mvjrМедицинский вестник Юга РоссииMedical Herald of the South of Russia2219-80752618-7876The Rostov State Medical University10.21886/2219-8075-2018-9-4-33-41mvjr-726Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESГипоксическая тренировка как способ протекции головного мозга человека от повреждающего действия дефицита кислородаHypoxic training as a way of the human brain protection from the damaging effects of oxygen deficiencyЕрошенкоА. Ю.EroshenkoA. Yu.

Ерошенко Андрей Юрьевич, к.м.н., ассистент кафедрыорганизации здравоохранения и общественного здоровьяс курсом информационных технологий в дравоохранениии медицине

344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29; тел. 8-918-558-12-28

Andrey Yu. Eroshenko, PhD, assistant professor of healthand public health organizations with information technologyin healthcare and medicine

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29; 8-918-558-12-28

andrezdrav@mail.ruКочубейникН. В.KochubejnikN. V.

Кочубейник Николай Владимирович, к.м.н., доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии

344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29;Тел.8-928-111-00-80

Nikolay V. Kochubeynik, PhD, associate professor ofanesthesiology and critical care medicine

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29. 8-928-111-00-80

knv_2010@bk.ruШатовД. В.ShatovD. V.

Шатов Дмитрий Викторович, к.м.н., доцент кафедры судебной медицины

344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29; Тел.8-928-279-26-67

Dmitry V. Shatov, PhD, the senior lecturer of faculty offorensic medicine

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29. 8-928-279-26-67

shatovdv@mail.ruГрошилинС. М.GroshilinS. M.

Грошилин Сергей Михайлович, д.м.н., проф., заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29; Тел. 8-918-554-66-46

Sergey M. Groshilin, PhD, prof., head of Department of life safety and disaster medicine

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29. 8-918-554-66-46

sgroshilin@rambler.ruСкляровВ. Н.SklyarovV. N.

Скляров Вадим Николаевич, к.м.н., заместитель начальника учебного военного центра

344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29; Тел.8-928-906-92-57

Vadim N. Sklyarov, PhD, deputy chief of the militarytraining center

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29. 8-928-906-92-57

dokru1@rambler.ruСтепановВ. А.StepanovV. A.

Степанов Владимир Анатольевич, к.м.н., доцент кафедры безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

344022, Ростов-наДону, пер. Нахичеванский, 29; Тел. 8-928-613-16-09

Vladimir A. Stepanov, PhD, the senior lecturer of Department of life safety and disaster medicine

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29; 8-928-613-16-09

Stepan.Vl.A@yandex.ruЛинченкоС. Н.LinchenkoS. N.

Линченко Сергей Николаевич, д.м.н., проф., заведующий кафедрой мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф

350063, Краснодар, ул. Седина, д. 4; Тел. 8-918-410-64-60

Sergey N. Linchenko, PhD, prof., Head of Department ofmobilization training of health and disaster medicine

350063, Krasnodar, Sedin st., 4. 8-918-410-64-60

s_linchenko@mail.ruРостовский государственный медицинский университетРоссияRostov State Medical UniversityRussian FederationРостовский государственный медицинский университет, Ростов-на-ДонуРоссияRostov State Medical UniversityRussian FederationКубанский государственный медицинский университетRussian FederationKuban State Medical UniversityRussian Federation201827122018943341Copyright © Ерошенко А.Ю., Кочубейник Н.В., Шатов Д.В., Грошилин С.М., Скляров В.Н., Степанов В.А., Линченко С.Н., 20182018Ерошенко А.Ю., Кочубейник Н.В., Шатов Д.В., Грошилин С.М., Скляров В.Н., Степанов В.А., Линченко С.Н.Eroshenko A.Y., Kochubejnik N.V., Shatov D.V., Groshilin S.M., Sklyarov V.N., Stepanov V.A., Linchenko S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medicalherald.ru/jour/article/view/726Цель

Цель: оценка возможностей нормобарической гипоксической тренировки (НГТ) в протекции головного мозга человека от повреждающего воздействия дефицита кислорода.

Материалы и методы

Материалы и методы: обследовано 18 мужчин в возрасте 19-23 года, которым проведена НГТ — 15 процедур ежедневного 2-часового пребывания в гипоксической газовой среде (ГГС) с содержанием кислорода 15,0±0,5 % (ГГС-15). Перед началом НГТ (I этап), а также через 1-2 дня после ее окончания (II этап) проводились гипоксические пробы (нахождение в ГГС-15), перед началом и во время которых у испытуемых регистрировали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) и оценивали умственную работоспособность (тест «Маршрут»).

Результаты

Результаты: при проведении первой гипоксической пробы у испытуемых отмечено снижение индекса альфа-ритма (в среднем, на 10-15 %, р=0,013) и его амплитуды (на 10-12 %, р=0,044), по сравнению с обычными условиями внешней среды. Параллельно возрастала доля низкоамплитудных медленных волн (р=0,019). Интегральный показатель теста «Маршрут» во время пребывания испытуемых в ГГС-15 снижался, в среднем, на 18 %, по сравнению с обычными условиями (p<0,001). Полученные данные свидетельствовали о негативном влиянии пребывания в ГГС-15 на функционирование высших отделов головного мозга. После проведения НГТ у всех испытуемых было выявлено значительное снижение негативных реакций спонтанной ЭЭГ на гипоксию: при повторной пробе индекс альфа-ритма и его амплитуда достоверно не изменялись (по сравнению с дыханием воздухом), признаки избыточной медленноволновой активности отсутствовали. Снижение интегрального показателя умственной работоспособности при пребывании в ГГС-15 составило, в среднем, лишь 6 %.

Заключение

Заключение: НГТ в разработанном режиме является эффективным средством протекции головного мозга от повреждающего действия дефицита кислорода и может быть использована в системе физиологической подготовки специалистов к выполнению задач деятельности в условиях пониженного парциального давления кислорода в окружающей среде.

Objective

Objective: to evaluate the possibilities of normobaric hypoxic training (NHT) in the human brain protection from the damaging effects of oxygen defciency.

Materials and methods

Materials and methods: the study involved 18 men, aged 19-23 years, who underwent NHT: 15 treatments daily 2-hour stay in a hypoxic gas medium (HGM) having an oxygen content 15.0 ± 0.5% (HGM-15). Beforestarting the NHT (I phase), and afer 1-2 days afer its closure (II stage) were carried hypoxic samples (staying in HGM-15) before and during which the subjects were recorded the electroencephalogram (EEG) and mental performance were evaluated (the «Route» test).

Results

Results: when the frst hypoxic test was carried out, the subjects had a decrease in the alpha-rhythm index (on average by 10-15 %, p = 0.013) and its amplitude (by 10-12 %, p = 0.044) compared to the usual environmental conditions. At the same time, the share of low-amplitude slow waves increased (p = 0.019). Te integral indicator of the «Route» test during staying of the subjects in the HGM-15 decreased on average by 18% compared to the usual conditions (p <0.001). Te obtained data testifed about negative influence of staying in HGM -15 on the functioning of the higher parts of the brain. Afer carrying out NHT, all subjects showed a signifcant reduction in the negative reactions of spontaneous EEG to hypoxia: when the sample was repeated, the alpha-rhythm index and its amplitude did not change signifcantly (in comparison with air breathing), signs of excessive slow wave activity were absent. Reduction of the integral indicator of mental performance when staying in HGM-15 amounted to an average of only 6%.

Conclusions

Conclusions: NHT in the developed regime is an effective means of the brain protection from the damaging effect of oxygen defciency and can be used in the system of physiological training of specialists to perform tasks of activity in conditions of reduced partial pressure of oxygen.

Ключевые слова: гипоксиягипоксическая тренировкапротекция головного мозга.hypoxiahypoxic trainingprotection of the brainReferencesПавлов Б.Н., Смолин В.В., Баранов В.М. Основы барофизиологии, водолазной медицины, баротерапии и лечения инертными газами. - М.: ГранПолиграф, 2008. - 496 с.Pavlov BN, Smolin VV, Baranov VM. Basics of barophysiology, diving medicine, barotherapy and treatment with inert gases. Moscow: GranPoligraf; 2008. (In Russ).Ван Лир Э., Стикней К. Гипоксия / Пер. с англ. - М.: Медицина, 1967. - 368 с.Van LirEh, Stiknej K. Hypoxia / Trans. with English.- Moscow: Medicina; 1967. (In Russ).Go A.S., Mozaffarian D., Roger V.L. Heart disease and stroke statistics-2013 update: a report from the American Heart Association // Circulation. – 2013- Vol. 127. - P. 6-245.Go AS, Mozaffarian D, Roger VL. Heart disease and stroke statistics-2013 update: a report from the American Heart Association // Circulation. 2013; 127: 6-245.Зарубина И. В. Современные представления о патогенезе гипоксии и ее фармакологической коррекции // Обзоры по клин. фармакол. и лекарственной терапии. - 2011. - Т.9, №3 - С.31–48.Zarubina IV. Modern ideas about the pathogenesis of hypoxia and its pharmacological correction // Obzory po klin. farmakol. i lekarstvennoj terapii. 2011; 9 (3): 31-48. (In Russ).Горанчук В.В., Сапова Н.И., Иванов А.О. Гипокситерапия. - СПб: ООО «ОЛБИ-СПБ»; 2003.Goranchuk VV, Sapova NI, Ivanov AO. Hypoxic therapy. Saint Petersburg: OOO «OLBI-SPB»; 2003. (In Russ).Петров В.А., Иванов А.О. Перспективные пути повышения пожарной безопасности энергонасыщенных обитаемых герметичных объектов // Безопасность жизнедеятельности. - 2017. - №10. - С. 37–39.Petrov VA, Ivanov AO. Promising ways to increase the fre safety of energy-saturated inhabited sealed objects // Bezopasnost zhiznedeyatelnosti. 2017; 10: 37–39. (In Russ).Колчинская А.З. Интервальная гипоксическая тренировка, эффективность, механизмы действия. – Киев: Елта; 2011.Kolchinskaya AZ. Interval hypoxic training, effectiveness, mechanisms of action. Kiev: Elta; 2011. (In Russ).Быков В.Н., Ветряков О.В., Анохин А.Г., Халимов Ю.Ш., Фатеев И.В., Калтыгин М.В. Перспективы использования гипоксических тренировок для ускоренной адаптации военнослужащих к условиям высокогорья // Морская медицина. - 2017. - Т. 3, № 4. - С. 7-15. DOI: 10.22328/2413-5747-2017-3-4-7-15Bycov VN, Vetryakov OV, Anokhin AG, Khalimov YuSh, Fateev IV, Kaltygin MV. Application potential of hypoxic training for the accelerated high altitude adaptation of military personel // Morskaya medicina. 2017; 3 (4): 7-15. (In Russ). DOI: 10.22328/2413-5747-2017-3-4-7-15Кочубейник Н.В., Иванов А.О., Скляров В.Н., Скокова В.Ю., Бугаян С.Э., Айвазов К.К., Грошилин С.М. Респираторные реакции организма при циклическом пребывании человека в нормобарической гипоксической среде // Медицинский вестник Юга России. – 2016. - № 4. – С. 27-31.Kochubeynik NV, Ivanov AO, Sklyarov VN, Skokova VJ, Bugaian SE, Ayvazov КК, Groshilin SM. Human respiratory reactions while in the cyclic stay in normobaric hypoxic environment // Medicinskij vestnik Yuga Rossii. 2016; 4: 27-31. (In Russ).Петров В.А., Майоров И.В., Янцевич П.В., Иванов А.О. Стенд-модель судовых помещений для моделирования обитаемости и режимов жизнедеятельности «МОРЖ» и его инженерное обеспечение // Вопросы оборонной техники. - 2016. - Вып. 7 -8 (97-98). – С.104-110.Petrov VA, Mayorov IV, Iatsinevich PV, Ivanov AO. Stand model of ship spaces for modeling habitability and modes of life “MHML“ and it engineering support // Voprosy oboronnoj tekhniki. 2016; 7 -8 (97-98): 104-110. (In Russ).Шатов Д.В., Грошилин В.С., Иванов А.О., Барачевский Ю.Е., Лобозова О.В., Павлиди К.Д., Болиев О.Э., Грошилин С.М. Коррекция отклонений психофизиологического статуса лиц опасных профессий путем использования гипоксических газовоздушных сред //Экология человека. - 2014. - № 9. - С.3-7.Shatov DV, Groshilin VS, Ivanov AO, Barachevsky YuE, Lobozova OV, Pavlidi KD, Boliev OE, Groshilin SM. Correction of deviations of psycho-physiological status of hazardous occupations specialists with use of hypoxic gasair environments // Ehkologiya cheloveka. 2014; 9: 3 - 7. (In Russ).Шатов Д.В., Иванов А.О., Грошилин В.С., Беляев В.Ф., Павлиди К.Д., Лобозова О.В., Анистратенко Л.Г. Влияние длительного периодического пребывания в условиях искусственных нормобарических гипоксических газовых сред на операторскую работоспособность // Военно-медицинский журнал.-2014. -Т. 335. № 8. - С. 63-65.Shatov DV, Ivanov AO, Groshilin VS, Belyaev VF, Pavlidi KD, Lobozova OV, Anistratenko LG. Impact of a long-term periodic stay under condition of artifcial atmospheric hypoxic gas environment on operator´s vorking capacity // Voennomedicinskij-zhurnal. 2014; 335 (8): 63-65. (In Russ).Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография с элементами эпилептологии. Руководство. – М.: Медпрессинформ; 2017.Zenkov LR. Clinical electroencephalography with elements of epileptology. Manual. Moscow: Medpressinform; 2017. (In Russ).Петрукович В.М., Иванов А.О., Зотов М.В., Федоров С.И. Влияние гипоксии на умственную работоспособность операторов с различными стратегиями переработки информации в оперативной памяти // Вестник СПбГУ. - Сер. 12. - 2015. - Вып. 3. – С. 27-37.Petrukivich VM, Ivanov AO, Zotov MV, Fedorov SI. Hypoxia influence on the mental working capacity of operators who used different strategies of information processing in a working memory system // Vestnik SPbGU. Ser. 12. 2015; 3: 27-37. (In Russ).Леутин В.Г., Платонов В.Г., Диверт Г.М. Инверсия полушарного доминирования как психофизиологический механизм интервальной гипоксической тренировки // Физиология человека. - 1999. - Т.25, N 3. - С. 65-70.Leutin VG, Platonov VG, Divert GM. Inversion of hemispheric dominance as a psychophysiological mechanism of interval hypoxic training // Fiziologiya cheloveka. 1999; 25 (3): С. 65-70. (In Russ).Медведев В.И. Адаптация человека. – СПб.: Институт мозга человека РАН; 2003.Medvedev VI. Human adaptation. Saint Petersburg: Institut mozga cheloveka RAN; 2003. (In Russ).Иванов А.О., Петров В.А. Бочарников М.С., Безкишкий Э.Н. Возможности длительного пребывания человека в аргоносодержащих газовых средах, снижающих пожароопасность гермообъектов // Экология человека. - 2017. - № 1. - С. 3-8.Ivanov AO, Petrov VA, Bocharnikov MS, Bezkishkij EhN. Study of possibility for human of long stay in argon containing gaseous environment reducing fre risk in hermetically sealed facilities // Ehkologiya cheloveka. 2017; 1: 3 - 8. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.