Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Эколого-физиологическое обоснование особенностей адаптации человека в жарких климато-географических регионах

р 5 О Д 2 6 ФЕВ

На правах рукописи

СЕВЕРИН АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ

ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА В ЖАРКИХ КЛИМАТО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ РЕГИОНАХ.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук 14.00.17 - нормальная физиология

Москва 1996 г.

Работа выполнена в Проблемной лаборатории "Физиологичесы механизмы адаптации" Научно-исследовательского института обшей клинической патологии при Российском университете дружбы народов на кафедре нормальной физиологии медицинского факультет Российского университета дружбы пародов.

Научный консультант -

академик РАМН и МАН, доктор медицинских наук,

профессор Н.А.Агаджанян.

Официальные оппоненты:

академик МАН и РЭА, доктор медицинских наук,

профессор И.Б.Ушаков,

доктор медицинских наук, профессор Б.М.Федоров,

доктор биологических наук Н.В.Саношсая.

Ведущая организация -Московская государственная медицинская академия им. II.Ы.Сеченова

Зашита состоится " ^ ^ " _ 1996 г. в_часов №

заседании диссертационного совета Д 053.22.04 в Российской университете дружбы народов по адресу: 1(7198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 8.

С диссертацией можно ознакомиться 0 научной библиотек« Российского университета дружбы народов по адресу: 137198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 6.

Aвтopeфepaí разослан " ^ "_^ _1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, доцент

Н.В.Ермакова.

Актуальность проблемы.

В настоящее время среда обитания человека стремительно меняется. Связано это прежде всего с хозяйственной деятельностью, которая по :воей интенсивности и географии превышает рекреационные ресурсы Зиосферы (Агаджанян Н.А.,1991; Алексеев В.П., 1975; Казначееп В.П.,1991. и мн.др.). Серьезными проявлениями экологического неблагополучия, являются уменьшение видового разнообразия животного 1 растительного мира, изменения химического состава окружающей 1еловека среды.

Последствием изменений окружающей среды в 80-е 90-е годы 1ВИлось появление "зон экологического бедствия", отдельных регионов, Ж возникли глубокие изменения в состоянии окружающей среды, что товлекло за собой ухудшение демографических показателей среди тселения. Одним из таких регионов является Приаралье, где разразился гастоящий экологический кризис с вовлечением геосферы, изменением нюгеохимических показателей среды, катастрофической деградацией жосистем региона. Наиболее пострадали близлежащие к Аральскому ,юрю районы на глубину 150-250 километров от бывшего побережья Абдиров Ч.А., 1991, Реймов P.P., Константинова Л.Г., 1993). 1роисходящие в Приаралье процессы затронули и человеческую юпуляцию: увеличилась заболеваемость и смертность, особенно в детском I пожилом возрасте, возросло количество онкологических заболеваний, »рожденных аномалий развития. Произошли и многие другие вменения,- трансформировался менталитет общества, возник духовный I нравственный кризис, который во многом сам является и причиной и ледствием региональных экологических катастроф. Все это позволяет усматривать происходящее, как деградацию природной среды и угрозу [еловеческой популяции (Лемешев М.Я., 1991).

Наряду с изменением природной среды вследствии человеческой ¡еятельности не следует сбрасывать со счетов и миграционные процессы, :оторые приводят к перемещениям неадаптированных лиц в другие, ачастую враждебные для них климато-географические условия. Это [меет место при переездах в экстремальные экологические регионы,- дли |Своения природных ресурсов, связанных с учебой, службой в армии, [ри вынужденных миграциях, в связи с экологическими, природными и оциальными катастрофами.

Во всех этих случаях мы сталкиваемся с необходимостью для рганизма человека адаптироваться к целому комплексу неадекватных нешних условий, которые затрагивают практически все основные тороны жизнедеятельности и которые могут существенно повлиять на

резервные возможности организма и устойчивость к различны заболеваниям. При этом, цена адаптации зависит от экопортре-человека, его морфо-функциональных и генетических особенносте (Агаджапян H.A., 1990, 1994).

Нам представляется, что при различных внешних воздействш (экологических нарушениях во внешней среде, действии измененнь природно-климатических условий и т.д.) кардиореспираторная chctcn увеличивает свою функциональную активность с целью стабилизаци кислородного режима организма, что проявляется в реакци бронходилатации и увеличении напряжении в функционировав сердечно-сосудистой системы.

В дампом исследовании внимание будет сконцентрировано i особенностях кардиореспираторной системы - важнейшей системь обеспечивающей жизнедеятельность организма в целом, определяюще уровень его функциональных резервов при адаптации к различны условиям и продолжительность жизни индивида, что являете интегративным показателем адаптированности к условиям сред (Агаджанян H.A. 1990, Федоров Б.М., 1988 г.).

Выделение этой системы из ряда других жизненно необходима систем сопряжено также и с тем обстоятельством, что в настоящс время появились скрининговые методы оценки этой системь позволяющие с достаточной глубиной и информативностью проводи! массовые популяционные исследования и оценивать как здоров! индивида и уровень его функциональных резервов, так и состояни здоровья целой группы людей и популяции в целом.

В основу работы положена гипотеза о том, что изученный нам механизм адаптивных сдвигов, рассматриваемый с позиций онтогенез; демонстрирует, что при продолжительном действии неадекватны факторов среды происходит преждевременное истощени функциональных резервов жизненно важных систем организма интенсивная их инволюлюция, особенно после репродуктивного период; что ведет в конечном счете к снижению средней продолжительное жизни.

Есть основания полагать, что в экологически неблагоприятны условиях указанные изменения в функциональных системах можн квалифицировать как отдельную нозологическую единицу - синдро "экологического напряжения" (Шакин В.В. 1991,), который внешн проявляется в виде задержки развития на ранних стадиях (6-8 лет) интенсификацией процессов роста в пубертатный период (10-14 лет),

[перфункцией кардиореспираторной системы, повышением юходимости трахеобронхиального дерева сверх возрастной нормы в ;риод до 30-35 -ти летнего возраста и в прогрессивной инволюции ункции дыхательной системы и увеличении напряжения в деятельности рдечно-сосудистой системы у лиц старше 35-40 лет с последующим ¡ижением средней продолжительности жизни.

Целью исследований являлось эколого-физиологическое обоснование шовных закономерностей формирования функциональных резервов фдиореспираторной системы при адаптации человека к условиям яркого климата и неблагоприятным экологическим факгорам среды >итания.

Задачи исследований:

1. Исследовать особенности адаптационных реакций кардио-¡спираторной системы человека в климато-географических условиях аркого и умеренного климата.

2. Изучить особенности реакции кардиореспираторной системы на ункциональные нагрузки на разных этапах адаптации к условиям аркой климато-географической зоны.

3. Изучить возрастные закономерности формирования некоторых жазателей кардиореспираторной системы в человеческой популяции в 1зличных экологических условиях среды обитания.

4. Выявить различия в реакции кардиореспираторной системы на стирующие воздействия у коренных жителей зоны экологического :дствия (Приаральский регион) и у приезжих из средней полосы России 1 разных стадиях адаптации.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Адаптация человека к условиям жаркой климато-географической >ны включает в острый период повышение чувствительности внешнего ахания к экзогенной гиперкапнии, что тесно связано с улучшением тслородного обеспечения организма и уровнем физической 1ботоспособности.

2. Долговременная адаптация кардиореспираторной системы человека условиям жаркого климата на популяционном уровне приводит к

гносительному увеличению реакции со стороны сердечно-сосудистой 1стемы на тестирующие воздействия.

3. Адаптация к условиям высокогорья вплоть до высот 2000 - 2500 етров над уровнем моря сопровождается расширением всех отделов

грахеобронхиального дерева с увеличением бронхиальной проходимости. Проживание на высотах 3600 метров и выше незначительно увеличивает бронхиальную проходимость, по сравнению с уровнем, достигнутым на 2000 метров, и связано с резким снижением проходимости бронхов у лии старше 35-40 лет.

4. Неблагоприятные экологические условия приводят к расширению всех отделов бронхиального дерева сверх возрастной нормы в молодом возрасте, что сменяется ускоренным снижением проходимости бронхов и развитием напряжения в деятельности сердца у лиц старших возрастов но окончанию репродуктивного периода.

Научная новизна.

Впервые установлены основные закономерности формирования функциональных резервов кардиореспираторной системы при адаптации человека к условиям жаркого климата й неблагоприятным экологическим факторам среды обитания.

Впервые показано, что ухудшение экологических условий среды вызывает увеличение проходимости трахеобронхиального дерева в ограниченном возрастном диапазоне с последующим развитием бронхоконстрикторных реакций. Определен "критический возраст" - 3540 лет, когда наиболее вероятно развитие экологически индуцированных патологических состояний и снижения функциональных резервов кардиореспираторной системы.

Новыми являются данные о повышении чувствительности внешнего дыхания к экзогенной гиперкапнии при адаптации к условиям жаркого климата. Установлена связь между чувствительностью внешнего дыхания к С02, кислородным обеспечением организма при выполнении физических нагрузок и уровнем физической работоспособности.

Показаны особенности зависимости физической работоспособности от антропометрических характеристик у жителей различных климато-географичсских регионов. Установлены различия в реакциях сердечнососудистой и дыхательной систем при тестовых нагрузках у жителей разных климато-географических регионов.

Полученные данные раскрывают закономерности возрастных изменений показателей проходимости трахеобронхиального дерева, газообмена, показателей сердечно-сосудистой системы и физической работоспособности от природно-климатических и экологических условий среды обитания.

Научная и практическая значимость исследований.

Данные, полученные в ходе комплексных эколого-физиологическнх 1сследований могут служить основой для расчета системы должных 1еличин для показателей проходимости трахеобронхиального дерева, [егочных объемов, кардиоритмограммы, в зависимости от климато-еофафических и экологических условий среды.

Выявленное в работе увеличение бронхиальной проходимости но равнению с возрастными нормативами можно клинически оценивать, :ак возможное проявление функционального напряжения :ардиореспираторной системы под влиянием неблагоприятных дологических условий среды.

Установленная зависимость между чувствительностью внешнего [ыхаиия к экзогенной гиперкапнии, кислородным обеспечением фганизма при выполнении физических нагрузок и физической 1аботоспособностыо может быть использована, как критерий адаптации к 1еадекватным факторам среды.

Примененная в работе тренировка к действию измененной газовой реды может использоваться, как метод повышения функциональных 1езервов кардиореспираторной системы на ранних стадиях адаптации к 1еблагоприятным внешним условиям.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на IV Всесоюзном импозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Таллин 984 г.), на VI и VII Всесоюзных симпозиумах "Эколого-физиологические [роблемы адаптации" (Москва 1990 и 1994 гг.), I и III национальных онгрессах по болезням органов дыхания (Киев 1990 г., СПб 1994 г.), на (сесоюзном совещании "Медико-биологические проблемы Приаралья" Нукус 1991 г.), на XIV Международном конгрессе по спортивной [едицине (Гавана 1990 г.), на Российско-Германском симпозиуме Патология и патофизиология клетки" (Москва 1995 г.).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 36 работ, из них монографии и глава в учебнике "Экология человека".

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и писка используемой литературы. Она изложена на 297 страницах [ашинописи, иллюстрирована 25 таблицами и 18 рисунками. Список итературы содержит 325 источников, из них 215 отечественных и 110 ностранных авторов.

Методы, объем и организация исследований.

Выбор приемов, объем и география исследований диктовалис поставленной целыо и задачами работы. Исследования проводили ] экспедиционных условиях. Всего было проведено II экспедиций в разпьи районы Средней Азии (Туркменистан,- Ашхабадская обл.- 2 экспедиции Узбекистан,- Самаркандская обл.- 4 экспедиции, Каракалпакия, Нукусский, Муйнакский, Тахтакупыркий, Берунийский и Турткульскт районы - 4 экспедиций) и одна научная командировки на Кубу Географическое положение изучаемых районов указано на схеме 1 структура исследований представлена на рис.1.

Рис. 1. Схема исследований и количество обследуемых лиц.

Рис.1. Географическое полокение населенных .

ш

пунктов, в которых проводились медико-экологические исследования.

Ш

20

Обследование проводили методом случайной выборки. Обследовали практически здоровых лиц в возрастном диапазоне от 6 до 60 лет и старше. Последующий анализ результатов по возрастным группам был проведен с учетом возрастной периодизации онтогенеза человека (VII Всесоюзная конференция по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии АПН СССР 1985 г.)

Выбор методов обследования населения определялся тем обстоятельством, что применяемые методики исследований должны быть применимы в экспедиционных условиях.

Принимая во внимание, что кардиореспирпторная система одной из первых реагирует на изменение факторов окружающей среды и является основной в поддержании гомеостаза организма, нами проводились исследования дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Функция внешнего дыхания исследовались методом "пнсимотахографии" на аппарате "Pnevmoskrin - 2" фирмы Erich Eager (Германия).

Особенности регуляции кровообращения изучались с применением математического анализа сердечного ритма (Баевский P.M. 1984). Регистрация кардиоинтервалов осуществлялась при помощи ритмокардиоскопа РКС - 01 на ПК "Искра - 1256" с параллельной регистрацией на бытовой магнитофон "Весна - 2022" с последующей обработкой полученных временных кардиоинтервалов на ПК по разработанной программе (Пермяков И.А. 1990). Анализ ритма сердца проводило! по известным алгоритмам (Нидеккер И.Г. 1976,1981; Баевский P.M. 1984,1986).

Физиологические реакции кардиореспираторноп системы у обследуемых изучались при выполнении физической нагрузки на велоэргометре "Medicor" (Венгрия) и во время пробы "возвратное дыхание" (Агаджанян H.A., Елфимов А.И. 1986). Физическая работоспособность определялась и расчитывалась по методике Карпмаиа B.J1. (1969).

Во время функциональных проб определялись показатели газообмена методом Дуглас-Холдена с расчетом общепринятых величин (Ольнянская Р.П., Исаакян Л.А. 1959). Для определения газового состава выдыхаемого воздуха использовались газоанализаторы АК-1 и ГАУ-3. Все объемные показатели приводились к системе BTPS, а показатели газообмена к системе STPD.

Всего в 5 климато-географических зонах было обследовано 1182 человека. Весь материал обработан методами вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ CSS на IBM PC AT 386.

Результаты исследований и их обсуждение.

Реакция капдиооеспираторной системы человека на тестовые наг рузки в различных климато-географических условиях средь;.

При анализе собственных экспериментальных данных показано, что адаптация в различных природно-климатических условиях связана с индивидуальными антропоэкологическими особенностями человека, с его экопортретом (Агаджанян H.A. 1990). При этом, сравнительный подход к изучению адаптивных реакций у коренных жителей различных климато-географических зон способен выявить общие направления адаптационного процесса и формирование экологически устойчивых приспособительных морфо-функциональных особенностей, характерных цля каждого географического региона.

Для характеристик» конституциональных особенностей обследуемых из различных климато-географических регионов изучаемые выборки были разбиты на группы по росто-весовым характеристикам. Физическая работоспособность, определенная у обследуемых, описанным выше методом также была подсчитана в соответствии с их конституциональными параметрами. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Физическая работоспособность и некоторые конституциональные характеристики обследуемых из различных климато-географических регионов.

Климатический регион Показатели

Масса тела (Кг) Рост (см) МТ/Р (гр/см) PWC170/MT (Dt/Кг)

Умеренный климат (Москва) 65,3±1,3 75,8±1,2 92,3±2,6 176±2,0 179±1,4 186±3,7 371±7 423±5 495±6 3,56±0,2 3,48±0,1 2,68±0,3

Сухие субтропики (Самарканд) 54,7±1,0 54,8±0,8 74,0±1,6 165±1,4 172±1,0 177±3,4 331±5 377±3 418±8 2,88±0,2 3,07±0,2 2,43±0,2

Аридная зона (Ашхабад) 57,2±1,2 67,5±1,8 170±2,1 180± 6,7 332±8 374±10 2,29±0,4 2,02± 0,2

Как показали исследования, физическая работоспособность тесно

¡вязана с конституциональными характеристиками обследуемых и с

:лиматическими параметрами окружающей среды. При этом, связь

физической работоспособности с росто-весовыми показателями носит

9

нелинейный характер и выражается параболической зависимостью,- при увеличении массы тела работоспособность сначала возрастает, достигая некоторого оптимального значения, а затем начинает снижаться.

При этом следует отметить, что соотношение масса тела/рост в обследуемых группах увеличивалось с ростом массы тела, и до некоторой ее величины (различающейся в зависимости от региона) совпадало с увеличением физической работоспособности. При дальнейшем росте этого соотношения происходило' снижение физической работоспособности.

Вероятно это связано с тем, что в условиях жаркого климата, в особенности там, где внешние температуры превышают температуру тела, общая теплопродукция существенно ограничивает физическую работоспособность (Astrand P.O., Rodahl K.M., 1970). При этом, лица, имеющие большие величины эффективной охлаждающей поверхности на единицу массы, будут, при прочих равных условиях, иметь преимущество в возможности сохранять тепловой баланс организма во время выполнения интенсивных физических нагрузок.

В наших исследования показано, что у коренных жителей Аридной зоны (Ашхабад) оптимальное значение весо-ростового индекса было близко к 332 гр/см, для лиц, обследованных в Самарканде - 376 гр/см, а для жителей Москвы - 425 гр/см.

Есть основания полагать что, найденные величины весо-ростового индекса для данных климатических условий являются оптимальными. При сопоставлении полученных оптимальных значений весо-ростового индекса с температурой среды мы получили близкую к линейной зависимость между этими параметрами (рис.2).

Таким образом, представленные данные хорошо согласуются с концепцией о экопортрстс человека - жителя различных ■ климато-гсографических регионов, где оптимальный песо-ростовой индекс выступает в качестве критерия адаптации к внешним условиям.

Более полная информация об адаптационных возможностях организма была получена при функциональных нагрузках. В таблице 2 приведены результаты, характеризующие кислородный бюджет организма при дозированных физических нагрузках.

Как следует из приведенных данных, уровни легочной вентиляции по всех обследуемых группах были близки как в покое, так и при выполнении физических нагрузок. В то же время, значения потребления кислорода и выделения С02 существенно различались. В покое, при выполнении физических нагрузок мощностью 1 Вт/кг и 2Вт/кг массы тела наибольшее потребление 02 было зарегистрировано в группе обследуемых

из Москвы, а наименьшее - в группе обследуемых из Туркмении (Ашхабад). Данные по потреблению 02 в группе из Самарканда вставляли промежуточные значения (табл.2).

Таблица 2.

Некоторые показатели газообмена при дозированной физической

нагрузках у обследуемых из разных климатических регионов.

Условия проведения обследований Показатели

МОД (л/мин) У02 (мл/мин) УС02 (мл/мин) ДК (ед.) кио2 ( ед.)

МОСКВА

покой ф/н 1 Вт/кг ф/н 2Вт/кг 9,6 ± 0,5 21,4 ± 0,8 36,1 ± 1,2 341 ± 16 1111 ±49 1951 ±68 334 ± 17 1050 ± 41 1943 ± 56 0,98 ± 0,02 0,95 ± 0,02 0,99 ± 0,01 36 ± 1 52 ± 1 55 ± 1

С А МАРКАЬ 1Д

покой ф/н 1 Вт/кг ф/н 2Вт/кг 9,4 ± 0,5 23.4 ± 1,0 40.5 ± 1,9 302 ± 21 1029 ± 50 1881 ± 89 303 ± 15 881 ± 34 1650 ± 85 1,09 ± 0,06 0,87 ± 0,03 0,93 ± 0,04 32 ± 2 45 ± 2 47 ± 2

А ШХ А Б АЛ

покой ф/н 1 Вт/кг ф/н 2Вт/кг 8,9 ± 0,9 26,0 ± 1,9 39,9 ± 3,1 214 ± 17 995 ± 55 1375 ± 60 189 ±25 752 ± 44 1265 ±71 0,86 ± 0,05 0,76 ± 0,03 0,88 ± 0,06 31 ± 1 49 ± 2 45 ±2

Сопоставление указанных показателей свидетельствует о том, что эффективность функционирования кардиореспираторной системы при выполнении физических нагрузок тесно связана с температурными условиями среды и зависит от особенностей обмена основных дыхательных газов - кислорода и С02 и совершенства регуляции легочной вентиляции и кровотока (КИ02). Отмеченные особенности в потреблении кислорода у обследуемых групп отчасти объясняются различиями в антропометрических характеристиках обследуемого контингента. Вместе с тем, имеют место и качественные различия. Так, при отборе из числа обследуемых лиц с одинаковыми росто-весовыми характеристиками, разница в потреблении кислорода в покое между группами осталась практически без изменений. Степень увеличения потребления кислорода при росте мощности нагрузки с 1 до 2 Вт/кг массы тела была также ниже у жителей Ашхабада и существенно выше у обследуемых из Самарканда и Москвы. Полученные результаты объясняются особенностями газообмена у жителей жарких климатических

областей, которые сводятся к уменьшению обмена веществ и энергии в условиях высоких температур окружающей среды (Ажаев А.Н., 1979,

Рис. 2. Зависимость физической работоспособности от весо-ростового индекса у коренных жителей различных регионов. Обозначения: Л- Москва, О - Самарканд, ©- Ашхабад.

Майстрах Е.В., 1981). В работах Ф.Ф.Султанова (1978 г.) было также установлено, что непродолжительные физические нагрузки при окружающей температуре 39-46 градусов приводят к снижению потребления кислорода.

Изменение интенсивности метаболизма происходит вследствии снижения функции щитовидной железы, гипофиза, надпочечников в условиях высоких температур . Интимный механизм этого явления заключается в уменьшении разобщающего действия гормонов щитовидной железы и коры надпочечников на процессы окисления и фосфорилирования (Алешин Б.В., 1981). '

По-видимому эти процессы повлияли на качественные характеристики реакции кардиореспираторной системы на физическую нагрузку- у

бследуемых нами лиц из разных климатических регионов. Данные по инамике дыхательного коэффициента (градиенты ДК от уровня покоя о физнагрузки 1 Вт/кг и при увеличении мощности нагрузки от 1 до Вт/кг) по отношению к приросту коэффициента использования лслорода в этих же условиях свидетельствуют о незначительных вменениях ДК у жителей Москвы (рис.3). Изменения КИ02 в этой руппе обследуемых также были минимальными.

Рис.3. Соотношение градиентов ДК и КИ02 у обследуемых групп при выполнении физических нагрузок. (□-Ашхабад р- Самарканд Д-Москва).

Сравнивая исследуемые показатели у жителей Ашхабада при гаеличении мощности физической нагрузки с 1 до 2 Вт/кг дыхательный соэффициент возрастал на 1.2 ед., в то время как КИ02 снижался в :реднем на 4.5 ед. Значения градиентов ДК и КИ02 у жителей Самарканда были промежуточными между значениями этих показателей ! москвичей и ашхабадцев. По-видимому самостоятельное трогностическое значение имеет угол, образованный прямыми :оединяющими начало координат и значения градиентов ДК и КИ02. Это связано с тем обстоятельством, что прирост ДК при выполнении физнагрузки, как правило, свидетельствует об избыточном выделении из эрганизма С02 по сравнению с потребляемым кислородом. Этот 'избыток" образуется из растворенных в крови соедиенний угольной кислоты, вытесненных нелетучими кислотами,- продуктами

ыКи02 (мл/л)

-{О

анаэробного обмена в скелетной мускулатуре, что свидетельствует < уменьшении эффективности работы дыхательной системы I уменьшении согласованности между легочной вентиляцией и кровотокоь (Дворецкий Д.П., Ткаченко Б.И., 1987).

Материалы, полученные при проведении пробы возвратное дыхание также свидетельствуют о снижении эффективности виешного дыхания ; жителей жарких областей. Это связано с увеличением веитиляторноГ реакции на экзогенную гиперкапнию с повышением температурь окружающей среды. Так, прирост МОД на 1% экзогенной углекислоть составлял 3.69 ± 0.02 л/мин/% у жителей средней полосы России и 5.47 ^ 0.03 и 5.63 ± 0.03 л/мин/% у обследуемых из Самарканда и Ашхабад; соответственно. По нашему мнению это является физиологическое особенностью коренных жителей жарких регионов и возможно связано с механизмом тепловой одышки.

В то же время, перераспределение крови у жителей в жарком климате г расширенное сосудистое ложе капилляров кожи, по сравнению с жителями умеренного климата (Крылова Н.В., Соболева Т.М., 1990), создаст дополнительную нагрузку на систему кровообращения, уменьшая функциональные резервы сердечно-сосудистой системы. В этих условиях, происходит перестройка регуляции системы транспорта кислорода и ее важнейших звеньев - дыхания и кровообращения с увеличением чувствительности дыхания к гиперкапнии и повышением ракции сердечно-сосудистой системы на тестирующие нагрузки.

Иллюстрирует приведенные положения динамика частоты сердечных сокращений и минутного объема дыхания в обследуемых группах при проведении функциональных тестов - физической нагрузки и пробы возвратное дыхание (рис.4).

Как видно из рисунка 4 у жителей жаркой климатической зоны преобладает реакция на функциональные пробы со стороны сердечного ритма, а у жителей областей с умеренным климатом - со стороны легочной вентиляции.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что коренные жители жаркой зоны имеют специфнчечкис анатомо-физиологические особенности, позволяющие им сохранять функциональные резервы организма на достаточном уровне для жизни и деятельности в условиях высоких температур окружающей среды.

По сравнению с жителями умеренной полосы России у коренных жителей Аридных зон снижены оптимальные значения весо-ростового индекса, изменены сердечно-легочные регуляторные связи с

реобладанием реакций со стороны сердечно-сосудистой системы, овышена чувствительность дыхательной системы к углекислому газу.

ИОА ( л/мня) 40

Д

.а

30

20

Ад'

70 -ТОО 12О 150 ЧСС. (УА/МЧН)

Рис.4 . Соотношение реакций сердечного ритма и внешнего дыхания на физическую нагрузку(1) и пробу возвратное дыхание(2) у обследуемых из разных регионов.

Обозначения: как на рис. 2._

Таким образом, выделенные нами индивидуальные особенности даптивных реакций карднореспираторной системы организма человека к емпературным условиям среды позволяют выявлять лиц, устойчивых к [ейстшпо высоких температур, а также осуществлять контроль за ходом даптационного процесса к условиям Аридного климата.

Общая направленность приспособительных реакций в условиях каркого климата наиболее рельефно проявляется в острый период щаптации.

■Адаптация кардиооеспираторной системы человека к условиям каокого климата в острый период.

Адаптации человека к условиям жаркого климата посвещено большое соличество исследований (Слоним А.Д. 1976, Султанов Ф.Ф. 1978, Adolf E.F., 1947, Attia М., 1990 и др.). Оснрвное внимание исследователей /делялось изучению перераспределения крови в организме, изменениям юдно-электролитного баланса, энергообмена. Внешнему дыханию и его интеграции с седречно-сосудистой системой отводилось существенно меньше внимания. В то же время известно, что, вентиляторная реакция [три физических нагрузках и действии измененной газовой среды в

сочетании с показателями сердечно-сосудистой системы могут раскрыть особенности и механизмы регуляции кардиореспираторной системы при адаптации к повышенным температурам среды (Агаджанлн H.A., Елфимов А.И., 1986).

В наших исследованиях было показано, что при острой адаптации к условиям жаркого климата у жителей средней полосы России происходит увеличение чувствительности внешнего дыхания к экзогенной гиперкапнии, которая создавалась методом "возвратное дыхание" (Винницкая P.C., Копшова H.A. 1967). Эта реакция тесно связана с уровнем физической работоспособности и утилизацией организмом кислорода при физических нагрузках. Было также установлено, что увеличение вентиляторной чувствительности к экзогенной гиперкапнии приводит к увеличению потребления кислорода и частоты сердечных сокращений при выполнении физических нагрузок низкой мощности (до уровня 80-100 Вт) и к снижению этих параметров при субмакснмальных нагрузках (рис 5).

SO ¿20 1бЬ . 2 НО 20 30

Мосциос7иь (ßr) ъни йЪатьации

Рис. 5. А - Динамика частоты сердечных сокращений при выполнении физических нагрузок.

В - Вентиляторная чувствительность к С02 и градиент потребления кислорода при увеличении мощности нагрузки с 1 Вт/кг до 2 Вт/кг массы тела.

Физическая работоспособность (PWC170) при этом возрастала на 1015%. Достижение устойчивого уровня адаптации происходило за период 15-20 суток, что сопоставимо с данными о сроках адаптации к условиям среднегорья (Ахмедов K.IO. 1971, Миррахимов М.М. и др. 1980, Ward М., 1975).

В то же время, после 60-ти минутного пребывания на солнечной площадке (в условиях 38-39 град.С. в тени) у адаптирующихся лиц во время физической нагрузки зарегистрировано снижение потребления кислорода и артериального давления по сравнению с исходными данными в большей степени, чем у коренных жителей, гемодшммические показатели которых сохранялись в этих условиях на устойчивом уровне.

Следовательно, наряду с отмеченными морфологическими и функциональными особенностями коренных жителей жаркой зоны, где преобладают реакции на тестирующие воздействия со стороны сердечнососудистой системы, у адаптирующихся лиц из средней полосы России с развитием приспособительных механизмов происходит рост вентиляторной чувствительности к С02, что тесно связано с кислородным обеспечением организма и уровнем физической работоспособности.

Установленная в наших исследованиях гиперчупствительность дыхания к экзогенной гиперкапнии при адаптации к жаркому климату имеет место и при адаптации к гипоксической гипоксии (Агаджанян H.A. 1968, Агаджанян H.A., Миррахимов М.М. 1970 и др.). В связи с этим, значительный интерес представляет исследование в условиях высокогорья показателей проходимости трахеобронхиального дерева, которые во многом определяют резервные возможности

кардиореспираторной системы (Шик Л.Л., Канасв H.H., 1979).

Проходимость различных отделов трахеобронхиального дерева у обследуемых, проживающих на разной высоте нал уровнем моря.

В наших исследованиях в Таджикистане (гДушаибе) и в Горно-Бадахшанской АО, в поселке Мургаб (3600 м.над у.м.) было получено, что у молодых людей в возрасте 16 - 23 года, постоянно проживающих на высотах от 600 метров над уровнем моря до 4200 м.над у.м. (пос. Аличур) проходимость всех отделов трахеобронхиального дерева увеличивалась с высотой постоянного места жительства (рис. 6а) Вместе с тем, начиная с высоты 2000 метров над уровнем моря рост показателей проходимости бронхов замедлялся и достоверно не отличался от значений этих же показателей, полученных у жителей высокогорных поселений пос. Мургаб и пос. Аличур.

Обследование лиц различных возрастных групп показало, что начиная с возраста 30 лет происходит снижение проходимости всех отделов трахеобронхиального дерева до весьма низких значений (менее 70% от европейской нормы) к возрасту 55 - 60 лет (рис.6).

Следовательно, пребывание в горах в течение длительного времени

* 2 з * -&ысотиа цаЪ у. л/.

Скм)

¿о. 4 о бо 2о ■¿отрасль {лети)

Рис. 6. А - Проходимость различных отделов бронхиального дерева в зависимости от высоты постоянного места проживания над уровнем моря.

В - Возрастная динамика проходимости различных отделов бронхиального дерева у жителей пос. Мургаб (3600 м. над у.м.)

приводит к бронходилатационной реакции вследствии симпатикотонии, индуцированной шпоксической гипоксией в молодом возрасте (до 30 -35 лет), после 'чего развивается сужение бронхов, ускоряющееся с возрастом, что ведет к снижению функциональных резервов кардиореспираторной системы и преждевременной инволюции легких.

Результаты исследований, полученные в условиях высокогорья, где гипоксическая гипокия выступает в роли стрессора весьма интересно сопоставить с данными, полученными в экологически неблагополучном регионе, где быстрое изменение комплекса природно-климатических и антропогенных факторов также предъявляют повышенные требования к организму.

Адаптация к неблагоприятным экологическим условиям среды в Южном Приаралье.

Нами в разгар экологического кризиса в Южном Приаралье в 1991-92 гг. было проведено обследование населения в выделенных, на основании анализа изменений в природной среде и заболеваемости, 3-х географических зонах экологического кризиса: 1 - зона экологической катастрофы (0-200 км. от бывшего побережья Аральского моря), 2 - зона риска экологической катастрофы (200-400 км.), 3 - зона угрозы экологической катастрофы (более 400 км.).

В каждой из выделенных зон были отобраны группы практически здоровых люден в возрасте от 3 до 70 лет. Антропометрические показатели обследуемых груш приведены в таблице 3.

Проведенные исследования показали, что имеются существенные различия по изучаемым физиологическим показателям у популяций, проживающих в 1 и 2-3 зонах. При этом, неблагоприятные экологические факторы региона наиболее существенно влияют на рост и развитие организма ребенка. Так, было выявлено, что отставание роста и веса обследуемых стандартных значений этих показателей, определенных для евроазиатского региона наблюдается в младшем школьном возрасте -до 12 лет. У детей а старшей возрастной группе, проживающих п зоне 2 (Нукус) значения роста и веса почти сравнились со среднеевропейскими (Власов Ю.А., Окунева Г.Н. 1992).

Из приведенных данных (табл. 3) видно, что разница в росте и массе тела у детей младшей возрастной группы из I и 2-3 зон статистически достоверна ( р < 0.05 ).

Сравнительная характеристика проходимости различных отделов трахеобронхиального дерева, с учетом района проживания, показала, что у мальчиков, проживающих в 1 зоне, с увеличением возраста отмечается увеличение бронхиальной проходимости, у обследуемых из 2 и 3 зон также прослеживается тенденция к бронходилатации с возрастом. Так, проходимость мелких бронхов у мальчиков из 1 зоны на 14% превышает МСВ 75 у сверстников, проживающих во 2 зоне.

В таблице 3 данные по антропометрическим и физиологическим показателям, полученные у обследуемых из 2 и 3 зон были объединены в связи с незначительными различиями. Здесь и далее приводятся данные мужчин, т.к. у женщин динамика показателей была аналогичной.

Увеличение проходимости бронхов при высокой запыленности приземного слоя воздуха в Южном Приаралье (Кабулов С.К., 1990) можно расценить как нежелательную реакцию, что, вероятно, приводит впоследствии к нарушениям со стороны бронхолегочного аппарата.

Таблица 3.

Антропометрические характеристики обследуемых из различных районов Южного Приаралья, различающихся _по степени экологического напряжения._

Зона Кол. Возраст Рост, Масса тела|

обследований чел. (лет) (см) (кг) |

52 8 - 10 126 ± 2.3 25 ± 1.6

1 40 14 - 16 159 ±2.5 30 ± 0.7

58 20 - 25 174 ± 1.5 61 ± 1.8

80 >45 171 ±0.8 80 ±.1.9

70 8 - 10 132 ± 1.0 26 ± 1.0

2 и 3 85 14 - 16 165 ±2.1 39 ± 2.7

96 20 - 25 175 ± 2.0 64 ± 3.7

120 > 45 170 ± 1.1 73 ± 2.3

Следует отметить, что в наших исследованиях, проведенных на Кубе было показано, что у детей-Кубинцев и приехавших из средней полосы России (возраст в обоих группах от 8 до 16 лет) не выявлено существенных отличий по показателям проходимости трахеобронхиального дерева. Вероятно, это имело место в связи с миграцией из России в регион с мягким тропическим климатом, в отличие от жестких погодных условий в экологически неблагоприятной зоне Южного Приаралья.

В целом, полученные в ходе исследования показатели, характеризующие систему внешнего дыхания, свидетельствуют, что дети, проживающие в зоне экологического кризиса, имеют региональные особенности, что выражается в изменении проходимости трахеобронхиального дерева по сравнению с должными значениями этих показателей. Эти отличия имеют место не только при сравнении с аналогичными показателями у детей, проживающих в европейском регионе, но также в пределах Южного Приаралья, в более отдаленных от моря районах.

Весьма интересно было проследить, как отмеченные изменения, имеющие место в детском возрасте, проявляются во взрослом состоянии, а также в пожилом и старческом возрасте.

Так выявлено, что форсированная жизненная емкость легких у мужчин изменяется с возрастом от 4.22 до 3.03 л в зоне экологической катастрофы и от 5.06 до 3.77 л в зоне экологического риска в возрастном диапазоне от 17 до 67 лет.

Проходимость крупных (МСВ 25), средних (МСВ 50) и мелких (МСВ 75) бронхов у мужчин с возрастом достоверно снижается, что соответствует динамике этих показателей в целом для жителей Европы, однако снижение проходимости бронхов в зоне экологической катастрофы происходит более быстрыми темпами, чем это принято для Европы и чем у жителей из зоны экологического риска. Вероятно, с возрастом происходит обтурация терминальных бронхов вследствие пылевых бронхитов, а также воздействия на эпителий бронхов микрокристаллов соли в изобилии присутствующей в приземном слое воздуха.

Нобходнмо отметить, что в отличие от ЖЕЛ показатели вентеляции легких (МОД, ЧД, ДО) с возрастом имеют тенденцию к росту у жителей 1 и 2 зон, причем увеличение МОД происходит в основном за счет увеличения ЧД.

Таблица 4.

Показатели проходимости трахеобронхиального дерева у обследуемых групп, проживающих в _301Г.-Х с разной степенью экологического напряжения_

Физиологические В О 3 Р АСТНЫЕ ГРУ ППЫ (лет)

показатели 8 - 10 I 14-16 | 20 - 25 | > 45

з о н а э к о л о г и ч е с к о г о бедствия

ФЖЕЛ (%) 92.3±8.0 104.5±5.0 99.9±2.7 86.8±5.1

МСВ 25 (%) 99.9±5.3 109.3±б.0 116.4±4.0 63.5±7.4

МСВ 50 (%) 109.0±7.5 111.6±6.9 119.6±б.О 68.0±6.1

МСВ 75 (%) 114.9±3.б 116.0±9.7 116.0±7.3 72.2±8.1 '

ДО мл 42б±46 524±44 770±70 780±50

МОД л/мин 9.89±1.1 14.Ш.24 12.01± 1.08 13.01±0.83

ЧД мин"1 20.0±2.1 25.4±2.29 16.76±1.4 , 18.12±1.23

зона экологи ч е с к о г о риска

ФЖЕЛ (96) 96.5±6.2 99.1±4.б 98.6±3.5 93.8±4.5

МСВ 25 (%) 100.1±5.5 102.1±5.0 99.9±4.8 89.0±4.8

МСВ 50 (%) 99.7±6.1 • 103.3±5.б 101.9±5.7 85.0±5.9 .

МСВ 75 (%) 100.6±7.2 108.4±4.5 105.7±5.0 79.0±4.2

ДО мл 558±37 70б±90 810±80 920±75

МОД л/мин 11.3±1.3 13.2±1.8 11.67±1.08 13.72±1.33

ЧД мин"' 19.9±2.01 18.7±1.4 16.44±2.47 16.85±1.76

Таким образом, в проведенных нами исследованиях было выявлено значительное снижение параметров трахеобронхиалыюй проходимости у жителей Южного Приаралья в возрасте старше 40 - 45 лет, по сравнению

21

со среднеевропейскими стандартами. Наиболее существенно снижение этих показателей происходит в зоне экологической катастрофы. Напряжение, возникающее в работе дыхательной системы, сказывается на других органах и систем, как непосредственно, так и опосредованно связанных с ней.

На основании полученных данных можно отметить, что показатели математического анализа ритма сердца у обследуемых, проживающих в различных зонах экологического напряжения, имели некоторые отличия. Так, в младшей возрастной группе обследованных, проживающих в зоне риска экологической катастрофы, индекс напряжения (ИН) практически не превышало допустимых для данного возраста значений.

В возрастных группах 21 - 35-летних и в группе обследованных старше 60 лет между 1-ой и 2-ой зонами выявлены достоверные различия, причем и в той, и в другой группе показатели в 1 -ой зоне превосходили показатели, полученные во 2-ой зоне. Таким образом, статистический анализ сердечного ритма и АД в зонах экологической катастрофы и зонах экологического риска показали наличие значительного функционального напряжения и неудовлетворительной адаптации к окружающим условиям среды обитания в старших возрастных группах.

Таблица 5.

Показатели ритмокардиографии у обследуемых в зависимости от возраста, проживающих в зонах с разной степенью экологического __напряжения._

Физиологические ВОЗРАСТНЫЕ ГРУППЫ (лет)

показатели 8 - 10 I 14-16 | 20 - 25 | > 45

зона экологического бедствия

Я-Я (сек) 0.726±0.074 0.879±0.033 0.88±0.022 0:89±0.02

АМо (%) 40.0±7.96 41.5±3.8 49.53^2.81 59.82±2.64

ДХ (сек) 0.248±0.076 0.268±0.045 0.218±0.022 0.166±0.01

ИН (Ед) 247.4±30.2 128.5±29.4 216.94±36.66 413.12±32.6

АДс(мм.рт.) 105.0±4.74 116.1±4.2 119.63±2.7 147.22±3.28

АДд(мм.рт.) 68.0±7.5 67.8±3.5 74.72±2.24 86.43±1.84

зона экологического риска

Я-Я (сек) 0.863±0.036 0.790±0.046 0.895±0.028 0.89±0.02

АМо (%) 32.1±4.6 46.7±4.5 44.38±2.16 52.95±3.02

ДХ (сек) 0.349±0.031 0.257±0.033 0.218±0.02 0.203±0.02

ИН (Ед) 68.4±15.9 174.4±59.8 117.37±13.18 198.85±32.7

АДс(мм.рт.) 117.9±2.0 130.5±4.4 122.65±2.50 132.91±4.89

АДд(мм.рт.) 71.3±1.5 77.0±2.4 80.59±2.01 88.1±2.2

Таким образом, экологические условия среды в Приаральском регионе существенно влияют на резервные возможности организма человека, снижая функциональные возможности кислородтранспортной системы. При этом компенсаторные реакции со стороны дыхания и кровообращения, заключающиеся в расширении бронхов, стабилизации АД и завершаются в возрасте 35 - 40 лет, а в дальнейшем происходит ускоренное старение этих систем с прогрессивным снижением их функциональных резервов и развитием патологических процессов. Следствием действия неблагоприятных условий среды Приаральского региона на организм человека является умгншение средней продолжительности жизни.

Оценка физической работоспособности у коренных жителей Южного Приаралья.

Для подтверждения выводов о снижении резервных возможностях кардиореспираторной системы у жителей зоны экологической катастрофы и выявленп:: зависимости кислородного обеспечения организма от экологических факторов среды мы провели серию исследований с физической нагрузкой на велоэргометре среди наиболее молодого и работоспособного возраста 21-30 летних жителей зоны 1 и 2. Данные обследований представлены в таблице б и на рис 7.

Анализ полученных данных показал, что ЧСС в зоне экологической катастрофы изменялась от 88.1 ± 2.4 уд/мин в покое до 139.5 ±4.8 уд/мин при умеренной физической нагрузке 120 Вт и аналогично изменялась частота пульса у обследуемых в зоне 2. При этом, достоверные отличия по этому показателю между группами были только в состоянии покоя. При рассмотрении динамики артериального давления в ответ на физическую нагрузку было вывлено достоверное (р<0.05) отставание в значениях АДс в группе из 1зоны посравнению с результатам!, полученными у обследуемых из зоны 2. Соответственно и пульсовое давление (АДп) в зоне 1 было достоверно ниже, чем в зоне риска экологической катастрофы.

В то же время потребление кислорода (У02) было существенно выше у обследуемых из 2-ой зоны. Следовательно четко прослеживаются две тенденции: повышенная реакция со стороны срдечно-сосудистой системы на физическую нагрузку у жителей зоны 2 по сравнению с данными, полученными у обследуемых из зоны 1, и лучшее обеспечение организма кислородом у обследуемых из зоны 2.

При рассчете качественных показателей - кислородного пульса (КП), коэффициента использования кислорода (КИ02), отношения У02/(АДсхЧСС) выявлено, примерное равенство двух групп в объеме выполняемых нагрузок. При расчете Р\УС170 было выявлено, что этот показатель несколько выше (240 Вт) в группе из зоны 2, чем у обследуемых из 1-ой зоны (220 Вт). В то же время эти покзатели достаточно близки.

Проведенный тест с физической нагрузкой показал, что при примерном равенстве качества реакции кардиореспираторной системы обследуемых из 1-ой и 2-ой зон кислородное обеспечение лучше у жителей зоны риска экологической катастрофы.

Таблица 6.

Показатели газообмена и сердечной деятельности у коренных жителей Южного Приаралья из зон 1 и 2 при выполнении физических нагрузок на велоэргометре.

Показатели Зона Условия обследований покой нагрузка 60Вт нагрузка 120Вт

ЧСС удар/мин 1 88.1 ± 2.4 110.1 ± 3.3 139.5 ±4.8

2 80.4 ± 2.8 115.9 ±4.3 141.5 ± 3.5

АДс мм рт.ст. 1 113.3 ±2.5 122.0 ± 2.5 140.7 ± 2.5

2 123.9 ± 4.6 141.5 ±4.3 158.5 ±4.3

АДд мм рт.ст. 1 73.7 ± 2.4 60.7 ± 3.0 47.7 ± 5.1

2 80.4 ± 2.4 62.8 ± 3.0 57.7 ± 2.8

АДп мм рт.ст. 1 39.7 ± 1.5 61.3 ± 3.3 93.0 ± 5.5

2 43.5 ± 3.5 75.8 ± 5.1 100.8 ± 4.7

МОД л/мин 1 10.7 ± 0.9 21.8 ±0.9 33.3 ± 1.4

2 13.4 ± 2.0 25.6 ± 1.3 40.2 ± 2.6

\Ю2 мл/мин 1 259.7 ±21.0 818.7 ± 52.3 1360 ± 54.8

2 317.8 ± 36.2 948.9 ± 40.7 1493 ± 55.0

\Ю2/вес мл/мин/кг 1 4.30 ± 0.37 13.60 ± 1.00 21.49 ± 1.05

2 • 4.86 ±0.31 , 15.81 ± 0.67 24.77 ± 1.00

КП мл/удар 1 2.99 ± 0.26 7.46 ± 0.44 9.53 ± 0.61

2 3.61 ± 0.27 8.12 ±0.38 10.66 ± 0.54

КИ02 ед. 1 28.5 ± 1.9 42.7 ± 1.9 44.5 ± 1.7

2 29.1 ± 1.8 42.9 ± 2.0 43.6 ± 2.4

Следовательно, экологические условия среды обитания существенно влияют на формирование кардиореспираторной системы в детском возрасте и в значительной мере определяют интенсивность процессов

24

старения и инволюции как сердечно-легочной системы, так и организма в целом.

В связи с полученными данными, в наших исследованиях была апробирована на 10 добровольцах методика тренировки кардиореспираторной системы к недостатку кислорода и избытку углекислого газа (возвратное дыхание). В результате исследований было установлено, что после цикла, состоящего из 10 тренировок (возвратное дыхание проводилось до уровня углекислого газа не более 50 мм.рт.ст.) произошло повышение вентиляторной чувствительности к С02 на фоне снижения реакции со стороны сердечно-сосудистой системы и нормализации кислородного обеспечения организма. При этом, физическая работоспособность увеличилась на 12%. Следовательно, тренировки к сочетанному действию птоксин и гнперкапнии приводят к увеличению реакции на тестирующие воздействия со стороны внешнего дыхания и к снижению со стороны сердечно-сосудистой системы так же, как при острой адаптации к жаркому климату и высокогорью.

Таким образом, проведенные эколого-физиологические исследования показали, ч:» наряду с морфо-функциональными особенностями у жителей различных климато-географических регионов существует зависимость между экологическими и температурными условиями среды, чувствительностью внешнего дыхания к С02, проходимостью трахеобронхиалыгош дерева, кислородным режимом организма и физической работоспособностью. Получешгыс данные свидетельствуют, что ухудшение экологических условий среды вызывают, наряду с высокогорной гипоксией, увеличение проходимости трахеобронхиального дерева в возрастном диапазоне до 35-40 лет с последующим истощением этого механизма и разв1гшем бронхоконстрикторных реакций, что сопровождается снижением функциональных резервов

кардиореспираторной системы, возникновением различных заболеваний, преждевременным старением и снижением продолжительности жизни.

Выводы.

1. В результате комплексных эколого-физиологических исследований, проведенных в различных регионах мира, отличающихся по кдимато-географическим и экологическим условиям установлены общие закономерности адаптации кардиореспираторной системы и возрастной динамики показателей бронхолегочной системы. Они заключаются и увеличении функциональных показателей проходимости бронхов в возрастном диапазоне от 12 до 30-35 лет и в резком их снижении в старшем возрасте. Степень отклонения показателей бронхолегочной системы зависит от контрастности климатических условий.

2. Установлено, что функциональные особенности кардиореспираторной системы коренных жителей жаркой зоны, сформировавшиеся в результате адаптации на популяционном уровне заключаются в повышении реакции со стороны сердечно-сосудистой системы на тестирующие воздействия с одновременным формированием механизмов стабилизации артериального давления и показателей гемодинамики.

3. Показано, что в период острой адаптации к условиям жаркого климата одновременно с повышением физической работоспособности и экономичности функционирования кардиореспираторной системы при выполнении физических нагрузок происходит повышение чувствительности дыхательной системы к экзогенной гиперкашши. Период становления указанной реакции составляет 15-20 суток.

4. В результате сравнительных исследований показано, что адаптация человека к условиям высокогорья до высот 3-3,5 тыс.метров над уровнем моря приводит к увеличению показателей проходимости трахео-бронхиального дерева на 15-20% по сравнению с возрастными нормативами для умеренного климата. Найденное увеличение проходимости сохраняется до возраста 35 лет, после чего резко снижается в среднем до 60% от возрастной нормы к 50-55 годам.

5. Выявлено, что неблагоприятные экологические условия в Южном Приаралье приводят к отставанию в росте и развитии детей до 9-10 летнего возраста, и к ускорению роста и развития в пубертатный период, с превышением возрастных норм по проходимости трахеобронхиального дерева на 10-15% к возрасту 16-18 лет. Показано также, что в возрастных группах старше 40 лет происходит быстрое снижение указанных показателей до уровня ниже 70% от возрастных нормативов.

6. Установлено, что у жителей северных районов Приаральского региона имеются значительные отличия по показателям пневмотахографии и ритмокардиометрии от данных, полученных у лиц

той же этнической группы, проживающих па юге Приаралья. Показатели проходимости трахеобронхиального дерева и северных районах превышают аналогичные показатели в южных на 15-20% в возрасте 16-35 лет,при сходных показателях кардпоритмограммы. В старших возрастных группах проходимость бронхов на севере региона снижается к 60 годам ниже 80-75%, а индекс напряжения и амплитуда моды кардпоритмограммы превышают на 30-40% значения аналогичных показателей у жителей южных районов Приаралья.

7. Показано, чго тренировка к действию измененной газовой среды приводит к облегчению утилизации кислорода в условиях гипоксии, а также к перестройке функциональных взаимоотношении кровообращения и дыхания - увеличению реакции на гиперкаииию и физическую нагрузки со стороны внешнего дыхания на 20-25% и к уменьшению реакции со стороны сердечно-сосудистой системы на 8-10% при сохранении потребления кислорода и увеличении физической работоспособности (Р\\'С170) на 12%.

Практические рекомендации.

В результате проведенных комплексных медико-экологических исследований функциональных резервов организма человека в условиях экологического кризиса в Южном Приаралье установлено, что повышение проходимости различных отделов трахеобронхиального дерева по сравиешпо с возрастными нормативами может считаться прогностическим критерием, свидетельствующим о наличии функционального напряжения и возможном развитии впоследствии функциональных нарушений и патологии кардиореспираторной системы.

Показано также, что лица с более высокими показателями жизненной емкости легких значительно устойчивее к действию атмосферной пыли, "чем лица с маленькими легочными объемами, что должно учитываться при медицинском отборе лиц, работающих в условиях запыленной атмосферы.

В результате проведенных исследований также установлен критический возраст, после которого начинают развиваться функциональные нарушения кардиореспираторной системы при действии комплекса неблагоприятных факторов среды. Этот возраст определен в 35 - 40 лет, что должно учитываться при планировании профилактических медицинских мероприятий.

Установлено также, что влияние экологической катастрофы в Южном Приаралье на здоровье человека и уровень его функциональных

резервов может быть оценено по месту постоянного проживания. В связи с этим можно выделить 2 медико-экологические зоны в зависимости от растояния от бывшего побережья Аральского моря: первая зона - до 200 км и вторая - от 200 до 400 км.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1."Влияние гиперкапнии на дыхательный центр и работоспособность человека."//Системно-антисистемная регуляция в норме и патологии. Киев.-1980.-С.З-6.(в соавторстве с Агаджаняном Н.А.,Елфимовым А.И.)

2. Словарь справочник по авиационной и космической медицине. -М.:Медицина- 1983,- 235 с. (в соавторстве с Агаджаняном Н.А).

3."Газообмен и физическая работоспособность у уроженцев различных географических регионов".// Космическая биология и авиакосмическая медицина. -1984.- N.3, -С.65-68.(в соавторстве с Агаджаняном Н.А Пас И.А. Елфимовым А.И.).

4."Реакция на гипоксию и гиперкапнию при адаптации к жаркому климату."//У Всесоюзный симпозиум "Физиологические проблемы адаптации."-Тарту, -1984.-С.35-36. (в соавторстве с Агаджаняном Н.А Старшиновым Ю.П Шастуном С.А.).

5."Реакция на гиперкапнию у лиц с различными уровня ми физической ' работоспособности .//Г/ Всесоюзный симпозиум "Физиологические проблемы адаптации."- Тарту,- 1984.-С. 12-13. (в соавт. с Агаджаняном H.A.).

6."Динамика некоторых показателей сердечно-сосудистой системы у студентов II курса в различные периоды хроноцикла".// Сердечнососудистая система в клинике и эксперименте.-М.-1984.-С.41-45. (в соавт. с Агаджаняном H.A., Шастуном С.А., Оджха Шайлендрой).

7."Адаптация к измененной газовой среде и кислотно-основное состояние организма".// Гипоксия. Тексты лекций.- М.:Из-во УДН, -1984.-С.17-35.

8."Методы определения параметров дыхания и газообмена у макак-резусов" .//Космическая биология и авиакосмическая медицина. -1985,-N.1.-C.26-29.(b соавторстве с Корольковым В.И., Гора Е.П.).

9."Динамика показателей кардиореспираторной системы во время рабочей смены у операторов сложных пультов с разной степенью физической подготовленности" .//Республ.конфер. "Проблемы формирования профессионально значимых навыков специалистов",- М.:

Экономика, -1985.-С.36. (в соавторстве с Агаджаняном H.A., Зайцевым

B.C.).

Ю."Особенности регуляции кардиореспираторной системы человека лри адаптации к жаркому климату".//Адаптация человека и животных к экстремальным условиям внешней среды.-М.:Из-во УДН -1985.-

C.82-98.(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Елфимовым А.И., Старшиновым Ю.П., Ещенко В.В.).

11."Газообмен и внешнее дыхание у коренных жителей Узбекистана".//Р/ Всесоюзная конференция "Адаптация человека к климато-географическим условиям и первичная профилактика".-Новосибирск,- 19S6.-C.150-152. (в соавторстве с Агаджаняном H.A.).

12."Сезонные изменения устойчивости к дефициту физической активности у жителей жаркой зоны.//1 Всесоюзная конференция "Терморегуляция и спорт", - М. - 1986.-С.25-2б(в соавторстве с Стрелковым П.С.).

13."Функциональные резервы кардиореспираторной системы и физическая работоспособность".// Влияние солнечной активности, климата, поге.чы на здоровье человека и вопросы метеопрофилактики.-Казань.- 1988.-С.25-27.(в соавторстве с Радышем И.В., Старшиновым Ю.П., Шастуном С.А.).

14."Циркадианная динамика показателей кардиореспираторной системы человека при действии измененной газовой среды".// Влияние солнечной активности климата, погоды на здоровье человека и вопросы метеопрофилактики.- Казань,- 1988.-C.33-34.(b соавторстве с Радышем И.В., Елфимовым А.И., Старшиновым Ю.П., Куцовым Г.М.).

15."Газообмен и внешнее дыхание у жителей контрастных природно-климатических зон".// V Всесоюзный симпозиум "Эколого-физиологические проблемы адаптации".- М.- 1988.-С.41-43. (в соавторстве с Агаджаняном H.A., Куликовым В.Ю. Давидян A.A.. Шастун С.А. Радыш И.В.

16."Эколого-физиологические особенности реакции кардиореспираторной системы на тепловое воздействие у студентов из различных климато-географических регионов".//V Всесоюзный симпозиум "Эколого-физиологические проблемы адаптации".,- М.- 1988.- С.50-53. (в соавторстве с Шастуном С.А., Чим Чап.).

17. "Суточная динамика физической работоспособности у жителей различных климато-географических регионов".//V Всесоюзный симпозиум "Эколого-физиологические проблемы адаптации".-М.-1988.-С.бЗ-65. (в соавторстве с Агаджаняном H.A., Пас И.А., Радышем И.В.).

18."Экологические аспекты адаптации человека в жарком климате".//Здоровье и медицинское обслуживание населения.-4e6oKcapbi.-1989.-C.S-10. (в соавторстве с Агаджаняном Н.А Елфимовым А.И., Ермаковой Н.В.).

19."Адаптация к жаркому климату у здоровых и больных бронхиальной астмой в стадии ремиссии" .//Актуальные вопросы патологии дыхания. - Куйбышев.-1989.-С.31-34.(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Давидян A.A., Шастуном С.А.)

20."Изучение показателей проходимости бронхов при адаптации к измененным климатическим условиям".// Ш-я Конференция научно-учебного центра. Применение физико-химических методов исследования в науке и технике.-М. -1990.-С.45-47. (в соавторстве с Ходорович A.M., Чим Чап., Шастуном С.А., Ермаковой Н.В.).

21."Особенности реакции кардиореспираторной системы на гипоксию и гиперкапнию при адаптации к условиям высокогорья".// Кровообращение в условиях высокогорной и экспериментальной гипоксии.' -Душанбе.-1990. -С.3-6.,(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Елфимовым А.И., Старишновым Ю.П., Радышем И.В., Шевченко J1.B.).

22. "Проходимость трахеобронхиального дерева и адаптация к высокогорью".// I Всесоюзный конгресс по болезням органов дыхания.,- Киев.-1990. -С.894.(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Шастуном С.А.).

23."Влияние курения «а бронхиальную проходимость".//! Всесоюзный конгресс по болезням органов дыхания. -Киев.-1990.-С.985. Агаджанян НА Шастун С.А. Ходорович А.М

24."Фазово-амплшудный анализ суточных ритмов показателей теплообмена при долгосрочной адаптации к условиям аридной зоны". //Система терморегуляции при адаптации организма к факторам среды. -Новосибирск.-1990.-С.56-58.(в соавторстве с Федоровой О.И.).

25. "Физиологическое обоснование реабилитационных мероприятий у студентов вечерней формы обучения."// Механизмы компенсации и восстановления нарушенных функций. - М.: Из-во УДН, -1990. -С.63-65. (в соавторстве с Агаджаняном H.A., Куцовым Г.М.)

26."Функционалыше резервы организма человека в условиях Прларалья" .//Медико-экологические проблемы Приаралья и здоровье населения. -Нукус. -1951. -С.3-6.(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Абдировым Ч-А-, Примбетовым К.П.).

27. "Хронострукгура суточной динамики некоторых физиологических показателей при ¡изменении температурного режима организма человека в условиях морского шлавания".// Проблемы хронобиологии. -1991.-Т.Н. -

N.3-4.-C.7-10.(u соавторстве с Агаджаняном Н.А.,Радышем И.В., Шастуном С.А.).

28."Функциональная адаптация кардиореспираторной системы в условиях экологического стресса ПриаральяУ/Ш. Национальный конфесс по болезням органов дыхания. -СП(б).-1992.-С.6-7.(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Шастуном С.А.).

29."Стресс-реакция здоровых детей г.Нукуса на воздействие отрицательных экологических факторов в Приаралье" .//Вестник Каракалпакского отделения АН Республики Узбекистан,-1993.-N 2.

С. 15-20. (в соавторстве с Абдировым Ч.А.,Агаджаняном H.A., Вервихвост A.B.).

30."Функция дыхания в различных экологических условиях среды".// Пути оптимизации функции дыхания при нагрузках, в патологии и в экстремальных состояниях.-Тверь. -1993. -С.3-5.(в соавторстве с Агаджаняном H.A.).

31."Экология и здоровье человека (в Южном Приаралье)".- Нукус.: Каракалпакстан -1993. -183 с.(в соавторстве с Абдировым Ч.А., Агаджаняном И .А.).

32."Экология человека в Южном Приаралье".// VII Всероссийский симпозиум "Эколого-физиологические проблемы адаптации".-Москва, -1994.-С.32-34.,(в соавторстве с Агаджаняном H.A., Абдировым Ч.А., Вервихвост A.B., Брушковым Ю.В.).

33."Экология человека в жарком климате".//Экология человека (избранные лекции).- М.: Из-во Крук -1994. -С.143-155.,(в соавторстве с Агаджаняном H.A.).

34."Correlation entre algunos parametros cardiorespiratories en ninos Sovetikos y Cubanos.//I Jordnada Cientifi del Area de Investigasi on, celebrada el dia 29.09.1990. -Habana.-1990.-p.48-50. (в соавторстве с Coca О. Encamasion E.)

35."Valoration de la respuesta adapti va de un grupo de ninos soveticos residentes en Cuba".//I Jordnada Cientifi del Area de Investigasi on, celebrada el dia 29.09. 1990. -Habana. -1990. -р.52-53.(в соавторстве с Coca О.)

36. "Capasidad de trabaho físico y adaptation del Hombre La Clima Torrido".// XIV Congresso Panamericano de Medicina del Deporte. -Habana.-1991. -р.31.(в соавторстве с Agajanian N.A., Shastun S.A.).

Severin Alexandr Evgenievith (Russia).

ECOLOGICAL-PHYSIOLOGICAL BASIS OF PECULIARITIES OF THE ADAPTATION OF A PERSON IN HOT CLIMATIC-GEOGRAPHICAL REGIONS.

The work gives an ecological- physiological basis of main regularities of the formation of functional reserves of cardiorespiratory sistem in case of adaptation of a person to hot climatic conditions and unfavourable ecological factors of the habilitation medium. The data of medico-ecological research is given which testifies that the worsening of ecological conditions of the "medium causes the increase of permiability of traheo- bronchial tree in a limited age range with further development of broncliio-constrictor reactions. The "critical age" (35 -40 years) is defined, when most probable are the development of ecologically indused pathological states and lowerind of functional reserves of the cardiorespiratory sistem. The increase of sensibility of external respiration to exogenic hypercapnia is shown in case of adaptation to hot climatic conditions. The link between the sensibility of external respiration to C02, oxygen provision of the organism when doing physical loads and the level of physical working efficiency is established. The peculiarities of dependence of physical working efficiency on anthropometric characteristics and the differences in reactious of cardio-vascular and respiratory systems are clarified in case of testing loads of inhabitants of different climatic-geographical regions.

Северин Александр Евгеньевич (Россия).

ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА В ЖАРКИХ КЛИМАТО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ РЕГИОНАХ.

В работе проиводится эколого-физиологическое обоснование основных закономерностей формирования функциональных резервов кардиореспираторной системы при адаптации человека к условиям жаркого климата и неблагоприятным экологическим факторам среды обитания.

Представлены данные медико-экологических исследований, которые свидетельствуют, что ухудшение экологических условий среды вызывает увеличение проходимости трахеобронхиального дерева в ограниченном возрастном диапазоне с последующим развитием бронхоконстрикторных реакций. Определен "критический возраст" - 35-40 лет, когда наиболее

32

псрятио развитие экологически индуцированных патологических состоянии и снижения функциональных резервов кардиореспираторной системы. Показано повышение чувствительности внешнего дыхания к экзогенной пшсркапнни при адаптации к условиям жаркого климата. Установлена связь между чувствительностью внешнего дыхания к С02, кислородным обеспечением организма при выполнении физических нагрузок и уровнем физической работоспособности. Выявлены особенности зависимости физической работоспособности от антропометрических характеристик и различия в реакциях сердечнососудистой н дыхательной систем при тестовых нагрузках у жителей разных клнмато-географичсских регионов.

Тир. 100

6.С2.96г,_Объем 2гг. л.

Гшт. РУаН» Ордготзкздзе, 3

За*. 53