А.Б. Гудков, О.Н. Попова, А.А. Небученных

Новоселы на Европейском Севере

Физиолого-гигиенические аспекты

Архангельск

2011

1

УДК 616_003.96:613:612–314.727(470.1)

ББК 28.707.3(235.1) + 28.080.1(235.1)

Г 93

Рецензенты: доктор медицинских наук, профессор

заслуженный деятель науки РФ,

заслуженный работник высшей школы РФ А.В. Грибанов

доктор биологических наук Л.С. Щголева Печатается по решению редакционно-издательского совета Северного государственного медицинского университета Гудков А.Б., Попова О.Н., Небученных А.А.

Г 93 Новослы на Европейском Севере. Физиолого-гигиенические аспекты:

монография. – Архангельск: Изд-во Северного государственного медицинского университета, 2012. - 285 с.

ISBN 978-5-91702-074- В монографии представлены материалы по результатам комплексного исследования функционального состояния организма новослов, приехавших на Европейский Север из южных регионов РФ. В динамике 5-месячного наблюдения исследованы показатели деятельности сердечно-сосудистой системы, биоэлектрическая активность миокарда, проведн фазовый анализ сердечной деятельности, проанализирована вариабельность сердечного ритма. Изучена деятельность дыхательной системы, а также рассмотрены некоторые общие гигиенические и медицинские мероприятия, способствующие процессу адаптации у новослов Европейского Севера.

Анализ полученных результатов позволили установить особенности формирования компенсаторно-приспособительных реакций организма у лиц, приехавших на Европейский Север, для обоснования мероприятий по оптимизации и профилактике нарушений адаптогенеза у новослов на первой и самой сложной стадии адаптационного процесса – стадии адаптивного напряжения.

Книга предназначена для физиологов, гигиенистов, организаторов здравоохранения и других специалистов, интересующихся вопросами экологической физиологии, физиологии труда и циркумполярной медицины.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Гудков Андрей Борисович — доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ, действительный член Академии полярной медицины и экстремальной экологии человека, директор Института гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета г. Архангельск. Автор 430публикаций, в том числе 8 монографий. Имеет 8 патентов на изобретение (в соавторстве). Занимается вопросами экологофизиологического исследования механизмов адаптации человека к экстремальным условиям Севера, проблемами физиологии труда, в том числе и при вахтовых режимах организации производства в Заполярье.

Попова Ольга Николаевна — доктор медицинских наук, доцент Института гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета г. Архангельск. Автор 110 публикаций, в том числе 2 монографий и 3 патентов на изобретение (в соавторстве).

Основные направления научных исследований связаны с изучением физиологии и гигиены труда, а также процессов адаптогенеза к условиям Севера. Особое внимание уделяет вопросам адаптивных реакций внешнего дыхания у жителей Европейского Севера.

Небученных Анатолий Александрович – кандидат медицинских наук, доцент Института гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета г. Архангельск. Автор 34 научных публикаций и 8 учебно-методических пособий для студентов, в том числе с грифом УМО. Занимается вопросами физиологического исследования процессов адаптации к условиям Европейского Севера, в том числе у военнослужащих.

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

1.1. Характеристика климатогеографических особенностей Европейского Севера.

1.2. Адаптация человека к неблагоприятным факторам Европейского Севера 1.3. Морфофункциональные особенности организма северян Резюме

ГЛАВА 2. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

ОРГАНИЗМА НОВОСЕЛОВ

2.1. Организация проведения исследования 2.2. Методы исследования 2.3. Математико-статистическая обработка данных

ГЛАВА 3. АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У НОВОСЕЛОВ ПРИ

ПЕРЕЕЗДЕ НА ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕР

3.1. Показатели деятельности сердечно-сосудистой системы 3.2. Характеристика биоэлектрической активности миокарда у новоселов Севера 3.3. Фазовый анализ сердечной деятельности у новоселов Европейского Севера 3.4. Вариабельность сердечного ритма у новоселов Европейского 3.5. Динамика работоспособности у новоселов Европейского

ГЛАВА 4. РЕАКЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙСИСТЕМЫ У

НОВОСЕЛОВ ПРИ ПЕРЕЕЗДЕ НА

ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕР

4.1. Динамика статических легочных объемов и емкостей при миграции на Европейский Север 4.2. Изменение динамических легочных объемов при переезде на Европейский Север 4.3. Показатели проходимости воздухоносных путей после переезда на Север в динамике стадии адаптивного напряжения 4.4. Характеристика легочного газообмена и оценка его экономичности при переезде на Европейский Север

ГЛАВА 5. ПРОФИЛАКТИКА НАРУШЕНИЙ

АДАПТОГЕНЕЗА У НОВОСЕЛОВ

ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА

5.1. Общие гигиенические аспекты профилактики нарушений адаптогенеза у приехавших на Север новоселов 5.2. Использование дикорастущих представителей растительного мира Севера для профилактики нарушений адаптогенеза у новоселов 5.3. Применение фармакологических препаратов для профилактики нарушений процесса адаптации у новоселов Резюме

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Россия – великая северная держава. Более 60% площади е это северные территории или приравненные к ним. В настоящее время северные регионы играют ключевую роль в национальной экономике, в обеспечении безопасности и защите геополитических интересов России.

крупнейшим источником и резервом минеральных и энергетических ресурсов России. Здесь добывается 100% алмазов, сурьмы, апатитов, редких металлов, 98% платиноидов, 97,5% газа, 95% никеля и кобальта, 75% нефти и конденсата, 67% меди (Лаженцев В.И., 2005). Открытие шельфовых месторождений углеводородов в Арктике, а, по оценкам специалистов, на арктическом дне находится до 25% их мировых запасов подстегнуло общий интерес к этой труднодоступной части планеты. Так, в Арктической зоне месторождение – одно из крупнейших в мире, разведанные здесь запасы составляют 3,7 трлн куб.м газа и 31 млн конденсата. На месторождении Приразломное запасы нефти оцениваются в 72 млн тонн.

постоянное движение в сторону освоения северных территорий. Без ресурсов, производимых в районах Севера, экономика развиваться не может.

Эксплуатация северных месторождений составляет основную часть промышленного производства Российской Федерации. Огромные природные ресурсы Севера определяют современное состояние и перспективы долгосрочного экономического развития не только этих районов, но и всей жизненнонеобходимый для России Север является экстремальным природным краем. Так, интенсивно развивающиеся территории Севера, являются зонами с суровыми климатогеографическими условиями дискомфортными для проживания (Агаджанян Н.А., Петрова П.Г., 1996;

Совершаева С.Л., 1996; Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В., 1997; Величковский Б.Т., 2005; Варламова Н.Г. и др., 2008; Максимов А.Л., 2009; Хаснулин В.И. и др., 2009) и трудовой деятельности (Чащин В.П., Деденко И.И., 1990;

Агаджанян Н.А. и др., 1998; Гудков А.Б. и др., 1998, 2005; Гришин О.В., Устюжанинова Н.В., 2006; Дегтева Г.Н. и др., 2008; Никанов А.Н. и др., 2009).

В районах Севера проживает всего около 11,7 млн человек или 9% трудовых ресурсов страны. В связи с этим существует потенциальная необходимость привлечения квалифицированных кадров из других экономического освоения северных районов требуют притока и новых трудовых контингентов.

В динамике процесса адаптации приезжих к неблагоприятным климатогеографическим условиям Севера выделяют 3 стадии: стадию адаптивного напряжения, стадию стабилизации функций и стадию адаптированности (Авцын А.П. и др., 1985). При этом самой сложной для организма приезжих является стадия адаптивного напряжения, поскольку она связана со значительным использованием функциональных резервов организма и в конечном итоге определяет сможет ли новосел адаптироваться к неблагоприятным условиям Севера и какая сформируется «цена адаптации».

В свете сказанного исследование функционального состояния новослов Европейского Севера, особенно в динамике стадии адаптивного напряжения, имеет важное научное и практическое значение в рамках обоснования и разработки рекомендаций по облегчению процессов акклиматизации.

Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА В

УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

1.1. Характеристика климатогеографических особенностей На современном этапе вполне очевидно, что стратегия и тактика здравоохранения и соответствующего развития медицинской науки должны в полном объеме учитывать своеобразие климатогеографических особенностей регионов промышленного освоения и проживания населения.

В климатогеографическом отношении на территории России выделяют Азиатский Север (Тюменская, Томская, Камчатская, Магаданская, Сахалинская области) и Европейский Север (Мурманская, Архангельская и отчасти Вологодская области, республика Карелия и республика Коми).

Европейский Север России на 40% представлен территорией Архангельской области. Согласно районированию территории страны по межсуточной изменчивости, Архангельская область расположена в третьем климатическом районе (Швер Ц.А., Егорова В.С., 1982).

повторяющихся погодных условий специфичных для данной местности, определение параметров, характеризующих эти условия, требует конкретизации района, о котором идет речь.

В научной литературе выделяют специфические и неспецифические Неспецифические – это холод, высокая относительная влажность, тяжелый аэродинамический режим, то есть факторы, которые встречаются и в других регионах Земли. К специфическим для северных широт можно отнести изменение фотопериодизма, колебание атмосферного давления и факторы электромагнитной природы (Куликов В.Ю., Ким Л.Б., 1987; Агаджанян Н.А., Торшин В.И., 1994; Варфоломеева Н.А., Сыдыкова Л.А., 2003; Hassi J., Pyg L., 1999; Murphy N., 2006; Hasnulin V., 2007). Отрицательное воздействие этой группы факторов практически не блокируются социальными и другими мерами защиты. В силу этих причин Север предъявляет к организму человека повышенные требования, вынуждая его использовать дополнительные социальные, биологические и медико-профилактические средства защиты от их неблагоприятного воздействия (Агаджанян Н.А., 1985; Деденко И.И. и др., 1990; Ковалев И.В. и др., 1997; Миронова Г.Е. и др., 2003; Петрова П.Г., Пальшин Г.А., 2009; Holmer J., 1984, 1998; Hassi J., 1998; Rintamaki H., 1998;

Pasche A., 2001; Risikko T. et all., 2001). Адаптация человека в этих условиях достигается путем напряжения и сложной перестройки гомеостатических систем организма (Марачев А.Г., 1983; Авцын А.П., Милованов А.П., 1985;

Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1997, 2001, 2008; Агаджанян Н.А. и др., 2000;

Гришин О.В., 2002).

Самой открытой к контакту с неблагоприятными природноклиматическими факторами Севера является система дыхания, которая наиболее реактивна, так как не может быть защищена от внешних условий надежным искусственным барьером. Кроме этого, то обстоятельство, что за сутки взрослый человек вентилирует через легкие от 10 000 до 20 000 литров воздуха, а сами легкие представляют собой наиболее крупную среди всех тканей организма поверхность контакта с окружающей воздушной средой, величина которой равна 90-100 м2, что примерно в 50 раз превышает поверхность тела (Чучалин А.Г., 2000; Агаджанян Н.А. и др., 2001), означает наличие значительной нагрузки на легкие со стороны большой группы природных пульмонотропных факторов Севера, оказывающих непосредственное влияние на систему внешнего дыхания.

В многообразном и сложном комплексе неблагоприятных природных факторов Севера выделяют три группы экзогенных причин, вызывающих значительное напряжение дыхательной системы человека и способствующих возникновению легочной патологии (Милованов А.П., 1981):

1. Реальные факторы с выраженным пневмотропным эффектом – холодовое воздействие на верхние дыхательные пути, трахею и бронхи, охлаждение поверхности лица, комбинация низких температур и сильнейших ветров, а также антропогенное загрязнение атмосферы северных городов.

2. Реальные факторы с неясным механизмом действия на дыхательную систему – изменчивость метеофакторов, экзогенная флюктуирующая гипоксия Севера, геомагнитные возмущения.

аэроионизация, возможное снижение окислительного потенциала атмосферного кислорода. Хотя в настоящее время тонкие механизмы влияния этих факторов на легкие человека еще не раскрыты, можно с уверенностью говорить о том, что многие из них реализуются через снижение диффузионной способности легких у северян и особенно у новоселов в период первичного контакта дыхательной системы с внешней средой Севера.

Россия является одной из самых холодных стран в мире: около 70% ее территории представлено зоной вечной мерзлоты (Гаврилова М.К., 2007).

Более 7 миллионов человек проживает в чрезвычайно холодных регионах, классифицируемых Российским законодательством как «Крайний Север и приравненные к нему районы», где все постоянные жители, а также лица, временно работающие на местных предприятиях, имеют право на компенсацию (часто неправомерно именуемую льготами) в связи с суровыми климатическими условиями. Очевидно, что у России есть веские основания рассматривать холод как национальную проблему (Рощевский М.П., Евдокимов В.Г., 2000; Бочаров М.И., 2004; Chaschin V., 1998).

По мнению многих исследователей (Таскаев Ю.Н., 1982; Якименко М.А., 1982; Якименко М.А. и др., 1984; Авцын А.П. и др., 1985; Якименко М.А., Симонова Т.Г., 1986; Куличевский Д.В., Шишкин Г.С., 1987; Ландышев Ю.С.

и др., 1994; Герасимова Л.И. и др., 2000; Величковский Б.Т., 2001, 2005, 2006;

Andersan K.L., 1963; Gavheg D. et all., 1998; Abraham P., 2001) основным фактором, влияющим на систему внешнего дыхания у человека на Севере и определяющим ее адаптивные изменения, является холодный воздух. Фактор охлаждения в северных регионах проявляется постоянно, он ощущается в слабости солнечного тепла, в температурном и ветровом режимах в условиях конденсации влаги (Агаджанян Н.А. и др., 2003).

На климат Европейского Севера оказывает большое влияние теплое течение Гольфстрим и влажные циклоны с Атлантики. Они несут дожди и туманы, при этом относительная влажность воздуха достигает 99%.

Сочетание холода и влаги одна из особенностей климата высоких широт Европейского Севера России (Пащенко В.П., 1979; Ткачев А.В. и др., 2005).

терморегуляции составляет в среднем 152 дня, в центральных районах Западной и Восточной Сибири – 210-270 дней, на арктическом побережье Крайнего Севера – 345 дней (Кандрор И.С., 1968; Ковалев И.В., 2000).

Исследованиями лаборатории функциональной морфологии легких Института физиологии СО АМН СССР было установлено, что при понижении температуры воздуха в интервале от 00 С до -350 С система дыхания отвечает тремя защитными физиологическими реакциями:

рефлекторным ограничением глубины вдоха, увеличением функциональной остаточной емкости легких и выключением из вентиляции наиболее охлаждаемых альвеол, преимущественно в проксимальных отделах (Шишкин Г.С. и др., 1984; Шишкин Г.С., 2002). Выявлено, что дыхание воздухом отрицательной температуры в натурных климатических условиях Европейского Севера вызывает существенные изменения статических легочных объемов и емкостей, что проявляется уменьшением величины ЖЕЛ