БОРТОВОЙ ЖУРНАЛ > Медицинский отчет >

Медицинский отчет

Медицинский отчет для проекта Команды EQUITES - Columbusquest

Подготовлен врачем проекта Адриааном ван дер Вартом.

Добровольное голодание на борту парусного судна при пересечении Атлантики

Мне посчастливилось присоединиться к команде EQUITES в составе трех человек (Голтис, Константин и Андрей) в их переходе через Атлантику. Переплыть Атлантику само по себе не является новаторством, но это было совершенно иное путешествие. Команда бросила вызов - первую часть путешествия они будут голодать «на сухую». Это продлится 7 дней до момента, когда мы приплывем в Лас-Пальмас (Канарские острова). С этого времени и до прибытия на сушу по другую сторону Атлантики они будут употреблять только воду. Это превращает морскую экспедицию в приключение по выживанию. Константин и Андрей проводят первые 7 дней (от г. Палос-де-ла-Фронтера до г. Лас-Пальмас), а Голтис невероятным образом 14 дней без какой-либо пищи и воды. Одновременные лишение калорий, дегидратация и жизнь на борту маленькой яхты создают уникальный и сильный стресс. В этих условиях происходит сложная физиологическая адаптация. Я располагал ограниченной аппаратурой для наблюдения и мог проверять уровень глюкозы в крови, кровяное давление, делать анализ мочи с помощью тестовых полосок, пульс, но рассчитывал на лабораторные анализы, чтобы оценить общее состояние участников. По прибытии в Лас-Пальмас (о. Гран-Канария) я получил возможность провести некоторые анализы крови и взвесить троих участников. Значительная потеря безжировой ткани и общей массы тела неизбежны, а конечное выживание участников зависело от многих факторов. Этот отчет рассматривает некоторые физиологические и патологические изменения, произошедшие в период полного исключения калорий и рассматривает факторы, которые, возможно, повлияли на способность команды EQUITES к выживанию.

Первые 7 дней от г. Палос-де-ла-Фронтера до г. Лас-Пальмас (Константин и Андрей)

Уровень дегидратации участников команды чрезвычайно тревожил меня как врача. Физическое состояние команды резко ухудшилось после первых 48 часов. Мы находились в бурном море, и все страдали от недостатка сна. К концу первых 7 дней организм Константина был клинически обезвожен, снижен тонус глазных яблок, снизился тургор кожных покровов. У Андрея также было клиническое обезвоживание и признаки ухудшения периферического кровообращения. У обоих был пониженный уровень глюкозы в крови, кетонурия и протеинурия.

После первых 7 дней Константин потерял 5,7 кг, что равно 7,5% от общей массы его тела. Самый низкий наблюдавшийся уровень глюкозы в крови составил 3 ммоль/л (54 мг/дл), а самые низкие показатели кровяного давления - 89/64 мм рт. ст. Уровни мочевины (86 мг/дл) и креатинина (1,38 мг/дл) поднялись по прибытии в Лас-Пальмас и нормализировались спустя 2 суток после того, как он начал употреблять воду. У него наблюдался повышенный уровень мочевой кислоты 10,5 мг/дл, который упал до 6,9 мг/дл вследствие регидратации. Константин сообщил о значительном улучшении его физического состояния после того, как он начал пить воду.

В течение первых 7 дней Андрей потерял 9,2 кг, что равно 11% от общей массы его тела. Самый низкий наблюдавшийся уровень глюкозы в крови на этом этапе составил 3,8 ммоль/л (68 мг/дл), а самые низкие показатели кровяного давления были 100/74 мм рт. ст. Уровни мочевины (74 мг/дл) и креатинина (1,25 мг/дл) немного поднялись по прибытии в Лас-Пальмас и нормализовались после того, как Андрей начал употреблять воду. Функции почек оставались в пределах нормы. У него наблюдался повышенный уровень мочевой кислоты 10,5 мг/дл, который упал до 8.6 мг/дл вследствие регидратации. Периферическое кровообращение резко восстановилось, когда он начал употреблять воду. Цвет его рук быстро изменился - на смену неравномерному цианотическому оттенку пришел теплый розовый. Не было замечено потери силы сжатия, так как он быстро победил меня в армрестлинге на пляже.

Прожить 14 дней без пищи и воды (Голтис)
 
Голтис - это отдельная история. Он упорно продолжал свое сухое голодание в течение следующих 7 дней после нашего прибытия в Лас-Пальмас. В целом это составило 14-дневный период, проведенный без пищи и воды. Мы не встретим другого такого примера в медицинской истории. Голтис не пребывал под круглосуточным наблюдением, но, судя по ухудшению его физического состояния, я могу утверждать то, чему сам был свидетелем, и, на мой взгляд, это является правдой. Я видел человека, который голодая достиг порога смерти. Голтис с легкостью постарел на 20 лет за 2 недели, проведенные без пищи и воды. В конце этого срока он спал и двигался, как старик. Его организм был предельно клинически обезвожен, сам он пребывал в очень плохом физическом состоянии, но, что бы ему ни говорили, он не отступал. Я благодарен, что он пережил этот период, так как я серьезно опасался, что исход будет иным. У меня не было возможности проводить какие-либо специальные исследования над ним, когда мы покинули Лас-Пальмас и находились в море после первых 10 дней путешествия. На протяжении первых 14 дней самый низкий наблюдавшийся уровень глюкозы в крови был 4,5 ммоль/л (81 мг/дл), а самые низкие показатели кровяного давления 103/73 мм рт. ст. По прибытии в Лас-Пальмас уровень креатинина был немного повышен и равнялся 1.21 мг/дл, уровень мочевой кислоты был также повышен - 9,3 мг/дл. Два дня спустя ситуация ухудшилась, и уровень мочевины был равен 61 мг/дл, а уровень креатинина 1,5 мг/дл. Уровень мочевой кислоты оставался более менее стабильным. Как уже отмечалось, у меня не было возможности проводить дальнейшие анализы в данном случае, но я уверен, что его функции почек показали бы стремительное ухудшение. У него наблюдались постоянные кетонурия и протеинурия, сильная усталость, тяжелая бессонница. В течение первых 7 дней Голтис потерял 11 кг, что равно 12,6% от общей массы тела. Было удивительно и в то же время тревожно быть свидетелем его силы духа в упорном достижении цели - дойти до грани жизни.

Энергетическая депривация

Резкое прекращение потребления калорий запускает серию сложных физиологических реакций, цель которых - повысить шансы организма выжить. Средний человек 20-40 лет с весом 80 кг в среднем расходует 2 700 - 3 000 ккал ежедневно. Расход калорий напрямую связан с физической активностью. Команда EQUITES не принимала активного участия в работе на яхте, таким образом, расход энергии был сравнительно низким. Однако присутствовали такие факторы, как экстремальные погодные условия, постоянная качка судна, стресс от пребывания в ограниченном пространстве и бессонница.

При нормальном потреблении пищи суточная потребность в энергии удовлетворяется комбинацией углеводов и дезаминированных аминокислот. Обычно эти аминокислоты являются производными доступного резервуара «лабильных протеинов», который находится в постоянном обмене с пулом свободных аминокислот. Этот протеиновый запас соотносим с 1-2 кг безжировой ткани. Дополнительно присутствуют около 300 гр гликогена, доступного для использования (100 гр в запасах печени, 200 гр в мышцах и 20 гр в циркулирующей крови). Приблизительно это соответствует 1200 ккал, доступным к употреблению в суточный период. В теле взрослого человека с массой 70 кг этот белок составляет около 12 кг. В сочетании с обязательной ежедневной потерей 20-30 гр белка эта безжировая ткань в конечном итоге обеспечила бы организм калориями только в течение двухнедельного срока голодания. Запасы жиров, таким образом, являются самым важным источником топлива на протяжении голодания (могут обеспечивать энергией максимум в течение 60-70 дней). Главная задача организма во время голодания - использовать эти запасы жиров как первичное топливо, экономя жизненно важные запасы белка. Выживание, таким образом, коррелирует с истощением жировых запасов. Потеря веса или белка свыше 40-50% несовместима с жизнью.

На первых этапах голодания запасы углеводов быстро исчерпываются. Поскольку мозг полагается почти исключительно на питание глюкозой, легко мобилизируемые протеиновые запасы быстро используются для глюконеогенеза. Эти изменения происходят параллельно со значительным падением уровня инсулина, которое мы наблюдаем на раннем этапе голодания. Эта начальная стремительная потеря белка была бы фатальной, если бы не происходило метаболических адаптаций. Все участники команды EQUITES пережили сложные моменты гипогликемии.

Самый низкий наблюдавшийся уровень глюкозы в крови:

Голтис: 3. ммоль/л (56 мг/дл)
Константин: 2,8 ммоль/л (50 мг/дл)
Андрей: 2,8 ммоль/л (50 мг/дл)
 
Одновременно с падением уровня инсулина, повышением катехоламинов плазмы, глюкагон и гормон роста стимулируют активность липазы. Когда свободные жирные кислоты включаются в метаболизм, происходит аккумуляция ацетоацетата, гидроксибутирата и ацетона. (Уровень этих кетонов быстро возрастает за 7-10 дней и продолжает постепенно расти в течение нескольких последующих недель). Аналогией к этому переходу с углеводного метаболизма на жировой будет марафонец, «дошедший до предела своих возможностей», когда происходит значительное снижение работоспособности. Когда «топливо» из кетоновых тел становится доступным, мозг начинает потреблять на 50% меньше глюкозы для того, чтобы сохранить углеводы. Важно отметить, что катаболизм протеина и выделение кетонов значительно повышаются при холодной погоде.
 
Впервые обнаружена кетонурия:

Голтис: 48 часов
Константин: 48 часов
Андрей: 48 часов
 
По мере того, как организм адаптируется и сокращает расщепление безжировой массы тела, жиры и жировое топливо постепенно замещают глюкозу как основной источник энергии. В течение второй недели голодания свободные жирные кислоты метаболизируются хуже, и возникшие в результате кетоны делают возможным меньше использовать глюкозу и снижают мышечный катаболизм. Потребность организма в энергии также снижается по мере того, как снижается вес. Важно то, что снижается потребность организма в энергии на единицу массы тела. Это пониженное потребление энергии отражается в пониженном потреблении энергии для работы натриево-калиевого насоса, круговорота протеинов, терморегуляции и в ослабленных воспалительных иммунных реакциях. Важно отметить, что избыточное накопление кетоновых тел при голодании является физиологической реакцией и не ведет к ситуации, которая наблюдается при патологических состояниях, таких как диабетический кетоацидоз.

Уровень холестерина в крови, анализ проведен спустя 7 дней голодания:

Голтис:
Общее содержание холестерина: 159 мг/дл (норма 140 - 240 мг/дл)
Триглицериды: 103 мг/дл (норма 50 - 130 мг/дл)

Константин:
Общее содержание холестерина: слишком низкое, чтобы можно было измерить
Триглицериды: 119 мг/дл (норма 50 - 130 мг/дл)

Андрей:
Общее содержание холестерина: 284 мг/дл (норма 140 - 240 мг/дл)
Триглицериды: 153 мг/дл (норма 50 - 130 мг/дл)
 

Наблюдаются как острые, так и хронические выраженные физиологические изменения. В течение 48 часов после начала голодания понижается реакция терморегуляции при охлаждении, и происходит угнетение деятельности симпатической нервной системы, что проявляется в пониженном кровяном давлении и снижении сосудосуживающих реакций периферического русла. В конце путешествия мы провели несколько ночей на пляже при холодной погоде. Я мог видеть, как вся команда сильно страдает от сниженной способности к сохранению тепла по причине сниженной жировой массы.

 
В течение следующих 7-14 дней наблюдается снижение вентиляторной активности при гипоксии, сердечного выброса, показателей систолического и диастолического давления.
 

Самые низкие показатели кровяного давления:

Голтис: 87/58
Константин: 63/42
Андрей: 83/52

 
Нарушения обмена электролитов были постепенными, но прогрессирующими. Вскоре мы замечаем повышенную потерю калия, вызванную потерей висцеральных протеинов, богатых калием. Также может наблюдаться калиевое истощение. Вероятен отрицательный баланс фосфора и магния.

Нарушения обмена электролитов (проведение лабораторных анализов было возможным лишь спустя 7 дней от начала голодания):

Голтис: без особенностей

Константин: без особенностей

Андрей: (его пониженные показатели были следствием регидратации по прибытии в Лас-Пальмас)
Натрий: 132.4 ммоль/л (норма 135 - 145 ммоль/л)
Хлорид: 94.9 ммоль/л (норма 100 - 110 ммоль/л)

 
Гормональные изменения включают повышение уровня кортизола при сопутствующем снижении супрессии дексаметазона и утрату нормальных циркадных изменений. Также происходит значительное снижение тестостерона. Наблюдаются пониженные T3 и T4 и ингибирование тиреотропина по принципу обратной связи. Это состояние легкого гипотиреоза может выражаться в замедлении реакции, быстрой усталости, нарушениях координации и изменениях контроля эмоционального состояния, наблюдаемых во время голодания.

Внутренние запасы витаминов крайне отличаются в зависимости от класса - жирорастворимые или водорастворимые витамины. Во время голодания витамины A и B12 могут быть не использованы в течение 10-12 месяцев, в то время, как запасы витаминов С и D могут иссякнуть через 4-5 месяцев. Среди всех водорастворимых витаминов тиамин обладает самыми малыми запасами и может быть использован в течение нескольких дней, появления симптомов можно ожидать в течение 2 недель. Медицинские исследования показали, что при голодании происходит значительная атрофия и дистрофия всех органов. Сердце и печень, вероятно, теряют в весе и объеме пропорционально потерям скелетной мускулатуры. Если при голодании сохраняется интенсивный метаболизм, то признаки повреждения печени могут проявиться у здорового мужчины после пяти дней голодания.

 
Креатинкиназа (CK), анализ проведен 7 дней спустя:

(Повышенный уровень свидетельствует о миопатии)

Голтис: 430 ед/л (норма 38 - 175 ед/л)
Константин: 538 ед/л (норма 38 - 175 ед/л)
Андрей: 243 ед/л (норма 38 - 175 ед/л)

 
Энзимы печени, анализ проведен 7 дней спустя:

Голтис: Норма
Константин: Норма
Андрей: Норма



В зависимости от продолжительности и степени лишения питания и количества физической нагрузки человеческий организм будет претерпевать различные ухудшения мышечной силы, координации и когнитивных навыков. На раннем этапе возникает вялость и раздражительность. Дополнительно могут наблюдаться признаки головной боли, желудочнокишечного расстройства, тошноты, рвоты и головокружения. Единственной жалобой из всего вышеперечисленного была боль в животе у Константина на 11-й день и сильная усталость, на которую жаловались все участники на протяжении всего путешествия.


Если в период голодания присутствует высокая степень физической нагрузки, дегидратация и кетоз могут наступить после первого дня. Глюкоза сыворотки может упасть до 25 мг/дл. В первые же дни происходит стремительное снижение выносливости, несмотря на сохранение силы поднятия и силы сжатия. Снижение силы сжатия будет постепенным и проходить параллельно с потерей безжировой ткани организма. Единственным измерением того, не понизилась ли сила сжатия, был армрестлинг с Андреем. Он с легкостью победил меня дважды - в первый раз после своего первого глотка воды в Лас-Пальмас, второй раз по прибытии в Доминиканскую Республику. При абсолютном голодании моторная координация, скорость удара и умственные навыки должны были бы ухудшиться спустя две недели. Дважды в течение путешествия я проиграл в шахматы Андрею. Ни разу я не наблюдал признаков ухудшения его интеллектуальных способностей, достаточного, чтобы вновь попробовать с ним сразиться. Зрение и слух всех участников команды не подверглись изменениям.


Общая потеря веса в конце путешествия:

Голтис: 20 кг                                  Константин: 12 кг                      Андрей: 16,5 кг
(23% от общего веса)                    (15% от общего веса)                 (19,5% от общего веса)
                                                       

Существует много внутренних и внешних факторов, сыгравших роль в способности команды пережить период дегидратации и голодания. Предварительные тренировки, решимость и сила духа были ключевыми для успешного выполнения задачи. Физиологические последствия голодания могут быть стремительными и истощающими. Я могу лишь испытывать благоговейный трепет перед тем физическим и духовным испытанием, которое команда EQUITES преодолела в нашем трансатлантическом путешествии

 

Др. Адриаан ван дер Варт
Университет Претории - Южная Африка
Февраль 2009

 
 
 

17:46 28-01-2012

© content 2008-2011 Equites
© programming, hosting AllServ.Net.UA