УЧАСТИЕ БИОЭЛЕМЕНТОВ В АДАПТАЦИИ МЕДИЦИНСКИХ РАБОТНИКОВ К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ ВЫСОКИХ ШИРОТ

Город Ханты-Мансийск – столица расположенного в Западной Сибири и принадлежащего к северной части Тюменской области и, соответственно, приравненного к территориям Крайнего Севера, важнейшего нефтегазодобывающего региона Российской Федерации – Ханты-Мансийского автономного округа. Климатические и геофизические параметры этого региона характеризуются превалированием низкотемпературного режима, неестественного для людей суточного ритма в теплый и холодный периоды года, повышенной динамикой воздушных потоков, повышенной активностью космической радиации, высоким уровнем влагосодержания в воздухе, существенным разбросом колебаний атмосферного давления, критически низкими показателями ультрафиолетового излучения и пр. (Корчин и др., 2021; Щербакова, 2019). Многочисленными исследованиями северных территорий доказана манифестация циркумполярного стресса в качестве трансформирования метаболизма и активизации процессов окислительной модификации (Бойко, 2012; Корчина и др., 2022; Шарифов и др., 2025). Трансформирование в системе окислительного метаболизма представляет собой главную составляющую адаптации человека в высоких широтах. Пролонгирующийся по времени окислительный стресс на Севере непрерывно расходует ресурсы антиоксидантной защиты, трансформируясь из защитно-адаптационного механизма в пусковой фактор дизадатации (Хансулин и др., 2012). 

Активные радикалы кислорода, в одном случае, в физиологически адекватных концентрациях, участвуют в ретрансляции адаптивных ответов, а, в другом случае, при избыточном их аккумулировании преобразуются в разрушительные факторы клеточных структур (Патышагулыев, 2025). Важно отметить, что ключевым звеном формирования дизадаптационных явлений у людей, проживающих в северных широтах, является синдром эмоционально-психического напряжения, так характерный для медицинских работников (Хаснулин и др., 2012). В табл. 1 и 2 (см. в приложенном pdf-файле) представлено содержание изучаемых биоэлементов в волосах медицинского персонала ОКБ г. Ханты-Мансийска. Будучи природным аккумулятором химических элементов, волосы являются лучшим биологическим субстратом, отображающим элементный статус человека (Jursa, 2018; Grabeklis et. al., 2019).

Средние величины концентрации селена, цинка, меди и магния не выходили за рамки физиологически оптимальных значений, но находились ближе к нижнему их пределу. При этом медианные значения исследуемых жизненно необходимых химических элементов оказались даже меньше, чем средние показатели. Средние величины концентрации селена, цинка, меди и магния не выходили за рамки физиологически оптимальных значений, но находились ближе к нижнему их пределу. При этом медианные значения исследуемых жизненно необходимых химических элементов оказались даже меньше, чем средние показатели. 

Человек получает химические элементы с пищей, водой и воздухом, что неразрывно связывает его с внешней средой. В связи с этим химический баланс может быть нарушен при дефицитном или излишнем поступлении хи-мических элементов в его организм (Скальный и др., 2021).

Достаточное обеспечение организма человека селеном гарантирует его защищенность от кардиоваскулярных, вирусно-инфекционных, онкологических заболеваний, патологий эндокринной системы, благотворно воздействует на фертильность и умственную активность (Кацурба и др., 2019; Скальный и др., 2021). 

В нашем исследовании немногим более половины обследованных медработников ХМАО оказались оптимально обеспечены селеном, неглубокий его дефицит выявлен у 38% испытуемых, а выраженная недостаточность селена характеризовала элементный статус 10% медицинских работников г. Ханты-Мансийска (табл. 2).

Одновременно этот биоэлемент содействует кумуляции в организме цинка – второго по значение биоэлемента, оказывающего антиоксидантное действие (Mertens et al., 2015). 

Проявляя исключительную биологическую активность, цинк участвует в большом количестве физиолого-биохимических процессов: обмене макронутриентов и нуклеиновых кислот, в составе инсулина регулирует углеводный обмен, важен для иммунной функции, роста, деления, созревания клеток и др. (Chasapis et al., 2020; Barbara et al., 2021). Совместно с медью, цинк входит в активный центр одного из ключевых антиоксидантных ферментов Zn-Cu супероксиддисмутаза, одновременно активизируя функционирование иных антиокислителей (Choi et al., 2018). Большая часть обследуемых лиц оптимально обеспечена цинком, но у 32% медицинских работников Севера зарегистрирована умеренная его недостаточность (табл. 2).

Наряду с антиоксидантной функцией, медь активирует деятельность около тридцати ферментных систем – участников клеточного дыхания, гемокоагуляции, синтезирования скелетной ткани, эстрогенов и гормонов щитовидной железы. Вместе с тем медь является составной частью фундаментальных энзимов: тирозиназа, аскорбиназа, цитохромоксидаза. Недостаточная обеспеченность организма медью способна спровоцировать дислипидемии, метаболический синдром, жировую дистрофию печени, оксидативный стресс и аффилированные с ним патологии (Скальная и др., 2015; Hara et al., 2018). Подавляющее большинство медицинских работников северного региона оказались оптимально обеспечены медью, в то время как у 22% был выявлен ее неглубокий дефицит.

Магний по праву считается критически важным для организма человека биоэлементом за его роль в деятельности около трехсот ферментов, охватывающих более 80% обменных процессов, включая функционирование нуклеиновых кислот, производство энергии, водно-электролитный обмен, метаболизм углеводов и липидов, синтез нейропептидов и нейромедиаторов, морфогенез скелетной ткани, окислительно-восстановительный баланс и пр. (DiNicolantonio et al., 2018; Дикке, 2020; Higashi, 2022). Важнейшее предназначение магния – поддержание оптимальной деятельности нервной системы организма человека за счет обеспечения энергетического и пластического равновесия в нервной ткани, оптимизации деятельности нейротрансмиттеров, торможения возбуждения в коре головного мозга, снижения стресса, тревожности и депрессии (Керимов и др., 2016; Reddy, Edwards, 2019). 

Установлен факт повышения постсинаптического потенциала, способного индуцировать окислительный стресс и гибель нейронов на фоне недостаточной обеспеченности организма человека магнием (Fiorentini et al., 2021). Параллельно магниевая недостаточность детерминирует чрезвычайную возбудимость нервных клеток, как результат угнетения сдерживающих нейрохимических модуляторов, ухудшает эффективность умственной работы, провоцирует раздражительность, астению, вызывает функциональные нарушения кардиоваскулярной системы, провоцирует возникновение судорог, ухудшение аппетита, нарушение сна и пр. (Stroebel et al., 2018; Yamanaka et al., 2019). Нехватка магния в человеческом организма способствует кумуляции железа, которое обладает прооксидантным действием, потенцируя разрушительное воздействие активных форм кислорода на молекулярные структуры, одновременно адекватное содержание магния благоприятствует кумуляции витального для жизнедеятельности организма человека витамина D (Dai et al., 2018; Дикке, 2020). Нелишне подчеркнуть, что дефицит этого биоэлемента в организме активирует разрушение молекулярных структур свободными радикалами кислорода (Майлян и др., 2017). Заслуживает внимания тот факт, что пусть даже незначительная недостаточность магния в организме человека может увеличить риск развития дисфункций и патологий в отдаленном периоде жизненного цикла (DiNicolantonio et al., 2018; Ших и др., 2022). В первую очередь при магниевой недостаточности имеют место изменения в головном мозге. Магний вместе с цинком, медью и селеном поддерживает метаболизм нервных клеток, стабилизируя его клеточный каркас. Установлена тесная взаимосвязь и взаимное усиление недостаточности магния, эмоционального напряжения и стресса (Клименко и др., 2023).

Возрастание сложностей эмоционального уровня в настоящее время имеет общую тенденцию, распространяясь на все возрастные категории, но наиболее часто встречаются среди лиц трудоспособного возраста с наиболее острым проявлением на Севере (Корчина и др., 2020; Корчин и др., 2021; Шарифов и др., 2025). Более того, непосредственно медицинские профессии представляют опасность для эмоционально-психического состояния человека в силу тесной связи с дополнительными эмоциональными, физическими и интеллектуальными нагрузками, усиливающимися ответственностью за общее состояние здоровье больных (Grover et al., 2018; Бектасова и др., 2019). Важно отметить, что продолжительная, происходящая из дня в день повышенная эмоциональная нагрузка становится фактором риска формирования патологий, в первую очередь, кардиоваскулярных, неврологических, иммунных, эндокринных, желудочно-кишечных и других (Hemmer et al., 2021; Водопьянова и др., 2025), что усугубляется у врачей и медсестер северных регионов пониженными возможностями антиоксидантной системы защиты организма из-за северного экологически обусловленного стресса.