Северное направление научной школы академика Н. А. Агаджаняна К 85-летнему юбилею учёного

Аннотация

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.

Полный текст

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.