1.1. Влияние неблагоприятных условий Арктики на состояние здоровья населения
К наиболее значимым для здоровья человека климатическим условиям Арктики относят длительную и суровую зиму, короткое холодное лето, резкое нарушение обычной для умеренного климата фотопериодичности, холод, тяжелый аэродинамический режим, факторы электромагнитной природы, пустынность и однообразие ландшафта, бедность флоры и фауны [3; 5]. Более 60% всей радиации в Арктике – это рассеянная радиация с недостатком ультрафиолетового излучения, который сохраняется 3-5 месяцев [6], следствием чего является дефицит ультрафиолетового облучения, что отрицательно сказывается на самочувствии и работающих, и проживающих в Арктике. «Световой голод» во время полярной ночи и «световое излишество» во время полярного дня нарушают фотопериодичность, что приводит к проявлениям сезонных аффективных депрессий и бессонницы [3; 7].
Низкая облачность, осадки, туманы в Арктике весьма часто дополняются метелями с сильными ветрами [8]. Низкая влажность способствует перегрузке систем дыхания и кровообращения человека, нарушает его нормальный теплообмен [9]. Еще одним фактором, влияющим на самочувствие людей в высоких широтах, является инфразвук, происхождение которого имеет связь с полярными сияниями. Особенности рельефа и климата способствуют его распространению в атмосфере на огромные расстояния [10].
Природно-климатические условия Арктики осложняют труд, быт и отдых людей, сказываются на их работоспособности и состоянии здоровья, провоцируют физическое и психическое истощение. При низком уровне психофизиологических резервов может произойти декомпенсация [11; 12; 13]. Вышеуказанные факторы способствуют перестройке привычных эндогенных ритмов организма.
Кроме природно-климатических условий необходимо учитывать выраженный микроэлементный дисбаланс в почве, питьевой воде и продуктах питания [14]. Для условий Арктики характерны ультрапресные питьевые воды [15]. Дефицит важных биоэлементов в питьевой воде существенно увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и синдрома хронической усталости [16, 4, 17, 18, 19]. Эти факторы также вызывают перестройку обмена веществ и способствуют формированию специфического адаптивного, «полярного», метаболического типа. При этом функциональные резервы организма снижаются [3, 20]. Работы многочисленных исследователей всесторонне рассматривают неблагоприятные экологические, гигиенические, природные и другие факторы Арктической зоны, которые воздействуют на лиц, постоянно проживающих или работающих в этой зоне, а также текущие и отдаленные последствия на организм и состояние здоровья человека (схема 1).
Универсальным интегральным показателем адаптированности человека к условиям Арктики служит уровень его здоровья. Например, частота заболеваемости пришлого населения, проживающего на Севере России до 3 лет, по сравнению с местным населением выше в 2 раза. Это объясняется тем, что для адаптации к климатическим, социальным и производственным условиям необходимо как минимум 3 года, а при неадекватном напряжении адаптационных структур организма – 4 и более лет [21]. Установлено наличие выраженной иммунологической недостаточности у лиц, многолетняя жизнедеятельность которых протекает в экстремальных условиях, что находит свое проявление в различных вариантах дисфункции иммунной системы [22, 23, 24, 25].
Длительное действие экстремальных факторов Крайнего Севера на организм человека способствует, по мнению сотрудников Института физиологии природных адаптаций (Архангельск), формированию «северного профиля здоровья» [26]. При адаптации к экологическим условиям Севера срабатывает метаболический механизм развития иммуносупрессии, во многом связанной с нарушением процессов апоптоза и снижением в динамике клиренса погибших клеток фагоцитами. Фагоциты собирают и поглощают апоптозные тельца с помощью интегринов, молекул СD36 и скавенджер-рецепторов. Апоптоз различных клеток организма может быть активирован в ответ на многие стрессовые воздействия – гипоксию, голодание, оксидативный стресс, вирусную инфекцию, механическое повреждение митохондрий, недостаток факторов роста, повреждение ДНК. При умеренном действии раздражителя апоптоз способствует поддержанию гомеостаза организма, особенно иммунной системы. При чрезмерных неблагоприятных воздействиях апоптоз, синергично с аутофагией, способствует значительной гибели клеток. Провоспалительные цитокины фактор некроза опухоли (TNF), интерлейкин IL1 бета, интерферон (IFN) гамма являются индукторами апоптоза и реализуют программу апоптотической гибели клеток через активацию транскрипционного фактора JNK (c-Jun N-терминальной киназы) и за счет ER-стресса (стресс эндоплазматического ретикулума) [27]. Противовоспалительный цитокин IL-10 снижает продукцию TNF и ограничивает иммунный ответ. Кроме того, IL-10 участвует в регуляции процессов апоптоза клеток иммунной системы, ингибируя программируемую клеточную гибель Т-лимфоцитов [28, 29] и стимулируя апоптоз моноцитов/макрофагов [29].
&hide_Cookie=yes)
Схема 1. Факторы Арктики и состояние здоровья [2].
В рецепторно-опосредованном пути участвуют мембранные и растворимые белки из суперсемейства фактора некроза опухоли, а именно Fas (APO-1, CD95), рецептор TNF, и их лиганды – Fas лиганд (FasL) и провоспалительный цитокин TNF [30]. Существуют две формы Fas: одна из них имеет трансмембранный участок и связана с клеточной мембраной, вторая форма – растворимая, не имеющая трансмембранного участка. Белок Fas экспрессируется на нормальных клетках разнообразных тканей организма. Провоспалительные цитокины TNF, IFN гамма, а также активация лимфоцитов приводят к увеличению экспрессии Fas на поверхности клеток [31]. Растворимая форма Fas, определяемая в сыворотке, связана со слущиванием (шеддингом) молекул с клеточных мембран. Концентрация Fas в сыворотке возрастает при опухолевых процессах, аутоиммунных заболеваниях – при патологических состояниях, связанных с нарушением апоптоза малигнизированных или аутоиммунных клонов клеток [31].