Статья опубликована на с. 25-30
Симптомы аллергического риноконъюнктивита могут представлять серьезную проблему для безопасности пилотов. Во время критических этапов полета, таких как взлет и посадка, летный экипаж, страдающий от аллергического ринита, может испытывать сильную боль в околоносовых пазухах и среднем ухе, что объясняется изменением атмосферного давления в кабине самолета [3]. Кроме того, пилот с аллергическим ринитом подвержен нарушениям зрения и концентрации внимания в кабине экипажа, а чихание может легко помешать наблюдению за приборами, что является жизненно важным фактором. Согласно нормативно-правовым требованиям, «летчики, с симптомами аллергического риноконъюнктивита не должны допускаться к полету» [6]. Таким образом, адекватное лечение аллергических заболеваний имеет важное значение в аспекте безопасности полетов. И хотя пилоты могут использовать противоаллергические назальные спреи, во многих случаях необходимо проведение дополнительной лекарственной терапии. Как правило, рекомендуется, чтобы пилоты, которые нуждаются в противоаллергической лекарственной терапии, применяли антигистаминные препараты второго поколения, не обладающие седативным действием [6, 12]. Тем не менее значительное количество пилотов до сих пор применяют антигистаминные препараты, обладающие седативным действием. Это было продемонстрировано в исследовании Национального управления безопасности перевозок (НУБП), основанном на токсикологических данных 6677 пилотов, которые получили смертельные ранения в авиационных катастрофах. НУБП обнаружило, что 9,8 % этих пилотов применяли антигистаминные препараты, обладающие седативным действием [15]. Считается, что лечение антигистаминными препаратами первого поколения, обладающими седативным действием, отрицательно сказывается на безопасности полетов, поскольку эти вещества легко проходят через гематоэнцефалический барьер и блокируют H1-гистаминовые рецепторы в центральной нервной системе (ЦНС), в результате чего проявляются такие побочные эффекты, как сонливость, седация и нарушение психомоторной активности [6, 12]. Пилоты должны сохранять концентрацию внимания и бдительность в условиях монотонной работы и уметь выполнять сложные психомоторные задания [25]. Эти функции особенно уязвимы при приеме лекарственных препаратов, обладающих седативным действием, которое может дополнительно усугубляться в условиях низкого атмосферного давления, характерных для кабины самолета [13, 21, 23]. На крейсерских высотах до 45 000 футов (13 716 м) давление в кабине реактивных авиалайнеров поддерживается на уровне от 81,2 до 75,2 кПа (которое характерно для высоты 6000–8000 футов, или 1828–2438 м). На высоте 8000 футов парциальное давление кислорода в кабине составляет 15,7 кПа, в результате чего средняя сатурация гемоглобина кислородом (SаO2) у здоровых лиц составляет 90 % (СО ± 1,9, диапазон 85–93) [19]. Это означает, что во время крейсерского полета SаO2 у экипажа самолета несколько снижается, что может оказывать физиологические, когнитивные и сенсорные эффекты. Хотя у здоровых пилотов эти эффекты незначительны, тем не менее они могут становиться очевидными при приеме препарата, обладающего седативным действием.
Антигистаминные препараты второго поколения практически не проникают через гематоэнцефалический барьер и не вызывают побочных эффектов со стороны ЦНС или же данные эффекты незначительны [13, 21, 23]. Биластин, новейший антигистаминный препарат второго поколения, находящийся в свободной продаже, был разработан для лечения аллергического риноконъюнктивита и крапивницы. Было доказано, что он быстро всасывается после перорального применения, его Tmax составляет 1–1,5 ч, а период полувыведения — 10–12 ч [2]. Биластин обладает высокой селективностью к H1-рецепторам, и, как сообщается, при лечении аллергического ринита его эффективность равносильна цетиризину и превышает эффективность и продолжительность действия фексофенадина [5, 11]. Сравнительное исследование с левоцетиризином показало, что оба препарата одинаково эффективны при лечении хронической идиопатической крапивницы [26]. Считается, что биластин не обладает седативным и кардиотоксическим эффектом и не проникает через гематоэнцефалический барьер [16, 17]. Однократная пероральная доза биластина 20 мг практически не воздействовала на H1-рецепторы головного мозга и не потенцировала действие алкоголя или лоразепама на ЦНС [7, 8, 17]. Эффект биластина в дозах до 40 мг не отличался от плацебо в целой серии объективных тестов на психомоторную активность, на основании которых препарат в принципе можно отнести к антигистаминным средствам, не обладающим седативным эффектом, которые можно безопасно использовать лицам, управляющим транспортными средствами [4].
Биластин в дозе 20 мг может быть рекомендован к применению у пилотов, однако конкретные исследования о влиянии биластина на технику пилотирования в гипобарических условиях, которые превалируют в авиалайнере, еще не проводились. Таким образом, мы провели настоящее исследование, в котором охарактеризовали воздействие однократной дозы биластина 20 мг по сравнению с плацебо в отношении психомоторной активности, бдительности и сонливости в дневное время у здоровых добровольцев в условиях атмосферного давления, подобного существующему в кабине авиалайнера (в гипобарических условиях). Мы применили доказанную методику для определения седативных эффектов, возникающих при приеме антигистаминных препаратов: задания на бдительность и слежение (ЗБС), комплексное многокритериальное задание (КМЗ) и оценки по Стэнфордской шкале сонливости (СШС) [21–23]. В качестве активного контроля в исследование был включен гидроксизин в дозе 50 мг, антигистаминный препарат первого поколения, обладающий хорошо изученными седативными побочными эффектами и негативным воздействием на когнитивную и психомоторную деятельность [4, 8].
Методы
Участники исследования
Бдительность и активность в течение длительного периода в дневное время суток оценивалась у 24 здоровых мужчин-добровольцев в рандомизированном двойном слепом, плацебо-контролируемом перекрестном исследовании с применением однократной пероральной дозы биластина 20 мг, гидроксизина 50 мг (активный контроль) и плацебо. Участники исследования были в общих чертах проинформированы о возможных побочных эффектах экспериментальных методов лечения без акцентирования внимания на специфических побочных эффектах, связанных с проводимой терапией. С целью обеспечения ослепления все препараты применялись в виде идентичных капсулированных форм. Участники были проинформированы о целях исследования, порядке его проведения и рисках участия и были включены в исследование после подписания письменного информированного согласия. Средний возраст участников составил 25,6 года (СО 3,7), средний вес — 75,9 кг (СО 7,9), а средний рост — 184 см (СО 6,2). Ни один из участников не имел аэромедицинской и авиационной практики, а также опыта осуществления полета под воздействием антигистаминных препаратов. Всем добровольцам оплачивалось их участие в исследовании.
Оборудование
ЗБС представляет собой двойное задание по оценке бдительности под постоянной нагрузкой задания на компенсаторное слежение. Это задание успешно применялось в летных исследованиях, в которых изучалось влияние усталости и сонливости у пилотов [18, 20, 24]. Кроме того, в исследованиях влияния лоратадина и дезлоратадина была доказана чувствительность ЗБС в отношении работоспособности пациентов при выявлении седативных эффектов антигистаминных препаратов [21–23]. ЗБС точно демонстрирует эффекты снижения работоспособности по критериям бдительности и активизации, а также эффекты депривации сна вследствие значительного ухудшения перцептивно-двигательных навыков и обнаружения сигналов при выполнении двойного задания.
В задании на слежение испытуемые должны были направлять синий диск с помощью джойстика и пытаться расположить его под красным диском, расположенным в центре экрана. Программа была настроена таким образом, что синий диск непрерывно смещался в сторону от своей позиции в зависимости от прилагаемого с помощью джойстика усилия. При выполнении данного задания на слежение испытуемые должны были выполнить задание на бдительность. В центре красного диска вращался черный квадрат. В случайные интервалы времени вместо квадрата появлялся шестиугольник, на что испытуемые должны были как можно быстрее реагировать нажатием пусковой кнопки на джойстике. Продолжительность испытания составляла 10 мин. Результат оценивался по следующим критериям: среднеквадратичная ошибка слежения, процент пропущенных целей, время реакции и количество ложных реакций.
КМЗ представляет собой многокритериальный набор заданий, используемых в широком спектре лабораторных исследований работоспособности оператора и рабочей нагрузки [1]. КМЗ было разработано научно-исследовательским центром NASA в Лэнгли. Оно включает в себя задания, аналогичные действиям, которые выполняют члены экипажа самолета во время полета, обеспечивая при этом высокую степень контроля экспериментатора и данные о результатах работы по каждому из подзаданий. Особенности включают в себя задание по контролю за состоянием системы, задание на слежение, а также задание по управлению ресурсами, которые должны выполняться одновременно в течение 10 мин. Задание по контролю за состоянием системы требовало от испытуемого отслеживания показаний панели приборов и сигнальных ламп на ней. Испытуемый должен был контролировать момент, когда гаснет зеленый индикатор или появляется красный, а также контролировать отклонение подвижных стрелок от средней точки на четырех циферблатах.
Выходными параметрами эффективности управления были следующие: количество ложных реакций, количество упущений и среднее время реакции. В задании на слежение целевой символ был запрограммирован таким образом, что он непрерывно смещался от центра окна. С помощью джойстика испытуемый должен был удерживать символ цели в центре окна с помощью компенсаторного слежения. Эффективность слежения определялось как среднеквадратичная ошибка слежения. Требования к управлению топливом были смоделированы заданием по управлению ресурсами, в которых испытуемые должны были поддерживать уровень топлива в обоих баках А и Б на уровне 2500 единиц в каждом. Для поддержания этого уровня испытуемые должны были перекачивать топливо из нижних баков путем переключения насосов между положениями «включено» и «выключено», при этом задание усложнялось запрограммированными неисправностями насоса. Выходные параметры эффективности управления ресурсами включали среднее абсолютное отклонение топливных баков А и Б от целевого значения 2500 единиц.
Для оценки субъективного седативного эффекта различных препаратов применялась Стэнфордская шкала сонливости [10]. Оценки по СШС, как было показано, сильно коррелировали с результатами полетов и порогом скорости обработки информации в периоды выраженной усталости [21].
Порядок проведения исследования
Исследование проводилось на основании данных о субъективных факторах Нидерландской организации прикладных научных исследований, получаемых от испытуемых в гипобарической камере Королевских ВВС Нидерландов (Центр подготовки человеческих ресурсов в авиации) при атмосферном давлении 75,2 кПа, которое соответствует давлению в кабине авиалайнера на высоте 8000 футов (2438 м). Данное исследование было одобрено Комитетом по вопросам медицинской этики герцогства Брабант (www.metcbrabant.nl) перед началом его проведения. Каждая доза исследуемого препарата принималась перорально утром и запивалась 200 мл воды в одно и то же время (в 9:30) ежедневно. Все добровольцы получали три курса терапии с использованием по меньшей мере 7-дневного периода отмывки между ними. Рандомизация проводилась с применением всех возможных (шести) последовательностей терапии с целью обеспечения баланса влияния предшествующей терапии первого порядка.
На этапе скринингового визита, за 7 дней до первого дня проведения исследования, выполнялось медицинское обследование, включавшее электрокардиографию в 12 отведениях и скрининг лекарственных средств в моче. Участники исследования подвергались опросу о применении сопутствующих лекарственных средств, включая прием препаратов, воздействующих на ЦНС, и антигистаминных препаратов, за последние 3 мес. В этот же день испытуемые знакомились с порядком проведения исследования и учились выполнять задания на активность и постановку субъективной оценки. В гипобарической камере проводилась оценка состояния внутреннего уха и синусов с целью ознакомления добровольцев с уменьшением и увеличением давления в кабине. Испытуемых просили придерживаться регулярного приема пищи и питья в течение периода исследования и обязательно завтракать в течение периода терапии. В день, предшествующий визиту во время терапии, участники исследования ограничивались тремя чашками кофе по 240 мл. В течение периода исследования испытуемым не разрешалось употреблять кофе, а также фруктовый, цитрусовый или грейпфрутовый сок. Разрешалось употреблять минеральную воду, декофеинизированный кофе, молоко и чай. За 24 ч до дня проведения исследования и в течение всего периода исследования не разрешалось употреблять спиртные напитки.
В дни проведения исследования испытуемые приходили в научно-исследовательский институт в 8:30, проходили краткое медицинское обследование, включая тестирование на прием наркотиков и алкоголя, и оценивались по Гронингенской шкале качества сна (ГШКС) [14]. ГШКС применялась для контроля качества сна в ночь перед проведением исследования для всех терапевтических групп, участвующих в эксперименте. В 8:45 испытуемые входили в гипобарическую камеру, и атмосферное давление понижали со значений на уровне моря (101 кПа) до 75,2 кПа. В 9:00 выполнялись основные тесты (т.е. ЗБС, КМЗ и оценка по СШС). На протяжении всего времени пребывания в гипобарической камере у каждого испытуемого оценивали сатурацию периферического гемоглобина кислородом (SаO2) на каждом сеансе тестирования с использованием пульсоксиметра с пальцевым прищепочным датчиком (Nonin 8500, компания Nonin Medical, Inc., Плимут, штат Миннесота, США).
Прием лекарственного препарата осуществлялся в 9:30, и через 1, 2, 3, 5 и 6 часов после приема лекарственного средства проводились сеансы тестирования. В 13:00 испытуемым подавался стандартный обед. Все испытуемые в течение периода их пребывания в гипобарической камере находились под наблюдением исследовательского персонала. Оценки безопасности включали мониторинг побочных эффектов, сообщаемых участниками. Медицинская оценка состояния здоровья испытуемых выполнялась квалифицированным врачом до приема препарата и через 7 часов после. В конце каждого дня исследования участникам разрешали уходить домой после полного восстановления от седативного эффекта любой степени выраженности или других предъявляемых жалоб на состояние здоровья. Распорядок дня, когда проводились исследования, представлен в табл. 1.
Статистический анализ
Все неоднократно измеряемые переменные ЗБС, КМЗ и SаO2 тестировались в отдельных приложениях дисперсионного анализа повторных измерений (пакет программ обработки статистических данных общественных наук: общая линейная модель/повторные измерения). Когда средняя величина теста выявляла статистически значимое (P < 0,05) общее различие, то для анализа различия между терапевтическими курсами применялось попарное сравнение. Для отдельных сеансов тестирования выполнялись парные сравнения между оценками терапевтических групп (минимально значимое различие). Оценки по СШС анализировались с помощью непараметрической статистики (критерия Фридмана для повторных измерений и знакового рангового критерия Уилкоксона). Побочные эффекты анализировались с использованием количественно-описательных методов.
Результаты
Все 24 участника успешно прошли исследование. Что касается задания на бдительность и слежение, результативность слежения продемонстрировала выраженный общий терапевтический эффект (F (2,46) = 7,89, P < 0,004) и взаимодействие «лечение — задание» (F (10,230) = 5,11, P < 0,002). Профили характеристик в терапевтических группах, принимавших биластин и плацебо, показали стабильную результативность в течение всех сеансов и существенно не отличались друг от друга. Терапия гидроксизином продемонстрировала ухудшение эффективности слежения почти на 89 % по сравнению с базовыми характеристиками. Это ухудшение было статистически значимым на протяжении 6 ч после перорального приема препарата (через 2 ч: P < 0,002; через 3 ч: P < 0,011; через 5 ч: P < 0,005; через 6 ч: P < 0,033; см. рис. 1).
Процент пропущенных целей продемонстрировал выраженный общий терапевтический эффект (F (2,46) = 9,96, P < 0,004), а также было обнаружено взаимодействие «лечение — задание» (F (10,230) = 4,74, P < 0,001). Эффективность терапии биластином и плацебо не показала статистически значимого различия и оставалась стабильной в течение всего дня проведения исследования. Тем не менее терапия гидроксизином приводила почти к восьмикратному увеличению процента пропущенных целей (базовый уровень 2,1 %; пятый сеанс — 16,6 %). Ухудшение активности было статистически значимым на протяжении 6 ч после приема лекарственного препарата (через 2 ч: P < 0,006; через 3 ч: P < 0,006; через 5 ч: P < 0,002; через 6 ч: P < 0,024; см. рис. 2).
Что касается среднего времени реакции для обнаружения целей, были обнаружены выраженный общий терапевтический эффект (F (2,46) = 23,64, P < 0,001) и взаимодействие «лечение — задание» (F (10,230) = 5,39, P < 0,001). Не было обнаружено никаких статистически значимых различий между терапией биластином и плацебо, однако после терапии гидроксизином время реакции значительно увеличивалось на протяжении 6 ч после перорального приема препарата (через 1 ч: P < 0,001; через 2 ч: P < 0,001; через 3 ч: Р < 0,001; через 5 ч: P < 0,001; через 6 ч: P < 0,002).
Что касается количества ложных реакций, был обнаружен выраженный терапевтический эффект (F (2,46) = 5,37, P < 0,008). Испытуемые, принимавшие гидроксизин, демонстрировали значительно большее количество ложных реакций по сравнению с группой, принимавшей плацебо (P < 0,002). Сравнение с испытуемыми, принимавшими биластин, продемонстрировало наличие определенной тенденции (P < 0,056). Не было обнаружено никаких статистически значимых различий между эффектами биластина и плацебо.
Что касается комплексного многокритериального задания, никаких статистически значимых различий между терапевтическими группами не было обнаружено для всех параметров, связанных с подзаданиями мониторинга и управления ресурсами. Для подзадания на слежение был обнаружен выраженный общий терапевтический эффект (F (2,46) = 5,55, P < 0,009) и взаимодействие «лечение — задание» (F (10,230) = 3,41, P < 0,006). Профили эффективности в терапевтических группах, принимавших биластин и плацебо, были стабильными и не показали никаких статистически значимых различий. Активность слежения у испытуемых, принимавших гидроксизин, была значительно снижена на протяжении 5 ч после приема препарата (через 2 ч: P < 0,002; через 3 ч: P < 0,020; через 5 ч: P < 0,041; см. рис. 3).
Субъективные оценки по Стэнфордской шкале сонливости у испытуемых, принимавших биластин и плацебо, были похожими: они демонстрировали незначительное повышение сонливости в течение дня проведения испытания, которое, однако, не было статистически значимым. Тем не менее у испытуемых, принимавших гидроксизин, балльная оценка сонливости повышалась в значительно более выраженной степени сразу же после приема препарата, пик ее повышения приходился на 2-й час после приема, вслед за чем балльная оценка несколько снижалась (критерий Фридмана: через 1 ч: P < 0,001; через 2 ч: P < 0,001; через 3 ч: P < 0,001; через 5 ч: P < 0,001; через 6 ч: P < 0,003; см. рис. 4).
Исходное значение сатурации периферического гемоглобина кислородом в среднем составляло 98,1 % (диапазон 94–100 %), а через 45 мин после понижения атмосферного давления до 75,2 кПа она снижалась до 92,5 % (диапазон 85–98 %). Средние значения SаO2 оставались стабильными на уровне 93 % (диапазон 85–95 %) в течение всего дня проведения исследования до тех пор, пока атмосферное давление не повышалось до значений над уровнем моря.
Оценки по Гронингенской шкале качества сна, выполняемые перед проведением исследования, не продемонстрировали никаких статистически значимых различий между этими тремя терапевтическими группами в отношении качества сна в ночь накануне проведения исследования. Средняя оценка качества сна варьировала от 1,5 до 2 баллов, что указывало на очень хорошее качество сна.
Что касается побочных эффектов, наиболее распространенным из них была дневная сонливость, о которой сообщали шесть участников исследования, принимавших гидроксизин в дозе 50 мг. Имел место один случай головной боли среди испытуемых, принимавших плацебо. Один из участников испытывал симптомы бароотита после повышения давления до значений, аналогичных давлению над уровнем моря, в течение двух дней исследования. Все побочные эффекты, согласно оценке, имели легкую степень тяжести, и ни один из них не приводил к досрочному завершению исследования.
Обсуждение
С помощью методов, которые, как было доказано, являлись чувствительными для обнаружения изменений в степени бдительности и усталости экипажей самолета, недавнее исследование было направлено на изучение возможного седативного эффекта и влияния на работоспособность однократной дозы биластина 20 мг у здоровых добровольцев в гипобарических условиях, характерных для авиалайнеров во время крейсерского полета [18, 20, 24]. Выбор для выполнения экспериментальных сеансов в гипобарической камере, давление в которой понижалось до 75,2 кПа, был сделан с целью более тщательной оценки возможного применения биластина активными пилотами, страдающими риноконъюнктивитом или крапивницей.
Нами было обнаружено, что по сравнению с плацебо биластин, принимаемый в разовой дозе 20 мг, не показал никаких статистически значимых различий при выполнении стандартизированных мероприятий, направленных на оценку активности и концентрации внимания, включая бдительность, слежение и выполнение сложных заданий, на протяжении 6 ч после принятия дозы. Эти результаты согласуются с результатами предыдущих исследований, проводимых не в гипобарических условиях, которые не показали никаких признаков седативных эффектов или ухудшения психомоторной активности и способности к управлению транспортными средствами после приема биластина в дозах до 40 мг [4, 8, 17]. Было установлено, что активный контроль гидроксизином в дозе 50 мг значительно ухудшает психомоторную активность и бдительность. Это согласуется с результатами, описанными в литературе, и демонстрирует чувствительность текущего метода оценки [4, 9].
Субъективное чувство сонливости становилось сильнее в течение дня проведения исследования во всех трех терапевтических группах. Испытуемые, принимавшие биластин и плацебо, с течением времени демонстрировали похожие профили, в то время как испытуемые, принимавшие гидроксизин, сообщали о более выраженной сонливости в интервале времени между 1 и 6 ч после приема препарата. Их субъективные ощущения смещались от «расслабленного, бодрого, быстро реагирующего состояния, способного к сосредоточению внимания», которое имело место на этапе включения в исследование, к «ощущению неуверенности, потере интереса к пребыванию в бодром состоянии и снижению скорости реакции» в течение последующих сеансов.
Результаты данного исследования подтверждают результаты других исследований антигистаминных препаратов второго поколения, таких как лоратадин и дезлоратадин, с использованием той же методики [21–23]. В данных исследованиях не было обнаружено никаких статистически значимых эффектов этих антигистаминных препаратов на бдительность и когнитивные функции, в то время как дифенгидрамин в дозе 50 мг, применяемый в этих исследованиях в качестве активного контроля, продемонстрировал сравнимые негативные эффекты на работоспособность, как и гидроксизин в дозе 50 мг в настоящем исследовании. Это подтверждает факт того, что определение влияния седативных препаратов на снижение работоспособности во многом зависит от типа используемого задания и рассматриваемых возможностей. Оказывается, что задания на бдительность и/или слежение являются наиболее чувствительными для демонстрации ухудшения работоспособности и седативного эффекта. Данный феномен можно объяснить тем, что эти задания включают низкий уровень нагрузки и обладают эффектом уменьшения возбуждения. В дополнение к негативным последствиям препаратов, обладающих седативным эффектом, также страдает функция концентрации внимания и поддержания длительного пристального внимания, что приводит к нарушению работоспособности. И наоборот, комплексные задания являются более сложными и характеризуются высоким уровнем рабочей нагрузки. Это повышает уровень активности, который может маскировать возможные седативные эффекты.
Был сделан вывод о том, что эффекты биластина в дозе 20 мг на выполнение заданий, связанных с техникой пилотирования, таких как задание на бдительность, слежение и комплексные задания, существенно не отличаются от эффектов плацебо. Предполагается, что однократная пероральная доза биластина 20 мг не влияет на безопасность техники пилотирования. Это мнение подтверждается также тем фактом, что оценки были выполнены в условиях пониженного давления, которые характерны для кабины авиалайнера. Поскольку наши выводы относятся к ограниченной группе здоровых людей, не являющихся пилотами, достоверность полученных результатов для пилотов может быть поставлена под сомнение. Тем не менее мы считаем, что надежность результатов заслуживает рассмотрения авиационными врачами и членами врачебно-летной комиссии при лечении пилотов с симптомами аллергии верхних дыхательных путей или крапивницы. В связи с этим биластин в дозе 20 мг может быть эффективным и безопасным дополнением к комплексу терапевтических мероприятий. Результаты данного исследования могут также оказывать влияние на лечение аллергических заболеваний у персонала, занятого в других высококвалифицированных сферах деятельности, а также в работах, связанных с безопасностью и секретностью.
Перевод с англ. П. Огилько
Оригинал статьи доступен на сайте https://www.
researchgate.net/publication/304632251_Cognitive_
Performance_Effects_of_Bilastine_20_mg_During_6_
Hours_at_8000_ft_Cabin_Altitude