1. Введение

Выполнение профессиональных обязанностей сотрудниками МЧС России (пожарными, спасателями) часто происходит в экстремальных, в том числе чрезвычайных условиях. Не секрет, что такая работа относится к классу опасных, и осложнена множеством неблагоприятных факторов, среди которых – особые условия выполнения заданий, неопределенность развития ситуаций, дефицит времени для принятия решений, высокая степень ответственности за жизнь других людей [29]. Хорошо известно, что интенсивность и длительность воздействия неблагоприятных факторов способствует развитию разного рода нарушений – от функциональных расстройств до развития болезни [22], [25], [27].

2. Основная часть

Выполняя профессиональные задачи в условиях, сопряженных с риском для жизни и здоровья спасатели и пожарные могут быть отнесены к группе риска возникновения стрессовых состояний [7], [15], [28]. На фоне длительного воздействия стрессовых факторов у данной категории специалистов выявляются повышенная тревожность, страх неудачи и снижение мотивации, которые в дальнейшем отрицательно скажутся на выполнении профессиональных задач, а также состоянии здоровья [7]. Отмечается выраженное влияние профессионального стажа на функциональное состояние, выявлена прямая связь количества выездов специалистов МЧС России с наличием у них заболеваний органов дыхания (r=0,802 p<0,05), травм и отравлений (r=0,693), органов пищеварения (r=0,623), системы кровообращения (r=0,538) [33]. У трети лиц, чья профессиональная деятельность связана с высоким риском, наблюдаются неспецифические отклонения, сопровождающиеся временным снижением функциональных резервов организма [1], [3]. Экстремальные условия профессиональной деятельности, связанные с угрозой для жизни спасателей-пожарных, снижают функциональные резервы организма и способствуют развитию соматической патологии [36], в том числе, метаболических изменений [2].

Кроме стресса, основное негативное влияние на организм человека при пожаре оказывают токсические газы (оксид углерода, цианистый водород, хлористый водород, фтористый водород). При остром ингаляционном воздействии влияние оказывается на органы дыхания, сердечно-сосудистую, кровеносную систему, гепатобилиарную и центральную нервную систему. Чаще всего у пожарных наблюдается ингаляционное отравление токсическими веществами, что определяет высокую частоту заболеваний органов дыхания [13], [17], [18]. В продуктах горения обнаружено более ста видов химических соединений, способных негативно влиять на состояние здоровья пожарных. Часть химических соединений обладает гепато-токсическим и канцерогенным действием на организм. Продукты горения выделяют диоксины, которые влияют на метаболические процессы [22]. Накопление токсических микроэлементов может приводить к развитию вторичной иммунологической недостаточности, снижению сопротивляемости организма к воздействию различных патогенов [5], изменению гемодинамических показателей крови [9].

Загрязнение окружающей среды при пожаре может привести к накоплению в организме пожарного значительного количества вредных веществ: наркотических, раздражающих, нервнопаралитических и канцерогенных [14], [24], [31], [36]. Вдыхание оксида углерода, синильной кислоты, бензола, ацетона, помимо влияния на дыхательную систему, приводит к снижению умственной и двигательных функций организма, потере сознания и смерти. Хлористый водород, аммиак, акролеин и др. вызывает сильное раздражение глаз и дыхательных путей. Заболевания астмой и бронхитами могут быть связаны с тем, что в продуктах горения полимерных материалов присутствуют долгоживущие свободные углеводородные материалы. Их поступление в организм приводит к интенсивному окислению жировых тканей, повреждению мембран клеток и, в первую очередь, дыхательной системы [16].

Для выполнения своих функциональных обязанностей пожарные используют индивидуальные изолирующие средства защиты органов дыхания, которые влияют на физиологические показатели человека при нагрузках, связанных с тушением пожаров [6]. С увеличением физических нагрузок у пожарных, в свою очередь, возрастает потребление кислорода, частота пульса, расход энергии, т.е. существенно изменяются физиологические показатели [4], [5].

Общая гигиеническая оценка условий труда спасателей и пожарных МЧС России по степени вредности и опасности, тяжести и напряженности трудового процесса соответствует четвертому (опасному) классу [32]. Профессиональная деятельность сотрудников МЧС России связана с необходимостью быть в состоянии постоянной готовности к реагированию на чрезвычайные ситуации (ЧС), поэтому к их организму предъявляются повышенные требования срочной адаптации к конкретным условиям. В настоящее время идет поиск быстрых, доступных и информативных функциональных методов и лабораторных маркеров для оценки адаптационно-приспособительного состояния организма с целью ранней диагностики и профилактики профессионального стресса и заболеваний. Актуальным является создание новых информационно-диагностических систем для оценки уровня функциональных резервов организма и их стандартизации [32].

Как известно, функциональную деятельность целостного организма регулируют реакции нервно-гуморального и гормонального комплексов [25]. Состояние электролитного баланса слюны отражает изменение вегетативной нервной системы, энергетического и гормонального баланса организма, поэтому оценка уровня натрия в слюне предложена в качестве критерия интегральной оценки здоровья лиц экстремальных профессий [20]. Уменьшение содержания натрия в слюне обусловлено усилением тонуса симпатоадреналовой системы и переходом организма от пассивной к активной деятельности, характеризует повышение уровня обменных процессов и адаптационно-приспособительное состояние организма. Среднесуточные показатели натрия в слюне пожарных достоверно ниже, чем в контрольной группе. Самые низкие показатели отмечены у пожарных со стажем работы 9 лет, по сравнению с лицами, недавно начавшими свою профессиональную деятельность, натрий в слюне снижается во время дежурной смены по отношению к выходному дню. Показана высокая степень корреляции уровня натрия в слюне к концентрации стрессового гормона кортизола (r= - 0,590 p<0,05) [20].

Среди лабораторных методик донозологической оценки функциональных резервов организма лиц опасных профессий перспективной является анализ методом хромато-масс-спектрометрии суточных колебаний содержащихся в слюне биологически активной формы кортизола и дегидроэпиандростерона (ДГЭА), принимающих участие в нейроэндокринных механизмах развития стресса [19], [38].

Выработка кортизола надпочечниками подчиняется суточному ритму – она максимальна в утренние часы и достигает минимальных значений к ночи. Вариации интенсивности суточной секреции кортизола довольно значительны, поэтому для исследования необходимо не менее 4 образцов биологического материала, собранных в разные периоды суток. Использование слюны в качестве материала для исследования в данной ситуации обладает большими преимуществами, так как ее сбор это неинвазивная безболезненная и удобная процедура, в отличие от взятия крови на анализ гормонов. Причем сбор слюны не представляет особого труда в любое время суток – рано утром и поздно вечером. Для оценки влияния стресса на организм человека предполагается проанализировать содержание соливарного кортизола утром, в полдень, днем и вечером. Рассчитывается средняя концентрация кортизол (полдень +день)/2 и средний уровень кортизола за сутки (общий кортизол). Аналогичным образом проводится суточное определение ДГЭА. На основании полученных данных производится расчет соотношения ДГЭА/Кортизол – маркера стрессоустойчивости. Анализ гормональных показателей проводится методом высокоэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС). Предполагается, что на первой стадии стрессорной реакции спектр изменений в гормональном профиле слюны будет следующим: повышенный уровень кортизола, нормальный уровень ДГЭА. На второй стадии, при первых признаках «усталости» надпочечников, когда общий субстрат, необходимый для синтеза кортизола и ДГЭА, уходит исключительно на производство первого, вследствие чего уровень ДГЭА снижается. Гормональный спектр в слюне изменяется: повышенный уровень кортизола и низкий уровень ДГЭА. На стадии истощения надпочечников проявляется снижением уровня как кортизола, так и ДГЭА. Гормональный спектр в слюне изменится до нормального уровня кортизола и сниженного уровня ДГЭА, а затем будут определяться низкие концентрации обоих гормонов. В последующем при успешной адаптации к стрессору или прекращению его действия в начале восстановления надпочечников постепенно нормализуется уровень ДГЭА, при этом концентрация кортизола остается низкой.

Методом оценки функционального состояния организма пожарных-спасателей является диагностика вариабельности сердечного ритма (ВСР) [8]. Показатели ВРС отражают состояние регуляции и способность адаптации организма. Анализ ВСР среди пожарных-спасателей Тверской обл. показал, что оптимальное функциональное состояние в начале рабочей смены было только у одной пятой обследованных. В динамике профессиональной деятельности (до 6 лет профессионального стажа) происходит процесс адаптации и перестройки функциональных возможностей организма, через 7-15 лет – оптимизация ресурсов организма, через 15 лет – их постепенное снижение. Пожарные-спасатели имели два соматотипа – 23% отнесены к нормо-, 77% – гиперстеническому типу. Индекс массы тела достоверно повышался, а индекс напряжения понижался у пожарных-спасателей со стажем работы 7-15 лет, в сравнении с периодом до 6 лет и более 15 лет, что отражается в развитии напряжения адаптационных механизмов организма. Исследование ВСР показало у 47% выраженную ваготонию – недостаточный тонус и мобилизацию адаптивных ресурсов организма, у 35% – напряжение и перенапряжение функционального состояния. В дальнейшем механизмы регуляции постепенно стабилизируются и балансируются. По мнению авторов работы [8], обнаруженные закономерности могут служить основанием для разработки программ диагностики, профилактики и реабилитации для оптимизации функционального состояния специалистов МЧС России. Анализ результатов ВСР позволил сделать вывод, что пожарные-спасатели со сформированными профессиональными навыками (7-15 лет) обладают большей дифференцирующей способностью своего состояния, у них лучше согласованы субъективная оценка самочувствия и объективные данные вегетативной обеспеченности организма [10]. Это позволяет им оптимально и адекватно выполнять свою работу в течение смены.

Исследование ВСР с помощью методики вариационной кардиоинтервалометии среди пожарных Республики Башкортостан позволило сделать заключение, что лица моложе 35 лет со стажем от 1 года до 15 лет должны стать для психологов МЧС России объектом пристальной психофизиологической диагностики и психокоррекции [31].

Показатели ВСР позволяют оценить реактивность регуляторных механизмов вегетативной нервной системы (ВНС) [37]. Протокол исследования ВСР включал фоновую и ортостатическую пробы. Ортостатическая проба позволяет провести оценку адаптационных возможностей организма. Функциональное состояние ЦНС и работоспособность авторы оценивали с применением методики простой зрительной и моторной реакции. Оценка функционального состояния ВНС и ЦНС у группы пожарных из Ханты-Мансийского Автономного Округа (ХМАО) (72 человека) позволила своевременно определить группы риска развития психосоматических заболеваний (10 % от числа обследованных) и разработать индивидуальные программы их реабилитации.

Способ количественной оценки экономичности функционирования сердечно-сосудистой системы, предложенный [12], расширяет известные приемы оценки функциональных резервов организма у лиц экстремальных профессий и решает задачи мотиторинга профессионального здоровья. Вопрос о состоянии организма и сердечно-сосудистой системы в течение всего рабочего дня продолжительностью 24 часов остается малоизученным [11]. Такой характер труда у пожарных-спасателей: трудовая смена длится 24 часа, затем наступают 72 часа отдыха. Для апробации методики проводилось измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС), артериального давления по данным ЭКГ и расчетным величинам. Регистрация параметров проводилась четыре раза за смену с равными промежутками времени. По мере увеличения психофизиологической нагрузки к окончанию рабочей смены уменьшался минутный объем кровообращения, ЧСС и снижался вегетативный индекс Кердо. По мнению исследователей [12], предложенный способ диагностики позволяет решать задачи мониторинга здоровья, натренированности, выносливости обследованных лиц, и предназначен для медико-биологического обеспечения профессиональной деятельности лиц опасных профессий. Способ реализуется без применения нагрузочных тестов, которые еще больше снижают работоспособность организма. Выявленное снижение уровня ФС ЦНС в конце 24-часовой рабочей смены у пожарных-спасателей со стажем службы 16–22 лет требует в будущем рассмотреть возраст в качестве фактора-конфаундера [11]. Показана актуальность донозологической диагностики у пожарных.

Разрабатываются многоканальные системы мониторинга основных показателей здоровья человека в условиях выполнения опасной профессиональной деятельности, которые позволяют с помощью трекер-систем проводить регистрацию физиологических сигналов (например, оценка пройденного расстояния, потраченных килокалорий, контроль сердечного ритма) с помощью беспроводного устройства связи типа ВЛИ 5.0, методы экспресс-оценки психофизиологической адаптации и состояния здоровья с помощью технологии виброизображения (оценка рефлекторных движений головы и лица), которые могут помочь в донозологической диагностике специалистов опасных профессий [34].

3. Заключение

Представленные в обзоре данные свидетельствуют о важности сохранения здоровья лиц опасных профессий – спасателей и пожарных МЧС России. Значимое место в донозологической оценке функциональных резервов организма лиц опасных профессий отводится методам инструментальной и лабораторной диагностики, которые постоянно совершенствуются. Имеющийся арсенал методов оценки особенностей функционирования организма в условиях профессиональной деятельности лиц опасных профессий, как в режиме постоянной готовности, так и при участии в ликвидации чрезвычайных ситуаций позволит в дальнейшем определить приоритетные направления оказания лечебно-профилактической помощи этой категории лиц.

The additional file for this article can be found as follows: