Скачать 210.43 Kb.
|
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫЙ СТРЕСС И СТАРЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ В.И. Хаснулин, И.И. Чечеткина, П.В. Хаснулин, А.К. Собакин ГУ НЦКЭМ СО РАМН, ОАО «Промгаз», ООО “Газпроммедсервис” THE ECOLOGICALLY CAUSED STRESS AND HUMAN AGING IN THE NORTH V.I. Hasnulin, I.I. Chechetkina, P.V. Hasnulin, A.K. Sobakin SO SCCEM SB RAMS, Promgaz JSC, Gazprommedservis LLC It is shown that the premature aging development in Northern migrant inhabitants, which is appeared in the age indices of morbidity and mortality displacement to the younger ages and in the accumulation of the connective tissue metabolites (glycosaminoglycans and hydroxyprolin), includes the chain of the free-radical, metabolic, endocrine and psychoemotional deadaptive processes, which reflect disbalance and disagreement of the main regulated and homeostatic organism systems activity with the appearance of Northern stress to the extreme geophysical, climate-meteorological and other ecological factors action in high latitudes. The keywords: northern stress, premature aging, deadaptation, oxidizing stress, metabolic, endocrine, psychoemotional manifestations Резюме: Показано, что развитие преждевременного старения у пришлых жителей на Севере, появляющегося в смещении повозрастных показателей заболеваемости и смертности на более молодой трудоспособный возраст и в накоплении метаболитов соединительной ткани (гликозаминогликанов и гидроксипролина), включает в себя цепь свободнорадикальных, метаболических, эндокринных и психоэмоциональных дизадаптивных процессов, отражающих дисбаланс и рассогласование деятельности основных регулирующих и гомеостатических систем организма при возникновении северного стресса на воздействие экстремальных геофизических, климато-метеорологических и других экологических факторов высоких широт. Ключевые слова: северный стресс, преждевременное старение, дизадаптация, окислительный стресс, метаболические, эндокринные, психоэмоциональные проявления Факты, свидетельствующие об ускорение процессов старения у пришлого населения Севера (В.И. Хаснулин, 1982; Антипина Ю.В., Ткачев А.В., 1997; Исаев А.И., 1997; Ветошкин А.В., 2004; и др.), требуют проведения более серьезных исследований, которые бы стали основой разработки мероприятий по профилактике и коррекции преждевременного старения в высоких широтах. Исследования, проведенные на Севере, позволяют предположить, что быстрое старение человека в высоких широтах обусловлено расходованием физиологических резервов на борьбу с неблагоприятными факторами Севера. Об этом говорят данные работ Л.К. Добродеевой и др., (1997, 2002) Ю.Г. Солонина (1999). Известные факты и теории, объясняющие механизмы старения (Чеботарев Д.Ф.,1982; Крутько В.Н., Смирнова Т.М., 2002; Хавинсон В.Х. и др., 2003; Белозерова Л.М., 2006; Staessen J.A., Gasowski J., Wang J.G. et al., 2000) и данные В.П. Казначеева (1980), Л.Е. Панина и др.,(1986), В.И. Давиденко (1996), и других ученых позволяют связать развитие преждевременного старения в высоких широтах с дизадаптивными расстройствами, возникающими в результате экологически обусловленного северного стресса, названного синдромом полярного напряжения. Данный синдром, по мнению В.П. Казначеева (1980), В.Ю. Куликова (1986), В.И. Хаснулина и др. (1998), включает в себя комплекс взаимосвязанных приспособительных психоэмоциональных, эндокринных, метаболических реакций, усиление функции висцеральных гомеостатических систем, особенно органов, осуществляющих барьерные функции, а также формирование окислительного стресса, обеспечивающих эффективность приспособления организма к действию экстремальных факторов среды. Истощение адаптивных резервов организма при длительном пребывании в высоких широтах приводит к нарастанию показателей психоэмоционального напряжения, появлению большого числа негативных эмоций, эндокринным расстройствам по типу гипер- или гипоадаптоза, снижению устойчивости клеточных и субклеточных мембран к негативному действию окислительного стресса, а, как следствие, к многочисленным дизадаптивным расстройствам. Именно это определило целью нашей работы изучение особенностей процессов преждевременного старения у пришлого населения северных территорий. Материал и методы исследования. В основу работы положены результаты исследования показателей заболеваемости и смертности населения (официальные статистические показатели заболеваемости и смертности Госкомстата и органов здравоохранения), а также данные выборочного обследования практически здоровых (n = 57), больных ишемической болезнью сердца (n = 101), 146 работников ОАО «Газпром» с дизадаптивными и патологическими расстройствами, постоянно живущих на Севере, а также 331 работника ОАО «Газпром», работающих на Севере в вахтовом режиме. Среди больных ИБС на Севере 39 человек имели стенокардию напряжения I класса, 48 человек – стенокардию напряжения Ш класса и 14 человек – постинфарктный кардиосклероз. Стаж работы на Севере в группе с вахтовым режимом работы составил: у 15 человек – до 1 года, у 64 человек 1 – 5 лет, у 81 человека – 6-10 лет, у 94 человек – 11 -15 лет, у 77 человек – более 15 лет. Возраст обследованных колебался в пределах 20-59 лет. Контрольную группу составили 35 практически здоровых людей и 64 аналогичных больных ишемической болезнью сердца - жителей средних широт соответствующего северным жителям возрасту. Проведено комплексное выборочное клинико-лабораторное, функциональное, биохимическое, гормональное обследование (случайная выборка). При обследовании учитывался стаж работы на Севере и возраст обследованных людей. У всех обследованных людей производилось разовое определение параметров ЭКГ, общеклинических анализов крови, СОЭ, формулы крови, гемоглобина, лейкоцитов; производилось взятие крови на биохимические, гормональные анализы в одни и те же утренние часы до начала работы. Скорость возрастных изменений на популяционном уровне будет оцениваться по повозрастным показателям смещения заболеваемости и смертности на более молодой трудоспособный возраст; на индивидуальном уровне – по накоплению метаболитов соединительной ткани (гликозаминогликанов и гидроксипролина) и по данным расчета биологического возраста. Результаты и их обсуждение. Рассмотренные данные позволяют говорить о том, что в северных регионах отмечается достоверное значительное повышение показателей смертности уже в возрасте 20-24 лет на 41% по сравнению с благоприятными регионами средних широт. В целом же показатели смертности в трудоспособном возрасте в регионах с экстремальными природными климато-геофизическими условиями достоверно (на 40 – 45%) превышают аналогичные показатели в регионах с благоприятными экологическими условиями. Очень четко проявляется выявленная закономерность и при сравнении смертности жителей Севера от инфаркта миокарда (табл. 1). Таблица 1 Смертность от инфаркта миокарда на 100000 жителей в возрасте 25-59 лет на Севере в сравнении со средними широтами (среднеширотные данные приведены по В.В. Гафарову, 2000)
Как следует из таблицы 1 в трудоспособном возрасте на Севере инфаркты миокарда, приводящие к летальным исходам, встречаются значительно чаще, чем в регионах с умеренным климатом. Хорошо прослеживается смещение смертности на более молодой возраст. Об усилении процессов склерогенеза на Севере, отражающих интенсивность старения, свидетельствовали полученные нами данные о концентрации экскреции гидроксипролина с мочой у практически здоровых жителей Севера (42,5±1,8 мг/сутки) в сравнении с практически здоровыми жителями средних широт (26,3±2,6 мг/сутки). При том на Севере уровень экскреции ГОП с мочой нарастал с увеличением северного стажа (табл.2). Таблица 2 Зависимость экскреции гидроксипролина с мочой здоровых жителей Севера от северного стажа
Именно выявленное увеличение экскреции гидроксипролина у практически здоровых жителей Севера по мере нарастания сроков проживания в экстремальных экологических условиях подтверждает ускорение процессов склерогенеза, а, соответственно, старения в высоких широтах. Еще более значимые различия в уровне экскреции ГОП на Севере (88,4 ± 4,6 мг/сутки) в сравнении со средними широтами (43,7 ± 1,3 мг/сутки) мы отметили при сравнении этих показателей у больных ИБС. У больных ИБС на Севере увеличение экскреции гидроксипролина оказалось вдвое больше в сравнении с аналогичными больными в средних широтах. При этом выяснилось, что более тяжелым клиническим проявлениям ишемической болезни сердца на Севере соответствуют показатели экскреции гидроксипролина, свидетельствующие о нарастании процессов склерогенеза (табл. 3). Таблица 3 Экскреция гидроксипролина с мочой в зависимости от клинических особенностей ИБС у жителей Севера
Представленная таблица 3 показывает, что тяжесть заболевания при ишемической болезни сердца на Севере зависит от интенсивности процессов склерогенеза. Обнаруженная закономерность зависимости тяжести и частоты ишемической болезни сердца на Севере от более выраженных атеросклеротических изменений отмечалась ранее в работе А.П. Соломатина (2000). Похожую картину, свидетельствующую о смещении смертности пришлых жителей Севера на более молодой возраст по причине ишемической болезни сердца, мы видим и в работах В.И. Турчинского (1980). Подтверждением ускорения процессов склерогенеза, а, таким образом, и появления признаков преждевременного старения являются и результаты ультразвукового обследования пришлых жителей Севера. При обследовании случайной выборки мужского населения северного города наряду с проявлениями ишемической болезни сердца были обнаружены склеротические изменения аорты, атеросклероз створок митрального клапана, склеротические изменения коронарных артерий. У людей, умерших на Севере от ишемической болезни сердца, на 10-14 процентов чаще и выраженнее чем в средних широтах, встречались фиброз, гиалиноз, липоидоз стенок сосудов, облитерация просвета сосудов, очаговые пролиферации фиброцитов, диффузный склероз межуточной ткани. Еще одним интегральным биохимическим показателем склеротических процессов и процессов распада коллагеновых структур в наших исследованиях стали величины содержания в сыворотке крови гликозоаминогликанов (ГАГ). Содержание в крови ГАГ у практически здоровых жителей Севера (1,240,15ммоль/л) на 63% превышали показатели гликозамингликанов у практически здоровых жителей средних широт (0,76 0,07 ммоль/л). О большей интенсивности процессов формирования соединительной ткани на Севере подтверждают данные исследования содержания ГАГ в сыворотке крови постоянно живущих на Севере работников ОАО «Газпром» в зависимости от возраста, показавшие, что самые высокие показатели ГАГ были обнаружены в возрастной группе 50-59 лет. При этом интенсивность формирования соединительной ткани у всех обследованных возрастных групп жителей Севера была достоверно выше среднеширотных нормативов. Самые высокие показатели ГАГ были обнаружены в возрастной группе 50-59 лет. Данные диагностического скрининг обследования этих людей позволили выявить у них целый ряд дизадаптивных расстройств, взаимосвязанных с интенсивностью изменения показателей формирования соединительной ткани. При высоком содержании ГАГ в крови чаще формируются дизадаптивные расстройства сердечно-сосудистой системы, костно-мышечной системы, печени, эндокринной системы. Более подробный анализ взаимосвязи дизадаптивных расстройств, обусловленных действием хронического северного стресса, с интенсивностью склерогенеза показывает, что наибольшая продукция гликозоаминогликанов возникает на фоне наибольшего проявления выраженности сочетанных дизадаптивных расстройств. При этом наибольшая концентрация ГАГ наблюдалась при наличии значительных нарушений функции основных барьерных органов: дыхания, желудочно-кишечного тракта, печени, иммунной и мочевыделительной систем. Для уточнения механизмов преждевременного старения на Севере мы оценили взаимосвязь основного маркера интенсивности процессов старения – показателей склерогенеза с особенностями основных элементов экологически обусловленного северного стресса: окислительным стрессом и связанным с ним нарушением метаболизма липидов, а также эндокринными и психоэмоциональными проявлениями (табл. 4). Таблица 4 Взаимосвязь показателей экскреции гидроксипролина с мочой здоровых людей в средних широтах (группа 1) в сравнении со здоровыми жителями Севера (группа 2) с характеристиками окислительного стресса
Примечание: * - обозначено достоверное отличие от показателей здоровых людей Как следует из таблицы 4, интенсивность процессов склерогенеза у здоровых людей на Севере существенным образом взаимосвязана с усилением липидной пероксидации и снижением антиоксидантной защиты. Наличие избыточной липидной пероксидации подтверждено как нарастанием концентрации гидроперекисей липидов (ПОЛ), так и увеличением конечных продуктов липидной пероксидации – малонового диальдегида (МДА), реагирующего с тиобарбитуровой кислотой. Снижение антиоксидантной защиты зафиксировано не только по уменьшению суммарной антиоксидантной активности липидов, но и по снижению в сыворотке крови токоферола, ретинола и SH-соединений. Наконец, о выраженности дисбаланса между показателями липидной пероксидации и антиоксидантами, а, таким образом, величины окислительного стресса, говорит расчет коэффициента АоА/ПОЛ. Зависимость интенсивности склерогенеза от степени выраженности проявлений окислительного стресса подтверждается и данными корреляционной зависимости (r = 0,52). Другими словами, результаты наших исследований подтвердили четкую взаимосвязь усиления процессов склерогенеза под действием экстремальных экологических факторов Севера с синдромом липидной гиперпероксидации. Значение окислительного стресса в обеспечении определенного уровня метаболических механизмов гомеостаза в экстремальных условиях Севера и, в первую очередь, в регуляции липидного обмена (Бойко Е.Р., 2005; Панин Л.Е., 2005), определило одной из задач наших исследований изучение взаимосвязи усиления процессов склерогенеза на Севере с изменениями липидных показателей. Тем более что именно с гиперлипидемической направленностью обмена ученые связывают процессы старения организма, прогрессирование атеросклероза и ишемической болезни сердца (Коркушко О.В., 1979; Коркушко О.В., Лишневская В.Ю., 2000; Пентегова В.А., 2004; Богданова И.П. и др., 2004; Никитин Ю.П. и др., 2005). Полученные нами данные свидетельствуют о том, что для здоровых и больных ИБС жителей Севера характерно увеличение содержания холестерина и снижение альфа-холестерина в сыворотке крови по сравнению со здоровыми людьми в средних широтах. При этом обнаружена высокая прямая корреляционная зависимость экскреции гидроксипролина с мочой у больных ИБС от уровня липидной пероксидации (r = 0,72). Наши исследования вполне согласуются с известными положениями перекисной теории патогенеза атеросклероза и старения, поддерживаемой В.Б. Спиричевым (1986), О.Н. Воскресенским (1975) и другими учеными. Аналогичные данные были получены при исследовании больных коронарным атеросклерозом на Севере Т.С. Неустроевой (1990). Прослеживается четкая зависимость увеличения концентрации атерогенных липидов в сыворотке крови у людей, работающих на Севере, от возраста. Концентрация атерогенных липопротеидов в трудоспособном возрасте, превышающем 35 лет, увеличивается, по сравнению с молодыми работниками, на 16-31%. Еще более значимыми оказываются цифры увеличения атерогенности липидов в упомянутых возрастах, превысившие аналогичные показатели у молодых вахтовых рабочих на 45-69%. При обследовании вахтовых специалистов, периодически работающих в условиях Севера, значения концентрации триглицеридов и ЛПНП в крови были достоверно более высокими, чем в среднеширотной контрольной группе. При этом коэффициент корреляции экскреции ГОП с концентрацией атерогенных липопротеидов низкой и очень низкой плотности (ЛПНП и ЛПОНП) был довольно значимым (r = 0,79). Подобные изменения в состоянии липидного обмена, в первую очередь, могут быть, как известно, опосредованы особенностями экологически обусловленного стресса под влиянием климато-геофизических факторов Севера и продолжительности проживания в высоких широтах. При этом важным проявлением северного стресса является значительное увеличение выброса в кровь стресс гормонов. Вполне вероятно, что именно стресс гормоны становятся одним из важных факторов усиления процессов склерогенеза на Севере. Тем более, именно с длительным стрессом связывают возникновение морфологических и функциональных изменений многих органов и систем (Теплый Д.Л., Горден М.В., 2004). Как показывают наши исследования, основной гормон стресса – кортизол отражал у здоровых пришлых жителей Севера эндокринные проявления стресса. В свою очередь высокий уровень кортизола ассоциировался с достоверным повышением одного из важнейших показателей усиления процессов склерогенеза – экскреции гидроксипролина (табл.4). Итак, стресс обусловленное повышение кортизола даже у здоровых людей на Севере имеет определенное влияние на усиление экскреции гидроксипролина и, соответственно, на активацию процессов склерогенеза и преждевременного старения. Неслучайность этого вывода нашла свое подтверждение при обследовании постоянно живущих на Севере здоровых работников ОАО «Газпром». Оказалось, что взаимосвязь склерогенеза (по уровню ГАГ) с повышением концентрации в крови кортизола у обследованной группы пришлых жителей Севера была аналогичной, подтверждающей закономерность зависимости склерогенеза от эндокринной реакции на экстремальные экологические факторы Севера. Была показана взаимосвязь повышения уровня склерогенеза с увеличением экскреции кортизола во всех возрастных группах обследованных пришлых жителей Севера. Сопоставление концентрации кортизола с уровнем экскреции гидроксипролина у больных ИБС на Севере также подтверждает наличие зависимости усиления процессов атерогенеза от эндокринных проявлений экологически обусловленного стресса. Хорошо прослеживается связь повышения частоты заболеваемости пришлого населения на Севере ишемической болезнью сердца со стресс обусловленным повышением глюкокортикоидной функции коры надпочечников в сочетании с нарушениями липопротеидного спектра и ростом психоэмоционального напряжения. Усиление процессов атерогенеза в процессе формирования ишемической болезни сердца у пришлых жителей Севера может объясняться усилением жиромобилизующего эффекта при повышении уровня экскреции кортизола. Известно, что кортизол повышает активность гормончувствительной липазы жировой ткани, способствуя образованию транспортных форм жира − ЛПНП, ЛПОНП. Повышение ЛПНП может быть также связано с торможением активности липопротеиновой липазы в условиях психоэмоционального напряжения, под влиянием которой происходит трансформация ЛПОНП в ЛПВП. В целом же следует резюмировать эту часть исследований заключением о том, что выраженные эндокринные проявления северного стресса являются одним из важных звеньев ускоренного развития атеросклероза, а, соответственно, преждевременного старения пришлого населения на Севере. Подтверждением этого заключения может служить как взаимосвязь с повышением уровня кортизола интенсивности синтеза и экскреции гидроксипролина, так и клинических проявлений атеросклеротического процесса при ИБС. Наши данные также четко демонстрируют зависимость интенсивности синтеза соединительной ткани в условиях Севера от уровня роста психоэмоционального напряжения по сравнению со средними широтами (табл. 4). Большая интенсивность экскреции гидроксипролина с мочой у практически здоровых жителей Севера наблюдалась на фоне достоверно более высокого уровня психоэмоционального напряжения (18,4 ± 1,1 усл.ед.) при аналогичном показателе у здоровых людей в средних широтах (9,1±0,3 усл.ед.). Еще большая зависимость склерогенеза от психоэмоциональных проявлений стресса прослежена у больных ИБС на Севере. Разделив обследованных пришлых жителей с ИБС по уровню психоэмоционального напряжения мы обнаружили, что более высокий уровень экскреции гидроксипролина с мочой выявлялся при наличии одновременно увеличивающихся показателей эндокринных, психоэмоциональных, метаболических проявлений и нарастании липидной пероксидации при снижении антиоксидантной защиты клеточных и субклеточных мембран. Все отличия в изученных группах были достоверны. Итак, интенсивность экскреции гидроксипролина на Севере оказалась зависимой от уровня психоэмоционального напряжения. Результаты наших обследований больных с ишемической болезнью сердца на Севере показали, что проявления преждевременного старения организма являются следствием комплекса взаимосвязанных психоэмоциональных, эндокринных, метаболических и мембранно-клеточных свободнорадикальных процессов, составляющих синдром экологически обусловленного северного стресса. Заключение. Достоверное повышение концентрации в крови пришлого населения гликозоаминогликанов и значительное повышение экскреции с мочой гидроксипролина, смещающееся на молодой возраст, наряду с омоложением возникновения ИБС и нарастанием морфологических проявлений усиления процессов склерогенеза свидетельствует о преждевременном старении человека на Севере. Подводя итоги, на основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что механизм ускоренного склерогенеза и преждевременного старения у пришлых жителей на Севере включает в себя цепь свободнорадикальных, метаболических, эндокринных и психоэмоциональных дизадаптивных процессов, отражающих дисбаланс и рассогласование деятельности основных регулирующих и гомеостатических систем организма при возникновении северного стресса на воздействие экстремальных геофизических, климато-метеорологических и других экологических факторов высоких широт. Список литературы
Заявка на участие во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные аспекты жизнедеятельности человека на Севере» Архангельск, 16-17 ноября 2006 года
Форма участия и тема: Доклад устный (с презентацией в PowerPoint) _ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫЙ СТРЕСС И СТАРЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ
Размещение: - не нуждаюсь; - забронировать гостиницу, заезд «___» ноября, выезд «___» ноября 2006 года. |
Исследовательская работа на тему: Три шедевра. Г. Гейне «Ein Fichtenbaum»,... «На севере диком», оказывается, является переводом с немецкого стихотворения Генриха Гейне. А недавно мне встретилась картина И.... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тестирование на оксидативный стресс (физиологический стресс или повреждение организма вследствие протекания нехарактерных для собственного... | ||
Функциональная роль мононенасыщенных жирных кислот плазменных липидов... Работа выполнена в отделе экологической и социальной физиологии человека Учреждения Российской академии наук Института физиологии... | Тематика вопросов для реферативных работ по курсу «Психология стресса» Апчел В. Я., Цыган В. Н. Стресс и стрессоустойчивость человека. Спб.: Вма, 1999. 86 с | ||
А. А. Мухоедов Педагогический институт Саратовского госуниверситета стресс в спортивном плавании ... | Экономико-географическая характеристика Германии Республика Германии расположена в центре Европы. Ее окружают девять стран-соседей: Дания на севере, Голландия, Бельгия, Люксембург... | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Познакомить со значением экологически чистой воды в жизни растений, животных, человека | Реферат «агроклиматическая характеристика московской области» Граничит: на северо-западе и на севере с Тверской областью, на севере — с Ярославской, на северо-востоке и на востоке — с Владимирской,... | ||
Методические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению... Программа курса по выбору: «Аварийно – спасательные работы на Кольском Севере» (далее Программа) составлена на основании требований... | Положение о (дистанционной) онлайн-олимпиаде «Школа жизни на Севере» «Школа жизни на Севере» на английском языке для учащихся проводится в рамках мероприятий неправительственной некоммерческой организации... | ||
«старение и долголетие» Цель программы: создание ориентационной и мотивационной основы у девятиклассников | Это эластичный закрытоячеистый пенополиэтелен, плотностью от 25 до... Материал прочен и долговечен, не теряет своих свойств 80-90 лет. Экологически безопасен (разрешен контакт с кожей человека). Температурный... | ||
Рабочая программа по элективному курсу «экологические основы охраны природы» Экологически образованный человек будет бороться против экологического варварства, находя наилучшие варианты взаимоотношения природы... | Международный экологический лагерь организации «Природа и Молодёжь» Экопотребление – это такой образ жизни, когда всеми своими действиями человек наносит минимальный ущерб природе. Во время лагеря... | ||
Программа формирования экологической культуры здорового и безопасного образа жизни Программа обеспечивает: формирование представлений об основах экологической культуры на примере экологически сообразного поведения... | Рабочая программа по дисциплине В. В ресурсосберегающие экологически... В. в ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства одежды из ткани |