Введение к работе
Актуальность проблемы.
Взаимосвязи человека с окружающей его природой, производственной и социальной средой становятся все более обширными, более сложными, более тесными и более драматическими по своим возможным опасностям и последствиям. У современного человека нет согласия ни с самим собой, ни со средой обитания Следствием этого является то, что под угрозу поставлено не только качество жизни, но и сама жизнь. В этих условиях особенно актуальной стала проблема определения экологических детерминант здоровья. Согласно современным представлениям процессы функционирования и адаптации организма к окружающим условиям среды обитания в большей степени определяются биогеохимическими и геохимическими факторами, эколого-физиологические механизмы'адаптации к которым пока мало изучены.
Доказано, что от химического элементного состава среды обитания зависит морфологическая и физиологическая изменчивость организмов, размножение, рост и развитие. Нарушение баланса химических элементов в среде, как это происходит в антропогенных биогеохимических провинциях, вызывает тяжелые патологические изменения в организме детей и взрослых (В.И.Вернадский, 1927, 1935, 1960; А.П. Виноградов, 1932, 1952; В.В.Ковальский 1952, 1979; Д.П.Малюга, 1952; А.О.Войнар, 1960; Я.В.Пейве, 1956; Ф.Я.Берёнштейн, 1966; А.И.Венчиков, 1978; P.S.Agget 1987; Н.П.Литвинов, 1991; C.R.Buncher et al, 1991; АЛ.Авцьш, А.А.Жаворонков с соавт., 1991; Т.Б.Сирота с соавт., 1992; Л.Л.Малышева, 1995; Н.А.Агаджанян с соавт., 1994, 1997 и др.). Установлено, химические поллютанты особую опасность представляют для детского организма в силу морфофункциональной незрелости его систем и органов, а значит высокой степени ранимости, и повышенной чувствительности к различного рода ксенобиотикам - биологическим, химическим, радиационным! Вместе с. этим, многие микпочгтементозы человека еще не изучены, до настоящего времени недооценивается химический экопатогенный риск, осведомленность врачей по данной проблеме недостаточна. Экология детского возраста пребывает в стадии начальной разработки, накопленные данные не дают всестороннего понимания механизмов и закономерностей формирования реакций, поведения и нарушений, возникающих в растущем организме на аномальный химический состав природной среды, измененной техногенной деятельностью человека.
Комплексные исследования, посвященные условно здоровой части детской популяции антропогенной биогеохимической провинции Восточ-
ного Казахстана отсутствуют, хотя известно, что основы здоровья каждого поколения закладываются в детском возрасте. Детский организм является "маркером" повышенной чувствительности к ксенобиотикам (Ю.Е.Вельтищев, 1994) и реакции его на загрязнение среды могут определять новые тенденции в предотвращении экологического коллапса. Вместе с этим, среднепопуляционные показатели здоровья уже утратили свое значение. Возникла необходимость располагать региональными нормативами состояния здоровья и дифференцированно подходить к его оценке. В связи с этим, более важным на данном этапе развития экологии детей является "биологический функциональный мониторинг и выявление детей с повышенной чувствительностью к химическим агентам" среды. С этих позиций актуальным является исследование комплексного влияния антропогенных факторов полиметаллической биогеохимической провинции Восточного Казахстана на растущий организм. Цель исследования.
Изучить влияние экологических факторов антропогенной биогеохимической провинции Восточного Казахстана на морфофизиологические показатели различных возрастных групп населения этого региона.
Задачи исследования. Изучить климатогеографические и экологические особенности Восточного Казахстана и определить значимость биогеохимических условий среды обитания для функционального состояния организма; в Провести научный поиск современных подходов к интегративной
оценке здоровья растущего организма; в Выявить региональные особенности состава микроэлементов и их влияние на важнейшие физиологические системы растущего организма; И Провести сравнительное изучение адаптационных реакций у жителей
разных регионов Восточного Казахстана; В Дать оценку влияния различных временных характеристик (суточные,
недельные и сезонные) на процессы адаптации и здоровье населения; В Оценить риск антропогенных факторов для растущего организма и его адаптационных резервов и выработать критерии для выявления чувствительных возрастных периодов и групп повышенного риска среди населения.
Научная новизна.
Новыми являются установленные особенности соматической структуры детской популяции, уровень физического развития и наиболее чувствительные возрастные периоды. Определены характер умственной работо-
способности и показатели адаптивности в процессе учебной деятельности у детей и студентов, специфика скоростных реакций и сравнительная оценка временных характеристик на процессы адаптации.
Впервые установлено снижение функциональных резервов целостного организма в условиях производственной среды и вне её, выработаны критерии для выявления групп повышенного риска среди населения.
Новым является физиолого-биогеохимическое обоснование подходов к комплексному анализу взаимодействия в системе "человек-среда обитания" и их апробация в сравнительных исследованиях.
Впервые на большом фактическом материале исследований, охватывающих разные возрастно-половые группы людей и разные сезоны года, показано, что антропогенные факторы модулируют психосоматический статус детей и взрослых. Реакция организма на специфические антропогенные воздействия определяется совокупным действием химических элементов в разных регионах Восточного Казахстана. Усиление или ослабление проявления реакций зависит от негативных последствий техногенного загрязнения конкретного экологического пространства.
Теоретическое и практическое значение работы.
Теоретическое значение результатов настоящего исследования состоит в комплексном анализе показателей здоровья растущего организма. Реагирование функциональных гомсостатических систем зависит от экологических факторов антропогенной биогеохимической провинции.
Практическое значение выполненных исследований состоит прежде всего в том, что полученные результаты позволяют глубже понять механизмы и закономерности формирования реакций и нарушений, возникающих в растущем организме под действием химических поллю-тантов и проводить опережающую корректировку по оздоровлению детских коллективов в разные возрастные периоды.
Установленные региональные нормативы некоторых физиологических характеристик явились основой для экологического мониторинга природных условий конкретного региона и могут быть использованы оценки риска и прогнозирования функциональных нарушений бронхолё-гочной и сердечно-сосудистой систем у рабочих в условиях химико-производственной среды.
Созданная машинная база данных о специфике антропогенного воздействия используется органами здравоохранения для поиска способов физиолого-гигиенической коррекции здоровья детской популяции.
Выявленные ритмы психофизиологического состояния у детей школьного возраста и студентов могут быть использованы органами
системы образования в целях оптимизации учебно-воспитательной работы. Материалы исследований используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по предметам физиологического цикла ("Нормальная физиология", "Возрастная физиология", "Физиология человека", "Спортивная физиология", "Экология человека", "Психофизиология" и "Валеология").
Результаты комплексных эколого-физиологических исследований на основании анализа обширных экспериментальных данных о здоровье населения Восточного Казахстана могут служить основой для картирования в зависимости от экологического состояния его территорий.
Полученные индивидуально-типологические и популяционные данные могут быть использованы для профориентации, прогнозирования и профотбора, а также при разработке и реализации государственных медико-биологических и социальных программ регионального и республиканского значения и для обоснования и прогнозирования зон чрезвычайно опасных для здоровья человека.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Приобретением эволюции, наиболее полно отражающем климато-географические и социальные условия жизни ребенка, является гетерогенность популяции по соматотипу и уровню физического развития. Неодинаковость восприимчивости организма к внешним воздействиям зависит от меры его соматотипической "защищенности" или наоборот, ослаблен-ности. Оценка взаимодействия в системе "человек-среда обитания" в этих условиях базируется на необходимости определения физиологического статуса и рамок гомеостатического регулирования организма.
-
Адаптация к конкретным условиям чрезвычайно опасным для здоровья человека протекает на фоне возрастания частоты крайних физиологических вариантов, астенизации детских популяций, нарастающего утомлений к процессе уметенной работоспособности обучающихся, па-пряжения механизмов адаптации и снижения функциональных резервов кардиореспираторной системы.
-
В условиях редкоземельного производства сезонные особенности кардиореспираторной системы характеризуются повышением ее эффективности в летний период с однонаправленными изменениями показателей бронхиальной проходимости и газообмена.
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены на V Республиканской расширенной научной конференции по проблемам высшей нервной дея-
тельности (Кутаиси, 1984), на І - III съездах физиологов Казахстана (Алма-Ата, 1988); Караганда, 1992; Алматы, 1995), Всесоюзной конференции (М. - Усть-Каменогорск, 1990), I съезд физиологов Средней Азии и Казахстана (Душанбе, 1991), научно-практической конференции "Биолого-гигиеническое обеспечение процесса обучения и воспитания учащихся" (Коломна, 1992), II съезде физиологов Туркменистана (Ашхабад, 1992), VTI Всероссийском симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (М., 1994), Американо-Казахстанском совещании "Окружающая среда - Горячие точки - Здоровье человека" (Алматы, 1995), Международном экологическом конгрессе "Человек - Природа - технология - Экономика" (Акмола, 1996), I Международном конгрессе по интегра-тивной медицине (Кипр, 1997).
Диссертация выполнена в соответствии с планом НИР HAH РК и Министерства науки и новых технологий, Гос.НИИТИ №0196РК00078; в рамках региональной государственной, программы - "Разработка экоитг-формационной системы Восточно-Казахстанской области: оптимизация информационного насыщения на основе комплексного экологического обследования" (Москва - Усть-Каменогорск, 1992), по заданию Горисполкома г.Усть-Каменогорска, Облздрава, МСЧ-2 и ведущих предприятий загрязнителей.
Результаты исследования внедрены в Облздраве и МСЧ-2 (машинная база данных), экоэкспертизой Верховного Совета СССР для обоснования г.Усть-Каменогорска (в том числе) зоной экологического бедствия, в педагогический процесс Восточно-Казахстанского государственного университета. По теме исследования получено 2 сертификата (Алматы, 1995г.; Пафос - Кипр, 1997г.).
Публикации.
По материалам исследования опубликовано 33 печатных работы, в том числе в зарубежных и академических изданиях.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка используемой литературы. Работа изложена на 305 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками и сопровождается 46 таблицами. Список литературы содержит 230 отечественных и 92 иностранных авторов.