Введение к работе
Актуальность исследования
Одной из актуальных научных проблем фундаментальной физиологии является изучение механизмов, лежащих в основе процесса приспособления организма человека к климатогеографическим, производственным и социальным условиям, представляющих собой универсальное явление (Бутова О.А. и соавт., 2001; Бутова О.А., Гришко Е.А., 2004; Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П., 2006; Постнова М.В., 2008; Агаджанян Н.А., 2009). При этом, в оценке адаптивных возможностей организма с позиций теории функциональных систем П.К. Анохина мишенью поиска являются нарушения системной организации важнейших физиологических систем организма. Разнообразные механизмы адаптации в ответ на любые воздействия вызывают совокупность обратимых метаболических изменений, направленных на поддержание постоянства внутренней среды организма, его стационарных состояний.
Непрерывно и быстро изменяющиеся условия жизни, что характерно для современного этапа развития общества, диктуют необходимость дальнейшей разработки теории адаптации (Полунин И.Н., Матвеева А.Б., Улезко А.В., 2001; Шаханова А.В., Хасанова Н.Н., Чермит К.Д., 2002; Бартош О.П., Соколов А.Я., 2006; Драгич О.А., 2006). В последнее время актуализировались научные исследования, целью которых является разработка методических подходов к формированию и сохранению здоровья современного человека.
Организм человека непрерывно реагирует на воздействие средовых факторов, при этом происходит сложная перестройка его функциональных систем, подчиненная единым закономерностям. В первую очередь реагируют важнейшие системы жизнеобеспечения - сердечно-сосудистая и дыхательная (Казначеев В.П. и соавт., 1986; Меерсон Ф.З. 1986; Судаков К.В. 2000; Грибанов А.В. и соавт., 2001; Варфоломеева Н.А. и соавт., 2003; Ванюшин Ю.С. и соавт., 2001, 2003; Хитров Н.К. и соавт., 2003). Известно, что ведущими критериями здоровья являются адаптационные возможности и функциональные резервы организма (Энуаров С.Ф., 1994; Бутова О.А. и соавт.,2001; Бутова О.А., Гришко Е.А., 2004; Солодков А.С., 2000; Аганянц Е.К., Бердичевская Е.М. и соавт., 2001; Агаджанян Н.А., 2005; Псеунок А.А., 2007-2008). Проблема изучения состояния здоровья, развертывания адаптационного процесса особенно актуальна среди социально незащищенных слоев населения, к которым правомерно отнести и юношей в период призыва их на воинскую службу.
Адаптация к выполнению воинских обязанностей, является системным ответом организма, направленным на достижение адекватного уровня функционирования систем жизнеобеспечения и минимизацию физиологической «цены». Исследование векторности морфогенеза, позволяющей оценить темпы соматотипологического развития организма, значимо в аспекте морфологической адаптации.
Поскольку наиболее полное представление об адаптации организма к нагрузке может быть получено при комплексном сопоставлении морфологических, функциональных параметров и динамики изменения уровня дофамина, постольку оправданным представляется выявление закономерностей взаимодействия указанных параметров в обеспечении специальной подготовленности организма военнослужащих.
Для осуществления стабильных адаптивных реакций военнослужащим необходим адекватный уровень профессионального здоровья, которое представляется в виде процессов сохранения и развития регуляторных свойств организма, обеспечивающих профессиональную надежность и работоспособность во всех условиях профессиональной деятельности (Гришко Е.А., 2006; Башкерева Т.В., 2007; Бутова О.А., Гришко Е.А., 2008)
Учитывая возросшее в последние годы число межнациональных, в том числе территориальных конфликтов в южных регионах России, в разрешении которых нередко вынуждены принимать участие вооруженные силы РФ, представляется целесообразным и актуальным изучение особенностей формирования адаптационно-компенсаторных механизмов у военнослужащих срочной службы, призванных из разных федеральных округов России для прохождения службы на Ставрополье. Новизна условий, в том числе социальных, необычность форм занятости, связанных с выполнением воинских обязанностей, нахождение в отрыве от родных и близких, среди которых человек ощущает себя наиболее защищенным, - факторы, обуславливающие экстремальный характер воинской службы. С учетом того, что длительный стресс сопровождается повышением активности катехоламинов, выполняющих роль химических посредников в межклеточных взаимодействиях, в том числе в мозге. Интерес представляет исследования уровня одного из эндогенных катехоламинов – дофамина (Ильмухина Л.В., Киселева Л.М., 2008; Mehta, M.A., 2006). Поставленная фундаментальная проблема адаптационной физиологии требует системного и многоцентрового подхода.
В аспекте указанного проведено комплексное исследование с целью оценки адаптивных возможностей организма военнослужащих, призванных из Центрального, Южного и Северо-Западного федеральных округов для прохождения службы в условиях Ставропольского гарнизона.
Цель диссертационного исследования
Изучение адаптивных возможностей организма с учетом механизмов регуляции кардиоритма, морфологической типологии и динамики изменения содержания дофамина у военнослужащих, призванных из трех федеральных округов Российской федерации для прохождения срочной службы в Ставропольском гарнизоне.
Задачи исследования:
-
Изучить механизмы регуляции кардиоритма, спектральную плотность мощности колебаний ритма сердца и оценить адаптивные возможности организма военнослужащих трех федеральных округов первого и второго годов службы;
-
Выявить особенности соматотипологического развития и векторность морфогенеза у военнослужащих-десантников на первом и втором годах службы, призванных из трех федеральных округов России в рамках морфологической адаптации;
-
Установить динамику изменения уровня дофамина у военнослужащих трех федеральных округов на первом и втором годах службы;
-
Обосновать степень и характер взаимосвязей параметров спектрального анализа кардиоритма и содержания дофамина у военнослужащих, призванных из Центрального, Южного и Северо-Западного федеральных округов.
Научная новизна исследования
С позиций комплексного многоцентрового подхода впервые установлено, что оптимальным уровнем адаптационных возможностей характеризуются военнослужащие 1-го года службы из Южного федерального округа. Выявлен спектр приспособительных реакций систем вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы. Компенсаторная реакция максимально представлена у юношей-студентов, военнослужащих 1-го года службы из Северо-Западного федерального округа (С-ЗФО) и у военнослужащих 2-го года службы, призванных из Центрального федерального округа (ЦФО). Состояние «напряжения» максимально выявлено у юношей-студентов из Центрального федерального округа (ЦФО). Таким образом, на фоне сходных адаптивных реакций призывников из Центрального и Северо-Западного федеральных округов, большим стрессом для военнослужащих из Центрального федерального округа является воинская служба на 2-ом году ее прохождения, а для военнослужащих из Северо-Западного федерального округа служба на 1-ом году.
Выявлено, что у студентов и военнослужащих 1-го года службы, призванных из Северо-Западного федерального округа, в регуляции системы кровообращения ведущим является третий уровень центрального контура. У военнослужащих из С-ЗФО на втором году службы к рабочим структурам третьего уровня подключается и второй уровень центрального контура регуляции, деятельность которого направлена на поддержание межсистемного гомеостаза за счет активации гипоталамических и гипофизарных воздействий.
Доказано, что служба в армии по призыву влияет на векторность морфогенеза. Военнослужащие, призванные из Центрального и Северо-Западного федеральных округов, характеризуются мезоморфией на 1-ом году службы и эндоморфией – на 2-ом году. У военнослужащих Южного федерального округа (ЮФО) как на первом, так и на втором году службы ведущими векторами морфотипа являются мезо – и эндоморфный.
Впервые выявлена динамика изменения содержания дофамина в крови юношей трех федеральных округов РФ в условиях Ставрополья, отражающая диапазон изменчивости одного из катехоламинов, прямо и опосредованно влияющего на функциональную активность систем жизнеобеспечения. Резким снижением уровня дофамина в крови от первого ко второму году службы характеризуются военнослужащие Северо-Западного федерального округа, у которых выявлена динамика снижения проявления компенсаторной реакции сердечно-сосудистой системы.
Новыми являются установленные коррелятивные связи параметров спектрального анализа ритма сердца и уровня дофамина в крови. Смещение механизмов регуляции кардиоритма в сторону автономного контура у военнослужащих Южного федерального округа на втором году службы ассоциировано с максимальным уровнем дофамина в крови.
Теоретическая значимость исследования
Анализ полученных результатов изучения механизмов регуляции кардиоритма военнослужащих, призванных из трех федеральных округов России, выявил различную степень системного и межсистемного гомеостаза, обусловленную преобладанием третьего уровня центрального контура регуляции кардиоритма у военнослужащих Южного и Северо-Западного федеральных округов и второго уровня центрального контура регуляции кардиоритма у военнослужащих Центрального федерального округа.
Выявленные закономерности взаимосвязи морфофункциональных параметров и динамики изменений уровня дофамина в крови военнослужащих позволяют уточнить представление о влиянии военно-профессиональных факторов в онтогенезе, сформулировать теоретические положения и научно обосновать критерии совершенствования теории адаптации применительно к службе в воздушно-десантных войсках с учетом федерального округа по призыву. Результаты диссертационного исследования послужили дополнительным фактическим вкладом в теорию адаптации к военно-профессиональным и климатогеографическим факторам.
В настоящем исследовании подтверждена фундаментальная закономерность, в соответствии с которой служба в армии является мощным стрессом для организма, в ответ на действие которого механизмы адаптации переходят на новый уровень функционирования. Данные, полученные в работе, позволили физиологически обосновать влияние факторов среды федеральных округов по призыву на развитие функциональных возможностей на примере организма военнослужащих срочной службы.
Выявленные взаимосвязи параметров спектрального анализа кардиоритма с уровнем дофамина позволяют углубить представление о формировании межсистемного гомеостаза.
Значимыми в теоретическом плане являются установленные закономерности сочетания динамики возрастания уровня дофамина и компенсаторной реакции от первого ко второму году службы у военнослужащих из Центрального и Южного федеральных округов. Напротив, снижение уровня дофамина и компенсаторной реакции выявлено у военнослужащих, призванных из Северо-Западного федерального округа.
Практическая значимость исследования
Практическая значимость данной работы заключается в том, что полученные результаты могут быть использованы в качестве нормативных характеристик морфофункционального статуса организма военнослужащих. Результаты, указывающие на доминирование центрального и автономного контуров регуляции кардиоритма как в условиях функционального покоя, так и при выполнении нагрузочной пробы, целесообразно использовать при мониторинге состояния здоровья военнослужащих срочной службы. Данные об ассоциированности Low Frequency – LF,% (низкочастотные) волн спектрального анализа кардиоритма с уровнем дофамина у военнослужащих трех федеральных округов на первом году службы и разнонаправленные связи уровня дофамина с High Frequency – HF,% (высокочастотные) волнами у военнослужащих Южного федерального округа на втором году службы могут быть использованы с целью формирования групп «риска» срыва адаптации в период прохождения воинской службы.
Полученные результаты могут быть положены в основу методических рекомендаций, направленных на оптимизацию режима нагрузок при выполнении воинских обязанностей военнослужащими срочной службы, призванными из Центрального и Северо-Западного федеральных округов России.
Результаты и положения диссертационного исследования внедрены в медико-профилактическую работу врачей медицинской роты десантно-штурмового полка Ставропольского гарнизона на организационном этапе формирования коллектива (карантин, обследование). Результаты исследования используются в учебном процессе при чтении базовых дисциплин, магистерских курсов и разделов дисциплины специализации по кафедре анатомии, физиологии и гигиены человека Ставропольского государственного университета.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Индивидуальный характер процесса адаптации проявляется в максимально выраженной стабильной адаптивной реакции у военнослужащих Южного и Северо-Западного федеральных округов на фоне преобладания третьего уровня центрального контура регуляции сердечного ритма, и максимально проявляемым состоянием «напряжения» у военнослужащих первого года из Центрального федерального округа, в регуляции кардиоритма у которых доминирует второй уровень центрального контура.
-
Свидетельством различных эффектов морфологической адаптации юношеского организма является векторность морфогенеза, выявляющая преобладание мезоморфии на первом, а эндоморфии на втором годах службы у военнослужащих, призванных из Центрального и Северо-Западного федеральных округов, и сопряженностью мезо- и эндоморфии у военнослужащих из Южного федерального округа как на первом, так и на втором годах службы.
-
Динамика возрастания уровня дофамина и компенсаторной реакции от первого ко второму году службы характеризует военнослужащих, призванных из Южного и Центрального федеральных округов, а динамика снижения уровня дофамина и компенсаторной реакции характеризует военнослужащих, призванных из Северо-Западного федерального округа. У студентов из Центрального федерального округа минимальный уровень дофамина ассоциируется с максимальным проявлением состояния «напряжения», а максимальный уровень дофамина у студентов из Северо-Западного федерального округа – с доминированием стабильной адаптивной реакции.
-
Взаимозависимость параметров спектрального анализа ритма сердца и концентрации дофамина в крови характеризуется прямыми выраженными связями центрального контура регуляции кардиоритма с уровнем дофамина у военнослужащих трех федеральных округов на первом году службы. На втором году службы у военнослужащих Южного федерального округа автономный контур регуляции сердечного ритма выявил обратную тесную связь с максимальным уровнем дофамина.
Апробация работы
Основные положения диссертационного исследования были представлены на межрегиональных научно-методических конференциях (Ставрополь, 2006-2008), XX Съезде физиологов России «Экология и здоровье» (Москва, 2007), Международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины» (Москва, 2008), Научно-практической конференции «Здоровье, физическая культура, спорт» (Владимир, 2008), на I Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации» (Волгоград, 2008).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе одна статья в реферируемом журнале перечня ВАК.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 202 страницах компьютерного текста, содержит 16 таблиц, иллюстрирована 39 рисунками и 3 схемами. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, библиографического указателя использованной литературы, включающего 226 отечественных и 50 иностранных источников, приложений.
