Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее ( вре'м^среди задач медико-биологических наук на первый план' :ертдщ)|ят задачи углубленного изучения общих закономерностей взаимодействия человека и факторов окружающей среды (химических,биологических,физических и др.).В этой связи анализ процессов физиологической адаптации к различным климато-гео-графическим факторам представляет актуальную научную проблему. Крайний Север и приравненные к нему районы занимают более &У%> территории РСФСР. В настоящее время энергетическая база страны во многом определяется хозяйственным освоением северных территорий. Поэтому,несмотря на суровые климато-географические условия этих регионов, они интенсивно осваиваются и заселяются.
Своеобразие экологических условий Севера характеризует- . ся резко выраженной фотопериодичностью,повышенной гелио- и геомагнитной активностью, значительной изменчивостью метеофакторов,отрицательным тепловым балансом (Данишевский Г.М., 1955 ; Кандрор И.С.,1968 ; Авцын А.П.,1972 ; Деряпа Н.Р.,1977 ; Авцын и др.,1985 и др.).
На организм человека в условиях высоких широт действуют не отдельные факторы,а комплекс метеорологических,геофизических и биогеохимических факторов, которые в своей совокупности оказывают интегральное влияние, вызывая суммированный или потенцированный неблагоприятный эффект (Сапов И.С.,Новиков B.C.,1984).
За последние 30 лет выполнено значительное количество крупных работ,посвященных изучению вопросов адаптации и заболеваемости человека в условиях Крайнего Севера СССР(Дани-шевский Г.М., 1955,1968; Пушнина Н.Н.ДУ6І ; Койранский Б.Б., 1966; Кандрор И.С.,1968; 1970; Меерсон Ф.З.,1973,1981,1906 ; Ефремов В.В., 1963,1965,1970; Авцын А.П., 1972,1974 ; Авцын А.П, и соавт.1970,1971,1974,1976,1978,1979,1985; Казначеев В.Л., 1973,1974,1978,1980; Казначеев В.П.и соавг.1974,1976,1970, 1979 ; Неверова Н.Л.,1972 ; Барбашова З.И.,1970 ; Деряпа Н.Р., Рябинин И.Ф.,1977 ; Панин Л.Е.,1976,1963 ; Мярячпн А.Г.,1980 и др.).
Заслуживает внимания то обстоятельство,что п научений
процесса адаптации человека к климато-географическим условиям Севера большинством исследователей совершенно не учитывалась роль биогеохимических факторов в формировании приспособительных реакций организма. В настоящее время проблема влияния биогеохимических факторов окружающей среды на здоровье человека приобретает особое значение в зонах нового экономического освоения, Имеющиеся в 9том аспекте работы в основном ограничены характеристикой концентраций химических элементов в компонентах внешней среды.
Естественно сложившиеся биогеохимические особенности того или иного региона оказывают свое влияние на организм, в основном, через питьевую воду и пищевые продукты. Однако, развитие промышленности привадит к созданию искусственных биогеохимических провинций вокруг крупных территориально-промышленных комплексов и пути поступления биологически активных химических соединений в организм человека расширяются.
Недостаток или избыток ряда химических элементов в окружающей среде может привести к изменениям физиологических процессов в организме.
- Характер и выраженность приспособительных реакций к воздействию холодного климата определяется не только его интенсивностью, но и функциональным состоянием ряда физиологических систем, зависящим от поступления в организм некоторых биологически активных веществ (микроэлементы, витамины и др.). Кроме того, .физиологические реакции, возникающие под влиянием дефицита или избытка биологически активных элементов, развиваются на фоне "адаптационного синдрома напряжения",обусловленного воздействием других неблагоприятных экстремальных факторов внешней среды.
В этой связи микрозлеиентный состав, в частности воды.яв-ляется одной ив экологических характеристик природной среды, непосредственно взаимодействующих с человеком,и в комплексе о другими компонентами (климатическими,геофизическими) требует специального исследования. Целесообразность птого обусловливается и тем обстоятельством, что химический состав воды рек Севера,Сибири и Дальнего Востока характеризуется слабой минерализацией.
В этом аспекте особого внимания заслуживает фтор, так как
подавляющее большинство населения северных регионов потребляет питьевую воду с низким содержанием его (0,2-0,3 иг/л). Однако.известно,что фтор, как микроэлемент, обладает не только кариеспривентивным, а более широким спектром физиологического действия. В натурных условиях Севера имеет ме -сто недостаточное, оптимальное (при фторировании воды) и избыточное (в производственных условиях) поступление фтора в организм.
Тематика наших исследования была обусловлена рядом причин:
широким внедрением фторирования питьевой воды и почти полным отсутствием исследований по изучению фтора, как микроэлемента, на Течение приспособительных реакция при действии на организм охлаждения;
значительным распространением среди жителей Севера кариеса зубов и быстрым его развитием у приезжих в первые годы.
Цель и задачи исследования: Цель исследования заключалась в изучении характера (особенностей) физиологических реакций организма в процессе адаптации к охлаждению в зависимости от величины поступления фтора, как жизненно важного биоалемента.
Для достижения данной цели были поставлены следующие основные задачи:
-
Изучить особенности адаптивной сосудистой реакции организма человека на холод в зависимости от поступления фтора в организм.
-
Изучить состояние здоровья рабочих, подвергшихся комплексному воздействию повышенных концентраций неорганических соединений фтора и охлаждения в условиях Севера.
-
Изучить особенности метаболизма фтора в процессе адаптации организма к холоду.
-
Исследовать показатели резистентности организма подопытных животных и человека (бактериальная активность сыворотки крови и лизоцима, лиэосомально-катионный тест гранулоцитев) в процессе адаптации к холоду в зависимости от величины поступления фтора в организм.
-
Изучить влияние фторобеспеченности потребляемой воды на морфо-физиологические и биохимические показатели
- б -
крови в процессе адаптации организма к охлаждению.
-
Выявить характер изменения метаболических процессов (белковый.жировой,углеводный) при адаптации организма к охлаждению в зависимости от величины содержания фтора в питьевой воде.
-
Исследовать морфо-функциональные состояния желез внутренней секреции (надпочечники.щитовидная железа),имеющих важную роль в обеспечении адаптационного процесса организма к охлаждению,в зависимости от фторобеспеченности потребляемой воды.
Научная новизна. Впервые показано,что уровень поступления 4тора в организм в условиях охлаждения является значимым экологическим фактором, влияющим на адаптогенез и состояние неспецифической резистентности. Адаптация организма к охлаждению приводит к неспецифическому повышению устойчивости животных к острому отравлению фторидами.
Впервые в мире установлено, что под влиянием длительно повторяющихся хояодовых раздражений в организме происходят изменения метаболизма фтора, характеризующиеся уменьшением его кумуляции за счет увеличения экскреции почками, т.е. развивается акклиматизационный дефифит фтора. В условиях Севера при недостаточном содержании фтора в питьевой воде, усиление экскреции его из организма является отягощающим фактором, способствующим широкому распространению кариеса зубов.
Недостаточное поступление фтора в организм (как жизненно важного микроэлемента)в процессе адаптации к охлаждению является одной из причин снижения показателей неспецифической резистентности(фагоцитарной активности лейкоцитов,бактерицидной активности сыворотки крови и лизоцима).
Впервые отмечено,что при нерациональном (недостаточном или избыточном) поступлении фтора в организм процесс адаптации к охлаждению сопровождается выраженными изменениями метаболических процессов (белкового.жирового,углеводного). Адаптация организма к охлаждению при оптимальном поступлении фтора протекает с большей устойчивостью гомёостатичес-ких систем.
Впервые выявлено,что сочетанное воздействие фтора и ох-
лаждения в производственных условиях Севера усугубляет развитие и течение сердечно-сосудистых заболеваний и влияет на характер развития профессионального флюороза.
Впервые в эксперименте на животных установлено,что длительно повторяющиеся холодовые воздействия снижают токсическое влияние фтора на морфо-функциональное состояние надпочечников и щитовидной железы.
Впервые сформулированы принципиальные представления о наличии некоторых общих патогенетических механизмов действия ионов фтора и охлаждения на организм.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследований, представленные в работе имеют важное значение для теоретических основ медицины. Выявленные метаболические изменения в организме при воздействии холодового раздражителя,а также обусловленные недостаточным поступлением фтора, позволяют глубже понять патогенетические механизмы особенностей течения и распространения ряда заболеваний в условиях Севера.
Для профилактических медицинских учреждений результаты данной работы подчеркивают особую значимость в условиях Севера коррекции недостаточного поступления фтора в организм, как фактора, имеющего общеоздоровительный характер,способ -ствующего перестройке терморегуляционных механизмов при адаптации к охлаждению и повышающего неспецифическую резистентность организма.
Полученные сведения о некоторой инверсии токсических проявлений фтора при воздействии на организм холодового фактора в экспериментальных и производственных условиях позволяют профпатологам глубже разобраться в оценке состояния здоровья рабочих, контактирующих с фтором в условиях Севера.
По материалам,полученным при изучении влияния фтора на организм рабочих в условиях Севера, подготовлены и утверждены Министерством здравоохранения РСФСР (от 12.12.78г.) методические рекомендации для врачей и инженерно-технических работников ^Оздоровительные мероприятия в производстве алюминия в холодных климатических зонах".
Полученные данные об особенностях метаболизма фтора в условиях Севера и влияние его на течение адаптационных про-
цессов в организме используются в педагогической практике Архангельского государственного медицинского института.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на зональной конференции"Вопросы акклиматизации и патологии человека на Европейском Севере" (г.Мурманск, 1973),Всесоюзных симпозиумах"Биологнческие проблемы Севера"(г.Якутск,1974 ; г.Петрозаводск,1976 ; г.. Якутск,1986),1У Всесоюзной конференции "Теоретические и практические проблемы действия низких температур на орга-ниэм"(г.Ленииград,1975)', конференции "Применение гипотермии в клинике и ксперимвнте"(г.Горький,1976).республиканской конференции "Эколого-гигиеничэские и клинические вопросы жизнедеятельности человека в условиях Севера"(г.Новосибирск, 1981),П Всесоюзном съезде патфиаиологоа (г.Ташкент, 1976), ІУ Международном симпозиуме по приполярной медици-не"Научно-технический прогресс и приполярная медицина" (г.Новосибирск,1978), IX Всесоюзном съезде анатомов,гистологов и эмбриологов(г.Минск,198П,У1 Всесоюзной конференции по экологической физиологии (г.Сыктывкар,1982), межвузовских конференциях"Медико-биологичесі<ие проблемы акклиматизации и гигиены человека на Европейском Севере"(г.Архангельск, 1976), "Вопросы акклиматизации и проблемы практического здравоохранения"(г.Архангельск,1981),зональной научно-практической конференции"Санитарно-гигиенические проблемы на Севере"(г.Архангельск,1985),Всесоюзной кон-ференции"М.В.Ломоносов и Север "(г.Архангельск,1986),ІУ Всесоюзной конференции"Актуальные вопросы адаптации человека к клкмато-географическим условиям и первичная профи-лактика"(г.Новосибирск,1986),совместном заседании Совета Архангельского государственного медицинского института и Проблемной комиссии, по акклиматизации человека № 30 МЭ РСФСР, 5 Всесоюзном симпозиуме"Эколого-физиологические проблемы адаптации"(Москва,1988),1-й Всесоюзной конференции "Геохимическое окружение и проблемы здоровья в зонах нового экономического освоения'ЧЧита, 1988),Всесоюзном сим-позиуме"Микроэлементозы человека"(Москва,1989), Региональной конференции "Медико-биологические проблемы экологии Северо-Западного региона СССР" (Ленинград, 1990) ,' XI Все-
союзной конференции "Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине"(Самарканд, 1990).
Публикации. По тематике диссертации опубликовано 35 работ.
На обсуждение специализированного Совета выносятся следующие вопросы:
-
Установленное новое явление развития акклиматизационного дефицита фтора в организме человека и животных при воздействии низких температур окружающей среды.
-
Изменение устойчивости организма адаптированных животных к охлаждению при воздействии экстремальных факторов(низ-кая температура,замкнутое пространство без доступа воздуха, токсическая доза фтора) D зависимости от величины содержания фтора в питьевой воде.
-
Недостаточная обеспеченность организма жизненно важным биоэлементов (фтором) в процессе адаптации к охлаждению сопровождается выраженными изменениями в системе еритрона, снижением носпёцифической резистентности и изменениями метаболических процессов, характеризующимися увеличением в крови содержания общих липидов,глюкозы,лактатдегидрогеназы и снижением количества инсулиносодержащих эритроцитов.
-
Комплексное воздействие охлаждения и фтористых соединений в производственных условиях Севера формирует вьражен-ные особенности в развитии и течении профессиональной патологии и других, заболеваний.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,обзора литературы,главы,характеризующей материал и методы исследований, 5 глав собственных исследований с обсуждением полученных результатов, общего заключения,выводов,библиографического указателя. Изложена на 391 страница машинописи,иллюстрирована 49 таблицами и 27 рисунками, в том числе графиками и микрофотографиями. Указатель литературы включает 064 источника, из них 434 отечественных.