MEDICAL ECOLOGY OF THE RUSSIAN NORTH: A SYSTEMATIC REVIEW OF THE RELEVANCE, ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVES

Full Text

Доля северных регионов Российской Федерации составляет около 70 % ее территории, где проживает 11,7 млн человек, или 9 % населения страны [14]. Еще сто лет назад на этой земле проживали немногочисленные коренные народы, занимающиеся своим естественным промыслом и придерживающиеся традиционного многовекового уклада жизни. Однако в 1930- 1940-е годы ХХ века, когда на этих территориях помимо многочисленных минеральных ресурсов были открыты большие запасы нефти и газа, началось их активное заселение и промышленное освоение. Сегодня Арктическая зона стала сферой национальных интересов России. Экономическое освоение северных регионов страны приобрело геополитический характер. Север превратился в район активного хозяйственного освоения. Циркумполярный регион стал ведущей стратегической ресурсной базой страны. Кроме того, в последнее время значительно 4 Ekologiya cheloveka (Human Ecology) 2021, 8, pp. 4-11 Reviews возрос геополитический и социально-экономический интерес страны к освоению Арктической зоны в связи с развитием северных морских путей. Это вызвало большие миграционные потоки населения в этом направлении из других территорий средней полосы России с более комфортными климатогеографическими условиями проживания, что, естественно, не могло не сказаться на состоянии здоровья пришлого населения. Такое движение продолжается до настоящего времени. В середине прошлого века перед отечественной наукой и службами здравоохранения была поставлена задача изучения процессов адаптации и дезадаптации северян к новым экстремальным факторам с целью укрепления и повышения качества общественного здоровья. Это был период зарождения медицинской экологии Севера. Первые проведенные фундаментальные научные исследования заложили ее основные стратегические направления. Дальнейшие работы по сути дела были посвящены тактическому усовершенствованию этих важнейших разделов, связанному с новыми методологическими разработками физиологических и медико-биологических наук. Были изучены биотропные особенности неблагоприятных экологических факторов северных территорий: холод, тяжелый аэродинамический режим, измененный фотопериодизм, факторы электромагнитной природы, а также процессы адаптации и дезадаптации к ним. Выявлены особенности газообмена, нарушения антиоксидантной защиты у пришлого населения, изменения углеводно-липидного метаболизма, системы терморегуляции, психофизиологической адаптации; изменения гомеостаза нейроэндокринной, сердечнососудистой и дыхательной систем, а также проблемы рационального питания. Впервые описана «полярная одышка» у северян; «синдром психоэмоционального напряжения»; «северный (полярный) метаболический тип» обменных процессов. Адаптация в северных широтах - крайне трудоемкий и сложный процесс для приезжего населения. Но протекает она по-разному. Одни мигранты быстро приспосабливаются, их организм перестраивается на так называемый «полярный метаболический тип», у других адаптационный период длительный, или возникают настолько серьезные проблемы со здоровьем, что по медицинским показаниям им рекомендуется сменить место жительства. При этом на сегодняшний день так и нет ответа на вопрос, что оказывает решающее влияние на адаптационный процесс пришлого населения. Оказалось, что при воздействии экстремальных экологических факторов Севера адаптивность достигается за счет определенных изменений, названных «биосоциальной платой», вплоть до развития различных патологических процессов, также имеющих своеобразное течение и исходы [2, 3, 34, 43-45, 50, 54]. Каково современное состояние важнейших разделов медицинской экологии Севера? Много внимания традиционно уделено экстремальности холодового фактора, особенно его биопатогенному влиянию на бронхолегочную систему, которую практически невозможно защитить искусственно [9, 10, 35, 70]. Продолжаются поиски профилактических мероприятий, в том числе разработки оптимальных режимов труда и отдыха контингентов, работающих на открытом воздухе, особенно в зимний период [33, 60, 62]. Продолжает дискутироваться феномен «полярной гипоксии», выдвигаются различные точки зрения: кислородная недостаточность атмосферного воздуха; повышенная потребность организма северян в кислороде в связи с усилением энергетического обмена; ограничение диффузионной функции легких; развитие «северной» легочной гипертензии. Наиболее оптимальным решением этой проблемы представляется комплексный, системный подход [7, 19, 25, 36]. Рост энергозатрат для поддержки терморегуляторного гомеостаза способствует переходу углеводного гомеостаза на белково-жировой метаболизм. Постепенно снижается потребление углеводов за счет повышенной потребности в липидах, происходит формирование северного метаболического типа обменных процессов. Причем у аборигенов Севера такой тип сформировался эволюционно и генетически закреплен как приспособительный фактор оптимального обеспечения жизнедеятельности в циркумполярных регионах [5, 26, 61, 73]. На метаболическую адаптацию к климату северных широт оказывают влияние функциональные и генетические факторы. Подвергались исследованиям потенциальные механизмы и адаптивная основа таких сдвигов, вследствие чего появилось такое понятие, как феномен повышения базальной скорости метаболизма (БСМ) у коренного населения Крайнего Севера. Предполагается, что как функциональные, так и генетические факторы играют определенную роль в метаболической адаптации к северному климату. Недавние исследования по экологии и генетике щитовидной железы дают представление о механизмах, с помощью которых коренные циркумполярные популяции могут регулировать скорость своего метаболизма, т. е. иметь большую способность повышать БСМ во время сильных холодов, чем представители пришлого населения. Кроме того, эти исследования зафиксировали значительную отрицательную связь между БСМ и липопротеидами низкой плотности (ЛПНП); высокий метаболический оборот у аборигенов Севера оказывает защитный эффект в отношении уровня липидов плазмы крови, сдерживая развитие атеросклероза со всеми вытекающими последствиями, в отличие от мигрантов, которые не имеют такой эволюционно выработанной защиты [51, 63, 64]. Полноценное функционирование человеческого организма тесно связано с содержанием жизненно важных микроэлементов и во многом зависит от среды его обитания. Так, при сравнении содержания макро- и микроэлементов в волосах жителей г. Магадана трудоспособного возраста со среднероссийскими значениями установлено, что почти все показатели 5 Обзоры Экология человека 2021, № 8, с. 4-11 отличаются в меньшую сторону. Таким образом, элементный статус имеет характерные черты так называемого северного типа с сочетанным дефицитом основных жизненно важных микроэлементов [21, 24]. Наиболее оптимальное решение данной проблемы заключается в широком использовании местного продовольственного сырья. Целенаправленно проведенные исследования показали, что длительное проживание мигрантов в экстремальных экологических условиях Севера вызывает определенное напряжение иммунной системы, разбалансировку тканевых и гуморальных механизмов иммунитета, различные варианты иммуносупрессии с формированием экологически зависимых иммунодефицитов, способствуя развитию и хронизации практически всех заболеваний, что необходимо учитывать при разработке региональных лечебнопрофилактических мероприятий [13, 37]. Влияние факторов Севера небезразлично и для нейроэндокринной системы, осуществляющей регуляторную функцию гомеостаза. У жителей Севера под влиянием специфического комплекса экологических факторов выявлена определенная направленность гормональных перестроек. В результате исследования гормонального профиля выявлены особенности состояния систем «гипофиз - кора надпочечников» и «гипофиз - щитовидная железа» по сравнению с жителями средних широт. Они проявлялись повышением средних значений уровня гормонов по сравнению со среднеширотным, большей частотой индивидуально высоких показателей, высокой вариабельностью изученных признаков. Это дает основание говорить о состоянии напряжения в звеньях исследованных систем у северян [17, 18, 29, 47, 67]. Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования дали основание считать, что возмущения геомагнитного поля могут явиться тем фактором, который будет способствовать развитию характерных биологических эффектов, коррелирующих с колебаниями солнечной активности [22]. Магнитное поле Земли надежно защищает ее поверхность от экстремальных вариаций гелиомагнитной активности, особенно в экваториальной зоне. Однако в приполярных областях эта защита минимальна, оказывая соответствующее негативное биотропное воздействие. Обсуждается приоритетная связь адаптивных и де-задаптивных реакций у северян с различными магнитными вариациями [34, 53]. Отмечена достоверная связь геомагнитных возмущений с высоким уровнем психоэмоционального напряжения среди пришлого населения северных территорий [34, 66]. Проведенные экспериментальные исследования показали влияние магнитной стимуляции на мозговой кровоток и метаболизм нейронов. Выявлена способность магнитных полей вызывать сбои в нейронных сетях, сопровождающиеся различными нарушениями поведенческих реакций [56, 59]. Дальнейшие углубленные исследования гормональной системы показали, что адаптация организма к повышенному влиянию гелиогеомагнитной активности в северных регионах страны проявляется активацией надпочечников с усилением функционирования симпатической нервной системы, сопровождаясь сдвигами гомеостатических параметров основных физиологических систем организма [6, 30, 48]. Из всех внутренних органов человеческого организма состояние сердечно-сосудистой системы северян оказалось наиболее чувствительным к биотропному воздействию циркумполярной магнитной активности. Изучается связь с электрической активностью сердца, обсуждаются возможные целенаправленные методы профилактики выявленных негативных влияний [42, 46, 52, 65, 71]. Изучаются возможные механизмы преждевременного старения пришлого населения, несоответствие хронологического и биологического возрастов, более ранняя заболеваемость и смертность мигрантов, учащение и утяжеление процессов дезадаптации в пожилом возрасте. Особое внимание ученые уделяют проблеме влияния психоэмоционального напряжения на северян при старении. Дезадаптивные процессы приводят впоследствии к замедлению регенераторновосстановительных процессов, истощению регуляторных нейроэндокринных процессов, прогрессирующему склерогенезу и преждевременному старению. Люди пожилого возраста в силу ограниченности адаптивных возможностей и меньшей надежности функциональных систем являются наиболее уязвимыми к воздействию неблагоприятных климатогеографических факторов Севера, которые являются важнейшими причинами ускорения процесса старения и снижения качества жизни [8]. Отмечается связь преждевременного старения с ускоренным развитием атеросклероза и сердечно-сосудистой патологии [12, 31, 32]. Экстремальные климатогеографические факторы Севера, кроме прямого повреждающего действия на организм, как правило, не могут явиться первопричиной развития хронических патологических процессов, но, безусловно, являются их существенными факторами риска, усиливая различные патогенные факторы. Потенциально экологические факторы риска могут способствовать развитию практически всех заболеваний и хронизации патологического процесса [17, 58, 67]. На сегодняшний день обсуждается вопрос о выделении особого северного варианта гипертонической болезни. Причиной этому послужило отнесение к так называемым болезням адаптации артериальной гипертензии (АГ) и ишемической болезни сердца (ИБС), возникающих на фоне неблагоприятной гелиогеомаг-нитной обстановки, оказывающей большое влияние на развитие заболеваний системы кровообращения [34, 37, 68, 69]. При этом состояние сердечно-сосудистой системы может служить маркером общего адаптационного процесса, поскольку дано заключение о неблагоприятном течении гипертонической болезни на Севере. Природные климатические условия Севера способствуют модификации клинического течения АГ. б Ekologiya cheloveka (Human Ecology) 2021, 8, pp. 4-11 Reviews У больных наблюдается высокий уровень невротизма, заболевание имеет быстро прогрессирующее, кризовое течение даже в молодом возрасте [27, 28]. Исследования, проведенные у аборигенов арктических регионов, показали у них значительно более редкую заболеваемость ИБС по сравнению с пришлым населением [39, 57, 73]. Эта закономерность постоянно подвергается всестороннему анализу, и в ней наряду с веками сложившимся укладом жизни немаловажную роль играют особенности традиционного питания. Освоение циркумполярных территорий Российской Федерации потребовало изучения особенностей и разработки критериев рационального питания среди популяций пришлого населения [15, 41, 55, 63]. Коренное население демонстрирует высокий уровень адаптации в этих условиях. Их исторический опыт может быть полезным для оптимизации процессов адаптации мигрантов, хотя многие традиции аборигенов на первый взгляд кажутся неприемлемыми с точки зрения приезжих контингентов [20]. Как показали многочисленные исследования, аборигены Севера редко употребляют говядину, свинину и птицу, а также различные продукты переработки мяса. Их рацион преимущественно составляют оленина и различные морепродукты, включая морских животных. Таким образом, для всех северных популяций характерен белковолипидный тип питания, который обеспечивает не только энергетические и пластические потребности организма, но и низкую распространенность сердечно-сосудистой патологии [1, 4, 40, 49, 72]. При этом также у коренных жителей северных широт в рационе присутствуют в большом количестве ягоды: брусника, ежевика, морошка, голубика и черника. Это позволяет восполнить запасы организма необходимыми витаминами и микроэлементами. Анализ качества рационов фактического питания у мигрантов циркумполярных регионов выявил в ряде случаев существенные нарушения, характеризующиеся преимущественно высокой углеводной нагрузкой при дефиците белков, большинства витаминов и микроэлементов. Наибольший дефицит отмечался в отношении овощных и молочных продуктов. Кроме того, отмечена низкая частота потребления продуктов питания из местного продовольственного сырья и национальных блюд [16, 23]. Огромную роль в адаптации мигрантов северных регионов играет правильно организованное сбалансированное питание, сущностью которого является преимущественное употребление тех видов пищи, потребность в которых усиливается в экстремальных экологических условиях Севера, т. е. белково-липидное питание, максимально приближенное к пищевому рациону аборигенов. Нарушения подобного характера питания могут негативным образом отразиться на состоянии их общественного здоровья, а в последующем привести к развитию различных патологических процессов [26]. Таким образом, недостаточная изученность процессов адаптации и дезадаптации человека в экстремальных климатогеографических условиях северных широт, связанная с сохранением и укреплением общественного здоровья, делает необходимой дальнейшую разработку нового направления отечественного здравоохранения - приполярной медицины [24]. В области современной «северной» медицины достигнуты определенные успехи, выделены и разрабатываются важнейшие направления. Однако существует еще целый ряд проблем, от решения которых во многом зависит сохранение и укрепление здоровья мигрантов и аборигенов Севера: 1. Неблагоприятное биотропное влияние различных экстремальных природных факторов холодных широт нередко изучается по отдельности, фрагментарно. Необходимо исследовать их возможное комплексное патогенное воздействие, усиливающее и модифицирующее их неблагоприятное влияние [17]. 2. В настоящее время прослеживается недостаточность раскрытия вопросов относительно оценки иммунного статуса и резервных возможностей иммунной регуляции, прогнозирования здоровья северян. Необходимы дальнейшие углубленные исследования с последующей разработкой целенаправленных иммуномодулирующих лечебно-профилактических мероприятий [14, 37]. 3. На практике остаются малоизученными вопросы корреляции различных систем организма, а также внутрисистемные взаимодействия, особенно кортикально-адреналовой и тиреоидной функций эндокринной системы при формировании адаптационных процессов у пришлого населения северных регионов страны [50]. 4. Важным мероприятием по повышению уровня здоровья населения северных широт является внедрение в систему диспансеризации контроля элементного состояния организма, который позволит своевременно выявлять нарушения в данной области и предоставлять рекомендации по коррекции выявленных нарушений и оптимизации рациона питания и образа жизни [24, 41]. 5. Современная профилактическая медицина остро нуждается в разработке более совершенной защиты от гелиогеомагнитных возмущений. Добиться этого возможно, например, за счет внедрения экранирования помещений, особенно производственных зданий и больничных палат [11]. 6. Перспективной является разработка и внедрение эффективных средств усиления клеточной регенерации в процессе лечения больных. Необходимость в этом связана с тем, что биопатогенное воздействие экстремальных экологических факторов высоких широт приводит к подавлению регенераторных механизмов возникших патологических процессов, способствуя хронизации воспалительных заболеваний [27]. 7. Актуальная проблема, которая требует решения, заключается в том, что «северная» фармакология на сегодняшний день нуждается в специальном изучении 7 для более успешного выбора оптимального лечения заболеваний пациентов северных регионов. Причиной этого являются выявленные высокоширотные особенности метаболизма фармакологических препаратов, связанные с их повышенным окислением и активным клиренсом [20, 27]. 8. Действующая система медицинского отбора мигрантов для работы в экстремальных экологических условиях высоких широт несовершенна, необходимо внести соответствующие коррективы и закрепить их на законодательном уровне [17]. 9. Необходимо повышение качества медико-экологического образования врачей, работающих в экстремальных климатогеографических условиях высоких широт. Современный практикующий врач должен понимать экологическую составляющую заболеваний своих пациентов, чтобы успешно организовывать, разрабатывать и внедрять целенаправленную систему лечебно-профилактических мероприятий [17]. 10. Мало внимания уделяется изучению влияния экстремальных факторов Севера на состояние организма человека в пожилом и старческом возрасте. Необходимо дальнейшее изучение возрастных особенностей механизмов адаптации и дезадаптации с целью улучшения продолжительности здоровой жизни населения [12]. 11. Наконец, немаловажное значение имеет практически не изученная проблема реадаптации мигрантов после возвращения к прежним или вообще новым климатическим условиям средних или южных широт. В ходе переселения перед мигрантами Крайнего Севера встает комплекс медико-психологических проблем, связанных с адаптацией к новым для них климатическим условиям уже в немолодом возрасте. Следует отметить не только важность данного вопроса, но и необходимость выбора регионов, куда целесообразен переезд жителей Севера с меньшей «платой за реадаптацию» [38]. Представляется целесообразной организация и проведение оздоровительной социально-психологической реадаптации мигрантов путем создания при центрах медико-социальной поддержки населения или гериатрических центрах специально разработанных программ адаптации для лиц старших возрастных групп. Таким образом, проблематика медицины северных территорий довольно обширна, требует дальнейшего усовершенствования с учетом выявляемого неблагоприятного влияния на человеческий организм экстремальных климатогеографических факторов Севера и реального состояния медико-профилактической помощи проживающему там населению.

About the authors

V. A. Karpin

Surgut StateUniversity

Email: kafter57@mail.ru
Surgut, Russia

References

Supplementary files