Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,252

ВЛИЯНИЕ ЗАНЯТИЙ ДАЙВИНГОМ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ ЧЕЛОВЕКА

Елохова Ю.А. 1 Поддубный С.К. 1 Аикин В.А. 1
1 ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта Министерства спорта Российской Федерации»
В обзоре представлены современные литературные данные о влиянии занятий дайвингом, комплекса факторов водной среды на организм человека. Основными из которых являются изменение гравитации, психоэмоциональный стресс, физические нагрузки, обжим грудной клетки, воздействие дыхательных газов, перераспределение жидких сред организма и гипотермия. При этом неблагоприятное воздействие на центральную нервную систему оказывают наркотическое действие азота, изменение видимости и слышимости под водой, токсические свойства кислорода. Симптомы поражения центральной нервной системы проявляются нарушением зрения (туннельное зрение, нарушение аккомодации), слуха (звон в ушах, появление посторонних звуков), тошнотой, тремором (особенно мышц лица), повышенной чувствительностью к внешним раздражителям и головокружением. Изучение литературы показало, что нарушения наблюдаются при повторных погружениях в течение суток, нарушении режима труда и отдыха при дайвинге, осуществлении погружений под воду в первые двенадцать часов после полета на самолете.
центральная нервная система
биоэлектрическая активность головного мозга
дайвинг
дети
1. Аикин В.А., Елохова Ю.А., Поддубный С.К. Особенности альфа-ритма головного мозга у подростков занимающихся дайвингом // Омский научный вестник. Серия Ресурсы Земли. Человек. – № 2 (114). – 2012. – С. 92–96.
2. Аикин В.А., Елохова Ю.А., Поддубный С.К., Голубкова С.И. Изменение биоэлектрической активности головного мозга в тета- и дельта-диапазонах у юных дайверов // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 4; URL: http://www.science-education.ru/110-9563 (дата обращения: 21.11.2013).
3. Огородников М.А., Поддубный С.К., Аикин В.А., Елохова Ю.А. Влияние водной среды на состояние двигательных функций у детей, занимающихся дайвингом // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 5; URL: http://www.science-education.ru/111-10682 (дата обращения: 20.11.2013).
4. Поддубный С.К., Елохова Ю.А., Огородников М.А. Индивидуально-психологические особенности юных дайверов // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 5; URL: http://www.science-education.ru/111-10737 (дата обращения: 18.11.2013).
5. Родионов А.В. Системное исследование психологического состояния при экстремальной деятельности // Системная психология и социология. – 2011. – № 4. – С. 106–115.
6. Следков А.Ю., Довгуша В.В. Особенности функционирования организма человека в гипербарической среде. – СПб., 2003. – 152 с.
7. Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Шереметьева Н. Влияние на организм водной и гипербарической газовой сред // DIVETEK. – 2006. – № 6 (20). – С. 34–37.
8. Ушаков С.С. Состояние нервной системы при воздействии повышенного давления водной и газовой сред: дис. ... канд. мед. наук. – СПб., 2005. – 166 с.
9. Юрьев А.Ю., Шитов А.Ю., Панченкова И.А., Ярославцев М.Ю. Динамика неспецифических адаптационных реакций и действий на организм факторов повышенного давления // Вестник Российской военной медицинской академии. – 2012. – № 3. – С. 141–145.
10. Bennett M.H., Fanzca M.D., Lehm J.P. et al. Recompression and Adjunctive Therapy for Decompression Illness // ANESTHESIA & ANALGESIA. – 2010. – Vol. 111, № 3. – P. 757–762.
11. Bjørnstad J., Nyland H., Skeidsvoll H., Aanderud L., Eidsvik S. Neurologic decompression sickness in sports divers // Tidsskr Nor Laegeforen. – 2002. – 122. – P. 1649–1651.
12. Day C., Stolz U., Mehan T.J. Diving-related injuries in children < 20 years old treated in emergency departments in the United States: 1990–2006 // Pediatrics. – 2008. – № 122 (2) – P. 388–394.
13. Francis T.J.R., Mitchell S.J. Pathophysiology of decompression sickness / T.J.R. Francis, S.J Mitchell, A.O. Brubakk T.S. Neuman In: Bennett and Elliott’s Physiology and Medicine of Diving. – Saunders, Philadelphia, 2003. – P. 530–557.
14. James T., Francis R., Mitchell S.J. Manifestations of decompression disorders. In: Brubakk A.O., Neuman T.S., eds. Bennett and Elliot’s Physiology and medicine of diving. – London: WB Saunders, 2003. – P. 578–599.
15. Kinney J.A.S. Kay C.L., Luria S.M. Visual evoked responses and EEG’s of 16 divers // Undersen Biomedical Research. – 1977. – Vol. 4, № 1. – P. 55–66.
16. Knauth M. Long-Term Neurologic Damage and Brain Lesions in Recreational Divers // Clinical Neuroradiology. – 2008. – № 1. – P. 54–59.
17. Møllerløkken A., Gaustad S.E., Havnes M.B., Gutvik C.R., Hjelde A., Wisløff U., Brubakk A.O. Venous gas embolism as a predictive tool for improving CNS decompression safety // Eur. J. Appl. Physiol. – 2012. – Vol. 112, № 2. – P. 401–409.
18. Muth C.-M., Tetzlaff K. Tauchen mit Kindern aus tauchmedizinischer Sicht // Caisson. ‒ 2007. – № 4. – P. 34–36.
19. Newton H.B., Burkart J., Pearl D., Padilla W. Neurological Decompression Illness and Hematocrit: Analysis of a consecutive series of 200 recreational scuba divers // Neurological DCI and Hematocrit. – 2008. – Vol. 35, № 2. – P. 99–106.
20. Richardson D. Children and diving: the recreational-diving training perspective // SPUMS. – 2003. – Vol. 33, № 2. – P. 83–90.
21. Rüegger M., Schwarb D. Berufliches Tauchen und Arbeiten im Überdruck. – Luzern: Suva, Abt. Arbeitsmedizin, 2012. – 98 p.
22. Schipke J.D. Tauchunfälle des VDST: 2007 – 2010 // CAISSON. – 2011. – № 4. – P. 10–12.
23. Schwerzmann M., Seiler Ch. Recreational scuba diving, patent foramen ovale and their associated risks // SWISS MED WKLY. – 2001. – Vol. 131, № 6. – P. 365–374.
24. Tetzlaff K., Klingmann Ch., Muth C.-M., Piepho T., Welslau W. Checkliste Tauchtauglichkeit. – Stuttgart: Gentner Verlag, 2008. – 224 p.
25. Winkler B., Tetzlaff K., Muth C.-M. Unfälle und Zwischenfälle bei Kindertauchveranstaltungen // Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin. – 2011. – Vol. 62, № 2. – P. 42–46.

Популярность подводного плавания с аквалангом в последние два десятилетия значительно возросла. Занятия дайвингом в качестве рекреационного спорта стали доступны взрослым и детям [13, 22]. В соответствии с условиями Всемирной конфедерации подводной деятельности подводный пловец первого уровня может начать обучение дайвингу в двенадцатилетнем возрасте, при этом ограничений по половому признаку не существует.

Известно, что обучение детей подводному плаванию с аквалангом осуществляется по общепринятой программе для взрослых [12]. Важно отметить, что большая ответственность при этом лежит на дайв-инструкторе. Учитывая анатомо-физиологические особенности детского организма необходимо корректировать методику обучения детей дайвингу и процедуру контроля функционального состояния [21]. Научные исследования распространенности заболеваний и фатальных случаев при занятиях дайвингом показали, что значительный процент несчастных эпизодов приходится на детский и подростковый возраст. Так, данные иностранных авторов показывают, что до 10 % всех осложнений со смертельным исходом приходится на дайверов в возрасте от 11 до 20 лет [23, 25].

В любительском дайвинге медицинские осмотры осуществляются, как правило, по инициативе самих занимающихся. Этим объясняется тот факт, что в литературе имеется крайне мало сведений о влиянии гипербарической среды на организм детей и взрослых [18]. Во время погружений с аквалангом на организм человека неблагоприятно воздействует повышенное давление водной и газовой сред. Факторами высокого давления газовой среды и дыхательных смесей являются механическое давление газов, его перепады, высокое парциальное давление газов и избыточное их проникновение в ткани и жидкости организма, а также высокая плотность газовой смеси, которая вызывает затруднение дыхания.

В своих работах J.A.S. Kinney (1977) отмечает, что толерантность человека к давлению водной и газовой сред проявляется отсутствием нарушений физиологических функций [15]. Известно, что к воздействию гипербарической среды особенно чувствительна центральная нервная система человека [6]. Важную роль при этом играет функциональное состояние нервной системы подводника [10]. При действии перечисленных выше факторов возможны физиологические и патологические реакции организма подводника со стороны центральной нервной системы: появление нервного синдрома высоких давлений, наркотическое действие азота, кислородное голодание, проявление токсического воздействия кислорода, функциональная перестройка работы слуховых и речевых аппаратов, признаки астеноневротического синдрома, вегетативная и эмоциональная лабильность, снижение показателей умственной и физической работоспособности, реактивные состояния (неврозы, психозы), энцефалопатии и очаговые изменения в мозге [7]. Поражение центральной нервной системы при занятиях дайвингом возникают в результате неправильных погружений под воду с аквалангом, что может привести к серьезным изменениям в деятельности ЦНС или к смерти [17]. Симптомы поражения центральной нервной системы проявляются нарушением зрения (туннельное зрение, нарушение аккомодации), слуха (звон в ушах, появление посторонних звуков), тошнотой, тремором (особенно мышц лица), повышенной чувствительностью к внешним раздражителям и головокружением [24].

Определенное место в структуре неспецифической заболеваемости дайверов занимают расстройства периферической и центральной нервной системы. Главной причиной патофизиологических изменений у подводных пловцов является формирование инертных газовых пузырьков в крови и тканях, которые образуются непосредственно во время или после дайвинга [18]. Данные нарушения могут развиваться даже при подводных погружениях без нарушения режимов декомпрессии и при обучении дайвингу в условиях бассейна [9]. В более тяжелых случаях развивается декомпрессионная болезнь, которая проявляется серьезными изменениями центральной нервной системы и может затронуть любой ее отдел [16]. Декомпрессионная болезнь вызывает острые неврологические симптомы, такие как нарушение речи, слуха, зрения, а также двигательные расстройства и паралич [13]. Так, в исследовании J. Bjørnstad (2002) отмечается, что при этом наблюдаются патологические изменения биоэлектрической активности головного мозга [11]. На электроэнцефалограмме регистрируются диффузные медленные волны, эпилептические знаки, при этом у пострадавшего отмечаются эпилептиформные припадки [20]. Также в исследованиях H.B. Newton (2008) показаны изменения биоэлектрической активности головного мозга (появление медленноволновой активности) у людей, получивших осложнения при занятиях рекреационным дайвингом [19]. По данным С.С. Ушакова (2005), у водолазов после декомпрессионных погружений происходили негативные изменения в нервной системе. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) регистрировалось увеличение амплитуды альфа-ритма в лобных долях обоих полушарий, снижение данного ритма в затылочных долях, а также регистрируется медленноволновая активность [8].

При дайвинге неблагоприятные изменения в организме человека могут наблюдаться при повторных погружениях в течение суток, при несоблюдении режима труда и отдыха в период подводных погружений с аквалангом, при осуществлении спусков под воду в первые двенадцать часов после полета на самолете [8]. В этот момент неврологические симптомы могут проявляться когнитивными или сенсорными нарушениями, головокружением, ухудшением координации, а также нарушением чувствительности и парестезиями. В наиболее тяжелых случаях в течение первого часа после погружения, а иногда и сутки после погружения, отмечаются опасные для жизни клинические симптомы [14].

Исследованиями установлено, что после однократного погружения под воду с аквалангом отмечаются изменения биоэлектрической активности головного мозга у детей 12-и лет. На электроэнцефалограммах детей после занятия дайвингом регистрируется увеличение мощности альфа-ритма в теменных и затылочных областях коры головного мозга [1]. Установлено также, что после занятия дайвингом происходит снижение спектральной мощности дельта-ритма во всех областях коры головного мозга. В то же время достоверных изменений биоэлектрической активности головного мозга в тета-диапазоне не отмечается. Таким образом, авторы работы утверждают, что рекреационные погружения под воду с аквалангом детей 12-ти лет при обучении их дайвингу не вызывают патологических изменений биоэлектрической активности головного мозга и не приводят к увеличению медленноволновой активности [2].

Известно, что плавание под водой с аквалангом вызывает изменение восприятия времени и пространства. В исследовании, проведенном на 12-летних мальчиках, установлено, что у большинства детей восприятие времени под водой практически не изменяется и только у некоторых из них время под водой замедляется или ускоряется. Также было отмечено достоверное снижение максимальной кистевой силы под водой, обусловленное, возможно, влиянием гипогравитации и гипотермии. В то же время проведение пробы на точность воспроизведения движений под водой свидетельствует об отсутствии достоверных различий в показателях с данными до и после погружения [3].

Следует подчеркнуть, что одной из основных причин возникновения чрезвычайных ситуаций при дайвинге является психологическая неготовность занимающихся к экстремальной деятельности. Возможность несчастного случая в значительной мере определяется психической и физической реакцией подводника на стресс. Поэтому готовность к экстремальной деятельности, по мнению ряда авторов, является важнейшим фактором ее эффективности [5]. Установлено, что большинство детей 12-летнего возраста, выбирающих занятия дайвингом, являются экстравертами со средним уровнем тревоги и только 5 % из них – умеренные интроверты с низким уровнем тревоги. Кроме того, показано, что большинство из них имеют высокий уровень эмоциональной устойчивости и искренности [4].

Таким образом, в настоящее время нет еще окончательного мнения относительно минимальной глубины погружения под воду, при которой наступают первоначальные функциональные сдвиги в центральной нервной системе человека. Общей характерной особенностью воздействия повышенного давления на организм является временный, преходящий, обратимый характер происходящих изменений в деятельности ряда физиологических систем организма. К осложнениям и специфическим заболеваниям приводят нарушения правил и режимов спусков под воду, а также недооценка функционального состояния дайвера перед погружением. При этом травмы и заболевания центральной нервной системы возникают при многократном воздействии на организм подводного пловца экстремальных факторов подводного погружения, нарушение режимов декомпрессии и техники безопасных спусков под воду. Однако до настоящего времени нет никаких доказательств долгосрочных неврологических изменений, повреждений головного мозга при занятиях рекреационным дайвингом.

Рецензенты:

Чернышев А.К., д.м.н., профессор кафедры «Детской хирургии», ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Министерство здравоохранения Российской Федерации, г. Омск.

Ляпин В.А., д.м.н., профессор кафедры «Анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены», ГБОУ ВПО «Сибирского государственного университета физической культуры и спорта» Министерства спорта Российской Федерации, г. Омск.

Работа поступила в редакцию 05.12.2013.


Библиографическая ссылка

Елохова Ю.А., Поддубный С.К., Аикин В.А. ВЛИЯНИЕ ЗАНЯТИЙ ДАЙВИНГОМ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ ЧЕЛОВЕКА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-14. – С. 3083-3086;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32964 (дата обращения: 23.09.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.094