CC BY
3
УДК 613 + 614]:001.8]:008
Р. А. Рязанова
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ГИГИЕНЕ В СВЕТЕ УСКОРЕНИЯ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Эффективное и качественное решение задач ускорения научно-технического прогресса, поставленных перед советскими учеными на совещании в ЦК КПСС (11—12 июня 1985 г.) и решениями XXVII съезда КПСС, в значительной степени зависит от совершенствования и ускорения научного поиска, внедрения в исследования новых методических приемов.
В условиях тесного сотрудничества представителей естественных, технических и общественных наук наука в целом становится непосредственной производительной силой, актив-ным элементом научно-технического прогресса.
- Медицина и здравоохранение всегда оставались в центре внимания партии и правительства. С первых дней Октябрьской революции В. И. Ленин проявлял заботу о создании и развитии здравоохранения, возлагая при этом большие надежды на науку.
В современных условиях основополагающим принципом сохранения здоровья населения является профилактика, направленная на снижение заболеваемости с временной утратой трудоспособности и частоты таких широко распространенных заболеваний, как болезни сердечнососудистой системы, наследственные, онкологические, а также на дальнейшее увеличение продолжительности жизни и сохранение активной трудоспособности человека, укрепление здо-% ровья подрастающего поколения.
Ускорение прогресса в условиях научно-технической революции несет с собой ряд негативных для здоровья человека и состояния природной среды последствий. Поэтому при разработке и внедрении новых производственных комплексов, технологических решений, освоении новых территорий, широкой химизации сельского хозяйства необходимо проведение всестороннего анализа производственной и окружающей среды и прогнозирование возможных неблагоприятных воздействий на организм человека.
Все это ставит перед гигиенической наукой сложные и ответственные задачи, для решения которых необходимы проведение фундаментальных медико-биологических исследований, разработка вопросов методологии в области по-^ знавания механизма физиологических, биохи-мических, генетических, иммунологических процессов жизнедеятельности организма, предупреждение развития патологических состояний.
Проведение научных исследований на различных структурно-функциональных уровнях — от молекулярного, клеточного, тканевого, организ-менного до популяционного и регионального — потребовало значительного расширения арсенала используемых методов исследований, включающих современные биохимические, генетические, гистоцитологические, нейрофизиологические, электронно-микроскопические, иммунологические, физико-химические и др.
Исследования, проводимые в этом направлении, позволили установить ряд закономерностей взаимодействия организма с окружающей средой, имеющих общебиологическое значение для дальнейшего развития профилактической медицины.
К числу важнейших направлений фундаментальных медико-биологических исследований относится разработка методологических аспектов общей патологии, сущность которых заключается в установлении ряда закономерностей взаимодействия организма с окружающей средой, выявлении изменений его функционального состояния при действии экзогенных факторов в соответствии с диалектико-материали-стическими принципами причинности и детерминизма [12].
Существенным достижением в этой области исследований является комплексный подход и системный анализ, проводимый на различных структурно-функциональных уровнях интеграции организма [1].
Решение актуальных проблем общей патологии при условии широкого использования достижений других фундаментальных наук (физики, химии, математики, кибернетики) и современных приборов на основе электронно-вычислительной техники свидетельствует о значитель-ных преимуществах междисциплинарного со* трудничества и возможностях внедрения достижений научно-технического прогресса в практику научных исследований.
Благодаря достижениям физики, химии и молекулярной биологии установлено строение молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, достигнута возможность расшифровки генетического кода и понимания генного механизма наследственности [7].
Проблема структурной и функциональной организации хромосом человека в норме и при патологии в последние годы стала одной из важнейших проблем медицинской генетики., Хромо-
сомы, формирующие клеточное ядро у человека, представляют систему его наследственных элементов, прочно закрепленную в эволюции. Нарушения в этой системе влекут за собой катастрофические последствия для организма: от тяжелых дефектов развития, вызывающих внутриутробную гибель плода, до различных аномалий психического, физического и полового развития, совместимых с жизнью индивида [4].
Широко распространенные заболевания (гипертоническая болезнь, атеросклероз, аллергия, диабет, бронхиальная астма и др.) чаще всего развиваются у лиц с наследственным предрасположением. В проблеме профилактики этих заболеваний существенное место занимает охрана наследственности от повреждающего действия факторов окружающей среды.
Развитие методологической основы медицинской генетики за счет расширения системы методов исследования и широкого внедрения их в практику позволяет наиболее полно познать сущность наследственных болезней человека
[3].
Раннее выявление наследственных болезней, устранение факторов среды, усиливающих патологическое проявление генов, медико-генетическое консультирование обеспечивают профилактику наследственных болезней.
Разработанные методы проверки факторов окружающей среды на мутагенность в настоящее время широко применяются в гигиенических исследованиях.
Тесное взаимодействие биологии и медицины прослеживается в решении проблемы рака. При этом затрагиваются вопросы не только общебиологического значения (клеточная диффе-ренцировка, рост и размножение клеток), но и интересы целого ряда таких научных направлений, как иммунология, вирусология, молекулярная биология гена [2, 5].
Решение вопросов этиологии и патогенеза новообразований в н астоящее время осуществляется в двух направлениях: проведение лабораторных исследований на молекулярном уровне, направленных на изучение роли клеточных онкогенов, вирусов и других эндо- и экзогенных факторов канцерогенеза, и проведение эпидемиологических исследований, направленных на выяснение роли различных факторов, способствующих возникновению определенных видов злокачественных опухолей [13].
По современным представлениям, важнейшими факторами возникновения рака являются метаболическая активация химических соединений, повреждение ДНК и процессы репарации, выявление которых основано на предположении о взаимодействии мутагенов и канцерогенов с
ДНК [8].
Одним из важнейших подходов к профилактике наследственных, онкологических и других заболеваний человека являются научное обос-
нование и разработка методологических и теоретических аспектов иммунологии. Иммунитет рассматривается как одна из сторон единого биологического закона охраны индивидуальности. Благодаря вскрытию генетических, клеточных и молекулярных механизмов иммунная система представляется в виде двух самостоятельно развивающихся, но кооперативно функционирующих клеточных подсистем: тимусзависимая Т-система иммунитета, в реакции которой эффектором выступает сенсибилизированный Т-лимфоцит, и система костномозгового происхождения, центральным звенем которой является В-лимфоцит [6].
В разработке теоретических вопросов проблемы сердечно-сосудистых заболеваний центральное место занимает молекулярная кардиология. Расширение и углубление исследований в этом направлении позволило составить представление о структуре, функции и метаболизме сердечной мышцы и различных изменениях, возникающих при патологических состояниях.
Понимание закономерностей функционирования сердечной мышцы и компонентов сосудистой стенки, знание различных звеньев в цепи кровообращения являются надежной основой для разработки новых методов диагностики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний [11].
Экспериментальными исследованиями установлена зависимость сократительной способности сердечной мышцы от концентрации ионов кальция в цитоплазме миоцитов и существенная роль белковых структур и липидов в процессах активного переноса кальция из гиоплазмы.
В оценке кардиотоксического действия химических веществ большое внимание уделяется экспериментальным исследованиям на эмбриональном уровне с целью выяснения механизма трансплацентарного воздействия изучаемых агентов на формирование сердца и его сосудов и состояние биоэнергетических процессов в миокарде.
Большой теоретический и практический интерес представляют данные по изучению белкового метаболизма в сердечной мышце, которые открывают новый путь в диагностике различных патологических состояний.
Изменения содержания липопротеидов плазмы рассматриваются как важнейший фактор, способствующий возникновению атеросклероза. Развитие этого процесса сопровождается изменением клеточного состава интимы и характеризуется морфологическими и биохимическими особенностями [ 11 ].
Возрастание роли методологии в медико-био-логических исследованиях обусловлено необходимостью интеграции теоретических исследований с практикой здравоохранения.
На современном этапе развития медико-биологических исследований актуальной задачей гигиенической науки являются дальнейшее раз-
витие фундаментальных исследований физиологических, биохимических, структурно-функциональных, генетических, иммунологических механизмов жизнедеятельности человека и изучение на этой основе общих закономерностей взаимодействия организма с комплексом разнообразных факторов (химической, физической, биологической природы), а также разработка наиболее объективных критериев оценки и прогнозирования ранних, предпатологических проявлений неблагоприятных биологических эффектов.
С этих позиций в гигиенических исследованиях последних лет пристальное внимание уделяется изучению функционального состояния клетки и внутриклеточных структур, механизму повреждения и репарации биологических мембран. Доказана способность структурных элементов клетки к пластичности, количественной и качественной перестройке химического состава биомембран, что может быть использовано в качестве биохимического критерия при оценке состояния здоровья населения, прогнозировании предпатологических изменений, возникающих в результате действия факторов окружающей среды, а также при их гигиенической регламентации и научном обосновании оздоровительных мероприятий [10].
Существенное развитие получили исследования по определению отдаленных эффектов действия химических факторов окружающей среды (гонадоэмбриотоксические, тератогенные, мутагенные и бластомогенные проявления). Определение качественных и количественных уровней воздействия способствует обеспечению надежности разрабатываемых гигиенических стандартов [9].
Задачей гигиенических исследований является разработка специфических, простых и доступных лабораторных методов для выявления ранних изменений функционального состояния организма, которых на сегодняшний день еще недостаточно.
Достижения медицинской науки и здравоох-
ранения на современном этапе научно-технического прогресса во многом определяются степенью обеспечения медицинской техникой, оборудованием, приборами нового поколения, основанными на вычислительной технике и радиоэлектронике. Широкое их внедрение будет способствовать объективной постановке диагноза и управлению процессами, происходящими в организме.
Литература
1. Баевский Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии.— М., 1979.
2. Блохин, Н. Н. Предупреждение, выявление и лечение злокачественных опухолей. М., 1971.
3. Бочков Н. П. //Здоровье мира.— 1983.— № 12.— С. 18—19.
4. Бочков И. П. // Профилактическая токсикология. — М., 1984. —Т. 1. — С. 347—358.
5. Георгиев Г. П. // Биология и медицина: Философские и социальные проблемы взаимодействия.— М., 1985.— С. 57—61.
6. Иммунологические аспекты биологии развития /Под ред. Н. Г. Хрущова.— М., 1984.
7. Пастушный С. А., Лысеченко В. П. // Биология и медицина: Философские и социальные проблемы взаимодействия.— Щ 1985. —С. 81—89.
8. Принципы и методы оценки токсичности химических веществ. — М., 1981. —Ч. 1. —С. 270—288.
9. Рязанова Р. А., Гафурова Т. В., Дедова Л. С.//Актуальные вопросы экологической токсикологии.— Иваново, 1978.— С. 86—98.
10. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. // Медицинские проблемы охраны окружающей среды.— М., 1981.— С. 65—72.
11. Чазов Е. И. II Биология и медицина: Философские и социальные проблемы взаимодействия.— М., 1985.— С. 46—53.
12. Чернух А. М. // Фундаментальные науки — медицине.— М., 1981. —С. 105—110.
13. Янышева Н. ЯКиряева И. С., Черниченко И. А.// Гиг. и сан.— 1986. — № 3. — С. 13—16.
Поступила 08.09.86
Summary. Main trends of biomedical hygienic research are presented along with some aspects of the impact of chemical factors on the pathogenesis of major human diseases. The primary emphasis is laid on the determination of body interaction with the environment and prospects of development of biomedical research.
УДК 614.777:615.9
3. И. Жолдакова
ПРОГНОЗ ТОКСИЧНОСТИ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ НА ОСНОВЕ
ЗАВИСИМОСТИ СТРУКТУРА —АКТИВНОСТЬ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Одним из направлений ускоренного обоснования ПДК веществ в воде является прогноз на основе количественной зависимости структура — активность (КЗСА).
На первых этапах развития этого направления основное внимание уделялось первичным механизмам токсического действия веществ непосредственно в месте приложения (которое оп-
ределялось как взаимодействие вещество цептор или вещество — субстрат [1, 6,
ре-
9]).
В дальнейшем была осознана необходимость до-
полнительно учитывать и другой элемент токсического процесса — интенсивность транспорта вещества к месту действия, и С.. НапсЬ [11] была предложена модель, в которой одновременно представлены и взаимодействие с рецепто-
