Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменения показателей периферической крови и системы кровообращения человека как индикаторы реакции организма на действие экологических факторов

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Изменения показателей периферической крови и системы кровообращения человека как индикаторы реакции организма на действие экологических факторов"

На правах рукописи

□03058Б48

МИРОШНИКОВА Ольга Николаевна

ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ И СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА КАК ИНДИКАТОРЫ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА НА ДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

03 00 16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток 2007

Работа выполнена в лаборатории фармакологии Института биологии моря им А В Жирмунского ДВО РАН

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

Кириллов Олег Иванович

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Бузолева Любовь Степановна

доктор медицинских наук, профессор Косотапов Александр Борисович

Ведущая организация Государственный научный центр РФ — Институт медико-биологических проблем РАН

Защита состоится «24» мая в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212 056 02 при Дальневосточном государственном университете МОН РФ по адресу 690600, г Владивосток, Океанский проспект, 37, Научный м>зей ДВГУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета

Автореферат разослан « ^» /?. /.Z^S^tX 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Ю А Галышева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Загрязнение окружающей среды является основным фактором, определяющим экологический дискомфорт для значительной части населения Российской Федерации (Онищенко, 2006) Помимо измерения степени загрязнения, влияние совокупности неблагоприятных факторов принято оценивать по реакции на них организма человека (Bryant, 2004, Hugentobler, 2006, Салин, Глебовский, 2006, Василенко, Василенко, 2006) Поскольку большинство людей, проживающих в экологически неблагополучных регионах, остаются практически здоровыми, объектом анализа их состояния является хроническое напряжение стрессорных механизмов характеризующее уровень адаптации организма (Баевский и др, 1984) К сожалению, прямые способы измерения стрессорной активации путем определения содержания катехоламинов и кортикостероидов в биологических жидкостях не пригодны для проведения массовых обследований населения Это делает актуальным поиск косвенных подходов к решению данной задачи

Процесс динамичных трансформаций уровня здорового человека описывается схемой, включающей норму (удовлетворительная адаптация) и три донозологических состояния -напряжения, перенапряжения и срыва адаптации (Баевский, Берсенева, 1997) К сожалению, особенность идентификации уровней адаптации здорового человека состоит в том, что приходится оперировать величинами, не выходящими за рамки нормативных значений признаков Логический аппарат такой диагностики строится на категориях и понятиях, которые относятся к математическому выражению степени отклонений, заимствованному из теории информации Заключительным этапом диагностической процедуры в большинстве случаев служит расчет интегральных показателей, позволяющих представить результат в обобщенном виде (Баевский и др , 1984, Автандилов, 1990)

В настоящей работе рассматриваются возможности оценки уровня адаптации организма с помощью обобщенных показателей периферической крови у рабочих горно-химического предприятия "Бор" по производству борной кислоты, расположенного в г Дальнегорске Приморского края, а также у жителей Дальнегорска В качестве таковых используются интегральный коэффициент ухудшения крови (ИКУК) как суммарная величина степени отклонений регистрируемых элементов от исходного уровня (Тихончук и др , 1992) и энтропия лейкоцитарной формулы крови, ЭЛФК (Егорова, Фомин, 1985) Как известно, анализ изменений в периферической крови является наиболее адекватным способом определения реакции организма на загрязнение окружающей среды химическими веществами (Косолапов и др, 1996)

Бор, относящийся к элементам-неметаллам, в больших концентрациях обладает токсическими свойствами (Chapín, Ku 1994, Moseman, 1994, Chapín et al, 1998) В процессе плавки борной кислоты в воздух рабочей зоны выделяется аэрозоль конденсата борного ангидрида Хотя при вдыхании борной кислоты и борного ангидрида в виде паров или аэрозолей случаи острой интоксикации не зарегистрированы (Murray, 1998), бор и его производные обладают резко выраженными кумулятивными свойствами, что позволяет им накапливаться в организме в токсических количествах

Следует отметить, что соотнесение величин интегральных показателей периферической крови с уровнями адаптации организма пока целиком основывается на эмпирических подходах Соответственно, возникает вопрос о степени достоверности результатов, получаемых таким способом В связи с этим нами было проведено сопоставление диагностических заключений, получаемых на основании расчета интегральных показателей периферической крови (ИКУК и ЭЛФК) и интегрального показателя кардиогемодинамики -адаптационного потенциала кровообращения (АПК), который широко используется для оценки уровня адаптации здорового человека (Баевский, Берсенева, 1997, Григорьев, Баевский, 2003, Баранов и др, 2004) Объектом для исследования служили изменения перечисленных показателей при смене уровней адаптации водолазов, работающих на малых и средних глубинах (до 60 м) с использованием для дыхания сжатого воздуха Выбор данной модели был обусловлен тем, что в литературе имеется достаточное количество сведений о характере адаптивной перестройки как кардиогемодинамики (Титков и др, 1992, Holm et al, 1998, Ferraty, Costa, 2001, Delapille et al, 2002), так и периферической крови (Гуляр, Ильин,1990, Barstein et al, 1996, Thorsen, 2001) водолазов

Цель исследования оценить эффективность использования интегральных показателей периферической крови и кардиогемодинамики в качестве индикаторов уровня адаптации человека к действию неблагоприятных факторов окружающей среды

Задачи

1 Исследовать уровень адаптации населения г Дальнегорска Приморского края, в котором расположено горно-химическое предприятие «Бор» по производству борной кислоты, на основании показателей периферической крови

2 Сравнить уровень адаптации жителей Дальнегорска и рабочих горно-химического предприятия «Бор» на основании показателей периферической крови

3 Сравнить уровень адаптации рабочих разных цехов предприятия «Бор»

4 Определить сопоставимость результатов, получаемых с помощью показателей кардиогемодинамики и периферической крови (на примере оценки уровня адаптации водолазов, работающих на малых и средних глубинах с использованием для дыхания сжатого воздуха)

5 Проанализировать взаимосвязи между показателями кардиогемодинамики и периферической крови в механизмах поддержания оптимального уровня адаптации водолазов

Научная новизна Впервые проведена оценка применимости расчета интегральных коэффициентов (ИКУК и ЭЛФК), отражающих взаимосвязи между показателями периферической крови, для определения уровня адаптации человека к загрязнению окружающей среды Установлено, что среди жителей г Дальнегорска Приморского края, где расположено предприятие «Бор» по производству борной кислоты, несмотря на отсутствие существенных изменений в показателях периферической крови, доля лиц, у которых по величине ЭЛФК диагностируется напряжение и перенапряжение адаптационных механизмов, статистически достоверно превышает контрольную группу

Не обнаружено значимых отличий в показателях периферической крови у рабочих предприятия «Бор», непосредственно контактирующих с токсичными производными бора, и других жителей Дальнегорска С другой стороны, расчет ЭЛФК позволил выявить среди рабочих предприятия значительно большее число случаев перенапряжения адаптационных механизмов

Впервые проанализирована степень совпадения диагностических заключений, выводимых на основе расчета энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) и адаптационного потенциала кровообращения (АПК) - интегрального показателя состояния кардиогемодинамики На модели последовательной смены уровней адаптации водолазов в процессе профессиональной деятельности показано, что такое совпадение наблюдается только на этапе адаптивной перестройки кардиогемодинамики к многократному выполнению подводных погружений Вместе с тем, развитие явлений дисбаланса в кардиогемодинамике компенсируется активацией эритроцитарной системы, сопровождаемой снижением величины отклонений в лейкоцитарной формуле крови, что приводит к расхождению вектора дальнейших изменений АПК и ЭЛФК

Постулируется, что, несмотря на относительную достоверность результатов, получаемых с помощью расчета интегральных показателей периферической крови, этот метод может использоваться для выведения предварительных заключений об уровне адаптации человека к загрязнению окружающей среды

Теоретическое и прикладное значение Диссертация расширяет недостаточно разработанные в науке представления о характере изменения взаимосвязей между клеточным составом периферической крови и кардиогемодинамикой в условиях хронического стресса у человека Использование интегральных показателей позволяет выразить полученные результаты в категориях и понятиях теории донозологических состояний, что, в свою очередь, способствует внедрению научных выводов в практику В диссертации приведены доказательства, что расчет энтропии лейкоцитарной формулы крови является простым способом выведения предварительных заключений о напряжении адаптационных механизмов населения, проживающего в зоне экологической опасности Данные о зависимости поэтапной перестройки в клеточном составе периферической крови и кардиогемодинамике от возраста, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ представляют интерес для уточнения режимов труда лиц этой профессии

Положения, выносимые на защиту

1 Интегральные показатели периферической крови содержат информацию о напряжении стрессорных механизмов, которая позволяет идентифицировать процессы, развивающиеся на донозологическом уровне

2 Корреляция между величиной интегральных показателей периферической крови и кардиогемодинамми на разных этапах хронического стресса является относительной, что объясняется нелинейностью изменений в сравниваемых системах

3 Поскольку расчет интегральных показателей периферической крови возможен по данным, зафиксированным в амбулаторных картах обследуемых во время проведения ежегодных медицинских комиссий, он может использоваться для выведения предварительных заключений о динамике изменения уровня адаптации населения, проживающего в экологически неблагополучных регионах, за предыдущие годы

Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены на региональной естественнонаучной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Владивосток, 1997), научно-практической конференции «Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности» (Томск, 2002), конференции по программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» (Москва, 2004), X и XI всероссийских научно-практических конференциях «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2005, 2006), I съезде физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005), ежегодных научных конференциях ИБМ ДВО РАН (Владивосток, 1997,1999,2004,2005,2006)

Публикации По теме диссертации опубликовано 10 работ

Объем и структура работы Диссертация изложена на 132 страницах Работа состоит из введения, 9 глав, выводов, списка литературы (173 источника, в том числе 113 иностранных авторов) и иллюстрирована 31 таблицей и 22 рисунками

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Содержание обзора литературы представляет последовательное изложение сведений о роли кардиогемодинамики и периферической крови в механизмах хронического стресса (раздел 1 2), принципах диагностики донозологических отклонений (раздел 1 3), последствиях влияния на периферическую кровь загрязнения окружающей среды токсичными производными бора (раздел 14) и характере взаимосвязей между изменением показателей кардиогемодинамики и периферической крови в процессе профессиональной деятельности водолазов(раздел 1 5)

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Исследования на лицах, контактирующих с производными бора Проанализированы результаты клинического анализа периферической крови за период с 1990 по 1998 гг у жителей районного центра Дальнегорска, одного из крупных промышленных городов Приморского края Сравнивали показатели крови у рабочих горно-химического предприятия «Бор» (391 человек) и жителей города, не контактирующих с вредными веществами (90 человек)

Результаты клинических анализов крови получены в медсанчасти завода «Бор» Контролем являлись показатели периферической крови у жителей пригородной зоны Владивостока (130 человек) Обследуемыми были мужчины от 18 до 50 лет При медицинском освидетельствовании все они признаны практически здоровыми

Перечень характеристик эритроцитарной системы включал концентрацию гемоглобина в периферической крови (НЬ), число эритроцитов, содержание НЬ в одном эритроците, цветовой показатель и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) Состояние лейкоцитарной системы оценивали по общему количеству лейкоцитов и характеру лейкоцитарной формулы Помимо стандартных показателей, рассчитывали обобщенные характеристики состояния периферической крови водолазов - интегральный коэффициент ухудшения крови (ИКУК) и энтропию лейкоцитарной формулы (ЭЛФК)

Расчет ИКУК проводили по В С Тихончуку и др (1990) Этот интегральный коэффициент отражает в обобщенном виде степень отклонений от нормы показателей крови ИКУК представляет собой величину (О), рассчитываемую по формуле О = ¿¡п ,

где п - количество оцениваемых показателей крови, Ф, йг с1п - преобразованные в безразмерную шкалу (от 0 до 1) параметры, характеризующие степень отклонения каждого из показателей от нормы

Для определения значений преобразованных безразмерных шкал (Л) использовали формулу (Лось, Сердюк, 1977) д„= 1-ехр[-ехр [-0,86 х 1п (уь/(ущуо- Ук\))/ 1п + 2}], где ук - среднее значение показателя, уо -значение показателя в конкретном анализе, V -коэффициент вариации показателя, 102 % В результате отклонениям любого признака от нормы на одну и ту же величину, например 2 0, во всех случаях соответствует одно и то же значение с( В оптимальном состоянии устойчивость системы стремится к 1, поэтому ее ухудшение выражается снижением ИКУК

Энтропию лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) определяли по формуле К Э Шеннона

(1963) Н= - ¿(л,/100) 1с^г(а,/100),

где Н - энтропия системы в отн ед, / = 1, 2 п - число групп специфических лейкоцитов в формуле крови, а, - процентное содержание 1-й группы лейкоцитов в формуле (а< -содержание палочкоядерных нейтрофилов, аг - сегментоядерных нейтрофилоз, аз лимфоцитов, а* - моноцитов, й5 - эозинофилов, %, ав - базофилов, %)

ЭЛФК соответствует относительной энтропии Л, выраженной в процентах Л = (Н/Нтах)х100 % Оптимальная величина ЭЛФК, соотнесенная с нормативным распределением элементов в лейкоцитарной формуле крови, колеблется от 56 до 67 % Диапазон колебаний определяется трехсигмальным разбросом (За)

В соответствие с рекомендациями ВС Тихончука и др(1990), в нашем исследовании величина ЭЛФК была использована для диагностики уровня адаптации организма Вместе с тем, представлялось необходимым выяснить, насколько результаты, полученные с помощью анализа показателей периферической крови, совпадают с другими, прежде всего кардиогемодинамическими методами, которые используются с этой целью

Исследование на водолазах Для вынесения заключения по этому вопросу нами были обработаны индивидуальные карты ежегодных водолазно-медицинских комиссий 148 водолазов гражданских учреждений Владивостока, выполняющих подводные спуски на малых и средних глубинах (до 60 м) с использованием для дыхания сжатого воздуха Возраст водолазов - от 20 до 50 лет Индивидуальные карты получены из архива водолазно-медицинской службы Института биологии моря ДВО РАН Обработке подвергали данные

поликардиографического обследования и результаты клинического анализа крови водолазов Контролем служили 89 лиц других профессий, которые не выполняли подводных погружений

Поликардиография включала запись электрокардиограммы, фонокардиограммы и реограммы аорты Регистрация поликардиограммы была проведена с помощью 6-канального кардиополиграфа П 64-01 Представленная в индивидуальных картах опись поликардиограмм содержала полученные расчетным путем показатели фазовой структуры сердечного цикла, центральной гемодинамики, сократительной функции левого желудочка Из суммы показателей отбирали шесть наиболее информативных признаков, которые использовали в качестве индикаторов основных преобразований, происходящих в кардиогемодинамике водолазов в процессе их профессиональной деятельности В их число вошли частота сердечных сокращений (ЧСС = бО/Я-Я, уд/мин, где Й-Я - длительность сердечного цикла), ударный объем (УО = -480х1С+310хЕ+16,7, мл, где 1С - фаза изометрического сокращения, Е - период изгнания), минутный объем кровообращения (МОК = УОхЧСС, л/мин), общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС = (СрАД-5) х1333х60/МОКхЮОО, дин/с/см5, где СрАД - среднее артериальное давление), расход энергии левым желудочком на продвижение 1 -го литра крови по сосудистому руслу (РЭ = МхЕхЧСС/МОК, Вт/л, где М - мощность левого желудочка) Для найденных показателей рассчитывали должные величины и определяли степень отклонения от них фактических данных (Д %) За норму принимали колебания в рамках -10<Д % <+10 Изменения от 10 до 25 % относили к умеренным, от 25 до 50 % - выраженным, больше 50 % -резким

Интегральным показателем кардиогемодинамики служил адаптационный потенциал кровообращения (Баевский, Берсенева, 1997), который находили по формуле АПК = 0,011 ЧСС+0,014 САД+0,008 ДАД+0,009 вес тела-0,009 рост+0,014 возраст-0,27, где ЧСС - частота сердечных сокращений, САД - систолическое артериальное давление, ДАД - диастолическое артериальное давление

Обработка клинических анализов крови водолазов включала определение тех же параметров, что и у жителей Дальнегорска, в том числе расчет интегральных характеристик -ИКУК и ЭЛФК Оценивали сопряженность изменений АПК и ЭЛФК в зависимости от возраста водолазов, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ

Диагностика донозологических состояний При определении уровней адаптации организма на основании измерения АПК и ЭЛФК использовали классификацию донозологических состояний Р М Баевскогоидр (1984)

Норма Донозологические состояния

Удовлетворител ьная адаптация Напряжение механизмов адаптации Перенапряжение механизмов адаптации Срыв адаптации

Величины АПК, по которым разграничивались указанные состояния, были следующими удовлетворительная адаптация - до 2,6, напряжение - от 2,6 до 3,1, перенапряжение - от 3,1 до 3,5, срыв адаптации - больше 3,5 ед (Баевский, Берсенева, 1997) Соответствующие цифры для ЭЛФК норма - от 56 до 67 %, напряжение - от 67 до 75 %, перенапряжение - больше 75 % (Тихончук и др, 1992) Учитывали частоту совпадений диагностических заключений, выводимых на основании расчета АПК и ЭЛФК

Статистическая обработка результатов Полученные результаты обработаны статистически Достоверность различий между группами устанавливалась по t-критерию Стьюдента, критерию Уилкоксона, методу углового преобразования Фишера Обработка результатов проведена с использованием программы STATGRAPHICS plus for Windows

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЖИТЕЛЕЙ ДАЛЬНЕГОРСКА И ВЛАДИВОСТОКА

Дальнегорск - крупный промышленный центр на северо-востоке Приморского края Существенную роль в загрязнении окружающей среды играют ОАО "Бор", АО "Дальполиметалл", АО "Дальметаллургстрой", а также предприятия пищевой промышленности Основные загрязнители - газообразные выбросы "Бора", ТЭЦ, котельных, пыль датолитовой, силикоопасной руды, взрывчатые газы при наземных взрывах на руднике "Бор" и выхлопные газы автотранспорта Неблагоприятным природным фактором Дальнегорска является то, что предприятия, дорога и жилая зона расположены в узкой и довольно глубокой долине, по которой вредные выбросы в зависимости от ветра "стелются" в западном или восточном направлении

В таблице 1 приведены показатели периферической крови жителей пригородной зоны Владивостока и Дальнегорска Как можно убедиться, содержание НЬ в крови жителей Дальнегорска статистически достоверно меньше, чем у жителей Владивостока Вместе с тем, в лейкоцитарной формуле жителей Дальнегорска наблюдалось статистически значимое увеличение доли палочкоядерных нейтрофилов и снижение количества сегментоядерных нейтрофилов, что приводило к росту индекса сдвига ядра (ИСЯ) Несмотря на статистическую значимость основной части отклонений, средняя величина всех показателей крови у жителей Дальнегорска сохранялась на уровне нормативных значений

Таблица 1

Показатели периферической крови жителей Владивостока и Дальнегорска

Показатель

Владивосток

Дальнегорск

Содержание НЬ в крови, г/л СОЭ, мм/ч

Число лейкоцитов, 109/л

Лейкоцитарная формула, %

Эозииофилы

Нейтрофилы

палочкоядерные

сегментоядерные

Лимфоциты

Моноциты

ИСЯ, оти ед_

п

130-160 2-10 4,0-9,0

130 150+1,1 4,1±0,17 6,2±0Д1

90 146±1,9Н 4,2±0,26 6,2±0,22

0,5-5

2,9±0Д8

3,1±0,28

1,0-6,0 47,0-72,0 19,0-37,0 3,0-11,0 0,03 ±0,002

2,4±0,13 57,3±0,70 34,0±0,66 3,5±0,18 0,04+0,003

4,1+0,29** 51,9+1,41** 32,9± 1,22 7,7±0,49** О.ОВ^Ю.ООб*

Примечание п - число человек в группе НЬ - гемоглобин, СОЭ - скорость оседания эритроцитов, ИСЯ - индекс сдвига ядра (отношение палочкоядерных к сегмегггоядерным неитрофилам) * - Р < 0,05 ** - Р < 0,01

Величина ИКУК у жителей Владивостока составляла 0,97±0,003, Дальнегорска -0,95±0,003 отн ед (Р < 0,01) Снижение ИКУК указывало на увеличение степени отклонений в совокупности показателей периферической крови Энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК), те неопределенности взаимосвязей в биосистеме, напротив увеличивалась Владивосток - 59,6+048, Дальнегорск - 67,7±0,82 % (Р < 0,01)

Анализ распределения ЭЛФК показал, что величина признака, соответствующая норме (от 56 до 67 %) у жителей Владивостока регистрировалась в 94 %, а Дальнегорска - в 48 % случаев (рис 1) Состояние напряжения (от 67 до 75 %) идентифицировалось у 6 % жителей

Рис 1 Распределение жителей Владивостока и Дальнегорска по энтропии

ченкоцитарной формулы

1- норма, 2 - напряжение, 3 - перенапряжение

□ 1 И 2 ОЗ

Владивостока и 33 % жителей Дальнегорска Состояние перенапряжения (больше 75 %) была выявлено только у жителей Дальнегорска -19 %

Таким образом, хотя изменения в периферической крови жителей Дальнегорска осуществлялись в рамках нормативных значений, увеличение ЭЛФК позволяло дифференцировать снижение уровня их адаптации по сравнению с жителями Владивостока

СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЖИТЕЛЕЙ ДАЛЬНЕГОРСКА И РАБОЧИХ ПРЕДПРИЯТИЯ «БОР»

Горно-химическое предприятие «Бор» состоит из цехов по производству борной

кислоты, бората кальция и серной кислоты Токсическими веществами, загрязняющими

воздушную среду предприятия, являются пары борной и серной кислот, а также аэрозоль

борного ангидрида

У рабочих предприятия «Бор» содержание НЬ в крови и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) были выше, чем у остальных жителей Дальнегорска (табл 2)

Таблица 2

Показатели периферической крови у рабочих предприятия «Бор» и жителей Дальнегорска

Показатель

Нормативные величины

Жители Дальнегорска

Рабочие завода _«Бор»_

п 90

Содержание НЬ в крови, г/л 130-160 146±1,9

СОЭ, мм/ч 2-10 4,2±0,26

Число лейкоцитов, 109/л 4,0-9,0 6,2±0,22 Лейкоцитарная формула, %

Эозинофилы 0,5-5 3,1±0,28

Нейтрофилы палочкоядерные 1,0-6,0 4,1±0,29

сегментоядерные 47,0-72,0 51,9±1,41

Лимфоциты 19,0-37,0 32,9±1,22

Моноциты 3,0-11,0 7,7+0,49

ИСЯ, отн ед_0,01-0,05 0,08±0,006

391 151±0,7* 6,3+0,32** 6,5±0,10

3,6±0Д4 5,6±0,20** 50,0±0,52 32,7±0,46 8,1+0,18 0,12±0,005**

Примечание п - число человек в группе, НЬ - гемоглобин, СОЭ - скорость оседания эритроцитов, ИСЯ - индекс сдвига ядра (отношение палочкоядерных к сегментоядерным нейтрофилач) * - Р < 0,05 ** - Р < 0,01

Единственным статистически значимым сдвигом в лейкоцитарной формуле рабочих предприятия «Бор» являлось повышенное содержание палочкоядерных нейтрофилов, что влекло увеличение индекса сдвига ядра (ИСЯ) Несмотря на относительно небольшие изменения в лейкоцитарной формуле, величина ИКУК у рабочих предприятия «Бор» была статистически достоверно меньше, чем у жителей Дальнегорска (0,94±0,02 против 0,95±0,03 отнед, Р <0,05) Параллельно статистически значимый рост испытывала ЭЛФК (71,5±0,36 против 67,7±0,82 %, Р<0,05)

Состояние нормы по величине ЭЛФК диагностировалось у 48 % жителей Дальнегорска и у 28 % рабочих предприятия «Бор» (рис 2) Доля лиц с напряжением адаптации в указанных группах составляла 33 и 41 % (Р>0,05 ), а с перенапряжением - 19 и 31 % (Р<0,05)

Рис 2 Распределение жителей Дальнегорска (контроль) и рабочих предприятия «Бор» по энтропии лейкоцитарной формулы 1- норма, 2 - напряжение, 3 — перенапряжение

Итак, несмотря на отсутствие существенных различий в показателях периферической крови с остальными жителями Дальнегорска, расчет ЭЛФК позволяет выявить у рабочих предприятия «Бор» значительно большее число лиц с напряжением и перенапряжением адаптационных механизмов

СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У РАБОЧИХ РАЗНЫХ ЦЕХОВ ПРЕДПРИЯТИЯ «БОР»

С помощью расчета интегральных показателей крови не удалось установить статистически значимых различий в уровне адаптации лиц, работающих в цехах борной кислоты, бората кальция и серной кислоты Подобным образом степень отклонений ИКУК и ЭЛФК не зависела от возраста рабочих (при градации на классы до 30, 30-40 и больше 40 лет) и стажа работы на предприятии (при градации на классы до 5,5-10,10-15 и больше 15 лет)

ПОКАЗАТЕЛИ КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ВОДОЛАЗОВ В СРАВНЕНИИ С КОНТРОЛЕМ

Как известно, у лиц, систематически выполняющих подводные погружения, в состоянии покоя диагностируется стереотип кровообращения, свойственный повышенной постнагрузке на сердце, которая компенсируется ростом расхода энергии на продвижение крови по сосудистому руслу, развитием изометрической гиперфункции сердца и перестройкой кровообращения по гипокинетическому типу (Титков и др ,1992, Holm et al, 1998, Мирошников, 2005) В нашем исследовании индикатором повышенной постнагрузки на сердце водолазов являлось статистически значимое увеличение общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС), расхода энергии на продвижение 1 л крови (РЭ), изометрической

□ 1

02 аз

Далькегорск

РаЙочне ззеолз

гиперфункции сердца - удлинение интервала изометрического сокращения (1С) в фазовой структуре сердечного цикла, перестройки гемодинамики по гипокинетическому типу - снижение минутного объем кровообращения (МОК) Комплекс перечисленных показателей позволял сохранять внешнюю работу сердца водолазов на уровне контроля Вместе с тем, адаптационный потенциал кровообращения (АПК) у водолазов был выше (2,41+0,039 против 2,13±0,002, Р< 0,01)

Содержание НЬ в крови водолазов было статистически достоверно меньше, чем в контроле, однако оно укладывалось в границы нормативных величин Количество эритроцитов в обеих группах не различалось (табл 3) Соответственно, у водолазов имело место статистически

Таблица 3

Величина показателей красной крови водолазов в сравнении с контрольной группой

Показатель Нормативные величины Контроль Водолазы

п 89 148

Содержание НЬ в крови, г/л 130-160 151+1,2 145+0,95*

Число эритроцитов, 10|2/л 4-5 4,35±0,038 4,38±0,035

Содержанке НЬ в эритроците, пг 26-40 34,7+0,24 33,3±0,23*

Цветовой показатель, отн ед 0,9-1,1 1,05+0,01 0,99+0,01*

СОЭ, мм/ч 4-12 3,8+0,13 4,3±0,19*

Примечание НЬ - гемоглобин, СОЭ - скорость оседания эритроцитов п - число четовек в группе * - Р < 0,05

достоверное уменьшение содержание НЬ в одном эритроците Цветовой показатель также был снижен Эритропения и падение концентрации гемоглобина в крови - один из элементов сложного механизма ограничения поступления кислорода к тканям в условиях повышения его парциального давления в полости легких (Гуляр, Ильин, 1990) Число лейкоцитов в группе водолазов было одинаково с контролем В лейкоцитарной формуле водолазов отмечалось статистически достоверное снижение доли сегментоядерных нейтрофилов без изменения числа палочкоядерных, что приводило к увеличению индекса сдвига ядра (ИСЯ) Доля лимфоцитов и моноцитов увеличивалась (табл 4) Хотя флуктуации отдельных форм лейкоцитов осуществлялись в границах нормативных величин, у водолазов отмечалось снижение ИКУК с 0,97±0,004 до 0,94±0,005 ед (Р<0,05) и увеличение ЭЛФК с 56,6±0,55 до 60,3±0,65 %, Р<0,05)

Таблица 4

Количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула водолазов (%) в сравнении с контрольной группой

Показатечь Нормативные вечичины Контрочь Водолазы

п 89 148

Число лейкоцитов, Ю'/л 4,0-9,0 6,2+0,14 6,0±0,11

Лейкоцитарная формула, %

Эозинофилы 0,5-5 2,4±0,17 2,6±0,16

Нейтрофилы

палочкоядерные 1 0-6,0 2,0±0,17 2,1 ±0,07

сегментоядерные 47,0-72,0 60,5+0,82 54,1±0,75*

Лимфоциты 19,0-37,0 31,8±0,75 37,3±0,69*

Моноциты 3,0-11,0 3,2±0,21 3,8+0,19*

ИСЯ, отн ед 0 01-0 05 0 03±0 002 0,04±0,00Ч*

Примечание п - число водолазов, ИСЯ - индекс сдвига палочкоядерныч к сегментоядерным нейтрофилам) * - Р < 0,05 ядра (соотношение

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ВОДОЛАЗОВ

Судя по величине показателей, принятых нами в качестве индикаторов, формирование повышенной постнагрузки на сердце, сопровождаемой ростом энергии на продвижение крови по сосудистому руслу, происходило в 20-29 лет, развитие изометрической гиперфункции сердца - в 30-39 лет, а перестройка кардиогемодинамики по гипокинетическому типу - в 40-49 лет Существенно далее, что в старшей возрастной группе фактические значения изучаемых показателей переставали соответствовать должным величинам, необходимым для функционирования в изменившейся кардиогемодинамической ситуации

Величина адаптационного потенциала кровообращения у водолазов испытывала возрастной рост 20-29 лет-2,24±0,022 , 30-39 лет - 2,46±0,023 ,40-49 лет- 2,64±0,042 ед

Интересно, что характерное для водолазов снижение концентрации гемоглобина в крови, как и его содержания в одном эритроците, отмечалось только у обследуемых 20-29 лет, тогда как в последующих возрастных группах (30-39 и 40-49 лет) различия с контролем сглаживались Поскольку восстановление концентрации гемоглобина в крови осуществлялось параллельно с развитием несоответствия между фактическими и должными величинами МОК, ОПСС и интервала 1С, оно может рассматриваться в качестве компенсаторной реакции на скрытые нарушения в кардиогемодинамике Подобно концентрации гемоглобина, максимальный сдвиг в лейкоцитарной формуле крови водолазов приходился на возрастные группы 20-29 и 30-39 лет, тогда как в группе 40-49 лет статистическая достоверность различий между контролем и водолазами утрачивалась

В соответствие с подобной динамикой максимальное снижение ИКУК и увеличение ЭЛФК, регистрируемое у водолазов, наблюдалось в группе 20-29 лет, тогда как в последующих возрастных группах степень отклонений обоих коэффициентов от контроля несколько ослабевала Имелось несоответствие между прогрессирующим возрастным увеличением АПК и нелинейным изменением величины ЭЛФК у водолазов

ИЗМЕНЕНИЕ СООТНОШЕНИЙ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ВОДОЛАЗОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОДВОДНОГО СТАЖА

Продолжительность подводного стажа градуировали на четыре группы до 1000,10012000, 2001-3000 и больше 3000 ч Последовательность адаптивной перестройки в кардиогемодинамике и периферической крови в зависимости от продолжительности подводного стажа конструировалась по тому же алгоритму, что и возрастные изменения

Наиболее ранними отклонениями, которые определялись при подводном стаже до 1000 и от 1001 до 2000 ч, были проявления повышенной постнагрузки на сердце и роста расхода энергии на продвижение крови по сосудистому руслу У водолазов с подводным стажем от 2001 до 3000 и больше 3000 ч развивалась изометрическая гиперфункция сердца и происходила перестройка кровообращения по гипокинетическому типу, а кроме того обнаруживалось несоответствие фактических значений изучаемых показателей должным величинам Указанные изменения сопровождались прогрессирующим увеличением АПК контроль - 2,13±0,031, до 1000 ч - 2,36±0,054, 1001-2000 ч - 2,32±0,053, 2001-3000 ч -2,45±0,0В4, больше 3000 ч - 2,73±0,022 ед Во всех случаях разница с контролем была статистически достоверной

У водолазов, имеющих подводный стаж меньше 1000 и от 1001 до 2000 ч, содержание НЬ в крови в состоянии покоя ниже, чем в контроле, однако при более высоких значениях подводного стажа (от 2001 до 3000 и > 3000 ч) оно восстанавливалось (табл 5) Это восстановление, как и при возрастных изменениях, приходилось на период формирования скрытых нарушений в кардиогемодинамике, что подтверждает его компенсаторный характер

Таблица 5

Величина показателей красной крови водолазов в зависимости от продотжительности

подводного стажа

Похазатечь

Контроль

Подводный стаж, часы

< 1000 1001-2000 2001-3000 >3000

43 34 29 42

14211,5* 14112,9* 14912,1 14811,9

4,2910,106 4,2610,105 4,6110,086* 4,4410,064

33,1±0,43* 33,110,56* 32,3+0,57* 33,3+0,41*

1,00+0,014* 0,99+0,019* 0,9710,017* 1,00+0,012*

4 1+0,15 4,510 51 3,9+0,38 4,610,44

Содержание НЬ в крови, г/л

Число эритроцитов, 1012/ч

Содержание НЬ в эритроците, пг Цветовой показа течь, отн ед СОЭ мм/ч

89 151+1,2

4,35+0,03

8

34,710,24

1,0510,01 3,810,13

Примечание п - число четовек в группе, НЬ - гемоглобин, СОЭ - скорость оседания эритроцитов * - Р < 0,05

Изменения в лейкоцитарной формуле, характерные для водолазов, достигали пика в классе 1001 -2000 и 2001 -3000 ч, а затем испытывали тенденцию к снижению (табл 6)

Таблица 6

Количество лейкоццтов и лейкоцитарная формула водолазов в зависимости от продотжительности подводного стажа

Показатель Контроть Подводный стаж, часы

<1000 | 1001-2000 2001-3000 | >3000

п 89 43 34 29 42

Число лейкоцитов, 10% 6,3+0,16 5,8±0,19 6,6±0,41 6,0±0,35 6,0±0,19

Лейкоцитарная формула, %

Эозинофичы 2,3±0,17 2,2±0,25 2,2±0,49 3,6±0,50 2,9±0,35

Нейтрофилы

палочкоядерные 2,1 ±0,17 2,0±0,29 2,5±0,41 1,9±0,30 2,2±0,19

сегментоядерные 61,4±0,75 53,6±1,47* 51,1+2,36* 52,8±2,09* 56,0±1,33*

Лимфоциты 31,2±0,72 38,5±1,31* 39,6±2,21* 37,1±1,59* 35,3±1,29*

Моноциты 3,0±0,24 3,3±0,35 4,5±0,59* 4,9±0,78* 3,4±0,30

ИСЯ, отн ед 0,03±0,003 0,04±0,008 0,05±0,009 0,03±0,006 0,04±0,004

Примечание п - число человек в гр>ппе, ИСЯ - индекс сдвига ядра (отношение палочкоядерных н сегментоядерных неитрофилов) * - Р < 0,05

ИКУК был стабильно снижен во всех классах продолжительности подводного стажа, тогда как увеличение ЭЛФК в соответствие с динамикой отклонений в лейкоцитарной формуле поддерживалось на максимальном уровне в классах 1001-2000 и 2001-3000, после чего величина ЭЛФК снижалась (табл 7)

Таблица 7

Величина интегральных показателен в зависимости от продолжительности подводного стажа

Показатель Контроль Подводный стаж, часы

<1000 1001-2000 2001-3000 >3000

п 89 43 34 29 42

ИКУК, 0,97±0,004 0,93±0,007* 0,95+0,012* 0,94±0,013* 0,94±0,007*

еггн ед

ЭЛФК, % 56,6±0,55 56,6±1 26 63,3+1,48* 62,5+1,59* 59,8±1,12*

Примечание п - число человек в группе, * - Р < 0,05

Это отличало кривую изменения ЭЛФК от роста АПК, который является линейным (рис 3)

АПК ЭЛФК

Рис 3 Адаптационный потенциал кровообращения (АПК) и энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) у водолазов с различной продолжительностью подводного стажа К - контроль * - Р < 0,05

В связи с вышеизложенным представляется интересным сопоставить частоты распределения уровней адаптации в группе водолазов, диагностируемых по АПК и ЭЛФК (табл 8) Как можно убедиться, на диагностической матрице идентификация дозонологических состояний по АПК и ЭЛФК дает близкие результаты Расхождение касается только испытуемых класса больше 3000 ч

Таблица 8

Частоты уровней адаптации водолазов, диагностируемые по величине адаптационного потенциала кровообращения (АПК) и энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК)

Подводный стаж, часы

< 1000 1001-2000 2001-3000 >3000

Частоты, диагностируемые по АПК

Норма 95 92 88 82 50

Напряжение 5 8 12 6 39

Перенапряжение 0 0 0 12 11

Частоты, диагностируемые по ЭЛФК

Норма 95 88 81 82 86

Напряжение 5 12 19 18 11

Перенапряжение 0 0 0 0 Ч

Таким образом, сопоставимость между величиной интегральных показателей на разных этапах хронического стресса является относительной, что объясняется непропорциональностью изменений в сравниваемых системах

ИЗМЕНЕНИЕ СОО ГНОШЕНИЙ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ВОДОЛАЗОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОДВОДНЫХ РАБОТ

Интенсивность подводных работ водолазов разделяли на четыре класса до 100, 101200,201 -300 и больше 300 ч в год

При интенсивности подводных работ до 100 и от 101 до 200 ч в год адаптивная перестройка кардиогемодинамики водолазов ограничивалась признаками повышенной постнагрузки на сердце и увеличенного расхода энергии на продвижение крови по сосудистому руслу, тогда как усиление интенсивности подводных работ (от 201-300 и больше 300 ч в год) сопровождалось развитием изометрической гиперфункции сердца, перестройкой гемодинамики по гипокинетическому типу и выходом фактических значений части признаков за рамки должных величин

Низкое содержание гемоглобина в крови соотносилось с интенсивностью подводных работ меньше 100 и 101-200 ч в год, тогда как при увеличении интенсивности концентрация гемоглобина в крови восстанавливалась Отклонения в лейкоцитарной формуле, как и увеличение ЭЛФК, достигали пика при интенсивности подводных работ 201-300 ч в год, однако в последующем степень изменений снижалась Соответственно, динамика роста АПК и ЭЛФК имела общий характер в классах интенсивности подводных работ меньше 100, 101-200, 201300, но не больше 300 ч в год Подобным образом распределение состояний организм.з, идентифицируемых по АПК и ЭЛФК, на диагностической матрице совпадало только до класса интенсивности подводных работ 201-300 ч в год

Выводы

1 У жителей г Дальнегорска Приморского края, где расположено предприятие по производству борной кислоты, показатели периферической крови находятся в рамках физиологических границ, однако, интегральный коэффициент ухудшения крови (ИКУК) ниже, а энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) выше нормативных значений

2 Доля жителей Дальнегорска, у которых по величине ЭЛФК диагностируется удовлетворительная адаптация, составляет 48, ее напряжение - 33 и перенапряжение - 19 %, тогда как в контроле соответствующие цифры равны 94,6 и 0 %

3 У рабочих предприятия «Бор», непосредственно контактирующих с токсическими производными бора, показатели периферической крови не имеют существенных отличий от показателей крови жителей Дальнегорска, но распределение по уровню адаптации существенно отличается норма - 28, напряжение - 41, перенапряжение - 31 %

4 Расчет ЭЛФК не выявляет различий в уровне адаптации рабочих разных цехов предприятия "Бор", а также ее зависимости от возраста и продолжительности стажа работы на предприятии

5 Совпадение диагностических заключений об уровне адаптации водолазов, получаемых с помощью вычисления энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) и адаптационного потенциала кровообращения (АПК), не является полным

6 При различных вариантах группировки материала (зависимость от возраста, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ) максимальная амплитуда отклонений в показателях периферической крови водолазов, включая гипербарическую анемию, приходится на период адаптивной перестройки в кардиогемодинамике, тогда как развитие дисбаланса в последней сопровождается компенсаторным восстановлением концентрации гемоглобина и снижением степени изменений в лейкоцитарной формуле крови

7 В период адаптивной перестройки в кардиогемодинамике водолазов увеличение АПК и ЭЛФК осуществляется параллельно, тогда как на поздних этапах выявляется расхождение между продолжающим ростом АПК и тенденцией к нормализации ЭЛФК Соответственно, сходные вначале схемы распределения водолазов по уровню адаптации, рассчитанные на основании АПК и ЭЛФК, в дальнейшем перестают совпадать друг с другом

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

1 Драгун (Мирошникова) О Н Изменения периферической крови у лиц, контактирующих с производными бора//Экология человека 2000 №3 С 23-24

2 Мирошников Е Г, Мирошникова О Н , Кириллов О И Возрастная динамика показателей сердечно-сосудистой системы водолазов, работающих на малых и средних глубинах // Военно-медицинский журнал 2006 №4 С 56-59

3 Мирошников ЕГ, Мирошникова ОН, Кириллов О И Показатели красной крови водолазов, работающих на малых и средних глубинах, в зависимости от продолжительности подводного стажа II Экология человека 2006 N911 С 60-62

Работы, опубликованные в материалах региональных, всероссийских, международных конференций

4 Драгун (Мирошникова) О Н Изменения красной крови у водолазов в зависимости от интенсивности подводного труда // Региональная естественнонаучная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Тез докл конференции (3-5 декабря 1997 г, Владивосток) Владивосток Изд-во ДВГУ, 1997 С 97

5 Мирошников Е Г, Мирошникова О Н Содержание гемоглобина и эритроцитов в периферической крови у водолазов // Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности Материалы II международной научно-практической конференции Томск Изд-во ТГУ, 2002 С 108-113

6 Кириллов О И , Мирошников Е Г , Мирошникова О Н , Горькавая А Ю , Тюпелеев П А, Сгребнева М Н , Карпенко А А, Якименко Л В , Картавцева И В , Коробицина К В Исследование механизмов хронического стресса (теоретические и прикладные аспекты) // Фундаментальные науки - медицине Тез докл конференции (2-3 декабря 2004 г, Москва) М «Слово», 2004 С 37-38

7 Мирошникова О Н Влияние подводного стажа на лейкоцитарную формулу периферической крови водолазов // X Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине» Тез докл конференции (26-27 апреля 2005 г, Казань) Казань Изд-во «Меддок», 2005 С 229

8 Кириллов О И , Мирошников Е Г , Мирошникова О Н Горькавая А Ю Исследование хронического стресса у водолазов и студенческой молодежи // Научные труды I Съезда физиологов СНГ (19-23 сентября 2005 г, Сочи, Дагомыс) М Медицина-здоровье, 2005 Т 2 С 231

9 Мирошникова О Н Влияние подводного стажа на показатели красной крови водолазов, работающих на малых и средних глубинах // XI Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине» Тез докл конференции (26-27 апреля 2006 г, Казань) Казань Изд-во ЗАО «Новое знание», 2006 С 216-217

10 Мирошников ЕГ, Мирошникова ОН, Кириллов О И Изменения кардиогемодинамики в процессе профессиональной деятельности водолазов II Исследования в области физико-химической биологии и биотехнологии Тез докл II региональной науч конф, 19-21 декабря 2006 г Владивосток, ДВО РАН 2006 С 125

Подписано в печать 16 04 2007 г Формат 60x90/16 1 уч -изд л ТиражЮОэкз Заказ№68 Отпечатано в типографии издательского центра ФГУП «ТИНРО-Центр» Г Владивосток, ул Западная, 10

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мирошникова, Ольга Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЖИТЕЛЕЙ ВЛАДИВОСТОКА И ДАЛЬНЕГОРСКА.

3.1. Условия наблюдения.

3.2. Показатели периферической крови.

3.3. Интегральные показатели.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменения показателей периферической крови и системы кровообращения человека как индикаторы реакции организма на действие экологических факторов"

Актуальность проблемы. Загрязнение окружающей среды является основным фактором, определяющим экологический дискомфорт для значительной части населения Российской Федерации (Онищенко, 2006). Помимо измерения степени загрязнения, влияние совокупности неблагоприятных факторов принято оценивать по реакции на них организма человека (Bryant, 2004; Hugentobler, 2006; Салин, Глебовский, 2006; Василенко, Василенко, 2006). Поскольку большинство людей, проживающих в экологически неблагополучных регионах, остаются практически здоровыми, объектом анализа их состояния является хроническое напряжение стрессорных механизмов, характеризующее уровень адаптации организма (Баевский и др., 1984). К сожалению, прямые способы измерения стрессорной активации путем определения содержания катехоламинов и кортикостероидов в биологических жидкостях не пригодны для проведения массовых обследований населения. Это делает актуальным поиск косвенных подходов к решению данной задачи.

Процесс динамичных трансформаций уровня здорового человека описывается схемой, включающей норму (удовлетворительная адаптация) и три донозологических состояния - напряжения, перенапряжения и срыва адаптации (Баевский, Берсенева, 1997). К сожалению, особенность идентификации уровней адаптации здорового человека состоит в том, что приходится оперировать величинами, не выходящими за рамки нормативных значений признаков. Логический аппарат такой диагностики строится на категориях и понятиях, которые относятся к математическому выражению степени отклонений, заимствованному из теории информации. Заключительным этапом диагностической процедуры в большинстве случаев служит расчет интегральных показателей, позволяющих представить результат в обобщенном виде (Баевский и др., 1984; Автандилов, 1990).

В настоящей работе рассматриваются возможности оценки уровня адаптации организма с помощью обобщенных показателей периферической крови у рабочих горно-химического предприятия "Бор" по производству борной кислоты, расположенного в г. Дальнегорске Приморского края, а также у жителей Дальнегорска. В качестве таковых используются интегральный коэффициент ухудшения крови (ЖУК) как суммарная величина степени отклонений регистрируемых элементов от исходного уровня (Тихончук и др., 1992) и энтропия лейкоцитарной формулы крови, ЭЛФК (Егорова, Фомин, 1985). Как известно, анализ изменений в периферической крови является наиболее адекватным способом определения реакции организма на загрязнение окружающей среды химическими веществами (Косолапое и др., 1996).

Бор, относящийся к элементам-неметаллам, в больших концентрациях обладает токсическими свойствами (Chapin, Ku 1994; Moseman, 1994; Chapin et al., 1998). В процессе плавки борной кислоты в воздух рабочей зоны выделяется аэрозоль конденсата борного ангидрида. Хотя при вдыхании борной кислоты и борного ангидрида в виде паров или аэрозолей случаи острой интоксикации не зарегистрированы (Murray, 1998), бор и его производные обладают резко выраженными кумулятивными свойствами, что позволяет им накапливаться в организме в токсических количествах.

Следует отметить, что соотнесение величин интегральных показателей периферической крови с уровнями адаптации организма пока целиком основывается на эмпирических подходах. Соответственно, возникает вопрос о степени достоверности результатов, получаемых таким способом. В связи с этим нами было проведено сопоставление диагностических заключений, получаемых на основании расчета интегральных показателей периферической крови (ИКУК и ЭЛФК) и интегрального показателя кардиогемодинамики -адаптационного потенциала кровообращения (АПК), который широко используется для оценки уровня адаптации здорового человека (Баевский, Берсенева, 1997; Григорьев, Баевский, 2003; Баранов и др., 2004). Объектом для исследования служили изменения перечисленных показателей при смене уровней адаптации водолазов, работающих на малых и средних глубинах (до 60 м) с использованием для дыхания сжатого воздуха. Выбор данной модели был обусловлен тем, что в литературе имеется достаточное количество сведений о характере адаптивной перестройки как кардиогемодинамики (Титков и др., 1992; Holm et al., 1998; Ferraty, Costa, 2001; Delapille et al., 2002), так и периферической крови (Гуляр, Ильин, 1990; Barstein et al., 1996; Thorsen, 2001) водолазов.

Цель исследования: оценить эффективность использования интегральных показателей периферической крови и кардиогемодинамики в качестве индикаторов уровня адаптации человека к действию неблагоприятных факторов окружающей среды.

Задачи:

1. Исследовать уровень адаптации населения г. Дальнегорска Приморского края, в котором расположено горно-химическое предприятие «Бор» по производству борной кислоты, на основании показателей периферической крови.

2. Сравнить уровень адаптации жителей Дальнегорска и рабочих горнохимического предприятия «Бор» на основании показателей периферической крови.

3. Сравнить уровень адаптации рабочих разных цехов предприятия «Бор».

4. Определить сопоставимость результатов, получаемых с помощью показателей кардиогемодинамики и периферической крови (на примере оценки уровня адаптации водолазов, работающих на малых и средних глубинах с использованием для дыхания сжатого воздуха).

5. Проанализировать взаимосвязи между показателями кардиогемодинамики и периферической крови в механизмах поддержания оптимального уровня адаптации водолазов.

Научная новизна. Впервые проведена оценка применимости расчета интегральных коэффициентов (ИКУК и ЭЛФК), отражающих взаимосвязи между показателями периферической крови, для определения уровня адаптации человека к загрязнению окружающей среды. Установлено, что среди жителей г. Дальнегорска Приморского края, где расположено предприятие «Бор» по производству борной кислоты, несмотря на отсутствие существенных изменений в показателях периферической крови, доля лиц, у которых по величине ЭЛФК диагностируется напряжение и перенапряжение адаптационных механизмов, статистически достоверно превышает контрольную группу.

Не обнаружено значимых отличий в показателях периферической крови у рабочих предприятия «Бор», непосредственно контактирующих с токсичными производными бора, и других жителей Дальнегорска. С другой стороны, расчет ЭЛФК позволил выявить среди рабочих предприятия значительно большее число случаев перенапряжения адаптационных механизмов.

Впервые проанализирована степень совпадения диагностических заключений, выводимых на основе расчета энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) и адаптационного потенциала кровообращения (АПК) -интегрального показателя состояния кардиогемодинамики. На модели последовательной смены уровней адаптации водолазов в процессе профессиональной деятельности показано, что такое совпадение наблюдается только на этапе адаптивной перестройки кардиогемодинамики к многократному выполнению подводных погружений. Вместе с тем, развитие явлений дисбаланса в кардиогемодинамике компенсируется активацией эритроцитарной системы, сопровождаемой снижением величины отклонений в лейкоцитарной формуле крови, что приводит ' к расхождению вектора дальнейших изменений АПК и ЭЛФК.

Постулируется, что, несмотря на относительную достоверность результатов, получаемых с помощью расчета интегральных показателей периферической крови, этот метод может использоваться для выведения предварительных заключений об уровне адаптации человека к загрязнению окружающей среды.

Теоретическое и прикладное значение. Диссертация расширяет недостаточно разработанные в науке представления о характере изменения взаимосвязей между клеточным составом периферической крови и кардиогемодинамикой в условиях хронического стресса у человека. Использование интегральных показателей позволяет выразить полученные результаты в категориях и понятиях теории донозологических состояний, что, в свою очередь, способствует внедрению научных выводов в практику. В диссертации приведены доказательства, что расчет энтропии лейкоцитарной формулы крови является простым способом выведения предварительных заключений о напряжении адаптационных механизмов населения, проживающего в зоне экологической опасности. Данные о зависимости поэтапной перестройки в клеточном составе периферической крови и кардиогемодинамике от возраста, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ представляют интерес для уточнения режимов труда лиц этой профессии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Интегральные показатели периферической крови содержат информацию о напряжении стрессорных механизмов, которая позволяет идентифицировать процессы, развивающиеся на донозологическом уровне.

2. Корреляция между величиной интегральных показателей периферической крови и кардиогемодинамики на разных этапах хронического стресса является относительной, что объясняется нелинейностью изменений в сравниваемых системах.

3. Поскольку расчет интегральных показателей периферической крови возможен по данным, зафиксированным в амбулаторных картах обследуемых во время проведения ежегодных медицинских комиссий, он может использоваться для выведения предварительных заключений о динамике изменения уровня адаптации населения, проживающего в экологически неблагополучных регионах, за предыдущие годы.

Апробация работы: Материалы диссертации доложены и обсуждены на региональной естественнонаучной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Владивосток, 1997), научно-практической конференции «Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности» (Томск, 2002), конференции по программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» (Москва, 2004), X и XI всероссийских научно-практических конференциях «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2005, 2006), I съезде физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005), ежегодных научных конференциях ИБМ ДВО РАН (Владивосток, 1997,1999,2004, 2005, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 132 страницах. Работа состоит из введения, 9 глав, выводов, списка литературы (173 источника, в том числе 113 иностранных авторов) и иллюстрирована 31 таблицей и 22 рисунками.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Мирошникова, Ольга Николаевна

ВЫВОДЫ

1. У жителей г. Дальнегорска Приморского края, где расположено предприятие по производству борной кислоты, показатели периферической крови находятся в рамках физиологических границ, однако, интегральный коэффициент ухудшения крови (ИКУК) ниже, а энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) выше нормативных значений.

2. Доля жителей Дальнегорска, у которых по величине ЭЛФК диагностируется удовлетворительная адаптация, составляет 48, ее напряжение - 33 и перенапряжение - 19 %, тогда как в контроле соответствующие цифры равны176, 24 и 0 %.

3. У рабочих предприятия «Бор», непосредственно контактирующих с токсическими производными бора, показатели периферической крови не имеют существенных отличий от показателей крови жителей Дальнегорска, но распределение по уровню адаптации существенно отличается: норма - 28, напряжение -41, перенапряжение -31%.

4. Расчет ЭЛФК не выявляет различий в уровне адаптации рабочих разных цехов предприятия "Бор", а также ее зависимости от возраста и продолжительности стажа работы на предприятии.

5. Совпадение диагностических заключений об уровне адаптации водолазов, получаемых с помощью вычисления энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) и адаптационного потенциала кровообращения (АПК), не является полным.

6. При различных вариантах группировки материала (зависимость от возраста, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ) максимальная амплитуда отклонений в показателях периферической крови водолазов, включая гипербарическую анемию, приходится на период адаптивной перестройки в кардиогемодинамике, тогда как развитие дисбаланса в последней сопровождается компенсаторным восстановлением концентрации гемоглобина и снижением степени изменений в лейкоцитарной формуле крови.

7. В период адаптивной перестройки в кардиогемодинамике водолазов увеличение АПК и ЭЛФК осуществляется параллельно, тогда как на поздних этапах выявляется расхождение между продолжающим ростом АПК и тенденцией к нормализации ЭЛФК. Соответственно, сходные вначале схемы распределения водолазов по уровню адаптации, рассчитанные на основании АПК и ЭЛФК, в дальнейшем перестают совпадать друг с другом.

116

9.6. Заключение

Соотношение изменений в кардиогемодинамике и периферической крови водолазов в зависимости от интенсивности подводных работ подчинялось тем же закономерностям, что и при продолжительности подводного стажа.

Формирование повышенной постнагрузки на сердце с компенсаторным увеличением расхода энергии на продвижение крови по сосудистому руслу происходило уже при интенсивности подводных работ меньше 100 ч в год. При нагрузке 101-200 ч в год эти изменения сохранялись без дальнейшего прогрессирования. В случае увеличения интенсивности подводных работ до 201-300 ч в год у водолазов развивалась изометрическая гиперфункция сердца и наблюдалась перестройка гемодинамики по гипокинетическому типу, на этом же этапе фактические значения части признаков выходили за рамки должных величин, что указывало на начало разбалансирования системы. Интенсивность подводных работ больше 300 ч в год характеризовалась усугублением нарушений.

Низкое содержание гемоглобина в крови соотносится с интенсивностью подводных работ меньше 100 и 101-200 ч в год, что соответствует периоду формирования повышенной постнагрузки на сердце и ее компенсации путем увеличения расхода энергии на продвижение крови по сосудистому руслу. Восстановление содержания гемоглобина в крови и повышение количества эритроцитов осуществляется в классах 201-300 и больше 300 ч в год, совпадая с этапом развития изометрической гиперфункции сердца, перестройкой гемодинамики по гипокинетическому типу и появлением симптомов рассогласования в системе.

Отклонения в лейкоцитарной формуле крови, как и увеличение ЭЛФК достигают пика при интенсивности подводных работ 201-300 ч в год, однако в последующем степень изменений снижается. Соответственно, динамика роста АПК и ЭЛФК имеет общий характер в классах интенсивности подводных работ < 100, 101-200, 201-300, но не > 300 ч в год. Подобным образом распределение состояний организма, идентифицируемых по АПК и ЭЛФК, на диагностической матрице совпадает только до класса интенсивности подводных работ 201-300 ч в год.

101

ОБСУЖДЕНИЕ

Современный человек постоянно испытывает на себе влияние антропогенных факторов, что приводит к хроническому напряжению стрессорных механизмов. Это делает актуальным поиск путей оперативной оценки степени наблюдаемого напряжения в условиях массовых обследований населения. К сожалению, прямые способы измерения стрессорной реакции путем определения содержания катехоламинов и кортикостероидов в биологических жидкостях не пригодны для данной цели. Поэтому предложен ряд косвенных подходов, основанных на представлениях об адекватности изменения степени адаптации организма во всех функциональных системах. Методологически решение подобных задач в большинстве случаев оказывается связанным с расчетом интегральных характеристик поэтапной перестройки взаимосвязанных между собой параметров.

Наибольшее распространение для диагностики донозологических состояний получили способы, основанные на выведении интегральных показателей для совокупности кардиогемодинамических характеристик: показателя адаптации ритма сердца (ПАРС) (Баевский и др., 1984) и адаптационного потенциала кровообращения (АПК) (Баевский, Берсенева, 1996). ПАРС объединяет параметры вариационной пульсометрии, периодичности (автокорреляционный анализ) и волновой структуры (спектральный анализ) сердечного ритма, тогда как АПК выводится из минимума антропометрических (возраст, рост, масса тела) и кардиогемодинамических (ЧСС, САД и ДАД) данных. Поскольку стресс является системной реакцией, теоретически, любая другая группа, состоящая из логически обоснованно подобранных признаков, может быть использована для выведения интегральных коэффициентов, отражающих уровень адаптации организма, при этом, как правило, проводится обобщение степени отклонения анализируемых характеристик от нормы (Лось, Сердюк, 1977) или расчет энтропии анализируемого множества (Автандилов, 1990). Совершенно очевидно, что в этом отношении наибольшее внимание привлекает периферическая кровь, которая представляет собой множество, состоящее из эритроцитарных и лейкоцитарных клеток. Методом, основанным на первом принципе, является интегральный коэффициент ухудшения крови, ИКУК (Тихончук и др., 1990), а на втором - энтропия лейкоцитарной формулы крови, ЭЛФК (Егорова, Фомин, 1985).

Обследование населения Дальнегорска. Наиболее простым эмпирическим способом оценки эффективности диагностических методов является сопоставление данных, полученных в экологически благополучных и проблемных регионах. В нашем исследовании это пригородная зона Владивостока и Дальнегорск - крупный районный центр Приморского края с развитой промышленностью. Город расположен вблизи уникального месторождения боросодержащих руд. Одним из градообразующих предприятий Дальнегорска является горно-химический комбинат "Бор" по производству борной кислоты. Соответственно, основную роль в загрязнении атмосферы города играют газообразные выбросы "Бора". Неблагоприятным природным фактором Дальнегорска является расположение в узкой и достаточно глубокой долине.

Как показали наши результаты, содержание НЬ в крови, величина СОЭ и число лимфоцитов в сравниваемых группах не имели статистически достоверных различий. Вместе с тем, в лейкоцитарной формуле жителей Дальнегорска наблюдалось статистически значимое увеличение доли палочкоядерных нейтрофилов и снижение количества сегментоядерных нейтрофилов, что приводило к росту индекса сдвига ядра. Другая особенность лейкоцитарной формулы жителей Дальнегорска заключалась в удвоении доли моноцитов. Приходится, однако, отметить, что все наблюдаемые изменения осуществлялись в рамках нормативных значений, поэтому они могут быть расценены только как проявление тенденции к активации нейтрофильного ростка кроветворения и иммунобиологическому напряжению организма. При медицинском обследовании эти отклонения не были признаны существенными и не подверглись учету.

Несмотря на малозначимость отклонений в показателях периферической крови, величина ИКУК у жителей Дальнегорска оказалась статистически достоверно меньше, чем в контроле. Как было указано в обзоре литературы, уменьшение ИКУК - свидетельство роста степени отклонений совокупности показателей периферической крови (Тихончук и др., 1990). Энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК), напротив, повышалась, что свидетельствовало об ослаблении упорядоченности в системе взаимосвязей между элементами лейкоцитарной формулы (Егорова, Фомин, 1985).

Полученные результаты интересны в двух отношениях. Во-первых, они подтверждают, что расчет ИКУК и ЭЛФК позволяет выявить в системе взаимосвязей между элементами системы достаточно глубокие сдвиги, имеющие неблагоприятный прогностический характер. Во-вторых, даже непрямой контакт с производными бора у населения, проживающего в Дальнегорске, где расположен завод по производству борной кислоты, вызывает изменения величины интегральных показателей крови.

В цехах предприятия "Бор", производящего борную кислоту, из токсических веществ, загрязняющих внешнюю среду, на ряде рабочих мест обнаружены пары борной и серной кислот, а также аэрозоль борной кислоты. Вместе с тем, максимальные концентрации этих кислот были ниже ПДК, за исключением участка упаковки (по данным санитарно-промышленной лаборатории предприятия "Бор").

У рабочих завода "Бор" содержание НЬ в крови и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) были выше, чем у остальных жителей Дальнегорска. В отличие от этого содержание лейкоцитов в обеих группах оказалось одинаковым. Единственным статистически достоверным сдвигом в лейкоцитарной формуле рабочих предприятия «Бор» являлось повышенное содержание палочкоядерных нейтрофилов, что влекло увеличение индекса сдвига ядра.

Несмотря на относительно небольшие изменения в лейкоцитарной формуле, величина ИКУК у рабочих завода «Бор» была статистически достоверно меньше, чем у жителей Дальнегорска. Параллельно статистически значимый рост испытывала ЭЛФК.

Вычисление ЭЛФК как способ диагностики уровня адаптации жителей Дальнегорска. По одной из наиболее распространенных классификаций диапазон донозологических состояний предложено разделять на четыре интервала: норма (удовлетворительная адаптация), напряжение адаптационных механизмов, состояние перенапряжения (неудовлетворительная адаптация), срыв адаптации (Баевский и др., 1984). Считается, что ЭЛФК как показатель упорядоченности взаимосвязей между элементами лейкоцитарной системы является величиной, зависимой от уровня адаптации организма, и, следовательно, с известной долей вероятности может использоваться для диагностики донозологических состояний (Егорова, Фомин, 1985; Тихончук и ДР., 1992).

Вычисление ЭЛФК показало, что величина признака, соответствующая норме, обнаруживается у подавляющего числа жителей пригородной зоны Владивостока и только у половины жителей Дальнегорска. Вместе с тем, по величине ЭЛФК у трети жителей Дальнегорска регистрировалось напряжение механизмов адаптации, а у пятой части - перенапряжение.

У рабочих горно-химического предприятия "Бор" состояние нормы обнаруживалось реже в сравнении с остальными жителями Дальнегорска. Доля лиц среди рабочих с состоянием напряжения адаптации увеличивалась до двух пятых, а с перенапряжением - до трети.

Таким образом, расчет ЭЛФК позволил не только зафиксировать наличие отклонений в системе взаимосвязей между элементами лейкоцитарной формулы крови, но и дифференцировать группы, на которые приходилась разная антропогенная нагрузка. С другой стороны, с помощью расчета интегральных показателей крови не удалось установить статистически значимых различий в уровне адаптации лиц, работающих в цехах по производству борной кислоты, бората кальция и серной кислоты. Подобным образом степень отклонений ИКУК и ЭЛФК не зависела от возраста рабочих (при градации последнего на классы 30 и больше 40 лет) и стажа работы на предприятии (при градации на классы 5,10, 15 и больше 15 лет).

Степень совпадения результатов, получаемых с помощью АПК и ЭЛФК. Приведенные выше результаты служат новым доказательством, что в условиях действия на организм экологически неблагоприятных факторов еще до появления сдвигов, выходящих за рамки нормативных величин, в периферической крови человека удается обнаружить отклонения, которые происходят на уровне информационных процессов, и что степень этих отклонений пропорциональна величине испытываемой нагрузки. С другой стороны, соотнесение этих отклонений с конкретными донозологическими состояниями пока целиком основано на эмпирических подходах. Совершенно очевидно также, что на установление взаимосвязей между изменениями в периферической крови и уровнем адаптации организма уйдут многие годы. В этих условиях промежуточным этапом движения в данном направлении является оценка того, насколько результаты, получаемые на основе расчета интегральных показателей крови, совпадают с применением других, прежде всего, кардиогемодинамических методов.

Кардиогемодинамические методы используются для диагностики донозологических состояний уже полвека и относятся к числу достаточно провереных (Парин, Баевский, 1966). Разработанные вначале для нужд космической физиологии, они прочно вошли в различные области медицины, где требуется определение уровня адаптации организма (Баевский, Берсенева, 1994; Галеев и др., 2002; Григорьев, Баевский, 2003; Московченко, 2004; Сарычев, 2006).

В нашем исследовании вопрос о взаимозависимости показателей периферической крови и кардиогемодинамики решался на основании анализа результатов медицинских комиссий водолазов, работающих на малых и средних глубинах с использованием для дыхания сжатого воздуха. Значительная часть водолазов наблюдалась в течение 30 лет, что позволило сопоставить не только средние значения признаков, но и проследить динамику взаимосвязей в зависимости от возраста, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ.

Суммарная характеристика группы (мужчины в возрасте от 20 до 50 лет) показала, что в процессе профессиональной деятельности у водолазов формируется кардиогемодинамический стереотип повышенной постнагрузки на сердце. Такое заключение соответствует литературным данным (Гуляр, Ильин, 1990; Мирошников, 2005). Было установлено также, что повышенная постнагрузка на сердце компенсируется ростом расхода энергии на продвижение крови по сосудистому руслу, развитием изометрической гиперфункции сердца и перестройкой кровообращения по гипокинетическому типу. Комплекс перечисленных показателей позволял сохранять внешнюю работу сердца водолазов на уровне контроля. Вместе с тем, адаптационный потенциал кровообращения (АПК) как интегральный показатель, характеризующий соотношение антропометрических и кардиогемодинамических данных, у водолазов был статистически достоверно выше, чем в контроле.

Исследование показателей периферической крови позволило выявить у водолазов анемию. Последняя характеризовалась уменьшением содержания гемоглобина в крови водолазов, тогда как количество эритроцитов в обеих группах не различалось. Соответственно, у водолазов определялось статистически достоверное снижение содержание НЬ в одном эритроците. Цветовой показатель также был снижен. В отличие от этого у водолазов отмечалось статистически значимое увеличение СОЭ.

Как известно, при гипербарии наблюдается повышение парциального давления кислорода в полости легких, вследствие чего происходит увеличение его проникновения через альвеолярно-капиллярный барьер. Попадая в сосудистое русло, кислород полностью насыщает гемоглобин эритроцитов, а оставшаяся несвязанной часть кислорода растворяется в плазме крови (Fletcher et al., 1973; Eckenhoff, Hughes, 1984; Гуляр, Ильин, 1990). Поскольку организм не имеет физиологических механизмов регуляции избытка кислорода, адаптация к гипероксии осуществляется путем выключения постоянной гипоксической активации хеморецепторов аортальной и синокаротидной зон, обеспечивающей тонической раздражение дыхательного центра (Гуляр, Ильин, 1990; Thorsen et al., 2001). Результатом является урежение частоты дыхания, снижение объема легочной вентиляции, брадикардия, уменьшение сердечного выброса, сужение сосудов, депонирование части крови (Taylor et al., 1998; Wulff et al., 1989; Macario, Macario, 2000). Эритропения и падение концентрации гемоглобина в крови - один из элементов сложного механизма ограничения поступления кислорода в организм (Fletcher et al., 1973; Гуляр, Ильин, 1990).

Число лейкоцитов в группе водолазов было одинаково с контролем. В лейкоцитарной формуле водолазов отмечалось статистически достоверное снижение доли сегментоядерных нейтрофилов без изменения числа палочкоядерных, что приводило к увеличению индекса сдвига ядра. Доля моноцитов и лимфоцитов увеличивалась.

Полученные результаты указывают на активацию моноцитарного и лимфоцитарного звена гемопоэза, однако, наблюдаемые изменения осуществлялись в рамках нормативных значений и, следовательно, могут оцениваться только как тенденция ожидаемого сдвига. Такая скрытая нестабильность системы нашла отражение в том, что интегральный коэффициент ухудшения крови (ИКУК), являющийся мерой суммы отклонений сравниваемых признаков от средних значений, у водолазов был уменьшен. Параллельно энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) как показатель упорядоченности функционирования системы возросла.

Таким образом, увеличение интегральных показателей периферической крови (ИКУК и ЭЛФК), наблюдаемое у водолазов, соответствует увеличению интегрального показателя системы кровообращения (АПК).

Из изложенного следует, что интегральные характеристики совокупности показателей как кардиогемодинамики, так и периферической крови могут в обобщенном виде отражать степень донозологической реакции человека на изменения окружающей среды. В отношении адаптационного потенциала кровообращения (АПК) это доказывается тем, что его увеличение достаточно четко соответствует обнаружению скрытых нарушений в кардиогемодинамике, проявляющихся в несоответствии фактических значений признаков должным величинам. Подобным образом снижение интегрального коэффициента ухудшения крови (ИКУК) или увеличение энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) соотносятся с уменьшением концентрации гемоглобина в крови, а их восстановление - с нормализацией этого показателя.

Приходится вместе с тем отметить, что если проанализировать процесс в динамике, то параллелизм в увеличении АПК и ЭЛФК обнаруживается только на стадии позитивной перестройки в сердечно-сосудистой системе, связанной с формированием механизмов, компенсирующих повышенную постнагрузку на сердце. На этапе появления рассогласований в кардиогемодинамике соотношение между АПК и ЭЛФК принимает инвертный характер.Благодаря данному обстоятельству, совпадение диагностических заключений, выводимых на основании вычисления АПК и ЭЛФК, оказывается частичным.

К механизму неполного совпадения диагностических заключений, выводимых на основании вычисления АПК и ЭЛФК Чтобы проанализировать причины, обусловливающие неполноту совпадения результатов, получаемых с помощью вычисления АПК и ЭЛФК, сопоставим динамику изменения каждого из них с флуктуациями содержания гемоглобина в крови.

Как было отмечено выше, зависимость содержания гемоглобина в крови от возраста, продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ выражается двухфазовой кривой. Первая фаза состоит в снижении содержания гемоглобина в крови, вторая - ее нормализации. Умеренное снижение содержания гемоглобина в крови является одним из признаков гипербарической анемии, развивающейся у большинства водолазов в качестве адаптивной реакции на избыточное поступление в организм кислорода (Гуляр, Ильин, 1990). Оно приходится на период, когда у водолазов осуществляется формирование повышенной постнагрузки на сердце, которое компенсируется ростом расхода энергии, затрачиваемой на продвижение крови по сосудистому руслу. Данный интервал соответствует возрастным группам водолазов до 40 лет, продолжительности подводного стажа до 2000 ч и интенсивности подводных работ до 200 ч/год. Механизм последующего восстановления содержания гемоглобина в крови водолазов не известен. В доступной литературе мы не встретили описания этого явления. Из представленного нами материала следует, что восстановление содержания гемоглобина в крови соотносится с этапом развития изометрической гиперфункции сердца и перестройки кровообращения по гипокинетическому типу, а также проявления симптомов рассогласования биосистемы в форме выхода фактических значений большинства показателей за рамки должных величин.

На рисунке 21 дано сопоставление динамики изменений АПК и содержания гемоглобина в крови водолазов в зависимости от продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ. Как можно убедиться, во всех случаях АПК испытывает прогрессирующее увеличение, тогда как изменения содержания гемоглобина в крови носят двухфазный характер. В плане настоящего исследования важно то, что восстановление содержания гемоглобина в крови после длительного снижения осуществляется на фоне продолжающего роста АПК, т.е. не улучшения, а ухудшения состояния кардиогемодинамики.

НЬ АПК

Рис. 21. Содержание гемоглобина в крови (НЬ) и адаптационный потенциал кровообращения (АПК) у водолазов с различной продолжительностью подводного стажа (вверху) и интенсивностью подводных работ (внизу). К - контроль. *-Р <0,05.

Для объяснения данного явления, по-видимому, следует обратиться к концепции эффекторного интеграла, по которой поддержание гомеостаза имеет в своей основе мультипараметрические механизмы, так что рассогласование одной системы оказывается сопряженным с взаимозамещающей активацией другой (Новосельцев, 1978). Если это так, то восстановление содержания гемоглобина в крови на этапе проявления признаков рассогласования в сердечно-сосудистой системе водолазов может рассматриваться как компенсаторный механизм поддержания равновесия О2/СО2 в измененной кардиогемодинамической ситуации.

На рисунке 22 сопоставлены кривые изменения содержания гемоглобина в крови и величины ЭЛФК у водолазов в зависимости от продолжительности подводного стажа и интенсивности подводных работ.

Hb ЭЛФК

200 300 i/тя 200 300 i/щ

Рис. 22. Содержание гемоглобина в крови (НЬ) и энтропия лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК) у водолазов с различной продолжительностью подводного стажа (вверху) и интенсивностью подводных работ (внизу). К - контроль. * - Р < 0,05.

Сопоставляемые кривые в обоих случаях имеют двухфазный характер и инвертны друг другу. ЭЛФК - показатель, отражающий соотношение между различными формами лейкоцитов, однако, в обзоре литературы были приведены данные о том, что между эритроцитарной и лейкоцитарной системами существуют мало изученные пока связи, осуществляемые через секрецию эритропоэтина (Buemi et al., 2002, 2003, 2006). Логично предположить поэтому, что изменения величины ЭЛФК в процессе профессиональной деятельности водолазов содержат информацию о подобном опосредованном влиянии перестройки, происходящей в эритроцитах, на лейкоцитарную систему. Хотя подобный ход рассуждений содержит элемент дискуссионности, он интересен в том отношении, что позволяет рассматривать преобразования, происходящие у водолазов в кардиогемодинамике, эритроцитарной системе и состоянии лейкоцитов, под единым углом зрения.

Итак, не исключено, что характер флуктуаций ЭЛФК в процессе профессиональной деятельности водолазов не просто сопряжен с изменениями содержания гемоглобина, а определяется им. В таком случае причиной нарушения параллелизма между изменениями АПК и ЭЛФК может служить именно редуцирование гипербарической анемии как компенсаторной реакции на появление скрытого дисбаланса в кардиогемодинамике. Более далеко идущий вывод состоит в том, что в результате подобной взаимозамещающей активации изменения в кардиогемодинамике, внешнем дыхании и эритроцитарной системе, образующих функциональный комплекс для поддержания равновесия О2/СО2, должны осуществляться не параллельно, а по собственным алгоритмам, что, по-видимому, и наблюдается в нашем случае. Это, в свою очередь, означает, что интегральные показатели, характеризующие каждую из трех систем, не могут быть адекватны друг другу.

Резюме

Результаты диссертационной работы свидетельствуют, что интегральные показатели периферической крови содержат информацию о напряжении стрессорных механизмов, которое осуществляется на донозологическом уровне. Несмотря на отсутствие отклонений, выходящих за рамки нормативных значений признаков, среди жителей Дальнегорска, относящихся к одному из самых экологически неблагополучных регионов Дальнего Востока, число лиц, у которых регистрируется снижение интегрального коэффициента ухудшения крови (ИКУК) и увеличение энтропии лейкоцитарной формулы крови (ЭЛФК), больше, чем в контрольной группе. В свою очередь, у рабочих горнохимического предприятия "Бор", непосредственно контактирующих с токсичными производными бора, изменение величины интегральных показателей крови выражено значительнее в сравнении с остальными жителями Дальнегорска.

Получены новые доказательства, что вычисление ЭЛФК является достаточно чувствительным методом разделения обследуемых на донозологические группы нормы, напряжения адаптационных механизмов, перенапряжения и срыва адаптации. Вместе с тем, диагностические заключения, выводимые на основании расчета ЭЛФК, только частично совпадают с результатами определения уровня адаптации организма по величине адаптационного потенциала кровообращения (АПК), широко используемого в прикладной физиологии. Предполагается, что расхождение кривых ЭЛФК и АПК в процессе профессиональной деятельности водолазов обусловлены компенсаторным редуцированием гипербарической анемии как реакции на появление скрытых нарушений в кардиогемодинамике. Отсюда вытекает, что в рамках выполнения общей программы по поддержанию необходимого уровня Ог в крови перестройка в кардиогемодинамике и транспортной системе гемоглобина осуществляется по самостоятельным алгоритмам.

Подобный ход рассуждений заставляет с осторожностью относиться к экстраполяции оценок, производимых с помощью интегральных показателей состояния отдельных систем, на целый организм. Тем не менее, в рамках признания этой относительности интегральные показатели кардиогемодинамики и периферической крови можно рассматривать в качестве чувствительных способов регистрации доклинических отклонений, позволяющих производить предварительную рекогносцировку уровня адаптации населения или производственных коллективов, а также наблюдать развитие процессов. Более того, данные о росте, массе тела, уровне ЧСС и артериального кровяного давления, также как о результатах клинического анализа крови, содержатся в амбулаторных картах большинства лечебных учреждений, что делает возможным ретроспективную оценку здоровья населения за предыдущие годы.

114

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мирошникова, Ольга Николаевна, Владивосток

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. М.: Медицина. 1990. 384 с.

2. Альберте Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К., Уотсон Дж.

3. Молекулярная биология клетки. М.: Мир. 1994. С. 147-189.

4. Агаджанян Н.А., Блытов А.В., Батоцыренова Т.Е. Сравнительнаяхарактеристика особенностей реакций организма на воздействие различных экстремальных факторов // Экология человека. 2004, № 2. С. 3-7.

5. Баевский P.M., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ измененийсердечного ритма при стрессе. М.: Наука, 1984. 221 с.

6. Баевский Р. М., Берсенева А.П., Максимов А.Л. Валеология и проблемасамоконтроля здоровья в экологии человека: Учеб.-метод. пособие. Ч. I. Магадан: СВНЦ ДВО РАН. 1996. 55 с.

7. Баевский Р. М., Максимов А.Л., Берсенева А.П. Основы экологическойвалеологии человека. Магадан: СВНЦ ДВО РАН. 2001. 267 с.

8. Балабина Н.М. Роль загрязнения атмосферного воздуха в развитиижелезодефицитной анемии у взрослого городского населения // Гигиена и санитария. 2006, № 6. С. 12-14.

9. Баранов В.М., Баевский P.M., Берсенева А.П., Михайлов В.М. Оценкаадаптационных возможностей организма и задачи повышения эффективности здравоохранения // Экология человека. 2004. № 6. С. 25-29.

10. Галеев А.В., Игишева Л.И., Казин A.M. Вариабельность сердечного ритма уздоровых детей в возрасте 6-16 лет // Физиология человека. 2002. Т. 28, № 4. С. 54-58.

11. Горизонтов П.Д., Протасова Т.Н. Система крови как основа резистентности и адаптации организма // Физиол. журн. 1984. № 3. С. 317-321.

12. Гофмеклер В.А., Беспалько Л.Е., Трусова Л.Н., Камынина Л.Н., Симкина

13. О.А., Мельник Н.П. Изучение эмбриотропного действия пыли борной кислоты при ингаляционной затравке самок белых крыс // Гигиенические аспекты изучения труда и быта на Дальнем Востоке. Владивосток. 1977. Вып. 2. С. 13-15.

14. Григорьев А.И., Баевский P.M. Концепция здоровья и проблема нормы вкосмической медицине. М.: Слово. 2001. 96 с.

15. Гуляр С.А., Ильин В.Н. Современные концепции адаптации организма человекак гипербарии и его реадаптация после декомпрессии // Физиол. журн. Киев. 1990. Т. 36, № 4. С. 105-114.

16. Дегтева Г.Н. Состояние эритрона у жителей северных территорий // Экологиячеловека. 2004. № 6. С. 53-57.

17. Евстропова Г.Н., Гарибджанов В.А., Соколов Г.М., Яхонтов Б.О., КотляровВ.И.

18. Развитие патологии у водолазов в процессе профессиональной деятельности // Индифферентные газы в водолазной практике, биологии и медицине. Материалы Всероссийской конференции (15-16 ноября 1999 г., Москва). М.: фирма «Слово», 2000. С. 53-59.

19. Елисеенко Л.Ф., Миролюбова О.А. Новые подходы к оценке вариабельностисердечного ритма у больных артериальной гипертонией на европейском Севере России // Экология человека. 2006. № 8. С. 15-19.

20. Зинчук В.В. Деформируемость эритроцитов: физиологические аспекты //

21. Успехи физиологических наук. 2001. Т. 32, № 3. С. 66-78.

22. Информационный бюллетень здоровья населения и окружающей среды. 1994.3.С. 1-5.

23. Иванов Ю.В. Специфическое токсическое действие соединений бора //

24. Гигиена и санитария. 1986. № 4. С. 52-54.

25. Иванов К.П. Современные представления о транспорте кислорода из крови вткани // Успехи физиологических наук. 2001. Т. 32, № 4. С. 3-22.

26. Иржак Л.И. Состав и функции крови // Соросовский образовательныйжурнал. 2001. Т.7, № 2. С. 11-19.

27. Жердев Г.М., Гарибджанов В.А. Причины прекращения водолазамипрофессиональной трудовой деятельности // Воен.-мед. журн. 1992. № 3. С. 47-48.

28. Кику П.Ф., Гельцер Б.И. Экологические проблемы здоровья. Владивосток,1. Дальнаука. 2004.228 с.

29. Косолапов А.Б. Здоровье населения Дальнего Востока. Владивосток:1. Дальнаука, 1996. 248 с.

30. Кулешов В.И., Мясников А.А., Назаркин В.Д., Синьков А.П., Сырьева В.Г.,

31. Чернов В.И. Актуальные вопросы профилактики и лечения декомпрессионной болезни легкой степени тяжести // Военно-медицинский журнал. 2002. Т. CCCXXIII, № 4. С. 50-53.

32. Куракин С.А., Заньков А.П. Геологическая служба Приморья (50 лет со дняоснования). Владивосток: Дальнаука, 2000. 159 с.

33. Ланфиер Е.Г., Кампорези Е.М. Дыхание и физическая нагрузка // В:

34. Медицинские проблемы подводных погружений (ред. П.Б. Беннет, Д.Г. Эллиот). М.: Медицина. 1988. С. 80-189.

35. Лесникова Л.Н. Стрессорные изменения физиологических свойств эритроцитови их коррекция с помощью экстракта из туники асцидии пурпурной (Halocynthia aurantium): Автореф. дис. . канд. биол. Наук. Владивосток, 2006.22 с.

36. Лифшиц В.М., Сидельникова В.И. Биохимические анализы в клинике. М.: МИА. 1998. С.168-169.

37. Лось И.П., Сердюк A.M. Определение обобщенного показателя выходабиологического эксперимента по множеству использованных тестов // Врач. дело. 1977. № 6. С. 113-117.

38. Лужников Е.А., Костомарова Л.Г. Острые отравления. М.: Медицина. 1989.1. С. 404.

39. Меерсон Ф.З. Адаптация сердца к большой нагрузке и сердечнаянедостаточность. М.: Наука. 1975.263 с.

40. Мирошников Е.Г. Сердечно-сосудистая система водолазов // Вестник ДВО1. РАН. 2005. № 1. С.83-89.

41. Мищук Н.И., Березовская З.Б. Нарушение деформируемости эритроцитов.

42. Обзор // Анестезиология и реанимация. 1993. № 2. С. 72-77.

43. Московченко О.Н. Интегральная оценка и коррекция донозологическогоадаптивного состояния индивида с помощью компьютерных технологий // Теория и практика физической культуры. 2004. № 11. С. 13-16.

44. Новосельцев В.Н. Теория управления и биосистемы: анализ сохранительныхсвойств. М.: Наука. 1978. 319 с.

45. Отчет о научно-практической работе "Исследование гематологическогостатуса, профилактика и лечение патологии системы крови у рабочих цехов по производству Н3ВО3 и Са3(ВОз)2". Владивосток. 1992. 102 с.

46. Онищенко Г.Г. Социально-гигиенический мониторинг в Российской

47. Федерации: проблемы и задачи // Гигиена и санитария. 2006, № 6. С. 3-7.

48. Отчет отделения АГИС "Здоровье" Дальнегорского центра санитарноэпидемиологического надзора. Дальнегорск. 1998. С. 2-16.

49. Парин В.В., Баевский P.M. Введение в медицинскую кибернетику. М.:1. Медицина. 1966. С. 220.

50. Попов Т.С., Ангелиева Р.А. Гигиеническая оценка химических фактороввнешней среды // Гигиена и санитария. 1979. № 1. С. 78-81.

51. Рауз М.Д., Белингер Н. Эритроциты / Патофизиология крови / Под ред. Ф.Д.

52. Шиффмана. Пер. с англ. М.- СПб.: Изд-во "Бином"-"Невский диалект". 2000. С. 71-101.

53. Розмарин А.Дж. Лейкоциты / Патофизиология крови (Под ред. Ф.Д.

54. Шиффмана). Пер. с англ. М.- СПб.: Изд-во "Бином"-"Невский диалект". 2000. С. 123-142.

55. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клиническиеметоды изучения гемодинамики. Л.: Медицина. 1974. 311 с.

56. Салин Е.Н., Глебовский Р.В. Донозологический контроль в системенаблюдения за состоянием здоровья населения и качеством среды обитания // Гигиена и санитария. 2006. № 1. С. 9-11.

57. Сарычев А.С. Методы оценки степени адаптированности организманефтяников к экстремальным условиям труда в Заполярье // Экология человека. 2006. № 8. С. 62-64.

58. Севрюкова Г.А. Адаптивные изменения функционального состояния и работоспособность студентов в процессе обучения // Гигиена и санитария. № 1. С. 72-74.

59. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М.: Медгиз. 1960. 201 с.

60. Сетко Н.П., Скрипко И.В. Особенности физического развития ипсихофизиологического статуса детей, рожденных от матерей, занятых в газохимическом производстве // Гигиена и санитария. 2006, № 4. С. 65-67.

61. Сичевой В.П., Воскобойников В.Б. Клинико-биохимические показателикрови при экспериментальном запылении борным ангидридом // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1978, № 9. С. 30-33.

62. Солдатова О.Г., Шилов С.Н., Горбачева О. С., Петросян Е.Ю. Анализвариабельности сердечного ритма у лиц с разной поведенческой активностью в условиях г. Красноярска // Экология человека. 2006. № 4. С. 20-22.

63. Тепперман Дж., Тепперман X. Физиология обмена веществ и эндокриннойсистемы. М.: Мир. 1989. С. 237-292.

64. Титков С.И., Уставщиков В.Л., Кругляк А.Е. Отдаленные последствия длительного пребывания человека в гипербарических условиях // Авиакосмич. и экологич. медицина. 1992. Т. 26, № 1. С. 13-15.

65. Тихончук B.C., Ушаков И.Б., Карпов В.Н., Зуев В.Г. Возможностииспользования новых интегральных показателей периферической крови человека // Военно-мед. журн. 1992. № 4. С. 27-31.

66. Трусова Л.Н. Эмбриотропное и гонадотропное действие борсодержащихсоединений // Гигиенические аспекты изучения труда и быта на Дальнем Востоке. Владивосток. 1977. Вып. 2. С. 20-22.

67. Шеннон К.Э. Математическая теория связи // Работы по теории информациии кибернетике. М.: ИЛ. 1963. С.243-332.

68. Эмерсон С.Д. Развитие клеток крови / Патофизиология крови крови (Под ред.

69. Ф.Д. Шиффмана). Пер. с англ. М.- СПб.: Изд-во "Бином"-"Невский диалект". 2000. С. 17-42.

70. Яковлев Г.М., Карлов В.А., Дьяконов М.М., Дикань В.Г. Типы кровообращенияздорового человека: нейрогуморальная регуляция энергетического метаболизма в условиях основного обмена // Физиол. журн. (Киев). 1991.Т. 37, №4. С. 88-104.

71. Andersson J.P., Schagatay Е.К. Arterial oxygen desaturation during apnea in humans //Undersea Hyperb. Med. 1998. Vol. 25, № 1. P. 21-25.

72. Armario A., Gavalda A., Marti J. Comparison of the behavioural and endocrineresponse to forced swimming stress in five inbred strains of rats // Psychoneuroendocrinology. 1995. Vol. 20, № 8. P. 879-890.

73. Asai S., Ohta R., Shirota M., Watanabe G., Taya K. Differential responses of thehypothalamo-pituitary-adrenocortical axis to acute restraint stress in Hatano high- and low-avoidance rats // J. Endocrinol. 2004. Vol. 181, № 3. P. 515520.

74. Balestra С., Germonpre P., Poortmans J.R., Maarroni A. Serum erythropoietinlevels in healthy humans after a short period of normobaric and hyperbaric oxygen breathing: the "normobaric oxygen paradox" // J. Appl. Physiol. 2006. Vol. 100, №2. P. 512-518.

75. Barnard E.E, Weathersby P.K. Blood cell changes in asymptomatic divers //

76. Undersea Biomed Res. 1981. Vol. 8, № 4. P. 187-98.

77. Barshtein G., Bergelson L., Gratton E., Yedgar S. Human red blood cell shape andvolume are changed by physiological levels of hydrostatic pressure // J. Basic. Clin. Physiol. Pharmacol. 1996. Vol. 7, № 4. P. 321-329.

78. BatesT.J., Fish D.R., Hatch T. F. The toxicokinetic model of aerosols // Health

79. Physiol. Vol. 12. P. 173-207.

80. Bearden S.E., Cheuvront S.N., Ring T.A., Haymes E.M. Oxidative stress during a3,5-hour exposure to 120 кРа PO2 in human divers // Undersea Hyperb. Med. 1999. Vol. 26. № 3. P. 159-164.

81. Benedetti S., Lamorgese A., Piersantelli M., Pagliarani S., Benvenuti F., Canestrari

82. F. Oxidative stress and antioxidant status in patients undergoing prolonged exposure to hyperbaric oxygen // Clin. Biochem. 2004. Vol. 37. № 4. P. 312-317.

83. Benestad H.B., Hersleth I.B., Hardersen H., Molvaer O.I. Functional capacity ofneutrophil granulocytes in deep-sea divers // Scand. J. Clin. Lab. Invest. 1990. Vol. 50. № 1. P. 9-18.

84. Bernatova I., Rigatto K.V., Key M.P., Morris M. Stress-induced pressor and corticosterone responses in oxytocin deficient mice // Exp. Physiol. 2004. Vol. 7, № 5. P. 324-329.

85. Biesma D.H., Van de Wiel A., Beguin Y., Kraaijenhagen R.G., Marx JJ.

86. Erythropoietic activity and metabolism in autologous blood donors during recombinant erythropoietin therapy // Eur. J. Clin. Invest. 1994. Vol. 24, № 6. P. 426-432.

87. Bonilla M.A., Gillio A.P., Ruggiero M. Effect of recombination human G-CSF onneutropenia in patient with cougenital agranulocytosis // N. Engl. J. Med. 1989. Vol.320. P. 1574-1581.

88. Bryant S.D. Lead-contaminated drinking waters in the public schools of

89. Philadelphia // J. Toxicol. Clin. Toxicol. 2004. Vol. 42. № 3. P. 287-294.

90. Buemi M., Aloisi C., Cavallaro E., Corica F., Floccari F., Grasso G., Lasco A.,

91. Pettinato G., Ruello A., Sturiale A., Frisina N. Recombinant human erythropoietin (rHuEPO): more than just the correlation of uremic anemia // J. Nephrol. 2002. Vol. 15. № 2. P. 97-103.

92. Buemi M., Cavallaro E., Floccari F., Sturiale A., Aloisi C., Trimarchi M., Grasso

93. G., Corica F., Frisina N. Erythropoietin and the brain: from neurodevelopment to neuroprotection // Clin. Sci. 2002. Vol. 103. № 3. P. 275-282.

94. Buemi M., Cavallaro E., Floccari F., Sturiale A., Aloisi C., Trimarchi M., Grasso

95. G., Corica F., Frisina N. The pleiotropic effects of erythropoietin in the central nervous system // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 2003. Vol. 62. № 3. P. 228-236.

96. Buemi M., Nostro L., Romeo A., Giacobbe M.S., Aloisi C., Sturiale A.,

97. Bolignano D., Allegra A., Grasso G., Frisina N. From the oxygen to the organ protection: erythropoietin as protagonist in internal medicine // Cardiovasc. Hematol. Agents Med. Chem. 2006. Vol. 4. № 4. P. 299-311.

98. Bunker V. W. The role of nutrition in osteoporosis // British J. of biomed.science. 1994. Vol. 51. P. 228-240.

99. Castellini M.A., Castllini J.M., Rivera P.M. Adaptation to pressure in the RBCmetabolism of diving mammals // Сотр. Biochem. Physiol, and Mol. Integr. Physiol. 2001. Vol. 129. № 4. P. 751-757.

100. Chapin R.E., Ku W. W. The reproductive toxicity of boric-acid // Environmentalhealth perspectives. 1994. V. 102. P. 87-91.

101. Coates G., Nahmias C., Thind A. Platelets and leukocytes in the lungs after acutehypobaric hypoxia// J. Appl. Physiol. 1983. Vol. 55, № 5. P. 1536-1541.

102. Craw D., Rufaut C.G., Haffert L., Todd A. Mobilisation and attenuation of boronduring coal mine rehabilitation, Wangaloa, New Zealand // Sci. Total Environ. 2006. Vol. 15, № 2-3. P. 444-455.

103. Delapille P., Verin E., Tourny Chollet C., Pasquis P. Heart rate variation after breathhold diving with different underwater swimming velocities // J. Sports Med. Phys. Fitness. 2002. Vol. 42. № 1. P. 79-82.

104. Di Piero V., Cappagli M., Pastena L., Faralli F., Mainardi G., Di Stani F., Bruti

105. G., Coli A., Lenzi G.L., Ggliardi R. Cerebral effects of hyperbaricoxygen breathing: a CBF SPECT study on professional divers // Eur. J. Neurol. 2002. Vol. 9, №4. P. 419-421.

106. Dronjak S., Jezova D., Kvetnansky R. Different effects of novel stressors onsympathoadrenal system activation in rats exposed to long-term immobilization//Ann. N. Y. Acad. Sci. 2004. Vol. 1018. P.113-123.

107. Eckenhoff R.G., Hughes J.S. Hematologic and hemostatic changes with repetitiveair diving // Aviat. Space Environ. Med. 1984. Vol. 55, № 7. P. 592-597.

108. Endo Y., Sagawa S., Wada F. Change of plasma catecholamine during N2-O2exposure at 3 atm. abs. // Jap. J. Biometeor. 1994. Vol. 31. P. 155.

109. Ersson A., Walles M., Ohlsson K., Ekholm A. Chronic hyperbaric exposureactivates proinflammatory mediators in humans // J. Appl. Physiol. 2002. Vol. 92, № 6. P. 2375-2380.

110. Eshbarch J.W., Egrie J.C., Downing M.R. Correction of the anemia of end stagerenal disease with recombinant human erythropoietin // N. Engl. J. Med. 1987. Vol. 316, № l.P. 73-75.

111. Ferrety G., Costa M. Diversity in adaptation to breath-hold diving in humans //

112. Сотр. Biochem. Physiol, and Mol. Integr. Physiol. 2003. Vol. 136. № l.P. 205-213.

113. Ferrigno M., Ferrety G., Ellis A., Warkander D., Costa M., Cerretelli P., Lundgrem

114. C.E. Cardiovascular changes during deep breath-hold dives in a pressure chamber//J. Appl. Physiol. 1997. Vol. 83. № 4. P. 1282-1290.

115. Fillipov A., Oradd G., Lindblom G., The effect of cholesterol on the lateraldiffusion of phospholipids in oriented bilayers // Biophys. J. 2003. Vol. 84, № 5. P. 3079-3086.

116. Fisher J.W. Erythropoetin: physiology and pharmacology update // Exp. Biol.

117. Med. 2003. Vol. 228, № 1. P. 1-14.

118. Fletcher J.W., Gallagher N.I., Warnecke M.A., Donati R.M. Erythropoiesis andhyperoxia //Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1973. Vol. 144, № 2. P. 569-574.

119. Fliedner T.M., Graessle D., Paulsen C., Reimers K. Structure and function of bonemarrow hemopoiesis: mechanisms of response to ionizing radiation exposure // Cancer Biother. Radiopharm. 2002. Vol. 17. № 4. P. 405-426.

120. Florin-Christensen J.,Suarez C.E., Florin-Christensen M., Wainszelbaum M.,

121. Brown W.C., McElwain T.F., Palmer G.H. A unique phospholipid organization in bovine erythrocyte membranes // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2001 Vol. 3, № 98. P. 7736-7741.

122. Gentile C., La Scala S. Hemodynamic and respiratory changes in athletes duringdeep breath-hold diving // Minerva Anestesiol. 2001. Vol. 67, № 12. P. 875880.

123. Gooden B.A. Mechanism of the human diving response // Integr. Physiol. Behav. Sci.1994. Vol. 29, № l.P.6-16.

124. Gunga H.C., Kirsch K., Baartz F., Maillet A., Gharib C., Nalishiti W., Rich I.,

125. Rocker L. Erythropoetin under real and simulated microgravity conditions in humans //J. Appl. Physiol. 1996. Vol. 81, № 2. P. 761-773.

126. Hirayanagi K., Nakabayashi K., Okonogi K., Ohiwa H. Autonomic nervous activity and stress hormones induced by hyperbaric saturation diving // Undersea Hyperb. Med. 2003. Vol.30, № 1. P. 47-55.

127. Hofso D., Ulvik R.J., Segadal K., Hope A., Thorsen E. Changes in erythropoietinand haemoglobin concentration in response to saturation diving // Eur. J. Appl. Physiol. 2005. Vol. 95. № 2-3. P. 191-196.

128. Holm В., Schagatay E.K., Kobayashi Т., Masuda A., Ohdaira Т., Honda Y.

129. Cardiovascular change in elderly male breath-hold divers (Ama) and theirsocio-economical background at Chikura in Japan // Appl. Human Sci. 1998. Vol. 17. №5. P. 181-187.

130. Howe P.D. A review of boron effects in the environment // Biol. Trace Elem. Res.1998. Vol. 66, № 1-3. P. 153-166.

131. Hubbard S.A. Comparative toxicology of borates // Biol. Trace Elem. Res. 1998.

132. Vol. 66, № 1-3. P. 343-357.

133. Hugentobler M. Man as the measure of all things: a limiting approach to urban regeneration? // New Solut. 2006. Vol. 16, № 4. P. 395-410.

134. Jones P.P., Davy K. P., Seals D.R. Influence of gender on the sympathetic neuraladjustments to alterations in systemic oxygen levels in humans // Clin. J. Physiol. 1999. Vol. 19. P. 153-160.

135. Johson R.M. Ectacytometry of red cells // Subcell. Biochem. 1994. Vol. 23. P. 161203.

136. Jung K., Stolle W. Behavior of heart rate and incidence of arrhythmia in swimmingand diving // Biotelem. Patient Monit. 1981. Vol. 8, № 4. P. 228-239.

137. Kichuzi Y., Da Q.W., Fujino T. Variation in red blood cell deformability and possible consequences for oxygen transport to tissue // Microvasc. Res. 1994. Vol. 47, №2. P. 222-231.

138. King N., Odom T. W., Sampson H. W., Pardue S. L. Inovo administration ofboron or sodium aluminosilicate alters mineralization in the Turkey // Nutrition research. 1993. V. 13. P. 77-85.

139. Kiss A., Aguilera G. Regulation of the hypothalamic pituitary adrenal axis duringchronic stress: responses to repeated intraperitoneal hypertonic saline injection // Brain Res. 1993. Vol. 630, № 1-2. P. 262-270.

140. Kose K., Yazici C., Cambay N., Ascioglu O., Dogan P. Lipid peroxidation and erythrocyte and antioxidant systems in patients with Behcet's disease // Tohoku J. Exp. Med. 2002. Vol. 197, № 1. P. 9-16.

141. Kuypers F.A. Red cell membrane damage // J. Heart Valve Dis. 1998. Vol. 7, №4. P. 387-395.

142. Kvetnansky R., Micutkova L., Rychkova N., Kubovcakova L., Filipenko M., Sabban

143. E.L., Krizanova 0. Quantitative evaluation of catecholamine enzymes gene expression in adrenal medulla and sympathetic Ganglia of stressed rats // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2004. Vol. 10181. P. 356-369.

144. Labrouche S., Javorschi S., Leroy D., Gbikpi-Benissan G., Freyburger G. Influence of hyperbaric oxygen on leukocyte functions and haemostasis in normal volunteer divers // Thromb. Res. 1999. Vol. 96, № 4. P. 309-315.

145. Lacombe C., Mayeux P. Biology of erythropoietin // Haematologica. 1998. Vol. 83, №8. P. 724-732.

146. Landsberg P.G. Bradycardia during human diving // S. Afr. Med. J. 1975. Vol.49, №15. P. 626-630.

147. Lin Y.C. Applied physiology of diving // Sports Med. 1988. Vol. 5. № 1. P. 41-56.

148. Lin Y.C., Shida K.K. Mechanisms of hyperbaric bradycardia // Clin. J. Physiol. 1988.1. Vol. 31. P. 1-22.

149. Lin Y.C., Shiraki K., Takeuchi H., Mohri M. Cardiovascular deconditioning occursduring a 7-day saturation dive at 31 ATA // Aviat. Space Environ. Med. 1995. Vol. 66. P. 656-660.

150. Lindi C., Montorfano G., Marciani P. Rat erythrocyte susceptibility to lipidperoxidation after chronic ethanol intake // Alcohol. 1998. Vol.16, № 4. P. 311-316.

151. Liu D.Z., Chien S.C., Tseng L.P., Yang C.B. The influence of hyperbaric oxygen onhemorheological parameters in diabetic rats // Biorheology. 2003. Vol. 40, № 6. P. 605-612.

152. Macario E.C., Macario A.J. Stressors, stress and survival: overview // Front

153. Biosci. 2000. Vol. 1, № 5. P. D780-786.

154. Marabotti C., Chiesa F., Scalzini A., Antonelli F., Franchini C., Data P.G. Cardiac and humoral changes induced by recreational scuba diving // Undersea Hyperb. Med. 1999. Vol. 26. № 3. P. 151-158.

155. Marotta F., Safran P., Tajiri H. Improvement of hemorheological abnormalities inalcoholics by an oral antioxidant // Hepatogastroenterol. 2001. Vol. 48, № 38. P. 511-517.

156. Marti O., Gavalda A., Gomez F., Armario A. Direct evidence for chronic stressinduced facilitation of the adrenocorticotropin response to a novel acute stressor //Neuroendocrinology. 1994. Vol. 60, № 1. P. 1-7.

157. Matsuo H., Shinomiya N., Suzuki S. Hyperbaric stress during saturation diving induces lymphocyte subset changes and heat shock protein expression // Undersea Hyperb. Med. 2000. Vol. 27, № 1. P. 37-41.

158. Mccoy H., Kenney M. A., Montgomery C., Irwin A., Williams L., Orrell R.

159. Relation of boron to the composition and mechanical properties of bone // Environmental health perspectives. 1994. V. 102. P. 49-53.

160. Meacham S. L., Taper L. J., Volpe S. L. Effect of boron supplementation on blood and urinary calcium, magnesium, and phosphrus, and urinary boron in athletic and sedentary women // American J. of clinical nutrition. 1995. V. 61. P. 341-345.

161. Moore J.A. An assessment of boric acid and borax using the IEHR Evaluative

162. Process for Assessing Human Developmental and Reprodactive Toxicity of Agents. Expert Scientific Committee // Reprod. Toxicol. 1997. Vol. 11, № l.P. 123-160.

163. Moseman R. F. Chemical disposition of boron in animals and humans // Environmental health perspectives. 1994. V. 102. P. 113-117.

164. Myrray F.J. A human health risk assessment of boron (boric acid and borax) in drinking water // Regul. Toxicol. Pharmacol. 1995. Vol. 22, № 3. P. 221230.

165. Myrray F.J. A comparative review of the pharmacokinetics of boric acid in rodents and humans // Biol. Trace Elem. Res. 1998. Vol. 66, № 1-3. P. 331341.

166. Naghii M. R., Samman S. The role of boron in nutrition and metabolism //

167. Progress in food and nutrition science. 1993. V. 17. P. 331-349.

168. Nakamitsu S., Sagawa S., Miki K., Wada F. et al. Effect of water temperature on diuresis=natriuresis: AVP, ANP and urodilatin during immersion in men // J. Appl. Physiol. 1994. Vol. 77. № 4. P. 1919-1925.

169. Newnham R. E. Essentiality of boron for healthy bones and joints // Environmental health perspectives. 1994. V. 102. P. 83-85.

170. Nielsen F. H. Biochemical and physiological consequences of boron deprivationin humans // Environmental health perspectives. 1994. V. 102. P. 59-63.

171. Niemela O. Aldehyde-protein adducts in the liver as a result of ethanol-induced oxidative stress // Front Biosci. 1999. Vol. 1, № 4. P. D506-513.

172. Oter S., Korkmaz A., Topal Т., Ozcan O., Sadir S., Ozler M., Ogur R., Bilgic H.

173. Correlation between hyperbaric oxygen exposure pressures and oxidative parameters in rat lung, brain and erythrocytes // Clin. Biochem. 2005. Vol. 38, №8. P. 706-711.

174. Paciorek J.A., Rolfsen T. Haematology studies during a 350 metre dive // Scand.

175. J. Haematol. 1986. Vol. 36. № 4. P. 319-327.

176. Paciorek J.A., Onarheim J. Alterations in red blood cell morphology during a 500metre dive // Acta Morphol. Neerl. Scand. 1986. Vol. 24. № 2. P. 111-122.

177. Parmahamsa M., Reddy K.R.,Varadacharyulu N. Changes in composition and properties of erythrocyte membrane in chronic alcoholics // Alcohol Alcohol. 2004. Vol.39, № 2. P.l 10-112.

178. Pecoraro N., Reyes F., Gomez F., Bhargava A., Dallman M.F. Chronic stresspromotes palatable feeding, which reduces signs of stress: feedforward and feedback effects of chronic stress // Endocrinology. 2004. Vol. 145, № 8. P. 3754-3762.

179. Pendergast D.R., Tedesco M., Nawrocki D.M., Fisher N.M. Energetics of underwaterswimming with SCUBA // Med. Sci. Sports Exerc. 1996. Vol. 28, № 5. P. 573-580.

180. Pendleton G. W., Whitworth M. R., Olsen G. H. Accumulation and loss of arsenicand boron, alone and in combination, in mallard ducks // Environmental toxicology and chemistry. 1995. V. 14. P. 1357-1364.

181. Rapoport T.F., Heirich R., Rapoport S.M. The regulatory principles of glyolysis inerythrocytes and time dependent processes // Biochem. J. 1976. Vol. 154. P. 449-452.

182. Rocco M., Antonelli M., Letizia V., Alampi D., Spadetta G., Passariello M., Conti

183. G., Serio P., Gasparetto A. Lipid peroxidation, circulating cytokine and endothelin 1 levels in healthy volunteers undergoing hyperbaric oxygenation// Minerva Anestesiol. 2001. Vol. 67, № 5. P. 393-400.

184. Sagawa S., Miki K., Tajima F., Shiraki K. Cardiovascular responses to upright tilt inman during acute exposure to 3 atm abs air // Undersea Biomed. Res. 1992. Vol. 19, №2. P. 97-106.

185. Shiraki К., Sagawa S., Konda N., Nakayama H., Matsuda M. Properties of redblood cell after multiday exposure to 31 ata // Undersea Biomed. Res. 1983. Vol. 10, №4. P. 349-358.

186. Slade J.B., Hattori Т., Ray C.S., Bove A.A., Cianci P. Pulmonary edema assotiatedwith SCUBA diving: case reports and review // Chest. 2001. Vol. 120. № 5. P. 1686-1694.

187. Smith D.J., Deuster P.A., Ryan C.J., Doubt T.J. Prolonged whole body immersion incold water: hormonal and metabolic changes // Undersea Biomed. Res. 1990. Vol. 17, №2. P. 139-147.

188. Spivak J.L. Erythrocytosis // Hematology: basic principles and practice. NY.:

189. Churchill Livingstone. 1995. P. 484-494.

190. Tabbara L.A. Erythropoetin: biology and clinical application // Arch. Intern. Med.1993. Vol. 153. P. 2. P. 298-304.

191. Tajima F., Sagawa S., Claubaugh J.R., Shiraki K. Renal, endocrine and cardiovascular responses during head-out water immersion in legless men // Aviat. Space Environ. Med. 1999. Vol. 70. № 5. P. 465-470.

192. Taylor W.F., Chen S., Barshtein G., Hyde D.E., Yedgar S. Enhanced aggregabilityof human red blood cells by diving // Undersea Hyperb. Med. 1998. Vol. 25, №3. P. 167-170.

193. Theuri I., Mattle V., Seifert M., Mariani M., Marth C., Weiss G. Dysregulated monocyte iron homeostasis and erythropoietin formation in patients with anemia of chronic disease // Blood. 2006. Vol. 107, № 10. P. 4142-4148.

194. Thom S.R. Effects of hyperoxia on neutrophil adhesion // Undersea Hyperb. Med.2004. Vol. 31, № 1.Р. 123-131.

195. Thorsen E., Haave H., Hofso D., Ulvik R.J. Exposure to hyperoxia in diving and hyperbaric medicine effects on blood cell counts and serum ferritin // Undersea Hyperb. Med. 2001. Vol. 28, № 2. P. 57-62.

196. Wulff H., Wichmann H.E., Pantel K., Loeffler M. A mathematical model oferythropoiesis in mice and rats. Part 3: Suppressed erythropoiesis // Cell Tissue Kinet. 1989. Vol. 22, № 1. P. 51-61.

197. Yamaguchi H., Tanaka H., Obara S. et al. Changes in cardiac rhythm in man duringunderwater submersion and swimming studied by ECG telemetry // Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 1993. Vol. 66, № 1. P. 43-48.

198. Yamauchi K., Tsutsui Y., Sagawa S. et al. Sympathetic nervous and hemodynamicresponses to lower body negative pressure in hyperbaria in men // Am. J. Physiol. Reque. Integr. Сотр. Physiol. 2002. Vol. 282, № 1. P. 38-45.48.

199. Yamazaki F., Shiraki K., Sagawa S. et al. Assesment of cardiac autonomic nervousactivities during heliox exposure at 24 atm. abs. // Aviat. Space Environ. Med. 1998. Vol. 69, № 7. P. 643-646.

200. Yamazaki F., Endo Y., Torii R., Sagawa S., Shiraki K. Continuous monitoring ofchange in hemodilution during water immersion in humans: effect of water temperature // Aviat. Space Environ. Med. 2000. Vol. 71. № 6. P. 632-639.

201. Yoshimura A., Arai K. Physician education: the erythropoietin receptor and signaltransduction // Oncologist. 1996. Vol. 1, № 5. P. 337-339.

202. Zwaal R.F., Schroit A.J. Pathophysiologic implications of membrane phospholipid asymmetry in blood cells // Blood. 1997. Vol. 89, № 4. P. 1121-1132.