Глава VIII

ІМУНОЛОГІЧНІ Й МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ РЕАКЦІЇ ПРИ ТРИВАЛОМУ ВПЛИВІ НА ОРГАНІЗМ НИЗЬКОГО ПАРЦІАЛЬНОГО ТИСКУ КИСНЮ

Загальна реакція організму на зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі містить у собі ряд компонентів. Серед них велике значення мають відповідні реакції системи зовнішнього подиху, кровообігу й крові, що збільшують потужність кислородтранспортных механізмів й їхня здатність забезпечити енергетичні потреби кліток. Не менш важливий елемент відповідної реакції організму - зміни гуморальних систем регуляції - филогенетически найбільш древнього й фундаментального компонента загальної реактивності організму.

Імунологічні реакції здорового організму ;

на хронічну гапокекю

Є ряд експериментальних і клінічних спостережень, що характеризують вплив гіпоксії на імунологічний статус організму. Установлено, що короткочасна помірна гіпоксія в; експерименті стимулює фагоцитарні реакції, а глибока й тривала гіпоксія приводить до гноблення фагоцитарної активності нейтрофилов. По даним ряду авторів [96, 113], у процесі адаптації до висоти 2,1—3,0 тис. м н.у. м. на 3-й й 11-і доба збільшуються фагоцитарний індекс і фагоцитарна активність, на 11-і доба вони досягають мінімуму, а до кінця 25-х доби ці показники повертаються до вихідного рівня. Ряд авторів [66, 250] у процесі дробової адаптації тварин у висоті 2,0 тис. м і після її закінчення не відзначали істотних змін фагоцитарної активності. Через 24 ч послу двотижневого перебування на «висоті» у тварин збільшується число фагоцитирующих нейтрофилов, але фагоцитарний індекс не змінюється. Через 3 сут показники нормалізуються. Багаторазові «підйоми» на «висоту» 3,65 тис. м гнітять фагоцитарні реакції. Про гноблення фагоцитарних реакцій на більших висотах свідчать і дані інших дослідників. Деякі автори [115, 252] не виявляли або відзначали лише незначне зниження фагоцитарної активності нейтрофилов у людей і мишей після перебування їх протягом 5 сут у горах на висоті 4,25 тис. м н.у. м.

137Високої метаболической й антимікробною активністю володіють альвеолярні макрофаги. Вони першими зустрічаються із принесеної повітрям мікрофлорою й зі зниженим парціальним тиском кисню у вдихуваному повітрі. Результати наших досліджень альвеолярного фагоцитозу після 20-добового тренування в барокамері наведені в табл. 19. Вони свідчать, що переривчаста гіпоксія (2,2 м н.у. м.) приводить до деякому

Таблиця 19. Показники реакції альвеолярного фагоцитозу на вплив гипобарической гіпоксії в білих пацюків

Показник	Умови експерименту	п	М ± т
Загальне число аль-	Контроль	12	1,444-0,13
веолярных мак-	20-добові трениров-	11	0,76±0,01
рофагов в 1 мол	ки в барокамері
змиву, млн	Контроль	11	0,89-4-0,20
	Через 1 мес після	17	0,55±0,11
	закінчення трени-
Завершенность фа-	Контроль	10	1,80±0,30
гоцитоза	20-добові трениров-	16	3,40±0,73
	ки в барокамері
	Контроль	10	1,40±0,13
	Через 1 мес після	10	2,60±0,52 . ■ .,
	закінчення трени-
Життєздатність	ровки Контроль	17	94,8+0,10
альвеолярних	20-суточпые трениров-	10	97,3±1,12
макрофагів	ки в барокамері
	Контроль	16	96,6+0,84
	Через 1 мес після	12	94,5+1,56 '.
	закінчення трени-
	ровки

зменшенню загального числа альвеолярних макрофагів, у той час як показник ефективності фагоцитарного процесса-завершенность вірогідно збільшується. Це дає нам підстава зробити припущення, що під впливом хронічної гіпоксії відбувається неспецифічна активація альвеолярних макрофагів. Тенденція до підвищення життєздатності макрофагів також указує на поліпшення їхнього метаболізму, тому що даний показник відбиває ступінь депресії дегенерації макрофагів і характеризує потенційні здатності клітки. Установлено, що збільшення життєздатності макрофагів приводить до підвищення ефективності самоочищення легені [90]. Одним з можливих негативних наслідків зниженого парціального тиску кисню на легеню може бути процес надлишкової проліферації сполучної тканини в ньому за рахунок зменшення частки паренхіматозних елементів. Цей процес відбиває початкові стадії пневмосклерозу. Проліферація сполучної тканини в легені в експериментальних умовах возника-

азв

ет при експонуванні пацюків у барокамері на «висоті» 6 тис. м [51]. З метою перевірки можливості такого ускладнення ми досліджували зміст коллагена до й після щоденних тренувальних сеансів гипобарической гіпоксії в білих пацюків на «висоті» 2,2 тис. м. Отримані результати показали, що зміна змісту коллагена в легеневій тканині (табл. 20) становить усього 2-3 %, а розходження середніх значень показників експериментальних груп і контролю недостовірні. Іншими словами, на «висоті» 2,2 тис. м надлишкової проліферації сполучної тканини в легені не відбувається.

У той же час відзначаються деякі генерализованные реакції організму у відповідь на незвичайні умови змісту. Так, після 20 сеансів гипобарической гіпоксії на «висоті» 2,2 тис. м н.у. м. відзначене зрушення в змісті катехоламинов у мозковому шарі надпочечников. При цьому істотно (до 180%) підвищувався зміст адреналіну - його концентрація після сеансів гіпоксії склала 3945±338,9 нмоль/г при вихідному рівні 2226±99,8 нмоль/г (р<0,001). Зміст норадреналина, дофамина й ДОФА практично не змінилося (табл. 21). Це відповідає отриманим раніше даним про активації симпатичного відділу вегетативної нервової системи в умовах гіпоксії й гірського клімату [83, 114, 236, 390, 402].

Через місяць після закінчення тренувань у барокамері зміст адреналіну трохи знизилося, але залишалося на вірогідно більше високому в порівнянні з вихідним рівні (3220 ± ±237,4 проти 2568± 126,1 нмоль/г у контролі), а норадреналина, навпроти, підвищилося й значно перевищило аналогічний показник у контрольній групі тварин (р<0,01). Слід зазначити, що изменившееся після сеансів гипобарической гіпоксії співвідношення гормонального й медиаторного ланок симпато-адре-наловой системи (див. табл. 21) вирівнялося після місячного відбудовного періоду за рахунок відзначеної вище активації

медиаторной функції надпочечников. Спостерігалося також підвищення концентрації попередника катехоламинов - амінокислоти диоксифениламина (ДОФА).

Отримані на цьому етапі на перший погляд парадоксальні дані ми пояснюємо в такий спосіб: повернення до звичайних умов існування приводить до зниження потреби організму в гормонах симпато-адреналовой системи й зменшенню їхнього викиду в кров. При цьому активність більше інертних синтетичних процесів у силу «адаптивної пам'яті» організму [13] якийсь час залишається підвищеної, що й обумовлює збільшення концентрації катехоламинов у надпочечниках через місяць після припинення сеансів гіпоксії.

Більшу роль у регуляції метаболических процесів і фізіологічних функцій органів грає серотонин. Чим вище рівень серотонина в мозку, тим нижче збудливість тварини. Не менш істотна роль серотонина в регуляції трофічних процесів. Отримані дані показали, що в результаті дії гипоба-рической гіпоксії значно збільшується концентрація серотонина в мозку, легені, печінці, бруньках і тонкому кишечнику пацюків. Максимально підвищується рівень ендогенного серотонина в тонкому кишечнику - основному синтезуючому його органі. Концен-

Таблиця 22. Зміст серотонина в органах білих пацюків, що піддавалися воздей

трация серотонина тут склала 18,0±2,7 нмоль/г, що різко перевищило вихідний рівень. Однак пов'язаний із тромбоцитами серотонин, синтезований у кишечнику, звичайно не проникає в загальний кровоток через бруньковий энзиматический бар'єр. Не менш істотну бар'єрну роль грає печінка. Виявлена нами в умовах гіпоксії активація митохондриальной МАО (160%) печінки пацюків свідчить про посилену інактивацію вільного серотонина печінкою (табл. 22). Характерно, що через місяць після припинення тренувань у барокамері активність МАО печінки продовжувала залишатися на настільки ж високому рівні, без найменшої тенденції до зниження. Можливо, висока активність МАО в період дезадаптации :- головний фактор нормалізації рівня катехоламинов, серотонина й інших регуляторних моноаминов у крові організму.

Поряд з активізацією синтезу серотонина в травному тракті, очевидно, збільшується й утворення його в гладких клітках сполучної тканини й центральної нервової системи. Активація біосинтезу серотонина, його звільнення з лабільних зв'язків можуть обумовлювати значне нагромадження його в легені за рахунок здатності тканини легені до активного захоплення серотонина із циркулюючої крові. Так, після 20 сеансів гіпоксії зміст серотонина в легені зросло до 183 %.

Легеня поряд з печінкою відіграє істотну роль в інактивації надлишкових кількостей вільного серотонина. Швидка інактивація серотонина пов'язана з його фіксацією клітками легені (очевидно, эндотелием капілярів). Надалі під дією МАО, який легеня досить багато, серотонин піддається окисному дезаминированию.

Значення підвищення концентрації серотонина в легені пацюків, що піддавалися дії гипобарической гіпоксії, особливо велико завдяки його вираженому вазо- і бронхоконстрикторному ефекту, а також його здатності збільшити насичення артеріальної крові киснем. Ці властивості серотонина, очевидно, і використаються організмом в умовах кисневого голодування.

Серотонин у мозку, по сучасних поданнях, відіграє важливу роль у процесах передачі нервових імпульсів. Він не має здатність проникати через гематоэнцефалический бар'єр, що доводить його центральне походження. Після 20 сеансів гіпоксії відзначалося збільшення концентрації серотонина в тканині мозку до 2,996 ±0,289 при вихідному рівні 2,031 ± ±0,153 нмоль/м. Після місячного відбудовного періоду рівень серотонина в мозку й легені практично повністю нормалізується. Достовірне перевищення контрольних значень було відзначено в печінці білих пацюків. Посилена інактивація амінів у печінці підтверджується й підвищеною активністю моноамино-ксидазы на цьому етапі експерименту (табл. 23).

Таким чином, у результаті проведених експериментів установлено, що застосований нами режим переривчастого гипобаоиче ского гипоксического впливу (2,2 тис. м н. у м 20 сеансів щодня) викликає певні зміни в обміні катехоламинов. У процесі адаптації відзначена активація симпато-адре наловой системи, що супроводжується зміною їх «внутрісистемного коефіцієнта» з перевагою гормональної ланки Активізація процесу біосинтезу катехоламинов у надпочечниках і посилений викид адреналіну в кров. дозволяють організму перебороти функціональну напругу й створити оптимальний

•142

гомеостатический і біохімічний рівень для роботи всіх органів і тканин у гипоксических умовах.

Виявлені нами більше значні в порівнянні з контролем зміни показників функціональної активності САС після припинення впливу стрес-фактора - гіпоксії свідчать не про яких-небудь «поломки» у системі регулювання, а про нагромадження катехоламинов й їхніх попередників у депо на тлі зниженої потреби в них організму.

Гіпоксія приводить до нагромадження серотонина в тканинах експериментальних тварин за рахунок активізації синтетичних процесів і звільненню серотонина з лабільних зв'язків. Фізіологічно активна форма серотонина сприяє інтенсифікації апарата кровообігу й подиху у відповідь на вплив гипоксического фактора. Нормалізація рівня серотонина після відбудовного періоду свідчить про оборотний характер виявлених змін. /

Вплив моделювання пневмокониоза на легеня й печінка лабораторних тварин

Відомо, що в результаті влучення в легеня вугільного, породного або змішаного пилу в лабораторних тварин виникають відповідні реакції, типові для розвитку пневмокониоза. Ці реакції локалізуються як безпосередньо в тканині легені, де відбувається первинна взаємодія організму із частками пилу [85, 102, 136, 335], так й у багатьох інших тканинах організму [312, 324, 384, 398]. Моделювання пневмокониоза проведене на 70 білих пацюках масою 150—200 м, запылявшихся вугільним пилом у концентрації 1000 мг/м³ в обертовій камері 6 сут у тиждень по 4 ч щодня протягом 5 тижнів. Після закінчення запыле-ния частина тварин була забита для проведення досліджень і служила загальним контролем. тварини, Що Залишилися, були розділені на три серії, перша з яких не одержувала ніякого лікування, друга піддавалася дії газової суміші зі зниженим змістом кисню (0,55 атм), третя - дії газової суміші з підвищеним змістом кисню (2,5 атм).

Морфологическое дослідження легені пацюків, запылявшихся вугільним пилом, показало, що більшість ділянок паренхіми має нормальну структуру, типову для фізіологічного стану легені. Порожнина кожної альвеоли вистелена плоскими клітками - пневмоцитами I типу із плазматичними відростками, що широко поширюються. Пневмоциты I типу, що беруть участь у газообміні, і вкраплені між ними більші, насичені ламеллярными тельцями пневмоциты II типу, секретирующие сурфактанты в просвіт альвеоли, розташовані на базальній мембрані. Разом з тонким интерстициальным шаром альвеолярні клітки, базальні мембрани й эндотелий легеневих капілярів утворять аэрогематический бар'єр (АГБ) легені, що відокремлює альвеолярне повітря від крові легеневих капілярів (мал. 35).

Товщина АГБ у різних ділянках варіює отоз-яо()7и™

Серед кліток альвеолярного епітелію виділяються своей'куби-144

ческой формою пневмоциты II типу (гранулярні пневмоциты), що не мають довгих відростків. Характерною рисою цих кліток є наявність у їхній цитоплазмі великої кількості мітохондрій й осмиофильных пластинчастих тілець. Уміст цих тілець багато авторів розглядають як незрілий сурфак-тант легені, секретируемый кліткою в просвіт альвеоли [39, 175]. У межкапиллярных соединительнотканных проміжках утримуються септальные клітки, головним чином фібробласти (мал. 35). У структурі легені зустрічаються одиничні пучки коллагеновых волокон, эластические волокна й гладкомышечные клітки.

У тварин з експериментальним пневмокониозом на напівтонких зрізах тканини легені при світлооптичній мікроскопії виявлена значна кількість вугільного пилу. Окремі порошини й цілі скупчення пилових часток округлої форми зустрічаються в стінках альвеол, межальвеолярных перегородках і бронхіальних стінках. Невелика кількість пилових часток розташовано в просвіті альвеол. У стінці альвеол спостерігаються оптично прозорі ділянки, що свідчать про набряк ин-терстициальных просторів. Межальвеолярные перегородки трохи стовщені. Форма й розміри альвеол помітно не змінюються (мал. 36).

При електронно-мікроскопічному дослідженні виявлено, що як одиничні пилові частки, так й їхні скупчення розташовуються в стінці альвеол внутриклеточно. Ідентифікація кліток, що містять пилові частки, утруднена, оскільки їхня структура змінена дегенеративними процесами. Швидше за все, вони являють собою альвеолярні макрофаги (кониофаги), фагоцитировавшие пилові частки, які частково повертаються в интерстициальное простір альвеолярної стінки. Частина макрофагів піддається повної дегенерації в стінці альвеоли, а пилові частки, що залишилися, і продукти розпаду кліток удруге фагоцитируются септальными клітками альвеолярної перегородки. Интактные неушкоджені септальные клітки зустрічаються надзвичайно рідко.

Пилові частки в клітках розташовуються у всій цитоплазмі по периферії від ядра (мал. 37). Цитоплазма цих кліток отечна, электроннопрозрачна. Клітинні органеллы зосереджені в невеликій кількості групами й виглядає як би відтиснутими пиловими частками й вакуолями з рідиною. Мітохондрії трохи зменшені в розмірах, відзначається ущільнення матрикса й дискомплексация крист. Зустрічаються фрагменти мембран эндо-плазматического ретикулума. Плазмалемма клітки часто губить свої обриси. Ядерна субстанція бідна хроматином. Форма ядра змінюється залежно від розташування часток пилу, які можуть утворювати вдавления в ядрі. У ділянках близького контакту ядра з пиловими частками спостерігається різка осмио-фильность прилежащих ділянок ядерної субстанції. Аналогічна підвищена осмиофильность спостерігалася в ділянках цитоплазми, що дегенерує, контактуючої з пиловими частками

Ю 7-1657

145/

(мал. 38, а). При більших збільшеннях (порядку 30 000) ня по верхности часток вугілля видна більше світла Г '

146

Внуто1клето_ЧнпЛ^{УКТУРа запыле}™°^г° легені двох пацюків (а, б); Х6700. внутрішньоклітинне розташування часток пилу в тканині тегкого- я —ялпп клітки, фагоцитировавшей пилові частки (л") ^ДР

Крім відзначених змін у пылесодержащих клітках спостерігаються ділянки набряку основної речовини сполучної тканини, розпушення коллагеновых волокон, альвеолярної перегооол-ки. Характерне чергування ділянок з важкими повпежя™*™

10*

ділянок з важкими ушкодженнями

(мал. 39, а). Але зустрічаються капіляри з ушкодженою

Рис. 39. Частки пилу (а), що вільно лежать у просвіті капіляра (пк) і просвіті альвеоли (так); пневмоцит II типу в запиленій легені пацюка (б): ^

а — Х7000; б — Х7400

эндотелиальной выстилкой й отечным интерстициальным шаром аэрогематического бар'єра. У пневмоцитах II типу втримується більша кількість осмиофильных телець, чим у нормі. Самі

149тельця в достатньому ступені заповнені осмиофильным матеріалом (мал. 39, б).

Одиничні частки вугільного пилу вільно лежать у просвіті капіляра або альвеоли (мал. 39). На отримані нами электро-нограммах фагоцитоз часток пилу альвеолярними макрофагами в просвіті альвеол не спостерігався. Разом з тим кількість макрофагів в 1 мол. трахеобронхиального змиву різко зростало. Так, якщо у вихідному стані число кліток в 1 мол змиву не перевищувало 5-Ю⁵, то до кінця 5-й тижня запилення число макрофагів а змиві зростало до (20—25) 10⁵ в 1 мол. Це дозволяє укласти, що пилові інгаляції викликають різке збільшення змісту макрофагів у воздухоносных шляхах. Після закінчення впливу кількість макрофагів поступово зменшується й через 3 тижні після закінчення сеансів запилення наближається до вихідного рівня, становлячи (6—7) 10⁵ в 1 мол змиву.

Для оцінки здатності легені до самоочищення й повноцінного виконання респіраторних функцій проведене дослідження стану сурфактантной системи. У групі интактных тварин поверхневий натяг екстракту легені характеризувалося фізіологічними величинами: максимальне ПН становило 48,8 мн-м^¹, мінімальне 20,2 мн-м~'. Для екстракту легені запилених пацюків характерні більше високі значення поверхневого натягу й різке зменшення площі петлі гістерезису (мал. 40). У цій групі жизотных максимальне ПН становило 57,6 мН-~', мінімальне — 25,5 мн-мг¹. Збільшення сил поверхневого натягу після запилення тварин свідчить про відносну недостатність секреції сурфактантов або про зниження їхньої поверхневої активності. І перше, і друге погіршує механічні властивості легеневої тканини, вимагає збільшення роботи подиху на вдиху й створює передумови для виникнення ателектазів на видиху.

Зростання поверхневого натягу в легені запилених пацюків може бути також результатом адсорбції поверхнево-активних речовин пиловими частками, що володіють великою сумарною поверхнею. Процес адсорбційного вимикання ПАВ_Л із фізіологічних функцій збіднює гипофазу й монослой, вимагає підвищеної секреції сурфактантов пневмоцитами II типу, виснажує запаси незрілих сурфактантов й їхніх попередників. Не виключене, що тривалий вплив часток пилу, що захоплюють і виводить молекули сурфактантов з респіраторної зони легені,- один з патогенетических механізмів, що сприяють нашаруванню легеневих інфекцій і неспецифічної патології на функціонально ослаблену тканину легені.

Більшу роль у здійсненні функціональної діяльності кліток грають ключові ферменти енергетичного метаболізму мембран—АТФазы. Дослідження активності тканевых АТФаз в интактных і запилених тварин показали, що після 5-недель-ного вдихання повітря, збагаченого вугільним пилом, активність ендогенної АТФазы гомогената легені істотно не змінилася. У той же час активність М§²+- і Са²⁺-залежної АТФаз у гомогенатах запилених легенів знижується. Якщо прийняти активність АТФазы при відсутності іонів у середовищі за 100 %, то активність М§²+-стимульованої АТФазы гомогенатов запиленого вугільним пилом легені пацюків зменшується на 19 %, а активність Са²+-стимульованої АТФазы стає на 32 % нижче в порівнянні з контролем. Зниження активності Атфаз свідчить про зменшення потенційних енергетичних і пластичних властивостей пневмоцитов.

Відомо, що повна схоронність детоксицирующих функцій печінки - один з факторів, що забезпечують високу устойчи-

//

вость організму до гипоксической гіпоксії [12, 36]. Показано також, що між індивідуальною стійкістю організму до недоліку кисню й інтенсивністю микросомального окислювання в печінці існує досить високий ступінь кореляції [40, 76]. Тому становило інтерес досліджувати один з показників інтенсивності окисного фосфорилирования мітохондрій печінки - швидкість обміну протонів. Отримані на интактных і запилених пацюках дані показали, що після двох послідовних добавок акцептора фосфорилирования - АДФ - протони використаються мітохондріями печінки запилених тварин менш інтенсивно, чим контрольних тварин (мал. 41). Так, якщо в интактных тварин концентрація протонів у стані III по Чансу після добавки АДФ становить 57±8, то для мітохондрій печінки запилених пацюків концентрація протонів знижується до 35±4. Після повторної добавки АДФ зміст про-

151тонів у мітохондріях печінки интактных тварин становить 93±4, у мітохондріях печінки запилених пацюків - усього 62±9. Як у першому, так і в другому випадку розходження показників статистично высокодостоверно.

При роз'єднанні окислювання й фосфорилирования за допомогою 2,4-а-динитрофенола вивільнення протонів з мітохондрій печінки запилених тварин відбувається з меншою інтенсивністю, чим у контрольних. Це свідчить про зниження інтенсивності окисного фосфорилирования в мітохондріях печінки пацюків, що піддавалися 5-тижневому впливу вугільного пилу. Отримані результати підтверджують точку зору авторів [180], постулирующих взаємодія часток вугільного пилу з ферментами кліток, у результаті якого виникають розчинні продукти деградації вугільного пилу, що здійснюють хімічний вплив на віддалені органи й тканини.

Вплив хронічної гіпоксії на тварин з експериментальним пневмокониозом

Природні механізми саногенеза забезпечують очищення легені від пилу й сторонніх часток шляхом мукоцилиарного кліренсу й фагоцитозу. Проведені нами експерименти показали, що період спонтанного напіввиведення вугільного пилу після 5-недель-ного запилення становить 34 ±2 сут. Становило інтерес вивчити вплив зміни газового середовища на швидкість самоочищення легені й інтенсивність захисних реакцій, що беруть участь у кліренсі легені від сторонніх часток.

Експерименти проведені на трьох групах попередньо запилених тварин (по 16-20 особин у групі). Перша група тварин не піддавалася зовнішнім впливам і служила для характеристики процесів спонтанного саногенеза й природної рекреації. Тварини другої групи піддавалися щоденному впливу сеансів гипобарической гіпоксії (3 тижня), що моделює умови перебування на висоті 2,2 тис. м н.у. м. Тварини третьої групи піддавалися протилежно спрямованому зовнішньому впливу - такому ж числу сеансів гипербарической оксигенации (1,0-1,5 ати). Після закінчення трьох тижнів половина тварин кожної групи була піддана повному обстеженню, а друга половина продовжувала одержувати сеанси експериментальної терапії до закінчення 6-й тижня. Для вивчення динаміки процесу очищення легені й механізмів його активації досліджували кількість пилу в тканині легені формамидным методом, фагоцитарну реакцію макрофагів бронхоальвеолярного змиву, реакцію специфічної агломерації, активність сурфак-^ тантов легені й ряд інших показників.

Зіставлення швидкості самоочищення легені від вугільного пилу у тваринних різних груп показало, що гипоксическое й ги-пероксическое вплив мають виражені розходження й фазний плин відповідної реакції. Так, у першому періоді індукованих зовнішнім впливом змін швидкості процесу 152

відзначено стимулюючий вплив підвищення парціального тиску кисню. У другому періоді швидкість пылевыведения зросла у тварин, що одержувала сеанси гипоксических впливів. Отримані дані можуть свідчити про перспективність послідовних контрастних впливів зміненого газового середовища, що стимулює пылевыведение як на першому, так і на другому етапі. Ці ж дані свідчать про необхідність індивідуальної оцінки чутливості організму до гіпоксії й гиперокси'и, дослідження індивідуальної реактивності організму до змін парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі.

Відомо, що про швидкості виведення сторонніх часток з легені можна судити по інтенсивності фагоцитарних реакцій [175,, 343]. Кількість альвеолярних макрофагів і ступінь їхньої фагоцитарної активності відбивають реальні можливості організму по звільненню постраждалої тканини від подразника. Проведені експерименти показали, що пилові інгаляції викликають різке збільшення числа макрофагів у бронхоальвеолярном змиві. У періоді спонтанного саногенеза зміст макрофагів поступово зменшується, корелюючи зі зниженням числа часток, що залишилися в легені.

Аналіз фагоцитарної активності альвеолярних макрофагів дозволяє відзначити, що в першому періоді впливу гипобарической гіпоксії відзначається її зниження (табл. 24), що переміняється активацією в другому періоді. Через 6 тижнів експериментальної гипоксической терапії фагоцитарна активність альвеолярних макрофагів виявляється вище, ніж при спонтанному саногенезе без додаткових зовнішніх впливів. Фагоцитарний індекс у тварин, що пройшли цикл сеансів реабілітації в умовах вдихання повітря зі зниженим Ро₃ виявився на 63 % вище, ніж у тварин зі спонтанним процесом рекреації.

При повторних впливах сеансів гипербарической оксигенации на запилених пацюків у другому періоді відновлення багато показників виявилися нижче, ніж у тварин зі спонтанним самоочищенням легені. Так, реакції специфічної агломерації лейкоцитів через 6 тижнів становили всього 65 й 67 % у порівнянні з такими контрольних тварин. Фагоцитарний індекс у підданих гипербарической оксигенации пацюків виявився на рівні 58 % у порівнянні з фагоцитарним індексом тварин, підданих гипоксическому впливу (табл. 24). Отримані дані характеризують можливість спрямованих впливів на активність процесів самоочищення запиленої легені за допомогою немедикаментозних засобів - впливу зміненим газовим середовищем.

Фазний характер плину відбудовних реакцій в умовах впливу на запилених тварин зниженим або підвищеним парціальним тиском кисню може бути результатом принаймні двох одночасно, що розвиваються процесів. Перший - взаємодія організму із частками вугільної

153. м гіпоксії

реактивності легені в білих > (П₃, П₆) запилення з наступним (ГпО)

________________________________________I__________

П р їм е ч а н и е, ФА — фагоцитарна активність; ФИ — фагоцитарний індекс; РА — реак-.■ция специфічної агломерації лейкоцитів, проводилася з антигеном, приготовленим з ураженого силікозом легкої людини (РАС), і з антигеном, приготовленим зі здорової легкої людини (РА₃).

пилу, які спочатку виступають як механічний подразник, а на наступному етапі взаємодії з організмом - як -хімічний подразник, що викликає місцеві реакції, наприклад гиперхромность ділянок ядра й цитоплазми, що контактує із часткою, і загальні реакції вилучених кліток. Другий - реакція організму на зміну газового середовища. Початковий етап цієї реакції вимагає певної напруги фізіологічних і біохімічних систем організму, певних енергетичних і пластичних витрат на процеси адаптації до нових умов. Природно, що сполучення біологічних реакцій, що протікають із різною швидкістю, приводить до фазного плину загальної захисної реакції організму в умовах стимуляції процесів природного саногенеза й рекреації.

На підставі наведених даних можна укласти, що у тварин з експериментальним пневмокониозом, викликаним 5-не-діловим запиленням, процес природного самоочищення легкий^-те може бути активований періодичними сеансами гипоксиче-:ской гіпоксії, индуцирующей позитивні зрушення з боку мукоцилиарного транспорту, показників крові й имунной системи.

У динаміку розвитку в пацюків пневмокониоза, викликаного однократним интратрахеальным введенням у легеня мелкодисперсной Л54

угольно-породной пилу, виявлені коливальні зміни змісту біогенних амінів у крові й тканині легені. Так, уже через 1 мес після запилення тварин відзначена виражена тенденція до підвищення рівня гистамина в крові (0,3±0,03 при вихідному змісті 0,2±0,04 мкмоль/л) і обох амінів у легені. Через 3 мес підвищення концентрації гистамина й серотонина в циркулюючій крові і їхнє нагромадження в легеневій тканині здобувало статистично достовірний характер. Зміст серотони-. на в легені підвищилося в 2,25 рази в порівнянні з фоновими дослідженнями й склало 10,4 ±0,94 нмоль/г, а рівень гистамина досяг 24,3±1,84 нмоль/г, що перевищило відповідний показник у практично здорових пацюків в 1,8 рази.

У дослідженнях, проведених через 6 мес після початку експерименту, виявлені тенденції до зниження змісту гистамина й достовірне зменшення змісту серотонина в крові в порівнянні з попереднім етапом дослідження, при цьому вихідний рівень серотонина практично відновився при збереженому високому змісті гистамина. Поряд із цим відзначене прогресуюче нагромадження гистамина в легені (37,1 ±3,56 нмоль/г) і незначне зменшення змісту серотонина в тканині легені в порівнянні з 3-місячним періодом дослідження. Після закінчення 9 мес із моменту введення пилу в легеню пацюків виявлене зниження змісту амінів, що вивчалися, у крові й легені й збереження при цьому вірогідно більше високого в порівнянні з вихідним рівня гистамина в легеневій тканині.

Таким чином, виявлені фазні зміни змісту гистамина й серотонина в крові й тканині легені в пацюків, що піддавалися интратрахеальному запиленню угольно-породной пилом, що свідчать про первісне нагромадження амінів у крові й легені, що є відповідною реакцією організму на патогенний фактор. Оборотний характер виявлених змін, імовірно, обумовлений активізацією захисних сил після однократного введення пилу й процесів інактивації амінів в організмі.

Сеанси переривчастої гипобарической гіпоксії в сполученні е іншими елементами гірського клімату через 1 мес після запилення пацюків вплинули на всі досліджувані показники. Відразу після припинення сеансів гіпоксії, аэроионизации й ультрафіолетового опромінення намітилася тенденція до підвищення концентрації гистамина й серотонина в крові й серотонина в легені. Вірогідно збільшилася концентрація гистамина в легеневої' тканині в порівнянні з попереднім етапом дослідження (через 1 мес після запилення пацюків). Поряд із цим концентрація гистамина й серотонина в легені й гистамина в крові вірогідно перевищила вихідні значення.

Результати аналізів на наступному етапі дослідження (через 1 мес після припинення сеансів гіпоксії, аэроионизации й Уф-облучения), що відповідає 3-місячному строку після запилення пацюків, свідчать про тенденції до нормалізації змісту амінів у крові й тканині легені.. На цей термін практиче-

155ски відновилася вихідна концентрація амінів у крові й серо-тонина в легені при підвищеній концентрації гистамина в легеневій тканині. У запилених пацюків, що не піддавалися гипокси-ческому впливу, на цьому етапі виявлена значно більше висока концентрація гистамина й серотонина в крові в порівнянні з фоновими дослідженнями.

У віддалений термін (6 мес після запилення й 4 мес після гипербарической гіпоксії, аэроионизации й УФ-облучения) при нормальній концентрації амінів у крові знову було зафіксовано різке збільшення змісту серотонина в легені в порівнянні як з вихідним (/?< 0,001) і попереднім етапом дослідження (р<0,001), так й у порівнянні з интактными запиленими пацюками (р<0,01). Трохи знизилося при цьому зміст гистамина в легені, залишаючись, однак, на вірогідно більше високому рівні, чим вихідний. У порівнянні з відповідним показником у запилених пацюків, що не піддавалися впливу дозованої гипобарической гіпоксії, концентрація гистамина в легені була вірогідно знижена.

Таким чином, установлено, що адаптація тварин до умов помірної дозованої гипобарической гіпоксії в сполученні із впливом факторів, типових для гірського клімату, сприяє більше швидкій нормалізації рівня біогенних амінів у крові й тканині легені в порівнянні із запиленими тваринами, що не піддавалися впливу гіпоксії. Поряд із цим у результаті проведених експериментів установлений позитивний стабілізуючий вплив гипобарической гіпоксії й комплексу допоміжних факторів на ряд специфічних показників, що характеризують ступінь розвитку фіброзу в легені й функцию-пылевыведения. Виявлено, що адаптація до помірної гіпоксії сповільнює формування грубої сполучної тканини в паренхімі легені. Про позитивну дію помірної гіпоксії свідчить також різке зменшення абсолютного змісту оксипролкна в легеневій тканині. Не виключено, що однієї із причин цього вповільнення може бути виявлена нами активація мукоцилиарного апарата й функції пылевыведения, звільнення легені від частини механічних і хімічних подразників, зниження рівня аутоиммунных реакцій.

Для оцінки впливу гіпоксії на стан легені в пацюків, що піддавалися 5-тижневому запиленню, досліджували поверхневу активність сурфактантов екстрактів легені. Показано, що після однократного впливу гострої гипоксической гіпоксії (барокамера, 6 тис. м, 2 ч) на запилених тваринах поверхневий натяг зростає: ПН_макс = 51,0 і ПН_МИН = 25,6 мн-м-1. Індекс активності сурфактантов знижується й становить 0,67. Підвищення ПН свідчить про виснаження наявних запасів сурфактантов або про гноблення секреції поверхнево-активних речовин легені на альвеолярну поверхню.

Послу однократного впливу гострої нормобарической гипе-роксии (96 % ПРО₂, 2 ч) відзначені аналогічні зміни, однак

156

індекс активності при цьому знижується більш значно —-до 0,64. При цьому ПН_макс = 54,5; ПН_МИН = 27,8 мн-м-'. В обох випадках відбувається зменшення поверхневої активності сур-фарстантов з одночасним збільшенням їхньої кількості на альвеолярній поверхні в порівнянні із запиленими тваринами, що не піддавалися впливам.

На підставі проведених досліджень можна зробити висновок, що запилення порушує сурфактантную систему легені. Вплив на запилених тваринах гострої гіпоксії й особливо гострої гипероксии приводить до подальшого зниження індексу активності сурфактантов. Механізм пилової інактивації сурфактантов може полягати в тому, що кожна пилова частка, адсорбируя на собі поверхнево-активні речовини легені, витягає їх з комплексу, що вистилає, альвеол і виносить із зони фізіологічної дії. При достатньому запасі молекул ПАВ_Л у гипофазе дія пилу може бути скомпенсовано. Однак постійний винос великої кількості молекул ПАВ_Л на порошинах у зону мукоцилиарного транспорту при досить великій кількості мікрочастинок повинен виснажити секреторні можливості більших альвеолярних кліток і привести до функціонально-морфологічного дефекту ССЛ. Гостра гіпоксія, обмежуючи енергетичний і продуктивний потенціал пневмоцитов II типу, потенциирует сурфактантную недостатність запилених тварин в умовах обмеження доставки кисню.

Хроническая гіпоксія без запилення приводить до іншого ефекту. Щоденне експонування тварин у барокамері протягом 2—3 тижнів приводить до появи ознак вираженої активації ССЛ; зниженню ПН_МИН аж до 14—16 мн-мт¹, збільшенню індексу активності до 0,86—0,88. Така активація спостерігається як в интактных, так й у попередньо запилених пацюків. Із цих експериментів треба, що повторний вплив помірної гіпоксії позитивно впливає на активність сурфак-тантной системи легені у тварин, хворих пневмокониозом. Повторні сеанси гипероксии не поліпшують стан ССЛ, типове для пневмокониоза.

У літературі є дані, що вказують на порушення синтезу ліпідів у легеневій тканині під впливом гострої гіпоксії. Якщо це так, то зниження активності сурфактантов при гострій гіпоксії може бути викликано гнобленням процесів синтезу ліпідів. В умовах хронічної гіпоксії або при повторних сеансах гипобарической гіпоксії в барокамері можна чекати іншого ефекту. Проведені нами на білих пацюках експерименти показали, що після 20 сут щоденних «підйомів» у барокамері на висоту близько 2,2 тис. м н.у. м. зміст загальних ліпідів в 100 мг вологій тканині легені зростає на 40 % і продовжує втримуватися на підвищеному рівні через 1 мес після закінчення тренувальних сеансів гипобарической гіпоксії.

Дослідження активності Са- і М§-зависит Атфаз у гомо-генатах легені интактных, запилених і реабілітованих

дією переривчастої гіпоксії тварин показало, що в результаті повторних сеансів гіпоксії активність ферментів не тільки повернулася до вихідного рівня, але навіть перевищила його (мал. 42).

Результати проведених досліджень підтверджують існуюче думка про те, що адаптація до помірного гипобарическои гіпоксії сприяє підвищенню загальної неспецифічної резистентності організму до несприятливих зовнішніх впливів, у тому числі до впливу |- пилового фактора [341,360, 401]. В умовах недоліку кисню відбувається обмеження всіх гиперэр-гических реакцій, а меха-а $ низмы тихорєцького подиху

Ефективність гипе- і гипероксическнх впливів на пізніх стадіях експериментальних пневмокониозов

З метою вивчення можливості лікувальної дії дозованої гипобарическои гіпоксії, а також сеансів гипербарической окси-генации на більше пізніх стадіях розвитку пневмокониоза, викликаного впливом угольно-породной пилу проведений спеціальний цикл експериментальних досліджень. Протягом 4 мес пацюки піддавалися хронічному інгаляційному запиленню в камерах, що забезпечують рівномірний розподіл пилу в обертових барабанах. Запилення проводилося по 4 ч щодня 6 разів у тиждень. Концентрація пилу в камерах варіювала від 800 до 1000 мг/м³. Вплив зміненого газового середовища підключали через 1 мес після припинення запилення. На цьому етапі всі лабораторні тварини були розділені на три групи: I - запилені; II - запилені, що піддавалися впливу гипобарическои гіпоксії, негативної аэроионизации й Уф-облуче-ния; III - запилені, що піддавалися впливу підвищеного тиску кисню. Вивчався також вплив зміненого газового середовища на контрольні (интактных) тварин для порівняння отриманого ефекту в здоровому й хворому організмі.

Повторний вплив гипобарической гіпоксії проводили 158

при тих же параметрах, що й у попередній серії досліджень - на «висоті» 2,2 тис. м. Гипербарическую оксигенацию проводили чистим киснем з експозицією 60 хв при тиску 1,0-1,5 ати. Курс лікування складався з 12 сеансів.

Результати досліджень, проведених безпосередньо після припинення 4-місячного запилення тварин, виявили достовірне зниження активності сурфактантов легені, погіршення вязко-эластических властивостей тканини легені, ріст числа альвеолярних макрофагів, підвищення концентрації гистамина в крові й тканині легені. У легеневій тканині відзначене також різке наростання рівня серотонина при вираженій тенденції до підвищення його змісту в циркулюючій крові. Через 3 мес після припинення сеансів запилення спостерігалася тенденція до зниження змісту амінів, що вивчалися, у досліджених тканинах. До 6-місячного періоду дослідження відзначенеі подальше зменшення-змісти серотонина й гистамина в крові, вірогідно знизився рівень серотонина в тканині легені при збереженому високому змісті гистамина.

У результаті проведених на цьому етапі експерименту морфологічних досліджень установлено, що легеня запилених білих пацюків перебуває в стадії формування клітково-пилових вогнищ. Альвеолярні макрофаги активно захоплюють пилові частки (мал. 43). Пилові клітки, а також нефагоцитированная пил скапливаются групами, образуя конгломерати чорних кольорів. Навколо них розташовуються лімфоцити, нейтрофилы, одиничні сполучні клітки, пучки коллагеновых волокон. У воздухоносных шляхах спостерігаються десквамація покривного епітелію, набряк і поліморфно-клітинна інфільтрація сполучної тканини. Частина межальвеолярных перегородок стовщена за рахунок набряклості й інфільтрації интерстициальной сполучної тканини. Набряки настільки різко виражені, що місцями приводять до ателектазів. Інша частина альвеол розтягнута, сплощена, тобто розвивається емфізема. Эндотелий посудин і судинна стінка в стані набрякання. Навколо кровоносних посудин часто виявляються набряки.

Зіставляючи динаміку змісту досліджуваних біогенних амінів зі ступенем розвитку деструктивних змін у легеневій тканині, можна зробити висновок, що рівень серотонина в легені ' незалежить від ступеня розвитку фіброзу, а відбиває здатність легеневої тканини до інактивації вільного серотонина, що надходить у легеню із циркулюючою кров'ю. Це підтверджує й той факт, що між концентрацією серотонина в крові й тканині легені спостерігається пряма залежність. А максимальне підвищення рівня серотонина в крові відзначалося відразу після припинення запилення, тобто викид серотонина з депо або звільнення його з лабільних зв'язків є неспецифічною відповідною реакцією організму на стресовий вплив, у цьому випадку --на вплив пилу. Рівень гистамина в значній мірі відбиває стан запальних процесів у легеневій тканині.

I/

Рис. 43. Фагоцитоз часток пилу альвеолярними макрофагами в просвіті альвеол після інгаляцій гипоксическими газовими сумішами;

про —X19 800; 6 — Х28 800

У групі тварин, що піддавалися впливу дозованої гипобарической гіпоксії, знизився зміст гистамина й вірогідно підвищився рівень серотонина в крові й тканині легені в порівнянні з интактными запиленими пацюками. Якщо розглядати серотонин як регулятор тонусу гладкої мускулатури бронхів і мікропосудин, то його підвищена концентрація в тканині легені повинна сприяти більше успішній рекреації органа. пн,мНм* Зниження концентрації гистамина також можна розглядати як ознаку позитивних зрушень із ™ _ сторони ураженої тканини. Це підтверджується й функціональні- _4д _ мі дослідженнями активності сурфактантов.

Вивчення динамічних властивостей мономолекулярних плівок сурфактантов легені в умовах стиску— розтягання від 20 до 100% „ , площі показали, що петля гістерезису ПАВ_Л запилених пацюків зрушується в область більше високих значень поверхневого натягу, площа петлі В порівнянні ^Рис' ⁴⁴' Зміна петлі гистере-

^г зиса в контрольних (л) пацюків, за-

с площею в контрольних интакт- _{пылен'ных (П)} тварин і запы-ных тварин значно умень- ленних тварин, реабилитиро-шается (мал. 44). Це свидетельст- ванних в умовах гипобаричес-вует про зниження поверхневої ак- ^{який гіпоксії} (П+Г) тивности сурфактантов, створює передумови для порушень респіраторних і метаболических функцій легені, зменшення інтенсивності альвеолярного кліренсу, ослаблення антимікробного захисту органа. Після проведення курсу гипобарической оксиге-нации площа петлі гістерезису збільшилася, наблизилася до контрольного, відбиваючи зрослу активність сурфактантов і прискорення процесів відновлення (мал. 44, П+Г).

Морфологічна картина субклеточных органелл кліток легені тварин цієї серії характеризується достатком дрібних мітохондрій у цитоплазмі, підкресленим малюнком эндоплазматиче-ского ретикулума, достатком ламеллярных телець у пневмоцитах II типу. Типова для запилених пацюків гіпергідратація межальвеолярных перегородок, кровоносних посудин і бронхів проявляється в меншому ступені. Відсутні ділянки ателектазів, що добре корелює з даними про зростання кількості ламеллярных телець й активації сурфактантов легені. В эндотелии капілярів активізується пиноцитоз. Спостерігаються окремі пучки коллагеновых волокон (мал. 45). Характерною рисою легені запилених пацюків після курсу гипобарической оксигена-ции є збільшення числа й розширення просвіту кровенос-

:V.,

Рис. 45. Ультраструктура запиленої легені пацюка після в поксических газових сумішей:

Д-Х21600; 6-Х20 000; кв — коллагеновые волокна

інгаляції гі-

/

ных посудин, підвищене їхнє кровонаповнення й різноманітні

ознаки метаболической активації.

На підставі наведених даних можна укласти, що навіть через тривалі строки після початку запилення дозована, періодично повторювана гипобарическая гіпоксія в умовах, еквівалентних висоті 2,2 тис. м н.у. м., робить виражений що реабілітує й терапевтичний ефект, активуючи захисні сили органа, зменшуючи гіпергідратацію й экссудатив-ные прояву, активізуючи метаболические функції й активність сурфактантов.

Гипербарическая оксигенация тварин з експериментальним пнезмосклерозом після періоду початкової ініціації репара-тивных процесів приводила до вираженої депресії темпів природної рекреації. Активність сурфактантов і площа петлі гістерезису залишалися на низькому рівні, типовому для запилених пацюків. В интерстициальном шарі легені з'явився достаток пучків коллагеновых волокон, що можна розглядати як ознаку його прискореного склерозирования (мал. 46). Оскільки розвиток пневмосклерозу - одного із самих грізних віддалених наслідків пневмокониозов, що порушує можливість дифузії кисню з альвеолярного повітря в артеріальну кров, свідчить про неадекватності лікувальних заходів, варто визнати, що гипербарическая оксигенация при пневмокониозах може використатися тільки в ургентних випадках за життєвими показниками, але не як регулярна терапія.

Г л а в а IX

МЕХАНІЗМИ САНОГЕННОГО ДІЇ ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ

Більше ста років тому французький натураліст М. Журдане висловив припущення про те, що помірні висоти можуть зробити на організм людини тонізуюча й зміцнювальна дія. Ця точка зору підкріплювалася спостереженнями практичних лікарів, суб'єктивними відчуттями пацієнтів, об'єктивними даними обстеження осіб, що побували в гірських районах. Разом з тим описувалися й випадки, коли перебування на невеликих висотах приводило до погіршення стану людини, розвитку симптомів гірської хвороби й необхідності термінового повернення на рівень моря. Сполучення цих двох, здавалося б, взаємовиключних тенденцій послужило джерелом розбіжностей в оцінці перспективності широкого використання факторів гірського клімату.

Розвиток техніки фізіологічного й біохімічного дослідження, проведення великого обсягу фізіологічних-клініко-фізіологічних спостережень й експериментальних робіт дозволили створити нові подання про те, як реагує організм на конкретні подразники, що діють на нього при переміщенні з рівня моря на висоту 1-2 тис. м н.у. м. Відповідні реакції організму реалізуються як на рівні цілого організму й окремих його систем, так і на клітинному й молекулярному рівні, що створює фундамент для фізіологічних реакцій. Оскільки загальні реакції організму на переміщення в умовах гірського клімату детально розглянуті в I главі, зупинимося на деяких молекулярних реакціях, що виникають у цих умовах.

Молекулярні механізми адаптації організму до факторів гірського клімату

Будь-які зміни ступеня функціональної активності організму при зміні зовнішніх або внутрішніх умов, будь той вплив фізичного навантаження або зниження парціального тиску кисню, реалізуються в підвищенні хвилинного обсягу повітря, частоти серцевих скорочень, хвилинного обсягу крові й відбуваються в результаті змін біохімічних реакцій, проте-

165кающих на рівні рецепторів, нейронів нервових центрів і безпосередніх виконавчих механізмів [6, 145, 151, 298, 390]. Твердження про те, що «...будь-яка зміна організму в остаточному підсумку пов'язане з якимись змінами, що происшли на молекулярному рівні» [262], не викликає сумнівів. Повною мірою сказане ставиться до адаптивних реакцій організму, що відбуває в умовах гірського клімату.

Розглядаючи принципи біохімічної адаптації, П. Хочач-ка й Дж. Сомеро прийшли до висновку про можливості існування трьох типів стратегії адаптації. Перший полягає в тім, що можуть змінюватися типи макромолекул, здобуваючи нові функціональні властивості. Другий тип передбачає зміну продуктивності синтезуючих систем і зростання кількості (концентрації) речовини, необхідного для здійснення енергетичних або пластичних потреб організму. Третій тип полягає в тім, що може відбуватися адаптивна регуляція функцій і макромолекул, моделируемых умовами, що змінилися, протікання реакції [262]. Можна думати, що при обмеженій доставці кисню на перших етапах знаходження організму в умовах гірського клімату у зворотній послідовності включаються всі три типи біохімічної адаптації. У результаті організм здобуває здатність задовольнятися меншою кількістю кисню для здійснення життєво необхідних функцій.

Реакціям біохімічної адаптації організму, як правило, передують фізіологічна реакція адаптації, які 3. И. Барбашова вважає реакціями «боротьби за кисень» [26]. До цих реакцій ставляться такі зміни у функціональних системах подиху й кровообігу, як гіпервентиляція, збільшення МОК, зростання числа еритроцитів і концентрації гемоглобіну, збільшення МЦК. Якщо ступінь гипоксического впливу невелика й дія гіпоксії нетривало, то процес адаптації може обмежитися цими фізіологічними реакціями, не утягуючи механізми біохімічної адаптації. Однак нас цікавить саме та ситуація, коли фізіологічний рівень адаптації виявляється вже недостатнім для нормальної життєдіяльності й вичерпання можливостей фізіологічної компенсації вимушено запускає наступний «ешелон оборони» - молекулярні реакції клітки.

Пусковим механізмом реакції біохімічної адаптації, очевидно, є зміна енергетичного метаболізму внутрішньоклітинних органелл і зниження стійкості биомембран лизосомального апарата клітки. Послідовність подій, що приводять до включення механізмів біохімічної адаптації, схематично представлена на мал. 47. Зменшення парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі, артеріальній крові й тканинах знижує енергетичний метаболізм клітки й приводить до вповільнення відновлення структурних компонентів биомембран. У результаті цього порушуються проникність мембрани й рабо-

Рис. 47. Схема послідовного включення клітинних, субклеточных і молекулярних механізмів біохімічної адаптації до помірної гіпоксії ти її іонних насосів, зрушується концентрація іонів. Відбуваються втрата внутрішньоклітинного калію, зменшення запасів кальцію, поява їх у міжклітинній рідині й плазмі крові.

Особливо важливе значення в запуску внутрішньоклітинних реакцій може грати висока чутливість лизосомального апарата клітки до зниження парціального тиску кисню. Руйнування мембран лизосом в умовах зниженого парціального тиску кисню в клітці звільняє протеолитические ферменти, що попадають у цитоплазму. Гідроліз внутрішньоклітинних білків, у тому числі й ферментів, приводить до появи продуктів розпаду в міжклітинній рідині й плазмі крові. Відомо, що поліпептиди, яким у цей час приділяється особлива ре-гуляторная роль, стимулюють синтез нуклеиновых кислот і білків. Ця активація може розглядатися як репаративный процес, що забезпечує більше активну регенерацію внутрішньоклітинних структур, наробіток білкових макромолекул у не обходи-

167мом кількості. Оскільки в умовах гіпоксії відбувається нагромадження недоокислених продуктів, зрушується концентрація водневих іонів, міняється ряд інших умов, синтез нових білків здійснюється в модифікованих умовах і приводить до модифікації структури й властивостей макромолекул. Активація синтезу білків збільшує їхню сумарну поверхню, створює запас міцності біохімічних реакцій і можливість їхнього повноцінного протікання в умовах зниженого парціального тиску кисню.

Уперше Е. М. Крепсом й Е. Ю. Ченыкаевой [127] було показано, що недолік кисню змінює зміст білків і нуклеиновых кислот у мозку й міокарді лабораторних тварин. Ці дані згодом були підтверджені в дослідженнях на культурах кліток серця курячих ембріонів. Ріст кліток, вимірюваний по включенню міченого тимидина в ДНК і міченого ури-дина в РНК, прискорювався при зниженні парціального тиску кисню [150].

Аналогічні зміни обміну нуклеиновых кислот і білків виявлені в тканинах легені [48]. В умовах дії переривчастої гіпоксії зростають темпи синтезу митохондриальной дегидрогеназы. Цьому зростанню передує активація генетичного апарата, підтверджена появою в певних хромосомних локусах нових пуфів. Оскільки механізми генетичної регуляції синтезу білків єдині для дрозофилы, на якій проводилися генетичні дослідження, і хребетних, на яких детально вивчалися механізми фізіологічної й біохімічної адаптації до гіпоксії, можна думати, що пристосувальні реакції до низького парціального тиску кисню опосредуются змінами в роботі генетичного апарата клітки.

Спеціальні дослідження, присвячені цитофотометрическо-му вивченню змін змісту ДНК у печінці білих пацюків при щоденних «підйомах» тварин у барокамері до висоти 7,5 тис. м, показали, що середній зміст ДНК на одне клітинне ядро печінки у вихідних умовах становить 1,23±0,08. На 5-і доба тренування середній зміст ДНК на одне ядро вірогідно зменшувалося й становило 0,92±0,11, однак різко збільшувалося число кліток, що містять по двох ядра. Різке зростання числа диплоидных ядер уже на 5-і доба тренування (мал. 48) автори розглядають як компенсаторну реакцію гепатоцитов у відповідь на складний комплекс гормональних і метаболических змін у гострий період адаптації організму до зниженого парціального тиску кисню [84]. Збільшення синтезу білків і змісту РНК підтверджено в дослідженнях на моделі локальної ішемії міокарда.

Підвищення концентрації білків, у тому числі ферментів, поява изоферментов і молекул з модифікованими властивостями, здатних активно функціонувати в умовах зниженого парціального тиску кисню й закисления, є одним 168

з механізмів нормалізації енергетичного метаболізму клітки стабілізації структури й функції биомембран і сприяють відновленню функціональних можливостей тканин на новому рівні.

Зосереджуючи увагу на внутрішньоклітинних механізмах адаптації до гіпоксії, не можна забувати, що кожна клітка випробовує на собі вплив метаболітів, спеціалізованих регуляторів, наприклад катехоламинов або пептидів, продуцируемых іншими клітками. У сприйнятті цих гуморальних сигналів більшу роль грає стан плазматичної мембрани клітки, її спеціалізованих рецепторних молекул, розташованих на зовнішній поверхні, і посередник^-посередників-молекул-посередників, що перебувають у пер-мембранному шарі цитоплазми.

Дія на клітки більшості біологічно активних речовин опосередковано через систему вторинних внутрішньоклітинних посередників - циклічного 3,5-аденозинмонофосфата

(цамф) і циклічного 3', 5'-гу-

анозинмонофосфата (цгмф). Зміст цих речовин у тканинах досить низько (біля

10~¹² моль/мг білка), однак швидкість їхнього обміну надзвичайно висока. Це обумовлено тим, що кожен «оборот» цАМФ вимагає малих енергетичних витрат. Це сприяє злагодженій роботі двох энзиматических систем: аденилатциклазы (АЦ) або гуанилатциклазы (ГЦ) і фосфоди-эстераз (ФДЭ) цАМФ і цГМФ, які відповідальні за синтез і руйнування циклічних нуклеотидов. Спектр дії цАМФ і цГМФ на біохімічні процеси великий. Циклічні нук-леотиды регулюють багато біохімічних процесів, у тому числі гліколіз, гликогенолиз, липолиз й інші, необхідні для стабілізації мембран й енергозабезпечення в умовах низького Ро₂. При гострій кисневій недостатності в кров і міжклітинну рідину надходять підвищені кількості катехоламинов й інших біологічно активних речовин. Це викликає активацію АЦ багатьох тканин, що веде до акумуляції цамф у клітинках-мішенях. Оскільки після попереднього введення р-адреноблокаторов кисневе голодування не викликає нагромадження цамф, можна припускати, що р-адренорецепторы беруть участь в активації АЦ при гіпоксії. Підвищений рівень цамф

16»змінює реактивність кліток, сприяючи більше швидкої ліквідації наслідків кисневого голодування.

Гарною ілюстрацією ефективності молекулярної адаптації до низького парціального тиску кисню є факт реактивации депрессированных ділянок генома, відповідальних за синтез фетального гемоглобіну. В експериментах на баранах, переміщених з Києва на висоти 2,2 й 3,0 тис. м н.у. м., показано, що зміст у крові гемоглобіну Р и А₃ значно зростає [21]. Установлено також, що в дорослих пацюків, що перебували на таких же висотах більше місяця, не спостерігається кореляції між кисневою ємністю крові й загальним змістом у ній гемоглобінів. Так, у частини пацюків при змісті гемоглобінів 80—85 % киснева ємність крові варіювала в межах 19,2—19,5 (об'ємна частка), у той час як в інших при більше високому змісті гемоглобінів киснева ємність крові становила всього 16,2—16,6 %. Ці розходження автори зв'язують із неоднаковим фракційним змістом гемоглобінів Р и А₃ у периферичній крові.

Использование для поділу гемоглобиноз фізико-хімічних особливостей їхньої молекули й застосування методу дифузійного висалювання білків по М. В. Зеленскому дозволило показати [100], що в практично здорової людини межа висалювання гемоглобінів перебуває між 50 (гранична крапка) і 80 % (кінцева крапка) насичення высаливателя. Уже на 2-і — 3-й доба перебування випробуваних на висоті 2,2 тис. м відзначене значне збільшення кількості молекул гемоглобіну в периферичній крові при тих же межах висалювання. Через 2 тижні перебування на цій висоті поріг дифузійного висалювання ге-моглобииов переміщається в зону більше високої концентрації высаливателя (мал. 49, а), фракція гемоглобінів, що осаджують у зоні 68—70 % высаливателя, зростає на 8,0, а в деяких осіб — навіть на 11 % вихідного рівня. Установлено зв'язок між ступенем адаптабельности людини й виразністю змін окремих фракцій гемоглобінів [100].

Відомо, що в крові плода втримується висока концентрація фетального гемоглобіну, що зберігається в крові в немовляти на ранніх стадіях постнатальной життя. До другого року життя синтез а- і у-ланцюгів гемоглобіну, властивому гемоглобіну Р, переміняється синтезом (3-ланцюгів, типових для гемоглобіну А. Ці структурні розходження в компонуванні молекул гемоглобіну визначають функціональні розходження гемоглобінів А, А_ь А₂, А₃ і Р. Фетальный гемоглобін має здатність зв'язувати кисень при низьких значеннях парціального тиску його в крові— його спорідненість до кисню на 15% вище, ніж у гемоглобіну А. Відновлення генетичних механізмів синтезу фетального гемоглобіну при переміщенні людини в умови гірського клімату дозволяє підвищити насичення гемоглобіну киснем і його кисневою ємністю крові.

Особливий інтерес представляють молекулярні зміни в ды-

170

хательной ланцюга мітохондрій, здатні змінювати параметри біоенергетичних процесів. Показано, що в адаптованого до тривалого перебування на високогірних пасовищах великої рогатої худоби концентрація цитохромов у мітохондріях серця збільшена. При відносній сталості концентрації цитохро-ма аа₃ значно збільшена концентрація цитохромов з, з_{ й ін.

У С"%

Рис. 49. Зміна співвідношення змісту гемоглобінів ' ¹ з різними межами висалювання в міру адаптації орга-

низма до умов гірського клімату:

■■ а з випробуваного з високої адаптабельностью до гірського клімату; б -з низкою адаптабельностью; I — 3-и доба; 2 — 7-і доба; 3 — 14-і доба; 4 — 21-і доба перебування в умовах гірського клімату

При тривалому впливі гострої гипоксической гіпоксії відзначена тенденція до зниження концентрації цитохрома аа₃ у го-могенатах печінки й мозку. Ці дані дозволили припустити, що в умовах зниженого парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі, коли концентрація кисню в мітохондріях якихось тканин істотно знижується, зміст і співвідношення різних цитохромов у них змінюється [158]. Спостережуване в деяких тканинах невелике зменшення змісту цитохромов, очевидно, свідчить про ослаблення функціональної активності цього органа.

Установлено, що у відповідь на короткочасне перебування в барокамері на «висоті» 7,0 тис. м н.у. м. протягом 0,5 ч окисне фосфорилирование активується. Це проявляється в по-

171вышении швидкості фосфорилирования АДФ, приросту співвідношення фосфорилирования й окислювання, у тенденції до наростання дихального коефіцієнта. Особливо виразна зміна в системі окисного фосфорилирования спостерігається при збільшенні строку перебування тварин у барокамері до 4 ч. У цей період відзначається достовірне зниження коефіцієнта Р/ПРО, швидкості фосфорилирования АДФ, нормалізації дихального контролю. Незважаючи на це, зміст АТФ підтримується на рівні, близькому до норми, а зміст ГТФ досягає вихідного значення. Це свідчить про наявність молекулярних перебудов і здатності мітохондрій до регуляції подиху фосфорилировани-ем [257, 258].

Більше тривале (протягом 8 ч) перебування тварин на «висоті» 7,0 тис. м приводить до активації окисного синтезу АТФ. Зміст останнього непохитно зберігається в межах значень, характерних для перебування тварин на рівні моря, незважаючи на те, що парціальний тиск кисню у вдихуваному повітрі різко знижене. Більшість показників енергетичного метаболізму в цей період адаптації перебуває на рівні, типовому для контрольних тварин або перевищує його [258]. Ці дані дозволяють уважати, що процеси молекулярної адаптації при гостро виникаючій гіпоксії носять коливальний характер. При моделюванні впливу повторної переривчастої гіпоксії виявлений принципово інший характер змін.

Після чотириразової барокамерной тренування до гіпоксії активність окисного фосфорилирования в мітохондріях головного мозку істотно зростає. Відзначається підвищення швидкості ендогенного й субстратного подиху, коефіцієнта Р/О и особливо коефіцієнта АДФ/АТФ. Вірогідно збільшується значення дихального коефіцієнта. Концентрація АТФ зберігається на рівні, типовому для контрольних тварин, при одночасному підвищенні концентрації АДФ. Автори містять, що тривала адаптація до гострої гіпоксії викликає фазові зміни дихальної й фосфорилирующей активності мітохондрій, що приводять до нормалізації ефективності біологічного окислювання при 8 ч безперервного перебування на «висоті» 7,0 тис. м, незважаючи на істотне зниження Р° * вдихуваного повітря [257]. Така нормалізація стає можливої тільки завдяки відповідним змінам у молекулярних спектрах різних компонентів дихального ланцюга мітохондрій.

Окисне фосфорилирование - головний, але не єдине джерело енергії в клітці. Паралельно з ним (або послідовно) відбуваються процеси аеробного й анаэробного гліколізу. У процесі гліколізу звільняється в 15-20 разів менше енергії, чим при окисному фосфорилировании, але акумуляція цієї енергії сконцентрована на плазматичній мембрані й у цитоплазмі, що надзвичайно важливо для поддержа-172

ния життєдіяльності клітки в екстремальних умовах. При зниженні парціального тиску кисню в середовищі клітка може використати можливості анаэробного гліколізу, причому має можливість нарощувати потужність цього процесу.

Н. М. Шумицкой установлено, що після 9-годинної експозиції білих пацюків у барокамері анаэробный гліколіз у тканині більших півкуль головного мозку зростає на 32 %. Після місячного перебування пацюків у Приэльбрусье на висоті 2,2-3,2 тис. м н.у. м. інтенсивність анаэробного гліколізу непохитно збільшилася на 22- 23 % у порівнянні з даним показником у контрольних тварин [284]. Індукована гіпоксією активація резервного й филогенетически більше древнього шляху звільнення енергії, що відбуває в тканинах головного мозку, міокарда, бруньки й інших органів, є одним з механізмів молекулярної адаптації до зниженого парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі [26, 27, 36].

Для збереження адаптивних перебудов, що виникли в період перебування організму в гірських умовах, особливого значення набуває «біохімічна пам'ять», заснована на процесах синтезу відповідних изоферментов. Спеціальні дослідження М. М. Миррахимова й аналіз відомих клініко-фізіологічних спостережень дають підставу затверджувати, що в організмі тварин і людей, що побували в горах, залишається структурно-функціональний слід. При повторному підйомі в гори адаптивні реакції реалізуються в більше короткий термін, стають більше спеціалізованими й ефективними. Следовые реакції зберігаються місяцями, іноді - роками, проявляючись при повторному переміщенні людини в умови гірського клімату [13, 151-155, 215, 330].

Генотипические й паратипические детермінанти реакції організму на фактори гірського клімату

Дослідження реакцій організму на фактори навколишнього середовища дозволили встановити, що будь-яка популяція тварин відрізняється гетерогенною реактивністю, обумовленою генетично детермінованою неоднорідністю особин того самого виду [36]. Неоднакові умови розвитку кожного індивідуума накладають на генетичну гетерогенність ще більші фено-типические розходження. У результаті кожна особина популяції являє собою індивідуальність, що характеризується неповторною реактивністю.

Широкі межі індивідуальної чутливості до недоліку кисню в осіб, що вперше попадають в умови гірського клімату, були відзначені Н. Н. Сиротининым, що встановив, що в більшості людей ознаки гірської хвороби розвиваються при підйомі на висоту близько 4,0 тис. м. У той же час у частини найбільш чутливих до гипоксической гіпоксії осіб виражений прояв гірської хвороби спостерігається вже на висоті 2,0- 3,0 тис. м н. у. м. [192]. Із загального числа осіб, придатних до літного

173службі, 61 % добре переносять недолік кисню, що відповідає висоті 6,0 тис. м, понад 25 % обстежених виявилися не в змозі перенести висоту більш ніж 4,5 тис. м, а 14 % не змогли «здійнятися» у барокамері вище рівня 2,4 тис. м. Ці дані свідчать про те, що в будь-який досить великій вибірці людей є особи з нормальною, підвищеною й зниженою чутливістю до зниженню парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі [2, 6, 35, 62]. Аналогічні підгрупи низько-, середньо- і высокоустойчивых до гипоксической гіпоксії пацюків виявлені в раніше проведених дослідженнях "[36,41].

Ступінь відповідної реакції організму на будь-який фактор навколишнього середовища залежить як від сили впливу, так і від чутливості організму і його індивідуальної реактивності. Звідси треба, що два чоловіки, що потрапили в однакові умови, можуть по-різному реагувати на навколишнє середовище. Особливо чітко ці розходження проявляються на початкових стадіях тих або інших захворювань, що обумовило більшу важливість досліджень проблеми реактивності організму в загальній патології й нозології [8, 9].

Дослідження стабільності індивідуальної чутливості до недоліку кисню, проведені в спортсменів високої кваліфікації, показали, що ця ознака характеризується високою стійкістю. При повторному обстеженні через рік у випробуваних виявлені практично аналогічні характеристики змін дихальної й серцево-судинної систем, незважаючи на інтенсивні тренування протягом усього року. Характерно, що максимальна амплітуда індивідуальних розходжень у реакції органів подиху й серцево-судинної системи на недолік кисню проявляється в умовах, еквівалентних висоті 6,0 тис. м н.у. м. [6]. Показано, що поділ випробуваних на високо- і низкоустойчивых до гіпоксії можна проводити як по переносимости недоліку кисню в умовах максимального розрідження - так називаного «висотної стелі», так і по чутливості їх до зниження парціального тиску кисню - так називаного порога гипоксических реакцій.

Широкі межі дисперсії індивідуальної чутливості до гіпоксії обумовлені певними структурно-функціональними й біохімічними особливостями організму. Чи є ці особливості метаболізму й реактивності паратипическим проявом індивідуальності або вони закріплені в генетичному апарату клітки й спадково детерміновані? Проведені на мутантах плодових мушок, на чистих лініях мишей і пацюків дослідження дозволяють говорити про те, що стійкість тварини до гіпоксії у великій мері обумовлена спадково закріпленими факторами. Результати вивчення реакції на гіпоксію в моно- і дизиготных близнюків [187, 188] показали, що основна роль у створенні високої або низької чутливості людини до недоліку кисню формується генотипически.

Відомо, що в кожній клітці, що утворилася в результаті полового розмноження, утримується два набори хромосом, отриманих один •— від материнського, інший — від батьківського організму. Тому кожній ділянці хромосоми, відповідальному за синтез певного ферменту — локусу, відповідають два гени — материнський і батьківський. Вони можуть бути або ідентичними (ЧЕРВОНИЙ), або мати певні розходження, представляючи пари аллелей (Аа). За законами генетики для кожної пари аллелей принципово можливі три сполучення — АА, аа й Аа, які можуть дати різні прояви фенотипу клітки або організму, що розвивається з її. Допустимо, що домінантний ген А забезпечує синтез певного ферменту тихорєцького подиху із критичним порогом парціального тиску кисню в 2 мм рт. ст. У силу домінантності гена особини з генотипами АА й Аа у звичайних умовах не будуть розрізнятися по своїм фенотипическим реакціях на недолік кисню, хоча при перенапрузі цієї ділянки дихального ланцюга особина АА повинна мати деякі переваги. Якщо рецессивный ген а забезпечує синтез ферменту з більше низьким критичним порогом Ріг, то при влученні організму з генотипом аа в спеціальні умови, наприклад у гірські райони, ареал його розселення зможе поширитися на висоти, недоступні для більшості тварин, які не мають таку особливість. Аналогічні переваги повинні виникати й в інших ситуаціях, пов'язаних з інтенсивним споживанням кисню в умовах обмеженої

его доставки.

Природно, що в реальних умовах ситуація значно більше складна у зв'язку як з різним ступенем пенетратности кожного гена, так і із широкими можливостями перемикання метаболических реакцій на допоміжні шляхи зі збереженням життєздатності організму. Найбільше імовірно, що стійкість до гіпоксії визначається багатьма генами й у різних сполученнях, що створює певні труднощі для виявлення цієї якості в нащадків.

У групу організмів зі зниженою стійкістю до гіпоксії крім особин з аллельными генами можуть входити індивіди зі спадкоємними або придбаними дефектами ферментних систем, що створюють передумови для зниження функціональних можливостей різних елементів системи подиху: на етапі зовнішнього подиху, переходу газів через аэрогематический бар'єр, зв'язування й транспорту газів кров'ю, переходу їх через гемато-паренхиматозный бар'єр або на кінцевих етапах процес^-ь^-при утилізації кисню органеллами й окисними ферментами клітки. Одним із прикладів таких порушень може бути дефект альфа-1-антитрипсина, наслідуваний по аутосомно-доминант-ному типі. Дефіцит цього ферменту приводить до того, що позбавлений инактиватора трипсин лейкоцитів викликає деструкцію клітинних оболонок бронхіального епітелію, що клінічно проявляється в схильності до хронічних пневмоній, розвитком

175-емфіземи легені, бронхоэктазов, хронічних бронхітів. У підсумку виникає недостатність апарата зовнішнього подиху, що приводить людину до інвалідності навіть в умовах нормального парціального тиску кисню. Відомо також, що аномалія гена, відповідального за синтез гемоглобіну, і заміна всього лише однієї з 136 амінокислот в одній із субъединиц гемоглобіну обумовлює зміну його кислородтранспортных властивостей і може обмежити працездатність індивіда. Установлено також, що між активністю термінальної оксидазы в міокарді, кістяковому м'язі й печінці й активністю каталазы існує тісний взаємозв'язок (г = 0,9). Тому можна припускати, що спадкоємні форми патології, що супроводжуються дефектами синтезу каталазы, можуть мати сполучені аномалії оксндаз. Природно, що організми з такими й подібними дефектами в системі подиху більше чутливі й менш стійкі до зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі.

Описано первинні випадки генетично детермінованої неповноцінності системи аденилатциклазы й з дефекти стійкості лизосомальных мембран до факторів навколишнього середовища й різних інфекційних процесів. Біологічна гетерогенність на всіх рівнях організації індивідуума, включаючи ферменти, гени, органеллы, субклеточные комплекси й клітинні констеляції - закономірний прояв сутності життя на всіх рівнях її розвитку. Вона визначає загальну стійкість популяції до широкого діапазону несприятливих впливів навколишнього середовища. Саме ця гетерогенність і створює необхідність індивідуального підходу до призначення будь-яких терапевтичних або впливів, що реабілітують, у тому числі й факторів гірського клімату.

Провідна роль мукоцилиарного кліренсу в очищенні легені й індивідуальної стійкості до розвитку пневмокониозов досить відома [85, 102, 137, 175 й ін.]. Відомо також, що активність миготливого епітелію визначається ферментним набором кинетосомы, що лежить у підстави кожної реснички. Показано, що додавання до середовища інкубації суміші АТФ і серотонина збільшує частоту биттів ресничек на 25-30 %. Іншими словами, індивідуальна активність ферментів і гуморальних регуляторів може визначати ступінь мукоцилиарной захисту легкої конкретної людини.

Для оцінки ступеня генетичної детермінації активності реснитчатого епітелію ми провели серію досліджень на моно-и дизиготных близнюках в умовах рівня моря (Київ) і під час місячного перебування в умовах гірського клімату Приэль-брусья на висоті 2,0-2,5 тис. м. Зіставляючи внутріпарні й межпарные коефіцієнти кореляції часу виведення пилового індикатора миготливим епітелієм верхніх дихальних шляхів, ми розрахували коефіцієнти спадкування, величина яких дозволяє судити про перевагу спадкоємних або сре-довых впливів.

176

Отримані результати показали, що на рівні моря час виведення індикатора в парах монозиготных близнюків практично ідентично - коефіцієнт внутріпарної кореляції склав 0,96. У парах дизиготных близнюків спостерігалися більші розходження, як й у групах контрольних, не зв'язаних родинними узами осіб. Внутріпарний коефіцієнт для групи дизиготных близнюків на рівні моря не перевищував 0,15. Розрахунок коефіцієнта наследуемости активності мукоцилиарного транспорту (Я = 0,95) дає підстави говорити про високий ступінь спадкоємної детермінації цієї функції.

При першому обстеженні близнюків в умовах гірського клімату на 2-і й 3-й доба після прибуття виявлене збільшення ступеня дисперсії індивідуальних показників як у моно-, так й у дизиготных близнюків. Крім того, у дизиготных близнюків ступінь внутріпарної кореляції показників зросла. Друге обстеження, здійснене наприкінці строку перебування (27— 28-і доба адаптації), показало, що внутріпарна різниця часу виведення індикатора миготливим епітелієм у монозиготных близнюків значно зменшилася, хоча залишалася більше високої, чим при обстеженні на рівні моря. У дизиготных близнюків під час другого обстеження в гірських умовах (Г₂) виявлений ще більш високий ступінь внутріпарної подібності реакцій. Розрахунок коефіцієнта спадкування ступеня активності мукоцилиарного транспорту в умовах місячного перебування на висоті показав, що комплекс факторів гірського клімату впливає на активність реснитчатого епітелію, і средовые впливу здобувають у цих умовах таке ж значення, як спадкоємні (# = 0,55).

Заключительное обстеження випробуваних після повернення у звичні умови рівня моря показало, що подібність усередині-парних реакцій у монозиготных близнюків повернулося до високого рівня (г = 0,96), а в дизиготных близнюків зросло в порівнянні з вихідним (від 0,15 до 0,58). Коефіцієнт спадкування ступеня активності мукоцилиарного транспорту (# = 0,89) підтверджує високий ступінь генетичного детерминирования цієї фізіологічної функції в умовах нормального парціального тиску кисню.

Абсолютний час виведення індикатора з верхніх дихальних шляхів людини в неспоріднених групах варіює в межах від 2-3 до 30-40 хв і більше. Виявлено особи, у яких швидкість мукоцилиарного транспорту настільки низка, що виведення мітки відбувається протягом 50-60 хв. Природно, що людина зі спадково низькою активністю мукоцилиарного кліренсу за рік роботи або проживання в атмосфері з підвищеної запыленностью нагромадить у своїх легенів значно більше часток, чим людина з високою активністю реснитчатого епітелію. Оцінка індивідуальних особливостей мукоцилиарного транспорту при працевлаштуванні й профотборе може бути одним зі шляхів запобігання пилових захворювань легені.

12 7-1657

177Принципи корекції станів, пов'язаних з кисневим голодуванням

Зниження парціального тиску кисню у вдихуваному й альвеолярному повітрі, артеріальній крові й тканевых рідинах - гіпоксія - універсальний патогенетический компонент майже будь-якого патологічного процесу. Гіпоксія створює умови для виникнення кисневого голодування й дефіциту енергії, необхідної для життєдіяльності кліток. Однак гіпоксія приводить до кисневого голодування, лише коли виникає невідповідність між кисневим запитом тканин і доставкою до них кисню. Іншими словами, знижене парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі або артеріальній крові не є абсолютними ознаками кисневого голодування. При зниженій потребі тканин у кисні, наприклад при гіпотермії або високій активності анаэробного гліколізу, енергетичний метаболізм не перетерплює якісних змін.

З іншого боку, «нормальні» значення парціального тиску кисню, МОВ і МОК не завжди свідчать про достатнє забезпечення тканин киснем. В умовах різко підвищеної інтенсивності подиху кисневе голодування тканин і зниження окисного метаболізму - гипоксидация - іноді виникають на тлі нормальних або навіть кілька підвищених рівнів парціального тиску кисню, хвилинного обсягу повітря й кровообігу. Попередження й усунення гипокси-дации, що супроводжують її дефіциту енергії і якісних порушень метаболізму - надзвичайно важливий елемент патогенетического лікування багатьох захворювань.

Пошуки способів корекції кисневого голодування перебувають у сфері уваги практичної й теоретичної медицини протягом уже двох сторіч. При цьому основний принцип алопатичного напрямку - лікування протилежним - хронологічно був першим застосований для боротьби з гіпоксією й гипокси-дацией. Дж. Пристли, що вперше виділив кисень із повітря (1774), став ініціатором першого фізіологічного випробування «дефлогистонированного повітря», у тому числі й на самому собі. «Мої читачі не будуть здивовані тим,- писав Дж. Пристли,- що після успішних результатів перевірки дефлогистонированного повітря на мишах й інших випробуваннях я вирішив перевірити його на собі... Я спустошив більшу банку, повну цього газу, через скляний сифон... і відчув, що подих став особливо легким і вільним на якийсь час після вдихання. І хто знає, через якийсь час це чисте повітря стане модним предметом розкоші й задоволення. Однак тільки дві мишки і я мали можливість дихати їм». Пристли не помилився. Мода на лікування киснем дійсно виникла. І хоч кисень не став предметом розкоші, але застосування його придбало настільки широкі масштаби, а показання до використання стали настільки неосяжними, що пояснити це можна тільки модним захопленням.

Клінічне застосування газоподібного кисню в чистому виді почалося більше 200 років тому. В 1780 р. уперше масово застосували кисень на людях з терапевтичною метою. В 1800 р. у Брістолі відкрився спеціальний «пневматичний» інститут, призначений для лікування киснем хворих бронхіальною астмою й захворюваннями серця. Кисень подавався пацієнтам через промаслені шовкові маски, що накладають на особу. Оксигенотерапія - така назва одержала цей напрямок - заснована на класичному принципі замісної терапії: недолік кисню в тканинах організму заповнювали введенням додаткової кількості цього газу, одержуваного в чистому виді хімічним шляхом. Різні модифікації оксигенотерапії, широко використовувані в лікувальній практиці наших днів, є втіленням алопатичного принципу лікування гипоксидации.

Досвід столітнього застосування оксигенотерапії підтвердив високу ефективність лікувального застосування газових сумішей з підвищеним парціальним тиском кисню при різних захворюваннях. Серед них специфічні й неспецифічні захворювання легенів, серцево-судинні захворювання з розладами кровообігу, інфекційні захворювання, що супроводжуються явищами кисневої недостаточнъсти, ревматизм й інфаркти міокарда, виразкова хвороба шлунка й дванадцятипалої кишки, інфекційний гепатит і деформуючі артрозы, гіпертонічна хвороба й атеросклероз, цукровий діабет, гельмінтози й багато інших станів. У хірургічній практиці киснева терапія є обов'язковим компонентом ведення наркозу, у гипербарической варіанті широко використається при операціях на відкритому серці, для лікування облитерирующих захворювань магістральних посудин, боротьби з анаэробной інфекцією, прискорення загоєння переломів і гнійних ран, зняття сенильных змін психіки й у багатьох інших випадках. Кисень використається також у фізіології праці й спорту як засіб підвищення працездатності й прискорення відновлення після фізичного навантаження. У психіатрії й геронтології кисень застосовується з метою ліквідації гипоксидации центральної нервової системи, для лікування психозів і сенильных порушень ВНД. Описано методики використання кисню для лікування цинги й сифілісу.

Надзвичайно широкі показання до застосування кисню в міру розвитку фізіології й біохімії подиху поступово звужувалися. Розробка класифікації гипоксических станів і виділення гемической, гипоксической, циркуляторной і цистоток-сической форм гіпоксії (Дж. Холден, Э. Ван Лір), а також гіпоксії, пов'язаної з порушенням проникності бар'єра між кров'ю й тканинами (Ф. Я. Приймак, Н. Н. Сиротинин), дозволили уточнити показання й визначити найбільш адекватну форму терапевтичних заходів, спрямованих на усунення недостатнього постачання організму киснем.

Разом з тим не можна затверджувати, що дія кисню на організм вивчено досить повно й показання до його застосування. завжди були обґрунтовані. Недавно стало відомо, що вдихання 96%-ного кисню при пізніх строках вагітності приводить до ретролентальной фиброплазии, дегенерації сітківки плода й сліпоті немовляти. Токсична дія кисню в 96%-ний концентрації добре проявляється на багатьох гельмінтах, які швидко гинуть у такій атмосфері. Іншими словами, як фармакологічний агент кисень може виступати залежно від концентрації в якості й лікувальному засобі, і сильної отрути. Мало вивчені судинозвужувальна дія кисню й механізми нестерпності оксигенотерапії деякими пацієнтами, які, за даними різних авторів, становлять 10-40 % всіх хворих.

Розроблено багато варіантів введення кисню в організм. Практично важко знайти таку область тіла й анатомічне утворення, куди не вводили б кисень. Найменш травматичен і найбільш ефективний пульмональный (інгаляційний) шлях введення кисню. При інгаляції кисню створюється можливість тривалого введення достатньої кількості газу природним шляхом, і при нормальній проникності АГБ досягається генерализованное підвищення парціального тиску ПРО₂ на всіх етапах транспорту його в організмі.

Энтеральное введення кисню вперше було використано Бэрчем в1869 р. Пацієнтам пропонували шматочки хліба, попередньо насичені киснем. Природно, що кількість кисню, що вводить при цьому, було невелике, хоча автор описує разючі ефекти. Введення кисню в порожнину шлунка й кишечнику через зонд дозволило значно збільшити обсяг газу. Особливу популярність придбав запропонований Н. Н. Сиро-тининым спосіб беззондового введення кисню в шлунок у вигляді кисневої піни. Введення піни або прийом кисневих коктейлів, що містять й інші лікарські речовини, створює високий парціальний тиск кисню в порожнині шлунка й тонкого кишечнику, що відтікає від цієї області венозної крові й збільшує напругу кисню в тканині печінки [31].

Порівняння ефективності пульмонального й энтерального способів введення кисню по. приросту напруги кисню показує, що при інгаляції напруга кисню зростає в м'язі на 200-270, а в печінці - на 500-520 %: Після усередині-шлункового введення кисню його напруга підвищується відповідно всього на 70 й 130 %. Незважаючи на менш значний приріст напруги кисню в печінці він зберігається протягом до 1 ч, тоді як при пульмональном введенні подібний ефект спостерігається тільки під час інгаляції [32].

Третій шлях - парентеральное введення кисню - має практично необмежена кількість варіантів: газові аплікації, загальні й місцеві ванни, підшкірні ін'єкції в різні області тіла, внутрісуглобні й подоболочечные введення й навіть введення кисню внутриартериально у вигляді мелкодисперсных

емульсій. Обмежена кількість доставляє таким шляхом газу й переважно локальну його дію приводять до того, що майже всі способи парентерального введення кисню мають головний образ неспецифічною місцевою дратівною дією, хоча й створюють локальне підвищення напруги кисню.

Застосування різних форм оксигенотерапії в сучасній медицині сприяє високій ефективності комплексного лікування багатьох захворювань. Разом з тим аналіз досвіду клінічного застосування кисню показує, що навіть у тих випадках, коли симптоматика захворювання визначається порушеннями транспорту кисню до тканин, лікувальне застосування оксигенотерапії не завжди буває успішним. Вдихання газових сумішей з високим парціальним тиском кисню в ряді випадків не досягає своєї мети у зв'язку з тим, що на шляху кисню від альвеолярного повітря до мітохондрій кліток є ряд анатомічних і функціональних бар'єрів. Це аэрогематический, гемодинамический і гематопаренхиматозный бар'єри. На кожному із цих етапів може виникнути блок доставки кисню.

У цей час, коли механізми переносу кисню в організмі вивчені досить добре, можна заздалегідь затверджувати, що пульмональная оксигенотерапія не зможе істотно підвищити напругу кисню в артеріальній крові, якщо є интерстициальный набряк легені й зниження проникності аэрогематического бар'єра. Ефект оксигенотерапії буде нульовим для органа або тканини з порушеним кровопостачанням, як і для кліток, транспорт кисню в які утруднений пери-капиллярным набряком, підвищеним опором гематопаренхи-матозного бар'єра або порушеннями циклозиса.

Для подолання виникаючого при багатьох формах патології підвищення опору на шляху кисню до органелл кліток застосовується найбільш інтенсивна форма оксигенотерапії - гипербарическая оксигенация. При створенні в компресійних камерах підвищеного тиску кисню (ПДК) порядку 2-3 ата парціальний тиск кисню в повітрі зростає в 10- 15 разів, досягаючи 2000 мм рт. ст. замість звичайних 160 мм. Завдяки цьому навіть при значному зниженні проникності бар'єрів крові й порушеннях гемодинамики транспорт кисню до тканин може здійснюватися в достатньому обсязі. Негативним моментом використання ПДК є майже неминуча токсична дія кисню, що приводить до наростаючій у часі вазоконстрикции підвищеного опору АГБ і ГПБ, порушенням мікроциркуляції, зниженню напруги кисню в тканинах [32, 221]. У результаті виникає депресія окисних процесів й, як наслідок,- гипоксидация.

Попереднє введення препаратів, що виключають вазокон-стрикцию, дозволяє досягти вираженого підвищення напруги кисню в тканинах, сповільнити процес розвитку гипероксической гипоксидации, однак біологічна доцільність придушення

181захисних реакцій організму на ПДК вимагає спеціального розгляду.

Існують більші індивідуальні варіації в чутливості окремих осіб до підвищення парціального тиску кисню, які обумовлюють наявність чотирьох основних типів зміни напруги кисню в тканинах при гипероксии. В осіб з вираженою гіперчутливістю інгаляція 96 % кисню, приводить до парадоксальної реакції — зниженню напруги кисню в тканинах. Один зі шляхів подолання виникаючого в цих випадках гемодинамического блоку може полягати в зниженні парціального тиску кисню до значень, що не викликають вазоконстрикторных реакцій. Проведені в нашій лабораторії дослідження показали, що при вдиханні газової суміші, що містить 40 % кисню (тобто при підвищенні парціального тиску кисню до 0,23 ата), напруга кисню в тканинах зростає трохи менше, ніж при вдиханні 96%-ного кисню, але стабільно втримується на підвищеному рівні. Аналогічний ефект спостерігається при вдиханні суміші, що містить 60 % кисню. У той же час використання газової суміші з 80 % кисню приводить до того, що початковий приріст Ро₂ переміняється наступним зниженням напруги кисню в тканинах і значному зменшенні тихорєцького кровотока. Застосування газової суміші з 40%-ным змістом кисню робить позитивний ефект й у пацієнтів з «нестерпністю кисню», у яких 80%-ная або 96%-ная газова суміш кисню приводить до погіршення стану хворого.

Возникновение негативних реакцій й явищ нестерпності кисню можна розглядати як захисну реакцію організму в умовах гипероксигенации. Ця реакція виникає за рахунок эволюционно закріплених механізмів підтримки кисневого гомеостазиса як одного із приватних проявів загального гомеостазиса біологічної системи. Чим більше відхилення зовнішніх умов від фізіологічних меж, тим выраженнее захисна реакція організму. Нормобарическая й гнпербарическая окснгенацни розрізняються лише ступенем впливу, реалізуючи алопатичний принцип лікування - введення в організм відсутнього інгредієнта.

Разом з тим можливий і принципово інший шлях терапії станів, що супроводжуються кисневим голодуванням тканин. Він використає зворотний підхід - застосування засобів, що збільшують потужність системи подиху, транспорту кисню кров'ю, капилляризации тканин, спорідненості ферментів до кисню. Підхід досить нагадує гомеопатичний принцип терапії -: лікування протилежним. Цей принцип широко використається в багатьох сферах діяльності людини, у тому числі в спортивній трудовій і військовій медицині. Народне прислів'я «клин клином вибивають» образно ілюструє підхід до корекції гипоксиче-ских станів. Природно, що сфера його застосування не поширюється на термінальні й загрозливі стани, при кото-

182

рых медична тактика спрямована на максимальне розвантаження ушкодженого органа або системи. При переломі кістки необхідно тимчасове заміщення її функції будь-яким протезом. Але для уведення кінцівки у фізіологічну діяльність на певному етапі процесу необхідні навантаження й тренування, що активують процеси регенерації й дієздатність кінцівки.

Система подиху безупинно виконує свої функції забезпечення кліток киснем протягом всього життя людини. Потужність цієї системи формується тим навантаженням, що пред'являється до неї в процесі життєдіяльності. Зниження парціального тиску кисню на висоті й супутні фактори гірського клімату створюють можливість адекватного тренування системи подиху, що підвищує її потужність і потенційні можливості. .- ..

властивості, Що Реабілітують

гірського клімату

У сучасній медицині проблема реабілітації займає особливе місце. Обумовлено це тим, що ліквідація наслідків всезростаючого числа «хвороб цивілізації» [25, 281], відновлення працездатності осіб, зайнятих на виробництві,- справа державної важливості [230, 305, 309, 325, 379]. По даним Інституту економіки промисловості АН УРСР, економічний збиток державі від одного випадку захворювання пневмокониозом у шахтарів (на виплату допомоги з інвалідності, оплату лікування, втрати від недоданої продукції й т.д.) становить 26,5 тис. рублів, від захворювання вібраційною хворобою - близько 18 тис. руб. Умови праці працівників багатьох професій далекі від ідеальних. Все це висуває нагальну потребу розробки теоретичних основ реабілітації й спеціальних програм, що реабілітують.

На IX Нараді міністрів охорони здоров'я й соціального забезпечення соціалістичних країн в 1967 р. у Празі було запропоноване деталізоване формулювання поняття реабілітації як системи державних, соціально-економічних, медичних, педагогічних, психологічних й інших заходів, спрямованих на попередження розвитку патологічних процесів, на ефективне й раннє повернення хворих й інвалідів у суспільство й до суспільно корисної праці. Медичний аспект реабілітації базується на досягненнях сучасної фізіології, патофізіології, імунології, психології й інших дисциплін, що враховують основний принцип вітчизняної медицини - «лікувати не хвороба, а хворого».

При індивідуальному підході до реабілітації хворого враховуються клінічні особливості плину процесу, спадкоємна схильність, індивідуальна реактивність пацієнта, фактори ризику у виникненні й плині хвороб. Велике значення мають критерії вибору методів і засобів реабілітації,

183показники оцінки ефективності проведених заходів. Представляється доцільним розрізняти медичну реабілітацію й реабілітацію соціально^-трудову, які тісно взаємозалежні. Важливо не тільки вилікувати хворого, але й відновити його працездатність, соціальний стан у суспільстві [308, 315, 327].

Комітет експертів ВІЗ із клінічної точки зору запропонував виділяти три фази реабілітації:

1. Лікарняна фаза - від надходження в стаціонар до виписки хворого.

2. Фаза реконвалесценції (видужування).

3. Фаза постконвалесценции (підтримуюча).

Основна мета реабілітації - домогтися активізації процесу природної реабілітації, максимально активізувати фізіологічні й біохімічні механізми відновлення, забезпечити стабілізацію стану пацієнта. Період мобілізації захисних сил організму починається в умовах стаціонару, триває в санаторії, санаторії-профілакторії й поліклініці. Основним завданням цього періоду є розвиток компенсаторних можливостей організму, визначення професійно-трудових рекомендацій. Період стабілізації й реактивации пов'язаний з поверненням хворого до професійної діяльності, що стимулює відбудовні процеси. Після повернення хворого до трудової діяльності клінічна реабілітація передбачає організацію активного диспансерного спостереження за хворими, призначення оздоровчих процедур і періодичного санаторно-курортного лікування.

Гірськокліматична реабілітація на помірних висотах (2 тис. м н.у. м.) створює особливо сприятливі умови для скорочення строків відновлення й активізації регенераторних процесів в організмі. Решонарная гіпоксія в умовах перебування людини на рівні моря може розглядатися як фізіологічна норма [45, 46], що стимулює процеси регенерації. При підйомі в гори регионарная гіпоксія здобуває більше просторове поширення. З огляду на, що при гипоксида-ции в клітках утворяться індуктори синтезу білків, у тому числі амінокислоти, поліпептиди, поліаміни, активується синтез ггро-стагландинов, цамф, лейкотриенов й інших біологічно високоактивних речовин, переміщення людини в умови зниженого парціального тиску кисню стає загальним стимулятором репаративных процесів.

Розглядаючи діючі фактори гірського клімату, М. М. Миррахимов [153, 154] виділяє гіпоксію й гипобарию по їхній стимулюючій дії на центральну нервову систему, легені й міокард. Системи, що відбуваються при цьому активація симпато-адреналовой, поліпшення механіки подиху й дифузійної здатності АГБ, централізація кровообігу, підвищення серцевого викиду й прискорення кровотока сприяють зростанню ефективності газотранспортних систем організму. Разом з

тим не можна абстрагуватися від того факту, що одним з діючих початків гірського клімату є підвищена інтенсивність ультрафіолетового випромінювання. Потрапляючи на шкіру людини, воно викликає фотоелектричний і люмінесцентний ефекти. При цьому в шкірі утворяться більші кількості гистамина й інших продуктів клітинного розпаду, які всмоктуються в кров і роблять загальстимулюючу дію на репаративные процеси.

Під впливом ультрафіолетового опромінення шкіри й у результаті фотохімічної реакції, инициируемой цим випромінюванням,, відбувається перетворення провитамина-эргостерина — у вітамін В₃. Відомо, що вітаміни групи Про беруть участь у фосфорно-кальцієвому обміні й регуляції транспорту іонів фосфору й кальцію через біологічні мембрани. Вітамін ^ необхідний також для нормальної діяльності нервової й м'язової систем, особливо в процесі відновлення їхніх функціональних властивостей після того або іншого ступеня ушкодження. Установлено, що ультрафіолетова радіація активізує синтез й інші вітаміни, у тому числі А, В, С и Е.

У світлі викладених даних стають більше зрозумілими ті загальні реакції організму, які наступають після впливу ультрафіолетової радіації природного походження. Помірне опромінення підвищує збудливість нервових закінчень у шкірі й секрецію залоз, стимулює ретикулоэндотелиальную систему й кістковий мозок. Дозоване сонячне опромінення підвищує м'язовий тонус і фізичну витривалість, активує симпато-адреналовую й гипофизарно-надпочечниковую системи. Установлено стимулюючу дію ультрафіолетової радіації на діяльність полових й інших залоз внутрішньої секреції. Ультрафіолетовий компонент факторів гірського клімату сприяє загальній стимуляції організму.

Використання продуктів розпаду кліток як стимулятор відбудовних процесів було покладено И. Ф. Філатовим в основу «тихорєцької» терапії, успішно застосовуваної й у цей час, незважаючи на достаток фармакологічних засобів і нових препаратів. Тихорєцька терапія по Філатову має древні традиції й таких попередників, як гемотерапію й протеинотерапию, що застосовувалися ще в період емпіричної медицини. Любою несприятливий фактор, що приводить до напруженої діяльності функціональних систем організму або повреждающий обмежену частину якого-небудь органа, може розглядатися як вплив, що тренує відбудовні сили організму. Широко відомі спостереження багатьох клініцистів, що свідчать про те, що людина, що не піддавалася протягом життя ніяким захворюванням, особливо важко переносить будь-який патологічний процес. Подібно тому як добре тренований спортсмен здатний виконати високе фізичне навантаження під час змагання, людина, перенесший кілька захворювань,. має у своєму розпорядженні тренувальні системи захисту. Виходячи із цього,.

185-гіпоксія, що звичайно розглядається як несприятливий фактор, може мати й позитивне, що тренує значення, підсилюючи механізми природної антигипоксической захисту організму [33, 34, 40, 88].

Відомо, що кожна людина має різний індивідуальний час у довільній затримці подиху. У той час як один може затримати подих після попереднього глибокого вдиху на 30-40 з, інший здатний довільно зупинити подих на 60-70 з і більше. У добре тренованих спортсменів затримка подиху може становити 90 і навіть 150 с. При цьому, якщо час першої затримки подиху в даної людини прийняти за 100 % і через 3-5 хв повторювати цю процедуру, тривалість повторних затримок, як правило, зростає до ПО-: 130 %. Это'явление свідчить про наявність в організмі «короткочасної пам'яті» нервових і гуморальних ситуацій, що виникають при тимчасовому кисневому голодуванні. Наявність в організмі здатності до попередження метаболических зрушень створює фундамент для підвищення потужності систем, що забезпечують його резистентність до гіпоксії.

Термін «гіпоксія» і його російський еквівалент «кисневе голодування» у більшості дослідників і лікарів асоціюються з поняттям патологічного процесу, що виникає в організмі в результаті різкого зниження змісту кисню у вдихуваному повітрі або при ушкодженні органів подиху, кровообігу й системи крові, що здійснюють доставку кисню до тканин. Таке подання виникло, очевидно, у зв'язку з тим, що проблема гіпоксії є предметом курсу патофізіології й зі студентського років відкладається у свідомості лікаря як наслідок того або іншого виду патології. Таке подання, на нашу думку, є неповним і не охоплює всіх можливих випадків і причин розвитку гипоксических станів.

Один із засновників російської патофізіології В. В. Пашутин ще наприкінці XIX в. висловлював думку про те, що існує фізіологічна форма гіпоксії, що виникає поза всякими патологічними процесами. Причиною виникнення фізіологічної гіпоксії В. В. Пашутин уважав важку фізичну роботу й перебування в умовах гірського клімату. У наступні роки до станів фізіологічної гіпоксії стали відносити ситуацію, що виникає в плода під час внутрішньоутробного розвитку, коли напруга кисню в артеріальній крові, що приходить від плацентарного бар'єра, становить біля половини величини, типової для крові матері. До фізіологічної гіпоксії можна віднести невідповідність між кисневим запитом м'язів спортсмена, що виконує інтенсивне фізичне навантаження, і обмеженою доставкою кисню, що приводить до утворення кисневого боргу - суми недоокислених органічних сполук, нагромадження яких у крові чревате порушеннями фізіологічної регуляції.

Стан фізіологічної гіпоксії виникає в людини після ситного обіду, коли в результаті перерозподільних реакцій у системі кровообігу основна маса крові направляється до органів черевної порожнини, обмежуючи доставку кисню до головного мозку. Почуття сонливості є суб'єктивним підтвердженням виникнення регионарной фізіологічної гіпоксії структур ЦНС. До стану фізіологічної гіпоксії можна віднести тривале обездвиживание (гипокинезию), що приводить до зниження МОВ і МОК, гравітаційному перерозподілу крові в організмі з виникненням ділянок невідповідності доставки й споживання кисню.

Фізіологічна гіпоксія типова для багатьох представників тваринного миру, наприклад птахів, що виконують важке фізичне навантаження під час міграції у високих шарах атмосфери, що поринають птахів і ссавців. Підводне занурення й робота з переслідування або захоплення видобутку при відсутності зовнішнього подиху приводять до різкого зниження парціального тиску кисню в крові, нагромадженню вуглекислого газу й недоокислених продуктів, виникненню кисневого боргу.

Фізіологічна гіпоксія в організмі людини й тварин може виникати в результаті постійної зміни «чергових» одиниць, типових для будь-яких органів, у тому числі міокарда, бруньок, головного мозку, легені, кістякових м'язів. Періодична зміна активного функціонального стану, що вимагає інтенсивної доставки кисню, на стан відпочинку зі зменшенням доставки крові й кисню до мінімальних значень може супроводжуватися виникненням невідповідності між кисневим запитом і кисневим змістом, що приводить до нагромадження недоокислених продуктів. Очевидно, саме цим можна пояснити той факт, що в крові постійно втримується досить висока концентрація молочної кислоти.

Дослідження А. Д. Бернштейна [56] показали, що регионарный кисневий дефіцит завжди має місце в організмі й в умовах спокою, і при нормальному кисневому постачанні, і в умовах м'язової діяльності. Відмінною рисою такої форми фізіологічної гіпоксії є те, що вона спостерігається при нормальному рівні насичення крові киснем й істотно не відбивається на величині артеріовенозної різниці змісту кисню в крові, що харчує даний орган. Такий стан А. Д. Бернштейн назвав «тихорєцькою гіпоксією без гщю-ксемии». Виникнення цього явища, швидше за все, пов'язане з особливостями регионарной регуляції гемодинамики й локальної мікроциркуляції, що здійснює періодичну зміну інтенсивності кровопостачання мікроділянки тканини.

Прямі дослідження напруги кисню в мікроділянках тканин головного мозку, бруньок, кістякових м'язів за допомогою тонких платинових електродів [31, 32] підтвердили, що в кожному органі реєструються «зони мовчання» кисневого електрода, які характеризуються надзвичайно низькими значеннями напря-

187жения кисню. Якщо в нормальних умовах для кори головного мозку типові значення Ро₂ порядки 20—28 мм рт. ст. і більше (що відповідає 27—37 гПа), то в тих же умовах нерідко виявляються ділянки тканини, напруга кисню в які не перевищує 1—2 мм рт. ст. Показано, що в певних зонах кори головного мозку під впливом харчових подразників напруга кисню знижується. Аналогічний процес розвивається в коркових зонах головного мозку при засипанні тварини [32]. Напруга кисню в корі головного мозку, як й в інших органах, піддано постійним флуктуаціям. Мінімальне значення Ро₂ у процесі ці флуктуації може бути причиною періодичної афферентной сигналізації в центри довгастого мозку, що підтримує певний рівень їх эфферентной активності.

' З погляду механізмів виникнення позно-тоннческих фізіологічні гіпоксії становлять інтерес дані про те, що в людини насичення артеріальної крові киснем значно зменшується при переході з вертикального в горизонтальне положення. Установлено, що навіть пасивна зміна положення тіла на перекидному столі супроводжується значними зрушеннями насичення артеріальної крові киснем: при переході в горизонтальне положення насичення знижується до 92- 91 %, при положенні головою вниз - до 91-88 %. При цьому обсяг легеневої вентиляції не зростає, а склад альвеолярного повітря не змінюється скільки-небудь істотно й послідовно. Не виявляються також зміни різних показників гемодинамики, електрокардіограми, температури різних ділянок тіла, артеріального тиску. Незначно змінюється лише частота пульсу.

Очевидно, настільки більші коливання насичення крові киснем первинні для організму й самі по собі не змушують його до мобілізації механізмів компенсації гіпоксії. У зв'язку із цим виникає питання, чи не треба такі зрушення розглядати як фізіологічні варіації ступеня оксигенации крові.

Відомо, що відносна сталість різних параметрів внутрішнього середовища в організмі людини й тварин підтримується з різним ступенем точності. Так, якщо підвищення температури на 1 % (з 36,6 до 37,0 °С) розглядається як ознака захворювання, що починається, то зміни інтенсивності споживання кисню або МОВ, що перевищують вихідний рівень на 10-15 %, ще не є ознакою істотної зміни стану організму. Тому питання про рівень, з якого починається фізіологічна гіпоксія, важкорозв'язний. Проте наявність у фізіологічних умовах ділянок тканини, що випробовують стан кисневого голодування, не викликає сумнівів.

Биологическая доцільність регионарного кисневого голодування або періодичного загального кисневого голодування при інтенсивному функціональному навантаженні може полягати в тім, що локальне зниження парціального тиску кисню

у тканинах до й нижче критичного рівня є необхідною умовою включення пристосувальних реакцій й оптимізації фізіологічних і біохімічних процесів. Фізіологічна киснева недостатність може бути одним з факторів, що формують природну неспецифічну резистентність організму.

Наявність у природних умовах декількох форм загальної й регионарной фізіологічної гіпоксії (мал. 50) — природний фактор, що тренує, підвищувальні функціональні резерви кістякових м'язів, систем зовнішнього подиху, гемодинамики й будь-яких інших систем організму, що випробовують підвищене навантаження. [7, 33, 122, 200, 225, 271]. Можна думати, що система регуляції функцій організму в цих умовах удосконалюється так само, як й інші фізіологічні системи організму. Гіпоксія, що виникає в організмі при переміщенні його в умови гірського клімату, не створює в організмі нової, незвичної для нього ситуації. Помірна гипоксическая гіпоксія, типова для гірського клімату, як би продовжує й розширює ті впливи, що тренують, фізіологічної регионарной і загальної гіпоксії, що є природним біологічним стимулятором структурних й функціональних адаптації організму (мал. 51).

Перспективы використання природного .........'

• : до штучного гірського клімату ,..;.. _:.

Глибина пізнання будь-якого явища природи залежить від ступеня розвитку наших відомостей про суть явищ, що відбуваються. У міру розвитку й поглиблення знань про фізіологічні механізми дії гірського клімату на організм людини стають усе більше зрозумілими ті різнобічні лікувальні й властивості, що реабілітують, гірського клімату, які з'являються при короткочасному або тривалому перебуванні людини в змінених умовах середовища. Використання природних лікувальних факторів має більшу історію. Майже 2400 років тому Гіппократ відзначав залежність здоров'я людини від кліматичних особливостей навколишнього середовища. У трактатах А. Цельса, К- Галена (I-II в. н.е.) приводяться ради по кліматичному лікуванню деяких хвороб, зокрема для осіб з похилістю до «виразки легенів». Під час війн, які велися в Андах, на Кавказі й Памірі, військові лікарі звертали увагу на особливості дії гірського клімату, які раніше були відомі тільки місцевому населенню. В XVIII й XIX вв. гірські селища Швейцарії й передгір'їв Альп придбали особливу популярність у хворих туберкульозом легені й інших легеневих захворювань у зв'язку з яскраво вираженими ефектами лікувальної дії гірського клімату.

Сучасні гірськокліматичні курорти володіють набагато більше упорядженими лікарнями, а їхній персонал - набагато більше глибокими знаннями про механізми дії факторів гірського клімату на організм здорової й хворої людини. У настою-

190

щее час ми маємо відомості про дію зниженого барометричного тиску й зменшеного парціального тиску кисню на фізіологічні й біохімічні процеси в організмі людини. Установлено, що гірський клімат не тільки стимулює продуктивність кісткового мозку й підвищений зміст гемоглобіну й еритроцитів крові, не тільки збільшує число

2.0-

капілярів на одиницю площі будь-якої тканини організму, але й викликає істотні зрушення в основних біохімічних процесах. Після впливу гіпоксії в клітках зростає зміст нуклеиновых кислот, підсилюється синтез білків, у тому числі ферментів, що забезпечують інтенсивність енергетичного метаболізму, відбуваються зміни вуглеводного й ліпідного обмінів організму. Гірський клімат в останні роки успішно застосовується для лікування серцево-судинних захворювань, гіпертонії, атеросклерозу [6, 16, 18, 151, 244, 292 й ін.] і різних стадій ожиріння. Перебудова метаболізму в гірських умовах може виявитися корисної при ряді ендокринних й обмінних захворювань неясної этиологии, зокрема псоріазу.

Наша країна має у своєму розпорядженні широку мережу гірськокліматичних курортів (рис 52). У більшості випадків це сучасні здравниці, що розташовують повним арсеналом лікувально-профілактичних засобів, які в сполученні із кліматичними особливостями місцевості є потужним чинником лікування різних захворювань: патології легені, захворювань крові, порушень діяльності ЦНС. Гірськокліматичні курорти Радянського.

191Таблиця 25. Гірські курорти Радянського Союзу (у порядку підвищення висоти над рівнем моря)

Низкогорные (400—1200 м н.у. м.)	Среднегорные (1200-2500 м н.у. м.)
Скури, 400 м, ГССР	Воронцовка, 1200 м, КиргССР
Чемал, 410 м, РСФСР, Алтай	Ворохта, 1200 м, УРСР
Ахтала, 214 м, ГССР	Турксиб, 1200 м, КазССР
Якты-Куль, 450 м, БашАССР	Армхи, 1209 м, ЧИ АРСР
Эреклин, 458 м, УРСР	Обигарм, 1200—1300 м, ТаджССР
Долосы, 486 м, УРСР	Каменське плато, 1200—1250 м
Червона Галявина, 500 м, РСФСР	Кызык-Булак, 1250 м, КиргССР :■
Старий Крим, 500 м, УРСР	Агверан, 1250—1700 м, АрмССР
Нальчик, 500—550 м, КБ АРСР	Діліжан, 1255—1510 м, АрмССР
Ахтала, 600 м, АрмССР	Абастумани, 1260—1340 м, ГССР
Фирюза, 600—660 м, ТССР	Теберда, 1280—1420 м, КЧ АРСР
Шеки, 640 м, АзССР	Коджори, 1300—1400 м, ГССР
Редант 1,700 м, З АРСР	Кировакан, 1350 м, АрмССР ■.
Тюзлер, 700 м, УРСР	Гюлагарак, 1300 м, АрмССР
Квишхети, 720—750 м, ГССР	Патар-Цеми, 1370 м, ГССР ■■• .' '">■
Олентуй, 732 м, РСФСР, Читаний, обл.	Либани, 1373 м, ГССР :': ■{,
Кременцы, 750 м, УРСР	Степанаван, 1410 м, АрмССР
Сурами, 750—770 м, ГССР	Чимган, 1400—1450 м, УзССР
Квернети, 750—800 м, ГССР	Арсланбоб, 1450—1700 м, КиргССР
Аршан, 893 м, БАССР	Шуша, 1500 м, АзССР
Кисловодськ, 850—950 м, РСФСР,	Шахимардан, 1540—1570 м, УзССР
Цхиети, 890—985 м, ГССР	Тургвас-Абано, 1600 м, ГССР
Вуадиль, 900 м, УзССР	Шови, 1600 м, ГССР
Саирме, 915—950 м, ГССР	Лебарде, 1600 м, ГССР
Джалал-Абад, 975 С, КиргССР	Рица-Авадхара, 1600—1650 м, АбхАССР
Ямаровка, 980 м, Читин. обл.	Іссик-Куль, 1610 м, КиргССР
Цагвери, 1020 м, ГССР	Чолпон-Ата, 1610—1640 м, КиргССР
Аджикенд, 1000—1235 м, АзССР	Джергалан, 1624 м, КиргССР
Гава, 1035 м, ГССР	Яремче, 1640 м, УРСР
Цеми, 1100—1150 м, ГССР	Бакуріані, 1700 м, ГССР
Джава, 1120 м, ГССР	Цихисджавари, 1800 м, ГССР
Аспинда, 1100 м, ГССР	Мартуни, 1900 м, АрмССР '- ".;'Л
Ош, 1100 м, КиргССР	Бахмаро, 1913—2022 м, ГССР ; •. .■
Кикети, 1100—1130 м, ГССР	Аксу, 1950 м, КиргССР
Акташ, 1137 м, УзССР	Джермук, 2100 м, АрмССР
Манглиси, 1195—1204 м, ГССР	Джеты-Огуз, 2000—2400 м, КиргССР

Союзу розташовуються головним чином у районах Карпат, Кавказу, гірських районів Середньої Азії й Далекого Сходу. Відповідно до прийнятої класифікації доречно ділити їх на низкогорные (400-1200 м н.у. м.) і среднегорные курорти (1200- 2500 м н.у. м.). Перелік основних гірськокліматичних курортів Радянського Союзу наведений у табл. 25. Кожний з них має кліматичні відмінності, що створюють передумови для вузької спеціалізації в лікуванні певних синдромів. Показання й протипоказання в кожному конкретному випадку викладені в спеціальної курортологической літературі. У наше завдання входив лише розгляд найбільш принципових фізіологічних закономірностей процесу адаптації організму до умов гір-

192

ного клімату й реабілітації організму після перенесених захворювань.

Знижений атмосферний тиск і зменшений парціальний тиск кисню навіть на відносно невеликих висотах порядку 800-1600 м й особливо на більших висотах можуть викликати в деяких осіб у перші дні адаптації неприємні відчуття у вигляді головних болів, запаморочення, притуплення слуху, нудоти, активації перистальтики кишечнику й поносів. Зниження загального атмосферного тиску може привести до різкого частішання серцевих скорочень і підвищенню артеріального тиску. Тому особи з підвищеною лабільністю нервової системи й схильністю до періодичного підвищення ПЕКЛО (зі стадія гіпертонічної хвороби) повинні перебувати під особливо ретельним лікувальним контролем. Такий контингент осіб при наявності показань до гірськокліматичного лікування варто направляти переважно в низкогорные курорти, де ступінь зміни загального атмосферного тиску відносно невелика.' Для зменшення ступеня навантаження на адаптаційно-компенсаторні механізми в організмі хворого, ослабленого перенесеними захворюваннями, особливо доцільно використати запропонований Н. Н. Сиротининым [228-232] принцип східчастої адаптації до умов гірського клімату. Цей принцип полягає в тім, що пацієнт спочатку направляється в місцевість із проміжною невеликою висотою, що не викликає виражених реакцій переміщення. Після 5-7-добового перебування на проміжній висоті пацієнт переходить на наступний щабель - другу проміжну висоту. Через тиждень доцільно перемістити його в кінцевий пункт лікування. Після такої східчастої адаптації всі реакції організму на умови гірського клімату ока- зываются менш вираженими, не супроводжуються неприємними суб'єктивними відчуттями або загрозливими об'єктивними ознаками перенапруги нервової, дихальної або сердечнососудистой системи.

Крім висоти місцевості над рівнем моря, що є головним визначальний ступінь впливу фактором, доцільно враховувати характеристики навколишнього ландшафту й основної кліматичної зони, типової для місцевості, що примикає. Характер рослинності й сезон року, що визначають наявність у повітрі пилка від цвітіння або заходу хвойних рослин з підвищеною концентрацією пиненов, можуть бути як показаннями, так і протипоказаннями для напрямку конкретного пацієнта в дану місцевість.

Кліматичні розходження, пов'язані з місцевими особливостями ґрунти, що підстилає поверхні, орієнтуванням стосовно сонця й формами рельєфу, у горах виражені більш значно, ніж на рівнині. Такі розходження визначають тривалість й інтенсивність опромінення схилу сонцем, характер взаємодії повітряних плинів, добовий перепад температури. Розташування курорту з навітряної або подветренной сторони хребта

13 7-1657

193визначає його кліматичні особливості, приводячи в першому випадку до більше частого утворення хмарності, зменшенню числа сонячних днів, до випадання більшого числа опадів. Велике значення в особливостях місцевих умов грає наявність і близькість гірської ріки або водоспаду. При типовій для гірського клімату сухості повітря наявність водного дзеркала створює особливо сприятливі умови мікроклімату. Наявність бурхливої гірської ріки є джерелом гидроаэроионизации повітря - одного з істотних компонентів лікувальних властивостей гірського клімату.

З фізіології органів почуттів відомо, що більше 80 % всієї інформації, що надходить у мозок, людина одержує через зоровий аналізатор. Тому особливості ландшафту гірського курорту, що проявляються у своєрідності кругозору, характеру рельєфу, рослинності й інших візуальних вражень, можуть відігравати істотну роль у створенні загального самопочуття людини. Перераховані орологические фактори створюють не тільки зорові враження від пейзажу, але, що саме головне, формують виникнення позитивних або негативних емоцій, що грають не меншу роль, чим основні фізичні впливи гірського клімату. Лише сполучення прямих фізіологічних реакцій на знижений парціальний тиск кисню з опосередкованими позитивними фізіологічними й психоемоційними реакціями на особливості навколишнього ландшафту створюють суму саногенных впливів, що сприяють підвищенню загальної неспецифічної резистентності організму й прискоренню процесу ре-конвалесценции.

Дослідження особливостей адаптації людини до умов гірського клімату й лікувальних властивостей гірських висот проводилося в нашій країні з початку 30-х років XX в. у формі спеціальних експедицій. Ці дослідження беруть свій початок від робіт кафедри патологічної фізіології Казанського медінституту, а потім відділу гипоксических станів Інституту фізіології ім. А. А. Прочанина АН УРСР, що очолювалися Н. Н. Сиротининым. У наступні роки серед організаторів експедиційних досліджень ми знаходимо імена таких видатних вітчизняних учених, як К. М. Биків, Г. Е. Владимиров, 3. И. Барбашова, А. Д. Сло-ним і багатьох інших дослідників. В останні десятиліття більших успіхів у вивченні цієї проблеми й організації клінічних, фізіологічних, біохімічних і медико-генетичних досліджень досягли акад. АМН СРСР М. М. Миррахимов і його співробітники. Інтенсивна робота в області дослідження клініко-фізіологічних аспектів лікувальних властивостей гірського клімату проводиться в Єреванському медінституті й високогірній станції цього інституту під керівництвом проф. В. Г. Аматуни.

Завдяки дослідженням вітчизняних і закордонних учених досягнуті великі успіхи в лікуванні гірським кліматом бронхіальної астми алергійної этиологии й ряду хронічних легеневих захворювань [153-155, 199-205]. Успішно застосовується лікування гірським кліматом при захворюваннях червоної крові [21, 95,

194

106, 204] і лейкозах різної этиологии [151, 195]. Отримано відомості про те, що в літній період в умовах гірського клімату відбувається зниження артеріального тиску у хворих гіпертонічною хворобою [13]. Разом з тим відзначено, що в осінньо-зимовий період, що характеризується значними перепадами атмосферного тиску, перебування хворих з підвищеними ПЕКЛО в гірських районах недоцільно. Установлено, що зниження парціального тиску кисню й тимчасове перебування в гірських районах робить позитивну дію при ішемічній хворобі серця [151], знижує рівень ліпідів і холестерину в крові, сприяючи більше легкому плину атеросклерозу й супутніх розладів тихорєцького кровообігу [292]. У механізмі цього явища лежить підвищене використання холестерину й фосфоліпідів для адаптивного синтезу гормонів, клітинних мембран і мембран

субклеточных органелл. У сполученні із класичними даними про позитивний вплив факторів гірського клімату на плин легеневих захворювань це створює можливість широкого застосування гірськокліматичних курортів для лікування й реабілітації ряду найпоширеніших патологічних процесів. Фактори гірського клімату, підвищуючи загальну неспецифічну резистентність організму й збільшуючи тривалість життя людини (мал. 53), можуть служити засобом профілактики гипоксических і метаболических розладів, що виникають в організмі у зв'язку з аномальними умовами життя, праці й відпочинку. Профілактична дія фізичної праці й рухової активності загальновідомо. Перебування в умовах гірського клімату, що робить вплив, механізм якого аналогічний стану фізіологічної гіпоксії, приводить до своєрідного тренування функціональних систем організму, підвищує їхні резервні можливості. Тому розвиток гірського туризму має не тільки розважальне, але й оздоровче, лікувально-профілактичне значення.

Профілактичне й лікувальне використання цілющих властивостей гірського клімату обмежено рядом об'єктивних факторів. Серед них: число місць на гірських курортах, витрати часу й засобів на переїзди, медичні протипоказання до перебування в умовах зниженого атмосферного тиску. Все це стимулює

пошук можливих засобів більше широкого застосування властивостей, що реабілітують, основного фактора гірського клімату - зниженого парціального тиску кисню.

За допомогою сучасних технічних засобів можна створити пристрій, що підтримує атмосферний тиск на стабільному рівні, що виключає негативні реакції системної гемодинамики й мікроциркуляції. Досвід застосування створеного Д. И. Панченко биотрона, що дозволяє стабілізувати атмосферний тиск на рівні 760±1 мм рт. ст., показав, що перебування пацієнтів при постійному атмосферному тиску знімає гіпертонічні кризи, гострі розлади кровообігу в. міокарді, значно полегшує протікання хронічних порушень мозкового кровообігу. Іншими словами, стабілізація атмосферного тиску виключає ряд гемодинамических і гипо-ксических факторів, що грають основну роль у патогенезі ише-мических розладів.

Як показали дослідження, проведені нами у відділі фізіології подиху Інституту фізіології ім. А. А. Прочанина АН УРСР разом з кафедрою профпатологии Донецького медінституту, існує можливість створення технічного пристрою, що моделює основні параметри гірського клімату - оро-трона - і атмосферного тиску виключає, що зміну загального, що негативно впливає на організм людини, особливо ослаблений раніше перенесеними захворюваннями або професійною патологією. Пристрій виконаний у вигляді боксу або невеликої кімнати (палати), атмосфера якої регулюється за вказівкою лікаря. Задаючи певний парціальний тиск кисню, лікар може створювати в боксі умови, еквівалентні будь-який необхідної для лікування пацієнта висоті в межах від 0,5 до 3,5 тис. м н.у. м. При цьому загальний атмосферний тиск, на зміну якого спостерігаються негативні реакції гемодинамики, залишається постійним, що дозволяє застосовувати пристрій навіть для осіб з высоколабильной нервовою регуляцією гемодинамики й артеріального тиску.

Допоміжні блоки пристрою для моделювання параметрів гірського клімату створюють необхідну температуру й вологість вдихуваного повітря, насичують його негативними аэроионами в заданій і регульованій у широких межах концентрації. Спеціальні освітлювальні пристрої імітують підвищений рівень інсоляції з високим змістом променів ультрафіолетового спектра. Блок одорации дозволяє вводити в камеру заходи хвої, ефірні масла, фитонциды, антибіотики й інші речовини, що входять у комплекс лікувальних впливів. Розташовані перед заскленою передньою стінкою боксу мальовничі панно гірських пейзажів виконують позитивні психоемоційні впливи, що сприяють найбільш повному прояву властивостей, що реабілітують, фізичних факторів штучного гірського клімату/Магнітофонний запис шуму гірської ріки в сполученні з демонстрацією кінофільму створюють віз-

можность одночасного впливу на центральну нервову систему людини практично через всі аналізатори.

Клініко-експериментальні дослідження, проведені на предмакетном варіанті пристрою для моделювання параметрів гірського клімату, показали, що курс щоденних 1-1,5-вартових сеансів лікування штучним гірським кліматом уже протягом 15-18 днів дає відчутний позитивний ефект. У людини зростає дихальний обсяг і знижується частота дихальних рухів. Це приводить до зменшення фізіологічного мертвого дихального простору, зростанню альвеолярної вентиляції й ефективності зовнішнього подиху. Нормалізується артеріальний тиск, підвищується концентрація гемоглобіну крові, активізується мукоцилиарный кліренс легені, зменшується надлишкова маса тіла. У пацієнтів нормалізується неврологічний статус, поліпшуються апетит і сон.

Найкращі результати досягаються при створенні в оротроне атмосфери, що відповідає висоті 2,0-3,0 тис. м н.у. м. (залежно від індивідуальної переносимости гипоксической навантаження), у положенні хворого сидячи, у спокійному стані. Трансляція функціональної музики й сеанси психотерапії значною мірою знімають несприятливі відчуття замкнутого простору в період перебування в камері. Варто підкреслити, що при експонуванні в барокамері створення плаваючого перемежованого тиску на робочій висоті в межах ±300 м зі швидкістю 7 м/с робить позитивна масажна дія на стінку бронхів і сприяє активному отхождению мокротиння у хворих хронічним бронхітом і бронхіальною астмою вже через 4-5 сеансів. Деякі хворі погано переносять навіть такі перепади тиску. Тому для них більше фізіологічним представляється моделювати гірський клімат при нормальному барометричному тиску.

Можна чекати, що, як і при періодичних тренуваннях у барокамері, сеанси періодичного перебування людини в умовах штучного гірського клімату зроблять стимулююча дія на синтез нуклеиновых кислот і білків, підвищать концентрацію й активність ферментів окисного метаболізму в клітках, збільшать загальну неспецифічну резистентність організму, у тому числі стійкість до інфекційних факторів і виробничим вредностям. Подальші спостереження й облік віддалених результатів проведення курсу сеансів впливу штучним гірським кліматом дозволять уточнити специфіку дії, що реабілітує, цього способу немедикаментозного впливу.

ВИСНОВОК

Плин будь-якого захворювання можна розглядати як процес взаємодії організму з патогенним фактором навколишнього середовища, у якому кінцевий результат визначається силою й тривалістю патогенного впливу, з одного боку, і станом захисних сил організму, його адаптаційно-компенсаторними можливостями - з іншої. У плині будь-якого захворювання або патологічного процесу можна виділити специфічний і неспецифічний компоненти. Перший адресується до певних структур організму й викликає своєрідні відповідні реакції, властивому саме цьому процесу [8, 9, 54, 101, 373]. Другий компонент характеризує допоміжні вегетативні зміни в системі зовнішнього подиху, кровообігу червоної й білої крові, ендокринному статусі організму й енергетичних реакцій тихорєцького подиху, які включаються практично при будь-якому патологічному стані [49, 50, 109, ПО, 148, 161, 390]. Неспецифічний компонент реакції організму на патогенний вплив є, тим фундаментом, на якому будується узконаправленный специфічний компонент захисних реакцій.

Після будь-якого перенесеного людиною захворювання в організмі залишаються руйнування й функціональні зміни в діяльності регуляторних нервових і гуморальних механізмів виконавчих органів, що здійснюють м'язову, секреторну або синтетичну діяльність. Тривалість збереження структурно-функціонального сліду від перенесеного захворювання в першу чергу залежить від міцності фундаменту, на якому ґрунтуються всі адаптаційні й компенсаторні реакції - від стійкості енергетичного метаболізму й інтенсивності белоксин-тезирующей функції кліток, що забезпечує пластичні потреби органів і тканин. Ніж стійкіше енергетичний і пластичний метаболізм, тим менш відчутні наслідки патологічного процесу й тем коротше строки природного фізіологічного самовідновлення гомеостазиса біологічної системи.

заходи, Що Реабілітують, мають на меті скорочення строків самовідновлення й досягнення найбільш повного відновлення функціональних можливостей організму. Ця мета, як правило, досягається сочетанным застосуванням основних й

допоміжних засобів реабілітації. Якщо основні засоби прицільно спрямовані на місце або орган, найбільш постраждалі від захворювання, то допоміжні заходи спрямовані на зміцнення загальної неспецифічної резистентності організму, нормалізацію реактивності, відновлення або підвищення властивих йому темпів регенерації, поліпшення трофічного забезпечення скомпрометованих патологічним процесом тканин, так само як і всіх інших тканинах організму. Основне завдання допоміжних засобів реабілітації - поліпшення постачання тканин живильними речовинами й необхідним для всіх видів метаболізму універсальним акцептором електронів - киснем. Ефекти, що виникають в організмі після перебування в умовах гірського клімату, як не можна більш повно відповідають виконанню цього завдання.

» Помірне зниження парціального тиску кисню, підвищена інсоляція з перевагою променистої енергії ультрафіолетового спектра, висока концентрація негативних легенів аэроионов і ряд інших розглянутих вище факторів гірського клімату приводять до підвищення збудливості центральної нервової системи, зміні порогів сенсорного сприйняття, активації вегетативної нервової системи й гипоталамо-гипофизарно-надпочечникового комплексу [46, 83, 298, 371, 394, 395]. У цих умовах регуляція всіх видів функціональної діяльності перебудовується для рішення провідного завдання - найбільш повного забезпечення організму киснем. Зростає збудливість дихального центра, збільшується МОВ, інтенсифікується діяльність міокарда, підвищується МОК- Реакції з боку системи червоної крові полягають у зростанні концентрації гемоглобіну в крові, збільшенні числа еритроцитів і сумарної площі їхньої обмінної поверхні, у зміні спектра гемогло-бинов з появою форм, здатних приєднувати кисень при зниженому парціальному тиску, зміні внутриэритроци-тарного змісту 2,3-дифосфоглицерата, що сприяє більше легкій віддачі кисню гемоглобіном.

Істотним перебудовам піддаються система мікроциркуляції й капілярний кровоток. Зростає число капілярів на одиниці площі тканин, зменшується радіус тихорєцького пери-капиллярного циліндра, збільшується напруга кисню в тканинах головного мозку, печінки, міокарда й інших органів. Адаптований до гірських умов організм здобуває можливість підтримувати більше низький опір аэрогематического й гематопаренхиматозного бар'єрів потоку кисню й більше висока напруга кисню в тканинах у порівнянні з неадаптованим організмом [32, 357, 389]. .

Фізіологічна гіпоксія, постульована В. В. Пашутиным і затверджена роботами А. Д. Бернштейна, виявляється універсальним засобом стимуляції внутрішньоклітинного метаболізму, у тому числі процесу синтезу нуклеотидов, білків і ферментів з модифікованими властивостями. Перебудовуються імунологи-

199ческий статус організму, змінюються клітинний і гуморальний компоненти імунітету. При цьому перераховані й супутні їм зміни відбуваються в межах природної, фізіологічної регуляції вегетативних процесів у відповідь на дію адекватного й звичного для організму подразника - зниження парціального тиску кисню в артеріальній крові й тканинах. Тому адаптивні реакції різних фізіологічних систем гармонійно сполучаються, чого неможливо досягти при фармакологічній стимуляції якої-небудь окремої ланки метаболических або функціональних процесів. Одночасна дія психоемоційних, фізичних, фізико-хімічних, хімічних факторів і факторів гірського клімату робить потужний сумарний вплив на організм людини, підвищуючи його особливу неспецифічну резистентність і стійкість до широкого кола несприятливих впливів.

Особливий інтерес із погляду практичного використання властивостей, що реабілітують, гірського клімату представляє питання про тривалість збереження в організмі слідів перебування в змінених умовах, позитивних зрушень, індукованих гипоксической гіпоксією й іншими гірськокліматичними факторами. За даними різних авторів і результатам наших фізіологічних-клініко-фізіологічних спостережень деякі фізіологічні показники після місячного перебування в гірських умовах повертаються до вихідних значень протягом 1-2 мес, інші зберігаються від 3 до 6 мес, окремі наслідки вдається спостерігати через 1 -1,5 року. Природно, тривалість збереження зміненої функції залежить від твердості її генетичної детермінації й від чутливості використовуваних методів дослідження. Є дані про те, що однократне перебування людини в умовах гірського клімату сприяє більше швидкій перебудові фізіологічних функцій при повторному підйомі в гори навіть через 5-шле. На думку М. М. Миррахимова, у людей, пробывав-ших у горах, залишається слід, що як би пробуджується при повторних підйомах у гори. Следовые реакції зберігаються порівняно довгий час, часто супроводжуються залишковими явищами, часом невловимими, легко з'являючись при повторному впливі факторів середовища [13, 152, 330]. З метою посилення следовых реакцій, і більше тривалого збереження вегетативної пам'яті про перебування в умовах високогір'я перспективне застосування періодичного впливу на рівнині факторів штучного гірського клімату.

Захворюваність із тимчасовою втратою працездатності в умовах сучасного суспільства заподіює як збиток здоров'ю людини, так і відчутна втрата виробництву в цілому, знижуючи національний доход у масштабах всієї країни. Тому особливо важливим інтегральним показником позитивної дії гірського клімату на організм людини можна вважати зниження тимчасових втрат працездатності в осіб, що перебували в умовах среднегорья протягом місяця. Ефект після реабілітації в гірських умовах простежений протягом року й підтверджує отримані раніше факти підвищення загальної неспецифічної рези-стентности організму до різних патогенних впливів. Короткочасне перебування в умовах високогір'я (1—2 мес на висоті 2,3 тис. м) збільшує м'язову силу, статичну¹ витривалість і фізичну працездатність людей.

Организм тварин і людину має у своєму розпорядженні зробленими ней-рогуморальными механізми підтримки відносної сталості внутрішнього середовища. Гомеостатические реакції спрямовані на адекватне задоволення матеріальних і духовних потреб організму, до яких варто відносити потреба в їжі, повітрі, воді, спілкуванні, тобто потреба в джерелах енергії й інформації. Уроджені або придбані дефекти регулятор-ных систем, ситуаційні порушення фізіологічної регуляції або складних психічних мотивацій можуть приводити до помилок, які створюють невідповідність надходження й витрати субстратів. Клінічно така невідповідність може проявлятися, наприклад, у нагромадженні надлишкової маси тіла, ожирінні й викликаних їм розладах діяльності різних органів. При гіпервентиляторному синдромі — невідповідності надходження й витрати кисню — організм страждає від надмірного виведення вуглекислого газу, гипокапнии, респіраторного алкалозу з порушенням тонусу посудин, розладами мікроциркуляції мозок^-мозкові-у-мозку, міокарді й інших органах. При надмірності обсягу вступник інформації здатностям індивідуума до її переробки наступає астенизация ВНД, виникають психічні розлади.

У світі тварин періодичне збільшення маси тіла є фізіологічним механізмом нагромадження субстратів окислювання в гетеротермных видів, передуючи періоду тривалого змушеного позбавлення (депривации) їжі й води під час зимової або літньої спячки. У гомойотермных ссавців повна відмова від їжі на певний період спостерігається після харчового отруєння або переїдання, спрацьовуючи як інстинктивна міра захисту (розвантаження) шлунково-кишкового тракту, у тому числі й печінці, сприяючи концентрації енергетичного потенціалу тканин на максимальній репарації. У людини періодична аліментарна депривация з повним або частковим голодуванням була звичайним явищем минулих сторіч при неврожаї або стихійних лихах. Для заможних верств населення періодична аліментарна депривация входила в релігійн-канони, які строго дотримувалися. У цей час людин, в економічно розвинених країнах урятований від змушеного періодичного обмеження в їжі, позбавлений культових обмежень й інстинктів, практично нездатний до вольового свій^-своїх-свої-обмеженн-своїх постійно зростаючих потреб і запитів. Депривация перестала бути механізмом, що підтримує життєві сили й: загальну резистентність організму.

Лікувальні властивості аліментарної депривации відомі із глубо-

201який стародавності, згадування про лікувальне голодування знаходять у клинописних таблицях Шумеру, папірусах Єгипту, рукописних джерелах древньої Індії й Тибету. В античному світі, де тучність була долею правлячої й торгуючої еліти, основним методом лікування були періодична харчова депривация й термальні ванни. Вегетаріанство як варіант якісного обмеження їжі широко застосовувалося з лікувальною метою при захворюваннях печінки й бруньок ще в біблійні часи. Дозоване голодування ис-лользовалось у стародавності для лікування як соматических захворювань, так і щиросердечних недуг, для морального виховання. До наших днів дійшов обряд присвяти юнака в чоловіка в корінних народностей Сибіру, заснований на тривалій повній відмові від їжі.

У сучасній медицині дозоване лікувальне голодування застосовується при хворобах обміну речовин - подагрі й ожирінні, при алергійних захворюваннях - бронхіальній астмі й дерматозах, при нервово-психічних розладах. В експериментах на тварин показано, що обмеження калорійності їжі подовжує середню тривалість життя. Аліментарна депривация - це фізіологічний стрес, що протікає з активацією синтезу катехоламинов, гликолитических і липолитических ферментів, трансаминаз печінки, що стимулює ряд систем, у тому числі й процеси аутофагии з ініціацією мезенхимальных елементів, фізіологічної системи сполучної тканини й фагоцитів.

Дозоване лікувальне кисневе голодування, як міг переконатися читач, має багато загальних механізмів з аліментарної депривацией. Кисневе голодування на помірних висотах - це фізіологічний стрес, що активує синтез катехоламинов, гликолитических і липолитических ферментів, ядерного апарата клітки, трансаминаз печінки, що активує функціональну діяльність центральної й вегетативної нервової системи, що перебудовує імунні процеси в організмі. Показання до застосування лікувального голодування й гірськокліматичного лікування - оро-терапии - досить подібні. Найбільш яскраві позитивні результати при лікуванні гірським кліматом отримані у випадках бронхіальної астми, ожиріння, нервово-психічних розладів. Іншими словами оротерапия використає ті ж фізіологічні механізми активації схованих резервів організму, що й аліментарна депривация. Є підстави вважати, що деприваци-онная терапія сприяє підвищенню неспецифічної реактивності й загальної резистентності організму, підвищує загальний рівень опірності організму здорової людини, переводячи його в більше високу категорію здоров'я й рятує багатьох хворих від недуги.