Введение к работе
Актуальность темы. Изучение роли холодового фактора в модуляции состояния и реагирования на дополнительные возмущающие воздействия разных звеньев сердечно-сосудистой системы остается фундаментальной проблемой медицины и экологической физиологии человека.
Известно, что природная адаптация к холоду предъявляет высокие требования к организму человека, вызывая глубокие приспособительные изменения в разных функциональных системах (Бартон А, Эдхолм О., 1957; Кандрор И.С., 1968; Тихомиров И.И, 1968; Борискин В.В, 1973; Авцын А.П., Марачев А.Г., 1975; Деряпа Н.Р., Рябинин И.Ф., 1977; Сло-нимАД, 1978; Панин Л.Е., 1978; Казначеев В.П., 1980; Милованов А.П., 1981; Якименко М.А, 1981; Сороко СИ., 1984; Куликов В.Ю., Ким Л.Б., 1987; Медведев В.И, Косенков Н.И., 1989; Рощевский М.П. и др., 1993; Агаджанян НА, 1994; Ткачев А.В., 2000; Кривощеков С.Г., 2000, 2004; и др.). Однако до сих пор многие аспекты проблемы холодовои адаптации остаются недостаточно изученными. Одним из них является вопрос о сезонных перестройках кардиоваскулярной системы - важнейшей функции организма и наиболее чувствительной к действию различных возмущающих факторов среды Севера (Агаджанян НА, 1994).
Имеются сведения (Рощевский М.П. и др., 1995; Варламова Н.Г., 2001), которые свидетельствуют о нарастании зимой у жителей Севера напряженности деятельности миокарда, заключающейся в повышении частоты сердечных сокращений, ударного объема и в проявлении признаков гипертрофии правых отделов сердца. При этом если в одних исследованиях в самый холодный период года на Севере отмечается понижение диастолического артериального давления крови (Варламова Н.Г., 2001), то в других- его нарастание (Евдокимов В.Г., 2004).
Показано, также, что в самые холодные периоды года повышается частота летальности от кардиоваскулярной патологии (Gyllerup S.et al., 1991; Keatinge W.R., Donaldson G.C., 1995). Эта закономерность прослеживается не только в регионах с холодным (Gyllerup S. et al., 1991; Keatinge W.R., Donaldson G.C., 1995; End H, Merser J.B., 1998), но и с относительно теплым климатом (Ornato J.P. et al., 1990; Cheng S., 1993). Причины данного явления во многом остаются непонятными, несмотря на детальный анализ физиологических факторов (Мерсер Дж., Бочаров М.И., 1998) и сведений о возрастных и сезонных особенностях доминирования, с разной значимостью, патологоанатомических признаков поражения коронарных и магистральных сосудов, дистрофии миокарда и прижизненной артериальной гипертензии в возникновении внезапной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний на Севере (Белая Н.С., 1990).
Таким образом, очевидным является существенная роль холодового фактора в усилении напряженности деятельности сердечно-сосудистой системы человека (Деряпа Н.Р., Рябинин И.Ф., 1977; Казначеев В.П., 1980; Агаджанян НА, 1994). Вместе с этим, до сих пор нет целостного
представления о направленности адаптивных изменений состояния сосудов и кровотока разного регионарного кровеносного русла, центральной гемодинамики и биоэлектрических процессов сердца, а также практически не изучены особенности реагирования отдельных звеньев системы кровообращения в ответ на дополнительные возмущающие экзогенные факторы в условиях природного влияния холода на организм человека. В этом контексте особый интерес представляют исследования сезонной модификации функционального ответа сердечнососудистой системы на изменения венозного возврата крови к сердцу.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с планом НИР Сыктывкарского государственного университета по проблеме «Физиологические принципы регуляции сердечно-сосудистой системы у человека при Холодовых воздействиях» (№ ГР 01.20.0300128), а так же в рамках проекта РГНФ (№ 98-06-08194) «Холодовой стресс и функциональные резервы систем кровообращения и крови».
Целью работы явилось изучение физиологических особенностей деятельности сердечно-сосудистой системы и реагирования отдельных ее звеньев на вызываемые изменения периферического кровотока у человека в контрастно различающиеся по температуре сезоны года (лето, зима) на Севере России.
Задачи исследования:
1. Определить характер адаптивных изменений разных звеньев
сердечно-сосудистой системы в условиях холодного периода года.
Изучить особенности реакции сосудов разного регионарного кровеносного русла, системной гемодинамики и изменений биоэлектрических процессов сердца в ответ на вазодилататор в контрастные сезоны года (лето, зима).
Выявить закономерности реагирования сосудов разного регионарного кровеносного русла и изменений биоэлектрических процессов сердца на постуральное воздействие в условиях сезонной адаптации к холоду.
Научная новизна. Впервые на основании комплексных исследований сердечно-сосудистой системы получены новые факты о том, что длительное влияние холода на организм приводит у человека к понижению суммарного вазодилататорного и гипотензивного эффекта нитроглицерина. Установлено, что в холодный период года (зима на Севере России) относительно лета в ответ на постуральное воздействие повышается реактивность артериальных сосудов разного калибра и объемный венозный кровоток контактной конечности, но понижается реакция общего периферического сопротивления сосудов. Впервые показано, что зимой на Севере у здорового человека вне зависимости от направленности вызываемых изменений системной гемодинамики происходит замедление атриовентрикулярного проведения возбуждения в сердце.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследования расширяют современные представления о приспособительных механизмах деятельности сердечно-сосудистой системы при
адаптации к холоду, а также вносят существенный вклад в физиологическое понимание причин, лежащих в основе развития кардиоваскуляр-ной патологии у человека на Севере.
Описанные сезонные особенности реактивности регионарных сосудов, центральной гемодинамики и изменений биоэлектрических процессов сердца в ответ на антиадренергическое и постуральное воздействие представляют особую теоретическую значимость для оценки внутрисистемной организации функции кровообращения при сложных формах природных адаптации и могут являться основой физической коррекции и фармакотерапии при сердечно-сосудистых заболеваниях у человека на Севере с учетом влияния температурного фактора на организм. Установленный факт замедления атриовентрикулярного проведения возбуждения в сердце здорового человека независимо от вызванных изменений системной гемодинамики в холодный период года может служить одним из важных донозологических критериев напряжения деятельности сердца.
Основные результаты исследований нашли свое применение в качестве методологической основы диагностики и лечения больных с сердечно-сосудистой патологией в Республиканском кардиологическом диспансере Министерства здравоохранения Республики Коми (акт внедрения от 16.11.04) и в Больнице с поликлиникой МВД Республики Коми (акт внедрения от 13.01.05), а также как научное обоснование сезонной изменчивости функции системы кровообращения у человека на Севере России при чтении курсов по физиологии, спортивной медицине, физической реабилитации на профилирующей кафедре Сыктывкарского государственного университета (акт внедрения от 04.03.05).
Основные положения, выносимые на защиту.
У человека зимой по сравнению с летним периодом года на Севере России адаптивные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы связаны с органо-зависимыми особенностями регуляции кровотока, системной гемодинамики и биоэлектрической активности миокарда.
В условиях зимы на Севере России экзогенный вазодилататор (нитроглицерин) по разному изменяет объемный кровоток в верхних и нижних конечностях, приводит к меньшему понижению артериального давления, производительности сердца и к увеличению изменяющихся параметров ЭКГ.
У человека в зимний период года относительно лета на Севере России постуральное воздействие сопровождается изменением характера реагирования магистральных, периферических сосудов и диасто-лического артериального давления.
Зимой на Севере России у здорового человека вне зависимости от направленности вызываемых изменений системной гемодинамики происходит замедление атриовентрикулярного проведения возбуждения в сердце, чего не наблюдается летом.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на XVIII Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, 2001),
симпозиуме с международным участием «Актуальные проблемы адаптации к природным и экосоциальным условиям среды» (Ульяновск, 2002), III Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2003), Международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2003), заседании Сыктывкарского отделения физиологического общества им. И.П. Павлова (Сыктывкар, 2003), II симпозиуме с международным участием «Проблемы адаптации человека к экологическим и социальным условиям Севера» (Сыктывкар, 2004), а также на годичных Научных сессиях Ученого совета СыктГУ «Февральские чтения» (Сыктывкар, 2002-2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, включая 1 статью в рецензируемом журнале.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, глав - обзор литературы; объект, организация и методы исследования; результаты исследования и их обсуждение; а также из заключения, выводов, списка литературы (209 источника, из них 45 иностранных). Диссертация содержит 1 схему, 9 рисунков и 9 таблиц.
