Введение к работе
Актуальность темы. Изучение особенностей адаптации человека к специфическим факторам внешней среды является чрезвычайно важным направлением в адаптационной физиологии труда в связи с необходимостью выявления механизмов и путей формирования, определения критериев оценки и поиска оптимальных методов повышения резервных возможностей организма. Уровень функциональных резервов организма и способность адаптироваться в конечном итоге определяют здоровье человека (Ступаков Г.П. 1995; Пономаренко В.А., 1997; Павлов С.Е., 2000; Агаджанян Н.А., 2003; Ушаков И.Б., 2004, Засядько К.И., Гулин А.В., Панкратов О.В., 2010).
Проблеме адаптации к различным воздействующим на организм факторам посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных ученых (Казначеев В.П., 1986; Судаков К.В.,1994; Boulange M, Pageant P., 1998; Doughty Paul, 1998). Определены фазы развития адаптационного процесса (Анохин П.К., 1993), выделены его составляющие в виде «срочной» и «долговременной» адаптации и механизмы, лежащие в основе их формирования (Селье Г., 1982; Медведев В.И., 1982; Меерсон Ф.З., 1993). В результате многолетних исследований установлено, что организм реагирует на слабые и средние раздражители неспецифической реакцией «тренировки» и «активации», а на сильные - реакцией «стресса» (Шакула А.В., 1996; Баевский Р.М., 1997; Дорошев В.Г., 2000). На связь физиологических и психологических механизмов в индивидуальной стратегии адаптации человека указывает А.А. Ухтомский (1952). Клинические и экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что в однотипных условиях нервно-эмоционального напряжения обнаруживаются отчетливые индивидуальные различия в устойчивости людей к эмоциональному стрессу (Бобровицкий И.П., 1996; Кантур В.А., 2000; Ворона А.А., 2003).
В научной литературе имеются малочисленные сведения, касающиеся изучения механизмов адаптации организма человека, работающего в неблагоприятных условиях производственной деятельности. Профессиональная деятельность человека, в зависимости от интенсивных и необычных условий труда, способствует резкому изменению уровня регуляции единого гомеостатического механизма и в конечном итоге срыву адаптации (Цветаева Т.В., 2006; Егорова А.М., 2008; Сиваш О.Н., 2009).
В этой связи одним из ведущих направлений исследований становится разработка методологии и способов оценки и прогнозирования функциональных резервов лиц, профессиональная деятельность которых носит экстремальный характер. Чрезвычайно важным является системное исследование физиологических функций и деятельности человека в условиях современного производства, с целью поиска путей оптимизации орудий, условий и процессов труда. Для получения исчерпывающей информации о состоянии организма различных категорий лиц, занятых в сфере производственной деятельности, необходим комплексный подход, опирающийся на современные методы диагностики, особое место, в котором отводится биохимическим методам исследования. Однако практическое применение биохимических методов исследований при оценке функционального состояния лиц, занятых в сфере производства, существенно затруднено из-за сложности забора крови из вены и пальца. Это диктует необходимость изучения использования других биологических жидкостей человека и разработки бескровных методов, которые более пригодны в условиях реальной деятельности. Одной из наиболее доступных биологических жидкостей для исследования является слюна, тем более, что количественный и качественный состав её зависят от влияния на организм различных эндогенных и экзогенных воздействий (Ермакова Л.Г., 1983; Минина З.Б., 1987; Малов Ю.С., 1993; Леонтьев В.К., 2000; Ларина И.М., 2000). Показатели слюнного секрета, таким образом, могут служить критериями интегральной оценки функционального состояния и профессионального здоровья лиц экстремальных профессий, а изучение механизмов адаптации организма человека, работающего в экстремальных условиях производственной деятельности возможно с использованием биологического материала, получаемого неинвазивным, атравматичным и достаточно эстетичным способом, каковым является слюнной секрет. Всё вышеизложенное определяет актуальность исследования слюнного секрета с целью выявления отклонений в физиологическом статусе лиц, занятых экстремальными видами деятельности, для изучения особенностей текущего функционального состояния организма работающего и уровня его стрессоустойчивости, связанных с резервными возможностями организма.
Цель исследования: Изучить физиологические особенности и разработать критерии оценки адаптивных реакций и индивидуальной стрессоустойчивости организма металлургов, лётчиков и парашютистов к экстремальным видам деятельности.
Задачи исследования:
1. Изучить в сравнительном аспекте биохимические параметры крови и слюны в реальных условиях экстремальной профессиональной деятельности у металлургов, лётчиков и спортсменов - парашютистов и определить нормативные значения этих показателей с целью их использования для оценки уровня профессионального здоровья и адаптации к экстремальным видам деятельности.
2. Изучить функциональное состояние организма, исследовать информативность полученных биохимических показателей крови и слюны, обосновать критерии оценки профессионального здоровья и направленность адаптационных реакций у металлургов, лётчиков и парашютистов, подвергающихся сочетанному воздействию экстремальных факторов производственной среды, трудового процесса и профессиональной спортивной деятельности.
3. Оценить типы динамики показателей изменений физиологического, биохимического и психофизиологического статуса, отражающих направленность адаптивных реакций и индивидуальную стрессоустойчивость организма обследуемых на основе полученных результатов при действии экстремальных факторов в условиях реальной профессиональной деятельности.
4. Изучить особенности реакции симпатоадреналовой системы, индивидуальную стрессоустойчивость к экстремальным факторам профессиональной деятельности у обследуемых, определить у них удельный вес экстремальных факторов производственной среды и трудового процесса и оценить влияние эмоционального напряжения и физической нагрузки на формирование неблагоприятного функционального состояния организма.
5. Осуществить математическое моделирование процесса адаптации к экстремальным факторам методом корреляционного и множественного регрессионного анализа на основе объединенных в единый комплекс показателей биохимического и психофизиологического исследований.
6. Разработать научно-обоснованные рекомендации по повышению индивидуальной стессоустойчивости и адаптивных возможностей организма обследуемых к экстремальным условиям профессиональной деятельности и методы оптимизации адаптивных процессов в условиях психоэмоционального напряжения.
Научная новизна исследования:
Впервые обоснован и осуществлен комплексный подход к изучению функционального статуса металлургов, летчиков и спортсменов - парашютистов, подвергающихся сочетанному воздействию экстремальных факторов производственной среды, трудового процесса и профессиональной спортивной деятельности. Показано, что экстремальные виды деятельности вызывают различную степень напряжения адаптационных регуляторных систем организма металлургов, лётчиков и парашютистов. Впервые, с использованием биохимического анализа крови и слюны установлены критериальные показатели уровня профессионального здоровья лиц экстремальных профессий, а также научно обоснованы нормативные значения биохимических параметров крови и слюны у металлургов, лётчиков и спортсменов-парашютистов, показана прямая корреляционная зависимость между изменениями в крови и в слюнном секрете ингредиентов, что позволяет использовать неинвазивные биохимические методы исследования для оценки профессионального здоровья, функционального состояния организма и адаптации в условиях реальной экстремальной деятельности.
Установлены типы динамики физиологических, биохимических и психофизиологических показателей, каждый из которых отражает определенную степень напряжения функциональных систем организма, характеризуется комплексом разнонаправленности этих изменений. Впервые показано, что частота встречаемости типов динамики зависит от удельного веса экстремальных факторов производственной среды и трудового процесса, что влияет на формирование неблагоприятного функционального состояния организма металлургов, летчиков и парашютистов.
Доказано, что показатель адренореактивности мембран эритроцитов - АРМ может быть использован для оценки индивидуального статуса симпатоадреналовой системы и прогноза индивидуальной стрессоустойчивости к экстремальным ситуациям и высоким физическим нагрузкам в деятельности металлургов, летчиков и парашютистов. Установлены критерии показателя - АРМ у обследуемых, характеризующие адренореактивность и адаптацию организма к экстремальным факторам профессиональной деятельности, являющиеся показателем риска развития стрессогенных заболеваний.
Выявлена прямая корреляционная взаимосвязь уровня содержания в слюне биохимических параметров (Na+, К+, глюкоза, кортизол) с количественными критериями эмоционального напряжения по психофизиологическим параметрам (самочувствие, активность, настроение). Осуществлено математическое моделирование и разработана математическая модель, позволяющая прогнозировать процесс адаптации с использованием метода корреляционного и множественного регрессионного анализа на основе объединенных в единый спектр показателей биохимического и психофизиологического исследования.
Проведенное комплексное исследование явилось научным обоснованием для разработки рекомендаций по повышению индивидуальной стессоустойчивости и адаптивных возможностей организма обследуемых к экстремальным условиям профессиональной деятельности и методов оптимизации адаптивных процессов в условиях психоэмоционального напряжения.
Теоретическая и практическая значимость работы:
Полученные данные о физиологических особенностях адаптации и индивидуальной стрессоустойчивости организма к экстремальным видам деятельности расширяют современные представления о способности организма адаптироваться к окружающей среде, резервных возможностях человека, их реализации при восстановлении нарушенных функций и дополняют современные представления о регуляторных механизмах, участвующих в поддержании гомеостаза организма. Результаты проведенного исследования уточняют сведения о психофизиологических изменениях, возникающих при адаптации к экстремальным видам деятельности в организме металлургов, летчиков и парашютистов и указывают на возможность комплексного использования показателей сердечно-сосудистой системы, адренореактивности эритроцитов, электролитного состава, концентрации глюкозы и кортизола в слюне с целью выявления степени напряжения функциональных систем и уровня адаптированности, и на этой основе прогнозирования возникновения донозологических состояний для своевременного проведения профилактических мероприятий. Полученные в результате исследования данные позволяют рекомендовать использование биохимических показателей слюны в динамике в качестве метода оценки изменения состояния уровня адаптации специалистов экстремальных профессий к экстремальным факторам профессиональной деятельности. Материалы исследования представляют новое научное направление по изучению влияния экстремальных факторов производственной среды на профессиональную деятельность металлургов, летчиков, спортсменов – парашютистов, имеют большое значение для сохранения здоровья лиц экстремальных профессий и нашли свое отражение в следующих методических и информационно-аналитических документах: «Метод оценки уровня профессионального здоровья лиц экстремальных профессий по биохимическим показателям крови», «Метод оценки уровня профессионального здоровья лиц экстремальных профессий по биохимическим показателям слюны», «Метод оценки индивидуальной стрессоустойчивости к экстремальным факторам производственной среды по показателям адренореактивности мембран эритроцитов – АRM».
Результаты диссертационной работы внедрены в практику медицинского обеспечения полетов Липецкого авиацентра, 1082 центра авиационной медицины ВВС, г. Липецк, лаборатории авиационной медицины «427 ВГ МО РФ», г. Воронеж, поликлиники структурного подразделения ФГУ 1586 ОВКГ МВО РФ, г. Липецк, используются в научных исследованиях лаборатории медико-социальных проблем кафедры медико-биологических дисциплин ГОУ ВПО «ЛГПУ», а также при чтении лекций и проведении практических занятий на факультетах физической культуры и спорта, естественно-географическом и педагогики и психологии.
Материалы проведенного исследования представляют практический интерес для физиологов, психофизиологов, авиационных и спортивных врачей.
Положения, выносимые на защиту:
1. Системный ответ организма на сочетанное воздействие экстремальных факторов производственной среды, трудового процесса и спортивной деятельности определяется характером воздействующих факторов, их интенсивностью и характеризуется особенностями реагирования физиологических систем.
2. Сочетанное воздействие факторов производственной среды, трудового процесса и профессиональной спортивной деятельности металлургов, летчиков и парашютистов оказывает проявление у них разных стадий адаптационного процесса. Показатели функционального состояния и психологического статуса лиц экстремальных профессий свидетельствуют о долгосрочном характере процесса адаптации и характеризуются психофизиологическими сдвигами и дизадаптационными соматическими расстройствами.
3. Адренореактивность мембран эритроцитов отражает закономерность адаптации человека, занятого экстремальными видами профессиональной деятельности, и характеризует степень активности симпатоадреналовой системы.
4. Использование в биохимических исследованиях показателей слюны, как информативных, неинвазивных и относительно нетрудоемких методов позволяет получить более полное представление о темпах развития и формирования у специалистов экстремальных видов труда адаптационных реакций, включения механизмов повышения устойчивости, что дает возможность более ранней диагностики и прогноза изменения уровня профессионального здоровья.
5. Использование биохимических показателей слюны при количественной оценке профессионального здоровья в комплексе методов оценки уровня адаптации и резервных возможностей организма металлургов, летчиков и парашютистов в процессе трудовой деятельности повышает эффективность и прогнозируемость при массовых обследованиях.
Публикации: По теме диссертации опубликовано 27 работ, из них 15 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, глав, содержащих обзор литературы, методики исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов, а также выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, включающего 327 отечественных и 125 иностранных источников, приложений.
