадаптированных к холоду – прохладный воздух ниже +13 °С при физических нагрузках средней интенсивности: 1) Снижение эффективности легочной вентиляции 2) Снижение энергозатрат на ед. выполненной работы Для адаптированных к холоду пришлых северян – холодный воздух ниже ­­ – 24 °С проявляется в состоянии покоя: 1)Падение напряжения О2 в альвеолярном воздухе; 2)Снижение эффективности легочной вентиляции; 3)Падение интенсивности обмена

13

14 ПУТИ СРЫВА АДАПТАЦИИ Индивидуальные особенности (?) Адаптация к холодному воздуху, снижение реакций защиты Адаптация к респираторной гипоксии, мобилизация резервов Частые «простуды», хронические заболевания органов дыхания Перегрузка сердечно-сосудистой системы, артериальная гипертензия Сочетанная хроническая патология: Пневмосклероз, эмфизема, Хроническая дыхательная недостаточность, Атеросклероз, ИБС, хроническая сердечная недостаточность Стаж Севера, лет Отъезд с Севера

15 «СЕВЕРНЫЕ» МИФЫ 1)Содержание кислорода во вдыхаемом воздухе на Севере понижено настолько, что вызывает полярную одышку 2)Полярная одышка – результат структурных нарушений в аэрогематическом барьере легких 3)У северян вентиляция легких повышена 4)Северяне постоянно испытывают гипоксию 5)Основной (базальный) обмен у северян повышен 1)Содержание О 2 в атмосфере везде составляет 0,209 2)Полярная одышка – результат рефлекторного ограничения вентиляции легких и повышения бронхиального сопротивления 3)У адаптированных северян вентиляция легких в норме 4)Северяне испытывают гипоксию при дыхании холодным воздухом 5)При исследовании в тепле основной (базальный) обмен у северян в норме или понижен

16 ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ У ПРИШЛЫХ СЕВЕРЯН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СЕВЕРНОГО СТАЖА, МЛ/МИН НА КГ МАССЫ ТЕЛА норма

17 ЗАЩИТА ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ ОТ ХОЛОДА 1)Снижает температурный фактор холода; 2)Повышает влажность вдыхаемого воздуха; 3)Увеличивает мертвое пространство 4)Увеличивает сопротивление дыхательных путей на вдохе и выдохе Современные средства защиты способствуют стратегии защиты дыхательных путей при этом увеличивают гипоксию и энергетический дефицит

18 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.Исследование легочного газообмена при низких температурах; 2.Исследование энергетических процессов при действии холода в покое и при физических нагрузках; 3.Изучение проблемы метаболического синдрома у пришлых северян 4.Разработка критериев определения энергетического дефицита; 5.Разработка систем индивидуального мониторинга холодовых и физических нагрузок; 6.Разработка систем индивидуального мониторинга физиологических функций основных звеньев системы транспорта кислорода; 7.Разработка новых средств защиты органов дыхания от холода