Введение к работе
Актуальность исследования. Территории Крайнего Севера по совокупности климатических характеристик и с учетом общебиологического действия неспецифических и специфических факторов окружающей среды в целом относятся к зоне дискомфортных районов с элементами выраженной экстремальности по ряду параметров (Об основах государственной политики РФ в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях, 2002; Васильев В.В. и др., 2005; Гаврилова М.К., 2007), которые осложняют труд, быт и отдых проживающих здесь людей (Чащин В.П., Деденко И.И., 1990; Никанов А.Н. и др., 2009; Карначев И.П. и др., 2012; Сюрин С.А. и др. 2012), предъявляя повышенные требования к функциональным системам организма человека (Агаджанян Н.А., Петрова Г.П., 1996; Гудков А.Б., Лабутин Н.Ю., 2000; Попова О.Н., 2009; Хаснулин В.И., Хаснулин П.В., 2012).
Природно-климатические факторы Севера оказывают влияние на многие функциональные системы организма человека (Пащенко В.П., 1979; Лукманова Н.Б., 2000; Хаснулин В.И. и др., 2009; Holmer Г, 1998; Rintamaki Н., 1998), но в первую очередь на систему дыхания, поскольку она не может быть защищена от внешних воздействий надежным искусственным барьером. При этом существует мнение о том, что влияние специфических климатических факторов Крайнего Севера, таких как колебания атмосферного давления, факторы электромагнитной природы и изменения фотопериодизма, практически не блокируются социальными и другими мерами защиты (Турчинский В.И., 1976, 1980). Поэтому, несмотря на очевидный и значительный прогресс систем жизнеобеспечения, защищающих от неблагоприятных климатических условий северных территорий, до сих пор одной из самых уязвимых систем организма человека остается дыхательная система, особенно на этапе внешнего дыхания (Грибанов А.В., Данилова Р.И., 1994; Устюжанинова Н.В. и др., 2004; Евдокимов В.Г. и др., 2007; Гришин О.В., Устюжанинова Н.В., 2010; Гудков А.Б., Попова О.Н., 2012).
Функциональные изменения в системе внешнего дыхания у взрослых людей исследовались, как в условиях азиатского Севера (Шишкин Г.С, 1981, 1992, 1995; Никольская О.Э. и др., 1998; Гультяева В.В. и др., 2001; Бартош О.П., Соколов А.Я., 2004, 2006; Гришин О.В., Устюжанинова Н.В., 2006; Гришин О.В., 2011; Шишкин Г.С, Устюжанинова Н.В., 2012), так и в условиях Европейского Севера (Рощевский М.П. и др., 1994; Евдокимов В.Г., 2004; Варламова Н.Г. и др., 2006, 2008; Попова О.Н., 2009; Чеснокова В.Н, Мосягин И.Г., 2009). Проведенные исследования позволили выявить характер компенсаторно-приспособительных реакций респираторной системы, направленных на уравновешивание с внешней средой. Вместе с тем, исследования по изучению внешнего дыхания у взрослых жителей Крайнего Севера немногочисленны (Неверова Н.П., Кононов А.С., 1970; Ким Л.Б. и др. 1981; Бартош О.П. и др. 2002; Величковский Б.Т., 2005), а сведения об особенностях системы внешнего дыхания у них в контрастные сезоны
года представлены единичными исследованиями (Кононов А.С, 1972). Поэтому в рамках северной биологии и медицины представляется актуальным изучение адаптивного поведения системы органов дыхания у жителей этих территорий, как с теоретической, так и с практической точки зрения. Все перечисленное выше и побудило провести настоящее исследование.
Цель и задачи исследования. Цель работы - установить особенности системы внешнего дыхания у молодых лиц юношеского возраста, жителей Крайнего Севера, в контрастные сезоны года.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Исследовать статические легочные объемы и емкости у юношей и девушек, жителей г. Мурманска в периоды полярного дня и полярной ночи.
-
Изучить динамические легочные объемы в контрастные сезоны года у обследованного контингента.
-
Оценить эффективность вентиляции и резервные возможности дыхательной системы у юношей и девушек в контрастные сезоны года.
-
Проанализировать показатели проходимости воздухоносных путей у обследованных лиц в периоды полярного дня и полярной ночи.
Научная новизна. Впервые установлены особенности функционального состояния системы внешнего дыхания у юношей и девушек, жителей Крайнего Севера, в контрастные сезоны световой апериодичности. Показано, что в период полярной ночи, по сравнению с полярным днем увеличиваются величины ЖЕЛ, как у юношей, так и девушек, а также ДО у девушек, изменяется структура ЖЕЛ. Установлено, что в период полярной ночи наблюдается более напряженная работа аппарата внешнего дыхания, резервные возможности дыхательной системы уменьшаются, особенно у девушек. Выявлено, что в полярную ночь, по сравнению с полярным днем происходит возрастание проходимости потока воздуха на уровне крупных и средних бронхов, причем такие изменения более выражены у девушек, чем у юношей.
Теоретическая и практическая значимость. Выявленные особенности системы внешнего дыхания у молодых лиц юношеского возраста, жителей Крайнего Севера, в контрастные сезоны световой апериодичности позволяют охарактеризовать компенсаторно-приспособительные реакции, протекающие у северян под влиянием природно-климатических факторов, дополняя этим научные сведения в рамках экологической физиологии дыхания.
Полученные результаты могут быть использованы для составления базы данных, для дальнейших исследований по изучению сезонных изменений в дыхательной системе у жителей Крайнего Севера.
Материалы исследования используются в учебном процессе на кафедре гигиены и медицинской экологии ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ (акт внедрения от 19.09.2012), в преподавании дисциплины «Нормальная физиология» и для обучения аспирантов очно-заочной формы обучения в ГБОУ ВПО Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» (акт внедрения от 25.09.2012), в преподавании дисциплины «Нормальная физиология» в ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» (акт внедрения от 01.10.2012), в преподавании дисциплин «Экологическая безопасность жизненной среды», «Физиология висцеральных систем», «Экология человека» экспериментальной базовой кафедры экологической физиологи и биохимии, а также при обучении аспирантов по специальности «Физиология» в системе последипломного образования ФГБУН «Институт физиологии природных адаптации» УрО РАН, (акт внедрения от 25.10.12), а также для сравнительной оценки получаемых собственных материалов научных работ в ФБУН «Северозападный научный центр гигиены и общественного здоровья» (акт внедрения от 24.10.12).
Основные положения выносимые на защиту. 1. В период полярной ночи по сравнению с полярным днем наблюдаются выраженные изменения в системе внешнего дыхания у жителей Крайнего Севера, которые проявляются усилением вентиляции в покое, снижением резервных возможностей, изменением статических легочных объемов и структуры ЖЕЛ, возрастанием проходимости крупных и средних бронхов. 2. В период полярной ночи изменяется характер взаимосвязей между структурными показателями ЖЕЛ, а также между скоростными показателями форсированного выдоха. 3. У девушек изменения со стороны системы внешнего дыхания в контрастные сезоны года более выражены, чем у юношей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова «Развитие Северо-Арктического региона: проблемы и решения» (г.Архангельск, 8 февраля 2012 г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Социально- гуманитарное знание: история и современность» (г. Мурманск, 14-15 мая 2012 г.), V Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов, посвященной 80-летию Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск, 16-17 мая 2012 г.), 3-й
региональной научно-практической конференции, посвященной 50-летию зимних Беломорских игр «Физическая культура, спорт и здоровье нации в XXI веке» (г. Архангельск, 27 апреля 2012 г.), итоговой научной сессии Северного государственного медицинского университета и северного научного центра северо-западного отделения РАМН «Северная медицинская школа: к 80-летию АГМИ-АГМА-СГМУ (г. Архангельск, 15 ноября 2012 г.), VIII научно-практической конференции «Медицинское обеспечение сил флота в условиях Кольского Заполярья» (г. Северодвинск, 15-16 ноября 2012г.), расширенном заседании Ученого Совета Института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (25 декабря 2013 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа проиллюстрирована 14 таблицами и 11 рисунками. Список литературы включает 243 отечественных и 65 зарубежных публикаций.
