Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологическая оценка микрогемоциркуляции и метаболизма тканей школьников и студентов в условиях экологически агрессивной среды обитания

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Физиологическая оценка микрогемоциркуляции и метаболизма тканей школьников и студентов в условиях экологически агрессивной среды обитания"

На правах рукописи

¡(¿.¿¿к,/

АСЯМОЛОВ Павел Олегович

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОГЕМОЦИРКУЛЯЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА ТКАНЕЙ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

Специальность 03.02.08 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

21 НОЯ 2013

005538706

Брянск - 2013

005538706

Работа выполнена на кафедре зоологии и анатомии ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г.

Петровского»

Научный руководитель: Литвин Федор Борисович

доктор биологических наук, доцент

Официальные оппоненты: Сентябрев Николай Николаевич

доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Волгоградской академии физической культуры, спорта и туризма», кафедра физиологии человека, профессор

Золотникова Галина Петровна

доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Брянского государственного университета имени акад. И.Г. Петровского», кафедра прикладной психологии, профессор

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Смоленский государственный

университет»

Защита диссертации состоится «13» декабря 2013 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.020.03 при ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» в конференц-зале по адресу: 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, 14, Информационный центр БГУ (общежитие № 4). Телефон (4832) 66-65-38, факс (4832) 66-63-53.

E-mail: brvansksitfa mail.ru; disbiobrgu(a),mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» по адресу: 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, 14, с авторефератом - на сайте ВАК РФ: www.vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан «13» ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент w" H.H. Панасенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Приоритетной задачей современности является создание условий для выживания и устойчивого развития человечества, при котором качество жизни и качество окружающей среды должны находиться в гармонии (Агаджанян H.A. 2000, 2001; Щедрина А.Г., 1989; Мельникова С.Л., 1997; Онищенко Г.Г., 2001; Выборное В.Б., Синода В.А., 2004; Крикун E.H., 2006). Для более широкого понимания анатомо-физиологической изменчивости организма важно изучить морфофункциональное состояние системы микроциркуляции, которая является маркером обменных процессов в организме и позволяет раскрыть индивидуальные особенности патогенеза нарушений кровообращения [Tillmanns H., 1990; Braverman I.M., 1997; Гайворонский И.В., 2002; Азизов Г.А., 2005; Аминова Г.Г., 2003; Popel A.S., 2005; Ellis C.G., 2005; Козлов В.И., 2006; Tyagi А., 2009: Toda N., 2011]. Внутренняя неоднородность популяции, обусловленная наличием индивидуальных особенностей организма, диктует поиск путей и подходов, позволяющих увидеть общие закономерности функционирования системы микроциркуляции при сохраняющемся спектре индивидуальных различий. Этим требованиям удовлетворяет индивидуально-типологический подход к оценке морфофункциональных особенностей человека [Морозов М.В., 2004; Литвин Ф.Б., 2004; Цехмистренко Т.А., Станишевская Т.Н., 2006; Чуян E.H., 2008; Трибрат Н.С., 2010]. Техногенное загрязнение окружающей среды и одна из его составляющих радионуклиды, попавшие в атмосферу в результате аварии на Чернобыльской АЭС представляет реальную опасность для роста частоты отклонений от нормального развития организма человека [Коваленко А.Н., 1990; Тупицын и др., 1994, Бурлакова Е.Б., 1996; Старцева Ю.В, 1998; Глазачев О.С., 1998; Стукалова В.В., 2002; Дорощенко В.Н., 2003; Литвин Ф.Б., 2004; Булацева М.Д., 2005; Михалев В.П., 2001; Золотникова Г.П., 2007; Корсаков A.B., 2012]. Брянская область является одной из наиболее пострадавших в Центральном Федеральном округе, где под загрязнением радионуклидами с разным уровнем радиации находится 2440 км2 территории. Длительное воздействие малых доз радиации вызывает нарушения в сердечно-сосудистой системе в целом [Цыб А.Ф., 1997; Бурлакова Е.Б., 1999; Ермакова О.В., 2007; Alzen G, Benz-Bohm G., 2011] и ее периферического звена - системы микроциркуляции [Поленов С.А., 2008; Tsoukias N.M., 2007; Mchedlishvili G., 2007; Somani A., 2010; Su S.-W., 2012]. В последнее время появились работы, посвященные изучению обособленного влияния повышенных доз радиации на растущий организм [Бородина И.Ю., 2000; Бурлакова Е.Б., 1996, 1999; Глазачев О.С., 1998; Андреева И.Г., 2006 Литвин Ф.Б., 2006], а также при комплексном воздействии ксенобиотиков [Михалев В.П., 2001; Цыгановский A.M., 2009; Корсаков A.B., 2012]. В тоже время отсутствуют работы по изучению сочетанного влияния малых доз радиации в комплексе с тренировочными физическими нагрузками, что определило направление наших исследований.

Цель и задачи исследования Целью работы явилась эколого-физиологическая характеристика системы микроциркуляции и метаболизма кислорода у школьников и студентов с учетом региона проживания и уровня двигательной активности.

Задачи исследования:

1. Изучить индивидуально-типологические особенности организации системы микроциркуляции с учетом регионов проживания и уровня двигательной активности.

2. Изучить особенности метаболизма кислорода в системе микроциркуляции школьников и студентов с учетом регионов проживания и уровня двигательной активности.

3. Определить функциональные резервы системы микроциркуляции и реактивность микрососудов у детей, подростков и юношей с разным уровнем двигательной активности и проживающих в разных радиоэкологических условиях.

4. Определить тендерные различия микроциркуляции крови метаболизма кислорода с учетом места проживания и уровня двигательной активности.

Объект исследования - тканевой кровоток кожного покрова человека.

Предмет исследования - микрогемодинамика и метаболизм кислорода в коже человека при действии систематических физических нагрузок с учетом территории проживания.

Научная новизна полученных результатов.

Впервые в Брянской области на обширном материале с применением современных методов исследования проведен сравнительный анализ интенсивности микрокровотока и метаболизма кислорода у школьников и студентов, проживающих в районах с радиационной нагрузкой и разным уровнем двигательного режима, что проявляется увеличением спектра «крайних» типов микроциркуляции. Анализ основных параметров метаболизма кислорода показал повышенное содержание кислорода в смешанной крови микроциркуляторного русла у школьников и подростков из радиоэкологически благополучных регионов и достоверно низкий показатель сатурации кислорода у испытуемых трех возрастных групп, обоего пола из радиоэкологически неблагополучных регионов, что иллюстрирует напряжение механизмов адаптации.

Впервые установлено, что при систематических занятиях спортом среди спортсменов мужского и женского пола растет число представителей с гиперемическим и гипоемическим типом и уменьшается число лиц с мезоемическим типом микроциркуляции. Впервые выявлено, что при систематических физических нагрузках у спортсменов независимо от пола, возраста и типа микроциркуляции статистически ниже показатель сатурации кислорода, свидетельствующий о повышении интенсивности его утилизации. Занятия спортом снижают повышенную реактивность сосудов микроциркуляторного русла преимущественно в предпубертатном и пубертатном периодах роста и развития организма Впервые показано, что жители РЭНР (Радиоэкологически неблагоприятных районов) характеризуются исходно высоким уровнем обменных процессов, а систематические физические нагрузки усиливают напряженность механизмов регуляции в системе микроциркуляции. Возрастает утилизация кислорода из крови в ткани и активное его использование на клеточном уровне.

Теоретическая значимость. Полученные новые знания о функциональных возможностях системы микроциркуляции организма дополняют и углубляют теорию общей адаптации и стресса Установленные данные существенно дополняют знания об особенностях роста и развития организма детей и подростков

в условиях повышенного двигательного режима в сочетании с воздействием малых доз радиации. Новые факты и оригинальность использования наряду с методом лазерной допплеровской флоуметрии, метода оптической тканевой оксиметрии и лазерной флуоресцентной диагностики в значительной степени предопределяют теоретическую базу для дальнейших научных исследований в области микроциркуляции.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований могут послужить информационной базой для оценки резервных возможностей организма при повышенном двигательном режиме в радиоэкологически неблагоприятных условиях среды обитания с учетом типа микроциркуляции, в качестве дополнительных критериев в комплексной оценке здоровья. Полученные результаты исследования позволяют использовать их в качестве нормативного материала при индивидуальной и популяционной оценке состояния здоровья школьников и студентов Брянской области, что необходимо в практической работе учителей физической культуры, тренеров, педиатров и валеологов. Основные положения диссертации используются в учебно-педагогическом процессе на кафедре спортивных дисциплин и кафедре анатомии и зоологии Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, кафедре биологических дисциплин Смоленской академии физической культуры, спорта и туризма, кафедре физического воспитания Брянской инженерно-технологической академии. Выявленный рост напряженности регуляторных систем организма школьников и студентов в радиоэкологически неблагоприятных условиях среды обитания служит основанием для разработки комплекса медико-биологических и социально-экологических мероприятий, направленных на оптимизацию учебной и спортивной деятельности.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование метода лазерной допплеровской флоуметрии в сочетании с оптической тканевой оксиметрией и лазерной флуоресцентной диагностикой позволило выявить системные преобразования в организме детей, подростков и юношей.

2. Каждый индивидуум имеет индивидуальный «экологический портрет» встроенный в морфогенетические закономерности роста и развития организма и представленный индивидушшго-типологическими особенностями системы микроциркуляции. Разная частота встречаемости типов микроциркуляции отражает существование экологической дифференциации детской, подростковой и юношеской популяции.

3. Систематические физические нагрузки по-разному воздействуют на систему микроциркуляции в зависимости от условий обитания.

4. Длительное воздействие малых доз радиации повышает уровень напряженности регуляторных механизмов в системе микроциркуляции, связанный с повышением утилизации кислорода из крови в ткани.

5. Лазерная допплеровская флоуметрия в сочетании с оптической тканевой оксиметрией и лазерной флуоресцентной диагностикой является объективным и высокоинформативным методом оценки функционального состояния системы микроциркуляции и может использоваться для оценки уровня адаптации организма.

Личный вклад соискателя. Соискателем самостоятельно выполнена экспериментальная часть работы, проведена статистическая обработка полученных

данных, сделан анализ литературного материала. Постановка цели и задач исследования, обоснование путей их решения, а также анализ результатов исследования и их обсуждение проведены с участием научного руководителя.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации доложены на V Всероссийском симпозиуме с международным участием «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (г. Ижевск, 2011); IV Всероссийской научной конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2012); на II Международной научно-практической конференции «Современные средства повышения физической работоспособности спортсменов» (г. Смоленск, 2012); на I международной заочной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития физической культуры и спорта в современных условиях» (г. Брянск, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 3 статьи в журналах из списка, утвержденного ВАК России.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 210 страницах, состоит из перечня условных сокращений, введения, четырех разделов: обзора литературы (1 раздел), описания материала и методов исследования (2 раздел), результатов исследования (3 раздел), обсуждения результатов исследования (4 раздел), выводов и литературы из 138 отечественных и 58 иностранных источников. Диссертация иллюстрирована 34 рисунками и включает 28 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

В соответствии с целью и задачами нами выполнено исследование на 596 практически здоровых школьниках и студентах, среди них 315 мальчиков и 281 девочек в возрасте от 7 до 22 лет. Из радиоэкологически благоприятных регионов 165 юношей и 158 девушек из них 76 юношей школьников и 92 девушки школьницы, и 89 юношей спортсменов и 66 девушек спортсменов. Из радиоэкологически неблагоприятных регионов 150 юноша и 123 девушки, из них 79 юношей школьников и 71 девушка школьница, и 72 юноши спортсмена и 51 девушка спортсмен. Спортсмены занимались дзюдо, продолжительность занятий спортом от полугода до 6 лет. Состояние радиационного загрязнения приведено в Таблице 1, по данным Корсакова А. В. (2012).

Регистрируемый при ЛДФ сигнал (параметр микроциркуляции - ПМ) представляет собой интегральную характеристику подвижности эритроцитов в зондируемом объёме ткани. Учитывая скорости движения эритроцитов по разным генерациям микрососудов, можно оценить их одномоментное распределение в зондируемом объёме ткани. Поскольку регистрация ЛДФ-граммы ведётся в режиме мониторинга, то регистрируемый статистически усреднённый параметр ПМ характеризует поток эритроцитов в единицу времени через единицу объёма ткани, измеряемых в перфузионных единицах (п.е.). С одной стороны, чем выше параметр ПМ, тем выше уровень перфузии тканей. С другой стороны, высокий показатель ПМ может быть сопряжён с явлениями застоя крови в венулярном звене микроциркуляторного русла.

Частота и амплитуда осцилляций кровотока в каждый данный момент вариабельны, эту изменчивость отражает ЛДФ-грамма в виде важной

характеристики потока эритроцитов - а или СКО (среднее квадратичное отклонение) — статистически значимых колебаний скорости эритроцитов. Этот показатель также измеряется в относительных или перфузионных единицах (п.е.). Величина СКО существенна для оценки состояния микроциркуляции и сохранности механизмов её регуляции. Чем выше СКО, тем лучше функционируют механизмы модуляции тканевого кровотока. Соотношение между перфузией ткани и величиной её изменчивости (СКО) характеризуется коэффициентом вариации Ку (Ку= <т/ПМх100%). Чем выше коэффициент вариации, тем лучше выражена вазомоторная активность микрососудов. Коэффициент вариации непосредственно зависит от соотношения метаболической, симпатической и парасимпатической регуляцией микроциркуляции крови. Оценка параметра 802 в анализаторе основана на разнице в оптических свойствах оксигенированных (НЬ02) и дезоксигенированных (НЬ) фракций гемоглобина, содержащихся в тестируемом объеме крови биоткани, при зондировании в зеленом и красном диапазонах излучений. В канале ОТО применяются для зондирования ткани лазерные источники на длинах волн излучения 0,53 мкм (зеленая область спектра) и 0,65 мкм (красная область спектра) (Сидоров, 2000).

Таблица 1

Радиоактивная загрязнённость городов Брянской области_

Город Брянской области Плотность радиоактивного загрязнения среды по '"Сэ, (2001 г.) кБк/м2

г. Брянск 10,7

г. Новозыбков 504,3

г. Клинцы 229,0

г. Гордеевка 383,3

г. Жуковка 10,7

Поскольку оптическое поглощение света кровью в указанных спектральных диапазонах длин волн происходит, в основном, за счет поглощения света гемоглобином крови (в разных его фракциях), то регистрируемый и индицируемый прибором ЛАКК-М параметр «Укр» характеризует относительное (процентное) содержание гемоглобина в общем тестируемом объеме биоткани. Аналогично и параметр 502 является в этом смысле интегральным параметром, соотнесенным с общим объемом биоткани. В основе лазерного флуоресцентного анализа лежит регистрация фотонов, испускаемых молекулами при переходе из электронно-возбужденного в основное состояние.

Многие важные биологические объекты характеризуются собственной флуоресценцией или имеют флуоресцирующие компоненты — флуорофоры. В синей и желто-зеленой областях спектра флуоресцируют восстановленные пиридин-нуклеотиды НАДН и НАДФН (440—480 нм) и окисленные флавопротеиды (510—540 нм). Эти вещества участвуют в таком важном внутриклеточном процессе, как дыхание. Поэтому практически любые сдвиги в клеточном метаболизме отображаются на динамике свойств НАДН и флавопротеидов, а она в свою очередь может быть выявлена при флуоресцентном анализе живых клеток и тканей.

ИЗ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Система микрогемоциркуляции у школьников и студентов радиоэкологически благополучных районов.

В работе испытуемые с величинами ПМ до 6,9 п.е. отнесены к гипоемическому типу микроциркуляции; с ПМ от 7,0 п.е. до 10 п.е. - к мезоемическому типу, и свыше 10 п.е. - к гиперемическому типу.

По разработанным индивидуально-типологическим характеристикам системы микроциркуляции, выявлен достоверный рост с возрастом числа испытуемых мужского и женского пола с мезоемическим типом микроциркуляции и снижение лиц с «крайними» типами. В частности, среди лиц мужского пола процент лиц с мезоемическим типом вырос от 43±3% в 7-12 лет до 67±8% у 17-22 летних (р<0,05) (Таблица 2). Частота встречаемости гипоемического типа снизилась от 11±1% до 4±0,4% (р<0,05) и от 46±4% до 29±2% (р<0,05) число испытуемых с гиперемическим типом. В возрастных группах лиц женского пола динамика сходная.

Таблица 2

Возрастная динамика частоты встречаемости типов микроциркуляции у

Тип микроциркуляции Испытуемые мужского пола, лет Испытуемые женского пола, лет

7-12 13-16 17-22 7-11 12-15 16-21

Мезоемический 43±3* 54±5* 67±8* 36±4* 30±3* 54±6*

Гиперемический 46±4* 38±3* 29±2* 4б±5* 63±7* 38±4*

Гипоемический 11±1* 8±2* 4±0,4* 18±2* 7±1* 8±1*

*-достоверные различия (р<0,05)

Сравнительный анализ по тендерному признаку показал, что у юношей, по сравнению с девушками, чаще встречается мезоемический тип и реже гипоемический и гиперемический типы микроциркуляции.

Важнейшей функцией, которая реализуется на уровне системы микроциркуляции, является обеспечение кислородом клеток рабочих органов, направленное на сохранение гомеокинеза организма в постоянно меняющихся условиях окружающей среды. В свою очередь объемы кислорода, необходимые для восполнения энергетических затрат опосредуются интенсивностью микроциркуляции и механизмами ее контролирующими. Применение метода ОТО показало, что с возрастом от 7 лет до 22 лет показатель сатурации кислорода у испытуемых женского и мужского пола снижается независимо от типа микроциркуляции в среднем от 1% до 14% (Таблица 3). Общее потребление 02 на единицу объёма циркулирующей крови максимально высокое в пубертатном возрасте. Причем величина и зависит от типа микроциркуляции. У подростков 1316 лет с гипоемическим типом величина показателя и в 3,1 раза достоверно выше по сравнению с мальчиками 7-12 лет и в 5,2 раза выше, чем у юношей 17-22 лет (р<0,01). При мезоемическом типе различия в 2,9 раза 3,2 раза соответственно (р<0,01). У подростков с гиперемическим типом показатель и в 1,5 раза выше по сравнению с мальчиками и в 2,2 раза по сравнению с юношами (р<0,05). Среди испытуемых женского пола максимально высокие значения и характерны для девочек 7-11 лет. К 16-21 году общее потребление кислорода тканями достоверно снижается в 1,2 раза при гипоемическом типе, 2,6 раза - при мезоемическом типе (р<0,05) и практически не изменяется у лиц с гиперемическим типом.

Изучение возрастной динамики показателя интенсивности микроциркуляции внутри каждого из выделенных типов микроциркуляции позволило обнаружить разную направленность и величину сдвига ПМ и колеблемость эритроцитов, оцениваемый по показателю среднего квадратического отклонения (СКО). Показано, что величина ПМ у испытуемых мужского пола с гипоемическим типом постепенно нарастает в группе мальчиков 7-12 лет до 5,81±0,26 п.е. у подростков и принимает максимальную величину 6,09±0,35 п.е. у юношей (Таблица 4). Синхронно нарастает и значение СКО от минимальной величины 1,04±0,28 п.е. у детей до 1,32±0,12 п.е. у подростков и 1,51±0,26 п.е. у юношей 17-22 лет. С возрастом существенно повышается ПМ у лиц с гиперемическим типом. Так, у мальчиков величина ПМ не превышает 13,88±0,63 п.е., но с переходом к юношескому возрасту достоверно нарастает величина ПМ до 18,2(Ж),84 п.е. (р<0,01). Показатель флакса минимальный в группе подростков 1,43±0,17 п.е. и максимальный (2,20±0,51 п.е.) у юношей. Наибольшей стабильностью характеризуется средний показатель ПМ у испытуемых с мезоемическим типом микроциркуляции. В частности, значение изменяется от 8,93±0,66 п.е. в группе подростков до 9,82±0,55 п.е. в юношеском возрасте.

Таблица 3

Показатели ОТО у испытуемых мужского и женского пола разного возраста из

РЭБР

Возраст Тип Лица мужского пола Лица женского пола

МЦ бо2 ЭрОг и БОг ЭрО, и

Гипо 86,91 99,00 3,81*' 81,75 99,00 5,06*

ш 4,64 0,01 0,45 4,80 0,01 0,51

Предпубертатный Мезо ш 84,30 5,50 99,00 0,01 3,30*' 1,40 82,46 4,54 99,00 0,01 4,86* 0,61

Гипер 81,94 98,77 2,22* 83,97 98,67 1,50*

ш 2,29 0,17 0,44 4,07 0,33 0,53

Гипо 80,25 98,52 11,71*' 83,80 99,00 4,75*

ш 4,11 0,40 1,23 3,40 0,01 2,85

Пубертатный Мезо ш 74,27 14,58 98,67 озз 9,47*' 1,18 83,37 2,96 99,00 0,01 3,60* 1,35

Гипер 78,63 98,44 3,28* 80,47 98,53 3,33*

ш 2,89 0,24 0,97 2,16 0,20 0,65

Гипо 81,83 99,00 2,25*' 82,71 99,00 2,34*

ш 3,70 0,01 0,57 3,04 0,01 0,27

Постпубертатный Мезо П1 83,50 2,19 99,00 0,01 2,88*' 0,69 85,70 8,15 98,00 0,50 1,90* 0,25

Гипер 85,40 99,00 1,50* 87,60 99,00 1,60*

т 4,11 0,01 0,30 5,60 0,01 0,29

*'-достоверные различия (р<0,01) *-достоверные различия (р<0,05)

Показатель колеблемости эритроцитов у испытуемых с мезоемическим типом постепенно нарастает от детского возраста (1,35±0,45 п.е.) до юношеского с величиной 1,92±0,39 п.е. Для испытуемых женского пола характерна меньшая изменчивость ПМ при гипоемическом типе микроциркуляции. Так, величина ПМ

повышается от 5,29±0,60 п.е. у девочек 7-11 лет до 6,40±0,30 п.е. у подростков и 6,00±0,39 п.е. у девушек 16-21 года (Таблица 4).

У лиц с гипоемическим типом с возрастом величина флакса снижается от 1,26±0,31 п.е. у девочек 7-11 лет до 1,07±0,59 п.е. у девушек 16-21 года. Менее выраженная изменчивость ПМ и среди лиц с гиперемическим типом. Величина ПМ минимальная (12,99±0,29 п.е.) у подростков, незначительно выше среди девушек 16-21 года (13,50±0,62 п.е.) и максимальная 14,87±0,24 п.е. у девочек 7-11 лет. Таким образом для лиц мужского и женского пола выявлена общая закономарность, при которойнезависимо от типа микроциркуляции с возрастом нарастает величина флакса, что свидетельствует об улучшении обменных процессов в микрососудах (Козлов, 1998; Крупаткин, 2000; Чемерис, 2005).

Таблица 4

Возрастная динамика показателей интенсивности микроциркуляции и флакса

Возрастной этап Тип Юноши Девушки

МЦ Пм ско Пм ско

Гипо 4,88 1,04 5,29 1,26

гп 0,52 0,28 0,60 0,31

Мезо 9,85 1,35 9,66 1,10

Предпубертатный П1 0,15 0,45 0,28 0,23

Гипер 13,88 1,66 14,87 1,63

ш 0,63 0,21 0,24 037

Гипо 5,81 1,32 6,40 ио

П1 0,26 0,12 0,30 0,10

Мезо 8,93 1,50 9,12 1,37

Пубертатный ш 0,66 0,45 0,38 0,31

Гипер 13,25 1,43 12,99 1,33

т 0,55 0,17 0,29 0,12

Гипо 6,09 1,51 6,00 1,07

т 0,35 0,26 0,39 0,59

Постпубертатный Мезо 9,82 1,92 9,50 1,30

т 0,55 0,39 0,10 0,85

Гипер 18,20 2,20 13,50 3,30

т 0,84 0,51 0,62 0,68

Для гиперемического типа характерен рост величины СКО от 1,33±0,12 п.е., у подростков до 1,63±0,37 п.е., у детей с достижением максимального значения 3,30±0,68 п.е. у девушек 16-21 года. Наименьшие возрастные изменения ПМ характерны для мезоемического типа. В частности, величина показателя ПМ слабо повышается от 9,12±0,38 п.е. у подростков до 9,50±0,10 п.е. у девушек и 9,66±0,28 п.е. в детском возрасте. При этом показатель флакса невысокий и колеблется от 1,30±0,85 п.е. у девушек до 1,10±0,23 п.е. у девочек 7-11 лет. Просматривается общая' закономерность, при которой при снижении скорости кровотока от гипоемического к гиперемическому типу повышается уровень колеблемости эритроцитов, что имеет компенсаторное значение.

Максимально высокий уровень потребления кислорода в пубертатном возрасте у лиц мужского пола подтверждает величина флуоресцентного показателя кислорода, которая достоверно выше при гипоемическом (0,904±0,04),

мезоемическом (0,962±0,05) и гиперемическом (0,994±0,01) типе (р<0,05) (Таблица 5). У испытуемых женского пола с мезоемическим (0,981±0,05) и гиперемическим (0,975±0,04) типами микроциркуляции максимальные значения ФПК регистрируются в постпубертатном возрасте. У испытуемых с гипоемическим типом показатель ФПК снижается от 7-11 лет (1,116±0,19) до 16-21 года (0,804±0,04).

Таким образом, анализ уровня метаболизма кислорода по возрастно-половому признаку обнаружил максимально высокие значения обмена кислорода в группе подростков с гипоемическим и мезоемическим типом микроциркуляции.

Известно, что интенсивность микрокровотока определяется работой активных и пассивных механизмов регуляции. Уровень функционирования механизмов неодинаковый при разных типах микроциркуляции. У лиц мужского пола с гипоемическим типом микроциркуляций с возрастом достоверно повышается вклад тонусформирующих компонентов. В частности показатель амплитуды эндотелийзависимого фактора снижается на 29,3% (р<0,05), нейрогенного - на 16,1%, миогенного - на 27,3%. Напротив у лиц с мезоемическим типом тонус, задаваемый выбросом оксида азота, снижается на 26,9%, нейрогенный тонус снижается на 22,5%, миогенный — на 11,1%. При гиперемическим типе эндотелийзависимый тонус понижается на 36,2% (р<0,05), снижение нейрогенного тонуса составляет 71,4% (р<0,05) (р<0,05) и миогенного - 7,9%.

Таблица 5

Возраст предпубертатний пубертатный постпубертатный

Тип МЦ юноши девушки юноши девушки юноши девушки

гипоемический 0,797± 0,04 0,785± 0,04 0,904± 0,04* 0,829± 0,09 0,891± 0,05 0,981± 0,05

мезоемический 0,812± 0,05 0,870± 0,03 0,962± 0,05* 0,854± 0,08 0,844± 0,04 0,975± 0,04

гиперемический 0,990± 0,03 1,166± 0,19 0,994± 0,01* 0,912± 0,03 0,797± 0,04 0,804± 0,04

*-достоверные различия (р<0,05)

Выявлены тендерные различия в работе активных механизмов модуляции кровотока (Таблица 6). Так, при гипоемическом типе микроциркуляции от 7-11 лет к 16-21 году вклад эндотелийзависимого фактора снижается на 7,1%, нейрогенного -на 11,9%, миогенного повышается на 18,5%.

У лиц с мезоемическим типом тонус эндотелийзависимый снижается на 20,6%, нейрогенный тонус снижается на 10,0%, миогенный повышается на 47,2% (р<0,05).

При гиперемическим типе снижение продукции оксида азота сопровождается ростом тонуса на 50,5% (р<0,05), снижение нейрогенного тонуса незначительное -3,9% и стремительно нарастает до 210,0% миогенный тонус (р<0,01). По нашим данным показатель шунтирования находится в прямой зависимости от величины тонуса крупных артериол, задаваемого активностью симпатических адренергических вазомоторов и количеством продуцируемого эндотелием оксида азота и в меньшей степени от тонуса прекапиллярных сфинктеров, что отличается от данных литературы (Трибрат Н.С., 2010). С возрастом у лиц мужского и женского пола снижается вклад пассивных механизмов регуляции. При

гипоемическом типе вклад дыхательного компонента достоверно снижается на 60,6% у юношей и 77,0% у девушек (р<0,05). При мезоемическом типе снижение составляет 35,2% и 107,1% соответственно. При гиперемическом типе вклад дыхательного компонента снижается до 50,6% у юношей и 18,5% у девушек. Снижение амплитуды пульсовых колебаний ниже, однако, возрастные различия сохраняют статистически значимую разность. Например, у юношей амплитуда снижается на 33,9% при гипоемическом, 30,8% - при мезоемическом и 12,8% - при гиперемическом типе. У девушек амплитуда снижается на 59,9%, 18,5% и 296,0% при гипоемическом, мезоемическом и гиперемическом типе соответственно. Полученные данные отражают наличие тендерных различий по участию пассивных механизмов в регуляции кровотока, а именно, у девушек вклад пассивных механизмов меньший по сравнению с юношами.

Таблица 6

Показатели амплитудно-частотного спектра по данным вейвлет-анализа у юношей из РЭБР_

Возрастной этап Тип МЦ Э Н М д С ПШ

Гипо 16,68 16,02 11,83 6,12* 5,80 1,69

ш 0,26 0,34 0,55 0,27 озб 0,23

Мезо 17,41* 18,02* 14,12* 4,22 5,23 1,86

Предпубертатный ш 0,13 0,67 0,09 0,34 1,35 1,02

Гипер 15,68* 14,78 12,40 7,29 5,30 1,37

т 1,80 1,71 2,03 1,56 0,96 0,18

Гипо 15,92 12,05 10,16 6,49* 4,52 0,93

т 0,60 0,39 0,44 0,82 0,27 0,18

Мезо 22,09* 14,58* 13,38* 5,75 5,09 1,14

Пубертатный т 3,40 2,87 2,50 1,36 1,65 0,24

Гипер 15,83 16,99 12,90 4,66 5,69 1,64

П1 2,01 1,49 2,08 озо 0,99 озо

Гипо 12,90 13,80 9,29 3,81* 4,33 0,88

т 032 035 0,50 0,29 038 0,23

Мезо 20,62 22,08 15,69 3,12 4,00 1,59

Постпубертатный т 1,34 1,20 0,42 0,22 0,41 0,66

Гипер 21,35* 25,33 13,38 4,84 5,98 1,89

т 1,52 1,66 0,61 0,40 0,56 0,95

Э- эндотелиальные, Н- нейрогенные, М- миогенные, Д- респираторные, С -пульсовые колебания

♦-достоверные различия (р<0,05)

Возрастные особенности системы микроциркуляции у школьников и студентов из радиоэкологически благополучных районов при занятиях

спортом.

По индивидуально-типологическим особенностям системы микроциркуляции, выявлен достоверный рост с возрастом числа испытуемых мужского и женского пола с гипоемическим типом микроциркуляции и снижение лиц с гиперемическим типом, количество испытуемых с мезоемическим типом не изменяется. Среди лиц мужского пола представительство с гипоемическим типом выросло от 12±2% в 7-

12 лет до 56±4% у 17-22 летних (р<0,05). Частота встречаемости гиперемического типа снизилась от 65±3% до 22±1% (р<0,05) и от 23±1% до 22±2% (р<0,05) испытуемых с мезоемическим типом. В возрастных группах лиц женского пола динамика сходная. Сравнительный анализ по тендерному признаку выявил у юношей достоверно высокую частоту встречаемости гипоемического типа и низкую мезоемического и гиперемического типа микроциркуляции. У спортсменов показатель интенсивности микроциркуляции с возрастом снижается, что наиболее характерно при гипоемическом и гиперемическом типах, но при этом эффективность микроциркуляции достоверно возрастает на 79% и на 70% при гиперемическом типе микроциркуляции (р<0,05). У спортсменов с гипоемическим типом микроциркуляции с возрастом показатель интенсивности микроциркуляции принимал тенденцию снижения. В группе подростков его величина не превышает 6,60±0,30 п.е. С переходом к юношескому возрасту показатель ПМ снижается до 4,30±0,67 п.е. У спортсменов 7-12 лет с мезоемическим типом уровень микроциркуляции повышенный и составляет 8,40±0,43 п.е. Затем к 13-16 годам его значение повышается С переходом в группу 17-22 летних спортсменов интенсивность микроциркуляции понижается. Наименьшая возрастная динамика показателя интенсивности микроциркуляции характерна для представителей с гиперемическим типом.

Величина показателя флакса с возрастом изменяется разнонаправлено в зависимости от типа микроциркуляции. Так, наиболее низкий показатель СКО отмечается у детей 7-12 лет и составляет 1,85±0,21 п.е, С переходом в группу подростков его значение несущественно возрастает до 1,91±0,11 п.е. Однако, в 1722 года величина флакса (3,15±0,15 п.е.) становится достоверно выше по сравнению с подростками и детьми (р<0,05).

Близкая по направленности тенденция изменения показателей ПМ и СКО характерна и для спортсменок. У спортсменов улучшается утилизация кислорода, что отражает достоверное снижение показателя сатурации кислорода в трех возрастных группах, независимо от пола и типа микроциркуляции. Максимально высокая утилизация кислорода у спортсменов 17-22 лет с мезоемическим типом и спортсменок 16-21 года с гиперемическим типом. У юношей по сравнению с мальчиками показатель S02 снижается на 42% (р<0,05), у девушек на 13%. По другим типам микроциркуляции интенсивность снижения заметно ниже. Повышенное потребление кислорода у спортсменов согласуется с ростом величины ФПК, который достоверно выше у спортсменов обоего пола с разными типами микроциркуляции по сравнению с не занимающимися спортом. При гипоемическом типе показатель ФПК достоверно увеличивается от 7-12 лет до 1722 лет на 11,3%, при мезоемическом - на 10,7% (р<0,05), а при гиперемическом типе снижается на 9,4%. У спортсменок возрастная динамика роста показателя ФПК разнонаправленная. Спортсмены обоего пола, в отличие от не занимающихся спортом характеризуются повышенным тонусом артериол, метартериол и прекапиллярных сфинктеров. Показатель амплитуды нейрогенных колебаний при гипоемическом типе повышается на 21,2%, а при гиперемическом типе снижается на 216,1% (р<0,01). Среди спортсменок от 7-11 лет до 16-21 года достоверное повышение тонуса прекапиллярных сфинктеров при гипоемическом типе (67,8%) (р<0,05), меньше при мезоемическом типе (3,7%) и не изменяется при гиперемическом типе. В целом, занятия спортом нормализуют тоническое состояние сосудов у спортсменов с «крайними» типами микроциркуляции,

понижая тонус при исходно высоких значениях у спортсменов с гипоемическим типом и повышая при исходно низком тонусе у спортсменов с гиперемическим типом микроциркуляции.

Система микрогемоциркуляции у школьников и студентов из радиоэкологически неблагополучных районов.

Проживание в РЭНР сопровождается достоверным ростом числа испытуемых мужского пола с мезоемическим и гипоемическим типами микроциркуляции и снижение числа лиц с гиперемическим типом. Среди испытуемых мужского пола с мезоемическим типом частота встречаемости достоверно выросла от 13±1,5% в 712 лет до 27±2% у 17-22 летних (р<0,05), с гипоемическим типом от 9±1% до 18±2% (р<0,05) и от 78±4% до 55±2% (р<0,05) снизилось число испытуемых с гиперемическим типом. В возрастных группах лиц женского пола уменьшается количество испытуемых с мезоемическим типом от 50±4% у 7-11 летних до 31 ±2% (р<0,05) среди девушек 16-21 года. Одновременно от 44±5% до 31±3% уменьшается число испытуемых с гиперемическим типом. Число испытуемых с гипоемическим типом микроциркуляции возрастает от 6±2% до 38±1% (р<0,05). Анализ по тендерному признаку выявил достоверно больший процент юношей, по сравнению с девушками, с гиперемическим типом и меньше лиц с мезоемическим и гипоемическим типами микроциркуляции. Среди лиц мужского пола величина ПМ при гипоемическом типе максимально высокая (6,40±0,40 п.е.) у юношей 17-22 лет (Таблица 7).

Таблица 7

Возрастная динамика показателей интенсивности микроциркуляции и флакса

кровотока у лиц мужского и женского пола из РЭНР

Возрастной этап Тип Юноши Девушки

МЦ Пм СКО Пм СКО

Гипо 6,15 1,65* 5,82 1,41*

П1 0,45 0,85 039 0,27

Предпубертатный Мезо ш 9,30 0,72 2,40 1,20 9,44 озз 1,56* 0,26

Гипер 15,59 1,84 15,73 1,84*

ш 0,75 0,23 0,81 0,23

Гипо 4,52 1,60* 3,75 1,00*

т 0,75 0,27 0,62 0,24

Пубертатный Мезо т 8,39 034 2,25 0,40 8,98 0,41 1,61* 0,18

Гипер 14,43 2,07 13,99 1,43*

т 0,46 0,20 0,65 0,18

Гипо 6,40 0,80* 3,34 1,17*

т 0,40 0,20 0,65 0,20

Постпубертатный Мезо т 8,07 0,58 1,50 0,12 9,75 0,53 2,11* 036

Гипер 13,92 1,75 13,13 2,29*

т 1,40 0,34 0,69 0,25

*-достоверные различия (р<0,05)

В тоже время величина флакса с возрастом понижается от максимального значения 1,65±0,85 п.е. у мальчиков 7-12 лет до 1,60±0,27 п.е. у подростков и до минимального значения - 0,80±0,20 п.е. у юношей 17-22 лет. Значения ПМ при мезоемическом типе у испытуемых мужского пола снижаются от 9,30±0,72 п.е. до 8,07±0,58 п.е. Такая же направленность изменений характерна и для показателя флаксмоций. У лиц с гиперемическим типом максимальная величина ПМ характерна для возраста 7-12 лет - 15,59±0,75 п.е. Среди подростков отмечается незначительное понижение до 14,43±0,46 п.е. с дальнейшим уменьшением интенсивности кровотока до 13,92±1,40 п.е. в юношеском возрасте. При этом величина флакса максимальная в группе подростков (2,07±0,20 п.е.). У лиц женского пола с гипоемическим типом величина показателя ПМ также максимальная (5,82±0,39 п.е.) в детском возрасте (Таблица 7). С возрастом показатель ПМ снижается. Показатель флакса максимальный у детей 7-11 лет -1,41±0,27 п.е. и минимальный у подростков - 1,00±0,24 п.е. Показатель интенсивности микрокровотока при мезоемическом типе максимальный в группе девушек 16-21 года. В случае гиперемического типа микроциркуляции максимальный показатель ПМ отмечается в группе девочек 7-11 лет и составляет 15,73±0,81 п.е. В группе подростков его значение понижается до 13,99±0,65 п.е. и минимальная величина ПМ (13,13±0,69 п.е.) отмечается у девушек 16-21 года.

Иная, по сравнению с жителями РЭБР динамика наблюдается по величине показателя СКО, а именно, у лиц мужского пола среднее значение СКО достоверно ниже по сравнению с жителями РЭБР, что свидетельствует о снижении эффективности функционирования системы микроциркуляции (Козлов В.И., 2006; Цехмистренко Т.А., Станишевская Т.Н., 2006; Трибрат Н.С., 2010; Литвин Ф.Б., 2012). При гипоемическом типе у юношей показатель СКО достоверно ниже на 106,3% (р<0,05), при мезоемическом на 59,5%, при гиперемическом типе на 5,7%. У лиц женского пола при гипоемическом типе СКО снижается на 20,1%, а при мезоемическом и гиперемическом повышается на 35,3% и 24,5% соответственно (р<0,05). Для жителей РЭНР независимо от возраста и пола характерны низкие значения показателя сатурации кислорода в смешанной крови микроциркуляторного русла, что указывает на повышенный уровень потребления кислорода тканями в состоянии относительного покоя. От 7-12 лет до 17-22 лет показатель БОг достоверно снижается при гипоемическом типе на 94,9% (р<0,05), при мезоемическом - на 23,0% и повышается на 20,9% при гиперемическом типе микроциркуляции. Среди лиц женского пола минимальные значения показателя БОг характерны для девочек 7-11 лет при всех типах микроциркуляции. С возрастом значение 802 достоверно повышается на 30,3% при мезоемическом и на 46,5% (р<0,05) при гиперемическом типе микроциркуляции. Повышенный уровень обменных процессов в организме жителей РЭНР подтверждается высокими значениями флуоресцентного показателя потребления кислорода тканями, которые достоверно выше по сравнению с данными испытуемых одной возрастной группы из РЭБР. У детей и подростков обоего пола величина ФПК больше по сравнению с лицами юношеского возраста. При гипоемическом типе показатель ФПК к юношескому возрасту достоверно снижается на 13,6% (р<0,01), при мезоемическом - на 15,8% (р<0,01) и на 13,3% (р<0,01) при гиперемическом типе микроциркуляции. У испытуемых женского пола от 7-11 лет до 16-21 года величина ФПК при гипоемическом типе недостоверно снижается на 4,2%, при гиперемическом типе - на 15,6%, (р<0,01), а при мезоемическом типе недостоверно

повышается на 5,1%- Обращают внимание максимально высокие значения ФПК у испытуемых мужского пола трех возрастных групп с мезоемическим типом. Среди испытуемых женского пола максимально высокие показатели ФПК у девочек 7-11 гиперемическим типом и девочек-подростков с гипоемическим и

лет с

мезоемическим типом микроциркуляции. У жителей РЭНР повышенный тонус артериол и прекапиллярных сфинктеров, усиливающийся к юношескому возрасту (Таблица 8). В частности амплитуда вазомоторных колебаний при гипоемическом типе снижается на 10,4%, при мезоемическом - на 46,8% (р<0,05) и на 10,5% при гиперемическом типе микроциркуляции. У лиц женского пола возрастная динамика функциональной активности гладкомышечных клеток прекапиллярных сфинктеров совпадает с юношами. Так, от 7-11 лет до 16-21 года при гипоемическом типе тонус прекапиллярных сфинктеров повышается на 5,9%, при мезоемическом типе - на 16,4% и на 53,4% (р<0,05) при гиперемическом типе микроциркуляции. Показатель амплитуды нейрогенных колебаний при гипоемическом типе с возрастом повышается на 24,1%, при мезоемическом - на 11,7% и снижается на 14,8% при гиперемическом типе. Вклад пассивных механизмов с возрастом снижается у юношей и девушек независимо от типа микроциркуляции.

Таблица 8

Возрастной этап Тип МЦ Э Н М д С ГШ

Предпубертатный Гипо ш Мезо ш Гипер ш 21,12 0,74 14,97* 3,00 15,52 1,43 13,54 435 17,54 3,69 14,65 1,11 10,22 2,10 14,55 4,98 11,77 1,02 7,63 1,91 4,06 1,69 5,43 0,72 3,45 132 2,24 0,77 4,69 0,66 1,29 0,16 1,36 0,23 1,45 0,19

Пубертатный Гипо (П Мезо ш Гипер ш 15,16 1,53 18,60* 1,67 15,37 0,84 12,75 131 17,21 1,45 14,68 0,89 9,80 1,68 10,81 2,05 11,11 1,00 5,46 1,03 3,42 0,68 4,52 036 3,34 0,29 3,06 0,53 4Д6 0,54 1,38 0,12 2,08 0,47 1,53 0,14

Постпуберттный Гипо т Мезо т Гипер т 19,92 1,22 16,52* 2,87 18,85 1,58 18,22 0,20 13,65 1,65 18,58 2,04 9,26 4,84 9,91 2,81 10,65 1,81 3,87 0,47 6,48 3.04 3.05 0,43 6,51 3,79 4,17 0,97 3,58 0,45 2,69 138 1,62 0,43 2,09 0,54

Ь^иоыь Г^ V. і VIIIпіл

♦-достоверные различия (р<0,05)

Возрастные особенности системы микроциркуляции у школьников и студентов из радиоэкологически неблагополучных районов при занятиях

спортом.

Среди спортсменов отмечается достоверный рост испытуемых мужского пола гиперемическим типом микроциркуляции и снижение лиц с мезоемическим

типом. В возрастных группах спортсменок динамика менее выраженная. Занятия спортом юношей и девушек из РЭНР сопровождаются повышением показателя ПМ к юношескому возрасту. Достоверных различий по ПМ у испытуемых с разными типами микроциркуляции между спортсменами из разных мест проживания не обнаружено. В тоже время показатель флакса у юношей спортсменов из РЭНР с мезоемическим типом достоверно ниже на 117,9%, гиперемическим на 144,2% (р<0,05) по сравнению со спортсменами из РЭБР. У спортсменов мужского пола разного возраста и типа микроциркуляции сохраняется высокий уровень потребления кислорода. Минимально низкое содержание кислорода у мальчиков, подростков и юношей с гипоемическим и мезоемическим типом микроциркуляции, максимальное — у спортсменов с гиперемическим типом микроциркуляции. При систематических занятиях спортом в состоянии относительного покоя снижается уровень обменных процессов, что свидетельствует о профилактике средствами физической культуры радиофобии, которая сопровождается повышенным напряжением симпатического отдела вегетативной нервной системы (Ю.И. Бандажевский, Г.С. Бандажевская 1996; В.Н. Равков, 1997; Ивкина С.С., 1999). У спортсменок трех возрастных групп интенсивность обменных процессов ниже по сравнению с не занимающимися спортом девочками, подростками, девушками. Выявлено снижение ФПК по трем типам микроциркуляции в возрасте 17-22 лет: при гипоемическом типе на 25,0% при гипоемическом типе - на 5,1% и на 1,0% при гиперемическом типе микроциркуляции. У спортсменок с возрастом показатель участия кислорода в окислительно-восстановительных реакциях достоверно повышается при гипоемическом типе на 18,9%, при гиперемическом - на 26,3% (р<0,05). Напротив при мезоемическом типе величина ФПК достоверно снижается на 31,0% (р<0,01). При занятиях спортом у лиц мужского пола изученных возрастных групп и типов микроциркуляции повышается вклад эндотелийзависимого и нейрогенного контуров управления тонусом сосудов. Вклад миогенного фактора регуляции больше у спортсменов с гиперемическим и меньше при гипоемическом и мезоемическом типах микроциркуляции. У спортсменок из РЭНР по сравнению с не занимающимися спортом меньше вклад эндотелийзависимого, нейрогенного факторов регуляции по изученным типам микроциркуляции в предпубертатном, пубертатном и постпубертатном возрасте. Показатель миогенного тонуса прекапиллярных сфинктеров оказался выше у спортсменок 7-11 лет и 12-15 лет и пониженным к 16-21 году.

Функциональный резерв системы микроциркуляции у школьников и студентов из разных радиоэкологических мест проживания и неодинаковым уровнем двигательной активности.

Данные дыхательной пробы свидетельствуют о зависимости уровня реактивности гладкомышечных клеток при моделировании дефицита кровотока от типа микроциркуляции. Среди лиц мужского пола из РЭБР максимально высокий показатель реактивности характерен для мальчиков 7-12 лет с гипоемическим (72,64±4,81%) и мезоемическим (64,80±3,05%) типом микроциркуляции. К 17-22 годам реактивность микрососудов снижается до 42,83±5,52% при гипоемическом и 60,б1±7,42% при мезоемическом типе микроциркуляции. У испытуемых с гиперемическим типом с возрастом реактивность достоверно повышается от 28,33±1,60% до 69,42±6,90% (р<0,01). У испытуемых женского пола при исходно низких по сравнению с лицами мужского пола, значениях реактивности по трем

типам микроциркуляции ее величина достоверно повышается от 7-11 лет до 16-21 года. По данным окклюзионной пробы с возрастом показатель РКК повышается при всех типах микроциркуляции с максимально высоким показателем у лиц с гипоемическим типом. У лиц женского пола величина РКК достоверно повышается от 7-11 лет до 16-21 года на 39% при гипоемическом, на 22% при мезоемическом и на 39% при гиперемическом типе микроциркуляции (р<0,05). У спортсменов из РЭБР по данным дыхательной пробы реактивность выше. С возрастом при гипоемическом типе реактивность снижается на 57% (р<0,05), при мезоемическом типе - повышается на 19% (р<0,05) и не изменяется у спортсменов с гиперемическим типом микроциркуляции. Среди спортсменок с возрастом показатель реактивности достоверно снижается при гипоемическом типе на 48%, при гиперемическом повышается на 41% (р<0,05) и не изменяется при мезоемическом типе микроциркуляции. По данным окклюзионной пробы у спортсменов мужского пола с возрастом показатель РКК при гипоемическом типе максимально повышается на 36% (р<0,05). У лиц с мезоемическим типом от 7-12 лет к 17-22 годам величина РКК достоверно повышается на 27% и на 17% при гиперемическом типе микроциркуляции (р<0.05). У спортсменок возрастная динамика выявила достоверное снижение величины РКК при гипоемическом типе на 37%, при мезоемическом - на 59% и на 23% при гиперемическом типе микроциркуляции. У мальчиков и девочек предпубертатного возраста из РЭНР максимальный уровень реактивности при гипоемическом типе, минимальный у испытуемых с мезоемическим типом. Согласно полученным данным большая реактивность микрососудов характерна для мальчиков с «крайними» типами микроциркуляции. В постпубертатном возрасте отмечается парадоксальная реакция микрососудов на дыхательную пробу, при которой у лиц с гипоемическим и мезоемическим типом показатель реактивности достоверно снижается, а при гиперемическом типе - повышается. Данный факт следует рассматривать как срыв регуляторных механизмов по типу гиперсимпатикотонии в условиях повышенного уровня радиоактивного загрязнения среды обитания (Бандажевский Ю.И., 1989). Особенностью функционального резерва микроциркуляторного русла спортсменов из РЭНР по данным окклюзионной пробы является неизменная величина РКК у лиц мужского пола с мезоемическим типом трех возрастных групп (154,46±12,88% - 155,26±23,15%). У испытуемых с гипоемическим типом от 7-12 лет до 17-22 лет показатель РКК достоверно повышается от 236,80±71,60% до 536,44±75,13% (р<0,05). Наименьшие значения РКК у лиц с гиперемическим типом. У лиц женского пола возрастная динамика показателя РКК близкая к испытуемым мужского пола, но при этом величина РКК выше у девочек 7-11 лет и подростков

12-15 лет с гипоемическим типом, а также у девочек 12-15 лет и девушек 16-21 года с мезоемическим типом микроциркуляции. В ответ на дыхательную пробу реактивность микрососудов с возрастом достоверно повышается по трем типам микроциркуляции. Выявлены особенности реактивности у мальчиков-подростков

13-16 лет. Так, при мезоемическом типе при задержке дыхания преимущественной реакцией на задержку дыхания является расширение сосудов с показателем избыточного кровотока равным -23,39±6,25%. Для лиц с гиперемическим типом характерна высокая констрикторная реакция сосудов (61,50±4,68%) при низком показателе у подростков с гипоемическим типом (36,29±4,80%). Среди спортсменок показатель реакции более сбалансированный. Максимальные

значения характерны для спортсменок с гипоемическим типом трех возрастных групп, а минимальные значения у спортсменок с гиперемическим типом.

ВЫВОДЫ

1. В популяции школьников и студентов независимо от тендерной принадлежности выявлены три типа микроциркуляции: мезоемический, гипоемический и гиперемический. Лица с изученными типами микроциркуляции обладают разным уровнем обменных процессов, функциональным резервом и адаптационными возможностями в условиях разного двигательного режима и особенностей места обитания.

2. Частота встречаемости изученных типов микроциркуляции зависит от уровня двигательной активности и места обитания, но не зависит от пола испытуемых. У жителей из РЭБР доминирует мезоемический тип микроциркуляции. Проживание в РЭНР сопровождается достоверным ростом числа лиц с «крайними» типами: гиперемическим и гипоемическим.

3. Показано, что насыщение крови кислородом и его дальнейшее использование в окислительно-восстановительных реакциях детерминировано условиями проживания. У детей, подростков и юношей обоего пола, проживающих в радиоэкологически неблагополучных регионах показатель утилизации кислорода достоверно выше по сравнению с испытуемыми из радиоэкологически благополучных регионов.

4. Выявлены достоверные различия по сатурации кислорода и его потреблении у испытуемых с разным уровнем двигательного режима. У спортсменов 17-22 лет из РЭБР по сравнению с не спортсменами показатель сатурации кислорода достоверно ниже. У спортсменок 16-21 года показатель S02 достоверно ниже. У спортсменов 17-22 лет из РЭБР по сравнению с не спортсменами показатель ФПК достоверно выше. У спортсменок 16-21 года показатель ФПК недостоверно выше.

5. Установлено, что жители из РЭНР независимо от уровня двигательной активности отличаются низкими величинами сатурации кислорода. В постпубертатном возрасте не выявлено достоверных различий по содержанию кислорода в смешанной крови между спортсменами и не занимающимися спортом. У жителей РЭНР по сравнению с испытуемыми из РЭБР выше показатель ФПК. В частности, у юношей при гипоемическом типе - на 3%; при мезоемическом - на 20% (р<0,05); при гиперемическом - на 13% (р<0,05).

6. Установлено, что наиболее активно обменные процессы протекают у лиц с мезоемическим типом микроциркуляции независимо от возраста, пола и места обитания и у испытуемых с гипоемическим типом из РЭНР как занимающихся спортом так и не спортсменов.

7. Постоянное воздействие низких доз радиации приводит к повышению с возрастом микрососудистого тонуса максимально выраженного у девушек из РЭНР. Среди спортсменов из РЭНР достоверно высокие показатели РКК у испытуемых с гипоемическим типом и спортсменок с мезоемическим типом. Показатель реактивности на дыхательную пробу достоверно выше у юношей и девушек с гипоемическим и мезоемическим типом из РЭБР по сравнению с лицами из РЭНР. Среди спортсменов показатель реактивности достоверно выше у юношей и девушек с гипоемическим и мезоемическим типом из РЭНР по сравнению с лицами из РЭБР.

8. Обнаружены тендерные различия по уровню активности механизмов регуляции микроциркуляции и выраженности обменных процессов. У лиц мужского пола на изученных этапах онтогенеза повышенный уровень обмена кислорода, что обусловлено более высокой слаженностью в работе активных и пассивных механизмов регуляции.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Результаты проведенных исследований могут послужить информационной базой для оценки резервных возможностей организма при повышенном двигательном режиме и радиоэкологически неблагоприятных условиях среди обитания с учетом типа микроциркуляции, в качестве дополнительных критериев в комплексной оценке здоровья. Полученные результаты исследования позволяют использовать их в качестве нормативного материала при индивидуальной и популяционной оценке состояния здоровья школьников и студентов Брянской области, что необходимо в практической работе учителей физической культуры, тренеров, педиатров и вапеологов. Выявленный рост напряженности регуляторных систем организма школьников и студентов в радиоэкологически неблагоприятных условиях среды обитания служит основанием для разработки комплекса медико-биологических и социально-экологических мероприятий, направленных на оптимизацию учебной и спортивной деятельности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки РФ

1. Асямолов П.О. Влияние производных винилимидазола на адаптивные перестройки организм спортсменов при работе в аэробной зоне энергообеспечения / Лебедева С.А., Захаров Н.Е., Асямолов П.О., Бабаниязов Х.Х. // Учёные записки имени П.Ф. Лесгафта, №4(74) 2011. С. -118- 122. (0,31 п/л, личный вклад 10%).

2. Асямолов П.О. Сердечный ритм и система микроциркуляции у лыжников в предсоревновательном периоде спортивной подготовки / Литвин Ф.Б., Аносов И.П., Асямолов П.О., Васильева Г.В., Мартынов C.B., Жигало В.Я. // Вестник Удмуртского университета Биология. Науки о Земле.- 2012-Выпуск 1. -С.67-75. (0,56 п/л, личный вклад 25%).

3. Асямолов П.О. Оценка диффузии кислорода на тканевом уровне при комплексном исследовании микроциркуляции у спортсменов методом ЛДФ-спектрометрии / Литвин Ф.Б., Козлов В.И., Аносов И.П., Асямолов П.О., Жигало В .Я. // Ангиология и сосудистая хирургия,- 2012,- Т.18.-С.81-82. (0,125 п/л, личный вклад 20%).

Работы, опубликованные в других изданиях

4. Асямолов П.О. Особенности реакции микроциркуляторного русла спортсменов разного уровня мастерства на аэробную физическую нагрузку / Гречаник Р.Н., Захаров Н.Е., Асямолов П.О. // Физическая культура и спорт в современных условиях: состояние, проблемы, направления модернизации/ Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Московского государственного областного университета и 65-летию факультета физической культуры/ под общ. ред. д.п.н., проф. Губы В.П. (г. Москва, 13-14 апреля 2011г.). М, 2011. С. 440. (0,06 п/л, личный вклад 30%).

5. Асямолов П.О. Индивидуально типологические особенности адаптации сердечно-сосудистой системы детей, подростков и юношей к малым дозам радиации (по данным вариабельности сердечного ритма) / Литвин Ф.Б., Васильева Г.В., Асямолов П.О.// Сборник материалов V Всероссийского симпозиума с международным участием «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» Симпозиум посвящен 70-летию со дня рождения д.б.н., проф. Н.И. Шлык (г. Ижевск, 26-28 октября 2011) ( 0,31 п/л, личный вклад 30%).

6. Асямолов П.О. Влияние препаратов Родиолы розовой и Левзеи сафлоровидной на обменные процессы в системе микроциркуляции у юных волейболисток / Литвин Ф.Б., Жигало В.Я., Асямолов П.О., Мартынов С.В.// Сборник материалов II Международной научно-практической конференции «Современные средства повышения физической работоспособности спортсменов» (г. Смоленск, 11-12 октября 2012) С.40-44. (0,31 п/л, личный вклад 20%).

7. Асямолов П.О., Сравнительный анализ параметров микроциркуляции у детей и подростков из радиоэкологически неблагоприятных районов Брянской области, в зависимости от уровня двигательной активности / Асямолов П.о., Литвин Ф.Б. //Сборник материалов I Международной заочной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития физической культуры и спорта в современных условиях» (г. Брянск) С. 130-134. (0,31 п/л, личный вклад 80%).

Список сокращений ЛДФ - лазерная доплеровская флоуметрия; ПМ - параметр микроциркуляции; СКО - среднее квадратичное отклонение; РКК- резерв капиллярного кровотока; OK - окклюзионная проба; ДП - дыхательная проба;

РЭБР -радиоэкологически благоприятные районы; РЭНР - радиоэкологически неблагоприятные районы; ФПК - флуоресцентное потребление кислорода; ОТО - оптическая тканевая оксиметрия; П.е. - перфузионная единица; Усл. ед. - условная единица.

Подписано в печать 11.11.13 Формат 60*80 1/16 Печать офсетная Бумага офсетная Усл. п.л. 1,37 Тираж 100 экз. Заказ 374

Отпечатано в ООО «Ладолшр» г. Брянск, ул. Калинина, 81 тел.: (4832) 74-47-86

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Асямолов, Павел Олегович, Брянск

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. академика И.Г. ПЕТРОВСКОГО

На правах рукописи

04201453150

'/иг>

АСЯМОЛОВ Павел Олегович

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОГЕМОЦИРКУЛЯЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА ТКАНЕЙ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

Специальность

03.02.08 -экология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -д.б.н., доц. Литвин Ф.Б.

Брянск - 2013

Содержание

Список сокращений.........................................................................4

Введение.......................................................................................5

Глава 1. Обзор литературы...............................................................13

1.1 Роль системы микроциркуляции в формировании адаптивных возможностей организма................................................................13

1.2 Особенности системы микроциркуляции детей и подростков............16

1.3 Влияние факторов окружающей среды на систему микроциркуляции..........................................................................20

1.4 Оценка реактивности системы микроциркуляции...........................26

Глава 2. Материалы и методы исследования.........................................33

2.1 Характеристика обследуемого контингента....................................33

2.2 Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови у человека................................................................................37

2.3 Оптическая тканевая оксиметрия................................................40

2.4 Функциональные пробы в оценке реактивности микрососудов и резервных возможностей системы микроциркуляции крови...............43

2.5 Методы статистической обработки..............................................44

Глава 3. Результаты исследований.....................................................45

3.1 Система микрогемоциркуляции и ее функциональный резерв у

школьников и студентов из радиоэкологически благополучных районов ... .45 3.2 Возрастные особенности системы микроциркуляции и функционального резерва у школьников и студентов при занятиях спортом из радиоэкологически благополучных районов....................................76

3.3. Система микрогемоциркуляции и ее функциональный резерв у школьников и студентов из радиоэкологически неблагополучных районов ................................................................................................102

3.4. Возрастные особенности системы микроциркуляции и функционального резерва у школьников и студентов при занятиях спортом из

радиоэкологически неблагополучных районов...................................132

2

Глава 4. Обсуждение.....................................................................157

Выводы......................................................................................183

Список литературы.......................................................................186

Список сокращений

ЛДФ - лазерная доплеровская флоуметрия; ПМ - параметр микроциркуляции; СКО - среднее квадратичное отклонение; РКК- резерв капиллярного кровотока; OK - окклюзионная проба; ДП - дыхательная проба;

РЭБР - радиоэкологически благоприятные районы; РЭНР - радиоэкологически неблагоприятные районы; ФПК - флуоресцентное потребление кислорода; ОТО - оптическая тканевая оксиметрия; П.е. -перфузионная единица; Усл. ед. - условная единица.

Введение

Актуальность проблемы. Приоритетной задачей современности

является создание условий для выживания и устойчивого развития

человечества, при котором качество жизни и качество окружающей среды

должны находиться в гармонии (Агаджанян 2000, 2001). Гармония факторов

окружающей среды с организмом человека обеспечивает гомеостаз,

стабилизацию адаптивных регуляторных систем и сохранение здоровья,

тогда как их противоречие ведет к дисбалансу в живой системе (Крикун,

2006). Для более широкого понимания анатомо-физиологической

изменчивости организма важно изучить морфофункциональное состояние

системы микроциркуляции, которая является маркером обменных процессов

в организме. Состояние кровотока в капиллярах и близлежащих кровеносных

сосудах представляет огромный интерес как в теоретическом плане для

понимания механизмов адекватной перфузии, так в практическом

применении для раскрытия индивидуальных особенностей патогенеза

различных нарушений кровообращения (Гайворонский, 2002; Аминов а, 2003;

Азизов, 2005; Козлов, 2006; Tillmanns, 1990; Braverman, 1997; Popel, 2005;

Ellis, 2005; Ту agi, 2009: Toda, 2011). Особенностью микрокровотока является

высокая функциональная изменчивость во времени и пространстве, что

отражает адекватно-приспособительную направленность функционирования

системы микроциркуляции. Внутренняя неоднородность популяции,

обусловленная наличием индивидуальных особенностей организма диктует

поиск путей и подходов, позволяющих увидеть общие закономерности

функционирования системы микроциркуляции при сохраняющемся спектре

индивидуальных различий. Этим требованиям удовлетворяет

индивидуально-типологический подход к оценке морфофункциональных

особенностей человека (Литвин, 2004; Морозов, 2004; Станишевская,

Цехмистренко, 2006; Чуян, 2008; Станишевская, 2009, Асямолов, Литвин,

2011). Функции организма развиваются в тесной взаимосвязи его со средой,

и на каждом возрастном этапе организм совершенствует свои адаптивные

5

реакции (Бутова, 1998; Глазачев, 1998; Безруких, Фарбер, 2000; Бородина, 2000; Казин, 2001; Козлов, 2003; Arciero, 2008; Aletti, 2009).

Онтогенетическое изучение системы микроциркуляции - одно из

перспективных и актуальных направлений в возрастной анатомии и

физиологии, позволяющее раскрыть закономерности формирования

микроциркуляторного русла на разных этапах развития ребенка,

проанализировать его феноменологию и структуру, определить

функциональный резерв и условия эффективной адаптации системы

микроциркуляции к современным условиям социально-экологической среды

(Корсаков, 2006; Литвин, 2006; Цыгановский, 2007; Исупов, 2008; Киричук,

2008; Иванов, 2009; Ito, 2007; Poelmann, 2008; Secomb, 2008; Tuma, 2008;

Sakr, 2011;). Техногенное загрязнение окружающей среды и одна из его

составляющих радионуклиды, попавшие в атмосферу в результате аварии на

Чернобыльской АЭС представляет реальную опасность для роста частоты

отклонений от нормального развития организма человека (Коваленко, 1990;

Тупицын и др., 1994, Басова, 1996; Бурлакова, 1996; Глазачев, 1998;

Старцева, 1998; Михалев, 2001; Стукалова, 2002; Дорощенко, 2003; Литвин,

2004; Булацева, 2005; Золотникова, 2007;). Брянская область является одной

из наиболее пострадавших в Центральном Федеральном округе, от аварии на

Чернобыльской АЭС, где под загрязнением радионуклидами с разным

уровнем радиации находится 2440 км2 территории. Длительное воздействие

малых доз радиации вызывает нарушения в сердечно-сосудистой системе в

целом (Цыб, 1997; Бурлакова, 1999; Ермакова, 2007; Alzen, Benz-Bohm, 2011)

и ее периферического звена - системы микроциркуляции, обеспечивающей

транскапилярный обмен (Поленов, 2008; Mchedlishvili, 2007; Tsoukias, 2007;

Somani, 2010; Su, 2012). Дети - наиболее радиочувствительная часть

населения, особенно в критические периоды роста и развития (Стукалова,

2002; Землянский, 2004; Крикун, 2008; Alzen., 2011). Большое значение для

изучения системы микроциркуляции имеет подход с позиций возрастной

периодизации онтогенеза, учёт особенностей каждого этапа, сенситивных

6

особенностей формирования структуры и функции. Доказано, что организм наиболее уязвим при переходе от одного возрастного периода к другому (Бородина, 2000; Гурова, 2000; Литвин, 2006; Козлов, 2012). Формирование структуры и функции протекает в тесном взаимодействии с действующими на организм факторами внешней и внутренней среды, которые, как правило, оказывают сочетанное влияние дополняя или взаимоисключая эффекторный ответ системы. В последнее время появилось значительное количество работ, посвященных изучению влияния повышенных доз радиации на растущий организм (Бурлакова, 1996, 1999; Глазачев, 1998; Бородина, 2000; Андреева, 2006 Литвин, 2006), а также при комплексном воздействии ксенобиотиков (Михалев, 2001; Цыгановский, 2009; Корсаков, 2012). В тоже время отсутствуют работы по изучению сочетанного влияния малых доз радиации с систематическими физическими нагрузками тренировочной направленности, что определило направление наших исследований.

Цель и задачи исследования Целью работы явилась эколого-физиологическая характеристика системы микроциркуляции и метаболизма кислорода у школьников и студентов с учетом радиоэкологических условий региона проживания и уровня двигательной активности. Задачи исследования:

1. Изучить индивидуально-типологические особенности организации системы микроциркуляции с учетом радиоэкологических условий региона проживания и уровня двигательной активности.

2. Изучить особенности метаболизма кислорода в системе микроциркуляции школьников и студентов с учетом радиоэкологических условий региона проживания и уровня двигательной активности.

3. Определить функциональные резервы системы микроциркуляции и реактивность микрососудов у детей, подростков и юношей с разным

уровнем двигательной активности и проживающих в разных радиоэкологических условиях. 4. Определить тендерные различия микроциркуляции крови метаболизма кислорода с учетом радиоэкологических условий региона проживания и уровня двигательной активности.

Новизна исследования. В Брянской области на обширном материале с

применением современных методов исследования проведен сравнительный

анализ интенсивности микрокровотока, содержания кислорода в смешанной

крови и участия кислорода в окислительно-восстановительных реакциях

системы микроциркуляции у школьников и студентов, проживающих в

районах с различной радиационной нагрузкой и разным двигательным

режимом. Полученные данные свидетельствует о тесной взаимосвязи между

уровнем радиационного загрязнения и основными показателями системы

микроциркуляции изученной популяции детей, подростков и юношей. В

популяции школьников и студентов независимо от тендерной

принадлежности и территории проживания выявлены три типа

микроциркуляции. Мезоемический тип характеризуется уравновешенностью

между показателем утилизации кислорода из крови в ткани, потреблением

кислорода тканями и участием кислорода в окислительно-восстановительных

реакция. Для него характерна сбалансированность нейрогенной, миогенной и

метаболической регуляции микроциркуляции. Гипоемический тип

отличается высоким уровнем утилизации кислорода в ткани, его потребления

тканями и использованием кислорода в окислительно-восстановительных

реакциях. В регуляции микроциркуляции доминируют тонические влияния

симпатического звена регуляции на артериолы и прекапиллярные сфинктеры.

Вклад пассивных механизмов модуляции кровотока минимальный.

Гиперемический тип характеризуется минимальным уровнем утилизации

кислорода, низким содержанием в тканях и невысоким уровнем

окислительно-восстановительных реакций. Среди регуляторных механизмов

отмечается снижение вклада внутреннего контура регуляции при усилении

8

внешних факторов модуляции кровотока. Частота встречаемости микроциркуляторных типов меняется с возрастом, при недостоверных гендерных различиях. Отмечено снижение с возрастом лиц с гиперемическим типом от 46% в предпубертатном возрасте до 51% в пубертатном и 33% в постпубертатном возрасте. Соответственно, с возрастом повышается численность лиц с мезоемическим типом от 40% в предпубертатном, до 42% пубертатном и 61% в постпубертатном возрастном периоде. Наименее часто встречается гипоемический тип - 7%, 14% и 6% в предпубертатном, пубертатном и постпубертатном возрастных периодах соответственно. Впервые установлено, что при систематических занятиях спортом среди спортсменов мужского и женского пола растет число представителей с гиперемическим и гипоемическим типом и снижается число лиц с мезоемическим типом микроциркуляции, впервые установлено, что при систематических физических нагрузках у спортсменов независимо от пола, возраста и типа микроциркуляции статистически ниже показатель сатурации кислорода, что отражает повышение интенсивности его утилизации. Выявлены достоверно высокие показатели использования кислорода на клеточном уровне. Установлено, что повышение адаптивных процессов по доставке кислорода к тканям обеспечивается в результате ослабления тонического влияния симпатического звена на мелкие и крупные артериолы у спортсменов с гипоемическим типом и ослабления влияния парасимпатического отдела при одновременном усилении симпатического воздействия на микрососуды у спортсменов с гиперемическим типом, микроциркуляции. Спортсмены с мезоемическим типом отличаются сбалансированностью изученных параметров и механизмов. Показано, что резерв капиллярного кровотока снижается при переходе от гипоемического к гиперемическому типу микроциркуляции. Занятия спортом снижают повышенную реактивность сосудов микроциркуляторного русла преимущественно в предпубертатном и пубертатном периодах роста и

развития организма. В постпубертатном периоде различия имеют статистически недостоверный уровень значимости.

Установлено, что у школьников и студентов из РЭНР с возрастом повышается число лиц с гипоемическим типом на фоне снижения обследуемых с гиперемическим типом, при незначительных колебаниях лиц с мезоемическим типом микроциркуляции. Установлено, что у жителей из РЭНР наблюдается диспропорция в работе активных механизмов, что отражается на функциональном резерве системы микроциркуляции и реактивности ее звеньев.

Показано, что жители РЭНР характеризуются исходно высоким уровнем обменных процессов.

Установлено, что в условиях проживания на территориях с повышенным уровнем радиационного загрязнения воздействие систематических физических нагрузок усиливает напряженность механизмов регуляции в системе микроциркуляции. Возрастает утилизация кислорода из крови в ткани и активное его использование в образовании энергии на клеточном уровне.

Теоретическая значимость. Полученные новые знания о функциональных возможностях отдельных систем организма дополняют и углубляют теорию общей адаптации и стресса. Данные, полученные в настоящем исследовании, существенно дополняют особенности роста и развития организма детей и подростков в условиях повышенного двигательного режима в сочетании с воздействиями неблагоприятных условий среды обитания. Новые факты и оригинальность использования наряду с методом лазерной допплеровской флоуметрии, метода оптической тканевой оксиметрии и лазерной флуоресцентной диагностики в значительной степени предопределяют теоретическую базу для дальнейших научных исследований в области микроциркуляции.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных

исследований могут послужить информационной базой для оценки

10

резервных возможностей организма при повышенном двигательном режиме и радиоэкологически неблагоприятных условиях среды обитания с учетом типа микроциркуляции, в качестве дополнительных критериев в комплексной оценке здоровья. Полученные результаты исследования позволяют использовать их в качестве нормативного материала при индивидуальной и популяционной оценке состояния здоровья школьников и студентов Брянской области, что необходимо в практической работе учителей физической культуры, тренеров, педиатров и валеологов. Основные положения диссертации используются в учебно-педагогическом процессе на кафедре спортивных дисциплин и кафедре анатомии и зоологии Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, кафедре биологических дисциплин Смоленской академии физической культуры, спорта и туризма. Выявленный рост напряженности регуляторных систем организма школьников и студентов в радиоэкологически неблагоприятных условиях среды обитания служит основанием для разработки комплекса медико-биологических и социально-экологических мероприятий, направленных на оптимизацию учебной и спортивной деятельности.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Использование метода лазерной допплеровской флоуметрии в сочетании с оптической тканевой оксиметрией и лазерной флуоресцентной диагностикой позволило выявить системные преобразования в организме детей, подростков и юношей;

2. Каждый индивидуум имеет индивидуальный «экологический портрет» встроенный в морфогенетические закономерности роста и развития организма и представленный индивидуально-типологическими особенностями системы микроциркуляции. Разная частота встречаемости типов микроциркуляции отражает существование экологической дифференциации детской, подростковой и юношеской популяции;

3. Систематические физические нагрузки по-разному воздействуют на систему микроциркуляции в зависимости от условий обитания;

4. Длительное воздействие малых доз радиации повышает уровень напряженности регуляторных механизмов в системе микроциркуляции;

5. Лазерная допплеровская флоуметрия в сочетании с оптической тканевой оксиметрией и лазерной флуоресцентной диагностикой является об�