Введение к работе
,-)..1 і
'.' ~,'ДМ Актуальность проблемы. Современное человечество активно осваивает Мировой океан, космос, полярные и другие труднодоступные районы Земли, постоянно сталкиваясь с воздействием экстремальных условий жизнедеятельности, то есть со стрессами. Важным компонентом стрессовой реакции является нейроэндокринная реакция организма с активацией центральных механизмов регуляции, повышением секреции многих гормонов гипофиза и некоторых гормонов периферических эндокринных желез. Секретируемые гормоны и биоактивные соединения регулирует деятельность сердечно-сосудистой и других физиологических систем организма, а также процессы метаболизма в соответствии с повышенными требованиями, предъявляемыми к организму з конкретной экстремальной ситуации. В связи с этим адаптация организма человека к экстремальным воздействиям, разработка принципов"профилактики и терапии этих состояний являются весьма актуальными и имеют чрезвычайно важное значение для практической медицины. Изучение экстремальных воздействий на организм человека является необходимым условием прогресса в области рационального изучения стрессовых ситуаций в прикладных областях медицины и психологии.
В настоящей работе исследованы особенности гормональной адаптации организма человека к экстремальным воздействиям различной природы и характера. При этом для изучения особенностей гормонального статуса организма при адаптации человека к стрес-сорным ситуациям были использованы самые разнообразные модели экстремальных воздействий, которые представляли интерес для практической медицины: эмоциональный стресс (сдача экзамена в институте), дозированная физическая нагрузка, церебральная ишемия (воздействие отрицательного давления на нижнюю часть тела), вестибулярные воздействия (ускорения Кориолиса) и нахождение в условиях очень низких температур (длительные лыжные переходы в условиях Крайнего Севера). Актуальность проведенного исследования состоит в том, что знание механизмов гормональной регуляции при экстремальных воздействиях служит предпосылкой для разработки методов рационального воздействия на секрецию гормонов и биоактивных соединений во время исследованных стрессорных ситуаций.
Интерес к проблеме эмоционального стресса в настоящее время несомненно велик, так как современный образ жизни часто создает ситуации, при которых человек сталкивается с воздействием эмоцио-
нальных стрессоров, что сопровождается изменением его физиологического статуса (Соколов, 1987). Бурный научно-технический прогресс, урбанизация и акселерация жизни, широкая информация, 'общение, постоянное возрастание потребностей и повышение напряжения производственной деятельности, ответственности за каждое принимаемое решение создали условия, способствующие значительному росту эмоциональной напряженности.
Известно, что реакция организма на любой раздражитель, в том числе и эмоциональный, может сопровождаться изменениями процессов метаболизма, в регуляции которых важная роль принадлежит гормонам. Наиболее изученной в этом отношении является гипофиз-адреналовая система. Так, было показано усиление активности этой системы у людей в условиях "жизненного стресса" - в ожидании хирургической операции (Davis, 1962), критической служебной обстановке (Pincus, 1947), при выполнении авиационных (Murphy et al. , 1954) ЙГ космических (Leach, Rambaut, 1974; Тигранян, 1983) полетов, у студентов в день сдачи экзаменов (Brakenridge, 1972), у парашютистов (Daniel et al., 1972, 1984; Mikulaj et al. , 1974) и др. В то же время данные о роли и реакции других желез внутренней секреции крайне малочисленны и противоречивы.
Исследование регуляторной роли гормонов и биологически активных соединений при действии дозированной физической нагрузки на лиц с различным сосудистым тонусом имеет очень важное значение в изучении компенсаторных реакций сердечно-сосудистой системы (Шхвацабая, 1976; Шхвацабая и др., 1978; Тигранян, 1985), так как позволяет охватить главные звенья регуляторных систем организма, осуществляющих метаболическую адаптацию при его патологических состояниях.
Хорошо известно, что гипогликемия является мощным стимулом активации соматотропной, адренокортикотропной и пролактинотропной функций передней доли гипофиза (Kellerova, Vigas, 1980; Vigas, 1985; Vigas et al., 1990), и этот факт широко используется в клинической диагностике. Нейроэндокринная реакция на гипогликемию вызывается центральной (церебральной) глюкопенией, однако центральная глюкопения может возникнуть и при физиологическом уровне гликемии вследствие снижения церебрального кровотока ниже критического уровня снабжения глюкозой, обеспечивающего нормальный уровень метаболизма нервных клеток. В связи с этим особую актуальность приобретает вопрос о том, может ли повышение соматотропной, адре-
нокортикотропной и пролактинотропной функций гипофиза происходить под влиянием снижения церебрального кровотока и может ли введение экзогенной глюкозы предотвратить такую реакцию эндокринной системы.
Освоение северных территорий Земли представляет для всего человечества задачу огромной важности в связи с особым значением энергетических ресурсов Севера, наличием богатейших запасов полезных ископаемых и минерального сырья, а также промысловой и транспортной ролью северных районов Земли. Приток в связи с этим пришлого населения на Север привел к созданию поселений с большим штатом сотрудников и поставил еще одну важную задачу - адаптацию и акклиматизацию человека к новым климатогеографическим условиям существования, на которые накладывают отпечаток длительная сенсорная депривация и изоляция в малых_коллективах. _ .. ._ ....
Показано, что нахождение человека в условиях Крайнего Севера сопровождается перестройкой нейроэндокринной регуляции (Бобров, Тихомиров, 1969; Неверова, 1969; Budd, Warchafl, 1970; Ткачев и др., 1976; Панин, 1980), однако эти сведения малочисленны и охватывают лишь весьма ограниченный перечень гормональных показателей. В связи с важной ролью гормонов и биоактивных соединений в формировании адаптационных реакций организма при экстремальных условиях представлялось важным и целесообразным проведение исследований большого спектра гормональных и биоактивных соединений в крови и моче у лыжников, совершивших длительные дальние переходы в условиях Крайнего Сезера. Учет этих данных крайне важен для определения адаптационных возможностей организма при длительном комбинированном воздействии экстремальных факторов Арктики, в первую очередь низких температур и повышенной физической нагрузки, а также для краткосрочного и долговременного прогнозирования состояния здоровья людей, которые живут и работают в условиях Крайнего Севера.
Профилактика и лечение болезни движения являются важнейшей медико-биологической проблемой (Комендантов, Разсолов, 1979; [Пашков и др., 1987, 1988), однако до настоящего времени не существует единой концепции патогенеза вестибуловегетативясго синдрома, на которой могла бы основываться разработка эффективных методов профилактики и лечения. Адекватная фармакологическая коррекция вестибуловегетативного синдрома должна базироваться на знании ней-рогормональных механизмов возникновения этого синдрома (Шашков и
др., 1988). Поэтому изучение нейроэндокринных аспектов возникновения и развития вестибуловегетативного синдрома представляется актуальным и важным для разработки эффективных лекарственных средств профилактики и терапии этого состояния у людей.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение изменений широкого спектра гормональных и биоактивных соединений в крови и моче при воздействии на организм человека различных экстремальных состояний: 1) эмоционального стресса; 2) дозированной физической нагрузки; 3)церебральной ишемии; 4)длительных (от 15 до 90 сут) лыжных переходов в условиях Крайнего Севера; 5)экспериментальной болезни движения.
В связи с этим задачами исследования явились:
изучение динамики изменений содержания в крови и моче гормональных соединений, характеризующих функциональное состояние систем гипофиз-кора надпочечников, гипофиз-щитовидная железа, гипофиз-гонады, ренин-ангиотензин-альдостерон, соматотропин-сомато-статин-соматомедин, паратгормон-кальцитонин-остеокальцин, инсулин-С-пептид-глюкагон, а также нейропептидов, циклических нуклеотидов и простагландинов при воздействии вышеуказанных экстремальных состояний;
исследование содержания в крови указанных соединений при использовании лекарственных средств различных фармакологических групп, обладающих профилактическим действием по отношению к болезни движения и церебральной ишемии;
сопоставление результатов определения содержания гормональных и биоактивных соединений в крови и моче с данными клини-ко-физиологических обследований.
Научная новизна работы определяется следующим: 1)впервые изучено содержание широкого спектра гормональных и биоактивных соединений в крови 'и моче у людей при воздействии эмоционального стресса, дозированной физической нагрузки, церебральной ишемии, вестибулярного стресса и при комбинированном влиянии экстремальных условий Арктики; 2)не имеет аналогов исследование влияния лекарственных препаратов различных фармакологических групп, обладающих профилактическим эффектом по отношению к цере-браяыюй иаемии и болезни движения, з тем числе при моделировании вестибуловегетативного синдрома и церебральной ишемии.
Практическая значимость работы связана с исследованием регуляторних механизмов возникновения эмоционального стресса, цереб-
ральной ишемии и болезни движения, что представляет несомненный интерес с точки зрения разработки профилактических средств, способствующих адаптации человека к указанным экстремальным условиям.
В то же время в результате исследования влияния лекарственных средств, обладающих вестибулопротекторным действием, получены данные, которые вносят определенный вклад в расшифровку механизма действия фармакологических средств профилактики и лечения болезни движения.
Выявленные особенности поведения исследованных гормональных
и биоактивных соединений при воздействии дозированной физической
нагрузки у лиц с измененным сосудистым тонусом могут быть ис
пользованы для ранней диагностики гипо- и гипертензивных
состояний. -- - -
Практическую значимость представляют также результаты обследования участников длительных лыжных переходов, так как эти данные позволяют судить о конкретном характере изменений гормональных и биоактивных соединений при воздействии на организм длительных Холодовых и физических нагрузок и других экстремальных факторов нахождения человека в условиях Арктики, а также об участии гормональных и биоактивных соединений в адаптации организма к экстремальным факторам Крайнего Севера. Результаты настоящего исследования, с учетом значительных изменений функционального состояния различных гормональных систем организма в условиях воздействия низких температур, могут быть использованы при разработке профилактических средств, способствующих адаптации человека к экстремальным условиям Арктики и Антарктики.
Внедрение результатов исследования. Результаты проведенных исследований внедрены в научно-исследовательскую работу Института биофизики МЭ РФ и Института медико-биологических проблем МЭ РФ.
Апробация диссертационного материала. Материалы диссертации доложены на: Всесоюзной конференции "Физиологические и клинические эффекты локального отрицательного давления", Москва, 1976; Ш Всесоюзном симпозиуме "Циклические нуклеотпды", Канев, 19S0; Всесоюзном симпозиуме "Простагландини и кровообращение", Ереван, 1980; ЇП Всесоюзной конференции по космической биологии и медицине, Москва-Калуга, 1982; 1У Всесоюзном симпозиуме "Циклические
-нуклеотиды",.-Минск,-1982;- 3rd International Symposium on Catechol-:
amines and Other Neurotransmitters in Stress, Czehoslovakia,
1983; Всесоюзной конференции "Проблемы оценки функциональных возможностей человека и прогнозирования здорозья", Москва, 1985; IBRO International Symposium on Neuroendocrinology: Peptide and monoamine neurohormones in neuroendocrine regulation, Leningrad, 1985; International Conference "Synthesis and Research of Prostaglandins", Tallinn, 1986; П Всесоюзной конференции "Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека", Москва, 1986; 4-th Symposium on Catecholamines and Other Neurotransmitters in Stress, Czechoslovakia, 1987; 3rd International Conference on the Combined Effects of Environmental Factors, Tampere, Finland, 1988; У1 Всесоюзном симпозиуме "Роль циклических нуклеотидов и вторичных посредников в регуляции ферментативных реакций", Петрозаводск, 1988; У1 Всесоюзном съезде фармакологов, Ташкент, 1988; Symposium on Human Biometeorology, Strbske Pleso, Czechoslovakia, 1988; Международном симпозиуме "Физиология ги-пофизарно-адренокортикальной системы", Ленинград, 1990; Всесоюзном симпозиуме "Механизмы зимней спячки", Махачкала, 1990; 8th International Congress on Circumpolar Health: Problems and Solutions in the North. Yukon, Canada, 1990; У Symposium on Catecholamines and Other Neurotransmitters in Stress, Smolenice Castle, Czecho-Slovakia, 1991; IV Всесоюзной конференции "Эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды", Ленинград, 1991.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 43 работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения результатов исследований и их обсуждения, общего заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 475 страницах машинописного текста, включает 45 таблиц и 5 рисунков. Библиография включает 808 наименований литературных источников.'
