REPOZITORIJ > REZULTATI

Doktorska disertacija

Ocena vedenjske termoregulacije pri človeku: Učinek simulirane dušikove narkoze in breztežnosti

Avtor(ji): Daniel Yogev Wolowske (Avtor), Igor Mekjavić (Mentor)

Datum zagovora: 30.09.2009

Organizacija: MPŠ - Mednarodna podiplomska šola Jožefa Stefana

PID: 20.500.12556/ReVIS-13535

Ogledi: 4 | Prenosi: 7

Povzetek

Vedenjski odzivi so najucinkovitejši termoregulacijski odzivi, saj relativno preprosta vedenjska dejanja
lahko preprecijo aktivacijo metabolno bolj potratnih avtonomnih odzivov. Odvisnost od vedenjskih
odzivov se lahko poveca v okoljskih pogojih, kjer prevladujoci netermalni faktorji (NTF) zmanjšujejo
avtonomne odzive in spremenijo termalno zaznavanje (Mekjavic in Eiken 2006, Mekjavic et al. 1996,
2003). Termalno (ne)udobje velja kot sprožilec pricetka aktivacije vedenjskih termoregulacijskih odzivov
(Weiss in Laties 1961). Sprememba zaznavanja termalnega udobja zaradi delovanja NTF lahko prepreci
pricetek aktivacije primernih vedenjskih odzivov in s tem lahko ogrozi normotermijo (Mekjavic et al.
1996). Slednje je bilo potrjeno pri študijah z živalmi (Macdonald et al. 1989, Pertwee et al. 1986), medtem
ko je podatkov za ljudi bore malo. Nadalje, trenutno še ne obstaja primeren postopek za ocenjevanje
vedenjske termoregulacije pri ljudeh. V tej disertaciji predstavljene raziskave so bile namenjene oceni
vedenjske termoregulacije pri cloveku (prva raziskava), in sicer pri delovanju blage narkoze (druga
raziskava) in pri dolgotrajni simulaciji ucinka breztežnosti (tretja raziskava). Oba slednja NTF predstavljata
pogoje, s katerimi se lahko ljudje soocajo, ko se nahajajo v ekstremnih okoljih (npr. globoko morje in
vesolje).
Prva raziskava : Nov raziskovalni protokol za merjenje termalnega udobja in vedenjskih termoregulacijskih
odzivov pri ljudeh.
Ozirajoc se na dejstvo, da trenutno primernega postopka za ocenjevanje vedenjske termoregulacije pri
ljudeh ni, je bil cilj prve raziskave razviti le-tega. Dobro je znano, da se termoregulacijski odzivi sprožijo,
ko se okolišcine sprejmejo kot termalno neudobne. Z novim postopkom je bila ocenjena povezava med
spremembo v termalnem sprejemanju in pricetkom vedenjskega odziva na to spremembo.
V raziskovalnem postopku je bila uporabljena posebna obleka (t.i. water perfused suit; WPS). WPS je
dovoljevala ali subjektu ali pa raziskovalcu možnost rocnega upravljanja temperature vode, pretakajoce se
v njej (Twps). Obmocje termalno udobne Twps (t.i. thermally comfortable zone; TCZ) je bilo ocenjeno pri 12
preiskovancih (6 moških in 6 žensk) v dveh preizkusih. V obeh preizkusih je kontrolna enota sinusoidno
spreminjala Twps in sicer v mejah med 27°C in 42°C ter s hitrostjo 1.2°C/min. V prvem preizkusu so
preiskovanci lahko le porocali o njihovem obcutenju nihajoce Twps, v drugem preizkusu pa so lahko sami
spreminjali smer Twps, ko so jo zaznali kot rahlo neudobno. Subjekti so upravljali Twps v casovnem razponu
ene ure. Rezultati kažejo, da so preiskovanci vedno enako dolocili meje njihove TCZ. Prag Twps, ki so ga
preiskovanci zaznali kot rahlo neudobnega je bil zelo podoben pragu Twps, kjer so preiskovanci sami priceli
spreminjati smer Twps . Zakljuceno je bilo, da se termalno udobje lahko zanesljivo doloci tako, da se oceni
nacin, s katerim preiskovanci vedenjsko upravljajo temperaturo okolja. Odkrite so bile tudi razlike med
spoloma. Ženske so izbirale višjo Twps za termalno udobje kot moški.
Druga raziskava je, naslanjajoc se na metodologijo razvito v prvi raziskavi, preiskovala kako dušikova narkoza kot netermalni faktor, s katerim se ljudje lahko srecajo v hiperbaricnih okoljih, vpliva na
zaznavanje temperature, termalno udobje in vedenjsko termoregulacijo. Dvanajst preiskovancev je
sodelovalo v dveh preizkusih. Med preizkusi so bili preiskovanci obleceni v posebno obleko (t.j. water
perfused suit; WPS). Temperatura v WPS (Twps) se je sinusiodno spreminjala od 27°C do 42°C s hitrostjo
1.2°C/min segrevanja in ohlajanja. V prvem preizkusu preiskovanci niso imeli kontrole nad Twps, svoje
obmocje termalnega udobja (t.j. thermal comfort zone; TCZ) so dolocili s subjektivnimi odgovori, in sicer
kadarkoli so zaznali, da se je temperatura spremenila iz njim udobne v njim neudobno obmocje in obratno.
Preiskovanci so ocenjevali svoje temperaturno zaznavanje na 7 tockovni, termalno udobje pa na 4 tockovni
lestvici, in sicer pri vsaki 3°C spremembi Twps. V drugem preizkusu so preiskovanci z rocnim
upravljalnikom lahko sami spreminjali smer Twps, kadarkoli je le-ta postala neudobna. Preiskovanci so med
preizkusom vdihovali bodisi sobni zrak (AIR) ali pa normoksicno dihalno mešanico, ki je vsebovala 30%
N2O. Preiskovanci so tako pri vdihavanju N2O kot pri vdihavanju zraka povišano temperaturo WPS zacutili
enako toplo in tudi znižano temperaturo WPS enako hladno. Kljub temu so enake spremembe v Twps
zacutili kot manj neudobne (P<0.05), kadar so vdihovali N2O, in velikost TCZ je signifikantno (P<0.01)
narasla. Narkoza ni spremenila termalnega zaznavanja, temvec je signifikantno spremenila zaznavanje
udobja. Te spremembe pa se niso pokazale pri vedenjskem odzivu. Preiskovanci so ustvarili podobne Twps
vzorce pri AIR in N2O preizkusih. Ugotovljeno je bilo, da zaradi narkoze spremenjeno zaznavanje
termalnega udobja ne vpliva na zmožnosti vedenjskega ohranjanja termalnega udobja.
Tretja raziskava je raziskovala uporabnost v prvi raziskavi razvite metodologije pri ocenjevanju
sprememb v vedenjski termoregulaciji kot posledice dolgotrajne neaktivnosti. Mišicna, skeletna in
krvožilna adaptacija, ki je opažena pri mikrogravitaciji ali podaljšani neaktivnosti, je bila vzpostavljena
tako, da so preiskovanci 21 dni ležali v horizontalnem položaju (bed rest experiment). Prejšnje termalne
raziskave, ki so uporabljale model bedrest so predvidevale, da lahko spremembe v termalnem obcutenju in
udobju prispevajo k povišanju telesne temperature med letom v vesolju (Rimmer et al.1999). Tako je bila v
pricujoci raziskavi, poleg ocenjevanja vedenjske termoregulacije, raziskovana tudi kutana hladna in topla
obcutljivost. Zdravi moški preiskovanci (n=10) so bili nastanjeni v bolnišnici pod 24 urno medicinsko
oskrbo. Vse aktivnosti (hranjenje, pitje, higiena itd.) so bile opravljene v horizontalni legi. Na 1. in 22. dan
je bila testirana kutana temperaturna obcutljivost in sicer z uporabo razlicnih velikosti hladnih in toplih
dražljajev namešcenih na volarni regiji roke. Uporabljena je bila Peltier element termoda. Tako v prvi kot
drugi raziskavi je bila vedenjska termoregulacija ocenjena tako, da so preiskovanci lahko sami spreminjali
temperaturo vode v obleceni WPS. Kljub temu pa se je v tej raziskavi Twps med 27°C in 42°C spreminjala z
vecjo hitrostjo (2.1°C/min) in zaradi tega so morali preiskovanci spreminjati smer Twps veliko hitreje.
Velikost oscilacij proti koncu preizkusa je predpostavljala višje in nižje meje TCZ. Rezultati kažejo, da ni
bilo nobenih signifikantnih sprememb v TCZ ali v vzorcu upravljanja Twps po koncanem bedrest
eksperimentu. Vecja hitrost spreminjanja temperature v WPS ni signifikantno spremenila subjektom
najudobnejše temperature ali vedenjskega upravljanja le-te. Nasprotno pa se je kutani prag za zaznavanje
hladnih dražljajev znižal (p<0.05) z 1.6 (1.0) ºC izmerjene prvi dan na 1.0 (0.3) ºC izmerjeno dvaindvajseti
dan. Noben ucinek ni bil opažen pri zaznavanju toplih dražljajev. Ugotovljeno je bilo, da kljub povišanju
hladne obcutljivosti po bedrest eksperimentu, le-ta ni bila dovolj velika, da bi povzrocila spremembo v
vedenjski termoregulaciji.
Glavni dosežek pricujoce študije je razvoj novega, zanesljivega, raziskovalnega postopka za
ocenjevanje vedenjske termoregulacije pri ljudeh. S tem novim postopkom se vedenjske odzive lahko oceni
neposredno in z minimalnim vplivom opazovalca. Rezultati kažejo, da so subjekti vedno enako ugotovili
pragove toplega in hladnega neudobja, in da hitrejše spremembe Twps niso vplivale na te ugotovitve.
Zgornji in spodnji vrhovi krivulje Twps, kjer subjekti sami obdržijo temperaturno udobje, nudijo veljavno
meritev temperaturnih pragov, ki vzbudijo toplo in hladno neudobje.
Kljub temu, da NTF vplivajo na vedenjsko termoregulacijo, pa rezultati pricujoce raziskave ne podpirajo
hipoteze, ki pravi, da spremenjeno dojemanje udobja vpliva na vedenjsko termoregulacijo. Blaga narkoza
in dolgotrajen bedrest nista signifikantno spremenila termoregulacijskega vedenja, kljub njunemu
signifikantnemu vplivu na termalno obcutenje in udobje.

Priloge

Citiraj to delo