Биологические науки/8. Физиология человека и животных

Д.б.н., проф. Фатеева Н. М.

Тюменский государственный университет, Россия

Здоровье человека на Севере

при экспедиционно-вахтовой форме труда

Современные популяции людей уже нельзя рассматривать как консервативно устойчивые группы, изолированные на протяжении поколений в освоенном ими пространстве. Высокая миграционная подвижность населения становится закономерным явлением, характеризующим одну из наиболее важных сторон социально обусловленной адаптации современных популяций. Наиболее выражено эта особенность проявляется в Сибири, на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, т.е. на территориях, где удельных вес зоны освоения человеком в настоящее время интенсивно растет. Особое место в настоящее время занимают производственные перемещения (вахтовый и экспедиционно-вахтовый труд), особенно в северные регионы Западной Сибири [1, 7].

Трудовая деятельность человека в условиях Заполярья подвержена влиянию сложного комплекса факторов как социального, так и геофизического характера. В связи с этим, выяснение конкретных механизмов системной перестройки функций организма при производственных перемещениях является необходимым условием эффективной разработки средств контроля и профилактики развития патологии, а также возможности научного прогноза их отдаленных последствий при вахтовой и экспедиционно-вахтовой организации труда [5]. Экспедиционно-вахтовая форма организации труда постоянно применяется в той или иной степени при освоении новых районов и природных ресурсов. Но особенно она стала эффективной и необходимой в промышленном освоении нефтегазового комплекса Западной Сибири. Вахтовый труд является особым видом трудовой деятельности человека, связанной с неоднократными перемещениями, климато-зональными контрастами, напряжением физиологических функций, сдвигами биологических ритмов [3, 4, 6, 7, 8, 9].

Представляя собой основную систему транспорта энергии, сердечно-сосудистая система признана наиболее чувствительным индикатором адаптационно-приспособительной деятельности организма, а воздействие на организм стрессорных факторов различного генеза вызывает развитие универсальных реакций, обусловливающих появление гиперкоагулемии [2, 5, 8, 9]. В связи с этим имеется возможность для прогноза изменения биоритмов, а также предотвращения возможности развития десинхронозов при полетах по меридиану на Крайний Север [1, 7, 8, 9].

Изучение механизмов адаптивно-компенсаторных сдвигов в организме, вызываемых действием экстремальных факторов, представляет собой одну из фундаментальных медико-биологических проблем. Большинство биохимических процессов, протекающих в организме в той или иной степени, регулируются системой клеточных мембран. В этой связи организация и физико-химические характеристики биомембран могут определять специфичность функционирования тех или иных биологических систем. Важнейшим молекулярным механизмом адаптации является изменение метаболизма липидов, в частности, интенсивности их перекисного окисления липидов. Экстремальные условия среды, являясь наиболее важными факторами стресса, способствуют активации процессов перекисного окисления липидов. Адаптивные перестройки системы перекисного окисления липидов у человека на Крайнем Севере характеризуются установлением новых взаимоотношений в системных механизмах регуляции перекисных реакций в организме [9].

В данной работе проведено обследование рабочих вахтовых бригад с меридиональными перемещениями из климатической зоны средних широт (г. Тюмень - 57º 07'с.ш.) на Крайний Север (п. Харасавэй - 71º 11'с.ш.). Обследования проводились в суточном ритме: через каждые 4 часа (шесть раз в сутки) в разные сроки двухмесячной вахты (в начале вахты, середине и конце вахтового цикла). Все испытуемые мужчины предварительно проходили углубленное медицинское обследование и были признаны практически здоровыми (средний возраст 25,6 лет). Исследовали систему гемостаза методом электрокоагулографии. Определяли количество тромбоцитов в периферической крови методом фазово-контрастной микроскопии. Систему гемодинамики оценивали по показателям частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления, которые определяли автоматическим цифровым прибором для измерения артериального давления и частоты пульса фирмы Meditech (производство США). Дополнительно рассчитывали пульсовое давление (ПД), среднее динамическое давление (СДД), минутный объем (МОК) и ударный объем (УО) по Старру, сердечный индекс (СИ), периферическое сопротивление сосудов (ПСС). Структурно-функциональное состояние мембран тромбоцитов оценивалось активностью ферментов антиоксидантной защиты: супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ), глутатионпероксидазы (ГПО), альфа-токоферола (α-ТФ) и содержанием продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембранах тромбоцитов: диеновых конъюгатов (ДК), шиффовых оснований (ШО), малоновых диальдегидов (МДА). Содержание в крови фосфолипидов и их фракции (фосфатидные кислоты (ФК), кардиолипины (КЛП), фосфатидилэтаноламин (ФЭА), фосфатидилхолин (ФХ), фосфатидилсерин (ФС), сфингомиелин (СФМ), лизолецитин (ЛЛ) определяли с помощью метода тонкослойной хроматографии. Методы вариационно-статистической обработки, косинор-анализа, спектрального анализа были реализованы специальным программно-математическим обеспечением.

Результаты проведенных нами исследований показали, что при меридиональных перелетах в контрастные природно-климатические условия по маршруту Тюмень – Харасавэй на начальном этапе отмечался внутрисистемный и межсистемный десинхроноз функций с разнонаправленными и неодновременными изменениями параметров изучаемых систем. Наиболее выраженный десинхроноз при меридиональных перелетах наблюдался в начальный период вахтового цикла. По мнению Б.С. Алякринского (1985) десинхроноз сопровождает любое заболевание, причём нередко обнаруживается ещё до появления выраженных симптомов болезни.

Одной из задач проведенного исследования было изучение индивидуально-типологических особенностей адаптивных реакций организма при перемещении в условия высоких широт и действии климатического контраста. Необходимость такого исследования объясняется высокой заболеваемостью работников с экспедиционно-вахтовой организацией труда не только по сравнению с лицами средних широт, но и по сравнению с лицами, постоянно проживающими в условиях Крайнего Севера. Особое место занимает артериальная гипертензия. Исследования Тюменского Центра кардиологии СО АМН, проведенные непосредственно в экстремальных условиях Заполярья выявили высокую распространенность артериальной гипертензии у лиц, занятых вахтовой формой труда [4].

Сравнительный анализ результатов исследований, полученных на протяжении вахтового цикла позволил нам выделить три типа адаптивных реакций организма человека на действие комплекса климатических и производственных факторов при челночных меридиональных перемещениях из средних широт на Крайний Север: 1 тип - адаптивный, 2 тип - гипертензивный и 3 тип - астенический.

Для вахтовиков первого типа реакции было характерно в начале вахтового цикла повышение среднесуточных значений основных показателей гемодинамики, в системе гемостаза отмечалась незначительная гиперкоагуляция, характеризующаяся уменьшением значений общего времени свертывания крови и количества тромбоцитов, показатель общего времени свертывания крови соответствовал 320±0,11 сек., что составило 84± 0,08% от исходных значений, а количество тромбоцитов в периферической крови соответствовало значению 221±0,214*10⁹ л, что составило 71±0,03% от исходных значений. Наблюдалась активация реакций ПОЛ, особенно начальных продуктов окисления (ДК составили 146±0,19%, МДА – 137±0,51%, ШО–134±0,5% от исходных; p<0,05). В системе АОЗ мембран тромбоцитов отмечались неоднозначные и разнонаправленные изменения : повышение значений показателей ферментативного звена – СОД до 113,2±0,42% и снижение неферментативного звена – α-ТФ до 81,2±0,15% от исходных (р<0,05). Кроме этого повышалось содержание фосфолипидов (до 115±0,22%) с равномерным увеличением содержания всех фракций, особенно ЛЛ (р<0,05).

К середине вахтового цикла у первого типа отмечалась по сравнению с началом вахты относительная стабилизация значений показателей гемодинамики и гемостаза. Анализ реакций ПОЛ и активности АОЗ мембран тромбоцитов свидетельствовал о компенсации в системе ПОЛ–АОЗ, так как акрофазы показателей активности АОЗ предшествовали и сопровождали акрофазы показателей интенсивности ПОЛ.

К концу вахты при первом типе реакции временная организация показателей гемостаза и гемодинамики стабилизировалась на новом функциональном уровне, параметры свертывания крови к концу вахты у данной группы приближались к исходным значениям и составили 99,5±0,11% от исходных, а количество тромбоцитов соответствовало норме - 284±0,27 *10⁹л (р<0,05).

Таким образом, первый тип реакции характеризовался умеренным повышением артериального давления и незначительной тенденцией к гиперкоагулемии в начале вахты, активацией реакции ПОЛ и АОЗ мембран тромбоцитов, увеличением общего содержания фосфолипидов со статистически значимым повышением лизолецитинов и выявлением десинхроноза I–II степени только в начальном периоде вахтового цикла, к концу вахты соотношение межсистемных показателей стабилизировалось ближе к исходным значениям. Этот тип характерен для нормальной реакции организма.

Второй тип реакции характеризуется сохранением гипертензивного состояния на протяжении всей вахты, склонностью к гиперкоагулемии, повышению реакции ПОЛ и снижению АОЗ мембран тромбоцитов, а также существенными изменениями в спектре фосфолипидов и выявлением десинхроноза II–III степени на протяжении всего вахтового цикла, который усиливался особенно в зимний сезон года к концу вахты.

Третий тип реакции характеризовался гипотонией, нарушением сна, склонностью к гипокоагулемии, развитием признаков астенического симптомокомплекса, активацией реакции ПОЛ с угнетением антиоксидантной защиты мембран тромбоцитов, а также снижением общего содержания фосфолипидов и выявлением десинхроноза I–II–III степени на протяжении всего вахтового цикла.

Таким образом, изучение закономерностей физиологической перестройки организма человека при челночных меридиональных перемещениях определяет возможность сохранения здоровья человека при экспедиционно-вахтовой организации труда на Крайнем Севере, более эффективно проводить профотбор и создавать рациональные режимы труда и отдыха.

Второй тип реакции характеризовался сохранением гипертензивного состояния на протяжении всей вахты, склонностью к гиперкоагулемии, повышением реакций ПОЛ и снижением АОЗ мембран тромбоцитов, а также существенными изменениями в спектре фосфолипидов и выявлением десинхроноза II–III степени на протяжении всего вахтового цикла.

У вахтовиков с третьим типом реакции отмечалась гипотония, нарушение сна, склонность к гипокоагулемии, развитие признаков астенического симптомокомплекса, активация реакций ПОЛ с угнетением антиоксидантной защиты мембран тромбоцитов, а также снижение общего содержания фосфолипидов и выявление десинхроноза I–II–III степени на протяжении всего вахтового цикла.

Таким образом, установление разных типов реакции организма человека и выделение десинхроноза позволяет определить стратегию адаптивного поведения организма, направленную либо на повышение компенсаторно-приспособительных механизмов за счет физиологических резервов организма, либо - напряженности функционирования изучаемых систем и возможного развития патологии.

Литература

1. Агаджанян Н.А., Колпаков В.В., Фатеева Н.М. Вахтово-экспедиционная организация труда в условиях Севера (Эколого-физиологические аспекты). М. : Изд-во РУДН, 1999. 106 с.

2. Агаджанян Н.А. Стресс и теория адаптации. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ. 2005. 190 с.

3. Бойко Е.Р., Бичкаева Ф.А. Фосфолипидный профиль у жителей европейского Севера России // Физиология человека, 2000. Т. 26. № 2. С. 105-110.

4. Вершинина А.М., Бажухина И.Ф., Гапон Л.И. и др. Влияние рамиприла на процессы перекисного окисления липидов при лечении больных артериальной гипертонией в условиях Крайнего Севера // Научный вестник Тюменской медицинской академии, 1999. № 1. С. 34 - 37.

5. Гудков А.Б., Теддер Ю.Р. Характеристика метаболических изменений у рабочих при экспедиционно-вахтовом режиме труда в Заполярье // Физиология человека, 1999. Т. 25. № 3. С. 138-142.

6. Казначеев В.П. Современные проблемы синтетической экологии: Синдром полярного напряжения // Бюлл. СО РАМН. Новосибирск, 1997. № 1. С. 6-10.

7. Кривощеков С.Г., Охотников С.В. Производственные миграции и здоровье человека на Севере. Москва-Новосибирск, 2000. 118 с.

8. Фатеева Н.М. Влияние экспедиционно-вахтового труда в Заполярье на временную организацию системных реакций гемостаза и гемодинамики здорового человека. М. : Изд-во РУДН, 2001. 21 с.

9. Фатеева Н.М., Колпаков В.В. Здоровье человека на Крайнем Севере: влияние экспедиционно-вахтового труда на биоритмы гемостаза, перекисное окисление липидов, антиоксидантную систему. Тюмень. Шадринск : Изд-во ОГУП «Шадринский Дом Печати», 2011. 259 с.