CC BY
121
MEDICAL SCIENCES
© НЕВЗОРОВ В.П., ЧУЧКО В.И., 2018
Невзоров В.П.1, Чучко В.И.2
ВЛИЯНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
1 ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 123182, Москва; 2 ФГКУЗ ГВКГ войск национальной гвардии, 143912, Балашиха
Nevzorov V.P.1, Chuchko V.I.2
THE IMPACT OF EXTREME SITUATIONS ON THE STATE
OF HUMAN HEALTH
1 A.I. Bumazyan Federal Medical Biophysical Centre of the Federal Medico-Biological Agency
of the Russian Federation, Moscow, 123182, Russian Federation;
2 Main Military Clinical Hospital of the Troops of the National Guard of the Russian Federation,
Balashikha, 143912, Russian Federation
Цель данной работы - показать влияние внешней среды, действующей на организм потенциально опасными агентами разной природы (физической, химической, биологической и т.д.) на состояние здоровья работников экстремальной медицины. Рассмотрены принципы определения биологического возраста (БВ) человека и его отклонения от календарного возраста (КВ) для лиц, подвергшихся воздействию экстремальных факторов (радиоактивные воздействия, работа с радиоактивными источниками, выполнение работ при чрезвычайных ситуациях и экстремальных условиях), среди которых участие организованных коллективов играют решающую роль. Для оценки таких воздействий нами использованы биомаркеры, которые представляют собой систему показателей старения организма, его органов и функций. Показано, что БВ вполне отвечает требованиям индикаторного значения для совершенствования экспертной оценки влияния любого экстремального фактора, действующего длительное время.
Ключевые слова: биологический возраст; длительное влияние экстремальных факторов;
радиоактивные излучения; экспертиза состояния здоровья.
Для цитирования: Невзоров В.П., Чучко В.И. Влияние экстремальных ситуаций на состояние здоровья человека. Медицина экстремальных ситуаций. 2018; 20(1): 79-85.
Для корреспонденции: Чучко Виталий Ильич, канд. мед. наук, заслуженный врач Российской Федерации, старший врач-методист организационно-методического отдела, Федеральное государственное казенное учреждение здравоохранения «Главный военный клинический госпиталь войск национальной гвардии Российской Федерации, 143930, Московская область, г. Балашиха. Е-mail: valerij.nevzorov@mail.ru
The purpose of this work is to show the influence of the external environment, acting on the body by means ofpotentially dangerous agents of different nature (physical, chemical, biological, etc.), on the health status of workers of extreme medicine. There are considered principles of the determination of the biological age (BA) of a person and its deviation from the calendar age for people exposed to extreme factors (radioactive effects, working with radioactive sources, performing the work in emergency situations and extreme conditions), among which the participation of organized collectives play a decisive role. To assess these effects, we used biomarkers, which are a system of indices of aging of the body, its organs, and functions. BA was shown to fully meet the requirements of the indicator
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
value for the improvement of the expert evaluation of the influence of any extreme factor acting for a long time.
Keywords: biological age; prolonged influence of extreme factors; radioactive radiation; examination of the state of health.
For citation: Nevzorov V.P., Chuchko V.I. The impact of extreme situations on the state of human health. Meditsina ekstremal'nykh situatsiy (Medicine of Extreme Situations) 2018; 20(1): 79-85. (In Russ.).
For correspondence: Vitaly I. Chuchko, MD, PhD, Honored doctor of the Russian Federation, senior physician-methodologist of the Organizational-methodical department of the Main Military Clinical Hospital of the Troops of the National Guard of the Russian Federation, Balashikha, 143912, Russian Federation. E-mail: valerij.nevzorov@mail.ru
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgments. The study had no sponsorship. Received: 03 December 2017 Accepted: 02 February 2018
Введение
Для оценки состояния индивидуальных особенностей организма на момент обследования в настоящее время используют как количественные, так и качественные характеристики. Качественные оценки обычно строят только на основе таких показателей состояния организма, для которых возможно многократное прижизненное измерение. Главная проблема в выборе такого набора показателей и в разработке количественных характеристик, которые обеспечивали бы переход от отдельных качественных показателей к обобщенной количественной оценке состояния организма на момент обследования.
Наиважнейшей проблемой для оценки индивидуальных особенностей состояния здоровья человека является тот факт, что организмы людей одного и того же календарного возраста, как правило, находятся в существенно разных состояниях здоровья с позиций их жизнедеятельности. Скорости изменения состояния их здоровья, проявляющиеся через показатели функционирования отдельных физиологических систем и, соответственно, организма в целом, существенно различаются у лиц одного и того же календарного возраста. На эти процессы влияют генетические факторы, образ жизни, социально значимые условия, состояние и воздействие окружающей среды, условия трудовой деятельности, фоновые воздействия искусственных и естественных местных факторов, в т.ч. таких как экспозиция и интенсивность источников ионизирующего излучения.
Поиск показателя, отражающего состояние здоровья человека под воздействием всех перечисленных выше факторов, активно стал проявляться в 30-е годы XX века в надежде найти объективный интегральный показатель, характеризующий уровень состояния здоровья по фактическому состоянию его тканей, органов и физиологических систем. Такой показатель, который предполагается генетически обусловленным, был назван биологическим возрастом (БВ), в отличие от календарного возраста (КВ), исчисляемого без учета отмеченных выше процессов и факторов и ограниченного временны м периодом от момента рождения человека до момента оценки его возраста.
Поиску отдельных показателей для оценки состояния здоровья были посвящены работы [1-4].
Материал и методы
Показатели, характеризующие взаимодействие организма с потенциально опасными агентами разной природы (физической, химической, биологической и т.д.) называют биомаркерами (греч. bios жизнь + фр. marqueur отмечать). Биомаркеры выявляют лиц с повышенным риском. К биомаркерам обычно относят системы показателей старения организма, его органов и функций. Они однозначно отражают состояние здоровья человека по таким особенностям организма как: анатомические, биотехнические, иммунологические, патологические и другие, однозначно характеризующие физиологические функции организма. Эти же биомаркеры, точнее их изменения, важны для
выражения реакции организма на нагрузочные, тестовые, иные контролирующие или производственные, экологические и любые другие факторы воздействия при оценке физической и умственной работоспособности, а также учета субъективных показателей самочувствия и оценки состояния здоровья.
Число биомаркеров для различных методик определения БВ насчитывает от 3 до нескольких десятков, что подчеркивает неоднозначность их подбора. Наиболее часто (преимущественно в геронтологии) используют биомаркеры, отражающие разные физиологические системы организма, а именно: эластичность кровеносных сосудов, артериальное давление, жизненную емкость легких, аккомодацию хрусталика глаза, изменение секреции 11-окси-17-кетостероидов, изменение порога слышимости на разных звуковых диапазонах и т.д. Большинство из используемых биомаркеров хорошо изучены с учетом физиологического состояния соответствующих систем организма.
В России наиболее распространена методика оценки БВ по комплексу показателей [5], разработанных в 1984 г.
Указанный комплекс биомаркеров для методики определения БВ был утвержден в том же 1984 г. Минздравом СССР в качестве типового. Исходной базой для формирования перечня биомаркеров послужили 195 обследованных практически здоровых лиц. На базе этой методики её авторами с участием Войтенко В.П. были разработаны 2 упрощенных варианта, каждый из которых содержит лишь 4 маркера [6].
Хотя уменьшение используемых биомаркеров с 13 до 4 влияет на точность оценки БВ, однако в соответствующем составе эти биомаркеры сохраняют основные тенденции изменения БВ в зависимости от корректности использования и выделения наиболее значимых, важных показателей состояния организма человека. В связи со значительной трудоемкостью использования большого числа биомаркеров большинство исследователей ограничиваются использованием 4-6 биомаркеров [4, 7]. Этот же путь мы и выбрали при переходе к оценке БВ по сравнению с КВ среди служащих, принимавших участие в мероприятиях, где были
MEDICAL SCIENCES
зафиксированы существенные влияния факторов внешней среды. Хотя на сегодня известны защищенные патентами России № 2166278 и № 2387374 способы контроля профилактики старения организма человека и способ определения биологического возраста человека и скорости старения, но они содержат по 5 биомаркеров и требуют дополнительного выбора диапазона изменений используемых биомаркеров [7, 8].
Исходя из возможности применения БВ в качестве индикатора изменения состояния здоровья человека при воздействии различных исследуемых факторов, перед нами была поставлена задача обосновать правомерность использования БВ при экспертизе изменения состояния здоровья от воздействия выбранного фактора, в частности воздействие на человека радиоактивных излучений. Для решения этой задачи была проведена работа с обследованием группы лиц, прошедших по роду своей службы через воздействие нескольких факторов, обычно рассматриваемых как стрессовые или экстремальные.
Материалом исследования явилась группа военнослужащих внутренних войск (ВВ) МВД России, принимавших профессиональное участие в боевых действиях на Кавказе, работавших на территории ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и принявших участие в составе бригады МЧС по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций в местах крупных катастроф по России. Основные сведения о составе мужчин, принимавших участие в этих мероприятиях и проходивших необходимое медицинское обследование на базе диспансерного отделения Главного военного клинического госпиталя (ГВКГ) ВВ МВД России приведена в табл. 1. Стаж службы составил весь срок службы с учетом основного времени прохождения службы в отрядах, участвующих в ликвидации последствий экстремальных и чрезвычайных ситуаций.
В процессе обработки собранных сведений были получены и сопоставлены КВ, БВ и должный биологический возраст (ДБВ) как популя-ционный стандарт для обследуемого возрастного контингента.
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
Таблица 1 Основные сведения для характеристики биологического возраста мужчин, подвергшихся влиянию экстремальных факторов
Участие военнослужащих в экстремальных ситуациях Возраст участников, годы Среднее основное время действия факторов, годы Всего человек
до 22 23-30 31-45 старше 45
Ограниченный контингент на Кавказе 12 10 11 5 6 38
По ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС 8 9 9 6 2 32
Работа в составе бригад МЧС 16 16 8 4 9 44
Итого 36 35 28 15 От 2 до 9 114
такой пары «показатель состояния организма = действие влияющего фактора» как критерия изменения жизнеспособности целостного организма [9,10]. Более того, существует неоднозначное мнение о целесообразности использования самого понятия БВ при проведении исследований [6, 11].
Показатели календарного возраста обследованных приведены в табл. 2.
В табл. 3 указан средний стаж службы военнослужащих к моменту обследования.
Разница между БВ и ДБВ отражает влияния службы и учитываемых факторов воздействия на темп изменения состояния здоровья во время службы и составила около 0,6 ± 0,3 года. Но при разделении обследованных лиц на группы по отмеченным факторам воздействия во время службы эта разница проявилась в колебаниях от +1,1 до -0,2 года. Результаты одно-факторного анализа влияния стажа службы, с учетом возраста, оказались достоверными по критерию Фишера Fкр =12,6 при р < 0,001, сила влияния 18, 9% и Fкр =15,2 при р < 0,081, сила влияния 26,7% соответственно. Темп влияния
Таблица 2 Календарный возраст (КВ), положенный в основу оценки характеристик биологического и должного биологического возрастов обследованных военнослужащих
Календарный возраст участников Календарный возраст обследованных, годы Календарный средний возраст обследованных, годы
до 30 31-40 старше 40
Доля от всех участников данного возраста, % 28,9 37,6 26,5 33,4 ± 4,7
Оценку индивидуальных значений должного биологического возраста (ДБВ) для мужчин рассчитывали по формуле:
ДБВ = 0, 629 х КВ + 18,56, (1)
где КВ - календарный возраст, годы; 0,629 и 18,56 - эмпирические коэффициенты.
Для расчетов использовали статистический пакет Microsoft Exel и общепринятые методы вариационной статистики.
Биологический возраст (БВ) для мужчин определяли по формуле:
БВ=26,985+0,215АДс-0,149ЗДвыд-0,151СБ+0,723 СОЗ, (2)
где: АДс - систолическое артериальное давление; ЗДвыд - время задержки дыхания на выдохе; СБ - статическая балансировка; СОЗ - самооценка здоровья. Цифрами обозначены эмпирические коэффициенты.
Результаты и обсуждение
Сегодня превалирует мнение, что показателей состояния здоровья организма, которые бы однозначно отражали «биологический возраст», в принципе не существует, и потому нет
фактора постепенно снижается по мере увеличения возраста и стажа службы. В целом, экстремальные воздействия влияют на продолжительность жизни, как это было показано в нашей работе [12].
Вообще, значительные индивидуальные реакции организма на внешний (как в прочем, и внутренний) воздействующий фактор может не иметь явной связи с КВ. Но основной смысл понимания БВ как интегрального показателя, содержащего сведения об изменении состояния организма человека, может быть использован для поиска отклонений этого показателя от показателя КВ по сравнению с индивидуальными сведениями о каждой конкретной рассматриваемой личности.
При определении БВ чаще всего используют модель линейной множественной регрессии. Такие модели есть почти во всех компьютерных пакетах статистического анализа данных, что существенно облегчает работу получения БВ по имеющимся данным обследования человека, например, во время проведения периодических диспансерных обследований.
Для уточнения понятия «состояние здоровья», на наш взгляд, необходимо установить исходное понятие «здоровье» вообще и здоровье человека в частности, что само по себе является существенной проблемой здравоохранения в целом и при уточнении (диагностики) здоровья для индивидуальных представителей (в широком понимании - объектов наблюдения) в особенности.
Чтобы уточнить понятия «здоровья» и «здоровье человека» с позиции функциологии, получившей признание на XXII международном конгрессе по электрокардиологии (1985; Минск), необходимо дать характеристику функционального состояния здоровья, которое может быть использовано, с одной стороны, в качестве исходных положений для определения состояния здоровья, в том числе и в цифровом выражении, и, с другой стороны, служить основой для диагностики состояния здоровья на любой момент существования организма, в том числе при динамическом наблюдении и при всех видах дозированных и не дозированных воздействий факторов внешней среды (а часто и внутренних изменений) на организм.
MEDICAL SCIENCES
Таблица 3 Длительность службы в отрядах, участвующих в ликвидации последствий экстремальных и чрезвычайных ситуаций
Стаж службы, годы Количество участников, % Средний стаж службы, годы
До 10 58,4 5,6 ± 2,4
10-20 28,8 16,2 ± 4,1
более 20 12,8 21,3 ± 6,1
Всего 100 14,1 ± 3,6
При этом мы считаем целесообразным, и над этим работаем в настоящее время, использовать положение: во-первых, так называемые биологические часы организма, что обеспечивает независимость от астрономического и искусственного варианта интервальных диапазонов времени. Во-вторых, исключает вторичные, третичные и прочие показатели функционирования организма. И в-третьих, сохраняет первичные показатели функционирования и их отношения для выделения функционального состояния на фоне известных морфологических (анатомических) и физиологических состояний в условиях оговоренного выше исключения физического (трудоспособности) и психического (социальной недостаточности) состояния.
Таким образом, по результатам проведенного исследования оценка биологического возраста в условиях стационара после работ в экстремальных и чрезвычайных ситуациях с использованием биомаркеров, отражающих состояние здоровья по основным физиологическим системам организма, показывает усиление влияния контролируемых факторов воздействия внешней среды с возрастом и по мере продолжительности службы в этих условиях, а также отражает степень адаптации организма к этому фактору воздействия.
Выводы
1. Показана возможность оценки влияния воздействия на организм человека внешних факторов, таких как ликвидация последствий экстремальных и чрезвычайных ситуаций с использованием показателей разности биоло-
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
гического и календарного возраста как интегрального показателя.
2. Изменение показателя расхождения биологического и календарного возраста в условиях ликвидации последствий экстремальных и чрезвычайных ситуаций колеблется от +1,1 до -0,2 года, что, видимо, связано с психическим здоровьем человека, которое подлежит дальнейшему изучению.
Предложения и рекомендации
Целесообразно при оценке БВ в обследуемых группах обеспечивать постоянный контроль анатомо-физиологических показателей состояния здоровья человека по одним и тем же фиксированным показателям при каждом контрольном (например, периодическом, ежегодном или ежеквартальном) диспансерном или профилактическом плановым обследовании.
Среди факторов внешнего воздействия фиксировать и выделять по возможности каждый фактор, желательно в единственном числе для уточнения влияния каждого фактора отдельно, а не комплекса факторов целиком.
В случае соматического заболевания человека из контролируемой группы, приводящего к существенному изменению его состояния здоровья по показателям, составляющим более половины контролируемых биомаркеров, эти лица должны быть исключены из группы лиц для определения БВ как источники искажения оценки БВ в этой группе.
Оценка БВ может быть использована в качестве одного из дополнительных показателей состояния здоровья человека, группы, а также в качестве референтного или популяционного стандарта или эталона при оценке воздействия одного или ведущего фактора внешней среды, влияющего на состояние здоровья человека, в частности в условиях воздействия ионизирующей радиации.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки
ЛИТЕРАТУРА
1. Furukawa T., Inoue M., Kajiya P. Assessment of biological age by multiple regression analysis. Journal of Gerontology. 1975; 30(4): 422-36.
2. McClean G. E. Biomarkers of age and aging (Review). Exp. Gerontol. 1997; 32: 87.
3. Dean W. Biological Aging Measurement. Ed., Los Angeles, 1988; 397.
4. Белозерова Л.М. Биологический возраст - этапы исследования, методы оценки, технологии коррекции. Сборник тезисов и статей 1-го Российского съезда геронтологов и гериатров. 1999: 415-6.
5. Войтенко В.П. Системные механизмы развития и старения. Л.: Наука; 1986.
6. Войтенко В.П., Токарь А.В., Полюхов А.М. Методика определения биологического возраста человека. Ежегодник «Геронтология и гериатрия». Биологический возраст. Наследственность и старение. Киев; 1984: 133-7.
7. Борисов С.Е., Лямин Н.Ю., Токарев Д.В., Хорт М.В., изобретатели. Способ контроля профилактики старения организма человека: патент РФ № 2166278. 10.05. 2001.
8. Горелкин А.Г., Пинхасов Б.Б., изобретатели. Способ определения биологического возраста человека и скорости старения: патент РФ № 2387374. 22.07.2008.
9. Комфорт А. Биология старения. М.: Мир; 1967; 398.
10. Чеботарев Д.Ф. Биологический возраст, наследственность и старение. Ежегодник «Геронтология и гериатрия». Под ред. Д.Ф. Чеботарева. Киев. 1984; 178.
11. Гаврилов Л.А. Критический анализ математических моделей старения, смертности и продолжительности жизни. Популяционная геронтология. Под ред. Е.Б. Бурлаковой, Л.А. Гаврилова. М.: ВИНИТИ, 1987; 6: 155-89.
12. Невзоров В.П., Чучко В.И., Сушицкий В.Н., Бирюков А.П. Оценка влияния внешней среды на состояние здоровья работников экстремальной медицины. Материалы международного научного форума «Многопрофильная клиника XXI века. Экстремальная медицина». 2015 9-11 апреля. Санкт-Петербург. Санкт-Петербург. 2015: 203-5.
REFERENCES
1. Furukawa T., Inoue M., Kajiya P. Assessment of biological age by multiple regression analysis. Journal of Gerontology. 1975; 30 (4): 422 - 36.
2. McClean G. E. Biomarkers of age and aging (Review). Exp. Gerontol. 1997; 32 : 87.
3. Dean W. Biological Aging Measurement. Ed., Los Angeles, 1988; 397.
4. Belozerova L.M. Biological age - investigation phases, methods of an assessment, technology of correction. Collection of theses and articles of the 1-st Russian congress of gerontologists and geriatricians. [Sbornik tezisov i statey 1-go Rossiyskogo s'ezda gerontologov i geriatrov] . 1999 : 415-6. (in Russian)
5. Voitenko V.P. System mechanisms of development and aging. Leningrad.: Nauka; 1986: 184. (in Russian)
6. Voitenko V.P., Turner A.V, Polyukhov of A.M. Metodik of definition of biological age of the person. Year-book «Gerontology and geriatrics». Biological age. Heredity and aging. Kiev; 1984:133-7. (in Russian)
7. Borisov S.E., Lyamin N. Yu., Tokarev D.V, Hort M. V., inventors. Way of control ofprevention of aging of a human body: patent Russian Federation No. 2166278. 10.05. 2001.(in Russian)
8. Gorelkin A. G., Pinkhasov B. B., inventors. Method for determining the biological age of humans and the rate of aging: patent Russian Federation No. 2387374. 22.07.2008.
MEDICAL SCIENCES
9. Comfort A. Aging biology. Мoscow: Mir; 1967: 398 (in Russian)
10. Chebotaryov D.F. Biological age, heredity and aging. Year-book «Gerontology and geriatrics». [Ezhegodnik «Gerontologiya i geriatriya»] Under the editorship of D.F. Chebotaryov. Kiev; 1984: 178. (in Russian)
11. Gavrilov L.A. Critical analysis of mathematical models of aging, mortality and life expectancy. Population gerontology. [Populyatsionnaya gerontologiya] Under the editorship of E.B. Burlakova, L.A. Gavrilov. Moscow: VINITI, 1987; 6: 155-89. (in Russian)
12. Nevzorov V.P., Chuchko V. I., Sushitsky V. N., A.P. Otsenk's Unsociable persons of influence of external environment on a state of health of workers of extreme medicine. Materials of the international scientific forum «Versatile clinic of the 21-st century. Extreme medicine». 2015 on April 9-11, St. Petersburg. St. Petersburg; 2015: 203-5. (in Russian)
Поступила 19 августа2017 Принята в печать 02 февраля 2018
