ADAPTATION OF FUNCTIONAL SYSTEMS WITH ACTS ON THE BODY OF EXOGENOUS PHYSICAL AND CHEMICAL FACTORS: NEYROIMMUNOENDOKRINOLOGCHESKIE ASPECTS

Full Text

Актуальность. В настоящее время, в связи со значительным улучшением условий труда, но в тоже время возрастанием загрязнения атмосферного воздуха специфика действия химического агента и физического фактора оказывается во многих случаях стёртой. Поэтому на первый план выдвигается задача изучения реактивности организма, изменения которой есть проявление начальных сдвигов в последнем; обнаружение этих сдвигов может помочь в ранней диагностике профессиональных интоксикаций. Действия на организм факторов малой интенсивности. На сегодняшний день ещё большее значение приобретает изучение длительного действия на организм химических и физических факторов малой интенсивности. Всё более актуальным становится вопрос о хронических, обычно медленно развивающихся отравлениях, а также о неспецифических заболеваниях рабочих, имеющих контакт с профессиональными ядами. Отмечается пониженная сопротивляемость организма многих рабочих, даже в течение длительного времени после перехода на другую работу, не связанную с воздействием химических веществ. При воздействии факторов малой интенсивности, прежде чем появятся признаки заболевания, т.е. нарушения нормального течения жизненных процессов, в организме могут возникнуть другие, более ранние, сдвиги. Под влиянием токсического фактора, который может нарушить физиологическое равновесие, в организме в первую очередь должны возникнуть компенсаторные реакции. В условиях производства промышленные яды действуют на организм человека не изолированно, а в сочетании с различными факторами внешней среды: измененной температурой воздуха, производственным шумом, вибрацией и т.д. Все эти факторы при определённой интенсивности своего воздействия, вызывая определенные функциональные изменения в организме, могут изменять его чувствительность к влиянию вредных веществ. Вместе с этим промышленные яды сами могут влиять на реактивность организма, что выражается в изменении его отношения к неблагоприятным факторам внешней среды. Биологические закономерности действия встречных раздражителей, сформулированные впервые в работах И.П. Павлова [8-9], Н.Е. Введенского [3-4], А.А. Ухтомского [19] и А.Д. Сперанского [12, 14], обосновывают использование различных функциональных нагрузок для выявления начальных, хорошо компенсированных изменений в организме, вызванных действием различных физических и химических факторов производственной среды. Эти же закономерности позволяют вскрыть особенности комбинированного действия промышленных ядов с другими неблагоприятными факторами, которые могут подкреплять, усиливать или тормозить развитие токсического процесса, как и последний в свою очередь может модифицировать их действие на организм и дифференцированно подойти к разработке гигиенических мероприятий и норм для производства, где токсические вещества оказывают своё влияние на организм в сочетании с каким-либо физическим фактором внешней среды [17-18]. Для токсикологии ещё большее значение приобретает изучение длительного действия на организм химических и физических факторов малой интенсивности. Всё более актуальным становится вопрос о хронических, обычно медленно развивающихся отравлениях, а также о неспецифических заболеваниях рабочих, имеющих контакт с профессиональными ядами. Всё чаще токсиколог изучает не столько токсические изменения в организме в узком смысле этого слова (“элементы полома”), сколько ответные приспособительные реакции организма. Результаты (совокупности) таких реакций при периодически повторяющемся влиянии вредных факторов производства могут быть различными в зависимости от интенсивности, длительности и характера действия, а также от индивидуальных особенностей организма (возраст, пол, предшествующая история его развития и жизни) [8, 11]. В большом количестве стали накапливаться как экспериментальные, так и клинические наблюдения об адаптации к промышленным ядам. В настоящее время описаны данные о возможности привыкания к самым разнообразным химическим веществам, в том числе и наши данные, причём часто можно отметить сходные изменения в организме при адаптации к различным ядам. Более того, было выявлено, что в связи с развитием привыкания происходит весьма глубокая функциональная перестройка организма. Появились материалы о возможности развития состояния неспецифически повышенной сопротивляемости не только при тренировке к воздействию физических факторов внешней среды необычной интенсивности, но и при адаптации к действию вредных веществ [12-13]. Новые экспериментальные данные привели к важным не только теоретическим, но и практическим выводам. Неспецифически повышенная сопротивляемость организма. Привыкание к промышленным ядам вовсе не редкое, совершенно особое явление, а лишь частный случай адаптации к условиям внешней среды, отличающийся, однако, и известными особенностями вследствие своеобразной характеристики действующего агента. Этот вид адаптации достаточно широко распространен, и с ним приходится считаться, с одной стороны, как с фактором, замедляющим развитие хронического отравления, с другой - как с фактором, маскирующим интоксикацию. Адаптация к длительному действию малых концентраций или доз химического вредного вещества связана с изменением функций многих систем и органов, а не только тех, которые имеют отношение к специфическому влиянию агента. Изменения, происходящие в организме при адаптации, как правило, глубоки и связаны со стимуляцией защитных механизмов; последняя (стимуляция) развивается постепенно при повторных воздействиях химического агента. Подобное имеет место и при адаптации к другим факторам внешней среды, а также и при введении адаптогенов. Возрастание эффективности защитных (часто компенсаторных и приспособительных) механизмов влечет за собою развитие состояния неспецифически повышенной сопротивляемости организма, увеличивая устойчивость последнего при разнообразных вредных влияниях. Привыкание к яду не всегда сопровождается развитием состояния неспецифически повышенной сопротивляемости: при значительном напряжении адаптационных механизмов последнее чаще всего отсутствует. Как правило, привыкание не касается одновременно (по крайней мере, в одинаковой степени) всех систем организма. Наоборот, часто наряду с признаками адаптации отмечаются и признаки вредного действия вещества [5-6]. При привыкании к влиянию промышленных ядов-неэлектролитов, независимо от их физико-химических свойств и режима воздействия, выявляются признаки активации щитовидной железы, которая обусловлена соответствующими изменениями тиреотропной функции аденогипофиза. В процессе адаптации к этим веществам понижается активность гипофизарно-адреналовой системы в условиях “относительного покоя” и особенно уменьшается реакция в ответ на типичные воздействия стрессорного характера. При этом изменения со стороны коркового слоя надпочечников (связанные не столько с непосредственным воздействием ядовитых веществ на эти железы, сколько с опосредованным влиянием через центральную нервную систему) обусловлены соответствующими сдвигами в адренокортикотропной функции аденогипофиза. Выявлено, что при выраженном привыкании к действию малых концентраций неэлектролитов (на примере бензина и ацетона) в крови животных содержание вдыхаемого яда ниже, чем в крови контрольных, подвергнутых воздействию токсического вещества в тех же условиях; вместе с тем, у сенсибилизированных к тому же яду особей содержание его в крови выше, чем у контрольных. В работе были обсуждены условия, благоприятствующие и мешающие развитию привыкания к вредным веществам [26]. Возможность адаптации к промышленным ядам, в частности неэлектролитам, связана с их физико-химическими свойствами и способностью накапливаться в организме. Знание этих параметров позволяет ориентироваться в возможности привыкания ко многим промышленным ядам в различных конкретных ситуациях. При привыкании к хроническому действию химического фактора малой интенсивности ведущую роль, по-видимому, играет состояние центральной нервной системы, а не системы гипофиз - кора надпочечников. Повышение возбудимости центральной нервной системы облегчает, а понижение возбудимости - ухудшает или даже предотвращает адаптацию к ядам-неэлектролитам. Недостаточность функции коркового слоя адреналовых желез практически не влияет на возможность привыкания к ядам; даже двусторонняя адреналэктомия не полностью исключает её - адаптация к ядам при этом возможна, хотя и в меньшей степени. Усиление функций коркового слоя надпочечников ускоряет процесс привыкания к промышленным ядам, но вместе с тем укорачивает продолжительность этой фазы и приближает срыв адаптации и переход к состоянию сенсибилизации [25]. Попробуем в общих чертах нарисовать картину развития привыкания к химическому вредному фактору. Каждая встреча биологической особи с воздействием необычного фактора, независимо от того, вреден ли он или полезен, прежде всего вызывает ориентировочный рефлекс. Этот рефлекс может защитить организм от вредного воздействия благодаря изменению поведения особи (например, выход из атмосферы, к которой примешан вредный газ или пар, и т.д.). В случае необходимости дальнейшего пребывания в присутствии вредного фактора вступают в строй различные приспособительные механизмы. При его повторном влиянии вырабатываются условные связи, пускающие в ход приспособительные реакции раньше, чем успеют произойти определенные сдвиги во внутренней среде организма, вызвавшие эти реакции в первый раз. Работа нервных центров в первую очередь, а затем всей нейрогуморальной системы организма и различных органов и систем, участвующих в компенсаторных процессах, тренируется, становится более слаженной, и весь механизм пускается в ход при действии как данного, так и сходных или необычных факторов. Этим обусловлено перекрестное привыкание и развитие состояния неспецифически повышенной сопротивляемости. Можно себе представить, что небольшие сдвиги гомеостаза, лишь немного выходящие за физиологические границы, вызывают компенсаторные реакции, которые при повторении воздействия яда тренируются, что ведет к все более совершенной и быстро развивающейся компенсации. В результате такой компенсации, которая может стать условнорефлекторной, прекращается нарушение гомеостаза, а через некоторое время угасает условный рефлекс на какое-то незначительное, но ощутимое организмом действие яда. После угашения условнорефлекторного включения адаптационного механизма прежняя интенсивность действия яда вновь начинает вызывать сдвиги гомеостаза и ведет к восстановлению условнорефлекторного механизма адаптивных реакций. Так может повторяться многократно. По всей вероятности, явные нарушения при этом возникнут тем позднее, чем меньше напряжения требуют от организма соответствующие адаптивные реакции. По-видимому, такой волнообразный характер привыкания более благоприятен для организма, чем хорошо выраженная, не спадающая в течение недель адаптация. В последнем случае имеют место значительные неблагоприятные изменения, развивающиеся в течение немногих месяцев [14]. Привыкание возникает как результат развития компенсаторно-приспособительных реакций, которые как бы “перекрывают” сдвиги, вызванные действующим агентом и выявляемые в начальном периоде контакта организма с ним. При продолжающемся действии химического фактора даже малой интенсивности компенсаторно-приспособительные возможности организма истощаются и могут развиться выраженные патологические изменения. В случаях, когда интенсивность воздействия вещества, на организм велика, привыкание проявляется быстро; однако при этом скорее развиваются и выраженные признаки отравления. Это справедливо для всех ядов, но с поправкой: под влиянием одних веществ возникающее привыкание бросается в глаза, а при действии других - оно так маскируется симптомами резвившегося отравления, что выявить его можно лишь при особых условиях. Мы уже отмечали, что привыкание к яду ведет к уменьшению резервов защитных сил, в результате чего часть адаптировавшихся животных погибает в случае, если нарочито создаются тяжелые для организма условия, в то время как контрольные особи при этом выживают. Следовательно, фаза привыкания благоприятнее выраженного хронического отравления лишь настолько, насколько один из начальных периодов интоксикации лучше последующего, связанного с более глубоко зашедшими изменении. Ещё Н.С. Правдин [10] высказывал мысль, что привыкание к промышленному вредному фактору является фазой его хронических действий. Однако в то время не было достаточных доказательств справедливости такого высказывания. В настоящее время совершенно ясно, что привыкание - это фаза интоксикации; оно маскирует скрыто протекающие патологические процессы. Поэтому можно считать, что те концентрации промышленных ядов, по отношению к которым возникает привыкание, смогут вызвать, хотя бы и в отдаленном будущем, хроническое отравление. Следовательно, предельно допустимые концентрации должны быть ниже тех, под влиянием которых возникает выраженная адаптация [15-16]. Привыкание к промышленным ядам у людей может проявляться не только в виде исчезновения патологических симптомов, имевших место в начале контакта с химическим фактором, но и в виде меньшей заболеваемости непрофессиональными болезнями и более высоких показателей состояния здоровья, чем в соответствующей контрольной группе. Судя по результатам экспериментов, признаком привыкания могут быть также несколько повышенная возбудимость подкорковых отделов центральной нервной системы и щитовидной железы и меньшая активность коркового слоя надпочечников. При периодических медицинских осмотрах желательно обращать внимание на состояние этих органов и систем [20]. Привыкание людей, работающих в контакте с промышленными ядами-неэлектролитами, может протекать по-разному не только по причине неодинаковости как режимов воздействия, так и свойств яда, но также и вследствие имеющихся различий функциональной активности коркового слоя надпочечников и состоянии центральной нервной системы. Лица с сильным типом центральной нервной системы, а также с нормальным уровнем активности гипофизарно-адреналовой системы, по-видимому, способны к более быстрой адаптации к действию малых концентраций промышленных ядов, чем лица со слабым типом нервной системы или с нарушением деятельности гипофизарно-адреналовой системы. Выявленные в эксперименте симптомы угнетения коркового слоя надпочечников указывают на потенциальную опасность ситуаций, требующих резкого повышения функций этих желез для лиц, адаптированных к действию ядов. Появление симптомов привыкания или состояния неспецифически повышенной сопротивляемости при периодических медицинских осмотрах указывает на то, что концентрации химических веществ на производстве вредны для организма и что условия труда должны быть улучшены [6-7, 26]. Роль оксидативного стресса и иммунной системы при развитии интоксикации. В основе формирования патологических состояний, связанных с изменением оксидативного статуса могут лежать следующие экзогенные факторы: инфекции, лекарственные препараты, никотин, алкоголь, наркотики, ионизирующая радиация, травмы и психоэмоциональные стрессовые ситуации [23]. В настоящее время считается, что основным токсическим субстратом могут быть продукты неполного распада белков крови и тканей, представленные в основном среднемолекулярными пептидами (СМП) с молекулярной массой от 500 до 5000 Дальтон (Да). Определение таких пептидов может служить диагностическим методом определения интоксикации при отсутствии выраженных клинических проявлений, при которых дезинтоксикационная терапия либо не проводится, либо применяется в недостаточном объеме [22]. Вместе с этим определение фактора некроза опухоли (ФНО)-α может быть использовано в комплексном анализе для оценки степени нарушения клеточного гомеостаза, свободнорадикального окисления, а также воспалительного процесса в динамике [21]. Показатели иммунного статуса такие, как С-реактивный белок, интерлейкин (ИЛ)-1β, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, интерферон-α, CD80, CD86, miR-34, уровень экспрессии рецептора аденозина-2 моноцитов человека, параметры антиоксидантного звена, а также уровень ангиотензина-II [1], степень насыщения гемоглобина кислородом [24] и метгемоглобин [2] обладают важной диагностической значимостью для прогнозирования и профилактики коморбидных состояний, связанных с интоксикацией организма. Заключение. Очень многие вопросы привыкания к промышленным ядам остаются ещё не исследованными. Нет достаточных сведений о механизмах привыкания, в частности о причине, вызывающей уменьшение содержания вредного вещества в крови привыкшей к его действию особи или, напротив, его увеличение - у сенсибилизированного организма. Выяснены только некоторые вопросы об участии центральной нервной, эндокринной и иммунной систем в возникновении адаптации. Все ускоряющееся развитие химической промышленности, внедрение её продуктов не только на производстве, но и в быту привели к тому, что практически все население Земли непрерывно, в течение всей жизни подвергается воздействию химических факторов большей или меньшей интенсивности. Это обстоятельство заставляет обращать особое внимание на последствия такой химизации. Адаптация к химическим факторам - ранний признак того, что воздействие их было не безразличным для организма. С этих позиций следует рассматривать привыкание к ядам как ранний симптом интоксикации.

About the authors

N V Lobeeva

Voronezh State Medical University

L N Tsvetikova

Voronezh State Medical University

Email: tsvn@bk.ru

D A Atyakshin

Voronezh State Medical University

References