Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время вопросы адаптации человека к экстремальным условиям среды, находящиеся на стыке патофизиологических и медицинских дисциплин, являются проблемой, возрастающая актуальность которой связана с географическим статусом России, как северной державы, что определяет и геополитические приоритеты. Ранее было показано, что экологические факторы Севера вызывают перестройки в функционировании организма, которые, являясь переходными и обратимыми с одной стороны, с другой — моделируют развитие преморбидных состояний и экологически обусловленных заболеваний (Казначеев В.П., 1980; Куликов В.Ю., 1988). Распространение вахтовых методов труда, подразумевающих краткосрочные миграции и ремиграции тысяч людей, объясняет необходимость разработки научных принципов управления здоровьем человека, находящегося в экстремальных условиях среды. При этом обсуждается концепция об "экологическом портрете" и резервах управления функциями организма (Судаков К.В., 1987; Агаджанян Н.А., 1994) с учетом специфики гено-фенотшшческих различий во внешних конституциональных и антропологических особенностях, в особенностях обмена веществ, ферментативно-гормональном статусе, биотрансформационной активности (Ляхович В.В., 1978; Пузырев В.П., 1994; Fraser Н., 1977; Kalow W., 1982), и с учётом степени контрастности климато-географических условий (Семенюк А.В., 1984; Карпищенко А.И., 1994).
Значимость исследования основных барьерно-метаболичес-ких функций печени при адаптации к условиям высоких широт связана с центральной её ролью в осуществлении основных звеньев межуточного обмена, в обезвреживании токсических и метаболизме лекарственных веществ (Гичев Ю.П., 1987, 1994; Куликов В.Ю., 1988). Поскольку на фоне структурных повреждении паренхимы печени активность микросомальных ферментов гепатоцитов падает (Sotaniemi ЕЛ., 1978), что ведет к снижению клиренса поступающих в организм ксенобиотиков, неполному их обезвреживанию и накоплению в тканях организма, возможно развитие токсических и аллергических
поражений (Семенюк А.В., 1988; Patel S.R., 1986), о чём свидетельствует тенденция к увеличению случаев болезней печени при действии климатических факторов (Хаснулин В.И., 1994), химических агентов (Подымова С.Д., 1993; Rotmensch Y.Y., 1981), интоксикаций (Курилович С.А., 1993).
Вопросы изучения функций печени при адаптации человека в условиях Крайнего Севера исследованы недостаточно полно с учетом возможных индивидуальных различий экологических типов людей, поскольку подобные исследования проводились, в основном, при обследовании жителей средних климатических поясов (Семенюк А.В., 1984; Гичев Ю.П., 1988), когда полученные результаты демонстрировали реакции переадаптированных людей, в процессе своей жизни подвергавшихся воздействиям более или менее экстремального климата. Выполненное нами исследование явилось одной из частей уникального совместного советско-индийского эксперимента в рамках программы "Химдом", в котором предусматривалось комплексное всестороннее обследование индийских военнослужащих и советских специалистов при их адаптации в районах Крайнего Севера и дальнейшей реадаптации в тропиках, включающее исследование многих функциональных систем, психофизиологических, метеоготических реакций (Хаснулин В.И., Хаснули-на А.В., 1994), особенностей функционирования сердечно-сосудистой (Давиденко В.И., 1994), дыхательной (Bandopadhyay P., Selvamurthy W., 1994), эндокринной системы (Селятицкая В.Г., Шорин Ю.П., 1994), биоритмологические аспекты адаптации (Хаснулин В.И., 1994), а также исследования некоторых иммуно-биохимических реакций (Пономаренко В.А., Бобров-ницкий И.П., СытникС.И., 1994), процессов перекисного окисления липидов (Куликов В.Ю., Сафронов И.Д., 1994). Проведенное нами изучение функционального состояния печени у жителей тропиков при адаптации в Заполярье явилось одной из частей этого большого совместного исследования, проведенного в Сибирском отделении АМН. Учитывая, что индийские добровольцы в нескольких поколениях и в течение своей жизни не подвергались экстремальным воздействиям факторов Крайнего Севера, картина адаптивных перестроек, полученная при их обследовании, может рассматриваться как универсаль-
ная модель, позволяющая глубже оценивать теоретические и практические аспекты адаптации и расширяющая возможности прогнозирования исходов взаимодействия организма человека не только с факторами Крайнего Севера, но и в целом с воздействием экстремальных агентов различной природы, а также разработки методов коррекции процессов адаптации в зависимости от особенностей их генеза. Предварительная оценка полученных результатов обследования сравниваемых групп испытуемых людей выявила значительную вариантность адаптивного реагирования микросомальной окислительной системы печени в период краткосрочного процесса адаптации. Этот факт позволил высказать предположение о возможной причине этих различий, связанной с различной программой кислород-зависимых процессов, поэтому актуальным остается вопрос об особенностях сдвигов биотрансформационной активности и фар-макокинетических показателей печени при адаптации к холоду у индивидуумов, различающихся по степени устойчивости к гипоксии. Установлено, что ключевым звеном возникновения нарушений при адаптации и в том числе холодовой являются изменения кислородного режима организма и характер окислительных процессов, предрасполагающие к развитию гипоксии (Хочачка П., 1977; Грек О.Р., 1988; Антонов И.И., 1989; Ткачев А.В., 1994). Такого рода данные представляют интерес как для уточнения представлений о механизмах перекрестной адаптации, так и для оптимизации и коррекции процессов метаболизма фармакологических и токсических веществ при адаптации человека в условиях Заполярья с учетом экспериментальных данных, полученных на животных.
Цель и задачи исследования. Цель работы — комплексное сравнительное изучение изменений функционального состояния печени, и особенностей ее биотрансформационной активности у постоянных жителей тропических и средних широт при краткосрочной адаптации их в Заполярье и последующей реадаптации.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: 1. Комплексное изучение особенностей функционального состояния печени у жителей тропиков по сравнению с жителями средних широт в процессе адаптации после быстрого пере-
мещения в высокие широты.
-
Изучить особенности биотрансформационной активности печени у жителей тропиков по сравнению с жителями средних широт в процессе адаптации к условиям высоких широт.
-
Оценить влияние различных схем профилактической коррекции адаптивных процессов у жителей тропических широт в условиях действия экстремальных факторов Заполярья.
-
Изучить особенности биотрансформационной активности печени в эксперименте у животных разного типа устойчивости к гипоксии в условиях холодовой адаптации.
Научная новизна. Впервые проведено систематизированное комплексное сравнительное исследование изменения показателей функционального состояния печени у жителей средних и тропических широт в процессе адаптации к условиям Заполярья, что позволило выявить определяющую роль популяцион-ных особенностей организма в формировании типа динамики, фазовости и внутренней структуры адаптивных перестроек, детерменирующих степень вероятности и выраженности последующих дизадаптивных процессов и подходы к повышению устойчивости организма к экстремальным влияниям, основанные на принципе регуляции активности адаптивных процессов посредством различных тренирующих режимов: физических упражнений и упражнений йоги.
Впервые установлены значительные различия клинических показателей функционального состояния печени у жителей средних и тропических широт в процессе адаптации в условиях Заполярья, проявляющиеся в повышении у последних уровня холестерина, снижении концентрации триглицеридов в первые сутки после перемещения, и их восстановление ко второму месяцу адаптации, в то время, как у жителей средних широт достоверные изменения вышеуказанных показателей регистрировались спустя месяц после перемещения.
Впервые установлено снижение активности микросомаль-ной окислительной системы печени у жителей тропиков при адаптации в Заполярье, в отличие от жителей средних широт, которые показали ускорение процессов лекарственного метаболизма.
Впервые установлены отличия спектра метаболитов анти-
пирина, проявляющиеся в преобладании у жителей тропиков количества норантипирина, а у жителей средних широт — 4-гидроксиантипирина, и выравнивание спектров в обеих группах в течение адаптационного периода.
Впервые установлена зависимость активности микросомаль-ной окислительной системы печени от конституционального типа организма, связанного со степенью устойчивости к гипоксии, при стрессирующем влиянии холода: у высокоустойчивых к гипоксии животных наблюдалось замедление скорости и снижение интенсивности метаболизма при сохраняющемся количестве цитохромов в период холодовой экспозиции и быстрое восстановление всех показателей по её окончании; у низкоустойчивьгх животных начальная стимуляция метаболизма сменялась выраженной его депрессией, сопровождаясь снижением количества цитохромов, и медленным наступлением восстановительных процессов. Показано, что ферментные системы лекарственного метаболизма являются важным фактором формирования адекватного адаптивного ответа, поскольку, наблюдаемое у высокоустойчивых животных снижение активности лекарственного метаболизма в ответ на холодовое воздействие, является адаптивной реакцией, способствующей переключению потока кислорода на процессы температурного гомеостаза.
Практическая значимость. Полученные факты, свидетельствующие об изменении ряда показателей функционального состояния печени и различии биотрансформационой активности печени в процессе адаптации в условиях Заполярья позволяют ставить вопрос об их практическом использовании в системе показателей для отбора лиц с повышенным риском развития дизадаптивных состоянии в экстремальных условиях среды.
Различия биотрансформационной функции печени и основных фармакокинетических параметров, зарегистрированные в процессе адаптивных перестроек у жителей тропиков по сравнению с жителями средних широт, обосновывают необходимость дифференцированных подходов к применению лекарственных препаратов у пришлых жителей Заполярья.
Результаты оценки эффективности применения коррегиру-ющих воздействий с применением стандартных схем физической тренировки и упражнений йоги позволяют рекомендовать
их практическое использование с целью профилактики срыва адаптации.
Результаты работы имеют фундаментальное значение в плане выяснения механизмов адаптации микросомальноіі системы гепатоцитов в условиях холода.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на совместном семинаре лаборатории клинических проблем адаптации ИКЭМ СО РАМН, лаборатории патофизиологии института физиологии СО РАМН и кафедры фармакологии Новосибирского медицинского института, а также на' 53-й и 54-й итоговых конференциях студентов и молодых ученьк в 1992 и 1993 г.г, представлены на научной конференции молодых ученых России "Здоровье и болезни человека на рубеже 21 века", посвященной 50-летию академии медицинских наук, Москва, 1994.
Клинические разделы работы были представлены на 7-м Всероссийском симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации", Москва, 26-28 апреля 1994 год, на 3-м мировом конгрессе международного общества по адаптивной медицине "Adaptation", Токио, 26-28 апреля, 1993 год, на межреспубликанском симпозиуме "Печень, стресс, экология", Иркутск, 23-24 мая, 1994 года.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Объём и структура диссертаций. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общего заключения и выводов, списка литературы. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 11 рисунков. Список литературы содержит 240 источников отечественных и зарубежных авторов.
