CC BY
156
УДК [612.11 +612.0171+616-097](470.1/2)
эколого-ФизиологичЕСкиЕ подходы в решении вопросов районирования северных территорий
© 2010 г. Л. К. Добродеева
Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, г. Архангельск
Используемые в практике принципы районирования северных территорий по природно-климатическим, экономико-географическим, социальноэкономическим и медико-демографическим параметрам определяют степень дискомфортности условий жизни, но практически не предусматривают риска проживания на данных территориях. В то же время для нормального экономического развития региона и притока рабочей силы основным является сохранение здоровья населения Севера.
Для оценки фактора «риск проживания», т. е. пригодности территории для жизнедеятельности населения, проведены демографические и медико-биологические исследования с учетом административного деления территории, сложившегося исторически. Учет особенностей состояния иммунной защиты у населения дает возможность произвести интегральную оценку степени риска потери здоровья населения и обеспечивает объективность районирования.
Известно, что на Севере достаточно много факторов, негативно влияющих на человека. Наиболее известны дефицит тепла и освещенности, а также резкая смена фотопериодичности и напряженный иономагнитный режим из-за близости магнитного полюса земли [1, 12, 18, 23, 36, 39, 40,
49, 54]. В основном понятны механизмы неблагоприятного воздействия указанных параметров на организм человека и определены многочисленные последствия этого воздействия [7, 12, 13, 15—17, 21, 31].
Север всегда ассоциируется с понятиями «трудно и дорого». И эти понятия одинаково справедливы в любой сфере деятельности человека
— социальной, трудовой, культурной и биологической. На Севере трудно и дорого родить и воспитать ребенка, сохранить здоровье и достойно прожить жизнь. И тем, от кого зависят государственные решения обеспечения жизни на Севере, просто должны это понимать и принимать.
Постановление Правительства РФ от 7 марта 2000 года № 198 предусматривает концепцию государственной поддержки экономического и социального развития районов Севера в новых экономических условиях. Реализация государственной поддержки планируется при условии прироста внутреннего валового продукта не менее чем на 4 % и предполагалась на период 2005—2010 годов.
Прежнее законодательство о гарантиях и компенсациях для жителей Севера, претерпев ряд поправок (№ 8-ФЗ от 10.01.2003) с изменениями, внесенными Указом Президента РФ (от 24.12.1993 №2288), вошло в противоречие с изменившимися социально-экономическими условиями жизни на Севере, поскольку разрабатывалось для условий преобладания государственной собственности. Законом № 122 от 22 августа 2004 года регламентируются гарантии и компенсации только учреждениям федерального значения. Предполагается обосновать и принять новые нормативные акты, вытекающие из закона; ряд нор-
Изложены результаты иммунологического мониторинга населения Архангельской области с учетом административного, климатического и экологического районирования. Обоснована необходимость использования в качестве интегрального критерия районирования состояние иммунологической реактивности населения.
Ключевые слова: районирование северных территорий, иммунологическая реактивность, дискомфортные условия жизни, здоровье населения Севера.
мативных актов необходимо привести в соответствие с действующим законодательством. В частности, не подготовлены и не представлены для обсуждения подходы исчисления и размеры новых районных коэффициентов (они установлены еще в 1960-е годы). Не предложена новая шкала северных надбавок, хотя в законе изменено их название и назначение.
Создание новой законодательной базы встретило серьезные трудности, одной из которых является выбор критериев районирования. Одним из главных принципов районирования является физикогеографическая оценка дискомфортных условий проживания населения [21, 25, 32, 33, 39, 44]. Она характеризует состояние окружающей среды, оказывающей неблагоприятное воздействие на здоровье человека, на его проживание и трудовую деятельность. Природная дискомфортность определяется совокупностью физико-географических, климатических, гидрологических условий и разной степенью пригодности территории для заселения. Количественная интегральная оценка дискомфортности включает определение факторов, распределение их на территории, разработку критериев в абсолютных и относительных единицах, построение карт показателей, построение интегральной карты в баллах дискомфортности, уточнение и привязку границ зон и районов к природным рубежам и согласование границ зон и районов с административным делением территории [5, 8,12, 20, 22, 26, 28, 34—36].
Наиболее известным параметром определения степени дискомфортности климата для человека является индекс жесткости погоды по Бодману, который широко зарекомендован как индикатор ощущений холода человеком [26, 28, 36]. Он исчисляется по формуле: S = (1 — 0,04Т)х(1 + 0,272V), где Т — среднемесячная температура воздуха в °С, а V — скорость ветра в м/сек. Предложена следующая градация индекса Бодмана ^) применительно к зонам дискомфортности: больше 4 баллов — абсолютно дискомфортная зона, 4,0—3,5 — экстремально дискомфортная, 3,5—3,0 — дискомфортная и 3,0 — 2,5 балла — относительно дискомфортная.
Использование в качестве природно-климатического показателя индекса Бодмана внесло изменения в районирование ряда северных территорий. Южная граница севера «поднялась» в Архангельской области, Республике Карелия, Коми-Пермяцком автономном округе, Свердловской, Иркутской, Тюменской областях и Республике Бурятия. При использовании только индекса Бодмана, учитывающего холодноветровой режим, значительно меняются границы I и II зон в Архангельской области, Республике Коми, Республике Саха, Красноярском и Хабаровском крае, а также в Камчатской и Сахалинской областях [28]. В письме Государственного комитета РФ по проблемам Севера и Дальнего Востока (№ 169 от 29.01.96) главам субъектов федерации был представлен проект закона «О районировании Севера
России». Согласно предлагаемого проекта закона некоторые территории Архангельской области, имеющие ранее статус Крайнего Севера, не были включены в перечень II экстремальной зоны, а Вилегодский, Вельский, Каргопольский, Коношский, Котласский и Устьянский районы, имеющие статус местностей, приравненных к районам Крайнего Севера, вообще не попали в новые перечни районов Севера. «Южные» районы Архангельской области были отнесены к относительно комфортной (IV) зоне, а южная часть Пинежского района — к дискомфортной (III), в то время как северная его часть приравнена к относительно комфортной для проживания.
В отличие от индекса Бодмана биоклиматический индекс суровости метеорежима (БИСМ) является интегральным, он учитывает температуру воздуха, барометрическое давление, скорость ветра, относительную влажность и коэффициент прямой солнечной радиации. Сегодня официально утверждена методика оценки степени дискомфортности территорий, главным законодательным субъектом «северной» политики России является Государственный комитет РФ по проблемам Севера и Дальнего Востока [28]. Формула БИСМ имеет вид:
БИСМ = Ух(Р—266)х(1—0,02хУ)
М*КХ75
где У — коэффициент температуры, в котором учитывается температура воздуха, °С; Р — барометрическое давление, гПа; V — скорость ветра, м/с; М — коэффициент относительной влажности, характеризующий относительную влажность воздуха, %; К — коэффициент солнечной радиации, оценивающий степень дискомфорта, вызванного широтным изменением сезонной естественной инсоляции и усилением радиации прямых солнечных лучей с увеличением высоты местности над уровнем моря.
При идеальных комфортных условиях БИСМ равен 10 баллам, при полной экстремальности величина его равна 0 [28]. В соответствии со значениями БИСМ выделяются 5 степеней (зон) дискомфортности, три из которых рассмотрим подробно.
В зоне некомпенсируемого дискомфорта, или абсолютно дискомфортной зоне. БИСМ составляет 3,9 и менее баллов. Жесткость погоды по Бодману превышает 4 балла, индекс ветрового охлаждения достигает 70 мкал/см2, индекс теплосодержания воздуха ниже минус 3 ккал/кг. Продолжительность безморозного периода не достигает 70 дней в году, продолжительность отопительного сезона — более 300 дней. Индекс влажного ветрового охлаждения выше 70 мкал/см2 сек. Дефицит ультрафиолетовой инсоляции люди этой территории испытывают в течение 6—7 месяцев; глубина оттаивания земли летом не превышает 1 м. Территория этой зоны составляет 5,4 млн км2, занимая почти 30 % территории России с населением около 2 млн человек.
Основная часть указанных территорий находится в азиатской части России. На Европейском Севере к абсолютно дискомфортной зоне отнесены северные районы Мурманской области, Ненецкий автономный округ и четыре административных района Республики Коми.
Экстремально дискомфортная зона характеризуется уровнем индексов БИСМ в диапазоне 4,0—5,9 балла, Бодмана 3,5—4,0 балла, влажного ветрового охлаждения 60—70 мкал/см сек. и теплосодержания воздуха от —1 до —3 ккал/кг. Продолжительность безморозного периода около 100 дней, продолжительность отопительного сезона более 250 дней. Индекс влажного ветрового охлаждения составляет от 60 до 70 мкал/см2. Дефицит ультрафиолетовых лучей в течение 3—5 месяцев; глубина оттаивания земли летом не превышает 1,5 м. Экстремально дискомфортная зона Севера занимает площадь 3,1 млн км2, составляя 17 % территории России с населением 3,6 млн человек. На Европейском Севере к абсолютно дискомфортной зоне отнесены южные районы Мурманской области, Республика Коми за исключением 4 северных районов, Мезенский, Лешуконский и Пинежский районы Архангельской области.
Для дискомфортной зоны северных территорий России уровень индексов БИСМ находится в диапазоне 6,0—6,9 балла, Бодмана 3,0—3,5 балла, влажного ветрового охлаждения 50—60 мкал/см2 и теплосодержания воздуха от —1 до +1 ккал/кг. Продолжительность безморозного периода до 105 дней в году, а отопительный сезон 250 — 275 дней. Ультрафиолетовая недостаточность продолжается 2—3 месяца; глубина оттаивания земли летом до 2 м. При первоначальном районировании южные районы Архангельской области были отнесены к относительно комфортной зоне, а южная часть Пинежского района в отличие от северной её части экстремальнодискомфортной, приравнена к дискомфортной зоне. В дальнейшем, в процессе тщательного изучения природных, социальных условий, медико-биологических проблем жизнеобеспечения на Севере и обсуждения объективных результатов совместных исследований сотрудников Института экономических проблем Кольского научного центра РАН, Петрозаводского университета, Института физиологии природных адаптаций УрО РАН, Комитета по проблемам Севера и Дальнего Востока Государственной думы РФ, как главного законодательного субъекта «северной» политики, правомочно внесено предложение изменить вышеуказанное решение и включить южные районы области в дискомфортную зону. Общая площадь дискомфортной территории составляет 2,1 млн км2, численность населения — 6 млн человек. В нее вошли местности, приравненные к районам Крайнего Севера, Архангельской, Пермской, Свердловской, Иркутской областей и Республики Бурятия.
Возвращаясь к районированию южных территорий Архангельской области по интегральному критерию
дискомфортности, следует сказать, что по природноклиматическому фактору они занимают промежуточное положение, потому что уровень БИСМ в зимний период (5,21—5,48) соответствует экстремальнодискомфортной зоне, а лето в южных районах комфортное (БИСМ превышает 8 баллов). По экономикогеографическим факторам южные районы области отличаются от близлежащих северных более высокой сельскохозяйственной и транспортной освоенностью. В противоположность природно-климатическим условиям по экономико-географическим характеристикам эти районы отличаются от северной части области незначительно. Продолжительность отопительного периода совпадает (235—241 и 237—247 дней), значение суммы активных температур за вегетационный период с температурой выше +10 °С составляет 1420—1595 и 1390—1579 градусодней, что соответствует умеренно холодному поясу, пригодному для выращивания ранних культур (серые хлеба, зернобобовые, лен, картофель). Уровень потребности теплоизоляционных свойств одежды также одинаков в южных и северных районах Архангельской области [28].
Пригодность территории для проживания населения, или фактор «риска проживания», оценивается не только по демографическим, но и медико-биологическим показателям. При этом административное деление, как критерий районирования по медико-биологическим факторам, невозможно игнорировать, ибо от него зависит бюджет и его исполнение, сеть, состояние и уровень развития учреждений здравоохранения, медико-санитарных учреждений, уровень развития социальной инфраструктуры, и наконец, вся демографическая и медицинская информация собирается именно по административному принципу.
Сегодня появляется достаточно много данных по поводу несущественности различий ряда демографических параметров, уровня многих заболеваний, в том числе характерных для севера, среди населения северных регионов по сравнению с данными обследования комфортных для жизни климатических зон. Так, изучение ряда демографических показателей при совершенно объективных различиях регионов по климату, обустройству и традициям не выявляет различий в показателях смертности, заболеваемости и средней продолжительности жизни. По рождаемости ни один из субъектов Федерации, включенных в список северных территорий, не вошел в группу с низким уровнем рождаемости (ниже 8 на 1 000 населения). Аналогичная ситуация выявляется относительно общей смертности, а уровень стандартизованной смертности в разные годы был выше среднего только в Республике Карелия, Архангельской, Камчатской областях и Хабаровском крае. Младенческая смертность за последние 10 лет в разные годы выше среднего уровня (15,32 на 1 000 родившихся живыми) в Республике Саха, Хабаровском и Красноярском краях, Таймырском, Ненецком, Корякском, Эвенкийском и Чукотском автономных округах. Стандартизованная смертность от болезней органов
кровообращения выше среднего уровня в Республике Карелия, Архангельской области и Хабаровском крае. Из социально обусловленных болезней заметные различия выявляются в отношении уровня заболеваемости туберкулезом и хроническим алкоголизмом, но использовать их в качестве критериев районирования северных территорий не оправданно, ибо они отражают уровень социального неблагополучия, а не риск потери здоровья от суровых климатических условий жизни [23].
Показатели стандартизованной смертности от злокачественных новообразований выше среднего уровня в Красноярском и Хабаровском краях, Камчатской и Магаданской областях, в Корякском автономном округе и Республике Карелия. Ожидаемая продолжительность жизни по обоим полам ниже, чем в среднем по России (65—67 лет) регистрируется в Корякском и Эвенкийском автономных округах, в Магаданской области и Красноярском крае. Создается впечатление, что официальная статистика демографических параметров не выявляет четких различий демографической ситуации в объективно различных регионах. Кроме того, демографические показатели не образуют устойчиво повторяющихся сочетаний. Итак, из всех рассмотренных медико-демографических показателей в качестве критериев, обеспечивающих объективное районирование, могут быть использованы только параметры младенческой смертности и стандартизованной смертности от злокачественных новообразований. И тем не менее всегда существовало мнение, что уровни заболеваемости на северных территориях были выше, отмечались постоянные тенденции к росту по ряду нозологических форм, да и характер течения заболеваний значительно отличался повышенным уровнем деструктивных форм, длительным течением и высокой частотой хронических вариантов [1, 26].
До 2000 года в Архангельской области, как и в других северных областях, постоянно регистрировали значительное превышение уровней общей заболеваемости по сравнению с таковой в среднем по России. В зависимости от года наблюдения более высокие уровни общей и первичной заболеваемости детей, подростков, лиц трудоспособного возраста достигают 16—29 %. Ряд болезней имеют постоянную тенденцию к росту уровня заболеваемости; регистрируется рост уровня и «омоложение» онкологических заболеваний. В Архангельской области всегда был очень высокий уровень патологии сердечно-сосудистой системы по сравнению с уровнем заболеваемости в средних широтах [2, 5, 10, 13, 24, 46, 48, 50].
Болезни органов дыхания являются, по существу, краевой патологией Архангельской области. Они составляют 30—50 % от всех случаев нетрудоспособности, занимая 40—50 % дней заболеваний [3, 4].
Особенностью течения воспаления на Севере является преобладание деструктивных процессов, увеличивающих продолжительность болезни, усугубляющих течение и исходы с развитием деструктивных поражений, генерализацией и переходом в хрониче-
ский процесс [4, 9, 11, 48, 51]. Уровень хронических заболеваний в области в 3—3,5 раза выше, чем в среднем по Российской Федерации, течение их характеризуется более частыми (в 1,7 раза) обострениями. Склонность к вялотекущим процессам регенерации обусловливает более длительный период для заживления ран (в среднем на 4 дня), срастания костных переломов (на 2 недели), восстановления гомеостаза после оперативного вмешательства (при операциях продолжительности до 2 часов — на 6 дней) и срочных родов при физиологическом течении (3 дня).
Сегодня использование только данных медицинской статистики не совсем оправданно. Дело в том, что в новой экономической ситуации болеть и демонстрировать свою болезнь очень невыгодно. В этих условиях рост заболеваемости не приведет к росту обращаемости за медицинской помощью и увеличению показателей временной нетрудоспособности. А это, в свою очередь, отразится на структуре патологии с увеличением уровня хронических заболеваний.
И тем не менее всеми признается, что на Севере развивается авитаминоз и гиповитаминоз, метеостресс, холодовая болезнь, гипоксия и дефицит иммунной защиты. Проживание человека в дискомфортных условиях Севера приводит к развитию комплекса метаболических особенностей, связанных с воздействием факторов среды. Эти особенности отражают дефицит энергетического субстрата и, как следствие, метаболическую недостаточность утилизации продуктов обмена (высокие концентрации креатинина, малонового диальдегида, дефицит содержания пирувата и фосфолипидов, преимущественно за счет дефицита фосфотидилхолина). Указанные метаболические реакции обусловливают повышенный фоновый уровень метаболических затрат для поддержания гомеостаза, что со временем ведет за собой неизбежное сокращение резервных возможностей регуляции гомеостаза и проявляется торможением возрастного развития детей и снижением резистентности взрослых [6, 16, 17, 26, 27, 30, 37].
Резервные возможности нужны человеку в экстремальных и стрессовых ситуациях, во время болезни и старости. О раннем сокращении резервов у человека на Севере свидетельствуют более высокий уровень заболеваемости, высокая частота распространенности дефектов иммунной защиты и связанных с ними заболеваний, значительное омоложение ряда болезней. Уровни некоторых нозологических форм болезни, формирование которых наиболее тесно связано с неблагоприятным климатом, четко демонстрируют разницу в зависимости от степени дискомфортности (так обстоит дело с уровнями заболеваемости рахитом, миопией, железодефицитной анемией) [24, 26, 33, 36, 47].
Торможение возрастного развития у детей, родившихся на Севере, касается многих систем. Формирование эндокринной системы на Севере, в том числе по уровню половых гормонов, опаздывает на 2—4 года. Еще более явно торможение возрастного формирования иммунной системы, которое регистрируется фактически на каждом
этапе возрастного развития иммунной системы с отставанием на 2 и даже 5 лет. Торможение возрастного физического развития также проявляется довольно заметно. Акселерация имеет место и на Севере, но в большинстве (более 88 %) случаев она приводит к астенизации телосложения. Торможение возрастного развития проявляется также отставанием на 2—6 лет по ряду половых признаков в 40—60 % случаев [14].
Одним из четких признаков более раннего старения является повышение концентрации аутоантител. Абсолютно четкие различия выявлены по содержанию аутоантител к ДНК, фосфолипидам, тиреоглобулину, инсулину в зависимости от территории проживания: в Заполярье и дискомфортной зоне территории области выше концентрации указанных аутоантител и шире спектр их разнообразия [29]. Более раннее старение четко демонстрируется сокращением репродуктивного периода и ранними сроками наступления менопаузы [14]. Признаки возрастных изменений, суммарный интегральный показатель их наличия на данной территории являются объективными параметрами районирования и подтверждают необходимость сохранения права северян выходить на пенсию в более раннем возрасте.
В соответствии с особенностями метаболических реакций изменяется характер гормональной регуляции: повышенные концентрации адренокортикотроп-ного гормона (АКТГ) и кортизола регистрируются у 38 % жителей Приморского района Архангельской области и почти у 50 % жителей Заполярья. Подобная закономерность выявляется относительно содержания лютеотропина и особенно пролактина (30—35 %). Прослеживается четкая тенденция повышения уровня тиреоглобулина и трийодтиронина. Зависимость реакции изменения гормонального профиля от климатических параметров демонстрируется в различные фазы фотопериодики: в период полярной ночи увеличивается содержание инсулина и трийодтиронина; в полярный день повышается содержание кортизола на фоне иногда довольно низких уровней инсулина и трийодтиронина. Повышенные концентрации кортизола приводят к нарушению рецепции инсулина и снижению толерантности к глюкозе, что создает риск развития сахарного диабета. В период полярного дня регистрируется снижение толерантности к глюкозе и активности метаболизма фруктоз до молочной кислоты даже при физиологическом течении беременности. Во время полярной ночи резко увеличивается частота регистрации и степень выраженности железодефицитных анемий среди беременных женщин. Преждевременное прерывание беременности наблюдаются чаще, когда возможное зачатие и имплантация плодного яйца совершились в зимний и весенний сезоны года. Именно поэтому преждевременное прерывание беременности во всех районах нашей области наиболее часто регистрируется в марте и октябре [41—45].
Иммунная система человека, сохраняющая его индивидуальность в течение жизни, как и другие
жизнеобеспечивающие системы, подвержена влиянию дискомфортных климатических факторов [38, 47, 51—53]. Дефицит тепла обусловливает усиление циркуляции и рециркуляции лимфоцитов, перераспределение их массы и сокращение депо. Иономагнитные возмущения резко снижают рецепторную активность клеток, сокращают содержание в периферической крови фенотипов Т-лимфоцитов с хелперной активностью (СD4+), естественных киллеров (СD16+) (рис. 1. Рис. 1 и 2 см. на внутренней сторонке передней стороны обложки), а также подавляют фагоцитарную активность, особенно моноцитов. Дефицит света в период полярной ночи совпадает с наиболее низким в этот период содержанием в крови нейтро-фильных лейкоцитов, до абсолютной лейкопении, в силу перераспределения активности кроветворения в сторону эритроидного ростка. В период белых ночей регистрируется моноцитоз и активизация антителоо-бразования, в том числе аутоантител [19—21].
Напряжение иммунной системы с момента ее формирования проявляется наличием более высокого уровня пролиферативных процессов, которые регистрируются у детей от 1 года до 5 лет. Частота выявления повышенных концентраций фенотипа СD10+ довольно велика и не имеет тенденции к снижению по мере увеличения возраста. У таких детей, как правило, высокие уровни содержания ^М, но к 14 годам нет должного уровня концентрации секреторных ^А ни в крови, ни в секретах.
Дисбаланс содержания в крови отдельных классов иммуноглобулинов очень часто регистрируется на Севере. Избирательный дефицит распространен среди
детей 10—14 лет в среднем по области в 27 % случаев, в Заполярье их уровень повышается до 38 %. Вполне реально, что очень интенсивное антителообразование со стороны ^М и IgG создает трудности возрастного формирования должного содержания ^А, уровень которого в благоприятных условиях жизни достигает нормативных значений к 10 годам. К этому следует добавить, что на Севере у детей очень часто (21—35 %) выявляются повышенные концентрации реагинов ^Е (рис. 2) [34]. Далеко не всегда их регистрация совпадает с клиническим синдромом аллергии, с которым часто связывают антитела данного класса. Возможно, что и эта чрезмерная активация имеет значение в торможении возрастного формирования иммунной системы у детей на Севере. Есть все основания полагать, что реагиновый механизм защиты один из резервных и использование его не только в чрезвычайных обстоятельствах может привести к сокращению резервных возможностей иммунной регуляции.
Среди взрослых, но не старых лиц, родившихся на Севере, Т-клеточные дефициты встречаются в 25—46 % случаев в зависимости от возраста и места проживания. Но даже при нормальном содержании Т-клеток в периферической крови у большинства северян резерва нет — почти все циркулирующие Т-лимфоциты активированы, заняты работой. Дефицит секреторных ^А
среди взрослых чуть меньше, чем у детей (13—26 %) и создается впечатление, что он из детства.
Одной из существенных особенностей иммунитета у северян является относительно высокий уровень аутосенсибилизации. Спектр повышенных концентраций аутоантител довольно велик и включает в себя ауто-гемагглютинины, лейкоагглютинины, лимфоцитоток-сины, антитела к двухцепочечной ДНК, фрагментам РНК, к тиреоглобулину, инсулину, миоглобину и т. д. При обследовании практически здоровых, во всяком случае без признаков аутоиммунного заболевания, на момент обследования людей частота регистрации повышенных уровней аутоантител колеблется в пределах 8—46 % в зависимости от типа антител и места проживания на Севере. Наиболее часто выявляются повышенные концентрации аутогемагглютининов, лейкоагглютининов, реже всего регистрируются аутоантитела к фрагментам РНК. Частота обнаружения, спектр и концентрации аутоантител начинают повышаться к концу зимы и имеют наиболее высокие уровни в период полярного лета.
Отвлечение активности иммунной системы на регуляцию аутоантителообразования, вероятно, вызывает дополнительные затраты энергетических ресурсов и обусловливает реальность сокращения их резервов. Сокращение резервных возможностей иммунной системы у человека на Севере проявляется более ранним, на 4—9 лет, снижением активности фагоцитарной защиты, сокращением периода активного антителообразования при стандартной иммунной нагрузке, снижением содержания циркулирующих резервных неактивированных Т-лимфоцитов, увеличением содержания в периферической крови лимфоцитов с рецептором готовности к апоптозу и высокой частотой выявления повышенных уровней содержания раково-эмбрионального антигена [20, 55].
Снижение фагоцитарной активности касается преимущественно процента активных фагоцитов; частота регистрации низких уровней данного параметра (ниже 50 %) увеличивается с возрастом, начиная с 37 лет, и колеблется от 21 до 42 % среди лиц в пределах трудоспособного возраста. При сохранении резервных возможностей регуляции иммунного гомеостаза, как правило, стандартная иммунная нагрузка в виде вакцины, не содержащей живых микроорганизмов, обусловливает активное антителообразование и относительно постоянный титр антител не менее чем на 3 месяца. Подобная ситуация наблюдается после перенесенного инфекционного заболевания. В северных условиях по-стинфекционные и поствакцинальные уровни антител быстро снижаются и спустя 3 месяца от момента введения вакцины 45—68 % обследованных лиц не имеют защитных концентраций антител [19—21, 55].
Содержание фенотипов Т-лимфоцитов СD5+ и СD3+ у 55—72 % взрослых северян трудоспособного возраста практически одинаково, при этом в 27—33 % случаев их абсолютное количество ниже 1,0х 109 кл/л. Это означает, что большая часть циркулирующих
Т-клеток активирована и резервных лимфоцитов в периферической крови нет.
Концентрация лимфоцитов с рецептором готовности к апоптозу СЭ95+ у взрослых жителей Севера колеблется в пределах 0,5—0,8, составляя 11—23 %, что свидетельствует о высокой степени программируемой гибели иммунокомпетентных клеток. Возможно, подобная необходимость возникает в результате повышенного уровня лимфопролиферации для сохранения равновесия процессов пролиферации и дифференцировки.
Повышенные концентрации онкофетальных антигенов (раково-эмбрионального и альфа-1-фетопротеина) у северян выявляются гораздо чаще (рис. 3. Рис. 3 и 4 см. на внутренней сторонке задней стороны обложки), чем у взрослых людей, проживающих в комфортных климатических условиях (соответственно у 4—11 и 10—27 %) [20]. Таким образом, влияние дискомфортных климатических условий Севера обусловливает напряжение, торможение возрастного развития и сокращение резервных возможностей иммунной системы человека.
Изменения некоторых параметров иммунной регуляции в зависимости от фотопериодичности очевидны: зимой резко снижается содержание Т-лимфоцитов (особенно фенотипов с рецепторами к трансферри-ну, молекулам адгезии), ингибируется фагоцитарная активность и уровень пролиферативной способности Т-лимфоцитов. В полярную ночь возрастает число иммунных нарушений: на 32 % увеличивается частота развития дефицита Т-клеток в крови (СD3+, CD4+), в 2,5 раза повышается уровень регистрации дефицита активности фагоцитарной защиты, почти в 3 раза возрастает частота дефектов гуморальной защиты барьерных органов (дефицит sIgA, сорбционной способности эпителия). Последствиями этого может быть риск увеличения заболеваемости инфекционного, онкогенного и аутоиммунного профиля. В период полярного дня, напротив, резко возрастает фагоцитарная активность, активность антителообразования; в 43 % случаев такая чрезмерная активизация приводит к аномально высоким уровням содержания сывороточных иммуноглобулинов и их циркулирующих иммунных комплексов, в том числе патологических. Указанная ситуация создает риск нарушения микроциркуляции, развития сердечно-сосудистой патологии и аутоиммунных заболеваний [20].
Распространенность дефектов иммунной системы среди населения Архангельской области различна в зависимости от характера изучаемого параметра. В связи с широким распространением дефицита активности фагоцитов (рис. 4), вероятно, представляет интерес распространенность нейтропений. Нами доказано, что нейтропении на севере тесно связаны с сезонным увеличением активности аутоантител к нейтрофилам. Распространенность повышенных концентраций аутоантител различного спектра довольно значительна даже у детей.
В иммунной системе активности повышенная активность выражается высокими концентрациями в
крови активированных иммунокомпетентных клеток, сывороточных иммуноглобулинов, циркулирующих иммунных комплексов, аутоантител и провоспа-лительных цитокинов. Такое фоновое напряжение иммунной системы в комфортных условиях обычно характерно только для сезонных подъемов респираторных инфекций, для эпидемических ситуаций и гиперчувствительности, а высокие уровни содержания АГТГ и кортизола сравнимы с состоянием хронического стресса.
Это накладывает определенный отпечаток на нормативные пределы колебания различных параметров, отличающихся более широкими пределами колебаний. Безусловно, подобная реакция относится к физиологическим и лишь превышение физиологических границ реактивных изменений определяет ее не рациональной. Но и расширение границ от физиологического отклонения делает грань между физиологической реакцией и патологией хрупкой, прозрачной и увеличивает риск для лиц менее приспособленных к дискомфортным условиям. Только индивиды с нейтральными в пределах физиологических границ изменениями способны сохранить баланс и здоровье. Интегральный показатель суммы подобных отклонений от физиологических пределов колебания мог бы быть объективным критерием районирования. Нарастание уровней ряда физиологических показателей является фактически отклонением от правила, согласно которому жизнеобеспечение организма тем надежнее, чем стабильнее состав внутренней среды. Даже не вдаваясь в детали, можно предположить, что низкие уровни физиологических параметров более отвечают сохранению постоянства внутренней среды, чем обеспечение на высоком экономически невыгодном уровне. Если исходить из представлений о повышении гипоталамического порога к торможению как внутренней причине утраты нормы, то первой доступной изучению стадией нарушения следует считать изменение ритма функционирования гомеостатической системы, т. е. утраты суточной ритмической активности. Следующей стадией является резистентность к тормозящему влиянию гомеостатических стимулов, при этом может быть отсутствие реакции или даже парадоксальная реакция. Именно в этой стадии возникают метаболические изменения и нарушения.
Итак, имеется достаточно много объективных данных, свидетельствующих о негативном влиянии дискомфортных климатических условий на функциональное состояние многих жизнеобеспечивающих систем организма человека, проживающего на Севере. В итоге сокращаются резервные возможности сохранения здоровья, снижается устойчивость, сопротивляемость организма, формируется возможность для преждевременного старения. Для снижения эффекта агрессивности среды обитания требуются особые условия. При любом экономическом положении страны Север — это удорожание стоимости жизни и повышение затрат.
Позиция Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН по данному вопросу заключается в том, что компенсации, к которым относятся и районные коэффициенты, должны обеспечивать равную для всех стоимость минимального потребительского бюджета. При реформировании функций районного коэффициента возможны разные варианты: может их устанавливать государство, а может их исчисление быть сделано на основе территориальной минимальной зарплаты. Но для обеспечения социальной справедливости в получении компенсаций за условия проживания вместо процентов к заработной плате должна быть введена абсолютная надбавка, как разность в стоимости минимального потребительского бюджета сравниваемого и базисного районов. Степень комфортности природных условий для жизни населения в основном является экономической. Но неблагоприятные природные условия вносят свой существенный вклад в условия жизни человека и его здоровье. Очевидно, что чем менее комфортны природные условия, тем больше инвестиций в социально-бытовую структуру они требуют, ведь обустройство человека в комфортном и дискомфортном климате различается в 10—15 раз.
В итоге длительной совместной работы многих заинтересованных организаций к районам Крайнего Севера и приравненным к ним местностям отнесены полностью территории 16 и часть территорий 11 субъектов РФ, которые занимают 11 млн км2, составляющие 2/3 территории России. На этих землях проживают 10,7 млн человек, или 7 % населения страны, в том числе 32 коренных малочисленных народов.
Сотрудники Института физиологии природных адаптаций УрО РАН в течение 15 лет отстаивают интересы жителей северных территорий, области в различных инстанциях, выступая с докладами на Совете Федерации, в Думе, в Комитете и Комиссии по Северам, на общественных комиссиях и форумах. Сотрудники института участвуют в разработке ряда законов, их приложений, поправок: «О государственных гарантиях и компенсациях для лиц, работающих и проживающих в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях» № 4520-1 от 19.02.93, «Об основах государственного регулирования социально-экономического развития Севера Российской Федерации» № 78-ФЗ от 19.06.96, вносят систематически замечания и предложения по проекту Федерального закона «О внесении изменений в Федеральный закон «О потребительской корзине в целом по Российской Федерации», обосновали по медико-биологическим показателям положения федеральной программы «Экономическое и социальное развитие коренных малочисленных народов Севера до 2011 года» № 564 от 27.07.2001.
Список литературы
1. Авцын А. П. Введение в географическую патологию / А. П. Авцын. - М. : Медицина, 1972. - 328 с.
2. Аналитическая справка о естественном движении и заболеваемости населения в северных районах Российской
Федерации. О развитии специализированной медицинской помощи для противодействия проявлениям краевой патологии в северных районах России в рамках реализации приоритетного национального проекта «Здоровье» // Материалы заседания Совета Федерации. — 2008. — С. 25-45.
3. Банникова Р. В. Заболеваемость населения в северном регионе Европейской части России. Здоровье населения Российской Федерации и пути его улучшения / Р В. Банникова, Г. Ф. Юшманова, С. В. Цыганов // Материалы I научно-практической конференции. — М.,
1991. — С. 32—33.
4. Банникова Р. В. Социальные условия и демографические процессы в Архангельской области / Р. В. Банникова, А. А. Дрегало, В. И. Ульяновский. — Архангельск, 1995. — 56 с.
5. Беляков В. Д. Методические основы медико-экологического районирования. Региональные проблемы здоровья населения России / В. Д. Беляков. — М., 1993. —89 с.
6. Бичкаева Ф. А. Эндокринная регуляция метаболических процессов на Севере / Ф. А. Бичкаева. — Екатеринбург : Изд. УрО РАН, 2008. — 303 с.
7. Бойко Е. Р. Закономерности метаболизма у человека в условиях крайнего Севера. Физиологические закономерности гормональных, метаболических, иммунологических изменений в организме человека на Европейском Севере / Е. Р Бойко, Ф. А. Бичкаева. — Сыктывкар : Коми научный центр, 1997. — С. 34—44.
8. Бойко Е. Р. Эколого-физиологические подходы к оценке обеспечения полноценной жизнедеятельности человека в условиях Севера / Е. Р Бойко // Человек на Севере: условия и качество жизни. — Сыктывкар : Коми научный центр, 1998. — С. 203—208.
9. Бочаров М. И. Сердечно-сосудистая система и холод у человека на Севере / М. И. Бочаров, Н. Э. Истомина // Проблемы экологии человека. — Архангельск, 2000. — С. 32—37.
10. Бычихин Н. П. Влияние климатических факторов на клинику и исходы хирургических заболеваний / Н. П. Бы-чихин, В. П. Рехачев // Региональные проблемы здоровья и воспроизводства в условиях Европейского Севера. — Л., 1982. — 80 с.
11. Васильев Н. В. О механизмах хронизации патологических процессов на Крайнем Севере / Н. В. Васильев, Т. И. Коляда // Вестник РАМН. — 1979. — № 6. — С. 66—70.
12. Гинтер Е. К. Медико-генетическое обследование населения бассейна реки Северной Двины / Е. К. Гинтер, Л. К. Добродеева // Экология Северной Двины. — Архангельск, 1999. — С. 199—202.
13. Головань Л. О. Иммунологическая реактивность при хроническом бронхите у работников деревообрабатывающей промышленности г. Архангельска / Л. О. Головань, Л. К. Добродеева, Е. Н. Шацова // Медицина труда и промышленная экология. — 2002. — № 3. — С. 35—41.
14. Губкина З. Д. Особенности гормональной регуляции репродуктивной системы у женщин на Севере / З. Д. Губкина, А. В. Ткачев // Эндокринная система и обмен веществ у человека на Севере. — Сыктывкар : Коми научный центр,
1992. — С. 45— 71.
15. Дегтяр Ю. С. Состояние иммунного статуса у жителей Ненецкого автономного округа / Ю. С. Дегтяр, Л. К. Добродеева. — 1998. — 89 с.
16. Деряпа Н. Р. Адаптация человека в полярных районах земли / Н. Р Деряпа, И. Ф. Рябинин. — Л. : Медицина, 1977. — 160 с.
17. Деряпа Н. Р. Экологические особенности Севера и Крайнего Севера / Н. Р. Деряпа // Экологическая физио-
логия человека. Адаптация человека к различным климатогеографическим условиям. — Л.,1980. — С. 7—18.
18. Добродеев Г. В. Зависимость летальности при ишемической болезни сердца от погодных условий / Г. В. Добродеев, С. А. Кузнецова, Ж. Л. Коршакова и др. // Вопросы акклиматизации и проблемы практического здравоохранения. — Архангельск, 1981. — С. 141 — 143.
19. Добродеева Л. К. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области / Л. К. Добродеева, Л. П. Жилина. — Екатеринбург : Изд. УрО РАН, 2004. — 229 с.
20. Добродеева Л. К. Иммунологическое районирование / Л. К. Добродеева. — Сыктывкар : Изд. КНЦ УрО РАН, 2001. — 212 с.
21. Добродеева Л. К. Климат и здоровье / Л. К. Добродеева, Г. А. Суслонова, Ж. Я. Попова, Н. П. Стрелкова // Социально-экономические проблемы Европейского Севера.
— Архангельск, 1991. — С. 219—220.
22. Добродеева Л. К. Эколого-физиологические подходы к решению проблемы районирования северных территорий / Л. К. Добродеева, А. В. Ткачев // Науч.-инф. бюл. Проблемы Севера и Арктики Российской Федерации / Совет Федерации. — 2005. — Вып. № 2. — С. 19—28.
23. Доршакова Н. В. Качество окружающей среды и здоровье человека в условиях Карелии / Н. В. Доршакова.
— Петрозаводск : Изд-во ПГУ, 1990. — 204 с.
24. Здоровье населения России и деятельность учреждений здравоохранения : (статистические материалы). — М. : МЗ РФ, 2007. — 210 с.
25. Иванова Т. Н. Профилактика метеотропных реакций у больных гипертонической и ишемической болезнью сердца в условиях Европейского Севера / Т. Н. Иванова, Г Д. Юрьев, Ф. Н. Литова // Патология сердца и легких у жителей Европейского Севера. — Архангельск, 1984. — С. 30—32.
26. Кандрор И. С. Физиологические принципы санитарноклиматического районирования территории СССР / И. С. Кандор, Д. М. Демина, Е. М. Ратнер. — М. : Медицина, 1974. — 221 с.
27. Леванюк А. И. Профессиональные особенности иммунологической реактивности / А. И. Леванюк, Е. В. Сергеева, Л. К. Добродеева // Вестник уральской медицинской академической науки. — 2009. — № 2. — С. 55—56.
28. Лузин Г. П. Отчет о научно-исследовательской работе «Уточненная оценка условий дискомфортности жизнедеятельности населения Пинежского, Вельского, Каргопольского, Коношского, Котласского и Устьянского районов, Котласской городской администрации и г. Коряжмы Архангельской области для целей районирования Севера» / Г. П. Лузин, В. В. Васильев. — Апатиты : КНЦ РАН, 1997. — 66 с.
29. Лютфалиева Г. Т. Содержание и физиологическая значимость аутоантител в регуляции иммунного гомеостаза у жителей севера Европейской территории РФ : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Лютфалиева Г. Т. — Архангельск, 2005. — 20 с.
30. Макарова В. И. Развитие и формирование детей дошкольного возраста в условиях Европейского Севера : автореф. дис. ...д-ра мед. наук / Макарова В. И. — Архангельск, 1995. — 32 с.
31. Марачев А. Г. Морфофункциональные основы адаптации и патологии легких, сердца и красной крови человека у условиях Крайнего Севера : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Марачев А. Г. — М., 1980. — 60 с.
32. Московская Н. Б. Оценка значимости индивидуальной магнитной чувствительности в характеристике иммунного статуса : автореф. дис. ...канд. мед. наук / Московская Н. Б. — Архангельск, 1994. — 20 с.
33. Неверова Н. П. Физиологические аспекты влияния погоды на организм человека в условиях Европейского Севера / Н. П. Неверова // М. В. Ломоносов и Север.
— Архангельск, 1986. — С. 437—439.
34. Петреня Н. Н. Уровни общих ^Е у северян и их значение в физиологическом иммунном ответе / Н. Н. Пе-треня, Л. К. Добродеева, А. А. Мозер и др. // Вестник уральской медицинской академической науки. — 2006. — № 3—1. — С. 186—188.
35. Прохоров Б. Б. Окружающая среда и здоровье человека в Арктике / Б. Б. Прохоров // Российская Арктика на пороге катастрофы. — 1996. — С. 118—123.
36. Прохоров Б. Б. Теория и методика географических исследований экологии человека / Б. Б. Прохоров // Сборник докладов института географии Сибири и Дальнего Востока. — 1972. — № 34. — С. 75— 81.
37. Сенькова Л. В. Физиологическая роль антинукле-арных, антифосфолипидных и каталитических аутоантител у лиц, проживающих на Севере / Л. В. Сенькова. — Архангельск, 2005. — 18 с.
38. Сергеева Е. В. Состояние местного иммунитета у лиц пожилого возраста, проживающих на севере европейской территории России / Е. В. Сергеева, А. И. Леванюк, В. А. Штаборов и др. // Известия Самарского научного центра РАН. — 2009. — Т. 11, № 1(5). — С. 1031 — 1033.
39. Сидоренко Г. И. Актуальные проблемы изучения воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения / Г. И. Сидоренко, Г. И. Румянцева, С. М. Новиков // Гигиена и санитария. — 1998. — № 4. — С. 3—8.
40. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России / под ред. А. К. Фролова.
— СПб. : Наука, 1995. — 370 с.
41. Типисова Е. В. Особенности иммунно-гормональных соотношений у человека при смене климатических факторов / Е. В. Типисова, Л. К. Добродеева, А. В. Ткачев,
В. В. Лупачев // Клиническая иммунология. — 1999. — Т. 1, № 3—4. — С. 88—89.
42. Типисова Е. В. Реактивность и компенсаторные реакции эндокринной системы у мужского населения Европейского севера / Е. В. Типисова. — Екатеринбург : Изд. УрО РАН, 2009. — 202 с.
43. Ткачев А. В. Влияние продолжительности светового дня на гормональные и биохимические показатели у человека на Севере / А. В. Ткачев, Е. Р. Бойко // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. — 1995. — Т. 81, № 7. — С. 86—92.
44. Ткачев А. В. Гормонально-метаболические показатели у жителей Заполярья в зависимости от длительности светового дня / А. В. Ткачев, Е. Б. Раменская, Е. Р Бойко // Молекулярные и клеточные основы кислотно-основного и температурного гомеостаза. — Сыктывкар, 1990. — С. 110.
45. Ткачёв А. В. Современное представление о влиянии климата Севера на эндокринную систему человека /
А. В. Ткачев, И. М. Кляркина // Труды Коми научного центра. — Сыктывкар, 1997. — Вып. 152. — С. 6—17.
46. Федоров Б. Н. Клинические исходы хирургического лечения гангрены легкого в условиях специализированного отделения / Б. Н. Федоров // Патология сердца и легких у жителей Европейского Севера. — Л., 1982. — С. 67—72.
47. Хаитов Р. М. Экологическая иммунология / Р. М. Хаитов, Б. В. Пинегин, Х. И. Истамов. — М. : ВНИИРО, 1995. — 219 с.
48. Хальфин Р. А. Аналитическая справка о естественном движении и заболеваемости населения в северных районах Российской Федерации. О развитии специализированной медицинской помощи для противодействия проявлениям краевой патологии в северных районах России в рамках реализации приорететного национального проекта «Здоровье» / Р. А. Хальфин // Материалы заседания Совета Федерации. — 2008. —
С. 25-45.
49. Хаснулин В. И. Современный взгляд на охрану здоровья коренных жителей севера / В. И. Хаснулин // Север — человек. — Красноярск, 2001. — С. 27-33.
50. Хилков В. А. Весенние обострения хронических дерматозов на Европейском Севере и их профилактика / В. А. Хилков // Региональные проблемы здоровья и воспроизводства населения в условиях Европейского Севера.
— Л., 1982. — С. 63—66.
51. Черешнев В. А. Физиология иммунной системы и экология / В. А. Черешнев, Н. Н. Кеворков, Б. А. Бахметьев, С. В. Ширшев // Новости науки и техники. Сер. Медицина. — 2000. — № 8. — С. 21— 27.
52. Шубик В. М. Иммунологические исследования в радиационной гигиене / В. М. Шубик. — М. : Энерго-атомиздат, 1987. — 298 с.
53. Шубик В. М. Проблемы экологической иммунологии / В. М. Шубик. — М. : Медицина, 1976. — 298 с.
54. Шубик В. М. Ядерные взрывы на Новой Земле /
В. М. Шубик. — СПб., 1998. — 175 с.
55. Щеголева Л. С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере / Л. С. Щеголева. — Екатеринбург : Изд. УрО РАН, 2007. — 2005 с.
ECOLOGO-PHYSIOLOGICAL APPROACHES IN SOLUTION OF PROBLEMS OF NORTHERN TERRITORIES DIVISION INTO DISTRICTS
L. K. Dobrodeeva
Institute of Environmental Physiology, Ural Branch RAS, Arkhangelsk
Results of immunological monitoring of the Arkhangelsk region population taking into account administrative, climatic and ecological division into districts have been stated. The necessity of use of population’s state of immunological reactivity as an integral criterion of division into districts has been proved.
Key words: division into districts of northern territories, immunological reactivity, uncomfortable living conditions, health of northern population.
Контактная информация:
Добродеева Лилия Константиновна — доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, зам. директора по научным вопросам Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН
Адрес: 163000, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249
Тел. (8182) 21-02-42
E-mail: [email protected]
Статья поступила 24.05.2010 г.
