Влияние экстремальных факторов космического полёта на зубочелюстную систему космонавтов (часть 1)

Вопрос о влиянии факторов космического полета на зубочелюстную систему весьма актуален. В открытой печати учеными и врачами высказываются опасения по поводу сохранности зубов у космонавтов в связи с планируемыми полетами к Марсу, а также у туристов, участвующих в космической индустрии.

С.С.Маламуж – к.м.н.,
сотрудник отделения терапевтической
стоматологии ММА им. И.М. Сеченова

В.К. Леонтьев – профессор, член-корреспондент РАМН

Космический полет представляет собой очень мощный комплекс экстремальных воздействий, приводящих к значительным изменениям в организме. К факторам, определяющим нагрузки на космонавтов в ходе космических полетов, следует отнести: ускорения, невесомость, гипокинезию, эмоциональный хронический стресс, колебания давления в кабине на активных участках полета и при внекорабельной деятельности, вибрации, шум, ограниченность пространства, искусственную газовую среду, обезвоживание, особые режимы труда и отдыха, ограничения в питании и др. (рис. 1).

Рис. 1. Экстремальные факторы космического полета.

Некоторые из перечисленных воздействий (невесомость) являются специфичными для космических полетов, другие – имеют место в профессиональной деятельности летчиков истребительной авиации, моряков-подводников, исследователей труднодоступных регионов и людей, чья работа которых связана с риском.
Научные наблюдения дают основания полагать, что в условиях космического полета вследствие воздействия комплекса экстремальных факторов, может создаваться определенный фон для возникновения патологических процессов в зубочелюстной системе: гипоплазии эмали зубов, кариеса зубов, пародонтопатий, заболеваний слизистой полости рта и др. [2, 4, 5, 7].
Несмотря на тщательный медицинский отбор космонавтов и астронавтов, их направленные тренировки, ежегодные медицинские переосвидетельствования, всё ещё нередко приходится решать вопросы оказания экстренной медицинской помощи, в том числе стоматологической (полет Ю. Романенко и Г. Гречко, 96 сут.). Стоимость спасательной экспедиции и экономические последствия приостановки и преждевременного завершения работ на космической станции в результате эвакуации космонавтов с орбиты по медицинским показаниям накладывают большую ответственность на медиков, допускающих космонавтов к полету.
Поэтому цель нашего исследования складывалась из:
- изучения вероятности возникновения стоматологической патологии в экстремальных условиях и динамики стоматологического статуса в зависимости от исходного (в том числе в условиях модельного наземного эксперимента, имитирующего длительный 8 мес. космический полет);
- анализа архивного материала отряда космонавтов с целью выявления и оценки уровня стоматологической патологии, факторов стоматологического риска, отдаленных результатов лечения;

Для решения поставленных задач было обследовано:

- 16 добровольцев, которые приняли участие в модельном наземном эксперименте, имитирующим длительный космический полет («СФИНКСС - 99»);

- два космонавта, совершивших 73-сут. орбитальный полет на станции «Мир»

- проведен ретроспективный  анализ рентгенологического архива отряда из 60 космонавтов (823 рентгенограммы).

Контрольную группу составили 20 космонавтов, которые не летали в космос. В ходе работы проведено 52 клинических осмотра кандидатов и космонавтов, 128 определений клинических тестов (КПУ, РМА, CPITN, PI), 36 – КОСРЭ-тест, 132 электрометрических исследования зубов, обработано 46 заполненных ими анкет.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при длительном – 8-месячном – пребывании в условиях, имитирующих космический полет, организм человека в целом, и органы полости рта в частности, проходят ряд периодов адаптации. На нелинейный характер взаимодействия организма и экстремальной внешней среды указывают в своем исследовании [1].
Мы выделили два периода адаптации. В течение первого периода патологическим изменениям подвергаются преимущественно мягкие ткани полости рта и ткани пародонта; в течение второго – твердые ткани зубов и костная ткань челюстей. Длительность периодов примерно одинакова и составляет 4 мес. (рис. 2).
По результатам клинического осмотра для первой половины изоляции (первого периода адаптации)  характерно отложение зубного налета в 100 % случаев. Гингивит  и сухость в полости рта, вплоть до острых трещин нижней губы, мы встретили в 50 % случаев. Также были отмечены афтозный стоматит и десквамативный глоссит. Для второй половины изоляции (второго периода адаптации) характерными клиническими ситуациями явились: фолликулит и бледность кожных покровов, которые мы рассматриваем как проявление астенизации организма; неприятный запах изо рта, подвижность зубов, гноетечение из патологических карманов. В 75 % случаев отмечалась чувствительность зубов на температурные и другие раздражители. Массивные отложения пигментированного зубного налета и зубного камня были обнаружены у всех участников эксперимента.

Рис. 2. Клинические проявления стоматологической патологии в ходе 8 мес. изоляции.

Результаты клинического осмотра в нашем эксперименте находятся в соответствии с динамикой показателей клинических индексов, а также с субъективными ощущениями испытателей, выявленными нами в ходе анкетирования.
Графическое изображение динамики индекса РМА представляет собой кривую, в которой четко выделяются две фазы равной длительности, в конце которых показатели РМА были близки к индивидуальным исходным показателям участников эксперимента или даже улучшали их (рис. 3). Это означает, что в течение 4-го и 8-го месяцев изоляции ткани пародонта были практически полностью адаптированы к новым условиям функционирования. В то же время мы выделили «критические периоды» для тканей пародонта, в которых значения индекса РМА были максимальными. Это были  3-й и 6-й месяцы изоляции. Однако выделенные периоды реадаптации не равноценны в плане выраженности патологических реакций в пародонте. Первая фаза реадаптации характеризуется вдвое более мощным проявлением патологических реакций, чем вторая.

Рис. 3. Динамика индекса РМА за время изоляции в группе испытателей-добровольцев и в контрольной группе.

Данный феномен отчасти может быть объяснен теорией В.П. Казначеева (1974) о различных механизмах адаптации. Гомеостатический механизм адаптации носит защитный характер. При чрезмерных экстремальных воздействиях он обеспечивает определенную инертность регуляторных систем, которые стремятся сохранить свойственный им уровень функционирования. Следовательно, патологические реакции проявляются резче. Позже включается гомеокинетический механизм адаптации, который в неадекватных условиях среды стремится приспособить функционирование различных систем организма к ним; включаются резервные силы организма; сила патологических реакций ослабевает. На наш взгляд указанные стратегии адаптации имеют большое значение в профессиональной деятельности космонавтов. Так, в кратковременных космических полетах ведущим качеством организма космонавта должна быть устойчивость к экстремальным воздействиям; в длительных космических экспедициях преобладающее значение будет иметь пластичность систем адаптации космонавта, т. е. способность перестроиться на новый уровень функционирования.
Особый интерес для стоматологов представляют сведения, касающиеся относительной убыли солей кальция из обызвествленных тканей организма при гипокинезии и в реальных космических полетах. Обеднение организма человека минеральными солями, в особенности солями кальция и фосфора, служит одним из предрасполагающих факторов развития кариеса и заболеваний пародонта.
Полученные А.И. Воложиным (1977) сведения относительно перестройки фосфорно-кальциевого обмена указывают, во-первых, на торможение процессов как минерализации, так и деминерализации кости; во-вторых, на перераспределение кальциевых солей между нефункционирующими костями (кости таза и нижних конечностей) и минерализованными тканями с сохраненной функцией (кости лицевого и мозгового черепа, зубы). Установлено, однако, что длительная гипокинезия у крыс вызывает перестройку костной ткани альвеолярного отростка [8]. Под влиянием гипокинезии у кроликов возникают дистрофические изменения в нижнечелюстной кости; у щенков задерживается рост челюстей
Возникает вопрос, насколько все же  велика опасность деминерализации костной ткани челюстей и твердых тканей зубов для космонавтов и исследователей?
Исследования показали, что в ходе 8-месячной изоляции интенсивность кариеса возрастала. Прирост интенсивности кариеса (ПИК) коррелировал со сроком изоляции (рис. 4). После 4 мес. изоляции ПИК составил 0,7, а после 8 - 1,25. Общая ситуация в отношении кариеса зубов у испытателей имеет явную отрицательную направленность; однако, снижение показателей прироста во второй половине изоляции можно расценивать как положительную динамику.

Прирост интенсивности кариеса (ПИК) у добровольцев и в контрольной группе за время наблюдения

Данные функциональных исследований подтвердили наши клинические наблюдения. По электрометрическим показателям (табл. 1) проницаемость эмали зубов достоверно увеличивалась только после 1-го месяца изоляции. Увеличение электропроницаемости тканей зубов в реальном 73-суточном космическом полете также носит недостоверный характер.

Увеличение проницаемости интактных зубов, а значит, и степень риска возникновения первичного кариозного процесса примерно одинакова как после 4, так и после 8 мес. изоляции. Увеличение проницаемости составляет соответственно 10 мкА и 9,9 мкА при высокой степени достоверности.
После 4 мес. изоляции увеличение электропроводности на границе «пломба-зуб». составило 0,8 мкА; а после 8 мес. - 21,1 мкА при. Это означает, что вероятность развития кариеса вокруг пломб значительно выше во второй половине изоляции, а точнее, после 8 мес. пребывания в экстремальных условиях.

Таблица 1
Сводные данные электрометрии в мкА в зависимости от сроков изоляции контингента, мкА

Далее →