Введение
Жаркий климат типичен для обширных территорий нашей планеты, в том числе для районов напряженного военного противостояния. При осуществлении военно-профессиональной деятельности в этих условиях проблема сохранения здоровья и работоспособности военнослужащих является ключевой.
Существует два основных типа жаркого климата: сухой жаркий климат аридных пустынь и влажный жаркий климат тропических лесов. В условиях аридных пустынь выделяемая с потом влага быстро испаряется, способствуя теплоотдаче, охлаждению организма, но при этом последний теряет воду. Наступает дегидратация — обезвоживание организма. Во влажном тропическом лесу, где господствует высокая влажность, потовая жидкость обильно выделяется, но испаряется медленно. Низкий темп ее испарения не обеспечивает необходимую теплоотдачу, и развивается гипертермия [1].
При обсуждении мер профилактики дегидратации организма военнослужащих в жарком сухом климате особое значение имеет разработка мер предупреждения обезвоживания в условиях боевой деятельности [2]. Поскольку в военный период боевая обстановка, как правило, исключает возможность текущего контроля состояния бойца путем точных измерений физиологических параметров, а исследовательская работа сводится в основном к описанию и констатации результатов наблюдений, актуальным становится распространение на практику военного труда рекомендаций, разработанных в мирное время, но в условиях, имитирующих боевую обстановку.
Значительный опыт профилактики дегидратации организма и приемов его регидратации накоплен в спортивной медицине. Ценность этих данных обусловлена тем, что в спорте высоких достижений используются наиболее передовые приемы контроля физиологического состояния организма человека и самые точные методы измерения его параметров. Серьезным основанием для использования рекомендаций спортивной медицины в практике военного труда является большая роль физической подготовки в разных областях военной деятельности [3]. Сравнивая спорт и военно-профессиональную деятельность по уровням физических и нервно-психических нагрузок, американские специалисты оценивают нагрузки большинства военных специальностей выше уровня спортсменов-любителей, но ниже уровня профессионального спорта [4].
Спорт отличается от повседневной физической подготовки наличием соревновательного периода, когда спортсмены и спортивные коллективы соревнуются между собой, а напряженность их физических усилий является максимальной. Однако и учебно-боевая деятельность направлена на достижение таких результатов, какие в период применения войск (сил) по предназначению обеспечили бы при прочих равных условиях преимущество над противоборствующей стороной. Таким образом, состязательный элемент присутствует в обоих случаях, но цены побед в них несопоставимы [4].
Цель исследования — изучить возможность переноса рекомендаций по профилактике дегидратации из области спортивной медицины в практику военного труда в жарком сухом климате.
Материал и методы
Рассматриваются Методические рекомендации по профилактике дегидратации (далее МР), разработанные ФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи» Минобрнауки России для трех видов спортивной деятельности: спортивных единоборств; циклических видов спорта; игровых видов спорта1, 2, 3. Профилактические меры, не отраженные в МР, в данной работе не обсуждаются. В ходе исследования использованы методы анализа, синтеза, приемы аналогии и математической логики.
Прием аналогии использован для выделения из всего множества видов спортивной деятельности таких ее классов, которые наиболее близки по своему наполнению к боевой работе военнослужащих. Проведен опрос 23 экспертов (преподавателей кафедры физической подготовки, общей и военной гигиены, научно-исследовательского центра ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации) с целью определения видов спорта, которые по характеру совершаемых движений, интенсивности физических нагрузок и энерготратам наиболее близки к военно-профессиональной деятельности.
Метод анализа применен для выявления физиологических оснований, определяющих структуру потерь воды организмом человека и вытекающую из этого персональную потребность в воде при интенсивной физической деятельности, на которые можно опираться при разработке рекомендаций по профилактике дегидратации и приемам регидратации.
Прием математической логики задействован для выделения из множества рекомендаций спортивной медицины таких положений, которые могли бы быть применены ко всем видам спортивной деятельности, а также отнесены к военно-профессиональному труду.
Метод синтеза использован для создания рекомендаций по профилактике дегидратации и приемам регидратации военнослужащих, доступных к применению в условиях реальной учебно-боевой деятельности.
Результаты и обсуждение
По итогам экспертного анализа, наиболее близкими по своему наполнению к боевой работе военнослужащих можно считать спортивные единоборства, циклические виды спорта, игровые виды спорта. МР спортивной медицины по профилактике дегидратации и приемам регидратации не полностью совпадают в перечисленных классах спорта. Об этом говорит сам факт разработки МР конкретно для каждого из классов спортивной деятельности, а не для всех в совокупности.
К единоборствам относят виды спорта, в которых применяются ударное воздействие на соперника, борьба, сочетание ударов и борьбы, фехтование. Во всех случаях участники физически состязаются один на один с целью нанесения максимального ущерба сопернику вплоть до невозможности продолжения им борьбы, но в рамках установленных правил. Специфика единоборств как особого класса спортивной деятельности заключается в быстрой перестройке двигательных действий, соответственно меняющейся ситуации, что имеет большое значение и в учебно-боевой деятельности. Успех в единоборствах обеспечивают сила, быстрота, выносливость. Серьезное ограничение на проведение аналогии между единоборствами и учебно-боевой деятельностью заключается в том, что современный бой не состоит из столкновений один на один и не предполагает состязаний по каким-либо правилам, хотя навыки, полученные в тренировках по боксу, борьбе и т.п., безусловно, важны для военнослужащих.
Циклические виды спорта предполагают повторение одних и тех же действий: бегун бегает, прыгун прыгает, пловец плавает и т.д. Специализация спортсменов в циклических видах спорта основана на отборе индивидуумов, наиболее эффективно развивающих требуемую в разных состязаниях мощность, приносящую наилучший результат. Поэтому не существует бегунов, лыжников, пловцов и т.д., одинаково хорошо выступающих на любых дистанциях. Выделяют группы спортсменов, наиболее приспособленных для совершения в зоне большой мощности циклических движений, длящихся не менее 3—5 мин, но не более 30—40 мин: бег на 3, 5, 10 км. Другие атлеты наиболее эффективно осуществляют циклические движения в зоне умеренной мощности, которые длятся свыше 30—40 мин, до часа и более: бег на 20, 25, 30 и 40 км. Аналогично в учебно-боевой деятельности часто применяются бег на дистанцию 3 км, для которого требуется высокая мощность, и марш-броски от 10 км, для которых необходима умеренная мощность. Однако специализации, подобной спортивной, у военнослужащих не существует. Поэтому, несмотря на значительное физиологическое разнообразие, неизбежное в составе воинского коллектива, бойцы вынуждены выполнять единую программу боевой подготовки с полной выкладкой, без распределения между ними задач, для решения которых требуется та или иная мощность. Специфика реального боя предполагает, что индивидуумы действуют в составе сплоченных групп, то есть важнее достижение цели всем подразделением, а не ограниченным числом лидеров.
Ситуация во время спортивной игры предполагает частую смену нагрузки, при которой периоды высокой физической активности чередуются с моментами отдыха. Аналогия здесь заключается в том, что как в спортивной, так и в боевой обстановке действия требуют быстрого переключения в соответствии с меняющимися обстоятельствами, что обусловлено необходимостью принятия быстрых решений и порождает нервно-психологические перегрузки, сопряженные с сильным эмоциональным напряжением. Способность переключаться с одних действий на другие, умение экономить силы сообразно меняющимся обстоятельствам, позволяет успешнее решать задачи и в боевых условиях.
Мощность, развиваемая военнослужащими в процессе их деятельности, не поддается строгой классификации по военно-учетным специальностям, подобной применяемой, например, в циклических видах спорта, а в каждом конкретном случае зависит от условий выполнения поставленных перед ними задач. Между тем в любой деятельности, включая спортивную и военную, независимо от характера ее организации, присутствуют общие характеристики и обстоятельства, диктуемые базовыми особенностями любого человеческого организма. Эти характеристики подробно рассмотрены в МР.
Показательными, например, являются структура потерь воды организмом, находящимся в состоянии покоя, и структура источников для ее возмещения. Так, максимальную долю потерь в комфортных условиях составляет выделение воды с мочой — 55%. С испарением организм теряет 40% воды, в том числе 21% приходится на потовую жидкость, и 19% — на легочную вентиляцию. Оставшиеся 5% воды выводятся с каловыми массами. С увеличением физической активности возрастают потери воды за счет испарения с поверхности кожи и легких. При регулярном возмещении этих потерь адекватными дозами питья объем экскретируемой мочи практически не изменяется.
Если рассматривать пищу как совокупность различных блюд и напитков, принимаемых человеком в течение дня, то можно констатировать, что источниками воды для организма служит структурная вода самой пищи — 87,5% и эндогенная вода — 12,5%, освобождающаяся химически из пищевых веществ в ходе их переваривания. В составе самой структурной воды 52,5% приходится на напитки, а 35% содержится в составе блюд. Доля воды, содержащейся в напитках, в общем составе пищи достигает 0,6.
Поскольку содержание воды в разных блюдах является различным, а в большинстве напитков оно всегда легко определяется, именно напитки логично рекомендовать в качестве нормируемого источника регуляции водного баланса [5]. Однако потребности организма в воде растут с увеличением физической активности.
Приводимые в МР формулы опираются на энергетические показатели, что убеждает в корректности их применения к любому роду физической деятельности, независимо от того, является ли эта деятельность спортивной или военной. Так, персональную потребность в воде можно оценить по формуле:
ПВ=СЭТ·k,
где ПВ — потребность в воде, мл/сут; СЭТ — величина суточных энерготрат, ккал/сут; k — коэффициент зависимости водопотерь от энерготрат, принимаемый 1 мл/ккал при температуре до 25 °C и 1,5 мл/ккал при более высокой температуре.
Рекомендуемое потребление воды с напитками (РПВ) вычисляют по формуле:
РПВ=ПВ·0,6,
где 0,6 — коэффициент для расчета количества воды, поступающей с напитками от суммарной потребности в воде.
При поддержании водного баланса во время физических нагрузок самое эффективное всасывание воды происходит, если объем разовой порции не превышает 150 мл. Такую порцию считают стандартной. Частота приема стандартной порции должна соответствовать интервалу времени, за который организм выделяет эту квоту воды. Превышение объема 150 мл приводит к потере части выпитой воды с экскретируемой мочой.
Колебания содержания воды в организме в пределах 1% от массы тела являются физиологичными и не сказываются на функциональной активности органов и когнитивной функции мозга. Однако при беге на длинные дистанции темп снижается примерно на 2% уже при дегидратации 1%. При интенсивной мышечной активности продолжительностью лишь несколько секунд (подъем штанги, разведение станин орудия, поднос снаряда и т.п.), когда потребность организма в энергии обеспечивается главным образом анаэробными гликолитической и креатинфосфатной системами, влияние дегидратации величиной 1% практически не проявляется [6, 7].
Значительное снижение работоспособности и выносливости начинается с уровня дегидратации 2% и более [8]. Если же обезвоживание достигает 4—5% массы тела, способность выполнять продолжительную нагрузку (кросс, марш-броски) с аэробными механизмами энергообеспечения снижается на 20—30% [6]. Поэтому в МР эффективными мерами по предупреждению дегидратации декларируются такие, которые обеспечивают ее уровень в пределах 1% от массы тела.
Фактическую потерю воды можно оценить двукратным взвешиванием с учетом количества выпитой жидкости и объема экскретируемой мочи, применяя формулу:
Потеря жидкости = МТд — МТ — Мм + Мж,
где МТд — масса тела до физической активности, кг; МТп — масса тела после физической активности, кг; Мм — масса экскретированной мочи между двумя взвешиваниями, кг; Мж — масса выпитой жидкости за интервал между двумя взвешиваниями, кг.
Согласно МР, при небольшой физической нагрузке прием стандартной порции воды не должен осуществляться чаще 1,5—2,0 ч. При увеличении нагрузки воду принимают чаще. Когда скорость потерь воды превысит 10 мл/мин, стандартную порцию жидкости выпивают не реже, чем через каждые 15—20 мин.
В МР предложены параметры напитков, предназначенных для профилактики дегидратации. В напиток должен входить натрий, теряемый организмом в составе пота в значительных количествах. Поскольку условия деятельности военнослужащих являются более жесткими по сравнению с реалиями спорта, целесообразно включать в состав напитка калий, магний и кальций, которые не только обладают свойствами электролитов, но и являются важными макроэлементами. Углеводы в составе напитка не должны быть представлены исключительно в виде быстро усвояемых форм. В противном случае они скоро будут использованы организмом в качестве источника «быстрой энергии», и напиток не обеспечит необходимых осмотических свойств. Обязательной составляющей напитка должны быть медленно усвояемые углеводы, представленные, например, продуктами неполного гидролиза крахмала — амилопектином или мальтодекстрином. Они позволяют дольше поддерживать осмотический эффект и, усваиваясь постепенно, обеспечивают организм энергией на протяжении более длительного времени.
В итоге напиток, включающий все необходимые осмотически активные компоненты, должен обладать свойствами изотонического раствора с осмоляльностью не выше 295 мОсм/кг воды, поскольку нормальному состоянию гидратации соответствует интервал осмоляльности крови 275—295 мОсм/кг.
Для оптимизации углеводного обмена в состав напитка предлагается включать витамины B1 и B2, в концентрациях не менее 50%, но не более 100% от необходимой суточной потребности.
Для анализа состава МР построена таблица истинности [9], в которую в виде высказываний сведены рекомендации всех трех документов. Высказываниям, повторяющимся в разных МР, присвоен один и тот же номер. Далее оперировали номерами, сформировав из них три множества: A — для спортивных единоборств; B — для циклических видов спорта; C — для игровых видов спорта. Они включают в себя 11, 14 и 15 высказываний, большая часть которых встречается во всех множествах. Рассматривая рекомендации как три множества индивидуальных высказываний, осуществили над ними действие дизъюнкции (объединения множеств). Полученное множество D содержит не 40, а лишь 15 рекомендаций: A U B U C=D{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15}.Уникальность характерна только для 4 высказываний: 1, 2, 5 и 15.
Определяющим фактором в выборе рекомендаций для военно-профессиональной деятельности является применимость не к конкретному классу спортивной деятельности, а к любому из них. Для выявления таких рекомендаций к множествам A, B и C применили действие конъюнкции (пересечения множеств). Получили множество E, состоящее из 11 членов: A∩B∩C=E{3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14} (табл. 1).
Таблица 1. Таблица рекомендаций, применяемых во всех трех классах спортивной деятельности (множество Е)
| №* | Высказывание |
| 3 | Восполнение потери жидкости рекомендуется как во время выполнения нагрузок, так и/или после их окончания, т.е. в периоде постнагрузочного восстановления — постгидратации |
| 4 | Потребление жидкости до начала нагрузок (например, 500—600 мл за 2—3 ч до тренировки и 200—300 мл за 10—20 мин) не является обязательным в случае отсутствия жажды и при нормальном цвете и объеме утренней мочи |
| 6 | При ориентации на жажду следует помнить, что это ощущение может наступить уже при выраженном обезвоживании |
| 7 | Питье без ограничений, т.е. свободное потребление жидкости, не гарантирует ни от недостаточного, ни от избыточного потребления жидкости |
| 8 | Экспертное сообщество в целом рекомендует пить по 150—250 мл через каждые 15—20 мин в ходе продолжительной нагрузки |
| 9 | Потребление жидкости после тренировки или соревнования (регидратация в периоде восстановления) рекомендовано от 1,0 до 1,5 л на каждый потерянный во время нагрузки килограмм массы тела, т.е. восполнение дефицита до 150% |
| 10 | Потери натрия с потом могут достигать до 2 г и более за 1 час интенсивной тренировки, а при определенных условиях потеря 1,5 г натрия может привести к развитию гипонатриемии (референтные значения — 136—145 ммоль/л) и мышечной слабости. Поэтому при тренировках и соревнованиях длительностью более 1—1,5 ч необходимо принимать специализированные пищевые продукты для питания спортсменов в виде изотонических или, предпочтительнее, гипотонических напитков |
| 11 | Для индивидуального планирования времени и количества потребления жидкости во время тренировочного процесса необходимо провести простой расчет количества влаги, утерянной за счет потоотделения. Его осуществляют по формуле: Потеря жидкости = масса тела до тренировки (кг) — масса выделенной мочи (кг) + масса выпитой жидкости (кг) |
| 12 | Информация о снижении массы тела позволяет, с одной стороны, определить достаточный объем потребления жидкости для текущего периода постнагрузочного восстановления, а с другой — модифицировать его для последующих тренировочных сессий |
| 13 | Рекомендации по потреблению воды в зависимости от энерготрат и климатических условий предполагают следующее: в комфортных условиях при температуре воздуха +18—20 °C необходимо принимать не менее 1 мл на каждую ккал, потерянную во время тренировки |
| 14 | При повышении температуры воздуха выше +25 °C необходимо увеличить водопотребление в размере до 1,5 мл на 1 ккал энерготрат |
Примечание. * — номера соответствуют позиции высказывания во множестве E.
Особенности военно-профессиональной деятельности вынуждают исключить из числа рекомендаций высказывания 11 и 12, для выполнения которых требуются точные измерения, неприменимые в боевой обстановке. Сообразуясь с этим, рекомендации 9 и 10 решено упростить, а 13 и 14 — объединить. Целесообразно использовать высказывание 1. В МР оно специфично для игровых видов спорта и не аффилировано с единоборствами и циклическими видами. С учетом особенностей распределения нагрузок в учебно-боевой деятельности логично признать его универсальным для всех областей военного труда в жарком сухом климате. Из высказывания 4 исключили тезис о необязательности выполнения требований данного пункта при отсутствии ощущения жажды. Поправка обусловлена тем, что обстановка боя может затруднить употребление дополнительных квот воды. В связи с этим профилактический прием жидкости накануне задания приобретает очень большое значение.
На основании проведенного исследования осуществлен синтез девяти рекомендаций для применения в условиях боевой деятельности войск в жарком сухом климате (табл. 2).
Таблица 2. Рекомендации по профилактике дегидратации и приемам регидратации в условиях боевой деятельности в жарком сухом климате
| Рекомендация | Исходные высказывания в составе множества D |
| 1. Водопотери должны восполняться своевременно. Дополнительное внимание следует уделять условиям окружающей среды. Высокая температура воздуха и низкая влажность могут оказывать значительное влияние на скорость водопотерь военнослужащих и спровоцировать жизнеугрожающие состояния | 1 |
| 2. Восполнение потери жидкости рекомендуется как во время выполнения нагрузок, так и/или после их окончания, т.е. в периоде постнагрузочного восстановления — постгидратации. Утверждение, что ограничение питья способствует сохранению воды в организме, является ложным | 3 |
| 3. Перед выходом на марш и перед началом интенсивной физической деятельности, когда в распоряжении военнослужащего останется лишь носимый запас воды, рекомендуется потребление жидкости до начала нагрузок (например, 500—600 мл за 2—3 ч и 200—300 мл за 10—20 мин) | 4 |
| 4. При ориентации на жажду следует помнить, что это ощущение может наступить уже при выраженном обезвоживании и свидетельствовать, что допустимый уровень дегидратации (1%) превышен | 6 |
| 5. Питье без ограничений, т.е. свободное потребление жидкости, не гарантирует ни от недостаточного, ни от избыточного потребления жидкости | 7 |
| 6. При невозможности точно оценить энерготраты и достаточном количестве воды рекомендуется пить по 150 мл, но не более, через каждые 15—20 мин в условиях жары и продолжительной нагрузки. Признаком избыточности питья являются участившиеся позывы на мочеиспускание. В этом случае интервалы между приемами воды следует увеличить | 8 |
| 7. Потребление жидкости после периода интенсивной физической нагрузки (регидратация в периоде восстановления) рекомендовано в относительном избытке по отношению к потерянной во время нагрузки массе тела, т.е. с восполнением дефицита до 150%. Недопустимо ограничиваться количеством воды лишь очередного приема пищи | 9 |
| 8. Для предотвращения потерь натрия с потом и профилактики гипонатриемии, сопровождающейся значительной мышечной слабостью, мышечными спазмами и тошнотой, при интенсивных физических нагрузках длительностью более 1—1,5 ч необходимо пить не чистую воду, а принимать специализированные изотонические напитки, рекомендуемые для спортсменов | 10 |
| 9. При значительных физических нагрузках в условиях жаркого сухого климата, при температуре воздуха выше +25° С необходимо увеличить водопотребление примерно в 1,5 раза по сравнению с обычными условиями | 8, 13, 14 |
Заключение
Методические рекомендации по профилактике дегидратации и приемам регидратации в условиях жаркого климата, разработанные применительно к спортивной деятельности, основываются на общих особенностях человеческого организма и потому могут служить надежной базой для создания аналогичных рекомендаций для использования в боевой и учебно-боевой обстановке. Однако поскольку аналогия спорта и боевого противостояния является неполной, простой перенос рекомендательных высказываний из одной области в другую одними лишь приемами математической логики является недостаточным, и требуется аналитическое подкрепление. Знание особенностей военного труда позволило рассмотреть рекомендации спортивной медицины с учетом обстановки и доступности средств профилактики и реабилитации в полевых условиях и, в итоге, адаптировать общие теоретические выкладки к условиям военно-профессиональной деятельности и выделить девять рекомендаций, легко реализуемых военнослужащими в жарком сухом климате. Составление полного перечня рекомендаций по профилактике дегидратации военнослужащих с учетом, например, ситуаций выживания, требует выхода за рамки рассмотренных методических рекомендаций и проведения отдельного исследования. В этой связи в данной статье не рассматривались такие меры, как отказ от приема сублимированной пищи при острой нехватке питьевой воды, перенос активной физической деятельности с дневного на вечернее и ночное время и т.д.
Участие авторов: концепция и дизайн исследования — В.П. Андреев, Е.Ф. Сороколетова; сбор и обработка материала — Е.Ф. Сороколетова, А.И. Андриянов; написание текста — Ж.В. Плахотская; редактирование — А.В. Кривцов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
1Технология профилактики дегидратации у спортсменов единоборцев и разработка методик регидратации. Методические рекомендации. М., 2019. Ссылка активна на 15.12.23. https://web.ion.ru/files/Технология%20профилактики%20дегидратации%20у%20спортсменов%20единоборцев%20и%20разработка%20методик%20регидратации.pdf
2Технология профилактики дегидратации у спортсменов циклических видов спорта и разработка методик регидратации. Методические рекомендации. М., 2019. Ссылка активна на 15.12.23. https://web.ion.ru/files/Технология%20профилактики%20у%20спортсменов%20циклических%20видов%20спорта%20и%20разработка%20методик%20регидратации.pdf
3 Технология профилактики дегидратации у спортсменов игровых видов спорта и разработка методик регидратации. Методические рекомендации. М., 2019. Ссылка активна на 15.12.23. https://www.sportfmba.ru/nauka/metodicheskie-rekomendatsii-2/category/82-piblic-metodicheskie-rekomendatsii