Delist.ru

Эколого-физиологические особенности реакции организма человека при адаптации к факторам морской среды (17.08.2007)

Автор: Шастун Сергей Антонович

Разработать и научно обосновать концептуальную схему основных морфофункциональных характеристик экологического портрета морского адаптивного типа и его модификации в условиях антроэпоэкологическо напряжения.

Основные положения, выносимые на защиту.

Установленные морфофункциональные различия у жителей прибрежных морских и континентальных регионов детерминированы конкретными экологическими условиями среды постоянного проживания и 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 происходит активация и стабилизация функциональных резервов, однако у обследуемых из северных регионов 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-?-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) прослеживается 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 морфофункциональным критериям экологического портрета 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 инволюцией, которая 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 значительно более выражена по сравнению с яхтенным экипажем, что связано с более тесным контактом с факторами морской среды и специфическими дополнительными факторами, 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.

При выполнении экипажем яхты в экстремальных условиях жизненно необходимой целенаправленной деятельности происходит захватывание социальными датчиками индивидуального циркадианного ритма и формирование у всего экипажа единого синхронизированного ритма. Степень синхронизации максимальна во время работы яхтенного экипажа в экстремальных штормовых условиях максимальна 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.

В результате в комплексных сравнительно-физиологических исследованиях 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 кардиореспираторной, терморегуляторной и систем метаболизма в направлении, характерного 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 «антропоэкологического 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 выраженности антропогенных факторов, антропогенно обусловленной трансформации приморского климата на резкоконтинентальный и возрастных характеристик.

Данные признаки потенцируют болезни адаптации, следствием которых является преждевременное старение.

Показано, что 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. Показано, что 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 обеспечивается бронходиллатацией, снижением общего периферического сосудистого сопротивления, улучшением перфузии легочных капилляров. Было также отмечено увеличение мощности антиокислительных систем (АОС) и снижение интенсивности реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ).

Теоретическая и практическая значимость.

Результаты настоящего эколого-физиологического исследования позволили выявить сравнительные особенности реакций организма к различным условиям морской среды, что позволяет расширить и далее развивать современные представления о физиологических механизмах адаптации человека к факторам морской среды. 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 оптимального адаптационного процесса и установлению экологического портрета морского адаптивного типа по ограниченному числу морфофизиологических показателей. К таким показателям относятся: весоростовой индекс, концентрация в крови инсулина и липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), проходимость мелких бронхов, систолическое давление (АДС), выраженность оксидантного стресса и показатель активности регуляторных систем (ПАРС).

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 оптимизировать использование рекреационных ресурсов морского климата для повышения функциональных резервов.

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 89 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.

Диссертация изложена на (252) страницах и состоит из введения, главы материалов и методов работы, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована (26) рисунками и (25) таблицами. Список литературы состоит из (113) отечественных и (94) иностранных источника.

Материал и методы исследований.

Выбор методов и организация исследований обуславливались поставленной целью и задачами работы. В экспедиционных условиях были проведены 4 серии исследований.

Рис. 1. Географическое положение регионов, где проводили эколого-физиологические исследования.

Общая характеристика и объём и методы исследований представлены в табл.1.

Антропометрические показатели измерялись по Международным стандартам, одобренным Международным комитетом по стандартизации тестов физической пригодности (Зациорский В.М., 1979).

Решение поставленных задач вызывало необходимость применения современных комплексных методик, основанных на скрининговой оценке функциональных резервов организма, особенностей функционирования кардиореспираторной и метаболической систем.

Функцию внешнего дыхания исследовали на компьютерном спирографе Pneumoscreen II/1 Model 84 фирмы Erich Jaeger (Германия).

В ходе исследования определялись абсолютные значения показателей внешнего дыхания и их отношение к среднестатистической норме, выраженной в процентах (по Knudson 1984).

Таблица 1.

Общая характеристика, объем и методы исследований.

№п/ Направления исследований Кол-во

загрузка...