6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Основы_медицинской_реабилитологии_Медведев_А_С

Воснове неспецифических и специфических реакций, как считал Ф. З. Меерсон, лежит то, что факторы внешней среды вызывают активные поведенческие реакции организма и интенсивную деятельность его систем, которая, в свою очередь, приводит

кдефициту макроэргических фосфатаз, увеличению потенциала фосфорилирования, активации гликолиза и, в конечном счете,

кувеличению синтеза различных внутриклеточных структур. А это позволяет устранить дефицит АТФ в клетках и расширить набор механизмов, обеспечивающих жизнедеятельность организ­ ма. Все указанные выше адаптационные механизмы сочетаются с многочисленными другими адаптивными реакциями, направленными на обеспечение и поддержание энергетических, плас­ тических и информационных потоков в организме.

Врезультате внутренней или внешней работы организма в за­ висимости от величины нагрузки, степени тренированности гомеостатических механизмов, его структурно-функциональных и энергетических резервов может наступать состояние невозмож­ ности продолжать работу на заданном уровне активности. Раз-

вивается так называемое антропоэкологическое утомление –

обратимое состояние организма с истощением ресурсов тех или иных регуляторных гомеостатических систем. Утомление может быть острым или хроническим, с различной степенью истощения ресурсов организма. В процессе утомления происходит направленная компенсация, своего рода перераспределение функ­ циональной нагрузки на возможные резервные структуры. Примером может быть процесс мышечного утомления, когда при утомлении одних групп мышц включаются другие их группы, имеющие, казалось бы, отдаленное отношение к данному виду направленного движения (например, удержание груза бицепсом с помощью прямых мышц спины). Если резервы функциональных систем биологического организма в экстремальных условиях истощаются и это угрожает потерей наиболее важных функций обеспечения самой жизни, то наступает организованная минимизация функции и структуры – часть функций или структур активно исключается из сферы управления, реализации и конт­ роля. Иногда такой феномен расценивается и внешне проявляет

191

себя как некий патологический процесс или болезнь. Но это приспособление через болезнь – сохранение жизни, но с высокой, вы­ нужденной платой. Такие патологические процессы могут быть названы болезнями адаптации. Большая часть болезней человека обусловлена другими закономерностями: непредвиденными самой биосистемой, непрогнозируемыми поломами, истощением и декомпенсацией, однако наличие болезней и такого генеза очевидно. Поэтому, по нашему мнению, одна из задач реабилита-

ции – снятие адаптивного напряжения и утомления, а также восстановление адаптивных резервов организма.

Многолетнее течение жизни человека в экстремальных условиях характеризуется определенной стадийностью адаптивного поведения с четкой спецификой каждого периода. Генетические механизмы и резервы эволюционно обусловленной биологической программы, длительно реализуясь в неадекватных условиях среды, взаимодействуют с программами онтогенеза, составляя новое качество жизнедеятельности человека – программу длительной адаптации. В ходе клинико-экспериментальных исследований мигрирующего населения были условно определены 4 периода адаптации к новым географическим условиям.

1.Дестабилизация гомеостатических функций (до 6 мес.) – изменение значений гомеостатических параметров.

2.Стабилизация гомеостатических функций на новом уровне активности (2,5–3 года) – постепенное установление новой совокупности гомеостатических параметров.

3.Стабильное состояние (12–15 лет) на новом уровне регуляторных гомеостатических функций и напряжение регуляторных систем.

4.Утомление с истощением гомеостатических функций с появлением или обострением хронических заболеваний.

Проведенные исследования дали основание разграничить закономерности краткосрочной (до нескольких лет) и длительной

(15–20 лет и более) адаптации, а закономерности последней отнести к категории витального (жизненного) цикла биосистемы. Индивидуальный многолетний адаптивный (витальный) цикл можно условно представить в виде спирали, где диаметр витков

192

условно отражает скорость биологического времени (В. П. Казначеев, М. Я. Субботин, 1971). При увеличении диаметра в единицу физического времени количество биологических событий возрастает, при его уменьшении – падает. Витальный цикл рассчитан на 80 лет, смещение его спиральной линии внутрь отражает рост негэнтропии (развитие здоровья), смещение линии за площадь круга – увеличение энтропии (нарушение здоровья, ста­ рение). Негэнтропия («нег» – отрицание) есть движение к упорядочиванию и самоорганизации живой системы. Для того чтобы не погибнуть, живая система борется с хаосом путем организации и упорядочивания последнего не только в себе (уменьшая энтропию), но и в окружающем ее мире, т. е. экспортируя негэнтропию. Таким образом объясняется поведение самоорганизующихся систем. Сугубо биологический подход, когда собственное (биологическое) время жизни биосистемы представляет собой отношение единицы физического времени к числу однообразных событий, произошедших за данную единицу времени в пределах данной системы, может быть использован лишь ограниченно. Следовательно, более перспективным для человека следует считать поиск критериев измерения не биологического, а биосоциального времени. Исходя из всего вышеизложенного, можно предположить, что постадийный анализ витального цикла пациента с выделением ведущего экологического фактора в анамнезе жизни или заболевания и определением механизмов форми­ рования адаптационно-компенсаторного ответа на негативные воздействия среды может быть в определенной степени рабочим инструментом врача-реабилитолога.

Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, делятся на две основные категории: факторы неживой природы (абиотические) и факторы живой природы (биотические). В свою очередь абиотические факторы подразделяют (по И. Н. Пономаревой, 1975) на следующие группы:

климатические (свет, температура, влажность, движение воз­ духа, атмосферное давление и т. д.);

эдафогенные (механический состав почвы, ее влагоемкость, воздухопроницаемость, плотность и т. д.);

193

орографические (рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона и т. д.);

химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность и состав почвенных растворов и т. д.).

К биотическим факторам относятся:

фитогенные (растительные организмы); зоогенные (животные);

микробиогенные (вирусы, простейшие, бактерии, риккетсии); антропогенные (связанные с деятельностью человека). Недостатком данной классификации является отнесение фи-

зических факторов окружающей среды природного и антропогенного происхождения (радиация, электромагнитные поля, шум, вибрация, а также гелиогеофизические влияния и т. д.) к разным группам.

Наряду с приведенной существуют и другие градации экологических факторов. Наиболее часто зарубежными авторами используется условное разделение факторов окружающей среды, влияющих на здоровье человека, на 3 группы:

физико-химические, или неорганические (погода, климат, во­ да, микроэлементы и т. д.);

биологические, или органические (болезни и болезнетворные микроорганизмы);

социально-экономические (среда обитания, экономические факторы, социальные факторы).

В специальной литературе встречаются и более детализированные (структурированные) классификации. Например, в условиях города на здоровье человека влияют следующие 5 основных групп факторов:

жилая среда (жилая площадь, расстояние до лесопарка, хими­ ческое загрязнение воздуха, шум, длительность поездок в транспорте и т. д.);

производственные факторы (контакт с химически вредными веществами, шум, вибрация, профессиональный стаж, сменность и характер труда и т. д.);

социальные факторы (образование, семейное положение, сред­ недушевой доход и т. д.);

194

Глава 2. Климатогеографические

и гелиофизические факторы

Основными климатогеографическими (климатообразующими) и гелиофизическими факторами являются световой режим, давление и циркуляция атмосферы (ветровой режим), температурный режим, влажность (осадки), атмосферные явления (магнитные и электрические аномалии), а также гравитационное, магнитное и электромагнитное поля Земли и природное ионизирующее излучение.

2.1. Характеристика экологических факторов

Климатические (погодные) факторы среди других природ-

ных факторов имеют самое большое значение. Состояние атмосферы в данной географической зоне в определенный момент и за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц) называет­ ся погодой. Она обусловлена физическими процессами, происходящими при взаимодействии атмосферы с Космосом и земной поверхностью, и характеризуется изменением метеорологических элементов (атмосферное давление, влажность, температура, скорость ветра и т. п.). Статистически определенный многолетний режим погодных условий определяется как климат. Если его параметры экстремальны, то это обусловливает дополнительную нагрузку на адаптационные системы организма. Например, резко континентальный климат Крайнего Севера, Сибири, характеризующийся низкими температурами в сочетании с сильными ветрами, дефицитом ультрафиолетового излучения или полным

196

его отсутствием в условиях полярной ночи. Кроме того, здесь имеются особенности гелиогеофизических условий вследствие близости магнитного и географического полюсов. Повышенные требования к адаптационным механизмам организма предъявляются также в аридных зонах, включающих районы пустынь и полупустынь, высокогорья, влажных субтропиков. Так, например, климат пустынь с высокой температурой и низкой влажностью, гиперинсоляцией инициирует развитие острых и хронических заболеваний кожи (фотодерматоз, хроническое расстройство водноэлектролитного баланса). В субтропическом климате с чрезмерной влажностью, затрудняющей теплоотдачу, чаще, чем в других зонах, могут развиваться такие патологические состояния, как тепловой и солнечный удар. Условия высокогорья (более 2000 м над уровнем моря) предрасполагают к развитию «горной болезни», связанной с понижением парциального давления кислорода в атмосфере.

Во всех случаях при смене климатических районов развивают­ ся так называемые реакции акклиматизации, которые могут носить и патологический характер. Изучением неблагоприятных реакций, связанных с изменением климатических и погодных факторов, занимается медицинская климатология – наука, тесно связанная с профилактической и реабилитационной медициной. В рамках последней предполагается проведение специальных профилактических и реабилитационных мероприятий, направленных как на предупреждение климато-адаптационных болезней, так и на предотвращение прогрессирования патологических процессов (обострений заболеваний) с учетом и использованием климатических факторов. Полученные в последние годы результаты дают основание считать климатореабилитацию одним из эффективных методов.

Географические факторы, определяющие здоровье человека, включают в себя: а) величину солнечной радиации, в том чис­ ле изменение фотопериодизма (зависит от широты); б) ландшафт и геохимические признаки территории; в) географические особенности строения магнитосферы Земли и, как следствие, степень защищенности географических пространств от вторгаю-

197

щихся из Космоса корпускулярных потоков различной природы; г) географические размеры страны проживания (количество часовых поясов).

Поскольку адаптация человека к условиям постоянного мес­ та проживания тесно связана с режимом локального фотопериодизма (биологические ритмы – биологические часы), то быстрые и значительные географические перемещения приводят к нарушениям работы биологических часов и возникновению десинхро­ нозов – особых функциональных состояний напряжения организма и рассогласования работы систем жизнеобеспечения. Для возникновения десинхроноза достаточно быстрого перемещения на расстояние более двух часовых поясов.

Ряд географических территорий характеризуется устойчивым избытком или дефицитом некоторых химических элементов (микроэлементов), например фтора, йода, селена и др., что может негативно сказываться на здоровье человека. Известен ряд заболеваний, которые являются следствием геохимических особенностей территории обитания. Наиболее известными являются гипотиреоз, флюороз и др.

Нормальное атмосферное давление составляет 1013,25 гПа (760 мм рт. ст.). В обычных условиях человек его не ощущает, так как оно соответствует давлению газов и жидкостей в организме. Повышение давления может возникать при различных атмосферных явлениях или в производственных условиях, при водолазных спусках, в подводных домах, при подводном плавании, кессонных работах, при лечении и операциях в камерах с по­ вышенным давлением. В этих условиях человек подвергается комплексному действию и других факторов, которые можно расценивать как экстремальные: физические свойства газов под давлением; свойствами замкнутого объема, создаваемого гипербарической техникой; физические свойства воды под давлением.

С каждым годом возрастает число лиц, живущих и работающих в условиях пониженного давления. Это сопряжено не только с бурным развитием авиации и космической техники, но и с более частым проведением работ на значительной высоте (строительные, горнорудные и другие работы). Достаточно указать, что

198

в настоящее время более 25 млн человек живут и трудятся на высоте свыше 3000 м над уровнем моря. При этом к работе привлекаются люди, постоянно живущие в долинах и не адаптированные к высоте.

К гелиофизическим факторам относят геомагнитное поле Земли (ГМП), состоящее из основного (постоянного) поля (его вклад – 99%) и переменного поля (1%). Существование постоянного магнитного поля объясняется процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли. Оно ориентировано относительно магнитных полюсов планеты, не совпадающих с географическими полюсами. Напряженность ГМП убывает от магнитных полюсов к экватору и в средних широтах составляет при­ мерно 40000–60000 нТл. Существуют локальные аномалии ГМП, различные по уровню напряженности и пространственной величине, например Курская или Вилюйская геомагнитные аномалии. Переменное магнитное поле, порождаемое токами в магнито­ сфере и ионосфере, более неустойчиво. Процессы в магнитосфере вызывают колебания ГМП в широком диапазоне частот (от 10 до 10 000 Гц). Сильные возмущения магнитосферы (магнитные бури) многократно увеличивают амплитуду переменной составляющей ГМП.

Естественное ионизирующее излучение – радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики) или возникающие при некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разряды молнии), при возбуждении коле­ баний в ионосфере Земли. Высокоширотная область слабо защи­ щена от вторгающихся в ее атмосферу корпускулярных потоков космической природы. Вследствие этого возникают значительные колебания ГМП, намного превышающие таковые в области среднихширот.ЕстественноеэлектрическоеполеЗемлисоздает­ ся избыточным электрическим зарядом на поверхности, его напряженность на открытой поверхности обычно составляет от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность этого поля до десятков и даже сотен киловатт на 1 м.

Еще одним существенным фактором, влияющим на живой организм, является гравитационное поле Земли, но механизмы

199

его влияния изучены недостаточно и в экологической структуре факторов не представлены.

В последние годы доказан выраженный биотропный эффект (в том числе и на человека) всех вышеперечисленных факторов. Особенно следует выделить факторы геомагнитной и космической активности, которые воздействуют непосредственно на клеточные, молекулярные и субмолекулярные структуры. Организация управления ими затруднена в отличие от неспецифических климатогеографических факторов, неблагоприятное влияние которых на организм человека в значительной степени может быть демпфировано за счет комфортности микроклимата жилищ и одежды.

Особо следует сказать о солнечной радиации, которая инициирует фотобиологические процессы в организме, обусловленные в основном разрушением белков и нуклеиновых кислот. Но, с другой стороны, под влиянием УФО образуются специальные химические вещества, способствующие восстановлению структуры нуклеиновых кислот и образованию витаминов (например, превращение провитамина D в витамин D3). Кроме того, УФ-лучи изменяют характер воздушной среды, вызывая в ней фотоэлект­ рические и ионизирующие эффекты, которые, в свою очередь, оказывают биологическое действие на организм. Зона дефицита УФ-лучей охватывает большую часть территории Беларуси.

2.2.Патологические реактивные состояния организма

иих профилактика

Еще в 1930 г. основоположник современной гелиобиологии А. Л. Чижевский писал: «Мы можем рассматривать больной орга­­ низм как систему, выведенную из состояния устойчивого неравновесного баланса. Для таких систем достаточно импульса извне, чтобы баланс постепенно или сразу нарушился и организм погиб. Таковым импульсом могут быть резкие изменения метеорологических и гелиогеофизических факторов». Внешние факторы, особенно климатические, постоянно воздействующие на организм, превратились в необходимые для человека раздражители. Именно климат и география рождения и проживания определяют основную модификацию генетически заложенной адаптивной

200