Согласно нашим данным, в условиях Европейского Севера наиболее высокий уровень фагоцитоза, физико-химической устойчивости и адгезивной способности лейкоцитов крови отмечается в осенне-зимний период, а низкий - весной, после окончания полярной ночи. У жителей Якутии обнаружено угнетение отдельных защитных факторов (комплемент, лизоцим) в летний период. Исследование сезонных колебаний факторов неспецифической защиты у школьников западного участка БАМа выявило достоверное снижение активности лизоцима, комплемента и бактерицидной активности сыворотки крови в весенний период.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что значимость биоритмологических изменений факторов неспецифической защиты в условиях высоких широт определяется главным образом особенностями адаптивных изменений у людей в различных регионах Крайнего Севера. Требуется проведение дальнейших исследований в этом направлении, так как имеющиеся в литературе сведения об изменениях факторов неспецифической защиты в одном и том же регионе Севера противоречивы. Так, по данным Н. А. Давыдовой усиление интенсивности фагоцитоза в условиях Европейского Севера отмечается осенью, по данным Ю. М. Губачева - зимой, а по сведениям А. А. Арзуманова - в осенне-зимний период. В то же время М. М. Канторович сезонных колебаний фагоцитарной активности лейкоцитов вообще не отмечает.
Важное значение в определении адаптационных и дезадаптационных изменений состояния факторов неспецифической защиты имеет оценка биоритмологических изменений в системе лейкоцитов. Установлено, что в условиях Севера (Архангельск), кроме изменения максимума и минимума показателей белой крови, абсолютные их величины в зимний период меньше, чем в осенний. В условиях Заполярья максимальное и минимальное содержание лейкоцитов в периферической крови наблюдаются в различные годы в разные сезоны. Однако наибольшее количество лейкоцитов регистрируется в осенне-зимнее время, а наименьшее - в весенне-летнее. По данным других авторов, сезонные колебания числа лейкоцитов в условиях Заполярья имеют противоположную направленность и выражаются в снижении их количества зимой с последующим нарастанием весной. В условиях Западной Сибири (Новосибирск) абсолютные значения количества лейкоцитов меньше летом и зимой по сравнению с осенью и весной; размах колебаний больше осенью и зимой.
Нами исследовались сезонные изменения факторов неспецифической защиты и показателей белой крови у взрослого мужского населения Кольского Заполярья и средней климатической зоны (Прибалтика). Исследования проводились в 1979-1980 гг.: осенью - в октябре, зимой - в январе, весной - в апреле и летом - в июле. В условиях Заполярья в динамике обследовано 64 человека в возрасте от 19 до 26 лет с длительностью проживания на Севере от 3 до 6 лет. В условиях средней климатической зоны в динамике обследовано 43 человека в возрасте от 19 до 22 лет. Кроме того, у 4421 человека в возрасте от 18 до 22 лет с длительностью проживания в Заполярье от 1 до 4 лет произведен статистический анализ сезонных изменений количества лейкоцитов в 1961 -1963 гг.
Определялись количество лейкоцитов в периферической крови, ядерная формула нейтрофилов, интенсивность лейкоцитолиза, поглотительная, переваривающая и адгезивная способности лейкоцитов, количественный состав аутомикрофлоры кожи и бактерицидность кожи.
Установлено, что в последние годы в Заполярье максимальное количество лейкоцитов в периферической крови отмечается зимой. Весной их содержание в крови уменьшается и достигает минимальных значений в летне-осенний период. В условиях средних широт абсолютные значения количества лейкоцитов меньше весной и летом по сравнению с осенью и зимой.
В условиях Заполярья сезонные изменения числа лейкоцитов происходят в основном за счет изменения абсолютного количества сегментоядерных нейтрофилов, максимальное содержание которых в периферической крови регистрируется в январе, а минимальное в октябре. Содержание палочкоядерных нейтрофилов становится наименьшим в летне-осенний период, зимой увеличивается, а весной уменьшается. Наибольшее число эозинофилов отмечается в летне-осенний период, а наименьшее в зимне-весенний. Сезонные изменения количества базофилов являются незначительными. Большее количество лимфоцитов определяется зимой и летом, весной и осенью содержание их уменьшается. Однако вследствие незначительности сезонных изменений мы не можем подобно Л. А. Королеву утверждать, что зимой наблюдается лимфоцитоз, а летом лимфопения. Максимальное количество моноцитов регистрируется зимой, а минимальное осенью.
В условиях средних широт изменения абсолютного количества сегментоядерных нейтрофилов, эозинофилов и лимфоцитов совпадают с сезонными колебаниями общего количества лейкоцитов. Максимальные значения этих показателей регистрируются зимой, а минимальные весной, что не расходится с данными литературы. Наибольшее содержание в крови моноцитов отмечается весной и летом, а наименьшее осенью. Количество палочкоядерных нейтрофилов в различные сезоны года в условиях средних широт заметно не изменяется.
Сезонные изменения абсолютного количества лейкоцитов и форменных элементов лейкограммы в условиях высоких и средних широт существенно различаются. Наиболее важным отличием сезонных изменений показателей белой крови в Заполярье является изменение абсолютных значений количества отдельных форм лейкоцитов и положения максимумов и минимумов в различные периоды года.
Определение сезонных изменений содержания лейкоцитов в периферической крови в 1961 -1963 гг. выявляет вполне определенное сходство их с динамикой лейкограммы, наблюдаемой в 1979 - 1980 гг. Однако в 1961 -1963 гг. акрофаза лейкоцитов регистрировалась не только в зимний, но и в осенний период. Меньшее содержание лейкоцитов в крови чаще отмечалось в весенне-летнее время. Особенно показательными в этом отношении были изменения «моды»: ее минимальные значения закономерно обнаруживались в апреле либо июле, а максимальные - в январе либо октябре.
Анализ кинетики ЯФН показывает, что наряду с уменьшением в весенне-летний период числа палочкоядерных форм нейтрофилов существенно уменьшается содержание полисегментных форм нейтрофилов, что усугубляется осенью. В последующем количество палочкоядерных нейтрофилов и их полисегментных форм возрастает, достигая максимальных значений зимой. Следовательно, сезонные колебания в содержании лейкоцитов крови являются не только количественными (перераспределительными), но сопровождаются и качественными изменениями лейкоцитарной формулы.
Приведенные сведения позволяют утверждать, что у пришлого населения Заполярья наряду с цирканнуальными изменениями лейкопоэза закономерно изменяются его макроритмы с развитием тенденции к уменьшению содержания лейкоцитов в периферической крови. Этими данными достаточно полно объясняются различия в биоритмологической характеристике сезонных изменений содержания лейкоцитов в периферической крови в различные периоды времени. Необходимо также указать, что динамику количества лейкоцитов в крови в процессе биологических макроритмов не следует смешивать с изменениями в период хронофизиологической адаптации, которые имеют свои закономерности.
Выраженным сезонным изменениям подвергается физико-химическая устойчивость лейкоцитов, наиболее высокий уровень которой в условиях высоких широт регистрируется осенью. Зимой потеря клеточных фагоцитирующих элементов существенно возрастает, достигая наибольших значений в весенне-летний период. В это время средние показатели интенсивности лейкоцитолиза увеличиваются по сравнению с осенним периодом на 33%, что указывает на выраженное снижение физико-химической устойчивости лейкоцитов весной и летом.
В условиях средних широт более высокая физико-химическая устойчивость лейкоцитов отмечается в осенне-зимний период. Весной осмотическая стойкость лейкоцитов, так же как и в высоких широтах, существенно снижается. К этому времени относительная потеря фагоцитов за 90 мин увеличивается с 14.35± ±1.18 до 18.61 ±1.бЗ% и за 120 мин с 25.53± 1.70 до 29.74±1.10% (Р<0.05). Летом интенсивность лейкоцитолиза нарастает, о чем свидетельствует продолжающееся увеличение относительной потери фагоцитов за 90 мин.
В условиях высоких широт происходит сдвиг акрофазы физико-химической устойчивости лейкоцитов на осенний период. Наименьшие значения осмотической стойкости лейкоцитов в условиях высоких и средних широт регистрируются в весенне-летний период. Снижение в это время физико-химической устойчивости лейкоцитов и нарастание числа полисегментированных форм нейтрофилов мы расцениваем как проявление функциональной неполноценности лейкоцитов. Подтверждением этого является уменьшение фагоцитарной активности и повышение адгезивной способности лейкоцитов.
Анализ биоритмологических изменений фагоцитарной активности лейкоцитов показывает, что более высокий уровень интенсивности фагоцитоза в условиях высоких широт регистрируется в осенне-зимний период. Весной число активных фагоцитов уменьшается на 17.2%, поглотительная способность фагоцитов на 18% и интенсивность их поглощения на 17.7% (табл. 24). В то же время отмечается и некоторое снижение переваривающей способности лейкоцитов, а число лиц с незавершенным фагоцитозом увеличивается с 9 до 22%. Наряду с этим число лейкергичных лейкоцитов возрастает с 2.68 ± 0.54 до 7.75 ± 0.72%. Летом степень фагоцитарной реакции практически не изменяется. В то же время число активных фагоцитов возрастает на 9.6%, поглотительная способность фагоцитов на 11.2% и интенсивность поглощения на 15% при одновременном снижении адгезивной способности лейкоцитов на 43.6%.
Приведенные данные уточняют представление о сезонных изменениях состояния клеточных факторов неспецифической защиты и показывают, что худшие показатели фагоцитоза отмечаются не во время полярной ночи, как это считалось раньше, а весной. И это логично, так как нарушение привычного чередования дня и ночи, световое голодание и другие неблагоприятные факторы полярной ночи сказываются на функциях организма не моментально, а только после более или менее продолжительного времени воздействия, исчисляемого, вероятное не днями и даже не неделями, а месяцами. С другой стороны, субэкстремальным воздействием на организм может обладать и наступающий полярный день с его чрезмерным световым потоком.
Г. М. Данишевский, на основании многолетних исследований адаптации человека в полярных широтах нашел возможным выделить период адаптации к полярной ночи и период адаптации к полярному дню. С наступлением полярного дня и появлением солнца автор наблюдал процесс ломки стереотипных реакций, выработанных в организме в течение полярной ночи, и новое увеличение количества случаев метеоневрозов.
Определенное подтверждение вышесказанному можно найти в ряде клинических и экспериментальных работ. Так, зависимость характера течения некоторых заболеваний и возрастания смертности от величины солнечной радиации в Арктике и Антарктиде отмечали И. С. Кандрор и Л. И. Ильина с соавторами. Авторы установили корреляцию между величиной солнечной активности и количеством случаев миалгий, головных болей, гипертензионных реакций, приступов гипертонии и обострений псориаза. По мнению Г. А. Барашкова, большая солнечная радиация вызывает повышенную утомляемость, общее недомогание, замедление заживления ран, появление гиповитаминозов. На развитие дезадаптационных расстройств при изменении фотопериодизма и напряжение соответствующих физиологических систем при непрерывном солнечном освещении указывают В. П. Казначеев с соавторами.
Наши данные свидетельствуют, что в условиях средних широт наиболее высокий уровень фагоцитоза регистрируется осенью. Зимой интенсивность фагоцитоза незначительно снижается, а весной достигает статистически значимых различий с осенне-зимним периодом. В это время интенсивность поглощения фагоцитов снижается на 22.4%, а поглотительная функция лейкоцитов на 31,8%). В дальнейшем показатели фагоцитарной активности лейкоцитов продолжают уменьшаться, вследствие чего наиболее низкий уровень фагоцитоза отмечается летом. Подобная динамика сезонных изменений фагоцитарной активности лейкоцитов наблюдается в Приморье.
Следовательно, сезонные изменения фагоцитарной активности лейкоцитов в условиях высоких и средних широт значительно различаются. Существенно важными биоритмологическими сдвигами в условиях высоких широт являются инверсия сезонного ритма изменений показателей фагоцитоза и менее отчетливые колебания их по сезонам года, что может указывать на более сложный процесс приспособления биосистемы к экстремальным условиям. Общим для биоритмологических изменений активности фагоцитирующих клеточных элементов периферической крови в условиях высоких и средних широт является то, что они преимущественно происходят в результате повышения или снижения интенсивности поглощения, т. е. непосредственно зависят от функциональной полноценности фагоцитов и изменения количества их содержания в крови.
Не исключено, что снижение в весенний период фагоцитарной активности лейкоцитов компенсируется в определенной мере другими защитными реакциями. Однако данные литературы свидетельствуют, что в это время наиболее выражено ухудшаются и другие факторы неспецифической защиты организма. Можно предположить, что снижение фагоцитарной активности лейкоцитов связано с изменениями С-витаминной обеспеченности организма, максимальные значения которой в условиях высоких и средних широт регистрируются осенью, а минимальные весной и летом. Однако механизмы сезонных изменений фагоцитарной активности лейкоцитов являются более сложными и ее ритмика, так же как и в деятельности других систем, подвергается коррегирующим воздействиям со стороны целого организма, биоритмологическая временная структура которого существенно зависит от цирканнуальных колебаний параметров внешней среды.
Сезонные изменения актимикробной устойчивости кожи в условиях высоких широт характеризуются наибольшими показателями зимой, а наименьшими весной. В этот период микробная обсемененность кожных покровов возрастает на 42.9%, а бактери-цидность кожи на 7.4% снижается. В летне-осенний период антимикробная устойчивость кожи повышается, однако остается значительно меньшей, чем зимой.
В условиях средних широт более высокая антимикробная устойчивость кожи отмечается в осенне-зимний период, менее высокая - в весенне-летний. Более наглядно это прослеживается по изменениям бактерицидности кожи, индекс которой летом на 6.7% меньше, чем зимой.
Динамика бактерицидности кожи в условиях высоких и средних широт существенно различается, а изменения количественного состава аутомикрофлоры по сезонам года носят прямо противоположный характер, причем в условиях высоких широт микробная обсемененность кожных покровов практически во все периоды года, за исключением зимнего, существенно больше, чем в средних широтах, а бактерицидность кожи значительно ниже.
Сезонные колебания значений факторов неспецифической защиты коррелируют с изменениями инфекционной заболеваемости, что наиболее выражено весной. Снижение в этот период интенсивности фагоцитоза и уменьшение антимикробной устойчивости кожных покровов сопровождается увеличением частоты острых респираторных и кожных заболеваний. При низких показателях фагоцитарной активности лейкоцитов и бактерицидности кожи также чаще регистрируются заболевания ангинами и катарами верхних дыхательных путей, наблюдается более тяжелое их течение. Увеличению кожной заболеваемости в весенний период способствуют развивающиеся в это время явления С-гиповитаминоза.
Итак, большее содержание количества лейкоцитов и высокая антимикробная устойчивость кожных покровов в условиях высоких широт отмечаются зимой, а максимальные значения физико-химической устойчивости и фагоцитарной активности лейкоцитов - в осенне-зимний период. Весной число лейкоцитов уменьшается, а антимикробная устойчивость кожи, физико-химическая устойчивость и фагоцитарная активность лейкоцитов достигают наименьших значений, что существенно повышает восприимчивость организма к респираторным инфекциям и другим заболеваниям. Это биоритмологические изменения факторов неспецифической защиты являются одним из физиологических механизмов приспособления организма к экстремальным условиям высоких широт и отражения сезонных колебаний воздействий внешней среды.