Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблемы предупреждения неблагоприятного воздействия экопатогенных факторов на здоровье человека стали к концу текущего века наиболее актуальными практически для всех стран мира (Доклад комиссии ВОЗ по здоровью и окружающей среде, 1992).
Значимость этих вопросов подтверждается многочисленными исследованиями (В.П.Казначеев 1973, 1980; Е.Л.Райх, 1979; Г.И.Сидоренко и соавт., 1991; M.Feshbach, A.Friendly, 1992; А.А.Келлер и соавт., 1993; R.Beaglehale et al., 1993) и организацией в 1990 году в рамках ВОЗ специального центра "Окружающая среда и здоровье".
Человек, как биологический вид, существуя при определенных космогелиофизических и метеорологических условиях, хотя и достиг наиболее совершенных форм социального приспособления к внешней среде, при неблагоприятных условиях подвержен влиянию экологических факторов, которые могут вызвать различные нарушения его здоровья. Эти нарушения нередко обусловлены воздействием антропогенных факторов, неблагоприятное влияние которых потенцируется дискомфортными климатическими условиями, приводящими к срыву адаптационных возможностей человеческого организма и развитию болезни (Н.А.Агаджанян, 1996).
Сегодня скорость увеличения вредного воздействия средовых факторов и интенсивность их влияния уже выходит за пределы биологической приспособляемости экосистем к изменениям среды обитания и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения (В.В.Худолей, И.В.Мизгирев, 1996), что определяет чрезвычайность складывающейся ситуации.
Влиянию неблагоприятных экологических факторов подвергаются все системы организма. Система органов дыхания - одна из немногих, обращенная непосредственно во внешнюю среду, что объясняет ее особую ранимость в данной ситуации (М.Тернер-Уорвик, 1982; Р.И.Семенова, 1989; B.Forsberg et al., 1993). В связи с этим, различные потенциально патогенные факторы окружающей среды вызывают развитие в первую очередь болезней органов дыхания (ВОД).
Заболеваемость болезнями органов дыхания должна подчиняться определенным закономерностям. Прежде всего, это зависимость от географического положения территории. Так, например, в республике Якутия - Саха отмечено чрезвычайно высокое число заболевших БОД: 303,0 на 1000 населения (данные за 1995 г.) - абсолютный максимум в Российской Федерации; для Мурманской области это число составило в 1995 г. 230,1 на 1000 населения.
К природно-климатическому фактору риска развития БОД присоединяются и другие предрасполагающие факторы, в первую очередь - техногенное загрязнение атмосферы (А.И.Клейнер, 1982; M.Lebowitz et al., 1996).
Республика Карелия расположена в высоких широтах (Приполярье) Европейской части России, для которых характерна дискомфортность среды жизнедеятельности, негативно влияющая на здоровье и работоспособность человека (И.С.Кандрор, 1968; Ю.Р.Теддер и соавт., 1996; Т.Н.Иванова и соавт., 1997), в связи с чем территории Беломорского, Калевальского, Кемского, Лоухского районов, г.Костомукша отнесены к районам Крайнего Севера, остальная территория республики - к местностям, приравненным к Крайнему Северу. Следует отметить, что регион Карелии занимает в России одно их лидирующих мест по частоте встречаемости БОД - в среднем 231,4 случаев на 1000 населения в год. Причины этого не ясны, и соответствующие исследования не проводились, поэтому необходимость комплексной оценки качества окружающей среды региона не вызывает сомнений.
Проблема влияния условий среды на человека является одной из важнейших в современной экологической медицине (В.П.Казначеев, 1979; Н.А.Агаджанян, 1994, 1996). Исследование эколого-физиологических особенностей жизнедеятельности организма в норме и патологии у жителей, постоянно проживающих в дискомфортных климатических условиях Севера, изучение механизмов обеспечения неспецифической и иммунологической резистентности при воздействии экопатогенных факторов представляют особый интерес, так как являются ключевыми для понимания этиопатогенеза заболеваний в неблагоприятных условиях. Это создает основу для разработки способов прогнозирования, диагностики, лечения и профилактики нарушений защитных функций, т.е. для формирования стратегии и тактики защиты здоровья населения в условиях экологически нестабильной среды.
В этиопатогенезе хронических неспецифических заболеваний легких (ХНЗЛ), а особенно хронического бронхита (ХБ), основную роль играет продолжительное воздействие на слизистую бронхиального дерева неблагоприятных средовых факторов (А.Н.Кокосов и соавт., 1980, 1988; Г.Б.Федосеев, 1995). Поэтому ХБ может обоснованно служить моделью для анализа причин развития, выявления особенностей клинического течения и разработки рекомендаций по профилактике БОД в обстановке чрезвычайного воздействия экопатогенных факторов.
Профилактика эффективна только в том случае, когда она начинается у практически здоровых людей или на самых ранних этапах развития заболевания. В выявлении преморбидных состояний большое значение придается факторам риска.
Среди экзогенных факторов риска наибольшее значение для развития заболеваний легких имеют факторы, преимущественно воздействующие на местную защиту и биологические факторы, среди эндогенных - свидетельствующие о нарушении защитных механизмов органов дыхания (А.Н.Кокосов, 1980, 1986).
Известно, что ХБ относится к числу заболеваний, при котором большую роль играет состояние иммунологической защиты организма. Накопленный большой фактический материал по исследованию отдельных звеньев иммунитета при этом заболевании (A.M. Борисова, 1985; И.П. Замотаев, 1985; В.П. Сильвестров и соавт., 1988; И.В. Походзей и соавт., 1988; A.M. Земсков и соавт., 1992;, A. Jcevan, 1993; Г.Б. Федосеев, 1995). Однако данные о динамике показателей иммунитета разноречивы, что снижает их клиническую значимость.
Многими авторами подчеркивается ведущее значение Str.pneumoniae и Н.influenzae в этиологии ХБ (Л.А. Вишнякова, 1980; 1984, J. Macfarlane, 1987; Е. Shapiro, 1991). Но роль условно-патогенной флоры изучена недостаточно. Исследование уровней смешанной бактериальной антигенемии (St. aureus, Proteus, P. aeruginosa) иммуно-ферментным методом у больных ХБ прежде не проводилось.
Учитывая анатомические особенности легких и огромную поверхность, соприкасающуюся с внешней средой, крайне важными являются вопросы изучения мембранозависимых процессов, в том числе перекисного окисления липидов (ПОЛ) и системы антиоксидан-тов в легких, которые существенно изменяются в ходе адаптации организма к меняющимся параметрам среды обитания (Н.В. Сыромят-никова и соавт., 1987; Н.Г. Бойко, 1988; И.В. Редчиц и соавт.; 1993).
Активация перекисного окисления липидов приводит к глубоким нарушениям мембранных структур, в результате чего возникают изменения физико-химических свойств липидного материала клетки. Процесс этот прежде всего касается легких, так как они представляют собой наиболее крупную биологическую мембрану, внешняя поверхность которой постоянно контактирует с атмосферным воздухом, а аэродинамический барьер этой мембраны, главным образом, состоит из фосфолипидов и липопротеидов (О.А.Яковлева, 1991).
Представляют интерес и вопросы других неспецифических изменений в организме развивающихся под влиянием неблагоприятных экологических условий (определение содержания регуляторных Р-
белков, исследование биофизических характеристик белкового обмена), т.е. поиска маркеров, которые позволят предположить возможность развития заболевания в этих условиях и предпринять соответствующие меры при их обнаружении.
Цель исследования: Комплексный анализ климатических, экологических и социальных аспектов качества среды в Республике Карелия в связи с эпидемиологическими, клиническими, иммунобиологическими характеристиками состояния организма постоянных жителей в норме и патологии (хронические неспецифические заболевания легких).
Основные задачи исследования:
-
провести анализ климатической обстановки, оценить физические, химические и социальные факторы среды, формирующие здоровье населения региона;
-
изучить структуру заболеваемости населения Республики Карелия;
-
определить распространенность болезней органов дыхания и основные факторы риска их развития в Карелии;
-
изучить иммунологическую и неспецифичную резистентность организма постоянных жителей Карелии, состояние мембрано-зависимых процессов;
-
выявить особенности этиопатогенеза, клиники и течения хронических неспецифических заболеваний легких в регионе;
-
определить пути профилактики развития болезней органов дыхания на территории Республики Карелия.
Научная новизна работы
Впервые для региона Республики Карелия проведено комплексное медико-экологическое исследование по проблеме "Окружающая среда - здоровье населения", в котором во взаимосвязи изучены климатические, экологические и социальные характеристики региона и демографические, эпидемиологические, клинические и иммунобиологические аспекты этой проблемы.
В результате комплексного исследования параметров окружающей среды РК впервые для региона создан компьютерный банк данных и система настольной картографии, позволяющая не только отслеживать существующие связи объектов и явлений в пределах территории республики, но и формировать новые наборы пространственных данных, обеспечивая при этом пользователю активный визуальный и инструментальный диалог с электронной картой Карелии.
Приведены реальные уровни распространенности БОД в Республике Карелия. Выявлены факторы риска развития, региональные особенности этиопатогенеза, течения ХБ, наиболее часто встречающейся нозологической формы ХНЗЛ.
При проведении первичного иммунологического скрининга как здоровых, так и больных ХБ, выявлен иммунологический дисбаланс, в основном по Т-клеточному звену иммунитета, подтвержденный при определении уровня продуктов катаболизма клеточных рецепторов (Р-белков).
В данном исследовании впервые у больных ХБ проводилась
оценка смешанной бактериальной антигенемии St.aureus, Proteus,
P.aeruginosa и уровня антител к комплексному антигену
Str.pneumoniae иммуноферментным методом. Впервые предложен и апробирован подход к характеристике изменений в крови человека с использованием метода низкотемпературного ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В результате комплексного исследования качества окружающей среды Республики Карелия отмечен высокий уровень экзогенных факторов риска развития болезней органов дыхания: сочетание дискомфортных метеорологических условий (резкие перепады температуры воздуха, превалирование отрицательных температур в течение года, постоянно высокая влажность воздуха, частые продолжительные туманы и др.), антропогенного загрязнения атмосферы поллютантами, неблагоприятных социальных характеристик.
-
Состояние условно здоровых жителей региона характеризуется наличием высокого уровня эндогенных факторов риска развития БОД: дисбалансом иммунной системы, изменением иммунобиологического гомеостаза, активацией системы перекисного окисления липидов, распространенным носительством Str. pneumoniae.
-
Заболевания органов дыхания являются превалирующими в Карелии, составляя в среднем за период наблюдения 231,4 на 1000 взрослого населения, причем при проведении пульмонологического скрининга установлено, что в обследованной популяции населения (5054 человека) 38,4% респондентов находятся на разных этапах развития ХНЗЛ.
-
Хронический бронхит является ведущей нозологической формой в структуре ХНЗЛ. У 56% обследованных больных процесс носил обструктивный характер. Клиническая картина ХБ, развивающаяся на фоне высокого уровня факторов риска характеризуется нестабильным течением с присоединением
бронхиальной обструкции и быстрым формированием осложнений (легочная гипертензия, формирование хронического легочного сердца, эмфизема легких).
5. На качественном уровне очевидно отсутствие корреляции между доминированием определенного фактора среды и характером, степенью снижения уровня здоровья населения Карелии. Решающим обстоятельством, вызывающим высокую заболеваемость населения болезнями органов дыхания, является определенное критическое сочетание неблагоприятных факторов окружающей среды, в том числе социальных.
Научная и практическая значимость работы
В результате выявлен ряд факторов, способствующих снижению иммунологической и неспецифической резистентности организма и высокой заболеваемости бронхо-легочной системы в регионе Республики Карелия: негативные особенности климата, нарастающее антропогенное загрязнение воздушного бассейна, несбалансированное питание населения и др. Это обуславливает необходимость разработки целого комплекса профилактических мероприятий, направленных на устранение данных негативных воздействий.
Предложенные и апробированные подходы к оценке факторов, формирующих здоровье населения, могут быть рекомендованы для использования в других регионах России.
Разработанная географическая информационная система по
климато-экологической, социальной, демографической и
эпидемиологической характеристикам региона внедрена для использования в компьютерной сети аппарата Правительства Республики Карелия.
Обнаруженные изменения иммунологической реактивности организма, широкое носительство Str.pneumoniae, активация процессов перешеного окисления липидов, помимо подтверждения значимости этих изменений в патогенезе ХНЗЛ, позволяют в каждом конкретном случае обоснованно определить необходимые средства и методы профилактики и терапии, а констатация достоверности отклонений этих показателей от нормального уровня - прогнозировать их эффективность.
При курации больных ХБ в регионе необходимо учитывать нестабильный характер течения заболевания с присоединением бронхиальной обструкции и быстрым формированием осложнений с целью предупреждения их развития.
Выявление большого числа совпадений результатов ИФА и данных бактериологического исследования мокроты делает
обоснованной возможность использования ИФА в практической медицине, для диагностики этиологии инфекционного процесса у
больных хроническим бронхитом.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены
на Международном семинаре по экологической пульмонологии (США, Нью-Хемпшир, 1994); Республиканской научно-практической конференции терапевтов (Петрозаводск, 1995); научном семинаре "Окружающая среда и здоровье" (Финляндия, Микеели, 1995), VI Соловецком форуме по охране здоровья населения Севера (Архангельск, 1995); семинаре экспертов ВОЗ по проблеме "Окружающая среда и здоровье" (Швеция, Висбю, 1995); Всероссийской научной конференции по программе "Университеты России" (Москва, 1996); 3-й Всероссийской научно-практической конференции "Антропогенные воздействия и здоровье человека" (Калуга, 1996); семинаре "Здоровье окружающей среды" (Швеция, Умео, 1995); Международном симпозиуме по профессиональным заболеваниям и безопасности (Финляндия, Лаппеенранта, 1996); 3-ем Международном симпозиуме "Биологический мониторинг" (Финляндия, Эспоо, 1996); семинаре по экологической медицине (Швеция, Карлстад, 1996); 3-ем Международном симпозиуме "Окружающая среда в Баренц-регионе" (Норвегия, Киркинес, 1996); 1-ой Международной конференции Баренц Евро-Арктического региона (Петрозаводск, 1997); 2-м Международном совещании "Окружающая среда и здоровье" (Литва, Вильнюс, 1997); 2-м Международном конгрессе "Окружающая среда для нас и будущих поколений" (Самара, 1997); Международной конференции "Экотоксикология и экологическая безопасность" (Рига, 1997).
За исследования в области экологической медицины автору присуждена Международная премия Фонда Эдберга (Швеция) за 1996 год.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 27 работ, в том числе монография "Качество окружающей среды и здоровье человека в условиях Карелии".
Внедрение результатов
Результаты комплексной оценки окружающей среды и состояния
здоровья населения использованы Министерством труда и занятости
РК для обоснования северных льгот и компенсаций населению.
Разработанный банк данных и географическая информационная
система по климато-экологической, демографической,
эпидемиологической характеристикам региона внедрена для
использования в компьютерной сети аппарата Правительства Республики Карелия. Основные результаты и методы обследования больных ХНЗЛ внедрены в практику работы пульмонологического отделения Больницы скорой медицинской помощи г.Петрозаводска, врачей-пульмонологов поликлиник. Медицинские разработки, диагностические критерии, лабораторные тесты используются в подготовке врачей общей практики, ординаторов на медицинском факультете Петрозаводского Госуниверситета. Основные положения и выводы диссертации включены в лекции элективного курса "Окружающая среда и здоровье" для студентов V курса медицинского факультета.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 303 страницах машинописного текста и состоит из введения (гл.1), материалов и методов, обоснования методических подходов (гл.2), результатов исследования и их обсуждения (гл.3-9), заключения (гл.10), выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Список литературы включает 426 источников, в том числе 282 отечественных и 144 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 48 таблицами, 7 картами и 35 рисунками.
