Введение к работе
Актуальность темы. С учетом современных демографических, социально-экономических и экологических процессов адаптация человека к условиям Мирового океана приобретает важное научно-практическое значение и относится к числу наиболее актуальных современных медико-биологических проблем (СНешиба, 1991, Б Рассел 1999, М Е Виноградов, 2004, П И Сидоров, 2006 и др )
Это обусловлено тем, что Мировой океан обладает значительным рекреационным потенциалом с широким спектром действия Весь комплекс природноклиматических приморских факторов объединяют понятием талассотерапия (ЛМ Мацевич, 1986, AM Войтенко, ЛМ Шафран, 1989, ВГБокша, 1991, AT Быков, В С Дутов, ГМ Коновалова, 1997-2003, А Г Марачев, 1997 и др)
Результаты многолетних исследований, проведенных сотрудниками кафедры нормальной физиологии медицинского факультета РУДН под руководством академика РАМН профессора Н А Агаджаняна, как в лабораторных стендовых испытаниях, так и в естественных условиях высокогорья, Заполярья, аридной зоны, погружений в глубокие карстовые пещеры, плавания в Мировом океане, свидетельствуют, что характер адаптивных сдвигов в экстремальных условиях зависит не только от уровня резервных возможностей, возраста обследуемого, но и от этнических и морфофункциональных особенностей организма Речь идет о формировании в условиях естественной колыбели экологического портрета человека -совокупности генетически обусловленных свойств и морфофункциональных признаков живых систем, сформировавшихся в соответствии с особенностями окружающей природной среды (Агаджанян Н А , 1981) В настоящее время накоплен большой фактический материал по морфофункциональным особенностям адаптации организма к конкретным измененным условиям среды обитания (АДСлоним, 1979, НА Агаджанян, 1981, Казначеев В П , Спирин Е А, 1991, Н А Агаджанян, С И Сороко, 2007 идр)
Есть основания полагать, что в экологический портрет обитателей средиземноморского типа представляется наиболее древним, по отношению к которому остальные (высокогорный, континентальный, аридный, арктический) могут рассматриваться как относительно молодые - дочерние (Т И Алексеева, 1991, М Е Виноградов, 2001, Жак Ив Кусто, 2002, UNEP Press Release, 15 March 2002 и др)
В последней трети XX и начале XXI столетия человечество столкнулось с рядом крупных экологических катастроф Резкое ухудшение экологии в ряде регионов, включая Мировой океан, существенно повлияло на здоровье населения уменьшилась рождаемость, увеличилась заболеваемость, смертность, сократилась средняя продолжительность жизни Именно по этой причине в перечень современных проектов Всемирной организации здравоохранения включены программы, целиком ориентированные на охрану
\0 V
и укрепление здоровья в тесной связи с экологическими факторами - средой обитания (WHO programmes 110th Session ЕВ 110/11, 17 May 2002)
При этом представляется особенно важным проведение сравнительных эколого-физиологических исследований в различных климатогеографических регионах, подверженных разной степени антропогенным воздействиям
Изучению отдельных аспектов этой глобальной общечеловеческой проблемы и посвящена настоящая работа
Целью исследований являлось: изучение эколого-физиологических особенностей реакций организма человека при адаптации к факторам морской среды у жителей различных климатогеографических регионов
В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:
-
На основе наиболее информативных и объективных критериев провести анализ результатов сравнительных исследований морфофункционального состояния кардиореспираторной и метаболической систем организма человека у коренных жителей приморских (Греция, Камбоджа) и континентальных (Россия) регионов, проживающих в условиях с характерными природно-климатическими особенностями
-
Исследовать влияние рекреационного потенциала прибрежного морского климата Черноморского побережья Кавказа (Сочи) на функциональные резервы организма обследуемых из регионов с контрастными природно-климатическими характеристиками (Север - Юг)
-
Изучить влияние антропогенно модифицированных факторов морской среды Южного Приаралья на адаптивные реакции организма человека
-
Исследовать динамику резервных возможностей яхтенного экипажа и виндсерфингиста в условиях тесного контакта с факторами морской среды во время автономного плавания по периметру Черного и Эгейского морей
-
Разработать и научно обосновать концептуальную схему основных морфофункциональных характеристик экологического портрета морского адаптивного типа и его модификации в условиях антропоэкологического напряжения
Основные положения, выносимые на защиту.
1 Установленные морфофункциональные различия у жителей прибрежных морских и континентальных регионов детерминированы конкретными экологическими условиями среды постоянного проживания, которые сохраняются при миграции в другие регионы Морфофункциональные особенности экологического портрета морского адаптивного типа обследуемых имеют выраженную географическую приуроченность Имеется достоверная корреляционная зависимость между
уровнем напряжения кардиореспираторной и метаболических систем и индексом «суровости» климата
-
У рекреантов из различных природноклиматических регионов (Север - Юг) в условиях субтропического климата Черноморского побережья Кавказа уровень активации и стабилизации функциональных резервов организма имеет свои особенности У обследуемых из северных регионов наблюдается более значительное и эффективное восстановление уровня функциональных резервов, чем у представителей южных регионов При этом у рекреантов из северных регионов «цена адаптации» более высокая
-
Разработанные уравнения экспертных систем позволяют без предъявления каких-либо тестирующих нагрузок по основным информативным показателям кардиореспираторной и метаболической систем определить уровень физической работоспособности обследуемого Факторами, лимитирующими резервные возможности организма являются повышение уровня систолического давления, снижение проходимости мелких бронхов (напряжение функционирования кардиореспираторной системы), гиперинсулинемия и гипер-р-липопротеидемия (компоненты метаболического синдрома)
-
Увеличение весоростового индекса, уменьшение площади поверхности тела, напряжение кардиореспираторной системы, выраженность переключения энергетического обмена с углеводного типа на липидный (правила Бергмана, Глогера, Робертса) прослеживаются в направлении от тропических широт к внетропическим На эти закономерности, общие для всех адаптивных типов, наслаиваются специфические адаптивные реакции, которые присущи морскому адаптивному типу Это обстоятельство позволяет отнести весоростовой индекс, площадь поверхности тела, а также прогностически значимые показатели газотранспортного и энергетического гомеостаза к морфофункционалъным критериям, характеризующим экологический портрет морского адаптивного типа
-
В экологически неблагоприятных приморских регионах при возрастании антропогенной нагрузки, изменения в функциональных системах можно квалифицировать как отдельную нозологическую единицу -синдром «антропогенного экологического напряжения», ведущими признаками которого являются напряжение функционирования кардиореспираторной и метаболической систем, оксидантный стресс Такое состояние характеризуется преждевременным истощением функциональных резервов жизненно важных систем организма и интенсивной их деградацией, что приводит к болезням адаптации и преждевременному старению Синдром антропогенного экологического напряжения имеет выраженную возрастную зависимость
-
Яхтинг и серфинг - модели тесного контакта с факторами морской среды, обладают существенным рекреационным потенциалом, позволяют более глубоко изучить и расширить представление о динамике формирования экопортрета морского адаптивного типа Возникающие при адаптации к морскому климату приспособительные реакции имеют фазовый
характер и связаны, с одной стороны, с активацией и стабилизацией функциональных резервов, а с другой - наслаиванием на эти процессы более кратковременных эндогенных реакций, связанных с влиянием отдельных возмущающих факторов морской среды
Степень суммарной факторной нагрузки изучаемых показателей на организм виндсерфингиста значительно более выражена по сравнению с яхтенным экипажем, что связано с более тесным контактом с факторами морской среды и психофизиологическим и нейромышечным напряжением, присущими серфингу
Оптимальная адаптация членов яхтенного экипажа и виндсерфингиста к факторам морской среды достигается при наибольшем сходстве морфофизиологических сдвигов с таковыми, которые наблюдаются у коренного населения приморских регионов, и идет в направлении приобретения и формирования у членов экипажа и виндсерфингиста свойств экологического портрета морского адаптивного типа
7 При выполнении экипажем яхты в экстремальных условиях
жизненно необходимой целенаправленной деятельности происходит
синхронизация экстремальными факторами морской среды индивидуальных
циркадианных ритмов и формирование у всего экипажа единого ритма
Степень синхронизации максимальна во время работы яхтенного экипажа в
экстремальных штормовых условиях и практически отсутствует во время
пребывания на берегу Синхронизация биоритмов у обследуемых, как
стрессорно и социально обусловленный фактор, имеет важное адаптивное
значение, способствуя выживанию людей в экстремальных ситуациях
Научная новизна.
8 результате комплексных сравнительно-физиологических
исследований жителей континентальных и прибрежных регионов показана
экологическая детерминированность адаптивных реакций
кардиореспираторной, терморегуляторной и метаболической систем, которые
участвуют в формировании экологического портрета человека морского
адаптивного типа Показано, что адаптация обследуемых из различных
континентальных регионов к факторам морской среды приводит к
специфическим особенностям изменения важнейших показателей изучаемых
систем в направлении, которое характерно для коренного населения
конкретного прибрежного региона
Впервые выявлено, что функциональная организация газотранспортного, температурного и энергетического гомеостаза организма у коренных жителей прибрежных регионов Греции и Камбоджи отличается от организации аналогичных гомеостатических систем у жителей Средней полосы России Основные различия заключаются в угнетении прямых связей температуры тела и показателей сердечно-сосудистой системы, увеличении лабильности показателей проходимости мелких бронхов и сосудистого тонуса, изменении реакции дыхания на действие температурного фактора, степени выраженности оксидантного стресса
В результате проведенных сравнительно-физиологических
исследований впервые показано, что у обследуемых из различных регионов
Южного Приаралья, изменения в функционировании организма зависят от
степени экологического неблагополучия среды обитания Эти изменения
можно квалифицировать как отдельную нозологическую единицу - синдром
«сттропоэкологического напряжения», ведущими признаками, которого
являются хроническая гиперфункция кардиореспираторной и
метаболической систем, наличие компонентов метаболического синдрома Наблюдаемая у этих обследуемых степень снижения уровня функциональных резервов организма находится в прямой зависимости от степени антропогенно обусловленной трансформации приморского климата на резкоконтинентальный и возрастных характеристик
Данные признаки потенцируют болезни адаптации, следствием которых является преждевременное старение
В условиях тесного контакта с факторами морской среды при плавании на яхтах и на виндсерфинге изучена эколого-физиологическая специфика длительного воздействия факторов морской среды на повышение резервных возможностей организма
Дозированный тесный контакт с факторами морской среды повышает эффективность функционирования кардиореспираторной и метаболической систем организма При этом «цена адаптации» значительно выше во время серфинга по сравнению с яхтингом
Установлено, что в условиях действия на организм факторов морской
среды наблюдается повышение потребления организмом кислорода, что
обеспечивается бронходиллатацией, снижением общего периферического
сосудистого сопротивления, улучшением вентиляционно-перфузионных
характеристик Было также отмечено увеличение мощности
антиокислительных систем (АОС) и снижение интенсивности реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ)
Научная новизна защищена патентом и двумя авторскими свидетельствами
Теоретическая и практическая значимость.
Результаты настоящего эколого-физиологического исследования позволили выявить особенности реакций организма к условиям морской среды, что позволяет расширить и далее развивать современные представления о физиологических механизмах адаптации человека к экологическим факторам Полученные результаты вносят определенный вклад в экологическую физиологию, теорию адаптогенеза и позволяют научно обосновать и выделить яхтенную медицину как отдельный самостоятельный раздел морской медицины
Полученные в регионах экологического напряжения физиологические данные популяционных исследований позволили выявить антропогенно обусловленную напряженность функционирования кардиореспираторной системы и наличие компонентов метаболического синдрома, что является
донозологическим и преморбидным фоном для развития дизадаптивных состояний Эти данные могут быть использованы для научно обоснованного планирования мероприятий и своевременной коррекции дизадаптационных состояний, сохранения здоровья, увеличения продолжительности активной жизни населения данных территорий
Разработанное экспертное уравнение с применением кластерного и дискриминантного анализа позволяет без предъявления каких-либо тестирующих нагрузок, по первичным изученным функциональным показателям количественно оценить уровень физической работоспособности исследуемого человека, величину напряжения адаптивных реакций организма и уровень функциональных резервов
Показано, что полученные экспериментальные данные могут быть использованы для разработки критериев оценки оптимальности адаптационного процесса и установления экологического портрета морского адаптивного типа по ограниченному числу морфофизиологических показателей К таким показателям относятся весоростовой индекс, концентрация в крови инсулина и р-липопротеидов, проходимость мелких бронхов, систолическое давление (АДС), выраженность оксидантного стресса и показатель активности регуляторных систем (ПАРС-IARS)
Материалы, впервые полученные в работе, позволяют научно обосновать принципы и методы профилактики нарушений дизадаптационных состояний с помощью рекреации морским климатом средиземноморского и черноморского типа во время яхтинга, виндсерфинга и санаторно-курортного лечения
Полученные данные о повышении функциональных резервов и снижения дизадаптационных проявлений организма человека с помощью дозированного яхтинга используются в Одесском, Севастопольском и Сочинском пароходствах среди плавсостава в реабилитационных и рекреационных целях
Результаты настоящей работы используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами медицинского факультета Российского университета дружбы народов по курсу «нормальная физиология», «медицинская экология» и включены в главы «Практикума по нормальной физиологии»
Апробация работы Материалы диссертации были доложены на
многочисленных научных форумах Международной научно-практической
конференции «Здоровье студентов» Москва, 1999г, Международном
Симпозиуме «Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий»,
Москва 1999г, 31Ше Annual International Meeting of the European Society of
Human Genetics, Genoa, Italy May 23-25, 1999, IV International Conference The
Mediterranean Society of Tumor Markers Oncology The Royal Society of
Medicine London, UK, July 22-24, 2000, American Physiological Society
International Congress, Experimental Biology Section, San Diego, USA, April 15-
18, 2000 Международном симпозиуме «Эколого-физиологические
проблемы адаптации», Москва, 29-31 января 2001 г, Пленарный доклад на
XI международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 27-28 января 2003 г., XI Международной конференции «Новые Медицинские технологии и квантовая медицина», Москва, 24-27 января 2005 года; на VII Международно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке». Москва 23-25 ноября 2006 года; Симпозиум с международным участием "Эколого-физиологические проблемы адаптации", Москва 30-31 января 2007 г. Москва.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 39 печатных работ, в том числе 15 - в журналах, рекомендованных для публикации ВАК, 3 Авторских свидетельства, 1 Патент на изобретение и 4 методических пособия.
Объем и структура диссертации.
