Прок. Удк 616039. 76 Медведев, А. С
 Скачать 2.96 Mb.
|
|
Экологический фактор – это любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протя- жении одной из фазих индивидуального развития. Экологиче- ский комплекс может воздействовать непосредственно на клетку, ткань, но главным образом он действует через систему анализа- торов и механизмов регуляции. Внешнее окружение организма со всем многообразием и изменчивостью физических, химиче- ских, биологических и социальных агентов влияния представ- ляет собой определенное целое: ни одна из его составляющих не может воздействовать на организм человека изолированно. Со- вокупность параметров среды, обеспечивающих достаточность условий существования (выживания) конкретного живого орга- низма и реализацию им своих целевых функций (программ), опре- деляется понятием «экологическая ниша». Вся жизнь человека проходит в непрерывном взаимодейст- вии с окружающей средой. Организм вынужден постоянно при- спосабливаться к одновременному влиянию и изменению огром- ного количества факторов и при этом одновременно стремиться сохранить свое внутреннее постоянство (гомеостаз). От того, 188 в какой мере это удается (приспо- собление к воздействию), зави- сит сохранение здоровья. Э. Бауэ- ром также был сформулирован принцип устойчивого неравнове- сия жи вых систем: «Для живых систем характерно именно то, что они за счет своей свободной энергии произ водят работу про- тив ожидаемого равновесия». Схему взаимодействия внеш- ней среды и человека можно пред- ставить в виде круговой диа- граммы (рис. 4). В центре круга находится человек. Наружным слоем (макро- экологический блок) представлен комплекс климатогеографиче- ских условий. Следующим слоем этого блока внутрь к центру диаграммы представлен комплекс антропогенных агентов среды обитания: физические, химические, биологические, социально- экономические факторы (система общественных отношений). Очередной слой внутрь круга представляет медико-социальные признаки среды обитания человека (микроэкологический блок): конкретные условия проживания (жилище), трудовая деятель- ность (рабочее место), образ жизни и межличностные отноше- ния (индивидуальные, семейные, коллективные). Воздействие экологического фактора отображается вектором воздействия (ВВ), направленным внутрь круга. Встречный (противостоя- щий) ему вектор, представляющий ответную компенсаторно- приспособительную реакцию (вектор ответа – ВО), направлен от центра круга. 1.2. Классификация экологических факторов среды Все множество факторов внешней среды, воздействующих на организм, можно подразделить по отношению к исследуемо- му организму на две основные группы: Рис. 4. Схема взаимодействия внеш- ней среды и человека 189 Адекватные – факторы внешней среды, которые соответст- вуют генофенотипическим конституциональным свойствам орга- низма в данный момент его существования (организм филогене- тически адаптирован к ним). Организм в процессе своей жизне- деятельности постоянно сталкивается с ними и реагирует на их количественные сдвиги в весьма малых пределах. Например, атмосферное давление, влажность или рецепторы сетчатки гла- за, реагирующие на колебания светового потока в 2–4 кванта. Неадекватные – факторы среды, не соответствующие гено- фенотипическим конституциональным свойствам организма. Реак- тивные системы организма не специализированы (филогенетиче- ски не адаптированы) на их восприятие и реагируют на них только при их мощности, во много раз превосходящей таковую для адек- ватных факторов. Например, химическое загрязнение пестицидами. Основное правило физиологического взаимодействия организ- ма и факторов среды, как было указано выше, состоит в компле- ментарности и равновеликости вектора ответа вектору воздейст- вия. Комплементарность (взаимосоответствие) достигается за счет адекватности фактора воздействия генофенотипическим консти- туциональным свойствам реактивных систем организма, а рав- новеликость – за счет соответствия мощности ответной реакции мощности воздействия (нормореакция систем реагирования, за- крепленная в ходе эволюционного отбора), в результате чего со- храняется гомеостаз (результирующий вектор стремится к нулю), или неизменность биологических констант системы, подвергшей- ся воздействию. Отклонение какой-либо константы от гомеостатического зна- чения мобилизует механизмы КПР возвращения к исходному ее значению. Интенсивное и продолжительное воздействие разно- образных экологических раздражителей может приводить к так называемому антропоэкологическому напряжению – состоянию организма, когда под действием экологических агентов в нем на- ступает предельная мобилизация регуляторных и гомеостатиче- ских механизмов, обеспечивающих определенные виды деятель- ности человека. Если воздействие носит не случайный характер, достаточно по мощности и длительности, то и сама КПР может, 190 в определенных пределах, видоизменяться. Проявление подобных механизмов саморегуляции называют адаптационными реакция- ми организма. Они подразделяются по отношению к изучаемым факторам воздействия на две основные группы: адекватные реакции, соответствующие фенотипическим свойствам организма при действии данного фактора воздействия; неадекватные реакции, не соответствующие фенотипиче- ским свойствам организма и отличающиеся от первых по силе и длительности. Для конкретных экологических факторов можно выделить также специфические и неспецифические реакции, или меха- низмы адаптации. Характеристика неспецифических и специфи- ческих адаптационных механизмов в медицинской литературе представлена достаточно полно. Так, В. П. Казначеевым с соавт. в 1974 г. был описан «синдром полярного напряжения». Специ- фические условия северных районов обусловливают развитие комплекса специфических и неспецифических адаптационных реакций. В основе синдрома лежит переключение метаболизма с «углеводного» типа на «жировой» с увеличением в крови сво- бодных жирных кислот, холестерина и фосфолипидов. Интенси- фикация липидного обмена и усиление свободнорадикального окисления в мембранах клеток приводит к увеличению содер- жания гидроперекисей жирных кислот и к истощению резервов системы антиоксидантной защиты. В основе этого адаптивного феномена лежит напряжение клеточных компенсаторно-приспо- собительных процессов, которые «подтачивают» состояние «устой- чивой неравновесности» (закон Бауэра), и энтропия клеток воз- растает (энтропия – мера необратимого рассеивания энергии, не используемой для проведения полезной работы). Поэтому в клет- ках, тканях и организме в целом происходит мобилизация меха- низмов, направленных на смягчение и стабилизацию процессов, ведущих к увеличению энтропии. Основную роль при этом играют перестройка энергетических потоков, которые обеспечивают под- держание и нарастание антиокислительной активности, а также генетические механизмы, обеспечивающие синтез антиоксидан- тов ферментативной природы. 191 В основе неспецифических и специфических реакций, как считал Ф. З. Меерсон, лежит то, что факторы внешней среды вы- зывают активные поведенческие реакции организма и интенсив- ную деятельность его систем, которая, в свою очередь, приводит к дефициту макроэргических фосфатаз, увеличению потенциала фосфорилирования, активации гликолиза и, в конечном счете, к увеличению синтеза различных внутриклеточных структур. А это позволяет устранить дефицит АТФ в клетках и расширить набор механизмов, обеспечивающих жизнедеятельность организ- ма. Все указанные выше адаптационные механизмы сочетаются с многочисленными другими адаптивными реакциями, направ- ленными на обеспечение и поддержание энергетических, плас- тических и информационных потоков в организме. В результате внутренней или внешней работы организма в за- висимости от величины нагрузки, степени тренированности го- меостатических механизмов, его структурно-функциональных и энергетических резервов может наступать состояние невозмож- ности продолжать работу на заданном уровне активности. Раз- вивается так называемое антропоэкологическое утомление – обратимое состояние организма с истощением ресурсов тех или иных регуляторных гомеостатических систем. Утомление мо- жет быть острым или хроническим, с различной степенью исто- щения ресурсов организма. В процессе утомления происходит направленная компенсация, своего рода перераспределение функ- циональной нагрузки на возможные резервные структуры. При- мером может быть процесс мышечного утомления, когда при утомлении одних групп мышц включаются другие их группы, имеющие, казалось бы, отдаленное отношение к данному виду направленного движения (например, удержание груза бицепсом с помощью прямых мышц спины). Если резервы функциональ- ных систем биологического организма в экстремальных услови- ях истощаются и это угрожает потерей наиболее важных функ- ций обеспечения самой жизни, то наступает организованная ми- нимизация функции и структуры – часть функций или структур активно исключается из сферы управления, реализации и конт- роля. Иногда такой феномен расценивается и внешне проявляет 192 себя как некий патологический процесс или болезнь. Но это при- способление через болезнь – сохранение жизни, но с высокой, вы- нужденной платой. Такие патологические процессы могут быть названы болезнями адаптации. Большая часть болезней чело- века обусловлена другими закономерностями: непредвиденными самой биосистемой, непрогнозируемыми поломами, истощением и декомпенсацией, однако наличие болезней и такого генеза оче- видно. Поэтому, по нашему мнению, одна из задач реабилита- ции – снятие адаптивного напряжения и утомления, а также восстановление адаптивных резервов организма. Многолетнее течение жизни человека в экстремальных усло- виях характеризуется определенной стадийностью адаптивного поведения с четкой спецификой каждого периода. Генетические механизмы и резервы эволюционно обусловленной биологиче- ской программы, длительно реализуясь в неадекватных условиях среды, взаимодействуют с программами онтогенеза, составляя новое качество жизнедеятельности человека – программу дли- тельной адаптации. В ходе клинико-экспериментальных иссле- дований мигрирующего населения были условно определены 4 периода адаптации к новым географическим условиям. 1. Дестабилизация гомеостатических функций (до 6 мес.) – изменение значений гомеостатических параметров. 2. Стабилизация гомеостатических функций на новом уров- не активности (2,5–3 года) – постепенное установление новой совокупности гомеостатических параметров. 3. Стабильное состояние (12–15 лет) на новом уровне регуля- торных гомеостатических функций и напряжение регуляторных систем. 4. Утомление с истощением гомеостатических функций с по- явлением или обострением хронических заболеваний. Проведенные исследования дали основание разграничить за- кономерности краткосрочной (до нескольких лет) и длительной (15–20 лет и более) адаптации, а закономерности последней от- нести к категории витального (жизненного) цикла биосистемы. Индивидуальный многолетний адаптивный (витальный) цикл можно условно представить в виде спирали, где диаметр витков 193 условно отражает скорость биологического времени (В. П. Каз- начеев, М. Я. Субботин, 1971). При увеличении диаметра в еди- ницу физического времени количество биологических событий возрастает, при его уменьшении – падает. Витальный цикл рас- считан на 80 лет, смещение его спиральной линии внутрь отра- жает рост негэнтропии (развитие здоровья), смещение линии за площадь круга – увеличение энтропии (нарушение здоровья, ста- рение). Негэнтропия («нег» – отрицание) есть движение к упо- рядочиванию и самоорганизации живой системы. Для того что- бы не погибнуть, живая система борется с хаосом путем органи- зации и упорядочивания последнего не только в себе (уменьшая энтропию), но и в окружающем ее мире, т. е. экспортируя негэн- тропию. Таким образом объясняется поведение самоорганизую- щихся систем. Сугубо биологический подход, когда собственное (биологическое) время жизни биосистемы представляет собой отношение единицы физического времени к числу однообразных событий, произошедших за данную единицу времени в преде- лах данной системы, может быть использован лишь ограничен- но. Следовательно, более перспективным для человека следует считать поиск критериев измерения не биологического, а биосо- циального времени. Исходя из всего вышеизложенного, можно предположить, что постадийный анализ витального цикла па- циента с выделением ведущего экологического фактора в анам- незе жизни или заболевания и определением механизмов форми- рования адаптационно-компенсаторного ответа на негативные воздействия среды может быть в определенной степени рабочим инструментом врача-реабилитолога. Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, делятся на две основные категории: факторы неживой природы (абиотические) и факторы живой природы (биотиче- ские). В свою очередь абиотические факторы подразделяют (по И. Н. Пономаревой, 1975) на следующие группы: климатические (свет, температура, влажность, движение воз- духа, атмосферное давление и т. д.); эдафогенные (механический состав почвы, ее влагоемкость, воздухопроницаемость, плотность и т. д.); 194 орографические (рельеф, высота над уровнем моря, экспози- ция склона и т. д.); химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность и состав почвенных растворов и т. д.). К биотическим факторам относятся: фитогенные (растительные организмы); зоогенные (животные); микробиогенные (вирусы, простейшие, бактерии, риккетсии); антропогенные (связанные с деятельностью человека). Недостатком данной классификации является отнесение фи- зических факторов окружающей среды природного и антропо- генного происхождения (радиация, электромагнитные поля, шум, вибрация, а также гелиогеофизические влияния и т. д.) к разным группам. Наряду с приведенной существуют и другие градации эко- логических факторов. Наиболее часто зарубежными авторами используется условное разделение факторов окружающей сре- ды, влияющих на здоровье человека, на 3 группы: физико-химические, или неорганические (погода, климат, во- да, микроэлементы и т. д.); биологические, или органические (болезни и болезнетворные микроорганизмы); социально-экономические (среда обитания, экономические факторы, социальные факторы). В специальной литературе встречаются и более детализиро- ванные (структурированные) классификации. Например, в усло- виях города на здоровье человека влияют следующие 5 основ- ных групп факторов: жилая среда (жилая площадь, расстояние до лесопарка, хими- ческое загрязнение воздуха, шум, длительность поездок в транс- порте и т. д.); производственные факторы (контакт с химически вредными веществами, шум, вибрация, профессиональный стаж, сменность и характер труда и т. д.); социальные факторы (образование, семейное положение, сред- недушевой доход и т. д.); образ жизни (курение, продолжительность сна, длительность домашней работы, занятия физкультурой и спортом, активный отдых на воздухе, проведение отпуска за городом и т. д.); биологические факторы (возраст, пол и т. д.). Приведенные выше классификации дополняют друг друга и для большей объективизации обстоятельств жизни исследуе- мого пациента могут быть объединены в единую систему. Для практического использования в реабилитологии все основные экологические факторы, обусловливающие процесс адаптивного напряжения организма, вне зависимости от происхождения мо- гут быть подразделены на следующие группы: климатогеографические и гелиогеофизические факторы; физические факторы (электромагнитные поля, шум, вибра- ция и т. д.); химические факторы (химические вещества); биологические факторы (вирусы, микробы, паразиты и т. д.); социально-психологические факторы (влияние социальной среды); факторы образа жизни (питание, курение, употребление алко- голя и психотропных веществ, физическая активность, отдых и т. д.). 196 Глава 2. Климатогеографические и гелиофизические факторы Основными климатогеографическими (климатообразующи- ми) и гелиофизическими факторами являются световой режим, давление и циркуляция атмосферы (ветровой режим), темпера- турный режим, влажность (осадки), атмосферные явления (маг- нитные и электрические аномалии), а также гравитационное, магнитное и электромагнитное поля Земли и природное иони- зирующее излучение. 2.1. Характеристика экологических факторов Климатические (погодные) факторы среди других природ- ных факторов имеют самое большое значение. Состояние атмо- сферы в данной географической зоне в определенный момент и за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц) называет- ся погодой. Она обусловлена физическими процессами, проис- ходящими при взаимодействии атмосферы с Космосом и земной поверхностью, и характеризуется изменением метеорологических элементов (атмосферное давление, влажность, температура, ско- рость ветра и т. п.). Статистически определенный многолетний режим погодных условий определяется как климат. Если его параметры экстремальны, то это обусловливает дополнительную нагрузку на адаптационные системы организма. Например, рез- ко континентальный климат Крайнего Севера, Сибири, характе- ризующийся низкими температурами в сочетании с сильными ветрами, дефицитом ультрафиолетового излучения или полным 197 его отсутствием в условиях полярной ночи. Кроме того, здесь имеются особенности гелиогеофизических условий вследствие близости магнитного и географического полюсов. Повышенные требования к адаптационным механизмам организма предъяв- ляются также в аридных зонах, включающих районы пустынь и полупустынь, высокогорья, влажных субтропиков. Так, напри- мер, климат пустынь с высокой температурой и низкой влажно- стью, гиперинсоляцией инициирует развитие острых и хрониче- ских заболеваний кожи (фотодерматоз, хроническое расстрой- ство водноэлектролитного баланса). В субтропическом климате с чрезмерной влажностью, затрудняющей теплоотдачу, чаще, чем в других зонах, могут развиваться такие патологические состоя- ния, как тепловой и солнечный удар. Условия высокогорья (бо- лее 2000 м над уровнем моря) предрасполагают к развитию «гор- ной болезни», связанной с понижением парциального давления кислорода в атмосфере. Во всех случаях при смене климатических районов развивают- ся так называемые реакции акклиматизации, которые могут но- сить и патологический характер. Изучением неблагоприятных реакций, связанных с изменением климатических и погодных факторов, занимается медицинская климатология – наука, тесно связанная с профилактической и реабилитационной медициной. В рамках последней предполагается проведение специальных профилактических и реабилитационных мероприятий, направ- ленных как на предупреждение климато-адаптационных болез- ней, так и на предотвращение прогрессирования патологических процессов (обострений заболеваний) с учетом и использованием климатических факторов. Полученные в последние годы резуль- таты дают основание считать климатореабилитацию одним из эффективных методов. |