Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АЭРОПАЛИНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В МОСКВЕ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "АЭРОПАЛИНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В МОСКВЕ"

Министерство сельского хозяйства ссср

московская ордена ленина и ордена трудового красного знамени сельскохозяйственная академия имени к. а. тимирязева

Л ~ £ 6 и а правах рукописи

ГУБАНКОВА Светлана Габриелевна

АЭРОПАЛИНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

В МОСКВЕ

(Спец.: 03.00.05 —ботаника, 14.00.36 — аллергология и иммунология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

москва — «м

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте иммунологии АМН СССР.

Научный руководитель — академии АМН СССР, профессор А. Д. Адо.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор В, А. Поддубная-Арнольди, доктор медицинских наук, профессор Л. М. Ишимова.

Ведущее учреждение—Институт географии АН СССР.

Защита состоится . - ЖЧ*?. .... 1981 года

в часов на заседании Специализированного совета

Д. 120.35.07 при Московской сельскохозяйственной академии им, К. А. Тимирязева (г. Москва, Тимирязевская ул., д. 51).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, г. Москва.

Автореферат разослан « В » , , . , А1981 г.

Ученый секретарь - Л**'//* // * Специализированного совета—

> кандидат биологических наук / г, /Т^т^^

Г / М. Н. К»ЛДРАТЬ%В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Исследователи, изучающие поллн-позы, испытывают большую необходимость 1) разработке ботанических аспектов этой проблемы. Поллинозы— аллергические заболевания, вызываемые пыльцой растений, число больных которыми в нашей стране, так же как и во всем мире, неуклонно растет (Лдо, 1978). Диагностика и лечение поллн-нозов, включающие определение растений, пыльца которых вызывает болезненные симптомы у пациента, содержат важные ботанические вопросы: о сроках, количестве и качественном составе присутствующей в воздухе пыльцы, о ее созревании, высвобождении и действии различных внешних факторов на ее рассеивание. Эти вопросы составляют часть аэро-палшюлогии, изучающей распространение пыльцы в воздухе.

■ До начала выполнения настоящей работы в Москве не проводилось аэропалинологичсскнх исследовании с определением таксономической принадлежности содержащихся в воздухе пыльцевых зерен, не было календаря содержания пыльны в воздухе из-за отсутствия данных многолетних аэропали-иологнческих наблюдений и не изучалось влияние метеороло-шческих факторов на изменение состава и численности присутствующих в воздухе Москвы пыльцевых зерен.

Изучение аллергенных пыльцевых зерен и выяснение закономерностей динамики их содержания 'В атмосфере необходимы для правильного прогнозирования их присутствия в воздухе и успешной профилактики, диагностики и лечения полли-нозов.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы было детальное многолетнее изученине присутствующей в воздухе Москвы пыльцы, выделение как можно более полного числа таксонов растений, ее продуцирующих, выявление зависимости полученных характеристик от метеорологических условий с тем, чтобы получить детальную фактическую ботаническую основу для прогнозирования состава присутствующей в воздухе пыльцы, В связи с этим были поставлены следущие задачи:

Цгягр. яауша ч I Ь'ася. орд, Яекпи I

шд. ка. к.

1. Установление таксонов растений, пыльцевая продукция которых определяет состав присутствующей в воздухе Москвы

пыльцы.

2. Проведение аэропалинологнческнх наблюдений на разных высотах над поверхностью земли и в разных районах Москвы.

3. Анализ годовых колебаний численности пыльцевых зерен, уловленных за вегетационный период, и изучение годовых вариаций сроков присутствия пыльцы различных растений в воздухе Москвы.

4. Изучение соотношения между сроками начала цветения, установленным» фенологическими наблюдениями, и данными о появлении пыльны в воздухе, полученными с помощью пыль-неулавливания.

5. Определение влияния погодных и других факторов на динамику содержания пыльцы в воздухе.

6. Изучение связи между содержанием пыльцы в воздухе, заболеваемостью и эффективностью лечения больных лоллн-нозами.

7. Описание пыльцевых зерен, имеющих значение в этиологии ноллинозов, и краткая обшая характеристика растений, нх продуцирующих.

Научная новизна. Следующие результаты диссертации получены впервые:

1, Установлен таксономический состав растений, пыльца которых присутствует в воздухе Москвы; определено содержание их пыльцы и сроки ее нахождения и воздухе.

2, Составлен календарь содержания пыльцы в воздухе Москвы,.основанный на результатах многолетних аэропалинологических наблюдений.

3. Изучены годовые вариации состава и численности пыльцевых зерен каждого таксона, сроков их присутствия в воздухе Москвы н причины, обусловливающие подобные колебания.

4. Оценено влияние основных метеорологических факторов на динамику содержания пыльны в воздухе Москвы.

С помощью сканирующего электронного микроскопа проведено сравнительное морфологическое изучение признаков поверхности спородермы ацетолизнрованных и необработанных аллергенных пыльцевых зерен семи видов цветковых растений с целью выявления вместилищ аллергенного субстрата на поверхности спородермы.

Эти результаты являются основными положениями диссертации и выносятся на защиту.

Практическая ценность. Практическим итогом работы является следующее.

Показано, что время присутствия пыльцы в воздухе Мо-

сквы, установленное данным исследованием, в целях диагностики. профилактики н лечения поллннозов целесообразно разделить на 4 периода, характеризующихся преобладанием в воздухе пыльцы древесных лиственных растений, сосновых, злаков и двудольных травянистых (главным образом Artemisia и представителей сем. Chenopotllaeeae).

Установлена зависимость между содержанием пыльцы в воздухе, заболеваемостью ноллннозамн и эффективностью их лечення.

Представлены микрофотографии, микрографии н описание пыльцевых зерен, имеющих значение в этнологии поллннозов в ¿Москве.

Полученные данные могут быть использованы с целью сокращения содержания аллергенной пыльцы в воздухе городов и населенных пунктов: при подборе видового состава используемых для озеленения растений, при выработке режима ухода за газошшми участками п озелененным» территориями.

Апробация- работы. Основные материалы диссертации докладывались на: VIII Всесоюзной конференции по электронной микроскопии, 1971, Москва; III »Международной палинологической конференции, 197!, Новосибирск; заседании Совета молодых ученых НИЛЛ АМН СССР, 1979, Москва; Ученом соисте НИЛЛ АМН СССР, 1979,.Москва; III симпозиуме аллергологнческнх н иммунологических обществ социалистических стран, 1979, Сухуми; Палинологической комиссии Научного совета по проблеме «Пути и закономерности исторического развития животных u растительных организмов», отделение общей биологии АН СССР, 1979, Москва; заседании кафедры ботаники Московской сельскохозяйственно» академии им. К. А. Тимирязева, 1980.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 12 работах, список которых приведен в конце авто. реферата.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введен»я4 трех глав и заключения. Она включает 127 страинц машинописного текста, 32 рисунка и 16 таблиц. Список литературы I* насчитывает 321 наименование работ советских и зарубеж-

ных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Аэроналинология изучает определение и распространение # пыльцы в воздухе: ее источники, процессы высвобождения, * рассеивание, оседание, попадание на слизистую дыхательных путей человека. Многочисленные' внешние факторы ълняют на каждую из перечисленных стадий и в значитель-

noil степени определяют как состав, так и количественные характеристики содержания и воздухе пыльцы, которая постоянно пополняется новыми порциями пыльценых зерен, поднимаемых вверх вертикальными воздушными потоками, » то же время непрерывно идет оседание некоторой части пыльны. Таким образом, содержание пыльцы в воздухе в любое время определяется динамическим равновесием между двумя противоположными процессами — обогащением и потерей.

Следует отмстить, что, несмотря на непосредственное использование результатов ауропалннологнческнх исследований в медицине, всестороннее изучение пыльцы, содержащейся в воздухе, является, по существу, ботанической проблемой.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Лэро'палинологнческие наблюдения проводятся во многих странах мира, практически на всех континентах, включая попытки их проведения в Антарктиде.

Из обсуждаемых в данной главе работ видны успехи, достигнутые в изучении ныльиы как причины сенной лихорадки. А именно; значительно расширились морфологические исследования пыльцы,'связанные е выявлением локализации в иен аллергена; в разных направлениях ведутся аэропалннологнче-скне исследования, с помощью которых было выявлено почти 200 таксонов растений (относящихся в основном к 50 семействам), пыльца которых регистрировалась в воздухе. Изучаются: пыльцевая продуктивность многих растении; физические свойства пыльцы, закономерности ее рассеивания н распространения воздушными потоками; методы более точного ее учета,

В СССР аэропалннологические наблюдения ведутся только в нескольких географических точках, не регулярно, а лишь в течение небольшого числа сезонов, что явно недостаточно для получения надежных усредненных данных. Недостаточность аэропалинологических сведений по Москве (например, отсутствие таксономической характеристики обнаруживаемой в воздухе пыльцы, данных о сроках присутствия и атмосфере пыльцы каждого таксона, о влиянии погодных факторов на эти сроки и на количество содержащейся пыльцы) и в то же время необходимость выявления этих данных для успешного использования при диагностике, лечении и профилактике поллннозов определили задачи исследования данной работы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Наблюдения за содержанием пыльцы в атмосфере Москвы велись с помощью аппарата Дюрама (Durham, 1946), осно-

4

ванного на принципе гравиметрического оседания взвешенных в воздухе частиц. Результаты аэропалинологических анализов выражаются числом пыльцевых зерен, осевших на ] см1 за 24 часа. Улавливание пыльцы осуществлялось в 5 точках, расположенных в четырех районах Москвы, Первый, основной аппарат-Дюрама, был установлен на территории I Городской клинической больницы на уровне 25 м над поверхностью земли; II аппарат был установлен там же на высоте 5 м над поверхностью земли; III аппарат находится на крыше 52-й Городской болышны, расположенной в северной части города, в районе метро «Сокол»; IV — на крыше Биологического ф-та А1ГУ, в южной части города; V — на крыше поликлиники 4-го Медицинского управления в переулке Сивцев Вражек (район Арбата, то есть в центре города).

Поскольку определение осевших на слайды пыльцеулови-теля пыльцевых зерен довольно затруднено, был составлен «Атлас обнаруживаемых в воздухе пыльцевых зерен». В основе его — коллекция пыльцы, собранная и районе наблюдений (хранится в НИИ иммунологии АМН СССР). В атлас включены микрофотографии, полученные с помошыо светового микроскопа (МБИ-G) и микрографии, — с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) JSM-H2.

С помощью СЭМ было проведено сравнительное изучение морфологических признаков поверхности спородермы, выявленных при исследовании ацстслтированной и необработанной аллергенной пыльцы семи видов цветковых растений. Одновременное изучение с помощью СЭМ- дцеголнзкрован-ной и необработанной аллергенной пыльцы особенно важно для палинологов-медиков. По последним данным (Knox, Hesiop-Harnson, 1971; Knox, 1973),основные аллергенные белки шлльцевого зерна локализуются в целлюлозной ннтине и в поверхностных межепорополленнновых углублениях экэп-ны, то есть в тех слоях оболочки, которые удаляются при аце-толнзе, Пустоты, образовавшиеся на поверхности экзнны после яцетоллза, представляют собой вместилища аллергенного субстрата. По объему образовавшихся пустот можно судить о количестве аллергенного субстрата, локализованного ь поверхностных межепорополленнновых участках спородермы пыльцевого зерна.

Для выявления закономерностей динамики содержания пыльцы в воздухе использовалась статистическая обработка многолетних аэропалинологическнх данных. Были высчитаны значения среднего годового подсчета пыльцы каждого- таксона, отклонения от этой величины в изучаемые годы. Проведено сравнение значения среднесуточного подсчета за вегетационный период со значением среднесуточного подсчета в

дождливые дни, а также сравнение среднесуточно» температуры за весь вегетационный период со среднесуточной температурой, высчитанной для дней с подъемом содержания пыльцы в воздухе.

В диссертации использованы данные наблюдения Метеоб-серватории МГУ, фенологических наблюдении, проводимых сотрудниками Ботанического сада МГУ, клинических наблюдений врачей-аллергологов НИ АЛ АМН СССР.

ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ СОДЕРЖАНИЯ ПЫЛЬЦЫ В ВОЗДУХЕ МОСКВЫ

Исследования присутствующей в воздухе пыльцы в 1971 — 1975 гг.

Наблюдения за присутствующей в воздухе Москвы пыльцой были начаты автором в 1967 году и продолжаются по сей день. Обработка аэропалннологнческих данных за пятилетний период (1971—1975 гг.) позволяет провести детальный анализ результатов по годам, месяцам и дням, изучить закономерности динамики содержания пыльцы в воздухе исследуемого района.

Уловленная пыльца может быть в основном разделена иа 4 группы (по порядку появления в атмосфере): продуцируемая лиственными деревьями и кустарниками, представителями сем. сосновых, злаками и двудольными травянистыми растениями.

В течение весеннего периода (апрель—первая половина мая) пыльца многих древесных растений присутствует и воздухе в значительных концентрациях (по порядку появления в атмосфере: Corylus avellana L. (максимальный за 5 лет годовой подсчет уловленных в точке I пыльцевых зерен—169), Alnus spp, (577), Ulmus spp. (-144), Populus spp (5893), Salix spp. (466), Betula spp. (16591), Acer negundo L. (П62), Fra-xinus spp. (864), Queráis robur L. (169). Пыльца uccx перечисленных растений представляет опасность (в разной степени) в отношении возникновения песенинх иоллннозов. Со второй половины мая по начало июня в воздухе доминирует пыльца сосновых: Picca spp. (максимальный годовой подсчет— 128 пыльцевых зерен), Pinus spp. (1878). Пыльна La-rix spp. оседала на лыльцеуловитеть единичными пыльцевыми зернами—максимальный годовой подсчет составляет 14. Пыльца указанных представителей сем. сосновых обладает чрезвычайно слабовыражеиными аллергенными свойства ми.

С начала нюня по июль в воздухе в заметных концентрациях регистрируется пыльца представителей сем. Gramincae (максимальный годовой подсчет—146, суточный—115), ко-6

торая обладает снльновыраженными аллергенными свойства-мн и является наиболее опасным пыльцевым аллергеном средней полосы Европейской часта СССР. В летний период улавливаются также пыльцевые зерна Plantago spp. (максимальный годовой подсчет —68) и Rumex spp (102). Содержание в воздухе пыльцы ни одного из этих родов не достигает звательных количеств — значение их суточных уловов редко составляет более нескольких пыльцевых зерен. Однако в некоторые годы значения годовых подсчетов Rumex spp. превышают таковые Almis spp. (1972, 1974) и Corylus avellana (1972, 1974, 1975). Это происходит за счет того, что период присутствия в воздухе пыльцы Rumex в 4 раза длительнее, чем у Alrius и Corylus. В течение июня—августа на слайды пыль* цеуловителя оседает пыльца Urtica spp. (максимальный годовой подсчет— 133). В конце нюня — первой половине июля в воздухе присутствует пыльца Alnus spp. (максимальный годовой подсчет—79). Пыльца подорожника, щавеля, крапивы и липы имеет меньшее значение в этиологии поллинозов в Москве, чем пыльца злаков или сережкоцветных деревьев.

Поздним летом (август—начало сентября) в значительных концентрациях регистрируется пыльна Artemisia spp., Chenopodiaceae spp. Максимальные годовые подсчеты их соответственно составляют 433 и 143 пыльцевых зерна. Пыльца Artemisia spp. обладает силыювыраженными аллергенными свойствами, поэтому Artemisia представляет серьезную опасность в отношении возникновения поллинозов поздним летом, тем более что один ее -вид {A. vulgaris L,) доминирует в растительности неухоженных территорий.

По результатам анализов полученных образцов выделяются 20 таксонов растений, пыльцевая продукция которых определяет состав -(98%) обнаруживаемой в воздухе пыльцы (по порядку убывания значений с^Зднегодовых пыльцевых подсчетов за 5 лег): Betuia spp,, Populus spp., Pinus sylvestris, Fraxinus spp., Acer negurulo, Ulmus spp., Gramineae spp., Salix spp., Alnus spp.. Artemisia spp., Chenopodiaceae spp., Quer-cus robur, Corylus avellana, Urtica spp-, Picea spp., Rumex spp., Tilia spp,, plantago spp., Carox spp., Larix spp. Абсолютные и относительные количества оседающих из воздуха пыльцевых зерен указанных таксонов каждый год различны, однако пыльца первых пяти всегда наиболее обильна.

В очень незначительных количествах (составляя оставшиеся 2%) регистрировалась пыльца растений следующих семейств: Caryophyllaceae, Caprîfoliaceae, Compositae (без Artemisia), Cruciferae, Fabaceae, Juncaceae, Labiatae, Ranun-culaccac, Rosaceae, Saxïîragaceae, Umbelliferae, а также родов: Acer (исключая A. iiegundo), Aesculus, Humulus.

Аэропалинологнческие наблюдения на разных уровнях над

поверхностью земли — 25 м (I точка) и Г> м (II точка) показали следующие результаты. В точке II по сравнению с точкой I за вегетационный период было отмечено: заметное превышение значений годовых пыльцевых подсчетов Acer nugun-do, PopuJus, Tilia, Salix, Uriîca (растения, располол;енные вблизи точки наблюдения), большое превышение пыльцевых подсчетов Betula и Arlemisui. Заметной количественной разницы не отмечалось в точках I и П в уловах пыльцы Alnus, Corylus avellana, Pinus, Ulmus, Gramineae, Clienopo-diaceae. Значительно меньше (в 3 раза) в точке II было уловлено пыльны Fraxinus. Сроки присутствия в воздухе пыльцы всех идентифицированных таксонов совпадают, однако пыльца лиственных дрепестлх пород н злаков в обильных количествах в основном улавливалась раньше (на 1—9 дней) на высоте 25 м. H а н бо л е е от л н ч н т е л ьн о й чертой данных, полученных в точке II, является присутствие в больших количествах пыльцы Uriica, что, но всей вероятности, объясняется локальным эффектом. Значительная часть пыльцы, оссвшей на низкоуста-новленный пыльиеуловитель, продуцировалась близ растущими растениями. Палинолог-аллерголог, используя подобное расположение прибора для получения сведений о присутствии пыльцы в воздухе какого-либо определенного района* вынужден достаточно часто устанавливать серию пыльцеуловн-телей, а затем усреднять полученные данные. С другой стороны, единичный прибор, установленный на большей высоте (выше уровня окружающих строений и крон деревьев), позволяет получать результаты, сразу усредненные на большую площадь. 'Последнее утверждение согласуется с выводами многих аэроналппологов (Durham. 1954; Hyde, 1955,1973; Char-pin, Aubert, 1962 и др.). Результаты аэропалинологнческнх наблюдений, проведенных во многих странах мира, получены в основном на высотах 15—$$м над поверхностью земли.

В нюне 1972 года регистрация присутствующей в воздухе пыльцы проводилась еще в 3 районах Москвы—точки III, IV, V, За период проведения данного сравнительного эксперимента была зафиксирована пыльца, главным образом, Г> таксонов растений (по порядку убывания количества осевшей пыльцы): Pinus silvestris, Gramineae spp., Rumcx spp,, Tiiia spp., Plantago spp,, Betula spp.

Наибольшее число пыльцевых зерен (1263) за этот месяц было уловлено в точке III—территория 52-и больницы, корпуса которой расположены в самом зеленом районе из четырех обследованных. Следующий по количеству уловленной пыльцы—пункт IV, МГУ (851 пыльцевое зерно), район с большой площадью зеленых участков и насаждений; затем следует основная точка наблюдений I (563). Меньше всего пыльцы (297) осело за это время на пыльцеуловнтеле, уста, S

новленном в центре Москвы — точка V. Следует отмстить, что относительные количества (%) пыльцы каждого таксона во всех точках наблюдення очень сходны. Не было отмечено заметной разницы в сроках появления в воздухе пыльцы всех зарегистрированных таксонов.

Календарь содержания пыльцы в воздухе Москвы н фенологические вариации (по материалам 1971—1975 гг.)

На основании ежедневных, проводимых в течение нескольких лет наблюдений был составлен календарь содержания пыльцы в воздухе Москвы, в котором отражено среднее за пятилетний период подекадное содержание в воздухе пыльцы 17 таксонов растений. Концентрация содержащейся в воздухе пыльцы изображена четырехступенчатым способом. Такой календарь имеет практическое значение, так как с его помощью врач-аллерголог может ориентироваться в отношении прогнозов о присутствии пыльцы в воздушном бассейне г. Москвы.

Результаты проведенных аэропалинологических наблюдений свидетельствуют о том, что периоды нахождения и даты первого появления в воздухе Москвы нылыш каждого отдельного таксона широко варьируют от года к году. Колебания в сроках появления пыльцы в воздухе больше у древесных растений {20—29 дней), чем у травянистых (злаки— 13—17 дней, полынь — 8—10 дней), то есть у растений, пыльца которых появляется весной, в отличие от растений, пиление которых приходится на более теплый период. Это связано с особенностями самих растений, а также, по-видимому, и с тем, что весной колебания погодных условий значительно шире, чем летом, когда погода более стабильная.

Полученные с помощью пыльцеулавлнвання данные о появлении в воздухе пыльцы 8 родов деревьев были сопоставлены с результатами наблюдений фенологических фаз, а именно— началом цветения (данные сотрудников Ботсада МГУ). Оказалось, что на пыльцеуловнтель всегда раньше, чем фенологическими наблюдениями, фиксировалось начало цветения, оседала пыльца Betula и Ulmus (точка 1), что, по-видимому, обусловлено заносом пыльны этих растений из более южных районов. У Alnus, Corylus, Popufus, Qnerctis, Acer иногда также наблюдалось небольшое опережение появления пыльцы в воздухе в сравнении с началом цветения, но в некоторые годы наблюдений у них фиксировалось совпадение или незначительное отставание. Единственный род, пыльца которого оседала на слайд значительно позже начала цветения, — Salix. Объяснение, по-видимому, заключается в том, что растения рода Salix не являются полностью вегроопыляемымп, хотя часть производимой ими пыльцы и переносится ветром.

Э

Колебания состава и численности пыльцевых зерен в ежегодных пыльцевых уловах

С 1971 но 1975 г. в точке наблюдения I было уловлено на I см2 60700 пыльцевых зерен. • Годовая сумма уловленных пыльцевых зерен со значением более 1000 наблюдалась только у 4 родов: Betula (4 года), Populus (2 года), Pinus (2 года), Лсег (1 год). ... .

Из перечисленных выше'34 таксонов следует выделить 12, растения которых выбрасывают в воздух большие количества пыльцы, причем значение годовых уловов ее существенно . варьируют от года к году: сосна, береза, тополь, ясень, клен, вяз, ива, ольха, лещина, злаки, полынь, маревые. У входящих п этот список всех 9 древесных пород - отмечены года, когда пыльцевые уловы были ничтожны по сравнению с годами обильных уловов. По приведенным данным можно проследить чередование высоких н.низких значении годовых пыльцевых уловов черед год'у всех перечисленных выше древесных раеге-

• ннй, за исключением сосны. Размеры колебаний между высокими и низкими значениями годовых подсчетов пыльцы различ-

• ны, но всегда очень значнтельныИаименьшне размеры подобных колебаний'^ 2,5 раза) и с постоянной амплитудой в чередующихся высоких и низких значениях годовых подсчетов -— у пыльцы ясеня. У других 7 родов лиственных деревьев размеры подобных колебаний гораздо значительнее и с переменной амплитудой, то есть высокие значения подсчетов в «высокоурожайные» годы -существенно варьируют между собой и соответственно — низкие в «низкоурожайные». В варнациах значений годовых подсчетов пыльцы деревьев, пиление которых приходится на поздневесенннн и летний периоды (cocho-, вые, липа), и травянистых растений, пылящих в летний или позднелетнпй периоды (главным образом злаки, полынь, затем мареоые, крапива, щавель), подобного чередования или периодичности не было отмечено.

Наши наблюдения, отметившие у 8 родов деревьев 2-летний цикл в колебаниях численности уловленных из воздуха пыльцевых зерен, по-видимому, во, многом объясняются наличием цикличности в количественном выражении пыльцевой продуктивности деревьев, что отмечалось также и другими ав-. торами (Pohl, 1937; Hytle.1952; Andersen, 1967).

Влияние метеорологнческнх факторов на изменение содержания пыльцы в воздухе

Сравнение полученных аэропалннологнческнх результатов с метеорологическими данными выявило влияние основных погодных факторов (осадки, температура) на динамику содер-

1 жания пыльцы в воздухе, ' ___t______

Осадки — один из наиболее важных метеорологических факторов, влияющих на величину суточного н суммарного годового уловов пыльцы. В течение вегетационного периода действие их проявляется по-разному:

1. В период, предшествующий сезону пылення, дожди способствуют полноценному развитию злаков и других травянистых растений и соответственно интенсивности их последующего пылення.

2. В сезон пылення осадки сокращают содержание пыльны в воздухе, уменьшая поступление ее в воздух и значительно ускоряя се оседание из воздуха. Во влажном воздухе вскры-вание'пыльников задерживается из-за специфического механизма вскрывання пыльников, срабатывающего, главным образом, в сухих условиях. Во время осадков значительная часть пыльцы, высвободившаяся из пыльников и распространившаяся в турбулентных потоках воздуха на различные расстояния, оседает на землю вместе с каплями дождя, который резко сокращает число уловленных пыльцевых зерен, иногда до нуля. Кроме того, на процесс оседания пыльцевых зерен влияет их удельный вес, который в значительной мере зависит от содержащейся в пыльце, влаги что, в свою очередь, контролируется влажностью воздуха (Ingold, 1971).

Наоборот, повышение содержании пыльцы в сухом воздухе может быть связано с наличием взаимосвязи между сухостью и турбулентностью воздуха, то есть с необходимыми условиями для интенсивного рассеивания пыльны (Gregory, 1952).

Температура. Повышенная температура (Т) в течение вегетационного периода в основном благоприятствует увеличению содержания пыльны в воздухе. На приведенных п диссертации диаграммах видно, что почти все высокие значения подсчетов пыльцы были отмечены в периоды с высокой атмосферной Т. Уменьшение числа уловленных пыльцевых зерен, если это не вызвано завершением фенофазы, то есть окончанием цветения растений данного таксона, обычно совпадает со снижением атмосферной Т. Однако чрезвычайно высокая Т, превышающая среднюю многолетнюю, отмеченная в течение длительного периода, не способствует высокому содержанию в воздухе пыльны, так как губительна для развития растений, ее продуцирующих (данные 1972 года).

Влияние колебаний атмосферной Т на сроки начала, продолжительности н интенсивности присутствия пыльны в воздухе проявляется более заметно на растениях, пылящих весной. Весенние заморозки п период начавшегося пылення иногда полностью сокращают число улавливаемых пыльцевых зерен (Corylus— 1975 год). При подъеме Т после ее незначительного падения присутствие н воздухе пыльны быстро во-

зобновляется (Betufa, Salix, Fraxinus, Acer—1971 год). Однако продолжительные весенние заморозки могут вызвать период, когда после поднятия Т пыльца не улавливается в течение нескольких дней до тех пор, пока не разовьется следующая порция цветков (Alnus, Corylus —1974 год). Суровые морозы и зимний период могут в некоторой степени определять годовые уловы пыльцы, сокращая потенциальную пыльцевую продуктивность растений (зима 1971—1972 гг.).

Содержание пыльцы в воздухе в каждый определенный день определяется одновременным действием всех перечисленных и других факторов. Однако учет одних лишь метеорологических факторов, хотя и взятых вместе, также недостаточен для прогнозирования действительного содержания пыльцы в воздухе. Сроки появления пылыш в воздухе, а также сезонная периодичность содержания пыльцы каждого таксона предопределены, прежде всего, биологическими особенностями растений н характером растительного покрова, сложившегося в данной местности и являющегося, с одной стороны, результатом воздействия общих географических и климатических условий данной местности, а с другой — результатом антропогенного влияния," особенно в городах и населенных пунктах.

При изучении графиков динамики содержания пыльцы в воздухе, построенных для одной, точки наблюдения в разные по метеорологическим условиям годы; видно, что, несмотря на большие колебания в эти годы количеств уловленной пыльцы и сроков пыления, принципиальный ход этих графиков существенно ие меняется.

Многочисленная «изрезанность» в диаграммах, отражающих динамику содержания- в воздухе пыльцы какого-либо таксона, чаще всего определяется резкими изменениями погодных условий в период цветения растений. Снимая эту «изрезанность» с диаграмм, то есть строя огибающую кривую по максимальным значениям и-суммируя результаты многолетних наблюдении, можно получить кривые, изображающие теоретически возможную динамику содержания пыльцы отдельных таксонов в воздухе изучаемого района при оптимальных условиях пыления и ■ рассеивания пыльцы. Сравнивая эти кривые с данными предсказываемых метеоусловий, можно использовать их для прогнозирования сроков присутствия и количеств пыльцы ввоэдухе.

Влияние содержания пыльцы в воздухе на заболеваемость и лечение ноллиноэив

Врачами давно было отмечено, что существует связь между содержанием в воздухе пыльцы аллергенных растений, 12

заболеваемостью поллиноламн и выраженностью симптомов болезни. Количественная сторона такой связи требует дополнительного изучения.

Сравнение данных врачей аллерголошческого кабинета Н11АЛ АМН СССР с описанными выше лэроиалпнологнческн-мн результатами показывает, что вариации в эффективности лечения ноллнлозов связаны с годовыми количественными колебаниями содержания пыльцы в воздухе. Низкие результаты лечения -совпадают по времени с высокими годовыми значениями уловов пыльцы, которые, по нашим данным, чередовались через год: lí>71, 1973, 1975 гг., соответственно наибольшая эффективность лечения была достигнута в годы с низким значением годовых пыльцевых подсчетов —1972,1974.

В Москве наиболее опасным пыльцевым аллергеном является пыльца злаков — 82% больных поллинозом сенсибилизированы к ней. Пыльца злаков обладает гораздо более сильновыраженными аллергенными свойствами в сравнении, например, с пыльцой березовых. Однако эффективность лечения больных с аллергией к пыльце злаков во псе обсуждаемые годы была заметно (шшс, чем у больных с аллергией к пыльце березовых, Это связано, по-видимому, с тем, что жители Москвы подвергаются воздействию огромных количеств пыльцы березовых (значение суточных уловов Beínla часто выражается сотнями пыльцевых зерен), многократно превышающих таковые злаков, значение суточных уловов пыльцы которых выражается десятками зерен.

В конце данной главы («Изучение динамики содержания пыльцы в воздухе Москвы») приведены краткие описания, микрофотографии и микрографии аллергенных пыльцевых зерен, имеющих значение в этиологии поллинозов в Москве.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. 98% улавливаемой из воздуха Москвы пыльцы продуцируется 20 таксонами растении: Betuta spp., Populus spp„ Piuus silvestris, Fraxirtus spp„ Acer negimdo, Ultnus spp., Gramineae spp,, Salix spp., Alnus spp., Artemisia spp., Cheno-podiaceae spp., Quercus robur, Corylus avellana, Urtica spp., Picea spp,, Rumex spp., Tilia spp., PJantago spp., Carex spp., Larix spp.; 2% принадлежит растениям следующих семейств: Caryophyllaceae, Caprifoliaceae, Cotnpositae (без Artemisia), Fabaceae, Juncaceae, Labiatae, Ranunculaceae, Rosaceae, Saxi-iragaceae, Umbeiliferae, а также родов Acer (исключая A. negundo), Aesculus, Humulus.

2. Таксономический состав растений, пыльца которых улавливается на высотах 5 м и 25 м над поверхностью земли,

идентичен; сроки присутствия всех выделенных таксонов совпадают на обоих уровнях. Однако ннзкоусглконленний и\т-бор (5 м) улавливает больше пыльцевых зерен блнзрастушнх растении. .. ' ' . ■

Таксономический состав растений, пыльца которых присутствует в воздухе четырех районов Москвы, идентичен. Сроки появления пыльны совпадают. .Наибольшие абсолютные количества уловленной пыльцы зарегистрированы1 в самом зеленом районе, наименьшие — в центре города.

3. Составленный-календарь содержания пыльцы » воздухе Москвы, в котором приводятся подекадные средние за пятилетний период данные,: позволяет врачам-аллергологам делать ориентировочные прогнозы'о содержании чылыш и воздухе. Время присутствия пыльцы в воздухе Москвы — Г» месяцев— распределяется на 4 периода:

1) рщшевссенний (апрель — первая половина мая) — преобладание пыльцы древесных лиственных растений; 2) (юздневесенпнй (вторая половила мая — начало—шонн) — доминирует пыльца сосновых; 3) летний (нюнь—июль) — присутствие пыльцы злаков; 4) нозднелетний (август — начало сентября) —'преобладание пыльцы дну дольных травянистых растений; главным образом, Artemisia и представителей сем. Clienopodiaceae.

Периоды обнаружения в воздухе Москвы пыльцы различных таксонов значительно варьируют по годам. Размеры колебаний в сроках появления в воздухе больше у пыльцы древесных растений, чем у травянистых.

Сопоставление сроков начала цветения восьми родов древесных растений (фенологические наблюдения) с данными о появлении пыльцы в воздухе, полученными с помощью ныльие-улавлнвання, показало, что у пяти из этих родов (Atnus, Со-ryíus Populus, Quercus, Acer) .начало цветении ii появления пыльцы в воздухе близки по срокам.

Пыльца Betula и Ulmus оседала на пыльце уловитель раньше, чем фенологическими наблюдениями фиксировалось начало цветения этих родов. Единственный род, пыльца растений которого оседала на пыльцеуловнтель значительно позже начала цветения, — Salix; это связано, по-видимому, с тем, что растения этого рода не являются полностью встроопыляемы-ми, .хотя часть производимой ими лылыш и переносится ветром.

4. Отмечены существенные колебания значений годовых подсчетов пыльцы всех таксонов. Прослежено чередование через год высоких и низких значений подсчетов пыльцы у восьми родов древесных растений: Betula, Populus, Fraxi-nus, Acer, Ulmus, Salix, Aínus, Coryíus.

5. Основные погодные факторы,, влияющие на динамику 14

содержания пыльцы в воздухе,— осадки, температура. Осадки в период пылення растений сокращают содержание пыльцы в воздухе, уменьшая поступление ее в воздух н значительно ускоряя ее оседание из воздуха.

Повышенная температура в основном положительно влияет на содержание пыльцы. Однако чрезвычайно высокая атмосферная температура, превышающая среднюю многолетнюю в течение длительного периода, не способствует высокому содержанию пыльцы в воздухе.

В то же время метеоусловия влияют, главным образом, на количественные, а не на качественные характеристики содержания пыльцы. Основной же порядок появления пыльцы п сезонная периодичность содержания пыльцы в воздухе каждого таксона определяются характером растительного покрова, сложившегося в данной местности под влиянием общих географических условий, с одной стороны, а с другой — антропогенных факторов.

Поскольку симптомы поллинозов непосредственно зависят от количества содержащейся в воздухе аллергенной пылыш, которое в значительной степени определяется метеоусловиями, колебания в силе выраженности симптомов поллинозов во многом отражают варнацпн погодных условий,

6. Подтверждено наличие прямой зависимости между количеством содержащейся в воздухе пыльцы и заболеваемостью поллинозами л обратной между присутствием пылыш и эффективностью лечения поллинозов.

7. Показано, что сравнение выполненных с помощью СЭМ микрографий аллергенных необработанных н аиетолнзн-рованных пыльцевых зерен позволяет выявить вместилища аллергенного субстрата в поверхностных меженорополле-ннновых углублениях спородермы, где местом его локализации являются пустоты, образовавшиеся после ацетолнза.

Сведения о внедрении

Результаты проведенных аэропалинологнческих исследований внедрены в практику аллергологнчсского кабинета I Городской клинической больницы нм. Н. И. Пнрогова г. Москвы и аллергологического отделения 52-й Городской клшшичеекой больницы г. Москвы. Справки о внедрении прилагаются.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Макарова (Губанкова) С. Г. Содержание пыльцы различных видов трав и деревьев в воздухе Москвы. В кн.: А. Д, Адо. Общая аллергология, М., Медицина, 1970, 81.

2. Макарова (Губанкова) С. Г. Аэропалинологическое изучение лоллинозов .в Москве. Тезисы докл. III Международной палинологической конференции, Новосибирск, 1971, 9.

3. Макарова (Губанкова) С. Г, Применение растрового электронного микроскопа при изучении лоллинозов. Тезисы докл. VIII Всесоюзной конференции по электронной микроскопии, М., Знание, 1971, I, 80.

4. Ado A. D., Polner А. A., Samushia J. A., Lukmaiiova F. F., Bermont 1. E., Makarova-Gubankova S. G. PoHinosis in the USSR. J. of Palynology, 1971, 7, 60—68.

5. Губанкова С. Г. Изучение пыльцы в воздухе Москвы. В сб.: Палинология в медицине, М., Наука, 1973, 23—27.

6. Ado A. D., Gubankova S: G. Aeropalynological investigations in USSR. Atlas of European. Allergenic Pollens, Paris, Sandos, 1974, 218—221. .

7. Адо А. Д., Самушия IO. А., Червинская Т. А., Губанкова С. Г. Пыльцевая бронхиальная астма (клиника, специфическая диагностика и функциональное, исследование легких).

* Вопросы патогенеза и клиники 1 аллергических заболеваний. Труды II МОЛГМИ им: Н: И. Пирогова,.,М„ 1975, 39,3, ,18—24. • -, ■

8. Губанкова С. Г. Изучение аллергенных пыльцевых зерен с помощью сканирующего электронного микроскопа. До. клады АН СССР, 1977, 232, 5, 1222—1224.

9. Губапкова С. Г. Календарь пылення растений в Москве, В кн.: А. Д. Адо, Общая аллергология, М,, Медицина, 1978, 80—81.

10. Адо А. Д., Губанкова С. Г. Аэроиалннологпческне исследования н ¡Москве. Тезисы. Ill Симпозиума, аллергологи-ческнх и иммунологических обществ социалистических стран, Сухуми, 1979, 6. .

11. Адо А. Д., Губанкова С. Г. Влияние метеорологических условий на содержание' в воздухе аллергенной пыльцы,

. Тезисы III Симпозиума аллергологических и иммунологических обществ социалистических стран, Сухуми, 1979, 7.

12. Ado A, D:, Gubankova S. G. Annual fluctuation of the composition and quantity of atmospheric, pollen in Moscow. Abstracts of 5 International* Palynologycal Conference. Cam' bridge, 1980,5. ' ■

JI 764111 12/111—61 г. Объем I n. л, Заказ 510. Тираж 100

Типография Московской. с.-х. академии им, К. Л. Тимирязева 11*7550, Москва И*550. Тимирязевская ул., 44