Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологические механизмы индивидуальной организации гомеостаза организма

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологические механизмы индивидуальной организации гомеостаза организма"

На правах рукописи

005018144

Постнова Маргарита Викторовна

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ГОМЕОСТАЗА ОРГАНИЗМА

' 03.03.01 - физиология (биологические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

1 9 ДПР 2072

Астрахань - 2012

005018144

Работа выполнена в научно-образовательном центре физиологии гомеостаза ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный университет»

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор

Мулик Александр Борисович

Официальные оппоненты: Горст Нина Александровна

доктор биологических наук, доцент, Астраханский государственный университет, доцент Сентябрев Николай Николаевич доктор биологических наук, профессор,

Волгоградская государственная академия физической культуры, профессор

Перепелкин Андрей Иванович доктор медицинских наук, Волгоградский государственный медицинский университет, профессор

Ведущая организация: Саратовский государственный университет имени Н.Г.Чернышевского

Защита состоится « 30 » мая 2012 г. в 10.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

Автореферат разослан « е\ п ,ч ^2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Ю.В.Нестеров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Выявление основополагающих факторов индивидуализации гомеостаза организма является актуальной проблемой современной физиологии. Данная актуальность обусловлена устойчивым представлением о существовании абсолютной нормы проявления количественных и качественных свойств организма, независимо от его индивидуальных, чаще всего генетически детерминированных особенностей. Непонимание индивидуальной адекватности формирования неспецифических и специфических реакций в ответ на проявление экзогенного стимула оборачивается для человека проблемами медицинского и психологического характера. При этом активно отстаивается понятие «норма», по сути отражающее среднепопуляционные значения функциональных проявлений организма и не учитывающее, что общевидовой нормы существовать не может. Понятие нормы используется лишь в силу общепринятых взглядов, стремления упорядочить и таким образом упростить для восприятия сущность биологического равновесия. Ещё Н.М. Амосов (1963) считал норму понятием весьма относительным и индивидуальным.

С целью детального анализа данного вопроса необходимо обратиться к теории «биологического смысла», где полноценность индивида определяется его способностью обеспечивать надёжность биосистемы (Тинберген Н., 1993). При этом известно, что надежность любой биосистемы обусловлена свойствами устойчивости соответствующей функции за счет свойств изменчивости ее субсистем (Антонов Ю.Г., 1987). Для обеспечения устойчивости вида к чрезвычайным воздействиям различной природы, продолжительности и силы, требуется популяционное разнообразие защитных свойств у составляющих его индивидов. Одновременно с популяционным разнообразием, каждый организм генетически «настроен» на определенный уровень функциональной активности, определяющий собственно его гомеостаз. Каким же образом формируются лимиты и размах вариаций различных признаков организма?

Основной адекватной функцией организма является размножение, обеспечивающее свойство устойчивости вида. Размножение начинается с деления зиготы - оплодотворенной клетки. При делении зиготы, означающем начало развития нового организма, усиление роли случайности в двойном наборе хромосом осуществляется за счет рекомбинации хромосом и сопровождающего ее кроссинговера. Свойства нового организма определяются сочетаниями отцовских и материнских хромосом, а также неизбежными обменами участков нитей хроматид. Таким образом, видовая надежность обеспечивается устойчивостью и изменчивостью за счет единства детерминированных (неизбежность появления нового организма в результате оплодотворения женской половой клетки) и вероятностных (рекомбинация и кроссинговер, придающие потомству новые свойства) механизмов. Детерминированные и вероятностные механизмы обеспечения эволюции доходят до уровня взаимодействия со средой и там проверяются на устойчивость. Проверка состоит в выявлении адекватности организма среде обитания по наиболее общим информационным параметрам - числу состояний

и уровню организации принятия своих состояний. Индивиды, выдержавшие проверку адекватности, получают возможность и дальше редуплицировать свои Макромолекулы и воспроизводить себе подобных. В этом проявляется стабилизирующая направленность естественного отбора

"' (ШмальгаузенИ.И.,1983). Таким образом, видовая и популяционная вариабельность различных свойств не является бесконечной, а определяется разумной достаточностью существования данной биосистемы и соответственно подразумевает наличие индивидуальной нормы реализации тех или иных признаков, согласованных на уровне организма по сбалансированности активности их проявления.

Обеспечение функционального единства всех систем организма неизбежно предполагает согласование средних уровней их активности. Это подтверждается особенностями деятельности центральной нервной системы. Установлено, что получаемые любым анализатором из ретикулярной формации сенсорно-неспецифические влияния являются генерализованными, а воздействие на тот или иной сенсорный вход так или иначе изменяет активность всех анализаторов (Завьялов A.B., 1990; Jasper, 1961). В центральных структурах анализаторов обнаружены полисенсорные нейроны, реагирующие на импульсы разных афферентных источников (Dubner R., Bennett G.J., 1983). A.B. Завьяловым (1990) определена корреляция главных параметров сенсорных, моторных и вегетативных функций организма, отличающаяся относительным постоянством и устойчивостью. Одновременно отмечается, что при различных заболеваниях, сопровождающихся - генерализованными нарушениями нейродинамики и продолжительной болевой импульсацией, возникает значительная перестройка многосторонней корреляции.

Поддержание средних уровней функционального состояния нервных центров и определенного уровня их многочисленных взаимосвязей в сложной системе является следствием непрерывной деятельности механизмов стабилизации, обеспечивающих церебральный гомеостаз. Гомеостаз целой системы достигается не за счет стабилизации каждого компонента, а путем мультипараметрического регулирования (Батуев A.C., 1981).

Однако, представленные данные не позволяют предметно выделить свойство, отражающее генетически обусловленный индивидуальный уровень активности и реактивности всех систем организма, поддерживающий единство веЬх количественных и качественных функциональных проявлений. Это определило целесообразность введения в систему индивидуальной оценки функционального состояния человека и животных нового критерия, отражающего общую неспецифическую реактивность организма. Несомненным качеством нового критерия должно было быть свойство интегративности. Важным условием являлась простота, доступность и экспрессность определения этого критерия.

В результате комплекса ранее выполненных исследований обосновано свойство интегративности уровня общей неспецифической реактивности организма (УОНРО), поддающееся качественной и количественной оценке.

Представленное свойство проявляется в функциональном единстве всех систем организма посредством центрального согласования степени их реактивности (Мулик А.Б и др., 1990-2011; Тихонов Н.Г. и др., 1992; Меденцов A.A., 1999; Темкин О.Э., 2000; Новочадов В.В и др., 2000-2011; Шурыгин А.Я., 2002; Локтионов С.В., 2002; Мулик Ю.А. и др., 2003-2011).

Дальнейшая разработка данного вопроса предполагает теоретическое и экспериментальное исследование качественной и количественной взаимообусловленности функциональных проявлений организма при формировании неспецифических и специфических реакций в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности, как фактора индивидуализации гомеостаза организма.

Цель исследования - выявить закономерности морфофункциональной организации центральных и периферических механизмов индивидуализации гомеостаза а также разработать типологизацию интегративных системных функциональных проявлений организма человека и животных.

Задачи исследования:

1.Определить морфофункциональные характеристики центральной нервной системы, обусловливающие уровень общей неспецифической реактивности, как элемент индивидуализации гомеостаза организма.

2.Выявить ключевые факторы формирования уровня общей неспецифической реактивности, как элемента индивидуальной интеграции центральных и периферических компонентов гомеостаза организма.

3.Изучить механизмы индивидуального функционального реагирования организма на предъявление чрезвычайных экзогенных воздействий различной природы.

^Охарактеризовать типологические закономерности индивидуального проявления поведенческих реакций организма в эксперименте и условиях реальной жизнедеятельности.

5.Разработать технологию оценки и прогноза функционального1 состояния организма человека и животных с учетом индивидуального уровня общей неспецифической реактивности.

Научная новизна. Впервые выявлены специфические структурные особенности ЦНС создающие морфофункциональные предпосылки типичных форм индивидуальной функциональной активности различных систем организма. Определены особенности проявления биоэлектрической активности коры головного мозга лиц принадлежащих к различным выделенным типам индивидуальной функциональной организации. Охарактеризованы и сопоставлены типы общей неспецифической реактивности организма с биохимическими, сомато- и висцеротипами, особенностями организации циркадианных ритмов в популяции, направленностью и выраженностью межполушарной асимметрии. Выявлены четкие взаимосвязи выделенных уровней общей неспецифической реактивности с традиционными типами высшей нервной деятельности. Впервые определена роль общей неспецифической реактивности организма в реализации физиологических и психофизиологических механизмов формирования сложных, в том числе девиантных форм поведения.

Охарактеризованы основные закономерности индивидуального функционального реагирования организма в условиях предъявления экзогенных раздражителей.

Определена роль УОНРО в развитии функциональной адаптации к физическим, психоэмоциональным и интеллектуальным нагрузкам у человека. Моделирование чрезвычайных антигенных, бактериальных и токсических воздействий на организм биомоделей позволило выявить, что выделенные типы индивидуальной функциональной организации характеризуются устойчивыми проявлениями реактивности-резистентности по отношению к чрезвычайным экзогенным раздражителям. При этом, особи характеризующиеся высоким УОНРО отличаются повышенной лабильностью иммунных реакций и способностью к активному антителообразованию, кроме этого проявляют выраженную устойчивость к высоким и повышенную чувствительность к низким дозам бактериального воздействия, а также повышенную чувствительность к токсинам различного происхождения. Особи с низким УОНРО проявляют диаметрально противоположные свойства в отношении соответствующих предъявляемых воздействий.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В результате исследований центральных механизмов индивидуализации гомеостаза получены данные объясняющие различия в индивидуальном реагировании организма на чрезвычайную экзогенную нагрузку. Эти различия обусловлены структурными особенностями нейронов коры головного мозга, индивидуальными проявлениями объемной плотности нейронов гипоталамуса, специфическими сочетаниями биохимических показателей антиоксидантной активности тканей головного мозга белых крыс, характеризующихся разным уровнем общей неспецифической реактивности. Предложена типологизация функционального статуса, предусматривающая выделение высокого, среднего и низкого уровней общей неспецифической реактивности, количественно и качественно дифференцирующая индивидуальные особенности организации механизмов гомеостаза. Результаты исследования доказывают, что механизмы индивидуального формирования гомеостаза интегративно отражаются в УОНРО. Характеризуясь системной информативностью, простотой и эксперессивностью оценки, уровень общей неспецифической реактивности позволяет в реальных условиях экспериментальной и практической деятельности количественно оценивать и качественно типолошзировать функциональное состояние организма человека и лабораторных животных.

Разработаны приборные методы оценки УОНРО человека и традиционных видов лабораторных животных. Составлена универсальная справочная таблица соответствия градаций УОНРО человека и традиционных видов лабораторных животных, обеспечивающая четкое межвидовое соотнесение выделенных типов для экстраполяции результатов в медико-биологических экспериментах. Предложен способ оценки циркадианной активности человека, позволяющий оперативно определять индивидуальный, эндогенно сформированный биоритм организма с характеристикой его потенциальной адаптивности. Разработан способ определения межполушарной

асимметрии, реализуемый посредством анализа соотношения показателей морфологической асимметрии лица по фотографическому изображению. Обоснованы перспективы использования показателей развития общей температурной реакции и биофизических качеств слюны в оценке функционального состояния организма человека. С целью оптимизации медико-биологических экспериментальных исследований разработаны способы оценки функциональных особенностей организма лабораторных животных и человека:

- «Способ определения стрессустойчивости лабораторных животных» (Пат. № 2098015);

-«Способ определения уровня общей неспецифической реактивности организма белых крыс» (Пат. № 2424763).

- «Способ оценки межполушарной асимметрии человека» (Пат. № 2431442).

По результатам работы составлены «Методические рекомендации по стандартизации лабораторных животных и оптимизации выполнения экспериментальных исследований», утвержденные Первым заместителем министра здравоохранения, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации (1997). Разработаны «Методические рекомендации по определению циркадианного статуса организма человека» (2006), «Методические рекомендации по оценке функционального состояния организма человека посредством анализа кристаллографии слюны» (2009).

Основные положения выносимые на защиту.

1. Морфофункциональная организация центральной нервной системы обусловливает уровень общей неспецифической реактивности организма.

2. Уровень общей неспецифической реактивности обеспечивает системность и устойчивость индивидуальных функциональных проявлений организма.

3. Кататоксические механизмы адаптации характерны для высокого уровня, а синтоксические - для низкого уровня общей неспецифической реактивности организма в условиях чрезвычайной экзогенной нагрузки.

4. Проявление простых и сложных, в том числе девиантных форм поведения обусловлено типичными вариантами индивидуального функционального статуса организма, формирующего специфический набор психофизиологических характеристик, определяющих направленность и выраженность простых и сложных поведенческих реакций.

Апробация результатов исследования.

По материалам диссертации опубликовано 39 научных работ (13 по списку ВАК), отражающих основное содержание исследований.

Результаты исследований, выполненных по теме диссертации, представлены и обсуждены на VII съезде Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (Москва, 1997), научно-практической конференции посвященной 100-летию образования противочумной службы России (Саратов, 1997), научной конференции «Двигательная активность - путь к формированию здорового образа жизни»

(Волгоград, 1997), научно-практической конференции «Природно-очаговые инфекции в Нижнем Поволжье» (Волгоград, 2000), научной конференции посвященной 125-летию АА.Ухтомского (Волгоград, 2001), 3-5-й Всероссийских научно-практических конференциях «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека» (Волгоград, 2004, 2005, 2006), I национальном конгрессе по валеологии «Качество жизни и здоровье» (С-Петербург, 2006), Всероссийской научно-практической конференции «Опыт работы центров социально-психологической адаптации студентов» (Волгоград, 2006), Международной научно-практической конференции «Естественные и инновационные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2007), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и средства обучения физике, химии, биологии» (Астрахань, 2007), Международной научной конференции «XI Царскосельские чтения: Вузовская наука России для повышения качества жизни человека» (С-Петербург, 2007), Международной научно-практической конференции «Проблемы управления психоэмоциональным состоянием человека» (Астрахань, 2008), 1-2-й Всероссийских научно-практических конференциях «Физиология адаптации» (Волгоград, 2008, 2010), Международной научной конференции «XIII Царскосельские чтения: Высшая школа-инновационному развитию России» (С-Петербург, 2009), Научной конференции «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической морфологии» (Волгоград, 2010), Международной научной конференции «XIV Царскосельские чтения: Профессиональное образование: социально-культурные аспекты» (С-Петербург, 2010), XXI съезде физиологического общества имени ИЛЛавлова (Калуга, 2010), III Всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека» (Ростов-на-Дону, 2010), Всероссийской научной школе-семинаре «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине» (Саратов, 2010), Всероссийской конференции «Профилактическая медицина» (С-Петербург, 2011). Результаты работы легли в основу технологий стандартизации экспериментальных животных при выполнении иммунологических, токсикологических и физиологических исследований в Волгоградском научно-исследовательском противочумном институте, Волгоградском государственном медицинском университете, Иркутском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском противочумном институте Сибири и Дальнего Востока, Ставропольском научно-исследовательском противочумном институте, Донском государственном аграрном университете. Разработанные методы диагностики, мониторинга и коррекции функционального состояния организма человека широко внедрены, в практику Центра социально-психологической адаптации Волгоградского государственного университета, учреждений Управления социальной защиты населения Администрации Волгоградской области, Волгоградского психотерапевтического центра «Салюс».

, Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием организации и методов исследования,

трех глав с изложением собственных исследований, заключения и выводов. Текст диссертации изложен на 357 страницах машинописного текста, иллюстрирован 52 таблицами и 69 рисунками. Библиографический указатель включает 527 источников, из них 104 - иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальные исследования выполнялись на базе лабораторий Волгоградского научно-исследовательского противочумного института и научно-образовательного центра физиологии гомеостаза Волгоградского государственного университета в период с 1994 по 2012 годы.

В исследованиях были задействованы клинически здоровые добровольцы обоего пола 14-45 летнего возраста, в количестве 4578 человек (студенты, аспиранты, преподаватели Волгоградского государственного университета; условно осужденные и досрочно освобожденные жители г. Волгограда;

несовершеннолетние лица, содержавшиеся в Центре временной изоляции г. Волгограда; подростки, пребывавшие в летнем лагере «Интеграл»; учащиеся школы «Славянка» г. Волгограда), а также лабораторные животные стандартных стоков разведения, полученные в питомнике Волгоградского научно-исследовательского противочумного института, в количестве 286 кроликов, 183 морские свинки, 90 золотистых хомячков, 249 белых крыс, 552 белые мыши, 40 мышей линии Balb/c.

Содержание подопытных особей осуществлялось в стандартных клетках производства ЧССР: ТК (кролики), Т-4 (морские свинки), Т-3 (белые крысы, золотистые хомячки), Т-2 (мыши). Кормление проводилось по типовому рациону, согласно Приказу МЗ СССР № 1179 от 10.10.83г., при свободном доступе к воде. Температура воздуха в помещениях вивария поддерживалась в пределах 18-22°С, а относительная влажность - 50-60%.

Определение УОНРО. УОНРО определяли методом учета порога болевой чувствительности (ПБЧ) организма. При проведении исследований учитывали, что значения ПБЧ и УОНРО имеют обратную зависимость: высокому УОНРО соответствуют низкие значения ПБЧ, низкому УОНРО - высокие, а среднему УОНРО - промежуточные показатели ноцицептивной реактивности.

Для оценки ПБЧ у человека использовали анальгезиметр «Ugo Basile» (Италия), регистрирующий величину ноцицептивной реактивности посредством автоматического измерения времени наступления рефлекторного устранения кисти от светового луча, оказывающего стабильное температурное воздействие пороговой силы на середину тыльной поверхности дистальной фаланги среднего пальца. При этом время устранения кисти от светового луча принималось равным величине ПБЧ.

Определение ПБЧ производилось в состоянии покоя, при полном соматическом и психологическом равновесии. Для человека установлены эмпирические границы варьирования ПБЧ от 3 до 41 секунды (Мулик А. Б. 2001).

Измерение ПБЧ у животных осуществлялось с использованием электропола, методом, предложенным А.Б. Муликом (1993).

Границы варьирования значений ПБЧ у различных видов лабораторных животных находятся в следующих пределах: кролики от 6 до 69 Вольт; морские свинки от 11 до 25 Вольт; белые крысы от 18 до 26 Вольт; золотистые хомячки от 17 до 28 Вольт; белые мыши от 10 до 18 Вольт.

Определение структуры центральной нервной системы крыс изучали с помощью общепринятых цитокариометрических и стререохимических показателей: объемная плотность нейронов, объем ядер нейронов, межъядерные расстояния, удельная площадь поверхности нейронов, количество нейронов в единице объема.

Микрофотосъемку осуществляли цифровым фотоаппаратом Canon (5.0 мегапикселей) на базе микроскопа Axiostar plis (Карл Цейс) с использованием объективов х 10, х 40, масляного иммерсионного объектива х 100 и окуляров хЮ.

Для биохимического исследования материал гомогенизировали с 10% раствором трихлоруксусной кислоты. Производили оценку активности ключевых ферментов антиоксидантной защиты - супероксидцисмутазы, каталазы и определяли содержание малонового диальдегида общепринятыми методами биохимического анализа (Камышников B.C., 2009).

Оценка ЭЭГ осуществлялась с использованием совмещенного с компьютером (Pentium IV) 21-канального электроэнцефалографа - анализатора «Энцефалан-131-03» фирмы «Медиком МТД» (Россия). Исследования проводили в максимально затемненной комнате монополярно, по международной схеме «10-20», в положении сидя, в состоянии спокойного бодрствования при открытых и закрытых глазах, а также при фоно- и фотостимуляции с частотой предъявления стимула в 3, 5, 10, 15 и 27 Гц. Референтные электроды крепились к мочкам ушей (Гнездицкий В.В. 2000, Кирой В.Н., 1998). Предварительная обработка ЭЭГ проводилась с использованием программного обеспечения, входящего в комплект поставки комплекса.

Исследование вегетативного статуса проводилось по методике вариационной пульсометрии (Баевский Р. М., 1979) на серийном приборе «Ритмокардиометр». Анализировалась длительность 100 последовательных кардиоциклов. Определялись основные и расчетные параметры кардиоинтервалографии (Баевский Р. М., 1979). Помимо определения временных характеристик ритмограммы сердца, проводился спектральный анализ вариабельности сердечного ритма (Булатецкий, C.B., 2002).

Определение характеристик высшей нервной деятельности выполняли посредством общепринятых методов. Функциональную межполушарную асимметрию проводили посредством анализа ЭЭГ, а также по результатам комплексной оценки, выполнения произвольных движений (Райгородский Р. Я., 1998). Поведенческие реакции у белых крыс (изучение проявления ориентировочного рефлекса) определялись согласно общепринятых методик в тесте «Открытое поле». Определение типов высшей нервной деятельности осуществляли по методу Я. Стреляу (1994). Поведенческий компонент циркадианной активности определяли по тесту Хорна-Остберга (1976).

Определение соматотипических характеристик выполняли посредством стандартных методов антропологии (Тегако Л. И., Марфина О. В., 2003).

Адаптационные реакции определяли методом, разработанным JI.X. Гаркави с соавторами (1990). Принцип метода основан на выявлении физиологических изменений морфологического состава белой крови, характерных для различных адаптационных реакций организма: тренировки, активации и стресса. С целью упрощения процесса определения типа адаптационной реакции производили расчет отношения % лимфоцитов к % сегментоядерных нейтрофилов (% ЛФ / % СН).

Половая цикличность у самок белых мышей оценивалась по клеточному составу влагалищных мазков (Киршенблат Я. Д., 1969).

Иммунологическую активность сывороток определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) (Яковлев А.Т., 1990), в реакции двойной иммунодиффузии в геле (РИД) (Saitoglu М., Ardicoglu О., Ozgocmen S., Kamanli А., Kaya А., 2007), непрямым методом флюоресцирующих антител (РНФ) (Симонов П. В., 1987), а также в реакции пассивной геммаглютинации (РПГА) (Кравченко, А.Т., 1946).

Контроль фагоцитарной активности лейкоцитов выполняли согласно рекомендациям Д.В. Белокриницкого (1987).

В качестве антигенов применялись: бычий сывороточный альбумин (БСА), вытяжка из остриц кролика (Passalurus ambiguus), споры Coccidioides immitis, инактивированные клетки возбудителей мелиоидоза (Ps, pseudomallei) и легионеллеза (L.pneumophila). Вакцинация животных выполнялась экспериментальной туляремийной химической, чумной живой вакцинами и холероген-анатоксином. Дня постановки различных серологических реакций применялись соответствующие диагностикумы и диагностические сыворотки отечественного производства.

Экспериментальное заражение животных осуществлялось возбудителями сапа (Ps. mallei), чумы (Y. pestis) и туляремии (Fr.tularensis).

Токсическое воздействие моделировалось стафилококковым (S. aureus) экзотоксином и сальмонеллезным (S.typhimurium) эндотоксином. В исследованиях использовались следующие препараты: барбитал натрия, пирогенал, йод, верографин, адреналин, норадреналин, адьювант Фрейнда, пирацетам.

Взятие крови у крыс осуществляли путем пункции хвостовой вены. Взятие крови у людей осуществляли стандартно, путем пункции локтевой вены. Содержание белка, кальция, магния, фосфора, глюкозы, щелочной фосфотазы и катехоламинов, а также цветной показатель, содержание эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов, палочко - и сегментоядерных нейтрофилов, эозинофилов, гемоглобина, скорость оседания эритроцитов определяли согласно стандартным методикам (Меньшиков В.В., 1987).

Сравнительную оценку количественных признаков (величины клинических показателей крови, значения показателей сердечно-сосудистой системы, величины ноцицептивной реактивности) выполняли с применением параметрических критериев статистики, используя метод Монцевичюте-

Эрингене и рассчитывая Меритерий Стьюдента. Оценку качественных признаков (достижение ожидаемого эффекта при экспериментальных воздействиях) осуществляли с применением непараметрических критериев статистики, рассчитывая критерий Вилкоксона-Манна-Уитни и используя точный метод Фишера (Гублер Е. В., Генкин A.A., 1973). Во всех статистических расчетах определяли достоверность вероятности событий (р). Биометрический анализ изучаемых признаков проводили согласно рекомендаций Г. Ф. Лакина (1990). Компьютерную обработку данных проводили с помощью пакета программ Microsoft Excel ХР, программ Biostatistics 4.03 и Origin Рго7.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На первом этапе экспериментальных исследований были изучены морфофункциональные особенности ЦНС, обусловливающие индивидуализацию гомеостаза. Определена взаимосвязь структурной специфики нейронов коры головного мозга животных и УОНРО. Площади ядер нейронов измеряли во всех восьми цитоархнтектонических областях коры головного мозга: затылочной (О), височной (Т), передней теменной (РА), собственно теменной (Р), задней лобной (FP), собственно лобной (F), бстровковой (1) и лимбической (L).

Полученные данные свидетельствуют о наличии четких взаимосвязей 'исследуемых показателей и УОНРО, где у животных с низким уровнем площади ядер нейронов коры головного мозга превышают таковые у особей с высоким уровнем общей неспецифической реактивности. При этом по большинству сравнений выявлялись достоверные различия исследуемого показателя между группами наблюдения с преобладанием площади ядер нейронов у животных с низким УОНРО. В пятом слое Т области у крыс с Низким УОНРО площадь ядер составляла 94,30 ±9,30 кв.мкм, а у животных с высоким УОНРО - 66,79±6,70 кв.мкм. В седьмом слое РА области соответствующие величины составили 73,55±8,21 кв.мкм и 38,12±3,60 кв.мкм. По области Р достоверными различиями величин исследуемого показателя характеризовались слой 2 (81,99±12,40 кв.мкм и 48,82±3,90 кв.мкм), слой 3 (84,21±11,90 кв.мкм и 47,26±4,13 кв.мкм), слой 5 (88,45±11,60 кв.мкм и 51,07±4,35 кв.мкм), слой 6 (81,94± 7,40 кв.мкм и 47,08±3,80 кв.мкм), слой 7 (70,35±9,80 кв.мкм и 49,76±3,06 кв.мкм). По области FP значения исследуемого показателя во втором слое составили соответственно 122,90±14,50 кв. мкм и 62,37±5,90 кв.мкм, в третьем слое - 132,30±18,30 кв.мкм и 73,37±9,18 кв.мкм, в пятом - 137,10±21,50 кв.мкм и 75,30±9,91 кв.мкм, в шестом - 93,99±9,77 кв.мкм и 42,98±5,68 кв.мкм, в седьмом - 79,70±9,30 кв.мкм и 51,38±6,76 кв.мкм. В области F площадь ядер во втором слое составляла соответственно 120,00±17,20 кв.мкм и 75,76±8,43 кв.мкм, в третьем слое - 130,20±20,50 кв.мкм и 73,60±8,68 кв.мкм, в пятом - 146,00±14,81 кв.мкм и 73,02±11,40 кв.мкм, в шестом - 125,00±9,90 кв.мкм и 48,90±6,42 кв.мкм. Достоверными различиями площади ядер в области I отличался слой 5 (109,00±17,70 кв.мкм и 60,95±9,48 кв.мкм), слой 6 (72,32± 11,20 кв.мкм и 44,96±2,77 кв.мкм), слой 7 (74,45±9,80

кв.мкм и 46,54±3,80 кв.мкм ). В области Ь таковыми различиями характеризовался слой 2 (63,48±4,90 кв.мкм и 48,50±4,63 кв.мкм), слой 3 (115,10±15,30 кв.мкм и 57,37±6,04 кв.мкм), слой 5 (120,00±15,00 кв.мкм и 68,20±8.037 кв.мкм), слой 7 (59,72±7,70 кв.мкм и 42,16±2,50 кв.мкм).

Параллельное исследование осуществлялось на животных, подвергшихся хроническому психоэмоциональному стрессу, который моделировали путем 2-часовой иммобилизации через день в течение трех недель. Результаты изменения площадей ядер нейронов коры головного мозга представлены на рисунке 1.

0 Высокий УОНРО □ Низкий УОНРО

Рис. 1. Изменения среднеарифметических значений площадей ядер нейронов коры головного мозга крыс после стрессорного воздействия в зависимости от УОНРО

Полученные данные свидетельствуют о снижении площади ядер нейронов у животных как с высоким, так и низким УОНРО в большинстве областей коры головного мозга, за исключением собственно теменной области, в которой зафиксировано увеличение значений анализируемого показателя. На срезах, окрашенных по Нисслю, определяли степень поражения нейронов [Чубинидзе А. И., 1972]. Выделяли 4 степени поражения: легкая (менее 20%),средняя (20-50%), тяжелая (более 50%), сплошной некроз.

Результаты исследования выявили отсутствие дистрофических изменений в нейронах коры головного мозга у животных с низким УОНРО, по критерию А.И. Чубинидзе (степень поражения нейронов менее 20%). У животных с высоким УОНРО дистрофические изменения нейронов коры головного мозга носят системный характер, охватывая переднюю теменную, заднюю лобную, собственно лобную, островковую и лимбическую области.

В параллельных исследованиях изучались морфологические характеристики гипоталамуса. При этом, с учетом УОНРО определялась объемная плотность (%) нейронов в структурах гипоталамуса: супрахиазматическом ядре (8СН), супраоптическом ядре (80),

паравентрикулярном латеральном ядре (PV1), паравентрикулярном медиальном ядре (PV2), вентромедиальном ядре (VM), дорсомедиальном ядре (DM), аркуатном ядре (ARC), дорсальном премаммилярном ядре (PMD), вентральном премаммилярном ядре (PMV), латеральном маммилярном ядре (ML), медиальной части медиального маммилярного ядра (РМт), латеральной части медиального маммилярного ядра (ММ1), прелатеральном маммилярном ядре (PL), задней гипоталамической области (АНР), переднем гипоталамическом поле (NAH), ретрохиазмальной области (RCA), супрамаммилярном ядре (SUM), латеральной гипоталамической области (AHL), преоптической области (АРО), перивентрикулярной области (PVA). Результаты исследования представлены на рисунке 2.

NAH

PMm

10 20 30

I высокий УОНРО

40 50 60

И низкий УОНРО

Рис,2. Объемная плотность (%) нейронов гипоталамических структур у белых крыс с высоким и низким УОНРО

Определено, что животные с низким УОНРО значительно отличались относительно низкой объемной плотностью нейронов в супрахиазматическом ядре, дорсомедиальном ядре, латеральном маммилярном (латеральном сосцевидном) и медиальных маммилярных (медиальных сосцевидных) ядрах. Паравентрикулярное латеральное, супраоптическое, вентромедиальное и аркуатное (дугообразное) ядра были четко контурированы и характеризовались повышенной объемной плотностью нейронов в данной группе животных. В других структурах гипоталамуса, при скриннинговом анализе, различий между группами выявлено не §£шо. Таким образом, у животных с высоким УОНРО отмечаются более выраженные значения объемной плотности нейронов СХЯ относительно особей, характеризующихся низким УОНРО. Это может свидетельствовать о повышенной функциональной активности нейронов, которая приводит { к формированию ускоренного кругооборота нейромедиаторов и нейротрансмиттеров, определяющих интенсивность

метаболизма и программирующих высокий УОНРО. В то же время объемная плотность структур крупноклеточного гипоталамуса, напротив, выше у животных с низким УОНРО, что, по-видимому, свидетельствует о большей устойчивости центральных нейроэндокринных механизмов адаптации у них относительно животных с высоким УОНРО.

С целью анализа особенностей реализации механизмов антиоксидантной защиты головного мозга в зависимости от УОНРО при стрессировании, были проведены дополнительные исследования.

В эксперименте было задействовано 36 крыс, поровну распределенных на три группы с учетом УОНРО (I гр,- высокий, II гр.- средний, III гр,- низкий УОНРО) и, кроме этого, в каждой из групп было выделено две подгруппы -контрольная и опытная. Стрессирование животных опытной группы проводили по следующей схеме: 1-й день - голодание (со свободным доступом к воде); 2-й день - в фиксирующем пенале, помещенном в холодильник (+4°С) на 5 часов, после чего животные получали корм. На третий день - голодание, 4-й день -снова в фиксирующем пенале помещали в холодильник (+4°С) на 5 часов, после этого выполнялся легкий наркоз и декапитация. В тканях головного мозга животных было определено содержание малонового диальдегида (МДА) -продукта перекисного окисления липидов, а также активности ферментов, активирующихся при окислительном стрессе, - супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ). Результаты эксперимента отражены на рисунке 3.

По содержанию МДА фоновые различия между I и II группами не достигают достоверных значений, различия между I и III, а также II и III группами обладают достоверностью с р < 0,001. Фоновая активность КАТ, максимально выраженная в группе с высоким УОНРО, обладает достоверностью различий между всеми группами наблюдений с р < 0,001.

Фоновая активность СОД также характеризуется максимальной выраженностью в группе с высоким УОНРО. При этом, достоверность различий между I и II, а также I и III группами достигает р < 0,01, различия между II и III группами недостоверны.

При стрессировании животных были выявлены достоверные (р < 0,05) изменения величин всех исследуемых показателей, за исключением активности СОД в группе крыс со средним УОНРО.

Полученные данные биохимического анализа тканей мозга свидетельствуют о наличии зависимости выраженности показателей антиоксидантной активности от УОНРО.

¡20 100 -80 60 40 -20 -0

60,7 ± 10,17

Irp.

П гр.

91,0± 10,25

К

111 гр.

700 600 500 400 -300 -200 100 0

КАТ

585,2 ±24,5 495,5 ± 20,5

441,3 ± 15,3

21,2

Пгр.

250,5 ± 12,2 184,5 ± 14,2

III гр.

7 -6 -5 -4 3 2 -1 -О

5.81 ± 0,25

6,41 ± 0,563 6 22 ± 0,533 6,52 * °'26

Irp.

Пгр.

Ш гр.

Рис. 3. Выраженность показателей антиоксидантной активности тканей головного мозга у интактных ( Щ) и стрессированных ( й^) белых крыс с высоким (I гр.), средним (II гр.) и низким (III гр.) УОНРО

а- содержание МДА (нмоль/г ткани);

б- активность КАТ (мКат/л);

в- активность СОД (ед. активности/мг белка)

При этом, максимальными значениями активности КАТ и СОД обладают животные с высоким, а минимальным содержанием МДА - с низким УОНРО. Представленные результаты позволяют констатировать, что с увеличением УОНРО активируются процессы перекисного окисления липидов в головном мозге. Выявленная особенность предопределяет прямую взаимосвязь интенсивности метаболизма и УОНРО.

С целью экспериментального изучения центральной биоэлектрической организации УОНРО был выполнен ряд , электроэнцефалографических исследований.

Для наблюдения было отобрано 28 человек 18-30-летнего возраста, поровну распределенных в две группы с учетом УОНРО. В первую группу вошли индивиды с высоким - средним УОНРО, а во вторую - со средним -низким УОНРО, при соотношении полов 1:1 в каждой группе. В качестве показателя УОНРО использовался ПБЧ.

В результате исследования установлено, что у индивидов с высоким УОНРО индекс бета-активности составил 70,2 ± 3,54%, а у индивидов с низким УОНРО - 52,1 ± 3,84 %, различия достоверны (р < 0,002). В группе с низким УОНРО на фоне слабо выраженной бета-активности индекс альфа-активности в состоянии покоя достоверно выше, чем у индивидов с высоким УОНРО - 80,2 ± 5,24% и 63,1 ± 2,12% соответственно (р < 0,01). Амплитуда альфа-активности в группе с высоким УОНРО составила 69,8 ± 3,54 мкВ, а в группе с низким УОНРО - 51,6 ± 3,84 мкВ, что выводит их различия на уровень достоверности с р < 0,002. Амплитуда бета-активности для высокого УОНРО составила 29,8 ± 2,25 мкВ, а для низкого УОНРО- 22,6 ± 2,30 мкВ, что соответствует уровню различий с р < 0,05.

Следующим этапом исследования стало изучение характера изменений индекса бета-активности при фото- и фоностимуляции в группах с высоким и низким УОНРО. В обоих наблюдениях фиксировалось преобладание индекса бета-ритма в группе лиц с высоким УОНРО. Затем проводилась регистрация амплитуд альфа-активности у лиц с различным УОНРО при фото- и фоностимуляции. При фотостимуляции достоверное снижение анализируемого показателя выявлено только в группе с высоким УОНРО по всем режимам фотостимуляции относительно фона (69,8 ± 3,54). Средняя арифметическая и соответствующий разброс по сумме всех вариантов фотостимуляции составили 49,2 ± 4,37 мкВ, что выводит достоверность различий с фоновой величиной на р < 0,05. При фоностимуляции суммарное снижение амплитуды альфа-активности относительно фона у индивидов с высоким УОНРО достигло 61,1 ± 2,32 мкВ, что соответствует достоверности различий с фоновой величиной при р < 0,05.

Наряду с анализом выраженности основных ритмов ЭЭГ была изучена амплитуда альфа-активности в затылочной области у индивидов с различным УОНРО при функциональной пробе «открытые - закрытые глаза». Проведенное исследование позволило выявить характерологическое проявление альфа-активности при данной пробе.

В состоянии покоя с закрытыми глазами у испытуемых с высоким УОНРО наблюдается достоверное (р < 0,05) преобладание амплитуды альфа-активности относительно индивидов с низким УОНРО (63,2 ±3,30 мкВ и 55,1 ± 0,50 мкВ соответственно). При открытии глаз у индивидов (как с высоким, так и с низким УОНРО) наблюдалось подавление альфа-активности. Более значимое угнетение амплитуды альфа-ритма наблюдалось в группе с высоким УОНРО. В первые секунды после открытия глаз у индивидов с высоким

УОНРО по сравнению с фоном происходит достоверное (р < 0,05) снижение амплитуды альфа-активности (от 63,2 ± 3,30 мкВ до 54,4 ± 1,40 мкВ); в группе с низким УОНРО существенных изменений не наблюдается (от 55,1 ± 0,50 мкВ до 53,1 ± 0,60 мкВ). После закрытия глаз у лиц с высоким УОНРО альфа-ритм восстанавливается полностью либо с увеличением амплитуды альфа активности (от 54,4 ± 1,40 мкВ до 63,2 ± 3,30 мкВ), что характерно для лабильной нервной системы. У индивидов с низким УОНРО альфа-ритм восстанавливался не полностью или не восстанавливался вообще и в среднем характеризовался изменениями от 53,1 ± 0,60 мкВ до 54,2 ± 0,50 мкВ.

В результате анализа ЭЭГ-показателей было определено, что индивиды с высоким УОНРО характеризуются повышенной бета-активностью, независимо от ее локализации; низким индексом альфа-активности; нерегулярной частотой альфа-активности; высокой реактивностью при пробах «открытые-закрытые глаза» и фото- и фоностимуляции. Индивиды с низким УОНРО характеризуются высоким индексом альфа-активности в затылочной области на фоне слабо выраженной бета-активности; достаточно стабильной частотой альфа-активности как в состоянии покоя, так и при фото- и фоностимуляции. При пробах «открытые-закрытые глаза», а также при фото- и фоностимуляции амплитуда альфа-активности относительно фона изменяется несущественно. Полученные результаты предполагают наличие повышенной подвижности и неуравновешенности • нервных процессов, поведенческой активности, повышенной психической возбудимости индивидов с высоким УОНРО и более стабильных показателях нервной системы испытуемых, обладающих УОНРО.

Обобщая результаты исследований центральной организации УОНРО, следует выделить ряд принципиальных позиций.

Во-первых, выявлены различия в структуре нейронов коры головного мозга у крыс в зависимости от УОНРО, заключающиеся в относительном преобладании площади ядер нейронов у особей с низким УОНРО. Стрессирование вызывает легкое изменение нейронов у животных с низким УОНРО, на фоне выраженных структурных поражений нейронов коры головного мозга у представителей высокого УОНРО.

Во-вторых, полученные данные биохимического анализа тканей мозга свидетельствуют о наличии зависимости выраженности показателей антиоксидантной активности от УОНРО. При этом, максимальными значениями активности КАТ и СОД обладают животные с высоким, а минимальным содержанием МДА - с низким УОНРО. Представленные результаты позволяют констатировать, что с увеличением УОНРО активируются процессы перекисного окисления липидов в головном мозге. Выявленные особенности предопределяют прямую взаимосвязь интенсивности метаболизма и УОНРО.

В-третьих, ЭЭГ-исследования определяют выраженную стабильность функционирования ЦНС у испытуемых с низким УОНРО, на фоне повышенной подвижности нервной системы и поведенческой активности индивидов с высоким УОНРО.

Таким образом, выявлена специфика организации центральных механизмов индивидуализации гомеостаза организма. Следует заключить, что в качестве факторов индивидуализации гомеостаза выступают структурные особенности ЦНС, создающие морфофункциональные предпосылки устойчивости индивидуального уровня функциональной активности различных систем организма.

С целью экспериментального изучения механизмов вегетативного сопровождения индивидуализации гомеостаза были предприняты наблюдения специфического проявления показателей вариационной пульсометрии у лиц с четко выраженной концентрацией ПБЧ (высокий - низкий УОНРО).

Исследование выполняли на двух группах людей обоего пола, 18-30-летнего возраста. Одна группа состояла из индивидов с высоким УОНРО (6 мужчин и 6 женщин), а вторая - с низким УОНРО (6 мужчин и 6 женщин).

Анализ полученных данных был выполнен в трех аспектах. Во-первых, определялся уровень различий исследуемых показателей между группами наблюдения (высокий УОНРО - низкий УОНРО) в состоянии покоя (фон). Во-вторых, выявлялся уровень различий исследуемых показателей между группами с высоким и низким УОНРО после физической нагрузки. И, в-третьих, оценивалась выраженность сдвигов представленных показателей в каждой группе УОНРО от фона к постнагрузочным значениям.

/ В .результате выполненного анализа было установлено отсутствие значимых различий выраженности исследуемых показателей между группами наблюдения в состоянии покоя.

Под влиянием физической нагрузки различия между группами наблюдения достигают достоверности (р < 0,05) по большинству показателей вариационной пульсометрии, за исключением ДХ (вариационного размаха). При этом, имевшая место в состоянии покоя направленность различий среди исследуемых показателей сохраняется: в частности, в группе с высоким УОНРО наблюдаются более низкие значения Мо (661±31,0 мс относительно 893± 104,0 мс в группе с низким УОНРО), ДХ (547,5±137,0 мс относительно 1700,0±732,0 мс)и более высокие величины АМо (14,5±1,2 % относительно 9,3±1,2% в группе с низким УОНРО), ИН (23,7±4,9 ед.относительно 10,0±5,0 ед.), ИВР (30,7±3,9 ед. относительно 14,0±6,3 ед.), ПАПР (23,0±3,9 ед. относительно 11,6±2,7 ед.).

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о большей лабильности исследуемых показателей, преимущественно в виде относительного преобладания симпатической нервной системы в организации вегетативного гомеостаза у индивидов с высоким УОНРО. Выявленные взаимосвязи полностью соответствуют центральной биоэлектической организации УОНРО и доказывают правомерность его использования в качестве интегративного критерия функционального состояния организма человека.

В дальнейших исследованиях выявлялись взаимосвязи УОНРО и соматотипических характеристик человека. При этом анализировались традиционные анатомические и функциональные показатели соматотипов:

масса тела (кг), рост стоя (см), кожно-жировая складка (мм), жизненная емкость легких(л), экскурсия грудной клетки (см), индекс Пинье (ед), индекс Ярхо-Каупе (ед).

По всем показателям определен линейный характер изменения выраженности их величин в зависимости от УОНРО (крайние значения концентрируются в группах с высоким и низким УОНРО, промежуточные значения - в группах со средним УОНРО). В трех случаях из семи, между крайними группами наблюдения (высокий УОНРО - низкий УОНРО) выявлена достоверность различий величин исследуемых показателей: по массе тела, по толщине кожно-жировой складки, по индексу Пинье. Максимальные значения индекса Пинье (27,3 ± 3,12) характерны для высокого УОНРО, средние значения (23,1 ± 2,31) - для среднего УОНРО и минимальные значения (14,9 ± 1,51) - для низкого УОНРО.

Второй этап экспериментальной работы был посвящен исследованию механизмов индивидуального функционального реагирования в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности организма.

Для изучения специфики проявления функциональных реакций человека в условиях реальной жизнедеятельности, на примере процесса обучения в вузе, были выполнены соответствующие исследования. В качестве объекта исследования были задействованы клинически здоровые студенты второго курса Волгоградского государственного университета.

Организация наблюдений предусматривала выполнение первого (в середине учебного периода первого семестра) и второго этапа (во время зимней экзаменационной сессии 2010-2011 учебного года). Условиями исследования предполагалось, что студенты второго курса с октября 2010 года полностью адаптируются к учебному процессу и в это время находятся в устойчивом состоянии функционального равновесия, не подвергаясь чрезвычайным психоэмоциональным и физическим нагрузкам. На втором этапе исследования, во время зимней сессии, предполагающей максимальный уровень экзогенных воздействий на организм студента, определение контрольных показателей производили накануне и в дни сдачи зачетов и экзаменов, тем самым фиксируя возможные функциональные отклонения, связанные с перенапряжением.

При анализе электроэнцефалографических показателей в условиях выраженной средовой нагрузки были использованы характеристики альфа-активности. В исследованиях отечественных и зарубежных физиологов доказан интегративный характер частоты альфа-активности как диагностического, прогностического и контрольного показателя оптимального функционирования организма (Лиманский Ю.П., 1986; ОеЬЬаП ар., 1982).

Дифференцированный учет частоты альфа-ритма в зависимости от УОНРО испытуемых в динамике учебного процесса (I, II этапы) позволил выявить ряд закономерностей (рисунок 4).

Высокий УОНРО Средний УОНРО Низкий УОНРО

Рис. 4. Выраженность частоты альфа-активности на I и II этапе исследования в зависимости от УОНРО

Представленные данные потребовали дополнительной качественной характеристики исходной величины частоты альфа-ритма между группами УОНРО по признаку: высокая (>10 Гц) - низкая (<10 Гц) альфа-частота. На рисунке 5 отражено относительное распределение исследуемого показателя в группах УОНРО.

% 100 Т----

80

60

40

20

Е И ___і

□ <10 Гц агюгц

Высокий УОНРО Средний УОНРО Низкий УОНРО

Рис. 5. Относительное распределение студентов, характеризующихся высокой и низкой частотой альфа-активности в фоновом режиме, в зависимости от УОНРО

Обобщение полученных результатов анализа ЭЭГ-характеристик функционального состояния организма студентов позволило определить две позиции. Во-первых, исходная, фоновая частота альфа-активности, являясь прогностическим показателем формирования оптимального функционального состояния, имеет четкое распределение в зависимости от УОНРО. При этом, среди представителей среднего УОНРО при использовании точного метода Фишера выявлено достоверное преобладание (р < 0,05) индивидов с низкой частотой альфа-ритма, характеризующихся повышенной способностью к саморегуляции. Во-вторых, в условиях стандартной нагрузки зафиксировано достоверное (р < 0,02) повышение частоты альфа-активности в группе лиц с низким УОНРО (от 9,82±0Д30 Гц до 10,68±0,249 Гц), что свидетельствует о положительном развитии процессов адаптации у студентов данной выборочной совокупности.

Обобщение второго этапа экспериментальных исследований подтверждает роль уровня общей неспецифической реактивности, как элемента

индивидуальной интеграции центральных и периферических компонентов гомеостаза организма.

Третий этап экспериментальных исследований был направлен на изучение механизмов индивидуального функционального реагирования организма на чрезвычайную экзогенную нагрузку.

В экспериментах на лабораторных животных было изучено развитие острых и хронических реакций организма в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности организма при экзогенных воздействиях биологической природы.

Вначале определяли динамику функциональной активности фагоцитов в ответ на антигенную нагрузку. Работа проводилась на 60 кроликах, предварительно подобранных с учетом УОНРО. В качестве антигена были использованы клетки Р. рвеисЬтаПе!, высушенные ацетоном. Исходная схема иммунизации состояла из двух циклов, включающих в себя по четыре инъекции возрастающих доз антигена (1,0; 2,5; 5,0 и 10,0 млрд.мк.кл.), с месячным интервалом между циклами и недельным - между инъекциями.

Через 6 дней после первой инъекции у животных с высоким УОНРО наблюдалось резкое повышение фагоцитарной активности лейкоцитов на 0,8 ед. У кроликов, характеризующихся средним УОНРО, повышение фагоцитарной активности было в пределах 0,4 ед. хемилзоминесценции, а у животных с низким УОНРО данный показатель увеличился на 0,1 ед. По окончании первого цикла иммунизации разница в показателях фагоцитарной активности у животных с крайними уровнями общей неспецифической реактивности составляла уже 9,1 ед. хемилюминесценции. Динамика фагоцитарной активности во втором цикле иммунизации имела аналогичный профиль развития в зависимости от УОНРО (рисунок 6). 50 -------

Рис. 6. Динамика функциональной активности фагоцитов в вакцинальный период у животных с высоким, средним и низким УОНРО

Полученные результаты свидетельствуют о наличии различий выраженности и интенсивности иммунологических процессов в зависимости от УОНРО. Высокая лабильность иммунной системы присуща представителям высокого УОНРО, что полностью подтверждает ранее выявленные взаимосвязи функциональных свойств в системе высокий-средний-низкий УОНРО.

В дальнейшем был выполнен комплекс исследований, включающий в себя предварительную иммунизацию и последующее заражение животных,

дифференцированных по УОНРО, летальными дозами различных возбудителей особо опасных инфекций. Типичный вариант взаимосвязи УОНРО, степени специфического антителообразования и выживаемости животных при абсолютной летальной дозе заражения туляремией представлен на рисунке 7, где показано, что выживаемость прямо зависит от титра АТ, который, в свою очередь, обусловлен УОНРО.

Высокий УОНРС Средний УОНРО Низкий УОНРО

Рис. 7. Влияние УОНРО на выживаемость и антителопродукцию белых мышей, вакцинированных химической туляремийной вакциной, при заражении возбудителем ту ляремии в БСЬ

- - выживаемость; — - антителопродукция

Следующий блок исследований был посвящен изучению специфики индивидуального формирования поведенческих реакций в зависимости от УОНРО. При этом, установлено несколько принципиальных моментов. В тесте «открытое поле» двигательная активность у животных возрастает по мере увеличения УОНРО.

Горизонтальная активность у крыс с низким уровнем составила 55,0±4,43 ед., - со средним уровнем - 61,7±3,86 ед., с высоким УОНРО - 62,5±3,69 ед. Вертикальная активность у животных с низким, средним и высоким уровнем составляла соответственно 9,2±1,44 ед., 12,8±1,49 ед., и 16,1±1,26 ед. Заглядываний в отверстия соответственно было зафиксировано по группам наблюдения 5,8±0,68 (низкий уровень) 9,8±1,53 (средний уровень) 11,2±1,80 (высокий уровень).

Статистический анализ полученных данных выявил достоверность отличий величин показателей вертикальной активности (р < 0,002) и заглядываний в отверстия (р < 0,02) между крайними группами подопытных животных. Вероятность отличий величин показателя горизонтальной активности между животными крайних групп была недостоверной (Р = 79%).

Показатели ЭЭГ у человека в режиме фотостимуляции также свидетелсьтвует о ярко выраженной ориентировочно-исследовательской реакции у индивидов с высоким УОНРО (рисунок 8)

Рис. 8. Выраженность изменений амплитуд альфа-активности у индивидов с различным УОНРО при фотостимуляции

Детальный анализ специфики проявления девиантных форм поведения у индивидов с различным УОНРО выявил ряд закономерностей (рисунок 9).

высокий УОНРО (1) высокий УОНРО (2) низкий УОНРО средний УОНРО

Рис 9. Формы девиантного поведения у лиц с различным УОНРО

Примечание: 1 - холерики; 2 - меланхолики

Изучение типологических особенностей ВНД в выделенных группах УОНРО выявило дополнительные взаимосвязи. Так, в группе девиантов, занимающихся проституцией, отмечено преобладание сангвиников. В группе потребителей психоактивных веществ (в том числе табакокурение, потребление алкоголя) - большинство холериков. Среди лиц, склонных к суицидальному поведению, отмечено одинаковое количество холериков и меланхоликов. К бродяжничеству оказались склонны индивиды, отличающиеся выраженной подвижностью резким дисбалансом между силой возбуждения и торможения нервных процессов.

В результате выполненных экспериментальных исследований были выявлены типологические закономерности индивидуального проявления

поведенческих реакций у человека и экспериментальных животных. Доказана зависимость формирования сложных, в том числе девиантных форм поведения у человека от специфических сочетаний психофизиологических характеристик, комплексно обусловленных типичными вариантами функционального статуса организма.

На завершающем этапе работы были систематизированы и обобщены методические подходы, позволяющие оптимизировать технологию количественной оценки и качественной типологизации индивидуального статуса организма человека и лабораторных животных. Предложен алгоритм индивидуальной оценки и прогноза функционального состояния организма человека и экспериментальных животных применительно к условиям реальной жизнедеятельности и лабораторной практики.

Разработана система типологизации индивидуальных особенностей организации механизмов гомеостаза, предусматривающая выделение высокого, среднего и низкого уровней общей неспецифической реактивности.

Таким образом, необходимо заключить, что механизмы индивидуального формирования гомеостаза носят системный характер, базируются на морфофункциональной организации ЦНС, комплексно проявляются в функциональных характеристиках организма и интегративно отражаются в уровне общей неспецифической реактивности. Характеризуясь системной информативностью, простотой и экспрессивностью оценки, уровень общей неспецифической реактивности позволяет в реальных условиях экспериментальной и практической деятельности обеспечивать индивидуальный подход к оценке адаптационных резервов организма, прогнозировать и корректировать развитие функциональных состояний с учетом степени экзогенной нагрузки в реальном масштабе времени.

ВЫВОДЫ

1. Морфофункциональные особенности центральной нервной системы обусловливают индивидуализацию гомеостаза и отражаются в уровне общей неспецифической реактивности организма.

2. Биоэлектрическая активность коры головного мозга количественно дифференцируется и качественно типологизируется в соответствии с уровнем общей неспецифической реактивности организма.

3. Механизмы вегетативного сопровождения гомеостаза индивидуализируются в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности организма.

4. Циркадианная организация биоритмов обусловливается уровнем общей неспецифической реактивности организма.

5. Индивидуализация иммунологической реактивности как системного элемента гомеостаза реализуется в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности организма.

6. Специфика развития адаптационных реакций при чрезвычайных экзогенных воздействиях обусловливается уровнем общей неспецифической реактивности организма.

7. Фактором индивидуализации физиологических, психофизиологических и психологических механизмов формирования сложных, в том числе девиантных форм поведения является уровень общей неспецифической реактивности организма.

8. Применение уровня общей неспецифической реактивности организма в качестве интегративного критерия физиологического статуса обеспечивает индивидуализацию оценки, мониторинга и коррекции функционального состояния организма человека и животных.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мулик А.Б., Тихонов Н.Г., Попова B.C., Постнова М.В. Необходимость учета циркадианной динамики показателей иммунограмм при работе с экспериментальными животными// Материалы межгосударственной научно-практической конференции «Актуальные вопросы профилактики чумы и других инфекционных заболеваний». -Ставрополь, 1994,- С.65.

2. Тихонов Н.Г., Мулик А Б., Постнова М.В., Григорьев И.А., Аджиенко В.Л. Повышение устойчивости организма к стрессорным воздействиям путем применения ноотропных средств// Сборник научных статей «Новые материалы и методы в медицине»Т.51 .Вып.2., - Волгоград. BMA. 1995. -С.5-7.

3. Тихонов Н.Г., Мулик А Б., Постнова М.В.,Савченко С.Т. Метод стандартизации лабораторных животных для определения LD-50 химических веществ и микробных возбудителей/'/ Сборник научных статей «Новые материалы и методы в медицине»Т.51.Вып.2.,-Волгоград. ВМА.1995,- С.67-68.

4. Мулик А Б., Тихонов Н.Г., Постнова МБ., Новочадов В.В. Прогнозирование резистентности крыс к микробным токсинам по уровню общей реактивности организма // Сборник научных статей «Новые материалы и методы в медицине»Т.51. Вып.2.,-Волгоград. ВМА.1995,- С.68-69.

5. Тихонов Н.Г., Мулик А Б., Постнова М.В., Ахмедов А.Н. Изучение влияния уровня общей реактивности организма на специфическое антителообразование у белых мышей при иммунизации антигеном эукариотного происхождения// Международная научная конференция «Идеи ИЖМечникова и развитие современного естествознания»-Харьков,- 1995.- С.138-139.

6. Мулик А.Б., Тихонов Н.Г., Постнова М.В. Болевая чувствительность как отражение уровня общей неспецифической реактивности организма// Международная конференция «Гомеостаз и инфекционный процесс».-Саратов, 1996.-С.187.

7. Мулик А.Б., Тихонов Н.Г., Постнова М.В. Новый подход к определению стрессустойчивости у лабораторных животных// Международная конференция «Гомеостаз и инфекционный процесс»,- Саратов, 1996.-С.188.

8. Тихонов Н.Г., Мулик А.Б., Постнова М.В. Особенности влияния генетического статуса биопробных животных на результаты оценки

иммуногенности вакцин// Международная конференция «Гомеостаз и инфекционный процесс»,- Саратов, 1996.- С.164.

9. Тихонов Н.Г., Мулик А.Б., Пушкарь В.Г. Возможность моделирования стресса у лабораторных животных посредством ультразвукового воздействия// Международная конференция «Гомеостаз и инфекционный процесс»,-Саратов, 1996.-С.173.

10. Mulik A.B., TikhonovN.G, Postnova M.V. Influence of the level of general nonspecific reactiviti on reproductive activiti of laboratori animals in a breeding colony. Laboratornue Zhyvotnye .-1996. -Vol. VI, N3.-P.165-167.

11. Тихонов Н.Г., Мулик А.Б., Постнова M.B., Кулаков М.Я., Новицкая И.В. Методические рекомендации по оптимизации схем иммунизации кроликов-продуцентов иммунных сывороток/ Н.Г. Тихонов,

А.Б. Мулик, М.В. Постнова, М.Я. Кулаков, А.Т. И.В. Новицкая,-Волгоград, 1996.- 8 с.

12. Тихонов Н.Г., Мулик А.Б., Постнова М.В., Кулаков М.Я., Савченко А.Т., Новицкая И.В., Темкин О.Э. Методические рекомендации по оптимизации отбора экспериментальных животных для выполнения различных иммунологических, токсикологических и физиологических исследований/ Н.Г. Тихонов, А.Б. Мулик, М.В. Постнова,

М.Я. Кулаков, А.Т. Савченко, И.В. Новицкая, О.Э.Темкин.- Волгоград, 1997.-12 с.

13. Мулик А.Б., Тихонов Н.Г., Постнова М.В. Оптимизация оценки безвредности вакцинных препаратов/Материалы VII съезда Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и иаразитологов.-М.-1997.- С. 125-126.

14. Тихонов Н.Г., Мулик А.Б., Постнова М.В., Петров В.И.,

Григорьев ИА. Аджиенко ВЛ. Способ определения стрессустойчивости лабораторных животных. Патент РФ №2098015.1997.

15. Мулик А.Б., Тихонов Н.Г., Кулаков М.Я., Постнова М.В.,

Новицкая И.В. Методические рекомендации по стандартизации лабораторных животных и оптимизации выполнения экспериментальных исследований/ А.Б.Мулик, Н.Г.Тихонов, М.Я.Кулаков, М.В.Постнова, И.В.Новицкая.- Волгоград, 1997.- 20 с.

16. Постнова М.В., Мулик Ю.А. Методические рекомендации по определению циркадианного статуса организма человека/

М.В. Постнова, Ю.А. Мулик,- Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2006,- 16 с.

17. Мулик A.B., Постнова М.В., Чувилев Н.В. Анализ функциональной активности репродуктивной системы белых мышей с учетом уровня общей неспецифической реактивности организма в условиях подострого токсического воздействия//Журнал «Естественные науки».-2006.-№1(14).- С.48-51.

18. Мулик А.Б., Постнова М.В., Михайловская P.A. Кочубеева E.H. Механизмы формирования популяционных особенностей функционального статуса организма под воздействием факторов

природной среды// Тез. докл. Международной научной конференции «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем».- Ростов - на- Дону.- 2007.- С.215.

19. Постнова М.В., Мулик А.Б., Михайловская P.A., Белова H.A. Психофизиологический мониторинг адаптационного состояния персонала оперативных санитарно-эпидемиологических формирований при работе в условиях чрезвычайных ситуаций// Тез. Докл. Международной научной конференции «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем».-Ростов-на-Дону.- 2007.-С.254.

20. Мулик А.Б., Чувилев Н.В., Постнова М.В. Специфика индивидуального формирования репродуктивной активности белых мышей в условиях подострого токсического воздействия// Вестник Российского университета дружбы народов.-2007.-№3.-С.8-12.

21. Постнова М.В. Адаптационные реакции как механизм системной организации гомеостаза организма человека Материалы 1-й Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации».- Волгоград.- 2008.- С.166-169.

22. Мулик А.Б., Постнова М.В., Мулик Ю.А. Уровень общей неспецифической реактивности организма человека.- Волгоград: Волгоградское научное издательство.-2009.-224 с.

23. Постнова М.В., Назаров Н.О., Фролов Д.М. Методические рекомендации по оценке функционального состояния организма человека посредством анализа кристаллографии слюны/

М.В. Постнова, Н.О. Назаров, Д.М. Фролов. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2009.- 8 с.

24. Постнова М.В., Мулик Ю.А., Мулик А.Е. Соматотипические корреляты уровня общей неспецифической реактивности организма//Журнал «Валеология».-2009.-№2.- С.25-31.

25. Постнова М.В., Мулик Ю.А. Механизмы формирования циркадианных ритмов поведенческой активности человека// Журнал «Вестник Волгоградского государственного университета».-2009.-№2(15).- С.239-243.

26. Мулик А.Б., Постнова М.В., Мулик Ю.А. Проблемы нормирования индивидуальной нагрузки при организации занятий по физической культуре в вузе// Материалы международной научной конференции «XIII Царскосельские чтения»,- С.-П6.-2009,- С.265-269.

27. Мулик Ю.А., Постнова М.В. Характеристика факторов окружающей среды, формирующих популяционные особенности психофизиологического статуса населения Волгоградской области // Журнал «Вестник Волгоградского государственного университета». -20Ю.-№2(17).- С.203-210.

28. Мулик А.Б., Шевченко A.A., Мулик Ю.А., Постнова М.В., Новочадов В.В. Специфика формирования популяционных особенностей функционального статуса населения Волгоградской области под

воздействием факторов природной среды// Материалы 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации»,-Волгоград,-2010,-С. 118-120.

29. Мулик Ю.А., Мулик А.Б., Постнова М.В. Технология прогнозирования социально-психологического климата компактно проживающих групп населения Южного федерального округа//Материалы международной научной конференции «XIV Царскосельские чтения».- С.-П6.-2010.-С.125-129.

30. Мулик А.Б., Постнова М.В., Гуров Д.Ю. Общая неспецифическая реактивность как фактор системной организации гомеостаза организма//ХХ1 Съезд Физиологического общества им. И.ПЛавлова.-М.-Калуга.-2010.- С.422.

31. Постнова М.В., Мулик Ю.А., Новочадов В.В., Мулнк А.Б. Вариабельность адаптационных резервов организма человека в зависимости от уровня общей неспецифической реактивно-сти//Российский медико-биологический вестник имени академика И.П.Павлова.-2010.-№3.-С.23-30.

32. Постнова М.В., Мулик Ю.А., Новочадов В.В., Мулик А.Б. Оптимизация индивидуального валеологического сопровождения учащейся молодежи/Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека».- Ростов-на-Дону.-2010.- С.299-301.

33. Постнова М.В., Мулик Ю.А., Новочадов В.В., Мулик А.Б., Назаров Н.О., Фролов Д.М. Ротовая жидкость как объект оценки функционального состояния организма человека// Журнал «Вестник Волгоградского государственного университета». Серия 3. Экономика. Экология, -2011. -№1(18)-С. 246-253.

34. Мулик Ю.А., Новочадов В.В., Постнова М.В., Назаров Н.О., Кудрявцева Г.А., Мулик А.Б. Специфика развития общей температурной реакции как отражение функционального состояния организма// Журнал «Валеология».-2010.-№4.-С.42-49.

35. Постнова М.В. Физиологические механизмы индивидуальной организации гомеостаза организма. Монография .- Волгоград. Изд-во ВолГУ .-2011.-356с.

36. Мулик Ю.А., Постнова М.В., Мулик А.Б.Факторы формирования по-пуляционных особенностей функционального статуса организма коренных жителей Волгоградской области// Материалы международной научной конференции «XV Царскосельские чтения».- С.-П6.-2011.-С.254-257.

37. Мулик А.Б., Постнова М.В., Мулик Ю.А., Гуров Ю.В. Способ оценки межполушарной асимметрии человека. Патент РФ №2431442.-2011.

38. Новочадов В.В., Мулик Ю.А., Постнова М.В., Мулик А.Б. Способ определения уровня общей неспецифической реактивности организма у белых крыс. Патент РФ .№ 2424763.-2011.

39. Мулик А.Б., Постнова М.В., Мулик Ю.А., Назаров Н.О., Кудрявцева Г.А. Психофизиологические характеристики рисков адаптации учащейся молодежи// Журнал «Вестник Волгоградского государственного университета» Серия 11. Естественные науки,-2011.- № 2(2).-С.114-121.

Подписано в печать 06.03.2012 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 57.

Издательство Волгоградского государственного университета. 400062 Волгоград, просп. Университетский, 100. E-mail: izvolgu@volsu.ru