Проблема охраны чистоты внутренней среды организма человека в зонах экологического неблагополучия Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ЗДОРОВЬЕ, ОБРАЗ ЖИЗНИ И ЭКОЛОГИЯ

УДК 574. 24

ПРОБЛЕМА ОХРАНЫ ЧИСТОТЫ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В ЗОНАХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НЕБЛАГОПОЛУЧИЯ

Ю.П. Гинее

(Лаборатория клинических проблем экологии — зав.лаб.д.м.н. Ю.П. Гичев, НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН, Новосибирск)

Резюме. На основании современных представлений и собственных исследований участия барьерно-метаболических механизмов печени в охране чистоты внутренней среды, ее функциональной связи с защитными функциями иммунной системы и основными органами выделения продуктов метаболизма была обоснована комплексная схема коррекции и очистки внутренней среды организма, включая в различных сочетаниях препараты, регулирующие активность биотрансформационных механизмов печени и иммунной системы, антиоксиданты и вещества, обладающие сорбционной активностью и стимулирующие деятельность органов выделения. Данная методика рекомендуется для массовой коррекции состояния внутренней среды организма людей, проживающих и работающих в условиях загрязнения окружающей среды.

Последствия продолжающегося загрязнения окружающей среды еще более актуализировали проблему взаимоотношений человек— среда. Неблагополучная экологическая ситуация отмечается сегодня практически повсеместно на территории страны. Достаточно сказать, что, как следует из данных Института географии РАН, в настоящее время более 100 крупных городов и 300 ареалов страны характеризуются неблагоприятной и крайне неблагоприятной экологической обстановкой [15] Причем общая численность населения этих городов составляет более 30% населения России. Если добавить к этому население средних и малых промышленных городов с отсталой производственной технологией, население сельскохозяйственных территорий, где степень бесконтрольного использования ядохимикатов и различных кормовых добавок приобрела угрожающие размеры, эта цифра может быть увеличена до 50—60%.

Предполагается, что только за последние 50—60 лет в результате промышленной экспансии в биосферу уже внесено более 1 млн чужеродных для организма химических веществ [3]. Следствием этого является не только загрязнение окружающей среды, о чем говорится и пишется достаточно много, но и загрязнение внутренней среды организма, что уже привело к угрозе нарушения биологических и биохимических основ его жизнедеятельности [12].

Иными словами, жизнь и здоровье человека могут быть сохранены только при определенных физико-химических параметрах окружающей его среды. Последнее обстоятельство еще не стало в должной мере предметом клинического осмысливания и интерпретации, хотя тезис о взаимосвязи здоровья и состояния окружающей среды, а также об изменении характера течения и патоморфоза наиболее распространенных заболеваний человека в настоящее время стал широко признанным в зарубежной медико-экологической литературе [2, 20]. Таким образом, наряду с понятием «гигиена окружающей среды» с профилактической точки зрения не меньшее значение для клинициста и патолога приобретает понятие «гигиена внутренней среды», представляющее собой основу важного раздела экологии человека — эндоэкологии, в качестве основных задач которой мы видим следующие: 1) оценка состояния и функционирования ведущих барьерных систем организма; 2) оценка степени загрязнения внутренней среды организма химическими веществами, тяжелыми металлами и т.д.; 3) оценка долевого вклада экологических факторов в возникновение, развитие и прогноз течения основных патологических процессов организма человека; 4) разработка методов массовой коррекции и охраны чистоты внутренней среды организма.

В этой связи сохранение и поддержание чистоты внутренней среды организма человека, особенно в зонах экологического риска и неблагополучия, приобретает особо важное значение. Одним из путей решения этой проблемы, по нашему мнению, является возвращение на новом уровне знаний к представлениям о роли и значении основных органов-барьеров организма, функционирующих на границе раздела двух сред — внутренней и внешней.

Из анализов результатов антропоэкологи-ческих экспертиз и клинико-гигиенических исследований, проводившихся нами в ряде городов Сибири [7], вытекают три принципиально важных вывода:

1) вокруг промышленных городов и крупных промпредприятий формируются антропогенные очаги социально-экологической напряженности и экологически обусловленной патологии населения, имеющие свою специфику, строение и динамику распространения;

2) население, проживающее в указанных

очагах, отличается по состоянию здоровья, распространенности и выраженности индикаторной и экологически обусловленной патологии взрослых и детей, по основным демографическим показателям, показателям смертности различных групп населения и средней продолжительности жизни;

3) в результате формирования антропогенных геобио-химических аномалий все большее распространение получает загрязнение внутренней среды организма большего числа людей, которое достигает уровней, угрожающих биохимическим и биологическим основам жизнедеятельности человека и способствующих изменению характера возникновения, течения и патоморфоза многих заболеваний человека.

Учитывая сказанное, необходима разработка методологических и методических подходов к проведению массовых первичнопрофилактических и лечебных мероприятий по периодической очистке внутренней среды организма населения в зонах экологического риска и неблагополучия, тем более, что возможность относительно скорого устранения последствий загрязнения окружающей среды представляется нам весьма проблематичной.

Практической разработке последнего положения была посвящена тема настоящего сообщения. Специально проведенный целенаправленный анализ современных литературных данных и результатов собственных исследований позволил сформулировать основные концептуальные подходы к разработке комплексной схемы лечебно-профилак-тической коррекции и охраны чистоты внутренней среды организма, которые заключаются в следующем.

В условиях антропогенных геобиохимических очагов хронической интоксикации организм человека приспосабливается к токсическому действию чужеродных веществ, широко используя сформировавшиеся в процессе эволюции барьерные механизмы биотрансформации и дезинтоксикации, которые связаны в основном с деятельностью мембраносвязанных многоцелевых монооксигеназ печени [1], что позволяет рассматривать эндоплазматический ретикулум гепатоцитов в качестве метаболического барьера, играющего важную роль в защите чистоты внутренней среды организма, нарушение постоянства которой в условиях химического стресса может обусловливать изменение характера течения, хронизации и распространенности интоксикационных поражений, в первую очередь, печени и других органов и систем, функционально с нею связанных и наиболее тесно взаимодействующих [4, 8]. В данном контексте участие печени в осуществлении меж-органных взаимосвязей, регулировании основных звеньев межуточного обмена и в обезвреживании ксенобиотиков определяет ее роль в поддержании гомеостаза организма в целом [6]. Эта сторона деятельности печени, как следует из современных литературный данных, представляется все более важной для функциони рования организма и его адаптации в условиях действия на него химических веществ [19, 8). Последнее положение подтверждается современными данными, свидетельствующими о том, что процессы биотрансформации осуществляются главным образом с помощью энзимных систем печени, которые участвуют в обезвреживании различных ксенобиотиков, в т.ч. лекарственных веществ [17, 13].

Большинство реакций биотрансформации чужеродных химических веществ связано с процессами окисления, где главным ферментом является цитохром Р450, который в ферментативном каскаде многоцелевых оксидаз играет роль конечной оксидазы, принимающей электроны, необходимые для последующей активации кислорода, используемого для окисления метаболизируемых субстратов. Ключевая роль цитохрома Р450 позволила назвать его «сердцем» универсальной окисляющей системы [22].

Последовательность метаболических превращений чужеродных веществ в организме осуществляется следующим образом. В результате I фазы биотрансформации ксенобиотиков образуются метаболиты, характеризующиеся

большей полярностью за счет содержащихся в них нуклефильных группировок. Благодаря наличию последних, метаболиты ксенобиотиков могут вступать во II фазу биотрансформации— реакции коньюгации II, среди которых в организме человека следует выделить глюкурони-дизацию, сульфатацию, метилирование, аце-тилирование [21]. Образующиеся при этом коньюгаты относительно легко растворимы в воде и быстро экскретируются из организма через почки и желчные пути, не проявляя физиологической активности, благодаря чему эту фазу биотрансформации относят к истинной детоксикации [16].

С другой стороны, следует подчеркнуть, что при биотрансформации ксенобиотиков происходит генерация активной формы Ог, что способствует возрастанию активности перекис-ного окисления липидов (ПОЛ) и приводит к нарушению структурно-функциональной целостности клеточных мембран, что, в свою очередь, определяет развитие основных патологических процессов и последствий интоксикации [19]. В то же время известно, что печень обеспечивает депонирование и перераспределение компонентов защитной системы эндогенных антиоксидантов [18], а ухудшение ее функционального состояния тесно коррелирует со снижением показателей антиокислительной активности липидов [5].

Отсюда поддержание химического гомеостаза организма осуществляется при участии трех взаимосвязанных механизмов: системы микросомальных монооксигеназ, реакций коньюгации и системы ферментативных и неферментативных антиоксидантов, обеспечивающих купирование токсического действия активных форм кислорода и перекисей липидов. Надежность слаженного функционирования перечисленных механизмов детоксикации наряду с полноценной деятельностью основных систем выделения продуктов метаболизма токсических веществ (желчные пути, почки и мочевыводящие пути, кишечник) могут определять течение и исходы компенсаторно-прис-пособительных процессов организма в условиях загрязнения внутренней среды.

К сказанному следует добавить, что, как вытекает из последних представлений о функциональном единстве механизмов детоксикации чужеродных веществ и иммунологического гомеостаза [14, 11], система иммунитета должна рассматриваться как часть более общей системы организма, метаболизирующей химические вещества, проникающие в организм [14]. При этом в процессе защиты организма от чужеродных химических соединений возникают сопряженные ответные реакции двух типов: индукция синтеза микросомальных монооксигеназ печени и индукция синтеза специфических антител, связывающих ксенобиотики. Возможность реципрокных взаимоотношений иммунной системы и ферментативных механизмов биотрансформационной активности печени в процессе обезвреживания химических соединений показана в ряде экспериментальных и клинических исследований [14, 23].

Исходя из рассмотренных выше представлений, нами была разработана схема взаимодействия основных барьерно-защитных систем и механизмов организма, обеспечивающих охрану чистоты внутренней среды организма [8].

Первое звено этой схемы — это основные пути поступления чужеродных веществ в организм (легкие, „ кожа, желудочно-кишечный тракт, кровь).

Второе (центральное) звено — это биот-рансформационные механизмы печени и защитные свойства иммунной системы.

Третье звено — это основные пути выделения продуктов метаболизма химических веществ из организма (почки и органы мочевыделения, желчевыводящие пути, толстый и тонкий кишечник, кожа, легкие).

Методологические подходы, вытекающие из данной схемы, позволяют сформулировать практически важную задачу — разработку путей одновременного целенаправленного управления метаболическими и дезинтоксикационными функциями печени, иммунной системы и экскреторных органов. Для этой цели нами была предложена комплексная программа коррекции и очистки внутренней среды организма, в различных сочетаниях включающая фармакологические и диетические средства, регулирующие активность биотрансформационных механизмов печени, иммунной системы, и препараты, обладающие антиоксидантной активностью, сорбционными свойствами и стимулирующие функцию экскреторных систем [10].

Данная лечебно-профилактическая схема включает следующие блоки препаратов:

1) препараты, регулирующие активность биотрансформационных механизмов печени (амидопирин, фенобарбитал, зиксорин, аскорбиновая кислота, ленолевая кислота и т.д.);

2) препараты, обладающие антиоксидатны-ми свойствами (витамины Е и А, метионин, аскорбиновая кислота, витамин В15);

3) препараты, обладающие иммуномодулирующим действием (нуклеинат натрия, лево-мизол, тимолин, бифидумбактерин);

4) препараты, стимулирующие выведение токсических веществ и продуктов метаболизма (желчегонные, мочегонные, слабительные и потогонные средства);

5) препараты, обладающие высокой сорбционной активностью по отношению к токсическим веществам (энтеросорбенты, пектины, агар).

Анализ результатов, полученных нами при апробации большинства из перечисленных препаратов и различных их сочетаний, позволяет рекомендовать массовое применение рассмотренной лечебно-профилактической схемы как базового метода для регулярной очистки внутренней среды организма различных групп населения, проживающих в зонах экологического неблагополучия, работающих на пром-предприятиях с вредными условиями труда, и устранения неблагоприятных последствий массовых экзогенных хронических интоксикаций.

Обоснование показаний, полноты и регу-

лярности применения указанной программы коррекции чистоты внутренней среды организма базируется на данных медико-биологиче-ского блока комплексной экологической экспертизы региона (города), который должен включать, как минимум, следующие разделы [9]: 1) оценка распространенности и особенностей риска основных патологических процессов по специальной формализованной автоматизированной программе; 2) анализ общественного мнения о состоянии, особенностях и тенденциях изменения окружающей среды по специальной формализованной анкете; 3) выкопировка статистических данных о состоянии здоровья и основных демографических показателях населения региона; 4) анализ распространенности индикаторных, экологически зависимых и экологически обусловленных заболеваний населения; 5) выкопировка основных санитарно-гигиенических параметров окружающей среды;

6) анализ активности основных биотрансформационных и дезинтоксикационных механизмов печени; 7) анализ особенностей иммунного статуса различных групп населения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Арчаков А.И. Микросомальное окисление.—М.: Наука, 1975. — 326 с. 2. Брудтланд Г.Х. В согласии с природой // Здоровье мира. — 1990. — № 1-2. — С. 4. 3 Вольфовс-кая Р.Н., Буданова Л.Ф. Справочник по профессиональной патологии. — Л.: Медицина, 1981. — 374 с. 4. Гичев Ю.П. К вопросу о роли печени в межорганных взаимодействиях //Проблемы общей патологии хронических процессов в клинике и эксперименте. — Новосибирск, 1977.—С. 18—34. 5. Гичев Ю.П., Хаснулин В.И. Изменение процессов перекисного окисления липидов при хронических поражениях печени // VI Всесоюз. конф. по клинич. биохимии, морфологии и иммунологии: Тез. докл. — Рига, 1983.— С. 316—317. 6. Гичев Ю.П. Роль печени в стрессорных реакциях организма // Успехи физиологических наук. — 1990. — Т. 21. — № 1. — С. 23—46. 7. Гичев Ю.П. Здоровье человека как индикатор экологического риска // Экология. Планетарный человек. Творчество: Мат-лы

крымских международных симпозиумов, Симферополь,

1992. — Новосибирск, 1983. С. 129—143. 8. Гичев Ю.П. Печень: Адаптация, Экология. Новосибирск: ВО «Наука», 1993. — 152 с. 9.. Гичев Ю.П. Основные принципы комплексной экологической экспертизы. — Новосибирск,

1993.—18 с. 10. Гичев Ю.П. Методологические принципы защиты и коррекции чистоты внутренней среды организма человека // Проблемы экспериментальной и клинической лимфологии: Мат-лы науч. конф. 2—4 июня 1994. — Новосибирск, 1994. — С. 32. 11. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия. — Л.: Медицина, 1986. — 279 с. 12. Дубинин Н.П. // Философия и мировоззренческие проблемы современной науки. — М.: Наука, 1981. — С. 96—114. 13. Каппас А.,

Альварес А. Превращение чужеродных веществ в печени // Молекулы и клетки. — М.: Мир, 1977. — Вып. 6.— С. 287—303. 14. Ковалев И.Е. Иммунитет как функция системы организма, инактивирующей чужеродные химические соединения//Хим.] фарм. журн. — 1977. — № 12.— С. 3—14. 15. Котляков В.М. // Природа. — 1991. — № 8.

— С. 3—9. 16. Пигунов Л.И. Основные механизмы метаболизма ксенобиотиков в организме человека и животных // Итоги науки и техники: Токсикология, 1982. — Т. 12. — С. 5—26. 17. Тарусов В.Н. Авторегуляторная роль антиоксидантов при адаптации организмов к условиям внешней среды // Биофизика. — 1970. -т, Т. 15. — № 2. — С. 324—332. 18. Тиунов Л.А. Биохимические механизмы

адаптации и компенсации нарушенных функций при воздействии на организм химических веществ // Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций.— М.: Медицина, 1987. — С. 366—381. 19. Эйзенберг Л., Сарториус Н.//Экология человека//Здоровье мира. — 1990. — № 1-2. — С. 20. Gillette J.R. Theoretical Aspects

of Drug Interactiens of Interest to Drug Researsh Scientists and Clinicians //Drug inform. — 1973. — Vol. 108. — P. 118—126. 21. Mitchell S.C., Waring R.H. The Early History of Xenobiotic Sulfoxidation // Drug Metabolism Reviews.

— 1985. — Vol. 16,— № 3— P. 255—284. 22. Norman W., Douglas C.H. A common pathway for chemical-induced tissue injury and immune responses leading to hypersensitivity and for carcinogenesis// Med.Hypothesis. — 1985. — Vol. 6,— № 1,— P. 69—91.

SUMMARY

Complex scheme of inside medium correction and

purity was designed. This sceme was based on modern views and our investigation about role barrier and metha-bolic mechanism of lever in guarding of inside medium purity; functional link with immune system protective function and basic excreate organs.

Sceme includes drugs, that adjuste of biotransformation mechanisms activity in liver and immune system; antioxydantes; substances with sorbtion activity, and substances, that are stimulating work of excreate organs.

We recommend this scheme for correction of inside medium in habitans of regions with waste enviroment.

©МАСЛАУСКЕНЕ Т.П., 51 ВАНУШКИ НА Т.Н., КУКЛИН В.Г., 1994

УДК 616—002. : 612. 014. 447

ИЗМЕНЕНИЕ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ТУБЕРКУЛЕЗОМ В СВЯЗИ С КОЛЕБАНИЕМ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Т.П. Маслаускене, Т.Н. Иванушкина, В.Г. Куклин

(Иркутский ГИДУВ, Институт солнечно-земной физики СО РАН)

Резюме. Солнечно-земное воздействие на биоту исследуется в различных аспектах, но уровень неопределенности результатов в опубликованных работах значительно варьирует.

Изучена заболеваемость туберкулезом детей в Восточной Сибири в период 1979— 1993 гг. и ее связь с солнечной активностью (числами Вольфа, числом солнечных пятен, вспышками Imp I и 2+3). Установлено, что влияние солнечной активности на заболеваемость туберкулезом проявляется в период спада ее.

Выявление характера связи между солнечной активностью, числом вспышек, учет им-принтирования дает основание для составления долгосрочного прогноза заболеваемости и соответственно планирования профилактических мероприятий.

Связь между периодичностью явлений на Солнце и периодичностью эпидемий подтверждена медицинской статистикой. Однако гелиобиология — сравнительно молодая наука. В исследовании гелиобиологических связей в настоящее время существует целый ряд направлений, среди которых можно назвать такие, как воздействие солнечной активности на жизнь человека и другие формы жизни, изменения в жизнедеятельности живых организмов в связи с изменениями в неорганических средах, клинические наблюдения за состоянием больных во время возникновения магнитных бурь, проблема заселения северных территорий, в которых особенно сильны геомагнитные возмущения и др. Таким образом, проблемы гелиобиологических связей многообразны как в исследовательском, так и прикладном отношении. Анализ волн эпидемических катастроф под влиянием изменений в деятельности Солнца проведен A.J1. Чижевским и его школой, но

впервые возможную связь между эпидемиями, магнитным полем Земли и космическими факторами обсуждали уже в 60-х гг. XIX в. [5].

Как справедливо отмечают А.К. Стрелис и соавт. [4], в современной биоклиматологии признается комплексное воздействие на организм человека экологических факторов — ге-лиогеофизических и метеорологических, причем оправдано вычленение биотропного действия отдельных факторов.

Реакция человека на гелиогеофизические воздействия индивидуальна. Имеются магнитолабильные и магнитостабильные индивидуумы [1, 4]. Во время магнитосферных нарушений изменяются величины электрических потенциалов кожи человека, появляются или усиливаются асимметрии в их распределении на коже. У магнитолабильных людей максимальные изменения электрических потенциалов наблюдаются в день магнитной бури, а у магнитостабильных — запаздывают на 1 день. Выделяются контингенты людей с полноценно реагирующей системой, опережающей перестройки собственных внутренних и внешних электромагнитных полей в конкретной географической области, и лица, у которых реагирование нарушено в сторону избыточности или недостаточности компенсаторных реакций [1, 3, 4].

Выявление особенностей реагирования здорового и больного человека в разнообразных, часто контрастных гелиогеофизических условиях в различных регионах нашей страны явилось основной задачей исследований лаборатории гелиоклиматопатологии Института клинической и экспериментальной медицины АМН в ходе выполнения программ «Солнце—климат-человек» и «Глобэкс». В период 1980—1986 гг. проведены комплексные экпедиционные исследования в 28 географических точках страны.