NORTHERN SCHOOL OF SCIENCES OF ACADEMICIAN N. A. AGADZHANYAN (85-th Anniversary of Scientist)

Abstract

In the European North of Russia, there has been formed a school of sciences of the RAMS Academician N. А. Agadzhanyan. Under his guidance, his numerous students, followers and like-minded persons continue research in the framework of northern medicine in physiology of rotational labor in the Polar region, in mechanisms of formation of prenozological states in northerners, adaptive reactions of the cardio-respiratory system as well as the peculiarities of northerners’ adaptation to the weather-climatic, anthropogenic and social factors.

Full Text

Выдающегося учёного, яркую творческую личность, основателя авторитетной научной школы по проблемам адаптационной, экологической, этнической физиологии и хронофизиологии академика РАМН Н. А. Агаджаняна многие учёные в нашей стране считают своим Учителем. И среди учёных-северян у Николая Александровича множество учеников и единомышленников, которым он оказывает консультативную и методическую помощь в научных исследованиях, проводимых в суровых климатогеографических условиях Европейского Севера и Заполярья. Так, на Крайнем Севере учеником Н. А. Агаджаняна Гудковым А. Б. с коллегами и последователями продолжаются работы по изучению особенностей физиологических реакций человека при различных типах вахтовой организации труда (ТВОТ) и режимах труда и отдыха (РТО) [2-6, 14—16]. В результате комплексных физиолого-гигиенических и клиникобиохимических динамических исследований функционального состояния организма рабочих при вахтовых формах организации производства в Заполярье установлены характерные закономерности в деятельности кардиореспираторной системы, регуляторных механизмов, физической работоспособности и психоэмоционального состояния. Даны физиологически обоснованные рекомендации по применению вахтовых (вахта I типа), экспедиционно-вахтовых (вахта II типа) и экспедиционных (вахта III типа) режимов труда. Показано, что функциональное состояние организма рабочих при вахтовых формах организации производства в Заполярье определяется типом применяемых вахт, сроком нахождения на вахте и сезонными климатическими условиями мест дислокации производства. Так, при экспедиционно-вахтовом режиме труда (вахта II типа: формула РТО 12x12/15+15) в первые дни производственной деятельности наблюдается высокая реактивность параметров сердечно-сосудистой системы с появлением атипичных реакций в ответ на дозированную физическую нагрузку, происходит мобилизация функциональных резервов, отмечаются низкие величины физической работоспособности, в механизмах регуляции доминируют процессы активации и увеличения тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. В середине вахтового периода наступает относительная оптимизации функции кардиореспи-раторной системы, возрастают функциональные резервы организма, повышается физическая работоспособность на 5—16 %, усиливается тонус парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. В конце вахты функциональное состояние организма рабочих зависит от сезона года: в летний период функциональные резервы организма и физическая работоспособность сохраняются на достаточно высоком На Европейском Севере России сформировалось северное направление научной школы академика РАМН Н. А. Агаджаняна, под руководством которого многочисленные ученики, последователи и единомышленники продолжают научные исследования в рамках адаптационной и экологической физиологии по проблемам вахтового труда в Заполярье, по изучению механизмов формирования донозологических состояний у северян, адаптивных реакций кардиореспираторной системы, а также особенностей адаптации северян к погодно-климатическим, антропогенным и социальным факторам. Ключевые слова: научная школа академика Н. А. Агаджаняна, Европейский Север 3 Экология судьбы Экология человека 2013.01 уровне до конца вахтового периода, зимой отмечается истощение функциональных резервов организма и падение работоспособности после 10—12 дней работы на вахте на 15 %, весной и осенью при сохранении показателей физической работоспособности на достаточном уровне происходит снижение резервных возможностей сердечно-сосудистой системы. Показано, что при экспедиционно-вахтовом режиме труда организм рабочих в течение 12-часовой рабочей смены испытывает прогрессирующее напряжение, наиболее выраженное в интервале после 8—10 часов работы, что указывает на необходимость разработки внутрисменных регламентов труда. При вахтовом способе организации производства (вахта I типа: формула РТО 12x12/15+15) в результате отсутствия климатозональных контрастов и зонально-временных градиентов физическая работоспособность у нефтяников сохраняется на достаточном уровне до конца 15-дневной трудовой деятельности даже в наиболее суровый зимний период года. В динамике экспедиционного типа вахтовой организации труда (вахта III типа: формула РТО 12x12/52+52) до (58,5 ± 7,3) % нефтяников находятся в состоянии неустойчивого равновесия по запасам функциональных резервов кардиореспиратор-ной системы, что позволяет считать их контингентом с высокой вероятностью выраженного снижения уровня резервных возможностей в процессе трудовой деятельности. Результаты комплексных, динамических исследований по оценке функционального состояния организма буровиков при различных ТВОТ и РТО позволили дать физиологически обоснованные рекомендации по применению вахтовых форм организации производства в Заполярье. Так, длительность вахтового периода наряду с требованиями производства должна иметь физиологическое обоснование, поэтому рациональные режимы РТО должны разрабатываться для конкретного вида производства с учётом сезона года и «плеча» вахты. В рамках проблем экологической физиологии под руководством Н. А. Агаджаняна Совершаевой С. Л. с единомышленниками продолжается изучение механизмов формирования донозологических состояний у жителей Европейского Севера России [17—20]. В результате проведённых исследований установлено высокое распространение донозологических состояний у северян (от 20 до 64 % из числа обследованных практически здоровых волонтёров — представителей различных микропопуляций), указывающее на низкий уровень индивидуального здоровья, а также негативные тенденции показателей популяционного здоровья в регионе, что отражает процессы экологической дестабилизации среды обитания исследуемого региона вследствие роста техногенного загрязнения. Двусторонние миграционные процессы между северными и другими регионами России сопровождаются изменениями уровня индивидуального здоровья (физиологического статуса) в группах населения исследуемых территорий. Процесс гомеостазирова-ния дестабилизированных вегетативных функций у мигрантов носит фазный характер, зависит от исходного состояния организма (в том числе и от экотипа индивидуума), его индивидуальной реактивности и сопровождается изменением соотношения катаболи-ческих и анаболических реакций (последовательное чередование состояний симпато- и ваготоний). При этом на любом из этапов адаптации возможно формирование дизадаптационных срывов с явлениями снижения функциональных резервов организма, что может быть идентифицировано по манифестации вегетативных признаков. В частности, проявлениями такого состояния являются: повышение давления в системе лёгочной артерии более 35 мм рт. ст., перераспределительные реакции вентиляции и кровотока в лёгких с увеличением активности верхних и средних зон, снижение инотропной функции сердца (гипокинетический вариант гемодинамики с сосудистым регуляторным типом и отклонением от средненормативных значений более чем на 30 %). Выявлено, что сочетание климатической нагрузки и техногенного загрязнения среды обитания вызывает более выраженное негативное влияние на физиологический статус организма, отражающий состояние индивидуального здоровья северян, чем их раздельное присутствие даже при существенно большей степени суровости климата. В основу формирования донозологических неспецифических состояний у северян может быть положена концептуальная модель, базирующаяся на положении о трансформации физиологического стресса в патологический в результате длительного влияния лимитирующих экологических факторов Севера. Объективным критерием развития донозо-логического состояния при этом является снижение адаптационного потенциала (по уровню показателя индекса функционального состояния). Таким образом, результаты комплексных медикобиологических и демографических исследований позволили выработать критерии оценки и дать экологофизиологическое обоснование некоторых механизмов формирования донозологических состояний у жителей Европейского Севера. Установленные критерии функционального состояния системы кровообращения и дыхания могут быть использованы на разных этапах адаптации как маркеры, характеризующие состояние важнейших гомеостатических систем организма. Другим важным для северян не только с теоретической, но и с практической точки зрения аспектом является исследование адаптивных реакций внешнего дыхания у молодых лиц трудоспособного возраста, жителей Европейского Севера и Заполярья, выполняемое под руководством Н. А. Агаджаняна Поповой О. Н. с коллегами [7, 10—13]. В результате комплексных эколого-физиологических исследований установлены характерные адаптивные реакции системы внешнего дыхания у уроженцев Европейского Севера, изучена реакция респиратор 4 Экология человека 2013.01 Экология судьбы ной системы на дыхание воздухом отрицательной температуры в натурных климатических условиях, установлены особенности воздействия локального охлаждения кистей и стоп на функцию внешнего дыхания у мужчин и женщин, выявлен характер компенсаторно-приспособительных реакций дыхательной системы у новоселов Европейского Севера в динамике стадии адаптивного напряжения. Выявлено, что у молодых лиц трудоспособного возраста, уроженцев Европейского Севера, фактические величины статических легочных объемов и емкостей имеют существенные отклонения от должных значений: увеличены жизненная емкость легких (ЖЕЛ), резервный объем вдоха и выдоха (РОвд, РОвыд), дыхательный объем (ДО) и изменена структура ЖЕЛ в сторону повышения уровня дыхания. Показано, что у уроженцев Европейского Севера наблюдается напряжение функционирования системы внешнего дыхания, которое проявляется усилением вентиляции в покое. На фоне напряженной деятельности системы внешнего дыхания газообменная эффективность вентиляции, экономичность одного дыхательного и одного сердечного циклов снижены. Установлено, что дыхание воздухом отрицательной температуры в натурных климатических условиях Европейского Севера вызывает существенные изменения статических легочных объемов и емкостей, что проявляется уменьшением величины ЖЕЛ, РОвыд, РОвд, возрастанием ДО, снижением уровня дыхания. У женщин изменения более выражены, чем у мужчин. При этом прямое действие воздуха отрицательной температуры вызывает значительные изменения и со стороны динамических легочных объемов и бронхиальной проходимости, что приводит к перестраиванию паттерна дыхания. Так, происходит увеличение минутного объема дыхания (МОД) за счет возрастания в большей степени ДО у мужчин, ДО и частоты дыхания (ЧД) у женщин, кроме этого у женщин уменьшаются величины МВЛ и относительного резерва дыхания, снижается проходимость бронхов среднего и мелкого калибров. Выявлено, что пребывание в натурных условиях Европейского Севера при отрицательной температуре воздуха приводит к увеличению потребления кислорода и выделению углекислого газа. Для обеспечения массопереноса кислорода в большей степени используются энергоемкие вентиляционные резервы (МОД) и в меньшей степени — резервы диффузионной способности легких (коэффициент использования кислорода). Показано, что локальное охлаждение кожи кисти и стопы в термонейтральных условиях соповождается изменениями статических, динамических легочных объемов и показателей форсированного выдоха. Большие изменения возникают при охлаждении стопы, женщины более реактивны к локальному охлаждению, чем мужчины. При переезде на Европейский Север у новоселов в динамике стадии адаптивного напряжения проис ходят значительные изменения со стороны статических легочных объемов и емкостей по сравнению с должными величинами. В рамках компенсаторноприспособительных реакций изменяются динамические объемы: увеличены МОД, ЧД, снижена МВЛ, что указывает на элементы скрытых функциональных нарушений, ограничивающих резервы дыхательной системы. При этом компенсаторно-приспособительные реакции системы внешнего дыхания у новоселов на стадии адаптивного напряжения направлены на повышение бронхиального сопротивления, особенно в первые два месяца после переезда на Север, а также характеризуются значительной интенсификацией окислительного метаболизма и сниженной экономичностью одного дыхательного и одного сердечного циклов. Ещё одним важным направлением научных исследований, осуществляемых учеником Н. А. Агаджаняна Терновским Л. Н. с сотрудниками СГМУ, является изучение особенностей адаптации к погодноклиматическим, антропогенным и социальным факторам в условиях Европейского Севера и разработка тактики оптимизации адаптации работников умственного и физического труда [8, 9, 21, 22]. Так, проведённые исследования ферментного статуса клеток белой крови, элементов интеллектуальной работоспособности и психоэмоциональной сферы у рабочих и служащих целлюлозно-бумажного и лесодеревообрабатывающего комбинатов, а также у студентов позволили установить, что антропогенные, погодно-климатические и социальные факторы среды обитания принимают участие в формировании ферментного статуса клеток белой крови. Эти же факторы среды обитания влияют на психоэмоциональную сферу и интеллектуальную работоспособность. Установлено существование недельного и сезонного ритмов ферментного статуса и элементов интеллектуальной работоспособности у студентов. Разработаны методы метаболической коррекции здоровья и повышения адаптационных резервов у лиц, проживающих в регионах Европейского Севера. Показано, что физические факторы внешней среды влияют на ферментный статус лейкоцитов крови. Так, увеличение геомагнитной активности приводит к депрессии основного фермента цикла Кребса — сукцинатдегидрогеназы. Менее выражена взаимосвязь ферментного статуса клеток белой крови и солнечной активности (числа Вольфа). При увеличении экспозиции видимым светом весной и в период белых ночей происходит выраженная депрессия основных энергетических ферментов цикла Кребса. Снижение температуры вызывает депрессию активности дегидрогеназ. Повышенная влажность угнетает метаболизм клетки в плане выпадения наиболее эффективных источников энергии (повышение уровня малатдегидрогеназы). Подобное влияние оказывает повышение скорости ветра. 5 Экология судьбы Экология человека 2013.01 Также установлено, что люди, работающие на целлюлозно-бумажном производстве, на фоне депрессии всех дегидрогеназ имеют необычное соотношение их активности: очень низкую активность лактатдегидрогеназы и высокую активность глюта-матдегидрогеназы. В результате проведённых исследований предложена цитохимическая экспертиза состояния работающего человека, опирающаяся на градуированную оценку влияния физических, химических и социальных факторов среды обитания, а также обосновано назначение препаратов-метаболитов и кофакторов метаболизма, которые дают эффект при назначении 4- или 5-месячных курсов метаболической коррекции. В настоящее время ученики, последователи и единомышленники Н. А. Агаджаняна продолжают активно претворять в жизнь программу научных изысканий и развивать идеи Учителя в рамках северной медицины для сохранения и укрепления здоровья северян. Авторитет личности Николая Александровича, богатой идеями и достойной подражания, стимулирует постановку перспективных вопросов и концепций обоснования нового знания. Постоянный научный поиск, бережное и внимательное отношение к ученикам, человеческая доброта и душевность — качества, присущие академику Н. А. Агаджаняну, позволили на широком и богатом поле экологии его души создать научную школу, которую отличают традиции строгого академизма и высокие стандарты гуманизма и которая сегодня является богатством не только Севера, но и всей России.