Введение к работе
I. I.Актуальность проблеми:
Перестройка системы отечественного здравоохранения включает дальнейшие меры по сохранению здоровья и продлению профессионального долголетия специалистов, занятых на вредных производствах. К таким специалистам относятся' лица, работающие в условиях повышенного давления окружающей среды: водолазы, кессонные рабочие, подводники. К основным неблагоприятным факторам, действующим на организм в условиях повышенного давления, относятся увеличенные парциальные давления кислорода и индифферентных газов, входящих а состав дыхательных смесей. Диапазоны парциальных давлений используемых газов достаточно широки, и у кислорода составляют от 0,025 до 0,3 Ша, гелия - до 6-8 Ша и азота - от 0,08 до 0,88 МПа. Действие повышенных парциальных давлений "указанных газов приводит к функциональным изменениям в организме и снижению его резервных возможностей, а в случае действия предельных значений -вызывает патологические сдвиги, ведущие к соїгращению профессионального долголетия.
В основе мер профилактики и защиты от неблагоприятного, действия повышенного давления традиционно используется 3 принципа: ограничение содержания кислорода в составе дыхательных смесей пределом его переносимости организмом в зависимости от давления и экспозиции; оптимальное соотношение концентраций азота и гелия в зависимости от глубины или давления и целенаправленный профессиональный отбор. ( Зальцман Г.Л., 1961; Медведев Л.Г.,1986; П.Беннетт, 1988 ). В целом меры защиты и профилактики, разработанные на основе указанных признаков, позволили осуществить в 1981 году компрессию 4 водолазов до давления, соответствующего глубине 686 м^(П.Беннетт), а в морских условиях провести 30 суточное пребывание на глубинах до 3QT м (Семко В.В., 1986; Медведев Л.Г., 1986 ). Однако длительные аффекты последействия повышенного давления на организм полностью не изучены.
При' определении связи характера повреждающего агента внешне** среды-или их совокупности с возможными мерами защиты и профилактики задача исследователя, по нашему, мнению, состоит в выявлении интимных механизмов функциональных или патологических реакций организма при даішом виде воздействия. В области физиологии и патофизиологии подводных погружений механизма действия неблаго-
- 2 -приятных факторов на большинство функций организма (обмен веществ, кровообращение, дыхание, выделение и др.) исследованы достаточно полно и подробно (А.Бенке, 1968; ЗальцманГ.Л., 1961, 1967, Смолин В.В. 1970; Сапов И.А., 1952,1984; Семко В.В., 1983; Медведев Л.Г., 1983; Lambertsen C.J. 1963; 1974,; .1.983; П.Ббннетт. 1988 и др.). Что же касается влияния повышенного давления на пролиферирущие ткани и гемопоэтические клетки, то в зтом вопросе положение не совсем ясное в силу недостаточных сведений о механизмах повреждающего влияния неблагоприятных факторов на хромосомный аппарат клетки, в силу чего меры профилактики и защиты организма в условиях повышенного давления не имеют законченной научной основы.
Одной из причин, тормозящих понимание общих механизмов -развития патологических последствий воздействия факторов .водолазного спуска является недостаточное внимание к использованию цитофизио-логических методов. Школой Насонова и Александрова было показано, что цитофизиологические критерии являются объективным отражением функционального состояния целостного организма.
Применительно к обоснованию мер профилактики и защиты,-а также выявлению "весовой" доли влияния различных факторов водолазного спуска на ядерный аппарат клетки исследования ранее не проводились.
Цель и задачи исследования.Основной целью настоящей работы являлось определение степени влияния основных газов, входящих в состав дыхательных смесей на деление клеток различных тканей в диапазоне глубин, доступных водолазам, и качественная оценка отдаленных последствий этих воздействий.
Для достижения указанной цели представлялось необходимым решить ряд конкретных исследовательских задач:
в опытах на животных выявить изолированное и сочетанное воздействие основных факторов водолазного спуска в диапазоне глубин доЮОО м на клетки соматических и репродуктивной тканей;
в опытах на животных выявить возможные генетические последствия в отдаленные сроки после имитационных спусков;
при лабораторных испытаниях, имитирующих спуски на глубины до 100 м и пребывание подводников в аварийныл. отсеках под избыточным давлением до 1,0'Ша с участием людей, а также после терапевтических сеансов ГБО, исследовать характер изменения хромосом лимфоцитов.
- по результатам исследований обосновать рекомендации по повышению работоспособности и продлению профессионального долголетия лиц, трудовая деятельность которых связана с влиянием повышенного давления.
Научная новизна работы Впервые исследовано влияние изолиро-ванного и сочетанного Действия кислорода и индифферентных газов, входящих в состав дыхательных смесей на митотическое деление клеток животных и человека. Впервые показано, что индивидуальная чувствительность клеток организма к повышенному давлению кислорода зависит в большей степени от их генетической природы, чем от продолжительности пребывания в измененной газовой среде.
Практическая значимость работы состоит в обосновании способа оценкїї индивидуальной чувствительности человека к повышенному давлению кислорода и прогнозирование отдаленных последствий действующих факторов водолазного спуска на лимфоцитах периферической крови.
Основные положения, выносшше на защиту:
-
Повышенные парциальные давления кислорода и индифферентных газов, используемые в практике водолазных спусков оказывают влияние на ядерный аппарат соматических тканей. Наиболее выракенным онтогенетическим эффектом обладает кислород. Функциональное состояние клеток репродуктивных тканей не подвержено сколько-нибудь значимым изменениям в условиях повышенного давления, соответствующего глубинам до 800 м.
-
Клетки кроветворной ткани оказались наиболее чувствительными к повышенному парциальному давлению кислорода.
-
Кластогенним фактором, определяющим нарушение ядерного аппарата лимфоцитов, после воздействия повышенного давления кислорода являются продукты деградации эритроцитов.
Апробация работы.Материалы работы доложены на заседании секции генетических аспектов проблемы "Человек и биосфера" МИТО ГКНТ, Орджоникидзе, 1986г.; на всесоюзном совещании "Биоантиоксидант", Черноголовка, 1989г.; на IV Всесоюзном пимцозиуме "ГиперСрическая оксигенация" в г.Москве,1989г.; на двух конференциях, посвящениях памяти Е.М.Крепса, проходивших в г.Ленинграде в ВМедА и в Институте эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова в 1989г.; а также на кафедре Физиологии подводного плавания ВМедА в 1990г. и в Институте Биологии РГУ в І99ІГ и 1994г.
Публикации. По материалам данного исследования опубликовано 19 работ.
Структура и объеы диссертации. Диссертация выполнена на 177 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов и библиографического указателя, включающего 83 отечественных и 99 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 28 рисунками и 13 таблицами.