CC BY
12
Акушерство и гинекология. - 2006. - № 5. - C. 4547
5. Блощинская И.А., Петричко Т.А., Давидович И.М. Вазорегулирующая функция сосудистого эндотелия при физиологической беременности и гестозе // Журн. акушер. и женских болезней. - 2003. - Т. LII, В. 1.- С. 26-32
6. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток. Жизнь и смерть, созидание и разрушение. С.-Петербург, 2006. - 400с.
7. Крукиер, И.И. Активность свободнорадикальных процессов в плодных оболочках при плацентарной недостаточности // Матер. пленумов Российской ассоц. акуш.-гинекол., проблемн. комиссии РАМН МЗ РФ. Перинат. диагн. и берем. высокого риска. - Ростов на Дону. - 2003. - С. 67-68
8. Кулаков В.И. Руководство по амбулаторно-поли-клинической помощи в акушерстве и гинекологии. М.:Геотар-Медиа, 2007. - 400с.
9. Лысакова Т.И., Аксенцев С.Л., Федорович С.В., Левко А.В., Ракович А.А., Самойленко С.Г., Феду-лов А.С., Конев С.В. Влияние факторов ишемиче-ского повреждения на перекисное окисление липи-дов в синаптосомах мозга крыс // Биофизика. -1997. - Т. 42, вып. 2. - С. 408-411
10.Памфамиров Ю.К., Маляр В. А., Кучеренко Ю. А., Карапетян О. В. Проблема гестоза с позиций современной науки // Медицинские аспекты здоровья
женщины. - 2013. - № 6 - С.10-15
11. Соколовский В.В. Амперометрический метод определения низкомолекулярных и белковых сульфгидрильных групп // Вопр. мед. химии. -1977. - № 3. - С. 15-20.
12. Торчинов А. М., Цахилова С. Г., Сарахова Д.Х., Джонбобоева Д.Х. Актуальность преэклампсии (гестоза) в современном акушерстве. Проблемы и решения // Проблемы репродукции - 2010. - №3. -С.87-91
13. Трунова Л. А., Пекарев О. Г., Обухова О. О., Горбенко О. М., Шваюк А. П., Шубина В. И., Трунов А. Н. Поздний гестоз беременных - значимость им-мунобиохимических нарушений // Сибирский медицинский журнал. - 2010. - Т. 25, № 4. - С. 112114
14. Флоренсов В. В.и Баряева О. Е. Токсикозы (ге-стозы) беременных: учебно-методическое пособие. Иркутск, ИГМУ, 2010. - 40с.
15. Belfort M. A., Varner M. W. Cerebral perfusion pressure and not cerebral blood flow, may be the critical determinant of intracranial injury in preeclampsia: a new hypothesis // Am. J. Obstet. Gynecol. - 2002. - V.187. - P.626—634.
16. Levine R. L., Barlett B. S., Moskovitz J., Mosoni L. Methionine residues may protect proteins from critical oxidative damage // Mech. Ageing Develop. - 1999. -V. 107, N. 3. - P. 323-332.
ХРОНОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ ПРИ ЭКСПЕДИЦИОННО-ВАХТОВОМ ТРУДЕ
Фатеева Надежда Михайловна
д-р биол. наук, профессор кафедры медико-биологических дисциплин, Тюменского госуниверситета, г. Тюмень
АННОТАЦИЯ
Проведено хронофизиологическое исследование систем гемостаза, гемодинамики, перекисного окисления липи-дов рабочих вахтовых бригад в условиях Тюменского Севера при экспедиционно-вахтовой форме труда. Определены общие критерии десинхроноза при челночных меридиональных перемещениях в условия Заполярья. Выделены три степени десинхроноза.
ABSTRACT
Chronophysiological investigation of hemostasis and hemodynamics systems of watch workers having expedition and watch organization of labour was carried out. Total criteria of desynchronosis in meridianal moving to the conditions of the Far North were singled out. Three degrees of desynchronosis were determined.
Ключевые слова: экспедиционно-вахтовый труд, Заполярье, десинхроноз.
Keywords: expedition and watch organization of labour, Far North, desynchronosis.
Изучение ритмичности различных функций организма открывает перспективу использования биоритмологической информации в качестве критерия оценки возможных явлений десинхроноза и диагностики состояния напряжения. Среди экстремальных воздействий на человека наибольший интерес представляет исследование адаптации к проживанию и работе в новых климато-гео-графических условиях при экспедиционно-вахтовой организации труда. Известно, что воздействие на организм стрессорных факторов различного генеза вызывает развитие универсальных реакций, обусловливающих появление гиперкоагулемии [1, с. 31-43].
Большинство биохимических процессов, протекающих в организме, в той или иной степени регулируются системой клеточных мембран. Известно, что важнейшим
молекулярным механизмом адаптации является изменение метаболизма липидов, в частности, интенсивности их перекисного окисления липидов [2, с. 108]. Перекисное окисление липидов (ПОЛ) непрерывно протекает в норме во всех тканях организма и является одним из типов нормальных метаболических процессов при их низкой интенсивности, равновесие между перекисным окислением липидов и антиоксидантной системой (АОС) подвижное. При действии стресса оно смещается в сторону накопления продуктов перекисного окисления липидов. Экстремальные условия среды, являясь наиболее важными факторами стресса, способствуют активации процессов ПОЛ. Адаптивные перестройки системы ПОЛ у человека на Крайнем Севере характеризуются установлением новых взаимоотношений в системных механизмах регуляции ПОЛ в организме [3, с. 140; 5, с. 58-75].
Трудовая деятельность человека в условиях Заполярья подвержена влиянию сложного комплекса факторов как социального, так и геофизического характера. В связи с этим, выяснение конкретных механизмов адаптации организма при производственных перемещениях является необходимым условием эффективной разработки средств контроля и профилактики развития патологии, а также возможности научного прогноза их отдаленных последствий при экспедиционно-вахтовой организации труда [4, с. 47-51 ].
Целью настоящего исследования явилось биоритмологическое изучение показателей гемодинамики, системы гемостаза и структурно-функционального состояния мембран тромбоцитов (ПОЛ, АОС) при адаптации к условиям экспедиционно-вахтовой производственной деятельности на Крайнем Севере.
Проведено обследование рабочих вахтовых бригад с меридиональными перемещениями из средних широт (г. Тюмень - 57° 07' с.ш.) на Крайний Север (п. Харасавэй -71° 11' с.ш.). Обследования проводились 6 раз в сутки в начале вахты (первые 3 дня), середине (30-35 дней) и конце вахты (55-60 дней).
Анализ результатов исследования показал, что при меридиональных перелетах в контрастные природно-климатические условия в пределах одного часового пояса на начальном этапе отмечается внутрисистемный и межсистемный десинхроноз с разнонаправленными и неодновременными изменениями параметров изучаемых систем организма. В наших исследованиях на основании анализа хронобиологических показателей гемодинамики, гемостаза, содержания фосфолипидов, ПОЛ-АОС мембран тромбоцитов у рабочих с экспедиционно-вахтовой формой труда при меридиональных перемещениях в условия Крайнего Севера и действии климатического контраста определились три степени выраженности десинхроноза. При этом временная организация изучаемых систем оценивалась по пяти основным критериям: а) наличие статистически значимого 24-х часового ритма основных показателей; б) концентрация основной мощности временных процессов изучаемых показателей и установление ультра-дианной ритмики; в) изменение среднесуточного уровня (мезора) показателей по сравнению с исходными данными; г) суточная амплитуда основных показателей; д) изменения внутрисистемной синхронизации показателей по сравнению с исходными данными (по акрофазам и доверительным интервалам).
Десинхроноз первой степени характеризовался повышением среднесуточного значения основных показателей гемодинамики (ЧСС, АД, МОК), гипокоагулемией, повышением реакций перекисного окисления липидов и
активности антиоксидантной системы мембран тромбоцитов, сохранением 24-х часовой периодики основных параметров изучаемых систем.
Десинхроноз второй степени сопровождался повышением среднесуточных значений основных показателей гемодинамики, гиперкоагулемией, повышением ПОЛ и снижением активности АОС мембран тромбоцитов, отсутствием статистически значимых 24-х часовых ритмов с сохранением концентрации основной мощности временных процессов изучаемых показателей на частоте 24-х часов.
Десинхроноз третьей степени - разнонаправленными изменениями среднесуточных значений показателей гемодинамики, системы гемостаза, значительным повышением ПОЛ и угнетением АОС мембран тромбоцитов, отсутствием статистически значимых 24-х часовых ритмов и проявлением полиморфизма их ультрадианных составляющих.
Исследование развития десинхроноза в течение вахтового цикла позволило выделить три типа системных реакций гемостаза, гемодинамики, интенсивности реакций ПОЛ и активности АОС, содержания липидов мембран тромбоцитов в ответ на воздействие комплекса климатических факторов в условиях производственной деятельности на Крайнем Севере при экспедиционно-вах-товой организации труда.
В зависимости от типа реакции организма человека на челночные меридиональные перемещения на Крайний Север степень десинхроноза была разной. Наиболее выраженный десинхроноз при трансширотных перелетах наблюдался в начальный период вахтового цикла.
Сравнительный анализ изучаемых показателей выявил в начале вахтового цикла у рабочих с первым типом реакции повышение среднесуточных значений показателей гемодинамики, незначительную гиперкоагуляцию, повышение фосфолипидов с равномерным увеличением всех фракций. Косинор-анализ определил смещение акро-фаз показателей гемостаза на дневное время, инверсию суточного ритма количества тромбоцитов. Отсутствовал статистически значимый 24-х часовой ритм основных показателей гемостаза, реакций ПОЛ и активности АОС мембран тромбоцитов (рис. 1а). К середине вахтового цикла для I типа была характерна по сравнению с началом вахты относительная стабилизация значений показателей гемостаза. Акрофазы показателей гемостаза концентрировались в послеполуденное время, а количества тромбоцитов - в утренние часы суток (рис. 1в). При этом, несмотря на то, что основные показатели гемостаза не имели статистически значимого 24-х часового ритма, основная мощность временных процессов изучаемых показателей сохранялась на частоте 24-х часовой периодики (рис. 1в).
г) Конец вахты Т Рисунок 1.
Косинор-диаграммы гемостаза (слева) и графики спектрального анализа (справа) при 1 типе реакции в разные сроки вахты в сравнении с данными средних широт
Анализ реакций ПОЛ и активности АОС мембран тромбоцитов свидетельствовал о компенсации в системе ПОЛ-АОС, так как акрофазы показателей активности ан-тиоксидантной системы предшествовали и сопровождали акрофазы показателей интенсивности перекисного окисления липидов. К концу вахты при I типе реакции временная организация основных показателей изучаемых систем организма стабилизировалась на новом функциональном уровне, приближаясь к значениям средних широт. Таким образом, как в летний, так и в зимний сезоны года у вахтовиков первого (адаптивного) типа реакции наблюдался десинхроноз I—II степени только в начале вахты, с середины вахты и до конца вахтового цикла постепенно увеличивалось количество показателей, у которых регистрировался статистически значимый 24-х часовой ритм, и только к концу вахтового цикла стабилизация межсистемной координации приближалась к показателям средних широт.
У вахтовиков второго (гипертензивного) типа в начале вахтового цикла проявляется выраженный десин-хроноз временной организации показателей изучаемых
систем с инверсией акрофаз в зимнее время года, отсутствием значимых 24-х часовых ритмов основных показателей. На протяжении вахтового цикла сохранялся десинхроноз II — III степени всех показателей изучаемых систем. В летнее время года наблюдался более выраженный десинхроноз в начале вахты по сравнению с серединой и концом вахты, а в зимний сезон года — десинхроноз усиливался с начала вахты к концу вахтового цикла. Ак-рофазы изучаемых показателей распределялись на разное время суток. Так акрофазы показателей артериального давления крови определялась в 3'43'' и 2'02''. Такое усиление десинхроноза в зимнее время возможно обусловлено спастическим эффектом холода на организм, который проявлялся у вахтовиков II типа реакции на производственные перемещения в Заполярье.
Сравнительный анализ показателей изучаемых систем у вахтовиков III типа реакции позволил установить, что в течение вахтового цикла наблюдался десинхроноз временной организации всех изучаемых показателей. В летний сезон года по сравнению с зимним наблюдался более выраженный десинхроноз временной организации изучаемых показателей, особенно гемодинамики, в конце вахты. Отличительной особенностью десинхроноза III типа реакции является меньшая амплитуда 24-х часового
ритма изучаемых показателей. У вахтовиков с третьим типом реакции (астенический тип) в контрастные сезоны года также наблюдался десинхроноз II степени, с астеническими проявлениями: снижением мезора артериального давления, учащением сердечного ритма, нарушениями сна и работоспособности.
Десинхроноз III степени регистрировался в основном у вахтовиков со вторым типом реакции (гипертензив-ный тип) в конце вахты. Мезор показателей гемодинамики сохранялся повышенным весь период вахты (ЧСС до 124%, САД до 125%, ДАД до 119% от исходных значений). Отмечалось внутрисистемное рассогласование суточных ритмов, смещение акрофаз показателей, отсутствие значимых 24-х часовых ритмов и появлением ультрадианных - 12-ти часовых составляющих суточного ритма некоторых показателей. Акрофазы показателей реакций ПОЛ и активности АОС мембран тромбоцитов раз-нонаправлены. Все это указывает на значительные внутрисистемные нарушения синхронизации ритмов изучаемых показателей гемостаза, гемодинамики и системы ПОЛ-АОС мембран тромбоцитов.
Таким образом, установленные закономерности физиологической перестройки организма при челночных меридиональных перемещениях определяют стратегию адаптивного поведения организма при воздействии комплекса производственных и экологических факторов при экспедиционно-вахтовом труде в условиях Крайнего Севера и являются основой для разработки объективных ме-
тодов оценки состояния здоровья работников предприятий с экспедиционно-вахтовой формой организации производства в условиях северных регионов. Это позволит более эффективно проводить профотбор, диагностику текущего состояния здоровья и создавать рациональные режимы труда и отдыха.
Список литературы
1. Агаджанян Н. А., Колпаков В. В., Фатеева Н. М. Вахтово-экспедиционная организация труда в условиях Севера (Эколого-физиологические аспекты). М.: Изд-во РУДН, 1999. - 106 с.
2. Бойко Е. Р., Бичкаева Ф. А. Фосфолипидный профиль у жителей европейского Севера России // Физиология человека, 2000. - Т. 26, № 2. - С. 105-110.
3. Гудков А. Б., Теддер Ю. Р. Характеристика метаболических изменений у рабочих при экспедиционно-вахтовом режиме труда в Заполярье // Физиология человека. 1999. Т. 25. № 3. С. 138-142.
4. Кривощеков С. Г., Леутин В. П., Чухрова М. Г. Психофизиологические аспекты незавершенной адаптации. Новосибирск, 1998. - 100 с.
5. Фатеева Н. М., Колпаков В. В. Здоровье человека на Крайнем Севере: влияние экспедиционно-вахто-вого труда на биоритмы гемостаза, перекисное окисление липидов, антиоксидантную систему. Тюмень-Шадринск: Изд-во ОГУП «Шадринский Дом Печати», 2011. - 259 с.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЦЕССОВ АДАПТАЦИИ ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ARABIDOPSIS THALIANA
Федоренко Ольга Михайловна
Канд. биол. наук, с.н.с. Института биологии КарНЦ РАН, г. Петрозаводск
Зарецкая Марина Витальевна
Канд. биол. наук, н.с. Института биологии КарНЦ РАН, г. Петрозаводск
Адаптационные и эволюционные изменения в популяциях основываются на генетическом разнообразии, которое вместе с тем выступает одним из важнейших факторов их устойчивости. Величина генетического разнообразия популяций определяется сложным переплетением взаимодействий основных факторов микроэволюции -естественного отбора, генных мутаций, случайного дрейфа и миграции генов [1, 12]. При этом объем генетического разнообразия и распределение его внутри и между популяциями часто связаны с такими факторами как величина ареала и система воспроизведения видов. Тип скрещивания вида является главной детерминантой в распределении генетической изменчивости внутри- и между популяциями и, таким образом, влияет на большинство эволюционных процессов. Известно, что перекрестноопыляющиеся виды растений имеют более высокий уровень разнообразия по сравнению с самоопыляющимися, причем большую его часть составляет внутрипопуляционная компонента [15]. Аутбредные виды формируют пан-миктичные популяции, в которых высокий уровень генетического разнообразия поддерживается благодаря постоянному перекомбинированию генетического материала при скрещиваниях. У инбредных видов, наоборот, уровень панмиксии значительно снижен. Популяции таких видов уступают панмиктичным в генетическом разнообразии, при этом большая часть его приходится на долю межпопуляционного разнообразия [1, 12]. Тем не менее,
широкое распространение и процветание многих видов самоопыляющихся растений подтверждает устоявшееся к настоящему времени мнение, что они имеют свои оригинальные способы поддержания генетической гетерогенности. У инбредных видов генотип организован на основе коадаптированных комплексов генов, т.е. генов, находящихся в гаметическом неравновесии. Их созданию способствует отбор и ограничение рекомбинации вследствие инбридинга, что дает возможность образования системы с постоянной гетерогенностью и в значительной степени ограничивает свободу расщепления [21, 3].
Процессы адаптации в природных популяциях особенно актуальны при неблагоприятных условиях среды, в частности на границах ареалов видов. Согласно одной из эволюционных стратегий выживания популяций - стратегии активного реагирования, при неблагоприятных условиях происходит повышение темпов генетической изменчивости, способствующее отбору новых генетических вариантов [4]. Предыдущие наши исследования [9, 10, 11] подтвердили теоретические представления Колчанова и др. [4] показав (с помощью аллозимного, RAPD и микро-сателлитного анализов), что характерной особенностью северных природных популяций Arabidopsis ^^т является высокий уровень генетического разнообразия, что также согласуется с представлениями Левонтина о попу-ляционно-генетической структуре краевых популяций [5].
