Введение к работе
Актуальность проблемы. Современное развитие общества, его научно-технический прогресс все больше вносят коррективы в адаптацию как к условиям формирования среды обитания, так и к механизмам приспособления организма к этим условиям. Население стало подвергаться воздействию целого ряда неблагоприятных факторов природного и антропогенного характера (Н.А. Агаджанян, П.Г. Петрова, 1996; М.С. Журавлева, Н.П. Сетко, 2009; Е.О. Клинская 2009 и др.)
В настоящее время приоритетной становится экологическая модель медицины, и поэтому проблемы, рассматриваемые под этим углом зрения, приобретают особую актуальность. Выявление факторов риска, их участие в возникновении заболеваний и ухудшении здоровья является одной из задач экологической физиологии. При этом следует учитывать, что здоровье есть результат сложного взаимодействия наследственно-конституциональных качеств индивидуума с конкретными природными факторами среды обитания. С этих позиций в последнее время повышенный интерес вызывает исследование проблем этнической физиологии и патологии (Н.А. Агаджанян с сотрудниками).
Исследование этнических особенностей адаптации к природно-климатическим условиям и адаптации представителей различного этноса к физическим и другим видам воздействий объявлено приоритетным медико-биологическим направлением (Казначеев В.П. и соавт., 2002; Агаджанян Н.А. и соавт., 2004, 2007). Имеющиеся материалы свидетельствуют о наличии этнических особенностей проявления адаптационных реакций и их биохимических основ (Т.И. Алексеева, 1977; 1996; Г.Д. Бердышев и соавт., 1979; В.П. Алексеев, 1984; Н.А. Агаджанян, 1997; 1998; 2000; 2007; Е.Н. Хрисанфова и соавт., 1999; Л.В. Бец, 2000; Г.А. Егорова, 2007; Е.В. Бибарцева, СВ. Нотова, 2009; Н.А. Пашина, 2009; Л.Д. Цатурян, 2009; Т.В. Коротеева, 2011). В основе биохимических адаптационных реакций лежат процессы, протекающие с участием макро- и микроэлементов (А.В. Скальный, 2006; В.Л. Сусликов, 1999-2006, В.А. Бацевич, Д.Ю. Зорина, 2009). В связи с этим изучение элементного гомеостаза организма является важным условием при исследовании эколого-физиологических особенностей адаптивных реакций к различным факторам среды обитания. Это особенно важно учитывать у обследуемых в детском возрасте, когда факторы среды запускают реализацию наследственных факторов, формирующих экологический портрет человека -совокупность генетически обусловленных свойств и наследственных морфофункциональных признаков, характеризующих специфическую адаптацию индивидуума к конкретному набору особых факторов среды обитания (Н.А. Агаджанян, Н.В.Ермакова, 1997).
Несмотря на имеющиеся данные о влиянии макро- и микроэлементов на различные функции организма (А.В. Скальный, 1999-2006; В.Л. Сусликов, 1999-2006; Н.В. Толмачева, 2011; М. Anke et al., 2002), роль этих элементов продолжает интенсивно и более глубоко изучаться при исследовании эколого-физиологических и этнических особенностей адаптивных реакций организма
(Н.А. Агаджанян, А.В. Скальный, 2001; Г.А. Бабенко, 2001; А.И. Воложин, 2003: Г.А. Егорова, 2007; В.А. Бацевич, Д.Ю. Зорина, 2009; А.В. Фогель, 2009; Л.Д. Цатурян, 2009; Д.Ю. Зорина, 2010; А.Л. Максимов, Е.А. Луговая, 2010; Е.А. Вильмс, Д.В. Турчанинов, М.С. Турчанинова, 2011; Н.В. Толмачева, 2011). Однако имеются лишь ограниченные сведения по Северо-Кавказскому региону. Появившиеся в отечественной литературе данные по Северному Кавказу (Л.Д. Цатурян, 2009) не охватывают этнических групп адыгов, армян, чеченцев и др. При этом не изучено влияние факторов риска на заболеваемость.
В адаптивных реакциях организма, как известно, ведущая роль принадлежит состоянию нейро-гуморальной регуляции кардиореспираторной системы. Вполне объясним повышенный интерес исследователей к системе гемодинамики. Учитывая, что сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются в России (Р.Г. Оганов и соавт., 2007) основной причиной инвалидизации и смертности (53-55% от общей смертности), важно выявить и оценить основные факторы, включая генетические, способствующие формированию болезни. Особенно уязвимым периодом для человека следует считать детский и подростковый возраст (С.Ф. Соснина, Д.К. Волосников, 2011), когда наблюдается реализация патологических проявлений (Д.И. Садыкова, И.Я. Лутфуллина, 2009; Л.В. Яковлева, А.В. Мелитская, 2010; Е.А Калюжный с соавт., 2011). Установлено, что риск развития сердечнососудистых заболеваний возрастает у подростков, проживающих в регионе с высоким уровнем промышленного загрязнения окружающей среды (Н.Н. Демидко с соавт., 2011).
В исследованиях, проведенных по фундаментальной медицине, большое внимание уделяется молекулярно-генетическим методам анализа с идентификацией полиморфных участков, повышающих риск развития заболеваний (Ioannidis, 2003). Поэтому изучение генетических предикторов развития сердечно-сосудистых заболеваний в различных этнических группах в конкретных экологических регионах является актуальным и перспективным, особенно в плане разрабатываемых на основе этих данных профилактических мероприятий.
Важнейшей проблемой медицинской науки является также поиск и разработка физиологических методов и средств нормализации и коррекции адаптивных механизмов регуляции функциональных особенностей у детей и подростков, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, в частности, артериальной гипертонией.
Способность адаптироваться к различным условиям обитания выражается в интегрированном показателе, который получил название «качество жизни» и «цена адаптации». В мировой практике доказана высокая информативность этого показателя у детей с различной патологией. Исследования качества жизни у различных групп детей и подростков России только начинают набирать темп (А.А. Новик, Т.И. Ионова, 2007; А.А. Новик, Т.И. Ионова, Т.П. Никитина, 2009; Т.Н. Павленко, 2009; Д.И. Садыкова, И.Я. Литфуллин, 2009; А.Ю. Татькова, 2009). Представляется необходимым исследовать показатели жизненно важных
систем с учетом эколого-физиологических и этнических особенностей адаптивных систем в различных условиях среды обитания.
Малочисленность исследований, посвященных этнофизиологическим особенностям адаптации детей и подростков - представителей различных этнических групп: адыгов, русских, армян, чеченцев, проживающих в регионах Северного Кавказа, их качеству жизни, функционально-биохимическим особенностям адаптационных реакций и способам их коррекции, послужили основанием к проведению настоящего исследования. Решение поставленных в исследовании задач позволит в полной мере раскрыть экопортрет представителей различного этноса, что имеет важное фундаментальное и прикладное значение для прогнозирования здоровья человеческой популяции при адаптации к различным условиям среды обитания.
Цель исследования: провести сравнительные эколого-физиологические и этническое исследование гомеостаза и адаптивных реакций у подростков разных этнических групп к условиям Северо- Кавказского региона.
Задачи исследования:
дать характеристику экологической обстановке среды обитания и оценку важнейшим показателям здоровья детского и подросткового населения Республики Адыгея;
изучить отдельные составляющие качества жизни подростков разных этнических групп, проживающих в Республики Адыгея;
оценить адаптивные возможности важнейших функциональных систем организма на дозированную физическую нагрузку у подростков разных этнических групп;
выявить сравнительные особенности адаптивных реакций у подростков, страдающих артериальной гипертонией и ожирением, и описать роль генетических факторов, определяющих эти особенности, а также провести анализ мертворождаемости в Республике Адыгея среди обследуемых разных этнических групп;
разработать научно-обоснованные методы и средства, корригирующие нарушения у обследуемых разных этнических групп; дать оценку эффективности физиологическим способам коррекции адаптивных реакций у подростков с артериальной гипертонией и средства профилактики наблюдаемых нарушений.
Научная новизна работы. Впервые автором проанализировано влияние экологических и антропогенных факторов на заболеваемость и мертворождаемость подростков различных этнических групп, проживающих в Республике Адыгея. Установлено, что неблагоприятным фактором является дефицит йода и фтора в окружающей среде и пище, повышенное содержание марганца и железа в потребляемой воде, употребление пищи высокой калорийности с преимущественным содержанием жиров и углеводов. Комплекс факторов определил и особенности мертворождаемости.
Установлено, что у подростков подавляющими адаптивными реакциями являются физиологическая реакция тренировки и спокойной активации. Этническими особенностями являются доминирующее проявление спокойной
активации у чеченцев, повышенная активация у русских и переактивация у армян. Было установлено, что реакции адаптации у девушек формируются на фоне повышенной активации симпатического отдела нервной системы, а у юношей - парасимпатического отдела. Наиболее совершенными физиологичными, адаптивными сдвигами обладали юноши - представители русской этнической группы, а среди девушек - представители армянской этнической группы.
Впервые у подростков Республики Адыгея определен макро- и микроэлементный состав волос, характеризующийся повышенной концентрацией кремния у девушек и мышьяка у юношей. Этнические особенности характеризовались более высокими концентрациями потенциально токсичного элемента мышьяка у армян, высоким содержанием кобальта у армян и адыгов, высоким содержанием эссенциальных элементов селена и марганца у адыгов, армян и низким - у русских и чеченцев; повышенным содержанием магния у русских и адыгов, а хрома - у русских и армян. Указанные изменения ассоциируются с высоким уровнем заболеваний легких, почек, кожи, подкожно-жировой клетчатки, щитовидной железы. Проведенный сравнительный анализ подростков г. Якутска и г. Москвы позволил представить Республику Адыгея как геохимическую провинцию по повышенному содержанию кремния и кальция.
Впервые были проведены исследования адаптации к биосоциальной среде посредством изучения качества жизни подростков, проживающих в Республике Адыгея. Установлено, что качество жизни подростков, проживающих в условиях города, мало отличается от качества жизни подростков, проживающих в сельской местности. Выявлено, что у юношей физический компонент качества жизни в большей степени взаимосвязан с социальным и ролевым функционированием, а у девушек такие связи имели лишь по другим компонентам качества жизни.
Этнические особенности адаптированности к биосоциальным условиям характеризовались высокими и сопоставимыми показателями качества жизни у юношей - представителей адыгейской, русской и абхазской национальностей, после которых следовали представители чеченской и армянской национальностей; у девушек наиболее высокие показатели оказались у армянок, адыгеек и русских, а наиболее низкие - у чеченок и абхазок. Вероятно, это связано с военными событиями. На основе полученных данных предложен интегративный показатель «оптимума здоровья», включающий в себя объективные функциональные показатели и показатель качества жизни.
Автором установлена тенденция к росту частот полиморфизма гена ангиотензина-П (AGT), сосудистого рецептора I типа ангиотензина-П (AGT2R1) по 174 Met у русских и адыгов и по Met 235 Thr - у русских по сравнению с жителями г. Ростова - на Дону за период с 2002 по 2011 годы.
Впервые показано, что адаптация к умеренной физической нагрузке не сопровождается существенными изменениями ионного и газового состава межклеточного сектора. К этническим особенностям следует отнести
повышенное напряжение углекислого газа у представителей армянской этнической группы в крови и межклеточном пространстве.
У здоровых подростков гормональный статус характеризуется повышенным содержанием кортизола, альдостерона и инсулина, а у юношей -дефицитом адренокортикотропного гормона. Половые различия после физической нагрузки характеризовались более выраженным выбросом инсулина у юношей.
Впервые физиологически обоснована и предложена комплексная программа реабилитации подростков с артериальной гипертонией.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что на основании комплексного исследования получены новые данные о состоянии адаптивных реакций детей и подростков, проживающих в эколого-географическом регионе Северного Кавказа. Установлены этнические особенности адаптивных реакций, а также роль вегетативной нервной системы в этих реакциях. Впервые дана оценка качеству жизни сельского и городского подросткового населения, которая включает генетические факторы, играющие роль в реализации сердечно-сосудистых заболеваний. Автором получены данные о межклеточном секторе, его биохимическом (нейромедиаторном, гормональном, ионном) составе в условиях нормы и при умеренной физической нагрузке. Получены приоритетные данные о частоте мутации генов: ангиотензина-П и рецептора к ангиотензину-П (R, AGT). Установлена неблагоприятная тенденция к увеличению частоты мутации генов, что является одним из факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Эти данные являются теоретической основой для построения профилактических программ среди населения.
Полученные автором данные по содержанию макро- и микроэлементов в волосах детей и подростков могут быть приняты в качестве нормативного показателя. Данные по содержанию и распределению макро- и микроэлементов в организме детей и подростков могут служить основой для дальнейшего анализа развития неинфекционных заболеваний, роли дисэлементозов в развитии заболеваний. Полученные автором сведения обосновывают выделение Северного Кавказа в геохимическую провинцию по кремнию и кальцию.
Исходя из анализа показателей системной гемодинамики, биохимических показателей, ряда психологических тестов, автором теоретически обоснована система реабилитации подростков с артериальной гипертонией. Полученные данные расширяют наши представления об адаптивных реакциях здоровых и больных с артериальной гипертонией, что дополняет экопортрет жителя Северного Кавказа.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные данные об адаптивных реакциях детей и подростков, проживающих в условиях Северного Кавказа, могут служить нормативными показателями при оценке состояния здоровья детского и подросткового населения данного региона. Результаты исследований по качеству жизни могут успешно использоваться как нормативные показатели при оценке эффективности профилактических, оздоровительных и лечебных мероприятий.
Для дальнейшего совершенства методики оценки уровня здоровья предлагается введение интегрированного критерия «оптимума здоровья», основанного на оценке функциональных показателей и оценке качества жизни, проводимой самим обследуемым.
Показатели содержания макро- и микроэлементов в волосах подростков могут быть использованы для мониторинга окружающей среды и выявления ее загрязненности. Кроме того, наличие нормативных показателей для данного региона позволяет выявлять дисэлементозы и проводить их коррекцию. Прошедшая апробацию программа реабилитации больных подростков с артериальной гипертонией может быть внедрена в работу «Центров здоровья» и других профилактических учреждений.
Основные положения, выносимые на защиту:
Представители разного этноса: адыги, русские, армяне, чеченцы - имеют особенности адаптивных реакций, характеризующиеся различным соотношением реакций тренировки, спокойной активации, повышенной активации и переактивации.
Показатели качества жизни с учетом этнических особенностей являются неотъемлемой частью характеристики уровня здоровья и адаптивных способностей подростков к социально-биологическим условиям обитания.
Распределение макро- и микроэлементов у подростков, проживающих в Северо-Кавказском регионе, имеет специфические особенности в каждом из исследуемых этносов и может выступать в качестве факторов риска по отдельным заболеваниям.
4. Увеличение частоты полиморфизма гена ангиотензина-П и его
рецепторов является одним из факторов, способствующих наблюдаемой
тенденции к росту сердечно-сосудистых заболеваний.
5. Изменения в физико-химическом и биохимическом гомеостазе в ответ
на дозированную физическую нагрузку характеризуются минимальными
сдвигами в ионном, кислотно-основном, нейромедиаторном и гормональном
статусе, независимо от этнической принадлежности.
6. Комплекс реабилитационных мероприятий, включающий в себя
психокоррекцию, диетотерапию и физическую нагрузку, является
эффективным способом профилактики артериальной гипертонии.
Апробация работы: Основные результаты исследования и положения диссертации докладывались и обсуждались на различных научных конференциях, симпозиумах, съездах:
«Экологические и социально - экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа»: Межрегиональная научно-практическая конференция (г. Белореченск, 2005); VI Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку» (г. Майкоп, 2005); I Национальный конгресс терапевтов (г. Москва, 2006); VIII Международная научно-практическая конференция «Экологические проблемы современности» (г. Майкоп, 2006); «Психологическое здоровье нации: региональный аспект»: Международная научная конференция (г. Краснодар, 2006); VII научно-практическая конференция «Здоровье и
образование XXI веке» (г. Пенза, 2006); «Наука и образование современной России»: Научная международная конференция (г. Москва, 2010); «Фундаментальные и прикладные проблемы медицины и биологии»: Научная международная конференция (г. Дубай, 2001); «Инновационные медицинские технологии»: II Общероссийская научная конференция с международным участием (г. Москва, 2010); «10 съезд кардиологов ЮФО» (г. Краснодар, 2010); «VII Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых» «Наука XXI веку» (II сессия) (г. Майкоп, 2005); «Качество жизни больных с различными нозологическими формами» (Маврикий, 2011); «Фундаментальные и прикладные проблемы медицины и биологии»: Международная научная конференция (Тунис, 2007); Турция (Кемер, 2007); XI научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы восстановительной медицины и санаторно-курортного лечения в здравницах России» (г. Сочи, 2010); «Современное образование, физическая культура, спорт и туризм»: Региональная межвузовская научно-практическая конференция (г. Сочи, 2010); «Всероссийская научно-практическая конференция аспирантов, докторантов и молодых ученых» (г. Майкоп, 2011); XXI неделя науки МГТУ (г. Майкоп, 2010), XXIII неделя науки МГТУ (г. Майкоп, 2011), Всемирный конгресс «Здоровье и образование в 21 веке» (г. Москва, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 53 научные работы, 4 методические рекомендации, 1 монография (в соавторстве), в том числе 18 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Внедрения результатов исследования. Результаты исследования «Оценка эффективности медико-социальных программ у детей и подростков с использованием критерия качества жизни», «Применение физиологических способов коррекции гемодинамики у подростков с артериальной гипертонией» внедрены в практическую деятельность кардиологического отделения ДРКБ с. Ачхой - Мартан Республики Чечня, Центральная районная больница Сулейман-Стальского района с. Касумкент (Республика Дагестан), кардиологического отделения ЦРБ Болыпеберезниковского района Республики Мордовия, Гулрыпшской ЦРБ Республики Абхазия, кардиологического отделения МГДКБ г. Майкоп Республики Адыгея.
Основные теоретические положения и выводы диссертационного исследования используются в процессе обучения студентов Медицинского института МГТУ (г. Майкоп), Кубанской медицинской академии (г. Краснодар), Медицинского института Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Амосова (г. Якутск, Республика Саха);
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 301 страницах компьютерного текста (Times New Roman 14). Исследование включает в себя 113 таблиц, 14 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материал и методы исследования», 6 глав собственных исследований, главы «Обсуждение полученных результатов и заключение», выводов и практических рекомендаций. Библиографический указатель включает 330 источников, из них 235 на русском языке и 95 на иностранных языках.
