Эколого-физиологические особенности реакций организма человека при адаптации к факторам морской среды.

Примечание: между группами обследуемых указаны достоверные различия (Р<0,05). Знаками ^; *; ° достоверные различия между 1-2 группами; 1-3 группами и 2-3 группами соответственно. Обращает на себя внимание тот факт, что содержание инсулина в крови достоверно выше (P<0.05) у жителей обеих возрастных групп зоны экологического бедствия. Причем в средней возрастной группе выявлена гиперинсулинемия (12,9±1,4 мкед/мл), а в старшей возрастной группе – выраженная гиперинсулинемия (17,2±2,5 мкед/мл). Аналогичные показатели в обеих средних возрастных группах практически все находились в пределах физиологической нормы и были соответственно равны – 4,4±0,6 и 11,7±1,2 мкед/мл. По всей вероятности, у обследуемых из зоны экологического бедствия гиперинсулинемия связана с перестройками адаптивных реакций с напряжением функционирования метаболической компоненты. Для анализа степени участия инсулина нами был проведен однофакторный корреляционный анализ тесноты связей с основными биохимическими показателями. Во всех исследуемых группах обнаружена значимая корреляционная зависимость между уровнем инсулина и показателями жироуглеводного обмена (уровнем липидов сыворотки). Средняя величина коэффициента корреляции составила 0,59. Выявлено, что чем выше концентрация инсулина, тем более высокими оказались уровни атерогенных фракций липопротеидов – ХС ЛПНП, ОХС, величина индекса атерогенности (ИА) по А.Н.Климову, а также содержание в плазме крови продуктов ПОЛ (малонового диальдегида) (P<0,05). Содержание антиатерогенного ХС ЛПВП и ферментных антиоксидантных систем (АОС) (общие сульфгидрильные группы) находятся в обратной корреляционной зависимости от уровня инсулина (среднестатистическая величина r= -0,57) (P<0,05). Анализ корреляционных зависимостей между уровнем инсулина и индексом массы тела (ИМТ) не выявил значимых корреляций ни в одной из исследуемых групп. Совокупность подобных метаболических реакций (паттернов) в организме во время хронического стресса было установлена другими исследователями, которые относят эти состояния к так называемому метаболическому синдрому или "синдрому X" (Kaplan N.M., 1989; Зимин Ю.В., 1998). Компоненты метаболического синдрома в свою очередь являются основной причиной подавляющего большинства неинфекционных болезней или так называемых «болезней адаптации». В целом, полученные нами данные метаболических паттернов в условиях действия антропоэкологически обусловленных неблагоприятных факторов внешней среды свидетельствуют об увеличении выраженности дислипопртеидемии, степени гиперинсулинемии, продуктов свободнорадикальных реакций (ПОЛ) и уменьшении емкости антиоксидантных систем (АОС). Эти проявления особенно выражены в старших возрастных группах зоны экологического бедствия. Для оценки удельного вклада антропоэкологического влияния на изучаемые показатели нами были рассчитаны факторы суммарной антропогенной нагрузки, включающие в себя данные по суммарному выпадению пылевых частиц: F - в различных прибрежных регионах Южного Приаралья, различающихся по степени экологического напряжения. (С.К.Кабулов, 1991; С.В.Новиков, А.Г.Чучалин, 1991; Ч.А.Абдиров, Н.А.Агаджанян, А.Е.Северин, 1993). Корреляционные связи факторов суммарной антропогенной нагрузки окружающей среды с основными показателями кардиореспираторной и метаболической систем обследуемых из различных прибрежных регионов Южного Приаралья, различающихся по степени экологического напряжения представлены на рис.2. Рис. 9. Корреляционные связи факторов суммарной антропогенной нагрузки окружающей среды с основными показателями кардиореспираторной и метаболической систем обследуемых из различных прибрежных регионов Южного Приаралья, различающихся по степени экологического напряжения. Примечание: * - достоверная корреляционная связь (P ≤ 0.05). F – фактор суммарной антропогенной нагрузки в зонах с разной степенью экологического напряжения. При исследовании показателей, выделенных факторным анализом и суммарным антропогенным фактором (F) было установлено, что наибольшее количество достоверных корреляционных связей имелось в старших возрастных группах зон экологического бедствия и риска. Средняя величина суммарных корреляционных связей для этих групп составила r=0,68 и r=0,57. Аналогичные показатели для средних возрастных групп соответственно были равны r=0,53 и r=0,45. Сравнительный анализ удельного вклада наиболее информативных показателей кардиореспираторной и метаболической систем в обеспечение гомеостатических реакций в условиях действия факторов измененной внешней среды (F) показал, что в старших возрастных группах обеих зон в адаптивные эколого-физиологические реакции вовлечены в полном объеме показатели кардиореспираторной системы с тесными корреляционными связями. Коэффициенты корреляции для критерия эффективности кардиореспираторной системы (КЭКРС) в старшей возрастной группе зоны экологического бедствия составил r= 0,81, а в зоне экологического риска – r=0,73. В младших возрастных группах (рис. 2) лимитирующими звеньями кардиореспираторной системы являлись лишь ее отдельные компоненты – для зоны экологического бедствия - газообменный отдел трахеобронхиального дерева FEF25 (r=0,71) и индекс напряжения по Баевскому (ИНБ) (r=0,69). В зоне экологического риска в средней возрастной группе вклад кардиореспираторной системы по данным факторного анализа был представлен FEF25 (r=0,69) и показателями систолического артериального давления АДС (r=0,49). Таким образом, несмотря на присутствие в адаптивных реакциях организма обследуемых из экологически неблагополучных регионов Южного Приаралья компонентов метаболического синдрома, основной причиной гомеостатических сдвигов в обследуемых группах из экологически неблагополучных регионов является фактор суммарной антропогенной нагрузки и неадекватность морфофункциональных характеристик антропогенно измененным условиям окружающей среды. Эти факты позволяют говорить об антропоэкологической обусловленности снижения функциональных резервов организма обследуемых из экологически неблагополучных регионов Южного Приаралья. Показано, что в основе синдрома антропоэкологического напряжения лежат длительная гиперсимпатикотония, сопровождающаяся активацией функции кардиореспираторной системы и сдвигом жироуглеводного обмена в сторону жирового, причем эти изменения тесно взаимосвязаны и образуют "порочный круг". Рис. 3. Схема формирования синдрома антропоэкологического напряжения у обследуемых из экологически неблагополучных регионов Южного Приаралья. Таким образом, экологические условия среды в Приаральском регионе существенно влияют на резервные возможности организма человека, снижая функциональные возможности кардиореспираторной и метаболической систем. При этом компенсаторные реакции со стороны этих систем, заключающиеся в расширении бронхов, стабилизации уровня АД, завершаются в возрасте 36-60 лет, в дальнейшем происходит ускоренное старение этих систем с прогрессивным снижением их функциональных резервов и развитием дислипротеидемий и оксидантного стресса (патологических процессов). Выраженность синдрома антропоэкологического напряжения мультифакториально обусловлена, так как зависит от величины антропоэкологической нагрузки, резервных возможностей организма и имеет выраженную возрастную зависимость. Следствием действия неблагоприятных условий среды Приаральского региона на организм человека является увеличение заболеваемости и уменьшение средней продолжительности жизни. Динамика основных показателей малого круга кровообращения на различных этапах исследований представлена в табл. 6. Из данных представленных в таблице видно, что на втором и третьем этапах достоверно возросла величина периода изгнания, Ti , сек, с 0.21±0.01 сек на I этапе до 0.39±0.01 и 0.41±0.01 сек на II-м III-м этапах соответственно. Различия по показателю Ti между этапами достоверны (P<0.05). Однако период напряжения (TN, сек) при этом практически не изменился. В целом эти изменения можно рассматривать как оптимизацию легочного кровотока. В пользу этого суждения свидетельствуют факты увеличения коэффициента Блюмберга (CB, ед.) при практически неизменных величинах систолического давления в легочной артерии. Максимальная величина коэффициента Блюмберга была выявлена на третьем этапе - 5.1±0.09 ед. Данная динамика также свидетельствует о раскрытии объема легочных сосудов и уменьшении их периферического сопротивления, что благоприятно сказывается на ветиляционно-перфузионные отношения. На четвертом этапе произошло снижение сократительной способности правых отделов сердца, и величина коэффициента Блюмберга снизилась достоверно по сравнению с величинами второго и третьего этапов до 3.85±0.08 ед. что подтверждает положение о том, что длительное яхтенное плавание снижает резервные возможности легочного кровообращения. Развитие ваготонических реакций в определенной мере ограждает сердце от излишней нагрузки. Происходит процесс перестройки терморегуляторной системы с усилением зависимости температуры ядра от параметров дыхания и ослаблением с показателями сердечно-сосудистой системы. Этот процесс развивается параллельно с функциональным обособлением систем дыхания и кровообращения в условиях покоя и повышением эффективности внешнего дыхания, что выражается в снижении корреляционных коэффициентов между показателями дыхания и кровообращения и в росте коэффициента использования кислорода. Развивающийся по мере адаптации к тесному контакту с факторами морской процесс повышения эффективности внешнего дыхания связан со снижением легочной вентиляции на фоне роста потребления организмом кислорода, который отчасти обеспечивается бронходиллятацией, а отчасти снижением общего периферического сосудистого сопротивления. Показатели кардиореспираторной, терморегуляторной и метаболической систем в различные фазы адаптации яхтенного экипажа и виндсерфингиста к факторам морской среды. Эколого-физиологические особенности адаптации организма яхтенного экипажа к факторам морской среды. Для исследования влияния степени тесноты контакта организма с факторами морской среды на функциональные резервы организма, нами были организованы и проведены эколго-физиологические экспедиции на яхтах и виндсерфинге по периметрам Чёрного и Эгейского морей. Полученные основные показатели кардиореспираторной, метаболической и терморегуляторных систем обследуемых яхтенного экипажа на различных этапах яхтенного плавания представлены в табл. 6 Было также установлено, что на втором и третьем этапах достоверно возросла величина периода изгнания, Ti , сек, с 0.21±0.01 сек на I этапе до 0.39±0.01 и 0.41±0.01 сек на II-м III-м этапах соответственно. Различия по показателю Ti между этапами достоверны (P<0.05). Однако период напряжения (TN, сек) при этом практически не изменился. В целом эти изменения можно рассматривать как оптимизацию легочного кровотока. В пользу этого суждения свидетельствуют факты увеличения коэффициента Блюмберга (CB, ед.) при практически неизменных величинах систолического давления в легочной артерии. Максимальная величина коэффициента Блюмберга была выявлена на третьем этапе - 5.1±0.09 ед. Данная динамика также свидетельствует о раскрытии объема легочных сосудов и уменьшении их периферического сопротивления, что благоприятно сказывается на ветиляционно-перфузионные отношения. На четвертом этапе произошло снижение сократительной способности правых отделов сердца, и величина коэффициента Блюмберга снизилась достоверно по сравнению с величинами второго и третьего этапов до 3.85±0.08 ед. что подтверждает положение о том, что длительное яхтенное плавание снижает резервные возможности легочного кровообращения. Развитие ваготонических реакций в определенной мере ограждает сердце от излишней нагрузки. Происходит процесс перестройки терморегуляторной системы с усилением зависимости температуры ядра от параметров дыхания и ослаблением с показателями сердечно-сосудистой системы. Этот процесс развивается параллельно с функциональным обособлением систем дыхания и кровообращения в условиях покоя и повышением эффективности внешнего дыхания, что выражается в снижении корреляционных коэффициентов между показателями дыхания и кровообращения и в росте коэффициента использования кислорода. Развивающийся по мере адаптации к тесному контакту с факторами морской процесс повышения эффективности внешнего дыхания связан со снижением легочной вентиляции на фоне роста потребления организмом кислорода, который отчасти обеспечивается бронходиллятацией, а отчасти снижением общего периферического сосудистого сопротивления. Таким образом, тесный контакт с факторами морской среды в условиях дозированного яхтенного плавания оказывает на организм яхтенного экипажа выраженный рекреационный эффект. При этом увеличиваются резервные возможности кардиореспираторной, терморегуляторной и метаболической систем. Динамика адаптивных процессов носит фазный характер. Выявленные особенности реакции на условия морской среды укладываются и в представления Степановой С.И. (1998) о фазах приспособительного процесса. Сравнительный анализ реакций организма виндсерфингиста и яхтсменов при адаптации к факторам морской среды различной интенсивности. В составе научной экспедиции Российского университета дружбы народов виндсерфингист, мастер спорта, обошел на виндгляйдере Черное море по периметру в сопровождении яхтенного экипажа. Экспедиция длилась 35 суток, из которых 25 ходовых и 10 дней отдыха. За 25 ходовых дней на парусной доске было пройдено 1240 миль или 2300 км в среднем по 88 км в день. Поскольку вариабельность сердечного ритма является чувствительным индикатором приспособительных реакций организма на действие факторов окружающей среды (Парин В.В. 1991; Баевский Р.М., 1998), нами была исследована сравнительная динамика индексов напряжения миокарда по Баевскому (ИНБ) у членов яхтенного экипажа и виндсерфингиста на различных этапах действия факторов морской среды (рис. 8). Рис. 8. Сравнительная динамика индексов напряжения миокарда членов яхтенного экипажа и виндсерфингиста на различных этапах действия факторов морской среды. На протяжении морской экспедиции ИНБ у виндсерфингиста был существенно выше по сравнению с аналогичными показателями у членов яхтенного экипажа. Максимальные величины ИНБ были выявлены на 14-15 дне адаптации к факторам морской среды и составили 259±12.2 ед. В то же самое время у членов яхтенного экипажа величина ИНБ была минимальной за все этапы плавания и составила 72.5±6.3 ед. (P<0.01).У виндсерфингиста на этом этапе отмечалось появление экстрасистол и уменьшение сердечного выброса на 23,8% (р < 0,01). Схожая тенденция проявлялась и в отношении показателя РАСО2: снижение величины составило 39,2% от исходного, а коэффициент корреляции с сердечным выбросом был 0,712 (р < 0,01). Такое функциональное состояние виндсерфингиста можно в целом охарактеризовать, как состояние неудовлетворительной адаптации практически на всех этапах плавания. Функциональное состояние яхтсменов, оцениваемое по ИНБ на 4-7 и 27-29 днях оценивалось как состояние напряжения регуляторных систем. А на 14-21 днях как состояние удовлетворительной адаптации. Рекреационные границы у виндсерфингиста также имеют более узкие величины. По-видимому, это связано с интенсивностью действия и степенью выраженности контакта с факторами морской среды. Сравнивая результаты, полученные в первом и втором этапах плавания можно констатировать, что произошло снижение О2 и СО2 в альвеолярном воздухе обследуемого виндсерфингиста. Это так же свидетельствует в пользу значительной роли стресса в первый период плавания, поскольку физическое и психо-эмоциональное напряжение сопряжены с гипокапнией.

Похожие:

	Социально-биологические основы адаптации организма человека к физической... Тема Социально-биологические основы адаптации организма человека к физической и умственной деятельности, факторам среды обитания...		Реферат Основные типы адаптаций животных организмов к факторам среды Это позволяет организмам существовать в данных условиях среды и оставлять потомство. Критериями адаптации являются: жизнеспособность,...
	Физиология человека и животных: физиологические механизмы адаптации Целью преподавания дисциплины «Физиология человека» является овладение студентами системой знаний об основах анатомии и физиологии...		Рабочая программа учебной дисциплины «физиология человека» Целью дисциплины является профилактика техногенных воздействий на физиологические функции организма человека
	Индивидуальный сборник заданий Эффективность воспитания и обучения детей и подростков во многом зависит от того, как учитываются анатомо-физиологические особенности...		Тематический план (наименование программы, раздела) Цель: Повышение... Физиологические особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам
	Рабочая программа по дисциплине с 4 Биохимия Цель – сформировать знания об основных закономерностях протекания метаболических процессов, определяющих состояние здоровья и адаптации...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Внутренняя среда организма», изучить состав внутренней среды организма и значение каждого компонента; сформировать у учащихся новые...
	Анатомия человека наука, изучающая форму и строение тела человека... Целью изучения предмета является формирование у студентов знаний о строении организма человека, как единой целостной системы, выявление...		Физиологические факторЫ, определяющие физическую работоспособность... Москва 2007 Работа выполнена на кафедре физиологии и химии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального...
	Урок-лекция Почему важно рассмотреть организм человека как биологическую систему? Каковы специфические особенности организма человека? В чём...		Примерная программа наименование дисциплины биохимия рекомендуется... Цель – сформировать знания об основных закономерностях протекания метаболических процессов, определяющих состояние здоровья и адаптации...
	Эколого-валеологическая программа З. И. Тюмасевой отражает не просто факт объединения экологических и валеологических знаний, а глубинную взаимосвязь, взаимообусловленность...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Птицы играют заметную роль в формировании наземных экосистем и функционировании трофических цепей. Представители многих таксонов...
	Примерная программа наименование дисциплины биохимия рекомендуется... Цель – сформировать знания об основных закономерностях протекания метаболических процессов, определяющих состояние здоровья и адаптации...		Рабочая учебная программа по дисциплине «Возрастная анатомия и физиология»... Эффективность воспитания и обучения детей и подростков во многом зависит от того, как учитываются анатомо-физиологические особенности...