Размещено на http://www.allbest.ru/

Физиологические механизмы антигипокСических и неспецифических защитных реакций у жителей Севера Тюменской области

03.03.01 - физиология

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

соловьева светлана владимировна

Тюмень - 2010

Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный университет Министерства образования науки РФ»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Шалабодов Александр Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Щуров Владимир Алексеевич ФГУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий»

доктор медицинских наук, Сабирьянов Артур Раисович ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»

доктор медицинских наук, профессор Патюков Александр Георгиевич ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия Росздрава»

Ведущая организация: Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург

Защита диссертации состоится «____»_______________2010 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета ДМ 208.079.01. при Федеральном государственном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия имени академика Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» (640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке ФГУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» (640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6)

Автореферат разослан «____»__________________2010 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, д.м.н., профессор Дьячков А.Н.

общая характеристика работы

Актуальность исследования.

Промышленное освоение территории Западно-Сибирского энергетического комплекса в ХХ веке привело к притоку в Тюменскую область большого количества переселенцев из более комфортных по климату регионов Советского Союза. Основное население сосредоточилось в среднем Приобъе (61-60⁰ северной широты). На территории Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО) переселенцы столкнулись с особыми климатическими условиями- пониженная температура, влажность, сила и направление ветра, влияние геомагнитных полей- значительно отличались от аналогичных характеристик прежних мест пребывания. Трудами физиологов, генетиков, врачей и других специалистов было доказано, что под влиянием новых климатических, экономических и социо-культурных факторов произошло формирование новой популяции человека (Казначеев В.П., 1984; Авцын А.П., 1985; Матюхин В.А. с соавт, 1999; Кривощёков С.Г., 2000). Адаптация протекает, как показано многими исследованиями, по антигипоксическому механизму (Захаров Ю.М., 1994; Козырева Т.Ф., 1998). Основные научные наработки носили характер аналитических. Определялись конкретные параметры деятельности систем, органов, метаболических процессов в возрастном, половом, профессиональном, сезонном аспектах с учетом продолжительности жизни на Севере. Этот этап освоения прошёл, «северный стаж» стал постоянным, но интерес к теме только возрастает.

Вместе с тем необходимо комплексное системное изучение исполнительных и регуляторных механизмов, лимитирующих адаптацию. Таким направлением являются исследования СО РАМН и их последователей из научных центров Сибири, реализовавших в своё время программы «Здоровье человека Сибири» и «Вахта». Сформировался геоэкологический и геоэкопатологический подход (Казначеев С.В., 2003; Куликов В.Ю. с соавт., 2006) к оценке здоровья и болезни как многофакторного, многоуровневого состояния, имеющего в основе адаптации гармонию межорганных связей, что становится главным лимитирующим звеном. Исследователи видят в экологических факторах основную причину смертности населения и обосновывают теорию неспецифической биологической усталости, которая близка к теории неспецифической резистентности (Ревич Б.А., 2004).

Проведению работ комплексного характера способствовало кардинальное улучшение материально-технической базы медицинских учреждений, осуществляемое в рамках Национального проекта «Здоровье».

Тюменская медико-биологическая наука внесла существенный вклад в практику и теорию адаптации человека на Севере и в Сибири. П.В. Дунаев, Г.Д. Губин, Н.Ф. Жвавый, В.В. Колпаков, П.Г. Койносов, В.С. Соловьев и другие учёные создали свои научные школы, но исследований в геоэкопатологическом, комплексном направлении мало, хотя они востребованы и актуальны. Первостепенное значение имеют представители трудоспособного населения, которые составляют человеческий компонент производительных сил, обеспечивающих устойчивое развитие тюменского региона и всей страны. физиологический резистентность адаптация

Невозможно в одной работе охватить все механизмы оценки взаимосвязей органов и систем и их регуляции. Поэтому мы поставили цель изучить физиологические характеристики состояния важнейших органов и систем, обеспечивающих неспецифическую резистентность у представителей сформировавшейся новой популяции в состоянии здоровья и дизадаптации в форме дисфункций сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Определить антропометрические параметры и индексы у жителей Ханты-Мансийского автономного округа мужского и женского пола в возрасте 15 лет и старше, здоровых и с дисфункциями дыхательной и сердечно-сосудистой систем и их сочетания.

2. Определить гемодинамические показатели у жителей севера Тюменской области с применение активной ортостатической пробы.

3. Оценить морфо-функциональное состояние правого и левого отделов сердца у жителей ХМАО с помощью эхокардиографического исследования.

4. Определить функциональное состояние системы дыхания по респираторным объёмным и скоростным показателям у обследованных лиц. Оценить антигипоксические пробы ПОВД у жителей ХМАО.

5. Исследовать количественные показатели периферической красной крови. Оценить стрессорные биохимические параметры эритроцитов.

6. Оценить показатели периферической белой крови и проанализировать формулу крови для оценки реакций неспецифической резистентности и стресса у обследованных жителей севера Тюменской области.

7. Оценить качество жизни с помощью опросника SF-36 у здоровых и лиц с дисфункциями сердечно-сосудистой и дыхательной систем- жителей севера Тюменской области.

8. Определить биохимические факторы риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы по содержанию холестерина и глюкозы крови, изучить экологические и социальные факторы риска развития хронических неинфекционных заболеваний у жителей ХМАО.

9. Оценить вероятность развития психосоциального стресса с помощью опросников и метода Ридера у обследованных жителей ХМАО.

10. Проанализировать медико-статистические показатели заболеваемости и смертности, по классам болезней органов кровообращения и дыхания у жителей ХМАО. Оценить эколого-физиологические факторы северных территорий Тюменской области.

Научная новизна.

Расширены и углублены положения теории адаптации человека на Севере.

Впервые проведено комплексное изучение показателей гемодинамики, морфо-функциональные показатели сердца и дыхания и механизмов неспецифической резистентности, обеспечиваемых гематологическими параметрами у представителей новой популяции. Обследованы лица мужского и женского пола в возрасте 15-21 года, родившиеся и постоянно проживающие в Ханты-Мансийском автономном округе, а также работающее население от 22 лет до 60 лет и лица пожилого возраста. Впервые выполнена сравнительная оценка и установлена взаимосвязь физиологических механизмов у здоровых лиц и лиц в состоянии дизадаптаций систем кровообращения и дыхания. Исследовано состояние эхокардиографических показателей в сравнительном аспекте у здоровых лиц и лиц с дисфункциями дыхания и кровообращения, установлено более активное вовлечение в патологический процесс правого желудочка при дисфункции дыхательной системы и её сочетании с дисфункцией сердечно-сосудистой системы в виде увеличения стенок правого желудочка, межжелудочковой перегородки и размера правого желудочка.

У лиц с дисфункцией дыхательной системы в сравнении со здоровыми и лицами с дисфункцией сердечно-сосудистой системы, отмечена большая выраженность изменений скоростных показателей выдоха. Наибольшее снижение ПОС и МОС наблюдалось у лиц пожилого возраста. Впервые параллельно с оценкой состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем оценены гематологические параметры. Показано, что показатели красной крови- содержание гемоглобина и эритроцитов- имеют количественные значения, свидетельствующие об удовлетворительном состоянии адьювантных механизмов. Впервые продемонстрировано устойчивое существование половых различий изученных параметров у лиц групп работоспособного населения, свидетельствующие о большей функциональной нагрузке у мужчин, что позволяет отнести пол к факторам риска адаптации на Севере. Анализ стрессоустойчивости по параметрам лейкоформулы, биохимии эритроцитов проведён наряду с оценкой психофизиологической стрессоустойчивости. Определена психосоматическая природа дизадаптивных изменений у обследованных лиц. Показана высокая возрастная и половая зависимость функциональных показателей организма и качества жизни у здоровых лиц и лиц с дисфункциями основных систем жизнеобеспечения.

Практическая значимость.

Получены данные о функциональном состоянии кардиогемореспираторной системы представителей работоспособного населения и групп, вступающих в трудовой процесс, что позволяет оценить их биологическую и социальную готовность к осуществлению дальнейшего устойчивого развития региона на всём протяжении трудового маршрута и после его окончания- в пожилом возрасте. Показана высокая информативность параллельного изучения комплекса параметров систем кровообращения и дыхания в аспекте обеспечения неспецифической резистентности организма у лиц, постоянно проживающих на Севере. Показано важное значение изучения морфо-функциональных параметров сердца в патогенезе сочетанных патологий органов дыхания и кровообращения. Результаты диссертационного исследования позволяют обоснованно расширять программы обследования, профилактики и реабилитации работоспособного населения ХМАО и других территорий. Существенное снижение оценки качества жизни и стрессоустойчивости у лиц разных возрастных групп позволяет использовать сведения при планировании и осуществлении демографических и социальных программ на Севере. Избранные для изучения морфологические и функциональные показатели состояния организма у здоровых и больных лиц в комплексе могут служить маркерами оценки общей и индивидуальной адаптивности жителей Севера. Подтверждена система природных, биологических и социальных факторов риска в процессе становления популяции человека на севере.

Исследования выполнены в соответствии с научными планами кафедры анатомии и физиологии человека и животных ТюмГУ в рамках исследований по темам: «Физиологические, морфологические и биохимические механизмы формирования популяции человека в Западной Сибири, «Разработка и внедрение системы непрерывного мониторинга и коррекции развития детей», входящей в программу «Интеграция» РАН и МО РФ, в рамках научной деятельности Ханты-Мансийского филиала ЮУНЦ РАМН по теме: «Исследования и разработка новых методов диагностики и лечения сердечно-сосудистых и бронхолёгочных заболеваний на основе эффективной оценки гемодинамических и респираторных процессов при изменении реологических параметров».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Лица, родившиеся и постоянно проживающие на Севере, а также работоспособное население, не менявшее местожительство после приезда на Север от 22 до 40 лет, имеют функциональные параметры кардиогемореспираторной системы, обеспечивающие им эффективное осуществление биологических и социальных функций. Основные дизадаптационные отклонения касаются систем дыхания и кровообращения, что говорит о напряжении и срыве механизмов обеспечения кислородно-энергетического гомеостаза при дисфункциях дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

2. Отклонения большинства изученных параметров кардиогемо-респираторной системы не имеют характера патологических, они близки к пограничным и в суммированном виде при неустойчивой экологической и социальной среде являются показателем общего напряжения резистентности и снижения защитных свойств в зависимости от пола и возраста. Социальные показатели имеют существенную взаимозависимость с состоянием механизмов неспецифической резистентности.

Личный вклад автора

Автором самостоятельно проведен аналитический обзор литературы по изучаемой проблеме, определена цель и задачи исследования. Самостоятельно проведены клиническое и функциональное обследование, анализ медицинской документации, анализ результатов, полученных при лабораторных и функциональных обследованиях и их статистическая обработка. Автор непосредственно принимала участие в сборе и анализе результатов. Доля участия автора в сборе информации - до 100%, в статистической обработке материала и составлении баз данных - до 85%, в обобщении и анализе материала - до 95%.

Публикации и внедрение результатов исследования.

Результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в клиническую практику отделений функциональной диагностики и кардиологии ЗАО МСЧ «Нефтяник», Окружной клинической больницы (г. Сургут), Окружной клинической больницы (г. Ханты-Мансийск), терапевтических отделений Госпиталя ветеранов войн г. Тюмени, Тюменского областного геронтологического центра «Красная гвоздика». Результаты диссертации используются в учебном процессе на кафедре внутренних болезней, поликлинической терапии и семейной медицины ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия Росздрава», кафедре анатомии и физиологии человека и животных ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет МОН РФ».

По материалам диссертации опубликовано 58 научных работ, из них 20 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Результаты диссертационного исследования представлены в монографиях «Физическое здоровье детей Югры» (2007), «Физиологические возрастно-половые особенности физического развития человека» (2007), «Экология человека. Социальная физиология» (2007), «Физиология и патология кровообращения и дыхания у человека на Севере» (2008).

Апробация работы: Основные положения диссертационного исследования доложены и обсуждены на 1 Съезде геронтологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 2001), на 1Х Всероссийском конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2004), Международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы внутренних болезней и липидологии» (Челябинск, 2005), «Крайний Север: особенности труда и социализации человека» (Н-Уренгой, 2008); Всероссийских конференциях «Актуальные проблемы эволюционной и популяционной физиологии человека» (Тюмень, 2004), «Формирование здорового образа жизни» (Тюмень, 2004), «Функциональное состояние и здоровье человека» (Ростов-на-Дону, 2008, 2009), «Человек и Север» (Тюмень, 2009); Съездах ВФО им. И.П. Павлова (Москва, 2005, 2007), Съездах физиологов СНГ (Сочи, 2005, Кишинев, 2008).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 270 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, шести глав результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 391 источник, в том числе 303 на русском и 88 на иностранном языках. Работа иллюстрирована 30 рисунками и 30 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Группы обследованных лиц: практически здоровые лица в возрасте от 15 лет и старше мужского и женского пола, проживающие на территории Ханты-Мансийского автономного округа- Югры Тюменской области и относящиеся к 1 и 2 группам диспансерного наблюдения, имеющие дисфункции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Сроки временной утраты трудоспособности у обследованных не превышали 20 дней в течение 1 года. Общее количество и распределение по возрастным группам представлено на рисунке № 1. Представители 1 и 2 возрастных групп родились на территории Ханты-Мансийского Округа-Югра, представители старших возрастных групп проживали на территории округа более 20 лет. Обследование пациентов проводили на клинических базах юга и севера Тюменской области- Окружной клинической больнице (г. Ханты-Мансийск, г. Сургут), поликлиники МСЧ Сургутнефтегаз (г. Сургут, пос. Барсово), взрослой поликлиники ОКБ № 2 (г. Тюмень), лаборатории эволюционной и популяционной физиологии ТюмГУ (г. Тюмень), лаборатории экологии человека Нижневартовского гуманитарного университета (Нижневартовск).

Критерии включения больных в исследование: 1) добровольное информированное согласие на участие в исследовании; 2) ремиссия хронической патологии более 3-х месяцев, корригируемая традиционными рекомендациями. Критерии исключения из исследования: 1) отказ от сотрудничества с исследователем; 2) острое заболевание и хроническое заболевание в фазе обострения 3) наличие у больных ХОБЛ средней, тяжелой и крайне тяжелой степеней тяжести, АГ II-III степени, ИБС, некоронарогенных заболеваний миокарда.

При обследовании практически здоровых лиц проводилось измерение тотальных размеров тела в соответствии с рекомендациями НИИ возрастной физиологии. При обследовании всех пациентов проводились: анализ медико-статистической документации, комплексное клинико-лабораторное и функциональное обследование. На основании определяемых при осмотре диастолического и систолического артериального давления, частоты сердечных сокращений рассчитывались индексы и коэффициенты (минутный объем кровообращения, пульсовое давление, вегетативный индекс Кердо, «двойное произведение», действительные возрастные нормы дыхания и кровообращения). В качестве нагрузочных проб использовались активная ортостатическая для определения типа реакции сердечно-сосудистой системы на дозированную нагрузку, пробы Генча и Штанге при оценке антигипоксической устойчивости. Динамика активности адаптивного напряжения отслеживалась по ступенчатым сдвигам лейкоцитарной формулы. Психофизиологический статус по опроснику SF-36 и экспресс методу Л. Ридера. Эхокардиографическое обследование проводилось на аппаратах «TOSHIBA» с определением объёмных и размерных показателей (КДР, ТСЛЖ, ИММЖП и т.д.), а так же вычисляемых показателей центральной гемодинамики (ФВ, КДО, КСО, УО). Спирографическое исследование проводилось на Spirosoft SP- 5000 “Fucuda Deushi” c определением и расчетом объёмных и скоростных показателей функции внешнего дыхания (ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1, МОС на уровне 25%, 50%, 75% ФЖЕЛ). Факторы риска хронических неинфекционных заболеваний определяли методом прямого опроса. Результаты исследования подвергнуты статистической обработке на персональном компьютере в ОС Windows XP с помощью программы Microsoft Excel. Количественные признаки представлялись в виде среднего значения (М) и ошибки средней (m). Достоверность различий определяли по t - критерию Стьюдента. Различия считались статистически значимыми при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

1. Состояние антропометрических и респираторных показателей у жителей Севера Тюменской области

1.1. Состояние соматической сферы обследованных жителей севера Тюменской области.

Разработки физического состояния организма представителей новой популяции начаты одновременно с функциональными. К настоящему времени выполнены функциональные исследования, касающиеся прежде всего конституционального направления в онтогенезе (Жвавый Н.Ф., 1992; Койносов П.Г., 1993; Кривощеков С.Г., Гребнева Н.Н., 2001; Щедрина М.Г., 2004; Соколов А.Г., 2005). Влияние опорно-двигательного аппарата на состояние работоспособности рабочих Севере, регуляцию функций показано в работах М.А Медведева, А.М. Уразаева (1998), В.А. Матюхина (1986).

Рис. 1. Группы обследованных.

Вопросы развития в исследованиях выше названные ученые тесно связывают с работами по физиологическим механизмам питания, энергообеспечения организма, терморегуляции, взаимосвязи массы тела и деятельности сердца, легких, процесса обмена веществ и энергии, психофизиологических и психосоциальных реакций. При обследовании исключили лиц, имеющих повреждения или нарушение опорно-двигательного аппарата, значительные препатологические и патологические отклонения массы тела и накопления жировой ткани. Сведения об антропометрических параметрах приводятся в таблицах с респираторными показателями исходя из положения о существенной взаимозависимости в деятельности органов дыхания и мышечной системы. Дополнительно к группе жительниц Севера исследовали группу жительниц города Тюмени с целью определить, насколько отличаются представители более стабильной популяции от представителей нестабильной. Хотя и сама Тюменская городская популяция значительно изменена за время развития нефтегазового комплекса, т.к. миграционное «размывание» сосуществует с ростом населения города за счет прямой и обратной миграции с Севера по причине подготовки и обмена кадров, образовательных потоков.

Как видно из таблиц 1 и 2, достоверное отличие касается лишь первых возрастных групп- подростков и молодых - масса тела и рост жителей севера больше, чем у жителей Тюмени, что отмечалось и ранее выше названными исследователями. У женщин Севера и Юга установлено увеличение массы тела с возрастом. Снижение роста в старших возрастных группах в сочетании с увеличением массы тела связано со снижением физической активности и интенсивности энергетических процессов. Индекс массы тела указан в таблицах с результатами эхокардиографии, так как избыток массы тела является фактором риска развития сердечно-сосудистых патологий. Впрочем, в этом вопросе в последние годы появляются иные точки зрения: дефицит массы тела так же начинает признаваться явлением, негативно влияющим на прогноз течения ИМ.

У женщин старше 60 лет в обоих случаях имеет место избыток массы тела, демонстрируя очевидное наличие распространенного фактора риска. Сходная динамика наблюдалась и в отношении параметров дыхательной системы, зависящих от состояния мышечного аппарата. Таким образом, антропометрические показатели обследованных женщин соответствует сложившимся возрастным характеристикам массы и длины тела. Антропометрические параметры мужчин представлены только для северной популяции. Обращает на себя внимание существенное преобладание цифровых величин мужского организма над женским. Особенно это заметно для представителей трудоспособного возраста. Общебиологическая закономерность преобладания мужских показателей сохраняется и у представителей новой популяции.

При сравнении с общероссийскими нормативами у мужчин Севера наблюдается преобладание в росте в группах 17-21 лет и 22-35 лет. Видимо, здесь имеет место генетически обусловленная ростовая реакция в результате резкой смены среды обитания родителей.

Нельзя исключить и положительного эффекта браков представителей генетически далеких по признакам родителей, включая расовые. Кроме того, дети и подростки пользуются особым вниманием в ХМАО. Существует более 10 программ, направленных на укрепление физического и психического здоровья детей, организовано обязательное питание в школах, создан фонд поколений, накапливающий финансовые средства на счетах детей.

Антропометрические и респираторные показатели практически здоровых женщин Тюмени (М±m) Таблица № 1

Антропометрические и респираторные показатели практически здоровых женщин жительниц Севера (М±m). Таблица № 2

Примечание: достоверность различий показателей по возрасту:* - p<0,05, ** - p<0,01,

Рост массы и длины тела зависит от количества и качества пищи, двигательной активности. Положительные эффекты продемонстрированы в работах Т.А. Чирятьевой (2003); А.Г. Соколова (2005) и др. Индекс массы тела женщин и мужчин находится в пределах удовлетворительных параметров или находится в старших возрастных группах на границе с ожирением. Этот фактор риска, однако, не переводит обследованных в группу с ожирением, что может служить одним из объяснений вполне удовлетворительной работоспособности жителей северной территории.

В результате проведённых исследований можно сделать заключение, что антропометрические показатели обследованных мужчин и женщин имеют биологически закономерные отличия, выражающиеся в преобладании роста и массы тела у мужчин, а так же в увеличении индекса массы тела в старших возрастных группах у мужчин и женщин.

1. 2. Гемодинамические показатели здоровых и лиц, имеющих дисфункции дыхательной и сердечно-сосудистой систем и их сочетание- жителей Севера Тюменской области.

Система кровообращения является составным элементом общей системы адаптации организма, но, в силу высокой реактивности сопровождающей ее частотой сменой ритма сосудистых и сердечных механизмов, подвергается наибольшей нагрузке и раньше других формирует препатологии и патологии (А.П. Авцын, 1985; Б.М. Федоров, 1990; ВНОК, 2004). Наиболее распространенной является артериальная гипертензия, названная эпидемиологами пандемией, поразившей весь мир (Ю.Н. Беленков, 2003; Л.И. Гапон, 2006).

Обследование здоровых мужчин и женщин продемонстрировало наличие общебиологических закономерных возрастных и половых отличий параметров периферической и центральной гемодинамики. Наиболее заметные отличия у мужчин и женщин по ЧСС возникали в трудоспособном возрасте и заключались в более редких сокращениях сердца у мужчин уже в возрасте 22-35. С возрастом разница нарастала. Явление брадикардии обычно свидетельствует об увеличении диастолы и повышении продуктивности работы сердца. У женщин это явление не выражено, полагаем, из-за меньшей массы тела. Значительные индивидуальные отклонения говорят о различных механизмах приспособления сердца у разных людей. С другой стороны, большая вариация обеспечивает широкий диапазон выбора тактики и стратегии организма. Наличие у юношей 1 возрастной группы усредненной величины АДС 120,7±2,56 мм.рт.ст подтверждает выявленную тенденцию на развитие у мужчин, родившихся на Севере, ранних признаков артериальной гипертензии. Превышение АД границ нормы у мужчин старших групп свидетельствует об увеличении функциональной нагрузки на сердце и сосуды. Это подтверждается постепенным ростом периферического сопротивления. Сердечно-сосудистая система многими авторами считается основным стресс-эффектором (Сапов И.А., Новиков В.С., 1984; Кобалава Ж.Д., Гудков К.М., 2002; Бодров В.А., 2006). Для стресса у мужчин характерно развитие катехоламиновой миокардиодистрофии. Однако наши данные не позволяют говорить об этом явлении, несмотря на предпосылки в виде урежения ЧСС.

Рис. 2 Показатели вегетативного индекса Кердо у здоровых, лиц с изолированной и сочетанной сердечно-сосудистой дисфункцией- жителей ХМАО.

Двойное производное указывает на удовлетворительную сохранность сократительной силы сердца. В возрасте старше 60 лет ДП ниже, но АДср говорит о компенсации силы сердечных сокращений за счет сосудистых механизмов. Регуляция, определенная по ВИК, свидетельствует об удовлетворительной системе работы энергозатратных и восстановительных реакций (рис. 2). Гемодинамика женского организма отличается большей частотой сердечных сокращений, меньшим периферическим сопротивлением. Более высокий расчетный МОК может свидетельствовать о качестве начального проявления будущей гипертензии, которая у женщин на Севере имеет более тяжелое течение, чем у мужчин. Общим для мужчин и женщин является незначительное преобладание систолического тонуса у лиц самого старшего возраста. УО и МОК у мужчин выше, чем у женщин. Пограничное диастолическое АД у «старших» женщин не является настораживающим фактором, т.к. находится в рамках возрастной нормы.

Таким образом, исследованные показатели периферической и центральной гемодинамики находятся вблизи верхней границы физиологической возрастной нормы. Более редкая ЧСС у мужчин является адаптивной и свидетельствует о биологически целесообразных механизмах деятельности сердца у жителей, живущих на Севере 30 и более лет.

В следующей серии наблюдений мы исследовали гемодинамику мужчин и женщин, имеющих дисфункцию сердечно-сосудистой системы. Обследовали жителей ХМАО, имеющих АГ 1 степени, которая не исключает полноценного существования, но является фактором риска ухудшения состояния сердца и сосудов. Распространенность АГ в северных поселениях убедительно показано в Сургуте. Симптоматика характеризовалась наличием головных болей и ухудшением состояния в метеокризисные периоды, отмечалось снижение работоспособности. Без субъективных ощущений в некоторых возрастных группах число лиц с систолическим АД выше 130 мм.рт.ст. достигает 29-80%. По данным А.А. Баранова (1996) и В.Н. Катюхина (2000), это явление по своей распространенности превосходит другие территории РФ. Основным симптомом является высокое АД, которое у мужчин преобладает над таковым у женщин и становится фактором риска развития ИМ, ИБС. В отличие от здоровых женщин, у мужчин с сердечно-сосудистой дисфункцией отмечалась тенденция к брадикардии, характерной для здоровых мужчин. Такая своеобразная инверсия параметра, говорит о постоянно идущей перестройке приспособительных механизмов. Наиболее высокие цифры САД у лиц старше 60 лет позволяют считать этот механизм наиболее востребованным и стойким при адаптации к Северу. Параметры МОК у лиц с ССД ниже, чем у здоровых. Высокое периферическое сопротивление у женщин старше 60 лет может быть оценено как одна из предпосылок, объясняющих более частое злокачественное течение гипертонической болезни у женщин на Севере. Выполнение рекомендаций по коррекции образа жизни позволяют организму женщин и мужчин с сердечно-сосудистой дисфункцией успешно функционировать, хотя ряд параметров имеют отклонения и сохраняют высокие значения, что говорит о необходимости коррекции, даже при наличии повышения АД в пределах высокого нормального.

Таким образом, сердечно-сосудистая дисфункция у мужчин и женщин на Севере, при наличии характерных симптомов - повышения ДАД, САД, ОПСС, АДср, отличающихся высокой вариабельностью, не приводят к срыву функциональных систем адаптации и позволяет осуществлять жизненные функции социального и биологического содержания.

Среди обследованных жителей севера, имелись две группы лиц, имеющие сочетание дисфункций дыхательной и сердечно-сосудистой систем (табл. 3).

Сочетание данных дисфункций, тем ни менее позволяет больных выполнять работу в соответствии с социальными и биологическими мотивациями.

Физиологические параметры существенно отличаются лишь по ряду признаков. У женщин старше 21 года отмечались существенные отличия в сравнении с нормой по данным периферической гемодинамики: САД, ДАД, АДср, ДП - были выше. Другие показатели существенно не отличались. В сравнении с мужчинами у женщин данной группы отмечались более высокие цифры АД в старших возрастных группах, более высокое ДП. Можно полагать, что у женщин присоединение воспаления дыхательных путей мобилизовало для компенсации кислородного режима механизмы кровообращения. Хронотропная реакция проявляется у мужчин и женщин повышением ЧСС.

Примечание: достоверность различий показателей по возрасту:* - p<0,05, ** - p<0,01.

Гемодинамические показатели мужчин, имеющих дисфункции дыхательной и сердечно-сосудистой систем (М±m) Таблица № 3

Регуляторные механизмы по величинам ВИК были близки к нормальным, с большей встречаемостью парасимпатикотонии (рис. 2). У мужчин и женщин было более высоким АДср, что может быть свидетельством более активного участия других сосудистых механизмов и изменения кровообращения в легких.

2. Состояние показателей респираторной функции у здоровых и лиц, имеющих дисфункции сердечно-сосудистой и дыхательной систем-жителей севера Тюменской области.

Дыхательные пути являются единственным существенным путем поступления кислорода в организм человека, а поэтому физиология дыхания до сих пор привлекает внимание исследователей (Береснев И.С., Ноздрачев А.Д. 2001; Иржак Л.И. 2001; Исаев Г.Г 2005; Шишкин Г.С. 2006). В большой степени это объясняется широким распространением ХОБЛ. Считается, что на ХОБЛ приходится до 90% хронических патологий органов дыхания. Данная патология занимает первое место среди причин потери трудоспособности (Н.С. Антонов с соавт. 1998; В.В. Гафаров с соавт. 2000). Возрастные аспекты бронхо-легочных расстройств так же начинают привлекать большее внимание (Болотнова Т.В. 1995; Гафаров В.В. 2000; Куимова Ж.В. 2003). Изучение патологий дыхательной и сердечно-сосудистой систем малой выраженности позволяет на этапах возникновения болезней разработать клинические и профилактические мероприятия и предупредить переход в более тяжелые степени патологий. В ходе изучения адаптации человека в Тюменском регионе часто используются методы донозологической диагностики, представляющие собой многопараметрное обследование физиологии, морфологии, биохимии и психофизиологии пациента.

Представлены данные об основных объемных и скоростных характеристиках респирации. У жительниц Тюмени наблюдалось некоторое преобладание ЖЕЛ над данными лиц мужского пола, начиная с возраста 17-21 год. Более низкие цифры ЖЕЛ описывались и ранее у северянок (Авцын А.П., 1985) как защитная реакция на холодный воздух. Объемные параметры- дыхательные и резервные объемы- находились в границах незначительно более низких для принятых в РФ возрастных норм. Возрастная динамика заключается в достижении максимума показателей в 17-21 лет и 22-35 лет с последующим снижением. Характер ФЖЕЛ совпадает с физиологически закономерной и наиболее общей реакцией. Скоростные показатели выдоха так же имеют возрастную динамику и носят закономерный характер. ОФВ 1 максимальный у более молодых. Снижение частоты дыхания у женщин самой старшей группы предполагает меньшее обеспечение организма кислородом при меньшей потребности у пожилых. У жительниц Тюмени ОФВ 1 ниже, чем у северянок, что может быть связано с меньшим напряжением кислородного обмена и вентиляционными усилиями дыхательной мускулатуры. Скорость движения воздуха по бронхам различного калибра носит морфологически зависимый характер и говорит об удовлетворительной проходимости всех уровней бронхиального дерева: в крупных (МОС 25) бронхах скорость больше.

Таким образом, показатели респираторной функции у обследованных женщин имеют однонаправленную возрастную динамику, но у жительниц Севера Тюменской области вентиляционная активность выше.

У мужчин мы так же наблюдали возрастную динамику скоростных и объемных параметров, но объемные были достоверно выше, чем у женщин, что связано с большей интенсивностью метаболических потребностей профессионального характера. У мужчин в большинстве случаев частота дыхания выше, как и РО и ДО. Особенно существенно преобладание у мужчин в ФЖЕЛ. Это явление носит достоверный характер и объясняется анатомическими различиями размеров бронхов. Существенное снижение показателей после 60 лет может быть связано с уходом людей на пенсию и уменьшением трудовых нагрузок. Общая функциональная способность вполне удовлетворительная и соответствует возрастным потребностям. Более 70% взрослых мужчин и 48% женщин курят и умеренно употребляют алкоголь, однако эти факторы риска на фоне общего набора природных и социальных факторов не вызывают значительных отличий от нормы.

При обследовании лиц, имеющих дисфункцию дыхательной системы использовали рекомендации GOLD. Клинические признаки дисфункции проявлялись дыхательным дискомфортом, кашлем, выделением незначительного количества слизистой мокроты, одышкой при значительно выраженной физической нагрузке (Соколов Е.И., 2000).

У женщин, имеющих дисфункцию дыхательной системы, определение антропометрических параметров не выявило сколь-либо значимых различий от здоровых за исключением достоверно меньшей массы тела у подростков и лиц старше 60 лет. В группах 22-35 и 36-60 лет у больных была выше ЖЕЛ, а также разница между ЖЕЛ и ФЖЕЛ, видимо, компенсаторного характера. Более низкие цифры у больных имел ОФВ 1 - 1,75 л/с; 2,89 л/с- у здоровых. В скоростных характеристиках наблюдали более быстрое движение воздуха в крупных и значительное снижение скорости в более мелких бронхах, свидетельствующее о том, что и при малой симптоматике в структуре дыхательных путей происходят морфологические сдвиги, приводящие к затруднению тока воздуха.

Возрастная динамика у лиц с дыхательной дисфункцией совпадает с динамикой у здоровых. Тем ни менее, осуществление биологических и социальных функций происходит в полном объеме.

У лиц пожилого возраста объемные и скоростные показатели ниже, чем у представителей всех возрастных групп. Наиболее это выражено в крупных бронхах. У мужчин, имеющих дисфункцию дыхательной системы, по сравнению со здоровыми снижен резервный объем и в меньшей мере- дыхательный. Значительная разница ЖЕЛ и ФЖЕЛ отмечена у мужчин 36-60 лет (рис. 3).

Рис. 3. Показатели респираторной функции у мужчин больных ХОБЛ.

Скоростные параметры свидетельствуют о достаточной сохранности резервов, т.к., они мало отличаются от таковых у здоровых. Можно лишь отметить снижение МОС₇₅ у мужчин старших групп, что говорит о развивающихся обструктивных процессах в мелких бронхах.

Таким образом, дыхательная функция у здоровых и лиц с дисфункцией респираторного тракта имеет достаточный резерв. У мужчин с дыхательной дисфункцией имеет место снижение проходимости мелких бронхов. Возрастные отличия сохраняют динамику, объясняющуюся биологическими различиями в удовлетворении метаболических и ростовых процессов.

3. Результаты эхокардиографических исследований.

Эхокардиография вошла в число наиболее объективных, распространенных неинвазивных методов изучения функции сердца параллельно с внедрением в практику других способов ультразвуковой дополнительной диагностики (Степанов В.А., Пузырёв К.В., 1998; Карпов Р.С., 2001; Рязанов А.С., 2004). Активное оснащение передовой медицинской техникой учреждений Тюменской области, в процессе реализации Национального проекта «Здоровье», в том числе северных округов, позволило углубить исследования физиологии и патологии органов и систем, лимитирующих успешность адаптации человека на Севере и являющихся наиболее частыми объектами экопатологий- сердца и легких. В наших данных, представленных в таблицах, полученных при обследовании здоровых мужчин и женщин, приведены параметры и ряд расчетных индексов. Данные юношеской ЭХО-КГ интересны с позиций становления физиологии и морфологии сердца. У лиц мужского пола 1 и 2 возрастных групп большинство изученных показателей достоверно выше, чем у представителей женского пола. В то же время они не выходят за рамки принятых в кардиологии нормативов. При сравнении данных мужчин и женщин в 3-5 возрастных группах жителей Приобья отмечалось преобладание показателей у мужчин. Исследуя морфо-функциональные характеристики сердца лиц пожилого возраста, мы отметили некоторое снижение функциональных индексов, а также толщины миокарда правого желудочка, ЗСЛЖ у мужчин. У женщин этого явления не было, что может быть свидетельством в пользу большего напряжения деятельности сердца у мужчин. Максимальные параметры ЭХО-КГ для левого и правого отделов сердца имели место в возрасте 22-35 лет и 36-60 лет, что совпадает с периодами наиболее активной трудовой и социальной деятельности человека. ИМТ не носит экстремального характера, что может быть одной из причин успешного функционирования сердца у обследованных. Наши данные близки к полученным врачами-кардиологами и другими специалистами терапевтических направлений при массовых и специальных исследованиях взрослых жителей Тюмени и других городов, что говорит о формировании регионального стереотипа функциональной морфологии сердца. Параметры объема и размеров ЛЖ и ЛП были выше, чем аналогичные показатели правых отделов, хотя в ряде случаев они довольно близки, так как адаптивное напряжение охватывает и большой, и малый круги кровообращения у здоровых северян. Увеличение кислородного запроса и изменение выше указанных показателей ЭХО-КГ стало более заметным у лиц с дисфункцией сердечно-сосудистой системы (рис. 4).

Рис. 4. Параметры Эхо-КГ у лиц мужского пола с сердечно-сосудистой дисфункцией, жителей ХМАО.

Возрастная и половая динамика ЭхоКГ- показателей в целом сохранилась, но произошло достоверное увеличение размерных и объемных величин ЛЖ, ЛП, ПЖ: гипертензия большого круга и гипертрофия левого желудочка не достигли значительного развития, но появление одного из факторов риска развития ИБС- ГЛЖ- свидетельствует о наступающем перенапряжении важнейшего антигипоксического механизма. Изменения касаются в первую очередь левого желудочка, что соответствует данным других авторов, так как распространённость психосоциального стресса в последние 15-20 лет и совпадение этого явления с ростом сердечно-сосудистой патологии стали причиной падения трудового потенциала населения в целом (Богданов А.Н., 1997; Катюхин В.Н., 2000).

Сочетание дисфункций привело к достоверному увеличению размеров правых отделов сердца. Явление гипертензии малого круга признано всеми исследователями бронхо-легочной патологии. Но в условиях постоянной гипоксии легкое, которое не является эффектором стрессорного механизма, оказывается в центре развития системы компенсации кислородной недостаточности, обогащение крови кислородом более интенсивно происходит включением физиологического механизма повышенной аэрации крови, осуществляемого большим объёмом и силой сокращений правого желудочка. При сравнении данных здоровых и больных обследованных мы смогли установить активное развитие компенсаторных морфологических и физиологических показателей мужчин и женщин, позволяющих им длительное время сохранять кислородно-энергетический гомеостаз.

Таким образом, эхокардиографические данные указывают на активное включение морфологических и функциональных показателей сердца в приспособление организма к условиям Севера. Активность левого и правого отделов сердца неодинакова: увеличение функции и размеров правого достоверно в условиях дыхательной дисфункции и её сочетании с дисфункцией сердечно-сосудистой системы, левый активируется при всех видах исследованных дисфункций.

4. Показатели белой крови и реакции неспецифической резистентности.

Лейкоцитарный росток обеспечивает большую и значительную часть механизмов адаптации и сопротивления экопатологическим агентам среды с помощью доиммунных систем и лимфоцитарного иммунитета (И.А. Сапов, В.С. Новиков, 1984; А.П. Авцын, 1985; Ю.М. Захаров, 1994; В.Ю. Куликов, 1995; Д.Н. Маянский с соавт., 2004; В.А. Черешнев с соавт., 2004; Н.В. Козявина, 2007). Несмотря на большой и постоянный интерес к исследованию крови, как дополнительному диагностическому методу в оценке состояния человека на Севере, комплексных исследований пока мало.

Рис.5. Показатели состояния неспецифической резистентности у практически здоровых (%)

В наших наблюдениях лейкоцитарная формула и параметры функциональной активности нейтрофилов были близки к таковым у жителей средней полосы. Характерной чертой явилось довольно стабильное общее количество клеток, которое у северянок обычно ниже.

Рис. 6. Показатели состояния неспецифической резистентности у лиц с дыхательной дисфункцией (%)

Рис. 7. Показатели состояния неспецифической резистентности при наличии сердечно-сосудистой дисфункции (%)

Рис. 8. Показатели состояния неспецифической резистентности при сочетании дисфункций сердечно-сосудистой и дыхательной систем (%)

Лейкоцитарная формула демонстрировала постепенное возрастное увеличение числа сегментоядерных нейтрорфилов и снижение- числа лимфоцитов, а также повышение функциональной активности клеток от подросткового возраста к старшим возрастным группам. Числовые параметры содержания лейкоцитов по предложению Л.Х. Гаркави и соавторов (1979, 1996) давно и активно используются для оценки уровней неспецифической резистентности у человека. Выделенные ею реакции тренировки (РТ), спокойной (РСА) и повышенной активации (РПА), переактивации (ПА), острого (ОС) и хронического (ХС) стресса отражают многочисленные нейрогуморальные, гормональные, метаболические и другие вегетативные стадийные сдвиги в организме при воздействии раздражителей различной силы. В наших исследования преобладали у здоровых людей РСА и РПА. Реакции хронического стресса и переактивации были редки и вызывались, на наш взгляд, постоянным воздействием климатических факторов (рис. 5). Дыхательная дисфункция сопровождалась у мужчин и женщин повышением числа лейкоцитов, вызванным воспалительным процессом. Отмечался рост СОЭ и усиление продукции лейкоцитов. Основное увеличение коснулось числа палочкоядерных нейтрофилов, эозинофилов. Число лимфоцитов снизилось. Палочкоядерные нейтрофилы богаты миелопероксидазой- универсальным литическим гемопротеидом (Д.Н. Маянский, 1973), поэтому увеличение их числа можно считать благоприятным признаком. Повысилась активность лейкоцитов по фагоцитарным и метаболическим показателям. Произошла смена реакций неспецифической резистентности: увеличилось число реакций тренировки, которые обычно свидетельствуют о подготовке организма к перестройке реактивности или уже идущих процессах настройки к воздействию новых, или усилению влияния неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды (Л.Х. Гаркави, 1996).

В числе реакций у лиц молодого и зрелого возраста увеличилось количество реакций хронического стресса и переактиваций. Кроме того, у нескольких мужчин и женщин имел место острый стресс, что свидетельствует о высокой стрессогенности воспаления легких у обследованных жителей. Общее количество этих реакций невелико, но для характеристики степени активности механизмов компенсации и защиты имеет важное значение, так как говорит о наличии достаточных резервов организма. У лиц с сердечно-сосудистой дисфункцией в сравнении со здоровыми повысилось число реакций тренировки, а количество других реакций по выраженности близко к тем, что наблюдались у лиц с дисфункцией дыхательной системы (рис. 6). По нашему мнению, этот факт является подтверждением неспецифичности реакций организма, так как они были вызваны другой причиной. Сходство реакций может быть связано и с тем, что вся стратегия организма во время адаптации на Севере направлена на компенсацию гипоксии и на защиту организма от её негативных разнообразных эффектов. Этим же мы объясняем увеличение активности нейтрофилов, которые играют в организме многофакторную функцию, включая антистрессорные, активацию лимфоцитарного иммунитета, и являются рабочим механизмом иммунной защиты. Сочетание дисфункций не демонстрирует сколь-нибудь значительных отличий в развитии реакций белой крови на комплекс природных, антропогенных и психосоциальных факторов, вызывающих стрессорный стандартный ответ в параллельном включении большинства висцеральных систем организма (рис. 8). Основным отличием формулы является увеличение количества сегментоядерных нейтрофилов, снижение содержания лимфоцитов и макрофагов. Перераспределение клеток крови при стрессорных состояниях отмечалось большинством исследователей (Н.А. Федоров, 1986; Ю.М. Захаров, 1994; В.А. Черешнев, 2004). В последней работе, в частности, делается заключение об участии в реакции на гипоксию механизмов перехода лимфоцитов в костный мозг, а нейтрофилов- в ткани. Не исключено, что стереотипный ответ имел место и в нашем случае. Реакции тренировки по-прежнему встречались в большом количестве, больше стало реакций переактивации, говорящих о перенапряжении функции костного мозга. Число стрессорных острых реакций стало меньше, хронических- сохранилось почти на прежнем уровне.

Таким образом, участие белой крови в приспособлении организмов обследованных мужчин и женщин носит многогранный характер, заключающийся в активации неспецифической защиты, усилении метаболических реакций фагоцитов. Различия в состоянии реактивности системы в условиях патологий заключались в следующем. У лиц с дыхательной дисфункцией имел место ответ, близкий к воспалительному. Существенных возрастных отличий в основной направленности функциональных сдвигов механизмов белой крови и неспецифической резистентности не выявилось. Биологическая целесообразность соответствует адаптационно-приспособительной направленности.