Введение к работе
Актуальность
Одной из ведущих проблем медицинского обеспечения безопасности полетов в гражданской авиации (ГА) является осуществление ранней, доклинической диагностики нарушений состояния здоровья лиц летного состава, что позволит обеспечить высокий уровень работоспособности и продлить профессиональное долголетие авиаспециалистов (Бугров С.А. с соавт., 1993; Ступаков ГЛ., 1998; Финкелыптейн С, 1998; Разсолов Н.А., Колесниченко О.Ю., 2000).
Профессиональные полеты на воздушных судах ГА характеризуются воздействием на человека комплекса таких неблагоприятных факторов как вибрация, шум, гипоксия, колебания барометрического давления, стрессовые состояния, перегрузки, электромагнитное и электростатическое поля и др. Влияние их на организм вызывает развитие определенных компенсаторно-приспособительных (адаптивных) реакций, направленных на сохранение гомеостаза. В тоже время длительное воздействие необычных факторов внешней среды может привести к развитию нарушений механизмов адаптации, что определяет формирование патологических состояний (Авцын А.П. с соавт., 1985; Заславская P.M. с соавт., 1989; Агаджанян НА с соавт., 1998). Следовательно, для проведения донозологической диагностики необходимо определение лабораторных показателей наиболее объективно характеризующих состояние адаптивных механизмов и их нарушение при долговременном воздействии на человека факторов летного труда.
Результатами исследований, проведенными в Центральной врачебно-летной экспертной комиссии Федеральной авиационной службы России, показано, что основными причинами освобождения авиаспециалистов от летной работы в ГА являются такие сердечно-сосудистые заболевания как ишемическая болезнь сердца, атеросклероз сосудов, нарушения сердечного ритма, гипертоническая болезнь (Разсолов Н.А.,Соловьева Т.А., Крапивницкая Т.А., 1998). Исследования последних лет показывают ведущее значение в патогенезе данных заболеваний нарушение структуры и функции клеточных мембран (Жмуров ВА с соавт., 1993; Титов В.Н., 1998; Новгородцева Т.П., Абакумов А.И., Сорокина Л.В., 2001). Считается, что наиболее адекватной и доступной для изучения моделью, отражающей структурно-функциональное состояние цитомембран, является клеточная мембрана эритроцитов, а к одним из основных факторов, ее повреждающих, относят избыточную активность свободнорадикальных процессов (Яковлев В.М. с соавт., 1992, 1993; Маслова МН., 1994; Маркин А. А. с соавт., 1997; Луцик Е.Г. с соавт., 2001; Вишневская АА. с соавт., 2002). Анализ научной литературы, проведенный В.З. Ланкиным с соавт. (2001), показал наличие ведущей роли активации перекисного окисления липидов в патогенезе многих заболеваний, среди которых первое место занимает сердечнососудистая патология, В целом, это ^шргдггспот ппдияддивность исследования процессов свободнорадикальнояо *^№УЙЙМи№*Д*іидов в
Tm^SSJX
цитомембранах эритроцитов человека для выявления ранних этапов нарушения процессов клеточной адаптации при выполнении профессиональных полетов на воздушных судах ГА.
Согласно современным представлениям о состоянии здоровья человека
(Марачев А.Г., 2001; Баевский P.M., 2003) его основу составляет способность
непрерывного приспособления организма к условиям окружающей среды, а
соответственно мерой здоровья является уровень адаптационных
возможностей органов и систем. В этом отношении исследование состояния
системы антиоксидантной защиты эритроцитов является наиболее
целесообразным в связи с тем, что она осуществляет регуляцию процессов
СРО липидов, характеризуя защитно-приспособительные возможности
клетки. При этом липидный состав клеточных мембран является
своеобразным отражением состояния сбалансированности процессов
перекисного окисления липидов и функциональной активности
антиоксидантной системы (Владимиров Ю.А, Арчаков АИ.,1972;
Воскресенский О.Н. с соавт.,1982; Ames B.N. et al., 1993; Catapano A.L., Tragni E., 1999).
Учитывая изложенное выше, изучение процессов СРО липидов и антиоксидантной защиты липидного состава клеточных мембран эритроцитов для выявления ранних нарушений состояния адаптации эритроцитов у лиц летного состава в различные периоды их трудовой деятельности представляется наиболее информативным и методически обоснованным.
Актуальность исследования обусловлена наличием высокого уровня заболеваемости у членов экипажей воздушных судов с большим стажем работы, отсутствием в авиационной медицине ранних информативных лабораторных критериев нарушения адаптационных механизмов эритроцитов. Имеющиеся же в научной литературе исследования, посвященные компенсаторно-приспособительным изменениям клеток крови при летной работе, в связи с их малочисленностью и разнонаправленностью не позволяют осуществлять своевременную донозологическую диагностику у лиц летного состава (Чунтул Б.Б., 1994; Разсудов В.Н., Чичкина Е.АД998; Пащенко П.С., 1999).
Цель исследования
Выявить закономерности возрастной организации процессов свободнорадикального окисления липидов, антиоксидантной защиты и липидного состава клеточных мембран эритроцитов и обосновать лабораторные критерии оценки долгосрочной адаптации человека к летному труду.
Задачи исследования
1. Выявить особенности возрастной организации процессов СРО липидов, антиоксидантной защиты и липидного состава клеточных мембран эритроцитов у лиц наземного труда.
Определить структуру возрастной организации процессов СРО липидов, антиоксидантной защиты и липидного бислоя цитомембран эритроцитов у членов экипажей воздушных судов ГА.
Установить особенности СРО липидов, антиоксидантной системы и структуры липидного бислоя цитомембран эритроцитов у лиц летного состава в различные периоды адаптации к трудовой деятельности.
Выявить изменения СРО липидов, антиоксидантной защиты и структуры липидного бислоя цитомембран эритроцитов у лиц летного состава, имеющих факторы риска развития заболеваний.
Провести комплексный анализ влияния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы на липидный состав клеточных мембран эритроцитов у лиц летного состава в различные периоды их трудовой деятельности.
Провести лабораторную оценку состояния защитно-приспособительных механизмов эритроцитов при адаптации человека к полетам на воздушных судах ГА.
Выявить и обосновать информативные лабораторные критерии оценки состояния адаптационных механизмов эритроцитов и возможных их нарушений у лиц летного состава.
Определить лабораторные тесты для проведения скринингового исследования изменений состояния клеточной адаптации у членов экипажей воздушных судов ГА.
Научная новизна
На основе комплексного исследования возрастной организации состояния свободнорадикального окисления липидов, антиоксидантной защиты и структуры липидного бислоя клеточных мембран эритроцитов впервые выявлены и обоснованы критерии лабораторной диагностики ранних нарушений механизмов клеточной адаптации у лиц летного состава ГА в процессе их трудовой деятельности.
При исследовании возрастной адаптации обнаружены ранее неизвестные особенности оксидантного и прооксидантного статуса эритроцитов у практически здоровых мужчин, работников умственного труда (наземный персонал).
Установлено, что у лиц летного состава в возрасте 36-43 лет со стажем работы от 11 до 19 лет развивается состояние напряжения адаптационных механизмов, характеризующееся повышением активности процессов СРО липидов и антиоксидантной защиты, окислительной модификацией цитомембран эритроцитов.
Впервые было показано, что у членов экипажей воздушных судов ГА после 20 лет трудовой деятельности происходит нарушение взаимоотношений между свободнорадикальными процессами и системой антиоксидантной защиты, ведущее к окислительной дезорганизации липидного состава клеточных мембран и снижению адаптационных возможностей эритроцитов.
Исследование защитно-приспособительных механизмов клеток красной крови позволило впервые выявить и обосновать информативные лабораторные критерии оценки степени напряжения механизмов клеточной адаптации у авиаспециалистов в различные периоды их летной работы.
Практическая значимость работы
На основе изучения возрастной организации состояния перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты и липидного состава клеточных мембран эритроцитов определены показатели возрастной физиологической нормы для практически здоровых мужчин, работников умственного труда (наземный персонал).
Выявлены лабораторные показатели оценки состояния напряжения защитно-приспособительных механизмов эритроцитов у лиц летного состава ГА в процессе их адаптации к летной работе.
Определены информативные лабораторные критерии, позволяющие осуществлять раннюю диагностику нарушений механизмов клеточной адаптации у членов экипажей воздушных судов ГА.
4. Предложены лабораторные тесты для проведения скрининговых
, исследований по выявлению у лиц летного состава изменений нормального
функционирования адаптационных механизмов клеток красной крови.
Основные положения, выносимые на защиту
Состояние свободиорадикального окисления и антиоксидантной защиты липидного состава клеточных мембран эритроцитов у лиц наземного труда (практически здоровые мужчины, работники умственного труда) подвержено возрастным изменениям. В возрасте 25-35 лет проявлением физиологической нормы является повышение интенсивности свободнорадикальных процессов и уровня антиоксидантной защиты эритроцитов без существенных изменений структуры липидного бислоя цитомембран.
У лиц летного состава ГА в возрасте 36-43 лет и стажем работы 11-19 лет (средний налет часов - 6 810 + 2 346) развивается состояние напряжения адаптивных механизмов, характеризующееся интенсификацией свободнорадикального окисления липидов, повышением уровня антиоксидантной защиты и умеренным снижением легкоокисляемых фосфолипидов в цитомембранах эритроцитов.
У членов экипажей воздушных судов в возрасте 44-51 года со стажем летной работы свыше 20 лет (средний налет часов —11 139 + 2 865) наблюдается максимальное напряжение системы антиоксидантной защиты, значительное накопление в эритроцитах промежуточных и конечных продуктов липопероксидации, развитие мембранодеструктивных изменений.
Развитие состояния перенапряжения и угрозы срыва адаптационных механизмов эритроцитов характеризуется увеличением интенсивности процессов СРО липидов на всех стадиях их развития, снижением
функциональных резервов системы антиоксидантной защиты, повышением уровня мембранодеструктивных изменений.
5. Наиболее информативными лабораторными показателями, отражающими степень напряжения механизмов клеточной адаптации у лиц летного состава ГА, являются уровень перекисного гемолиза эритроцитов, первичных и конечных продуктов липопероксидации, а также содержание в цитомембрнах фосфатидилсерина, лизофосфатидилхолина и эстерифици-рованного холестерина.
Внедрение в практику
Результаты исследований внедрены в практику работы врачебно -летной экспертной комиссии медико-санитарной части ОАО «Тюменские авиалинии», медицинской службы ОАО «Авиакомпания «UTair», клинико-диагностической лаборатории Тюменской областной клинической больницы. Полученные данные используются в лекционном курсе и на практических занятиях у врачей ФПК и ППС Тюменской государственной медицинской академии.
По результатам работы для врачей авиационной медицины издана монография «Актуальные вопросы медицинского обеспечения безопасности полетов, клинико-лабораторная диагностика, санитарно-эпидемиологический надзор» (М.: Агат, 2003). Результаты исследования включены в методические рекомендации «Профилактика и ранняя диагностика напряжений адаптивных реакций эритропоэза в условиях Сибири и Крайнего Севера», утвержденные МЗ РСФСР. На основании материалов диссертации получены удостоверения на два рационализаторских предложения и авторское свидетельство на изобретение.
Апробация работы и публикации
Основные положения работы доложены на Первом научно-практическом конгрессе «Человек в авиации и безопасность полетов» (Москва, 1998), Международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 2001), Международной научной конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере» (Сургут, 2002), Всероссийской конференции «Проблемы медицинской энзимологии. Современные технологии лабораторной диагностики нового столетия» (Москва, 2002), Международном симпозиуме «Пиридоксаль-фосфат-зависимые ферменты, структура, молекулярная патология и медицина (Москва, 2002), Российской научно-практической конференции «Актуальные теоретические и практические аспекты восстановления и сохранения здоровья человека» (Тюмень, 2002), УП Сибирской научно-практической конференции по актуальным вопросам кардиологии (Красноярск, 2002), Ш терапевтическом форуме «Актуальные вопросы диагностики, лечения и профилактики наиболее распространенных заболеваний внутренних органов» (Тюмень, 2002), Первой всероссийской научной конференции «Клиническая гемостазиология и гемореология в
сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2003), К Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003), Четвертой международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2003).
По теме диссертации опубликовано 36 научных работ, в том числе 8 в рецензируемых ВАК Минобразования России журналах. Издана монография и получены авторское свидетельство на изобретение и два свидетельства на рационализаторские предложения.
Объем и структура диссертации
