ПРОЕКТ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПРИ ПОДДЕРЖКЕ КОМИТЕТА ГОСУДАРСТВЕННОЙ ДУМЫ
ПО РЕГИОНАЛЬНОЙ ПОЛИТИКЕ И ПРОБЛЕМАМ СЕВЕРА И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА.

                                                                          

Василий Николаевич Цыган Михаил Михайлович Богословский

Василий Николаевич Цыган, ученый секретарь, заведующий кафедрой патологической физиологии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, доктор медицинских наук, профессор

Михаил Михайлович Богословский, старший научный сотрудник НИО нанобиотехнологий НИЦ Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, участник 14-й Советской антарктической экспедиции, доктор биологических наук

Современное воздействие человека на ландшафтную оболочку Земли столь значительно, что оно вызывает необходимость изучения территориальных комплексов, имеющих сходные природные и социально-экономические компоненты. Одновременно с воздействием на географическую среду человек сам подвергается воздействию этой среды.

Экстремальные условия Заполярья вызывают не только выраженные адаптивные перестройки основных систем организма, но и ведут к истощению функциональных резервов и снижению запасов устойчивости центральных механизмов регуляции. При этом перенапряжение основных нервных процессов нередко сопровождается дезадаптивными нарушениями высшей нервной деятельности с развитием невротических состояний и вегетососудистых дистоний.

Природные условия Крайнего Севера и их влияние на состояние здоровья пришлого населения

Зона Крайнего Севера подразделяется на приморскую и континентальную. Приморская зона – циклональная, для нее характерны резкая изменчивость погоды, повышенная влажность воздуха и частые сильные ветры. Для антициклональной континентальной зоны характерны очень низкие температуры воздуха зимой, его относительная сухость, более высокие температуры летом и сравнительно малое количество ветров. Европейский Север находится в приморской зоне с активной циклонической деятельностью и частой сменой воздушных масс, различных по месту своего фоpмиpования, темпеpатуpе и влажности. Преобладающие в течение года западные воздушные течения приносят в регион атмосферные фронты и циклоны. Зимой они сопровождаются потеплением, оттепелями, снегопадами и дождем. Арктический воздух, вторгающийся в регион с северо-востока, обычно приносит существенное похолодание. Зимой с востока, а летом с юго-востока на Европейский Север поступает континентальный воздух умеренных широт. Зимой он очень холодный и сухой, а летом сухой и теплый. Частая смена воздушных масс, атмосферные фронты и циклоны обусловливают характерную для европейских северных районов неустойчивую погоду. Исследователями выявлена высокая корреляция ряда основных геофизических и погодных факторов. С периодом гравитационного возмущения с высокой степенью достоверности связаны изменения атмосферного давления, геомагнитные возмущения, магнитные бури, перепады температуры и влажности воздуха[1].

Природные условия на Крайнем Севере значительно более тяжелые для здоровья человека, чем в средней полосе. Особенности климата здесь хорошо известны: крайне низкие температуры воздушной среды, длительная и суровая зима, короткое и холодное лето, дефицит ультрафиолетового излучения, резкое нарушение фотопериодичности, световое голодание в период полярной ночи и световое излишество во время полярного дня, выраженные гравитационные и магнитные возмущения, ураганные ветры, кислородная недостаточность и разреженность воздуха, резкие изменения уровней атмосферного давления, атмосферного электричества, температуры и влажности воздуха. Но дело не только в суровом климате и особом режиме освещенности (полярный день и полярная ночь). В Заполярье на организм человека воздействуют многие факторы, которые в средней полосе оказывают гораздо менее выраженное влияние. Например, активны многочисленные космические факторы, поскольку магнитное поле Земли в северных широтах защищает ее значительно хуже, чем в средних широтах. Оказывают влияние вынужденная праздность, снижение двигательной активности, резкий упадок сил, особенно в период полярной ночи. Дефицит внешнего ультрафиолетового излучения приводит к световому (солнечному) голоданию, при котором в течение длительной зимы плохо усваиваются витамины, ухудшается иммунитет, значительно снижается работоспособность людей, увеличиваются сроки заживления ран и консолидации костных отломков. Исследования показывают, что даже у здоровых северян, которые хорошо адаптировались к экстремальным условиям Крайнего Севера, многие показатели организма значительно отличаются от таковых в средней полосе[2].

Одной из важных причин, ведущих к снижению качества работы человека, является воздействие метеорологических факторов, которые при определенных условиях могут привести к нарушению нормального течения адаптивных механизмов и развитию дезадаптации. Следствием являются различные патологические (метеопатические) реакции, влияющие на клиническое течение и исход заболеваний, увеличивающие количество трудопотерь, снижающие умственную и физическую работоспособность в периоды резких изменений погодных условий. Переезд людей для проживания в районы Крайнего Севера вызывает снижение адаптивных возможностей человека и обусловливает раннее формирование заболеваний сердечно-сосудистой системы, среди которых артериальная гипертензия занимает значительное место. Многими авторами отмечено медленное, но неуклонное и устойчивое повышение артериального давления (АД) у людей, подвергающихся постоянному воздействию низких температур[3].

Особенности адаптации сердечно-сосудистой, вегетативной и нейрогуморальной систем здоровых людей к условиям Крайнего Севера

В течение многих лет в связи с активной миграцией населения в северные районы изучаются акклиматизация и адаптация человека на Севере, роль природных гелиофизических компонентов окружающей среды в формировании заболеваемости населения болезнями сердечно-сосудистой системы. Признано, что сердечно-сосудистая и дыхательная системы являются ведущими звеньями при формировании механизмов адаптации к условиям Крайнего Севера. В то же время адаптационный стресс затрагивает не только сердечно-сосудистую, но и вегетативную и нейроэндокринную системы. Согласно литературным данным, выделяют следующие фазы адаптации сердечно-сосудистой системы к условиям Крайнего Севера: фаза дестабилизации (до 2 лет), фаза стабилизации (от 2 до 4 лет), переходный период (от 4 до 7 лет), фаза истощения (более 10 лет). Для первой фазы характерен гиперкинетический тип гемодинамики со значительным ростом минутного объема кровообращения и снижением периферического сосудистого сопротивления. В фазе истощения, наоборот, наблюдается гипокинетический тип гемодинамики со значительным ростом периферического сосудистого сопротивления. Своеобразные климатические условия региона вынуждают население к массовым переездам во время отпусков. Стресс, обусловленный сменой климатических зон, в ряде случаев способствует срыву адаптации и ускорению наступления фазы истощения.

Таким образом, кардиальная патология на Крайнем Севере и влияние климатических факторов на ее развитие и прогрессирование являются важными медицинскими проблемами, требующими дальнейшего изучения.

Адаптация сердечно-сосудистой, вегетативной и эндокринной систем к холоду

Климат Севера, определяемый многими исследователями как дискомфортный и суровый, предъявляет повышенные требования к организму человека и обязывает своевременно и адекватно адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям внешней среды. У людей, проживающих в холодном климате, выявлены различные изменения функционального состояния сердечно-сосудистой системы[4]. Для северян характерны более ранние возрастные изменения сердечно-сосудистой системы, неуклонный рост уровней артериального давления и периферического сосудистого сопротивления с увеличением продолжительности северного стажа, а также склонность к брадикардии. По мнению ряда авторов, эти изменения сердечно-сосудистой системы являются платой за адаптацию к климатическим условиям Крайнего Севера. Причем человек адаптируется прежде всего к холоду и спазм периферических сосудов является закономерной реакцией на воздействие низких температур[5].

Значительные изменения происходят под влиянием отрицательной температуры среды и в эндокринной системе. Увеличивается секреция адреналина и норадреналина, происходит значительное увеличение уровней адренокортикотропного гормона, тиреотропного гормона (ТТГ), альдостерона и активности ренина плазмы. Именно повышенным уровнем альдостерона у северян объясняется раннее развитие у них гипертрофии миокарда левого желудочка[6]. Кроме того, холодовое воздействие значительно повышает потребление кислорода тканями человеческого организма. В этих условиях поддержание определенного уровня АД направлено на обеспечение достаточного кровотока, который определяет транспорт кислорода к тканям в условиях полярной гипоксии. В то же время пребывание в холодной комнате не является достаточно сильным раздражителем и не вызывает повышение уровня этих гормонов в крови. По данным В.Н. Катюхина и соавторов[7], экспозиция холода в 10 минут даже при значительном охлаждении и многократных (до 10 раз в день) воздействиях не вызывает повышение уровня катехоламинов в плазме крови.

Таким образом, часто повторяющееся длительное воздействие холода является стрессогенным фактором для организма, вызывающим вегетативные нарушения, неуклонный рост уровней АД, удельного периферического сосудистого сопротивления, адренокортикотропного гормона, глюкокортикостероидов, катехоламинов, тиреоидных гормонов, ренина и альдостерона в плазме крови, способствующим развитию артериальной гипертензии.

Синдром полярного напряжения и его роль в развитии северной артериальной гипертензии

Комплекс геофизических и погодных факторов сурового климата Крайнего Севера, воздействующих на человека в высоких широтах, приводит его в состояние специфического напряжения, которое получило название “синдром полярного напряжения”. Этот синдром, возникающий у пришлых на Север лиц, хаpактеpизует особенности адаптации организма к экстремальным условиям. И хотя он не является свидетельством развивающейся патологии, но служит индикатором интегрального pиска и фоpмиpует определенную уязвимость организма человека. Клинически синдром полярного напряжения проявляется прежде всего в виде тенденции к хpонизации некотоpых инфекционно-воспалительных пpоцессов в легких, почках и дpугих органах, в стойкой гипертонии, прогрессировании ишемической болезни сердца, в нарушениях зрительного анализатора и отклонениях тканевого роста. Обобщенные данные ученых, открывших синдром полярного напряжения, позволяют определить основные составляющие звенья этого полисиндрома: синдромы липидной пероксидации, недостаточности детоксикационных процессов, расстройства северного типа метаболизма, северной тканевой гипоксии, иммунной недостаточности, регенераторно-пластической недостаточности, функциональной дисимметрии межполушарных взаимоотношений, психоэмоционального напряжения, метеопатий, десинхроноз и полиэндокринный синдром. Ряд перечисленных синдромов является ведущим в патогенетических механизмах развития артериальной гипертензии на Крайнем Севере[8].

Синдром липидной пероксидации

Синдром липидной пероксидации развивается при истощении запасов эндогенных антиоксидантов в организме адаптирующегося человека. Это ведет к развитию мембранных дефектов и повышению тонуса резистивных сосудов под действием продуктов избыточной липидной пероксидации на фоне истощения антиоксидантной защиты. Повышенная инактивация NO свободными радикалами, образующимися в ходе перекисного окисления липидов, приводит к развитию эндотелиальной дисфункции, повышению чувствительности сосудистой стенки к сосудосуживающим факторам, ускоряет развитие сосудистого ремоделирования, возникновение и прогрессирование артериальной гипертензии.

Синдром недостаточности детоксикационных процессов

В тесной связи с мембранными дефектами на фоне избыточной липидной пероксидации находится снижение функциональных возможностей гепатоцита по метаболизму жиров и детоксикации чужеродных веществ. С нарастанием степени нарушений функций гепатоцита у болеющих на Севере людей коррелировало увеличение показателей в крови фосфолипидов, свободных жирных кислот, триглицеридов, холестерина, липопротеидов низкой плотности и липопротеидов очень низкой плотности. Прослеживается тесная связь нарастания числа дезадаптивных нарушений и прогрессирования артериальной гипертензии с нарушениями функционирования печеночных клеток.

Синдром иммунной недостаточности

Третьим механизмом, усугубляющим дезадаптивные процессы на Севере, являются функциональные иммунодефицитные состояния, приводящие, в частности, к высокой концентрации в крови циркулирующих иммунных комплексов. Отложение иммунных комплексов в клубочках почек приводит к активизации комплемента, компоненты которого повреждают клеточные мембраны. Кроме того, иммунные комплексы активно фагоцитируются нейтрофилами, вырабатывающими ферменты, расщепляющие компоненты биологических структур, простагландины, другие низкомолекулярные медиаторы воспаления и токсичные радикалы кислорода. Это, в свою очередь, ведет к повреждению клубочков и нарушению выделительной функции почек, что проявляется задержкой жидкости в организме, нарушением баланса электролитов и артериальной гипертензией.

Cиндром северной тканевой гипоксии

По мнению Ю.В. и Ю.Г. Мизун[9], гипоксия на Крайнем Севере обусловлена кислородной недостаточностью и разреженностью воздуха. В то же время ряд исследователей считают, что гипоксия на Севере не связана со снижением парциального давления кислорода в воздухе (так как оно мало отличается от других регионов планеты и снижено только в высокогорье), но носит метаболический характер и связана с нарушением активности дыхательных ферментов под действием экстремальных метеогеофизических факторов. Тем не менее вне зависимости от причинной обусловленности происходит повышение сердечного выброса, минутного объема кровообращения и артериального давления, направленное на обеспечение достаточного кровотока.

Синдромы функциональной дисимметрии межполушарных взаимоотношений и психоэмоционального напряжения

Важную роль в формировании всего комплекса дез-адаптивных процессов играют дисбаланс между правым и левым полушариями головного мозга и увеличение уровня психоэмоционального напряжения со сдвигом в сторону отрицательных эмоций. Это особенно ярко проявляется в дни с резкими колебаниями погоды, когда у северян появляется чувство тоски и тревоги, резко снижается настроение, возникает состояние дискомфорта, психическая напряженность, неудовлетворенность, что приводит иногда к беспричинным конфликтным ситуациям. Критические географические ситуации вызывают психоэмоциональное напряжение у 89,4% обследованных, что ряд авторов связывает с возникающей дистонией церебральных сосудов[10].

Синдромы десинхроноза и метеопатических состояний

Специфический фотопериодизм Заполярья приводит к развитию внешнего десинхроноза, что способствует нарушению привычного ритма сна-бодрствования и развитию внутреннего десинхроноза. С этим периодом связано появление сезонных аффективных состояний и бессонницы, возникающих, как правило, при недостаточности ритмологических механизмов адаптации. Бессонница середины зимы протекает либо в форме затруднений при засыпании, либо в виде полного отсутствия сна, что приводит к повышению уровней адренокортикотропного гормона и кортизола.

Cиндром расстройства метаболизма

У коренных и пришлых жителей Крайнего Севера выявляется более высокий уровень основного обмена, чем у жителей умеренных широт. По данным В.И. Хаснулина[11], в начальном периоде акклиматизации основной обмен увеличивается на 16–40%, а иногда даже на 70% по сравнению с исходными величинами. Отдельными авторами было отмечено, что у полярников при сильном морозе обмен веществ может увеличиваться втрое, несмотря на отсутствие озноба. В изменении обмена веществ важную роль играет степень мышечной активности. Вместе с тем имеются данные о том, что повышение интенсивности обмена веществ у полярников происходит не только за счет усиления мышечной активности, но и благодаря стимулирующему действию гормонов гипофиза, щитовидной железы, надпочечников.

Высокие энергетические затраты организма в условиях северных районов обусловливают адаптационное торможение углеводного обмена и резкое усиление жиромобилизиpующего эффекта с переключением энергетического обмена с углеводного на жировой. Поэтому своеобразной платой за акклиматизацию является эмиссия в кровь атерогенных фракций липидов. Параллельно росту уровня гиперхолестеринемии происходит ускорение развития атеросклероза сосудов с гипертрофией их интимы, нарушением нормальной регуляции тонуса сосудов и повышением их чувствительности к вазоконстрикторным влияниям, неуклонным ростом уровней АД и сокращением продолжительности жизни.

Особенности патогенеза артериальной гипертензии в условиях Крайнего Севера

Этиопатогенетические особенности развития артериальной гипертензии на Крайнем Севере тесно связаны с адаптивными реакциями организма, и повышение артериального давления рассматривается рядом авторов как извращенная адаптивная реакция на воздействие экстремальных климатогеографических факторов[12]. Некоторые авторы считают артериальную гипертензию биологически целесообразной реакцией, направленной на гемодинамическую компенсацию организмом усиления метаболических процессов в новых экологических условиях[13]. При этом увеличение АД этими авторами связывается с повышением сосудистого тонуса и ростом общего периферического сопротивления сосудов.

Исследования показали, что одной из главных причин неблагоприятных изменений в сердечно-сосудистой системе на Крайнем Севере является действие магнитных бурь. Под их влиянием замедляется ритм сердечной деятельности, амплитуда зубца Р и электрическая систола электрокардиограммы увеличиваются, повышается артериальное давление и продукция кортизола[14]. Длительное действие гелиофизических факторов в экстремальных условиях Крайнего Севера служит своего рода пусковым звеном в патогенезе гипертонии. Так, под действием переменного магнитного поля Земли меняется чувствительность к медиаторам сосудистой стенки: реакция сосудов на норадреналин и серотонин повышается, а на ацетилхолин – уменьшается.

Дезадаптация и патология сердечно-сосудистой системы в высоких широтах развиваются не только под действием низких температур и высокоэнергетических колебаний геомагнитных полей, но и в результате влияния на организм космических излучений, измененных у полюсов Земли приливных и неприливных сил тяготения, необычного фотопериодизма, дефицита ультрафиолетового облучения, инфразвуковых воздействий. Частые болезненные реагирования на геофизические возмущения утяжеляют гипертонические кризы, учащают возникновение приступов стенокардии, инсультов, инфарктов миокарда. Нарастают расстройства функций сердечно-сосудистой системы, обусловленные быстрым истощением резервов синхронизации кровообращения с изменяющимися экстремальными условиями среды обитания. Это дает возможность выделить характерные дезадаптивные состояния – метеопатии. В настоящее время существует единое мнение, что метеопатии возникают при сильном переутомлении, в стрессовых ситуациях, когда приспособительные резервы основных жизнеобеспечивающих систем не успевают подготавливать организм к экстремальным возмущениям погодных, гравитационных и геомагнитных факторов[15]. Метеопатические реакции, являясь патологическими, наносят существенный вред всему организму. Они ведут к прогрессированию дезадаптивных и патологических расстройств, способствуют прогрессирующему нарушению функций сердечно-сосудистой системы до уровня хронической патологии. Кроме того, метеопатические реакции оказываются важным патогенетическим механизмом формирования и прогрессирования сердечно-сосудистых заболеваний в неблагоприятных условиях Крайнего Севера.


[1]. Хромов С.П. Метеорология и климатология. М., 2001.

[2]. Квашнина С.И. Здоровье населения на Севере. Ухта, 2001.

[3]. Кривощеков С.Г., Леутин В.П., Диверт В.Э. и др. Системные механизмы адаптации и компенсации // Бюллетень СО РАМН. 2004. №2 (112). С. 148–152.

[4]. Кривощеков С.Г. и др. С. 148–152; Chaitman B.R., Pepine C.J., Parker J.O. et al. Effects of Ranolazine with Atenolol, Amlodipine, or Diltiazem on Exercise Tolerance and Angina Frequency in Patients with Severe Chronic Angina: A Randomized Controlled Trial // JAMA. 2004. Vol. 291. P. 309–316.

[5]. Maron B.J. Hypertrophi Cardiomyopathy: A systematic review // JAMA. 2002. Vol. 287. №10. P. 1308–1320.

[6]. Баженов Ю.И., Баженова А.Ф., Горбачева Л.Р. Физиологические механизмы адаптации к холоду // Материалы 13-го международного конгресса по приполярной медицине. Кн. 2. Новосибирск, 2006. С. 20.

[7]. Катюхин В.Н., Бажухин Д.В., Бажухина И.Ф. Артериальная гипертензия на Севере. Сургут, 2000.

[8]. Голубчиков С.Н., Хименков А.Н., Ерохин С.В. Особенности приспособления организма к Северу // Энергия. 2003. №4. С. 54–57; Хаснулин В.И. Психонейрогуморальные взаимоотношения и артериальная гипертензия у людей, работающих на Севере вахтовым методом / Бюллетень СО РАМН. Новосибирск, 2010. Т. 30. №3. С. 78–85.

[9]. Мизун Ю.В., Мизун Ю.Г. Неведомый пульс Земли. М., 2005.

[10]. Олада Э.Я., Мякишев Е.В., Савченко А.А. и др. Особенности мозгового крово-обращения у детей 7–12 лет с различным типом межполушарных взаимоотношений // Тезисы докладов III Всероссийской конференции с международным участием “Механизмы функционирования висцеральных систем”. СПб., 2003. С. 234; Сидлина И.М., Фомина И.Г., Швейкина В.Н. Изучение церебрального сосудистого резерва у мужчин в возрасте до 50 лет с атеросклеротическим поражением сонных артерий // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2005. Т. 4, №4 (приложение). С. 293.

[11]. Хаснулин В.И. Психонейрогуморальные взаимоотношения и артериальная гипертензия у людей, работающих на Севере вахтовым методом / Бюллетень СО РАМН. Новосибирск, 2010. Т. 30. №3. С. 78–85.

[12]. Кривощеков С.Г. и др. С. 148–152.

[13]. Дерновой Б.Ф., Бочаров М.И. Периферические вазомоторные реакции на нитроглицерин у северян в контрастно различающиеся сезоны года // Тезисы докладов III Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 175-летию со дня рождения Ф.В. Овсянникова, “Механизмы функционирования висцеральных систем”. СПб., 2003. С. 89.

[14]. Чибураева В.И., Фокина М.В. Национальный профиль по гигиене окружающей среды Российской Федерации (Национальный доклад). М., 2003.

[15]. Хаснулин В.И., Шургая А.М., Хаснулина А.В., Севостьянова Е.В. Кардиометео-патии на Севере. Новосибирск, 2000.

Новое