Совершенствование системы ФТ продолжается как в длительных космических полетах на Международной космической станции, так и в многочисленных наземных экспериментах, в которых отрабатываются не только новые, перспективные методы профилактики, но и проводится моделирование некоторых ситуаций применительно к задачам автономных, межпланетных полетов.
В течение многомесячного перелета Земля-Марс трудно сохранять высокую интенсивность ФТ, но их резкое увеличение на фоне изменений мышечной системы, неизменно наступающее в условиях микрогравитации, может быть предпосылкой для микротравм мышечных волокон, что в свою очередь может затруднять реализацию программы физических тренировок. Аналогичные ситуации Moiyr возникнуть во время интенсивной деятельности на поверхности Марса и в период реабилитации после возвращения на Землю при нерациональном нагружении мышечной системы. Следует отметить, что эта проблема также актуальна и для длительных орбитальных полетов, особенно при неполной реализации штатной программы ФТ из-за заболеваний, неисправностей тренажеров и т. д.
Спортивная медицина обладает большим опытом ранней диагностики, профилактики и лечения травм опорно-двигательного аппарата, которые вызываются физическими нагрузками предельной интенсивности, характерными для современного спорта высших достижений [70], при этом в случае повреждения ткани скелетных мышц наблюдается выход белков из мышечной ткани в кровь [28]. В работе сделана попытка использовать уже имеющиеся диагностические возможности медицинского контроля, включающего биохимические и гематологические исследования, во время полета, и сопоставить их с данными исследования мышечной ткани методами, применяемыми в спортивной медицине.
Для оценки состояния мышц использовался метод ультрасонографии, предложенный Howry [38] и положивший начало первому применению ультразвуковых исследований в травматологии и ортопедии [38]. Неинвазивность, безвредность, возможность многократного применения, низкая себестоимость и простота метода указывают на высокие возможности ультразвукового исследования.
Анализ результатов, полученных при комплексном обследовании молодых людей, занимающихся спортом, в том числе и гистологического исследования мышц, свидетельствует, что, несмотря на вариабельность данных, существуют методы диагностики мышечной патологии, сравнимые по качеству постановки диагноза с исследованиями биоптатов.
Ранняя диагностика предвестников микротравм, совершенствование методов восстановления молодых спортсменов после мышечных травм актуальны для спортивной и для космической медицины, причем этот комплекс может представлять интерес как на этапах подготовки и реабилитации космонавтов, так и во время их участия в космическом полёте.
Проведение исследований на контингенте, представляющем студентов МАИ, регулярно занимающихся спортом, которых можно рассматривать как дальний резерв отряда космонавтов, актуально с точки зрения расширения знаний о физиологии и резервных возможностях здорового человека. Для совершенствования тренировочного процесса знание более ранней специализации тренировок на основе опыта космической медицины поможет не только сохранить здоровье и улучшить физическое состояние обследуемых, но и повысить их резистентность к специфическим факторам, использующимся при отборе космонавтов.
1.2. Цели и задачи исследования. Целью работы являлось исследование метаболических и структурных изменений мышечной системы у молодых людей в процессе физических тренировок, разработка и совершенствование диагностических, профилактических и лечебных приемов при микротравмах мышц с целью их возможного применения в космической медицине.
Задачи исследования: 1. Оценка состояния и исследование генеза изменений метаболических и морфологических показателей опорно-двигательного аппарата различными диагностическими методами при физических тренировках, сопоставимых с тренировками космонавтов на этапе подготовки и при реализации системы профилактических мероприятий во время космического полета.
2. Разработка и экспериментальная апробация диагностических приемов для выявления и лечения мышечных травм нижних конечностей, полученных при физических тренировках.
3. Исследование эффективности физиотерапевтических методов профилактики и лечения мышечных травм.
4. Разработка модели построения многоуровневой диагностической системы для оценки состояния мышц у человека на Земле и в условиях космического полета.
1.3. Научная новизна.
Впервые исследовано изменение сочетания метаболических параметров и морфологических показателей состояния мышечной ткани у представительной группы молодых людей, активно занимающихся спортом. Получены достоверные корреляционные зависимости между метаболическими сдвигами и морфологическими изменениями мышечной ткани при некоторых видах мышечных травм. Определены физиологические особенности, предрасполагающие к травматизации мышц нижних конечностей при интенсивных занятиях спортом.
1.4. Практическая и научная значимость работы.
Экспериментально обоснованы диагностические и лечебные, а также профилактические приемы для предупреждения, выявления и лечения мышечных травм нижних конечностей лиц различных возрастных групп.
Методы ранней диагностики и физиотерапевтической коррекции травм мышц нижних конечностей, используемые врачами медицинского центра МАИ (ТУ), представляют большой интерес для их применения в космической, военной медицине, медицине катастроф.
1.5. Положения, выносимые на защиту 1. Изменения мышечной ткани, диагносцируемые биохимическими и ультрасонографическими методами во время физических тренировок, отражают реакцию опорно-двигательного аппарата на переход на более интенсивный уровень ФТ, во время которого возрастает вероятность микротравм и снижение адаптационных возможностей мышечной системы.
2. Диагностические возможности анализа биохимических показателей, используемых во время космического полета, могут быть предложены для построения алгоритма многоуровневой диагностической системы анализа состояния мышечной системы при обеспечении орбитальных и межпланетных полетов.
3. Показана эффективность физиотерапевтических методов профилактики и лечения мышечных травм нижних конечностей, возникающих при возрастающей интенсивности физических тренировок, что может быть использовано как в ходе космических экспедиций, так и на этапах подготовки и реабилитации.
Выводы.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования, а также массовые обследования молодых людей занимающихся спортом позволили сформулировать требования к разработке системы прогноза состояния мышечной ткани человека находящегося в длительном космическом полете.
Массовые экспериментальные исследования проведенные с помощью студентов МАИ (ГТУ) занимающихся спортом и желающих в дальнейшем принять участие в космических пилотируемых программах позволили сформулировать основные критерии для решения задачи отбора молодых лицпосостоянию мышечной системы, предложить методы ее коррекции и системного контроля.
Исследования и теоретический анализ результатов позволяет сделать следующие выводы:
1. При регулярных, интенсивных физических тренировках, характерных в том числе и для космических полетов, выявлены дистрофические и деструктивные изменения мышечной ткани, приводящие к надрывам мышц задней поверхности бедра, а также связочного аппарата и m.m. Adductor longus, brevis, m. Gracilis и передней части m. Adductor magnus (ARSсиндром), которые, вероятно, были обусловлены изменениями липидного обмена.
2. Исследования генеза метаболических и морфологических выявленных изменений показали, что для оценки состояния опорно-двигательного аппарата в процессе физических тренировок в условиях космических полетов целесообразно использовать динамическое наблюдение биохимических показателей крови холестерина, билирубина, триглицеридов и мочи удельный вес, рН, белок, уробилиноген, что позволяет в 89±5% случаев выявить начальные стадии развития ARS-синдрома и предупредить сопутствующие осложнения обусловленные повреждениями мышечных волокон.
3. Разработаны и экспериментально апробированы диагностические приемы с использованием ультразвукового обследования в условиях космоса, позволяющие дать качественную и количественную морфологическую оценку состояния мышечной ткани скелетной мускулатуры, вовлеченной в развивающийся патологический процесс, обусловленный чрезмерными физическими нагрузками.
4. Разработан алгоритм массовых обследований мышечной системы при физических тренировках у студентов, основанный на системном анализе результатов экспериментальных исследований. Для комплексного анализа состояния мышечной системы были использованы: конституционные параметры, данные ультрасонографических исследований, биохимические показатели крови (билирубин, холестерин, триглицериды, креатинфосфокиназа, щелочная фосфатаза) и мочи (удельный вес, белок, уробилиноген).
5. Разработаны и экспериментально апробированы следующие методы для профилактики и лечения мышечных травм нижних конечностей, возникающих в ходе физических тренировок: ультразвук, наружная лазерная терапия, микроволновая терапия, магнитотерапия, внутренняя лазерная терапия, некоторые виды электростимуляции. Методики лечения индивидуальны для каждого пациента, результативность их применения (снижение болевого синдрома, восстановление микро мышечных повреждений) составляет 86±4%.
6. Показано, что патологические изменения опорно-двигательного аппарата, приводящие к развитию ARS-синдрома, — процесс медленный и длительный (от.
12, в некоторых случаях — до 6 месяцев), и его можно выявить на ранних этапах диагностики, применяя метод гарантированного вероятностного распознавания.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
1. Комплексная оценка состояния мышечной ткани различными диагностическими методами может быть использована для выявления дистрофических и деструктивных изменений, приводящих к надрывам мышечных волокон в процессе интенсивных физических тренировок у космонавтов на этапах подготовки, в ходе космического полета и во время реабилитации, а также в практике военной медицины для выявления различных дисфункций со стороны скелетной мускулатуры у лиц, работающих в особо опасных условиях.
2. Разработанный алгоритм массовых обследований мышечной системы у студентов может быть использован для выявления напряжения со стороны опорно-двигательного аппарата, при отборе контингента для дальнейшего прохождения военного обучения и службы в командном составе ракетных войск, стратегического назначения и космических войск.
3. Разработанные и экспериментально апробированные профилактические приемы лечения мышечных травм нижних конечностей, основными терапевтическими методами которых являются ультразвук, наружная лазерная терапия, микроволновая терапия, магнитотерапия, внутренняя лазерная терапия, некоторые виды электростимуляции, могут быть использованы для реабилитации космонавтов после завершения космического полета в восстановительном периоде.
В заключении приношу искреннюю благодарность моему научному руководителю доктору медицинских наук, космонавту-исследователю Борису Владимировичу Морукову за предоставленную возможность выполнить данную работу, за постоянное человеческое участие и глубокое научное и практическое руководство.
Глубоко признателен моим рецензентам кандидату медицинских наук В. Е. Новикову и кандидату медицинских наук В. М. Михайлову за внимательную работу над диссертационной работой, за своевременные практические и критические замечания.
Искренне благодарен ректору Московского авиационного института, академику РАН Матвеенко A.M. за предоставленную возможность выполнения данной работы на базе Медицинского центра МАИ, за человеческое участие и поддержку при написании диссертационной работы.
Выражаю большую признательность проректору института, доктору технических наук Геращенко А. Н. и проректору института, кандидату технических наук Юрову Н. Н. за повседневную помощь, моральную поддержку и активную помощь при выполнении работы.
