3.1.3. Тема: «Физиолого-биохимические взаимосвязи в сезонных циклах у человека на Севере».
№ ГР 01.2.007 01808 (2007-2009 гг.)
Научный руководитель д.м.н. Бойко Е.Р.
Выполненные этапы:
Проведен анализ адаптивных реакций систем организма человека на контрастные температуры и фотопериодику в условиях Севера.
Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта:
При изучении уровня артериального давления (АД) у 1059 практически здоровых людей, постоянно проживающих на территории европейского Севера с 60о по 70о (с.ш.) и 50о-65о восточной долготы выявлено, что систолическое и диастолическое артериальное давление у мужчин, проживающих в условиях европейского Севера, выше, чем у жителей более комфортного климата начиная с возрастных групп 20-29 лет, а у женщин – с 30-39 лет. Сочетание инволютивных изменений функционального состояния организма и адаптивных реакций к условиям холодного климата приводит к более раннему возрастному нарастанию уровня артериального давления у жителей Севера (д.б.н. Евдокимов В.Г., к.б.н. Варламова Н.Г.).
В рамках проекта «Марс-500» проведена оценка донозологического состояния организма по показателю активности регуляторных систем (ПАРС) у 20 сыктывкарских испытателей - мужчин 25-50 лет в период с апреля по июль. В ходе комплексной оценки вариабельности сердечного ритма ПАРС рассчитан в баллах (от 1 до 10) по специальному алгоритму, учитывающему статистические показатели, гистограмму и данные спектрального анализа кардиоинтервалов. В донозологической диагностике выделяют четыре степени адаптации организма: удовлетворительную адаптацию (физиологическая норма) (ПАРС = 1-3), состояние напряжения механизмов адаптации (донозологические состояния) (ПАРС = 4-5), неудовлетворительную адаптацию (преморбидные состояния) (ПАРС = 6-7) и нарушение механизмов адаптации (наличие признаков патологии) (ПАРС = 8-10). В апреле у половины испытателей наблюдалось выраженное напряжение или перенапряжение регуляторных систем. В мае отмечено наибольшее (55,5%), а в июне – наименьшее (12,0%) число лиц с функциональным напряжением. Количество испытателей с преморбидными состояниями в эти месяцы имеет обратное распределение: 5,5% и 35,0% соответственно. В апреле и июле отмечается равное число лиц с донозологическими и с нормальными физиологическими состояниями. Однако в июле по сравнению с апрелем было меньше испытателей с преморбидными состояниями. Лиц с нарушенными механизмами адаптации в ходе данного обследования не обнаружено. Таким образом, в ходе 105-суточного наблюдения за группой северян мужского пола 25-50 лет выявлено, что в июле и в мае наблюдаются наилучшие и наихудшие показатели здоровья соответственно (д.м.н. Солонин Ю.Г., асп. Марков А.Л., д.м.н. Бойко Е.Р.).
Интервальная гипоксическая тренировка в нормобарическом режиме получила наибольшее распространение в нашей стране и эффективно используется в спортивной медицине. Однако индивидуальная гипоксическая устойчивость организма учитывается не всегда, в результате чего у спортсменов могут наблюдаться патологические проявления: головокружение, потемнение в глазах, потеря сознания. Исследована гипоксическая устойчивость у 8 спортсменов первого разряда в возрасте (19,6±0,2 лет) – студентов СыктГУ. Показано, что степень гипоксической устойчивости человека в значительной мере определяется повышенным содержанием углекислого газа и сниженным содержанием кислорода в газовой смеси, которые в свою очередь тесно связаны с биохимическими показателями в крови обследованных (д.б.н. Евдокимов В.Г., асп. Марков А.Л., д.м.н. Бойко Е.Р.).
Для выявления влияния широтного фактора на растущий организм обследованы подростки 14-15 лет: 28 мальчиков и 28 девочек в Сыктывкаре (62оС) и 24 мальчика и 29 девочек в Сосногорске (64оС). Экологическая обстановка в местах проживания сравниваемых групп подростков существенно не различалась. У мальчиков, проживающих всего на 2 градуса ближе к полюсу, статистически значимо ниже температура тела, частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое и при нагрузке, время задержки дыхания на вдохе, жизненная емкость легких (ЖЕЛ), «жизненный индекс». У девочек, проживающих на более высокой широте (64 о с.ш.), по сравнению с их сверстницами, проживающими на 62є с.ш., статистически значимо больше время восстановления ЧСС после нагрузки и вегетативный индекс Кердо. У них же статистически значимо ниже следующие показатели: температура тела, ЧСС принагрузке, прирост ЧСС при нагрузке, время задержки дыхания на вдохе и выдохе, ЖЕЛ, кардиореспираторный индекс. Таким образом, широтный фактор в пределах Севера проявляет свое физиологическое влияние на организм человека уже при разнице места проживания всего на 2 градуса. У подростков на более высокой широте установочная точка терморегуляции находится на более низком уровне, снижена переносимость гипоксемии, ухудшена регуляция гемодинамики при нагрузочном тестировании (д.м.н. Солонин Ю.Г., к.б.н. Паршукова О.И., асп. Пономарев М.Б.).
Для изучения влияния вредных условий труда на организм работающих мужчин проведены обследования работников варочно-отбельного цеха (16 человеко-смен) в производстве целлюлозы и работников участка по производству двуокиси хлора (21 человеко-смена) Сыктывкарского ЛПК. Условия труда по химическому фактору у работников варочно-отбельного цеха относятся к классу 2 (допустимые), а у работников участка по производству двуокиси хлора – к классу 3.1 (вредные). У работников обеих групп уже в середине смены и, особенно в конце смены, явно была нарушена сенсомоторная координация как по числу касаний, так и по координационному показателю, которые увеличивались физиологически существенно и статистически значимо. Это указывает на признаки развивающегося утомления в нервно-мышечной и центральной нервной системе. При этом степень ухудшения всех показателей была гораздо выше у работников участка по производству двуокиси хлора, чем у работников варочно-отбельного цеха. Выявлено влияние вредного химического фактора на психофизиологический статус организма и по другим показателям. У работников участка по производству двуокиси хлора по сравнению с работниками варочно-отбельного цеха статистически значимо повышены значения диастолического и среднединамического АД, ЧСС, «двойного произведения», т.е гемодинамика находится в более напряженном состоянии, причем не только в ходе смены, но и в покое до ее начала. У работников участка по производству двуокиси хлора снижены показатели «самочувствия» в середине и в конце смены, показатель «активности» в конце смены, «физическое состояние» понижено до смены, в середине смены оценивается как «среднее», а после смены – «ниже среднего». Полученные данные показывают значимое влияние степени вредности условий труда по химическому фактору на функциональное состояние работающих уже до начала работы и в динамике рабочей смены (д.м.н. Солонин Ю.Г., д.м.н. Бойко Е.Р., к.б.н. Логинова Т.П., м.н.с. Кеткина О.А.).
При моделировании гипоксического состояния у молодых практически здоровых мужчин (n=10) путем вдыхания в состоянии покоя кислородно-азотной газовой смеси с 8% содержанием кислорода было показано, что на пятой минуте гипоксического воздействия уровень сывороточной глюкозы достоверно снизился (p<0,05) по сравнению с фоном. Однако в целом максимальное понижение уровня глюкозы составило 0,76 ммоль/л, а самые низкие индивидуальные показатели не опускались ниже 4,0 ммоль/л. На 10 мин тестирования отмечено восстановление уровня глюкозы до фоновых показателей. Анализ полученных материалов позволил высказать предположение, что развитие обморочной формы высотной гипоксии у человека, вероятно, не связано с гипогликемией (д.м.н.Бойко Е.Р., к.б.н.Потолицына Н.Н.).
Сравнительное исследование липидного профиля коми-подростков, проживающих в южных (Сыктывдинский, Корткеросский р-ны) и северных (Ижемский р-н) регионах Республики Коми не выявило у них значимых различий между уровнями общего холестерина в сыворотке крови. При этом у подростков Ижемского района показано более высокое содержание в крови липопротеидов низкой плотности на фоне более низкого уровня липопротеидов высокой плотности, апо А, апо В и апо Е (у девочек), по сравнению с подростками более южных территорий. Анализ уровня жирорастворимых витаминов не выявил значимых различий между коми-подростками северных и южных регионов (к.б.н.Потолицына Н.Н.).
Обследование жителей европейского Севера показало широкое распространение гиповитаминозных состояний по витамину Д. Наиболее низкая встречаемость (15%) витамин Д-дефицитов выявлена среди мужчин-оленеводов, наиболее высокая (80-100%) - среди подростков. Значительное снижение 25-ОН витамина Д3 показано в марте у жителей Крайнего Севера (к.б.н.Потолицына Н.Н.).
Проведено исследование жирнокислотного профиля здоровых мужчин г.Сыктывкара, которое показало егосоответствие среднеширотным нормативам по показателям суммы жирных кислот (ЖК), по уровню пальмитолеиновой кислоты общих липидов плазмы крови. Выявлено снижение уровней эссенциальных полиненасыщенных ЖК плазменных липидов: линолевой и арахидоновой. На фоне понижения уровня полиненасыщенных ЖК кислот отмечено повышение уровней мононенасыщенных ЖК, в частности, олеиновой кислоты по сравнению со среднеширотным нормативом. Содержание суммы ЖК, в частности, олеиновой кислоты в общих липидах крови у оленеводов, (n=72) Ижемского и Интинского района было в целом ниже, чем у мужчин г.Сыктывкара. Доля пальмитолеиновой кислоты в пуле ЖК у оленеводов, как интинцев, так и ижемцев, оказалась существенно выше показателей у жителей г.Сыктывкара и выше среднеширотного норматива (м.н.с. Людинина А.Ю.).