Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Характеристика влияния приливных изменений гравитационного поля на функционально-метаболические показатели некоторых биообъектов

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Характеристика влияния приливных изменений гравитационного поля на функционально-метаболические показатели некоторых биообъектов"



Г, ММ V'

" "" " АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ И БИОФИЗИКИ

На правах рукописи УДК 577.31:591.1

БОРТНИКОВА Галина Ивановна

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ ПРИЛИВНЫХ

ИЗМЕНЕНИЙ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНО-МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НЕКОТОРЫХ БИООБЪЕКТОВ

(03.00.02 - Биофизика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ташкент - 1995

г

Работа выполнена в ЦНИЛ и на кафедре патофизиологии Первого Ташкентского Государственного медицинского института.

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РУз, доктор медицинских наук, профессор

Научный консультант:

Доктор биологических наук, действительный член Академии Естественных Наук России, профессор

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук, профессор

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Ведущая организация: Второй Ташкентский Государственный медицинский институт

Защита диссертации состоится "_"_в_

час. на заседании специализированного совета Д 015.01.21 Института физиологии и биофизики Академии наук Республики Узбекистан.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии и биофизики по адресу: 700095, г. Ташкент, ул. Ниязова, 1.

Автореферат разослан "_"_;_1995 г.

Н.Х.Абдуллаев

С.Э.Шноль

В.Б.Леонтьев А.КЛонких

Ученый секретарь специализированного совета, доктор биологических наук,профессор

(к

Э.С. Махмудов

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

В настоящее время не вызывает сомнения,что изменчивость функционирования живых организмов во времени, биологические ритмы, это форма их существования. Эти изменения представляют собой ряд - от секунд, минут, часов, суток до многодневных,годовых и многолетних, образуя иерархическую систему периодов( Z. Heil и др.,1989). Биологические ритмы и их нарушения лежат в основе ряда заболеваний сердечнососудистой, эндокринной и других систем. Описаны циркадная и сезонная динамики приступов стенокардии , инфаркта миокарда, инсульта, обострения язв и др. ( F. Komarov и др. 1989; К. Otsuka, Н. Watanabe , 1990; M.Olla-gnier, и др., 1990; P. Ridker и др. 1990; Minervini М. и др. 1991). Существует множество примеров по многодневной периодичности внезапных остановок сердца, изменения эффективности действия лекарств (F.Halberg и др., 1990; N.Montalbetti 1989; H.G. Mengden, 1990). Это обусловило повышенный интерес к изучению биологических ритмов различных систем, их временной организации в организме, механизмов и происхождения.

Наибольшее распространение получила точка зрения об эндогенной природе биологических ритмов. Однако, в последние годы появляется все больше работ, указывающих на недоучет возможного влияния некоторых факторов естественной среды, в частности, геофизических полей (С.Э. Шноль и сотр., 1992, 1993). Немногочисленные исследования, показывающие влияние приливных изменений поля силы тяжести на ряд процессов у человека ( В.А.Райбштейн с сотр. и др., 1992, 1993; В.И. Хаснулин с сотр., 1991,1992, 1993), обнаружили недостаточность наших знаний о влиянии на живые организмы естественных физических полей, и, в частности, приливных изменений поля силы тяжести. Неэкранируемость гравитации, устойчивая периодичность в соответствии с координатами и местным временем, универсальный характер ее действия, позволяют предположить и возможное ее влияние на временные структурно-функциональные изменения живых организмов. Ряд исследователей (Б.Л Личков., 1964; Н.Ф. Балуховский, 1966) доказали влияние долгопериодных изменений гравитационного поля на живую и неживую природу.

Результаты этих исследований конкретизировали проблемы, связанные с идентификацией особенностей влияния приливных изменений поля на живые организмы, а также изучения степени универсальности его действия.

Это обосновывает актуальность постановки вопросов, касающихся биологической значимости приливных изменений гравитационного поля для биологических ритмов, среди которых широко распространены изменения с окололунными и околоприливными периодами. В соответствии с этим, нами были выбраны разные по уровню сложности и организации объекты, некоторые функции которых имели периоды, связанные с положением Луны: одноклеточные (парамеции), специализированные рецепторы утри-кулюса (рыбы), функциональная активность желез внутренней секреции (собаки), а также ряд наиболее употребимых в клинической практике ферментов.

В связи с выше сказанным, была сформулирована цель работы -изучить возможное влияние приливных изменений гравитационного поля на биологические ритмы некоторых показателей разных живых организмов, периодичность которых связана с положением Луны.

Соответственно этой цели, были поставлены следующие задачи:

1. В условиях, близких к естественным, зарегистрировать по местному времени выбранные показатели: а) подвижность клеток (на примере Paramecium caudatum), б) уровень функционирования специализированной ткани (на примере изменений относительного содержания РНК в рецепторах утрикулюса рыб Oncorhynhus gorbuscha W. в приливной зоне), в) активность компонентов регуляторной системы млекопитающих (на примере эндокринных желез - щитовидной и коры надпочечников собак), г) активность сравнительно универсальных индикаторных ферментов крови собак (гексокиназы, лактатдегидрогеназы, аланин- и аспартатаминотансфераз).

2. Количественно оценить приливные изменения напряженности поля силы тяжести и их динамические характеристики (скорость и ускорение) в соответствии с координатами и моментами местного времени регистрации хронограмм биологических показателей.

3. Применяя традиционные методы корреляционного и регрессионного анализа, сопоставить одновременные хронограммы параметров приливных изменений поля и биологических показателей.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

На примерах клеток простейших, рецептирующих специализированных структур низших позвоночных, желез внутренней секреции животных и активности ферментов крови получены доказательства влияния динамических характеристик приливных изменений гравитационного поля на уровень их функциональной активности. Нелинейные уравнения (параболы и гиперболы), описывающие корреляции исследованных показателей с характером изменения поля, свидетельствуют о возможности математического описания процессов жизнедеятельности в соответствии с датой и местным временем. Учет приливных изменений гравитационного поля, как

экологически и медицински значимого фактора, обуславливает возможность оптимизировать лечебные мероприятия с учетом дат и местного времени. Это открывает новые возможности для более глубокого изучения временной организации функций организма в норме, при патологии и для исследования механизмов влияния изменений поля на гомеостаз.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Полученные результаты обосновывают новый методологический подход к оценке временных структурно-функциональных изменений в живых организмах. При учете координат и местного времени появляется возможность унификации измеряемых функционально-метаболических показателей по отношению к приливным изменениям поля у разных организмов, изучаемых в разное время и географических точках. При этом характер неоднородности изменений поля идентифицируется с течением местного времени. Такой подход будет способствовать изучению временной организации различных физиологических и патологических процессов у животных и человека, что обусловит возможность их сравнительного исследования. Полученные уравнения функциональной активности могут быть использованы для создания хронокарт различных процессов, необходимых в хронопатологии, хронофармакологии и хронотерапии,которые позволят прогнозировать и оптимизировать терапевтические и другие воздействия на организм с учетом дат и местного времени.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1.Установлена параболическая корреляция подвижности клеток парамеций с ускорением приливных изменений силы тяжести (ДК).

2. Показано наличие гиперболической корреляции относительного содержания РНК в рецепторах утрикулюса рыб с ускорением приливных изменений силы тяжести (АК).

3. Сложная периодичность изменения уровня функционирования коры надпочечников и щитовидной желез собак параболически и специфически коррелирует с соответствующими данными по скорости и ускорению приливных изменений гравитационного поля (К,А К).

4. Активность ферментов крови собак - гексокиназы, лактатдегид-рогеназы, аланин - и аспартатаминотрансфераз, также специфически и параболически коррелирует с ускорением приливных изменений напряженности поля (АК).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Материалы диссертации были доложены на Всесоюзных конференциях: VII по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 1980), и "Поведение рыб в связи с техникой рыболовства и организацией марикультур" (Клайпеда,

1980); на IV Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев, 1989); на III Всесоюзной конференции по.хронобиологии и хрономедицине (Ташкент, 1990); на II Всесоюзном симпозиуме "Космофизические флуктуации в процессах разной природы" АН СССР (Пущино, 1990); региональном симпозиуме "Медицинский геофизический прогноз и профилактика мете-опатий" СО АН СССР (Новосибирск, 1991), на Международном симпозиуме "Корреляции биологических и физико-химических процессов с солнечной активностью и другими факторами окружающей среды" (Пущино, 1993), на Международной конференции "Математическое моделирование и вычислительный эксперимент" (Ташкент, 1994 ), на I Конгрессе по внутренней медицине стран Центральной Азии (Ташкент, 1994).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 научных работ.

Структура и объем диссертации. Текст диссертации изложен на 116 листах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, двух глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Список литературы включает 150 отечественных и 132 иностранных источников. Работа иллюстрирована 7 таблицами и 29 рисунками.

Внедрение результатов работы в практику. Результаты работы были внедрены в учебный процесс на кафедре патофизиологии,биологии, научные исследования ЦНИИ I-ТашГосМИ и института иммунологии АН РУ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Для экспериментов были выбраны разные по уровню сложности биологические объекты (простейшие, рыбы, млекопитающие), имеющие периодичность функционально-метаболических показателей, связанную с влиянием Луны. Моменты регистрации исследуемых показателей фиксировали по местному времени с точностью до минут.

Окололунную периодичность подвижности клеток простейших на примере Paramecium caudatum изучали визуально в капле под бинокуляром, учитывая число пересечений клетками при движении индикаторной линии на стекле в единицу времени. Было проведено 380 измерений на 4000 клеток.

Околоприливную периодичность относительного содержания нуклеиновых кислот (РНК) в рецепторных клетках утрикулюса рыб (Oncorhynhus gorbuscha W.) изучали цитофотометрически, предварительно окрашивая по Эйнарсону. Исследовано 960 клеток у 50 особей.

Уровень функционирования коры надпочечников и щитовидной желез у беспородных собак-самцов оценивали по концентрации в крови глюко-кортикоидов (11-ОКС) флуориметрически на Spectromom-204 (Ю. А.Па-нков, А.И. Усватова, 1965) и тироксина с трийодтиронином по йоду, связанному с белком (БСЙ) на спектрофотометре СФ-26 по Г.С. Степанову

/

(1965). В опытах использовано 12 животных, на которых проведено 450 анализов 11-ОКС и 389-БСЙ.

Общую активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) определяли динитро-фенилгидразиновым методом С.Ка1еЬоп (1961), гексокиназы (Г)- глюко-зооксидазным методом в модификации В.К. Городецкого (1964). Активность аланин- и аспартатаминотрансфераз (АлАТ, АсАТ) определяли по методике Райтмана и Френкеля (О.Д.Кушманова, Г.М.Ивченко, 1983). По каждому ферменту проведено 284 определения.

Полученные данные обрабатывали статистически (корреляционный и регрессионный анализ по Чебышеву,достоверность - по Стьюденту).

Метод количественной оценки характеристик приливных изменений силы тяжести. Приливные изменения поля силы тяжести обусловлены суточным вращением Земли относительно Луны и Солнца и состовляют величину напряженности порядка 10"6 - 10"7 м/с2 . На поверхности Земли они изменяются в соответствии с кординатами и местным временем и могут увеличивать и уменьшать постоянную составляющую напряженности поля силы тяжести (10 м/с2), обусловленную массой Земли. В связи с неравномерностью суточного вращения в неоднородном гравитационном поле, приливные изменения происходят с разной скоростью и ускорением, что также может иметь биологическое значение. Поэтому для проверки возможного влияния приливных изменений гравитационного поля на периодичность биологических показателей рассчитывали величины напряженности, скорости ее изменений и ускорения, используя данные таблиц поправок за приливные изменения силы тяжести, выпускаемые ЦНИИГА-иК им. Ф.Н.Красовского (Москва) с учетом координат и местного времени.

Последние две величины характеризуют степень неоднородности приливных изменений гравитационного поля во времени, которая в гравиметрии оценивается аналогичной величиной на поверхности Земли -кривизной эквипотенциальных поверхностей (Дg/ДRc"2), а также скоростью ее изменений по расстоянию Л11 (Грушинский Н.П, Сажина Н.Б., 1981 ), измеряемой в сек"2. Величина 10"9 с"2 называется этвешем (этв). Поэтому в работе использованы эти общепринятые характеристики в пересчете на интервал времени - кривизна эквипотенциальных поверхностей ( К этв) и ее скорость (ДК этв/ч), для количественной оценки которых был выполнен ряд преобразований (Г.И.Бортникова, 1992). В исследовании нами были использованы формулы К и ДК с интервалом времени 0.5 и один час для момента местного времени (1):

к, = 390 - ;

К( = 97,6 (л/1г -где gl , gt, g2 - значения напряженности приливных изменений силы тяжести, приведенные в таблицах ЦНИИГАиК, в начале, середине и конце интервала времени (Д1 = — ) • Учитывая, что работа, совершаемая грави-

тационным полем, не зависит от формы пути, рассчитывали модуль кривизны и скорости ее изменений ((ЛК = Кг - К1).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

1.0кололуниая периодичность подвижности парамеций.

Исследования в невесомости и на стратосферном шаре показали, что действие силы тяжести обнаружено на уровне метаболизма парамеций (С.ШсЬоПеу и др., 1984; А.О^о1у, 1985). Кроме этого, известно, что уровень метаболизма у простейших отражается на их двигательной, половой, пищевой активности и др. (Б.Рузак, 1984).

В нашем опыте подвижность парамеций изменялась в пределах ульт-радианного периода (менее 20 часов), где средний максимальный уровень подвижности (3,б±0,4)отличается от минимального (1,5±0,2мин-1, Р<0,001) .Значения усредненных за день данных также обнаруживают изменения в течение трех практически полных циклов с периодами 11, 11, и более 7 дней, соответственно числу ново- и полнолуний (окололунная периодичность). Средний максимум в этих изменениях (2,4±0,1) отличается от среднего минимума (1,4±0,3 мшг1, Р<0,001).

При сопоставлении подвижности клеток с данными по напряженности и кривизне каких-либо корреляций обнаружено не было. Однако, корреляционное отношение подвижности клеток и скорости изменения кривизны (ЛК) оказалось 0,329 (Р<0,001). Уравнение регрессии в связи с ЛК

Р=2,94-0,18ЛК+0,009ЛК2-0,000135ДК3

Эмпирическая кривая - парабола, имеет максимум при 40,4 этв/час, который отличается от минимума при 5,3 этв/час, Р<0,01. При сопоставлении эмпирической и теоретической кривых подвижности клеток коэффициенты корреляции 0,70 и регрессии 0,678 и 0,927, Р< 0,05 (рис. 1).

С общебиологических представлений о структурно-функциональном соответствии, можно ожидать, что в основе функциональных изменений клеток простейших в норме лежат какие-то структурные изменения. Подтверждением этого являются данные по периодическим изменениям формы ядра в клеточном цикле парамеций, пассивным синхронным смыканиям мембраны и степени периодического концентрирования и рассеивания клеток в капле (И.С. Ирлина, О.Ю. Минкова, 1986; Н.Р1аИег и др., 1985; K.Hasegawa, А.ТапкасЫе, 1984).

Таким образом, установленная параболическая корреляция окололунной периодичности подвижности клеток парамеций с ЛК, свидетельствует о влиянии характера неоднородности приливных изменений гравитационного поля на уровень клеточного метаболизма. Оптимальный уровень процессов обмена веществ для осуществления максимальной подвижности

в исследуемый отрезок времени приходится на скорость изменения неоднородности порядка 40 этв/час.

2. Околоприливная периодичность содержания РНК в рецепторах утрикулюса рыб.

Я.И. Винников с сотрудниками (1963) при изучении вестибулярного аппарата рыб после вращения на центрифуге, получили данные, свидетельствующие о стимулирующем действии ускорений на синтез РНК и белков. На этом основании авторы высказали гипотезу о возможном индуцировании этого процесса естественной гравитацией, что и сбусловило выбор рыб, в качестве объекта изучения в нашей работе.

В результате исследований, проведенных в приливной зоне естественной среды обитания, были обнаружены периодические изменения относительного содержания РНК в ядрах утрикулярных рецепторов с периодом от 4 до 16 часов. Число законченных циклов совпадало с числом кульминаций Луны в местности проведения опытов (околоприливная периодичность). Средний максимум содержания РНК составил 4,31+0,05 и отличался от среднего минимума 4,0±0,02 (у.е.), Р<0,001.

С напряженностью и кривизной относительное содержание РНК не обнаружило достоверных корреляций, однако со скоростью изменения кривизны была получена эмпирическая кривая гиперболической формы с максимумом при ДК=2,8 этв/час, отличающимся от минимума при А К =60 этв/час, Р<0,05. Корреляционное отношение между динамикой содержания РНК и скоростью изменения кривизны 0,472, Р<0,001. Линия регрессии -гипербола, описываемая уравлением С=4,37 АК"0 022, хорошо согласуется с эмпирической кривой: коэффициенты корреляции 0,78 и регрессии 0,646 и 0,936, при Р<0,05, (рис.2).

Полученные результаты свидетельствуют в пользу гипотезы Я.И. Виннникова и соответствуют спонтанному характеру колебаний содержания РНК не только в клетках разных органов, но и в срезах, монослоях и бесклеточной системе (В.Я.Бродский, Н.В. Нечаева, 1988; Е.НавкрЫ и др., 1990). Литература подтверждает значимость клеточной конформации для роста клеток, метаболизма РНК и экспрессии генов, в которых важная роль принадлежит клеточному матриксу (Б^ШекЬе^ег, 1.Ро1ктапп, 1982; I ТЪуЬе^, 1984; И.Б. Збарский, 1988), и свидетельствует в пользу предполагаемого динамического действия приливных изменений естественного гравитационого поля на клетки и клеточные компоненты. Представляет также интерес, что обнаруженная корреляция уровня содержания РНК клеток утрикулюса рыб с характером неоднородности приливных изменений поля го отношению к динамике подвижности клеток простейших носит противофазный во времени характер.

3.Корреляции функциональной активности коры надпочечников и щитовидной желез собак с характером приливных изменений поля.

Ультрадиапные колебания. При почасовой регистрации содержания

10 20 30 40 50

АК (этв/ч)

Рис. 1. Эмпирическая (сплошная) и теоретическая (пунктир) линии регрессии подвижности парамеций в зависимости от скорости изменения кривизны.

ДК (этв/ч)

Рис. 2. Эмпирическая (сплошная) и теоретическая (пунктир) линии регрессии относительного содержания РНК в рецепторах утрикулюса рыб в зависимости от скорости изменения кривизны.

в крови 11-ОКС и БСЙ в трехсуточном эксперименте были выявлены сложные хронограммы, состоящие из трех компонентов - около-2-часовой, око-ло-10-часовой и циркадной. В соответствии с хронограммами, глюкокор-тикоиды имели средний максимум 124,4±4,8 и минимум 73,5+3,7 мкг/л, с достоверностью отличия Р<0,001. БСЙ имел максимальную концентрацию 567,0±59,1 и минимальную - 149,7+41,1 нМ йод/л, Р<0,001. У пары параллельно обследуемых животных между одноименными и синхронными концентрациями гормонов были положительные недостоверные коэффициенты корреляции, кроме БСЙ 5-6IX , Р<0,05. Отличие среднесуточных индивидуальных концентраций было недостоверно, кроме БСЙ 3-4IX, что соответствует аналогичным исследованиям на людях и животных (Ь.Сагаа и др., 1989; 1.Но1ас1ау, 1977).

Колебания скорости изменения кривизны имели сходство паттерна с зарегистрированными хронограммами содержания гормонов в крови. Поэтому для дальнейшего анализа колебания были разделены на отдельные компоненты. Далее выявляли соотношения сходных по периодам колебаний содержания гормонов иД К. Наиболее короткопериодными оказались колебания с около-2-часовым периодом. Очевидно, эти колебания соответ-свуют околочасовым (В.Я.Бродский, Н.В. Нечаева, 1988), при заборе крови через час, которые описаны у собак в отношении выделения слюны, мочи, желудочно-кишечного сока, сокращений желудка, 12-перстной кишки, активности почек и выделения калия, а также частоты пульса (В. Д.Суходоло, 1969; С.<Зок1оп, Р.Ьаюе, 1982).

Средняя амплитуда этих колебаний для 11-ОКС 47,0±4,3 мкг/л, для БСЙ 370,2+52,1 нМ йод/л. Корреляционное отношение с А К для БСЙ 0,377, Р<0,05, а для 11-ОКС 0,421, Р<0,001. Эмпирические кривые распределения концентрации гормонов по отношению к ДК - параболы. Уравнение регрессии для БСЙ

С=214,4-бЗ,81ДК+2,876АК2

и между эмпирической и теоретической кривыми коэффициенты корреляции 0,85 (Р<0,05), а регрессии - 0,732 и 0,984 (Р< 0,01). Уравнение регрессии для 11-ОКС

С=-11,289+1,561ДК-0,0671ДК2-0,00127ДК3,

однако, между теоретическими и фактическими данными получены недо -стоверные коэффициенты корреляции и регрессии. Это, возможно, обусловлено наличием какой-то более высокочастотной составляющей частично зарегистрированной в эксперименте, (рис. 3).

Средние уровни зарегистрированных хронограмм содержали как около-10-часовую, так и циркадную составляющие, которые имели место и у

15 " си-0КС (мкг/л)

Рис. 3. Эмпирическая (сплошная) и теоретическая (пунктир) линии регрессии околочасовых изменений концентраций БСЙ и П-ОКС в крови собак в зависимости от скорости изменения кривизны.

одновременных изменений кривизны. С последними и сопоставляли значения средних уровней гормонов. Для БСЙ и 11-ОКС корреляционные отношения с данными по кривизне достоверны, соответственно 0,28 (Р<0,05) и 0,391 (Р<0,001). Для БСЙ уравнение

С=354,6-2,49К+0,1816К2-0,00274К3

Коэффициенты корреляции между эмпирической и теоретической кри -выми, 0,567, и регрессии, 0,326 и 0,987 недостоверны. Однако, для уравнения

С=122,8-2,474К+0,0462К2

коэффициент корреляции, 0,90, и регрессии, 0,728 и 1,040 ,Р< 0,001.

Многодневные колебания. Для анализа многодневных изменений уровня функционирования желез были зарегистрированы фрагменты ультра-дианных колебаний содержания гормонов в крови через каждый час в течение рабочего дня с 12.1 по 19.11.81 г. После понедельного усреднения индивидуальных данных вьивили околомесячные изменения содержания как 11-ОКС, так и БСЙ с достоверным отличием максимума от минимума (PcO.OOl). Эти кривые обнаружили сходство с соответствующими данными по ДК. Максимумы 11-ОКС и минимумы БСЙ расположены около моментов полно-и новолуний, как и максимумы ДК. Как для БСЙ, так и для 11-ОКС, корреляционные отношения со скоростью изменения кривизны достоверны (0,20, Р<0,05; 0,24, Р<0,01). Уравнения регрессии для обоих гормонов представляют собой параболы. Эмпирические и теоретические данные для 11-ОКС коррелируют достоверно (0,73, Р< 0,05), а коэффициенты регрессии - 0,93 и 0,57 , Р<0,001. Для БСИ коэффициент корреляции недостоверен, однако достоверны коэффициенты регрессии (0,96 и 0,24, Р<0,001). Такие изменения широко распространены и имеют место как у животных, так и у человека (F.Halberg и др., 1987). 3 частности, выявлены около-7-, 9- и 28-дневные изменения экскреции с мочой 17-ОКС (Ю.Аш-офф, 1984; Н.Н.Шабатура и др., 1987,1989).

Внутригодовые колебания. Иерархичность периодов изменения функционально-метаболических показателей подсказывала необходимость удлиннить сроки проведения эксперимента. В течение года меняется средний уровень многодневных колебаний. Так, глюкокортикоиды имели максимальное содержание летом (167,0±16,26), а минимальное - зимой (74,0±5,2 мкг/л). Это совпадало и с динамикой содержания БСЙ (1072,5 ±187,1 и 219,4133,9 нМ йод/л, Р<0,001). В окологодовой периодичности скорости изменения кривизны минимальное значение (12,5 этв/ч) приходится на конец лета, а максимальное (19,5 этв/ч)- конец осени - начало зимы, что строго противофазно сезонным изменениям уровня функционирования желез.

Внутри каждого из исследованных сезонов показано наличие нелинейных корреляций с динамикой ДК, уравнения регрессии которых - параболы. Летом и осенью для обеих желез корреляционные отношения достоверны, Р<0,05. Для лета характерны достоверные коэффициенты корреляции между эмпирическими и теоретическими кривыми уровня гормонов обеих желез (Р<0,05) и регрессии (Р< 0,01). Осенью для этих гормонов коэффициенты корреляции между эмпирическими и теоретическими значениями были недостоверны, а регрессии - достоверны (Р<0,01). Положение доминирующих максимумов на оси ДК посезонно смещалось и было характерно для каждой железы, что, возможно, связано с годовыми изменениями гравитационного поля.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о влиянии характера неоднородности приливных изменений естественного гравитационного поля на короткопериодные, многодневные и внутригодовые изменения уровня функционирования желез внутренней секреции собак. Это представление подтверждается автономностью и спонтанностью функционирования культивируемых вне организма клеток щитовидной железы и коры надпочечников разных животных (Я.И. Ажипа, 1981) и сопряженностью процессов секреции желез с двигательной активностью клеток (Б.Ф. • Поглазов, Д.Л. Левицкий, 1982). В соответствии с известной периодичностью функционирования этих желез, описаны и морфологические изменения их клеток (1.Со81его, и др., 1965; В.А.Быков, К.С.Катинас, 1979; Е.Н.Ильясова с соавт., 1983), что косвенно подтверждает предполагаемое динамическое влияние приливных изменений гравитационного поля на клетки и клеточные компоненты.

4. Периодичность ферментативной активности в крови.

Почасовой забор крови у собак в течение рабочего дня позволил выявить наличие ультрадианных колебаний с периодом 1-4 часа активности ферментов - Г, ЛДГ, АсАТ и АлАТ.

В этих колебаниях среднее максимальное значение активности Г (0,065±0,011 мМ глюк/мин л) отличалось от минимального (0,005± 0,003), Р<0,001. Среднее максимальное значение активности ЛДГ (29,2±2,3 мМ ПВК/мин л) отличалось от минимального (18,6±1,5), Р <0,01. Как амплитуда, так и средние уровни этих колебаний, испытывают многодневные изменения. После понедельного усреднения данных по группе животных получили практически синхронные околомесячные изменения активности как ЛДГ, так и Г. Колебания активности ЛДГ происходят в пределах ультрадианного периода, а Г - в в пределах, достоверно (Р<0,01) его превышающих.

Корреляционные отношения с ДК для обоих ферментов одинаковы (0,16, Р<0,05). Линии регрессии - параболы. Получены недостоверные коэффициенты корреляции между теоретическими и эмпирическими кривыми для обоих ферментов, но достоверные коэффициенты регрессии: для

Г - 0,864 и 0,431, а для ЛДГ- 0,840 и 0,390 (Р< 0,001).

При анализе динамики активности этих ферментов по сезонам оказалось, что ЛДГ имеет максимум зимой (23,7+0,9 Мм ПВК/ч л), а минимум летом (15,2±2,4), Р<0,001. Г имеет максимум летом (0,043+0,004 мМ глюк/ мин л), а минимум осенью (0,035±0,003), отличающиеся недостоверно. Внутригодовые изменения ЛДГ совпадают по форме с динамикой АК.

С точки зре1шя предполагаемого действия, представляет интерес,что спонтанные колебания активности ЛДГ с периодами 21,43,72 и 140 часов обнаружены в водных растворах (В.В. Рыбина, С.Э. Шноль, 1979). Околочасовые колебания активности ЛДГ показаны в культуральной среде и клетках мышиных фибробластов (И. Ыеуесг с соавт., 1984 ). Существуют синхронные 3-месячные изменения активности М и Н субьедшшц ЛДГ в гипофизе, надпочечнике, печени и селезенке (Е.Д. Солонина с соавт., 1986). Исходя из этих данных, очевидно, что в нашем опыте активность ферментов включает в себя не только компоненту, связанную с содержанием фермента в крови, но и собственную.

В ультрадианных колебаниях изученных аминотрансфераз максимальное значение активности АсАТ(0,35+0,03 мМ ПВК/ч л) отличается от минимального (0,14±0,02), Р<0,01. С такой же достоверностью отличается максимум активности АлАТ (0,25±0,05мМПВК/ч л) от минимума (0,05± 0,02). После понедельного усреднения индивидуальных данных активности ферментов обнаружили, что период изменения у АсАТ около 3 недель, а у АлАТ - около 6 недель. Изменения активности обоих ферментов происходят в пределах ультрадианных колебаний. Очевидно сходство динамики АсАТ и скорости изменения кривизны, однако минимальные точки активности не совпадают.

Корреляционные отношения в многодневных изменениях с соответствующими изменениями кривизны достоверны как для АсАТ, так и для АлАТ, Р<0,01. Линии регрессии - параболы. Между эмпирическими и теоретическими кривыми коэффициенты корреляции недостоверны, однако регрессии высокодостоверны (Р<0,001) для обоих ферментов и составляют для АсАТ 0,716 и 0,349, а для АсАТ 1,006 и 0,184. Многодневные колебания изменяют уровень в течение года. АсАТ имееет максимум активности осенью (0,310,03 мМ ПВК/ч л), а минимум - летом (0,24±0,03), отличающиеся недостоверно. Активность АлАТ имеет максимум (0,32±0,07 мМ ПВК/ч л) летом, который отличается от минимума (0,13±0,02) зимой, Р<0,01. Для обоих ферментов положения максимумов в параболах по отношению к АК совпадают летом и осенью и близки зимой, что отражает устойчивость фазового отношения между активностью этих ферментов в течение года.

Таким образом, представленные в работе результаты свидетельствуют об универсальном влиянии приливных изменений естественного гравитационного поля на функционально-метаболические показатели как однокле-

точных, так и сложных организмов. Существенное биологическое действие оказывают динамические характеристики временных изменений поля места исследования. С этой точкой зрения, представляет интерес гипотеза, сформулированная в свое время В.И.Вернадским (1931) о биологической значимости силовых линий физических полей, расположение которых обусловленно их неоднородностью. Это, в свою очередь, может явиться причиной появления относительного движения в системе легких "пробных" (гравитационно не взаимодействующих) частиц (Э.Тейлор, Дж. Уилер, 1971). Полученные результаты дают основание для предположения о возможном геометрическом действии неоднородности временных изменений силы тяжести, частью которых являются приливные, на клетки и внутриклеточные компоненты. Это соответсвует представлению Н. Maeyersbach (1983) о том, что временная зависимость активности ферментов и содержания гормонов в крови является отражением временной реорганизации содержимого клеток.

Установленные нами корреляции доказывают принципиальную возможность использования живыми организмами приливных изменений напряженности гравитационного поля в качестве информации о времени. Факты свидетельствуют о существенном влиянии динамики приливных изменений поля на сложную периодичность функционирования различных интегральных уровней и в целом организма. Используемый в работе подход представляет практический интерес для исследования случаев так называемого "спонтанного" изменения состояния организма как в сторону его улучшения, так и в сторону ухудшения, т.е. его патогенеза. Существенно также, что на основе использования данных о приливных изменениях гравитационного поля возможно создание хронокарт естественного течения как нормальных, так и патологических процессов и болезней в организме. Это, на наш взгляд, имеет важное практическое значение для создания условий, направленных на повышение эффективности и оптимизации различных лечебных воздействий на организм с учетом даты и местного времени. Кроме того, предложенный методологический подход может служить одной из основ разработки более эффективной тактики профилактических мер, направленных на предупреждение обострений, хронизаций и, в целом, рациональной терапии больных.

ВЫВОДЫ.

1. Многодневная периодичность подвижности клеток Paramecium caudatum параболически коррелирует с синхронными по величине ускорениями приливных изменений гравитационного поля - скоростью изменения кривизны эквипотенциальных поверхностей (ДК).

2. Внутрисуточные изменения относительного содержания РНК в ядрах рецепторов утрикулюса рыб Oncorhynhus gorbuscha W. гиперболи-

чески коррелируют с динамикой ускорений приливных изменений поля (ДК).

3. Сложная периодичность изменений уровня функционирования коры надпочечников и щитовидной желез собак обнаруживает с соответствующими по периодам значениями скорости и ускорений приливных изменений гравитационного поля параболические корреляции (К, ДК).

4. В многодневных и внутригодовых изменениях активность ферментов крови собак (гексокиназы, лактатдегидрогеназы, аспартат- и аланинами-нотрансфераз) параболически и специфически коррелирует с ускорением приливных изменений гравитационного поля ( ДК).

5. Динамика приливных изменений естественного гравитационного поля оказывает существенное влияние на периодичность функционирования организмов разного уровня сложности (простейших, рыб,млекопитающих), функционально-метаболические показатели которых могут быть описаны математически в зависимости от характера неоднородности приливных изменений силы тяжести.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ.

1. Бортникова Г.И., Ульянов М.Ю., Абакарова H.A. Об экзогенном факторе управления периодичностью адаптивного поведения проходных рыб //Тез.докл. VII Всесоюзн.конф. по нейрокибернетике "Проблемы нейрокибернетики. - Ростов-на-Дону, 1980. - С.94-95.

2. Бортникова Г.И., Ульянов М.Ю., Абакарова H.A. О гипотезе, объясняющей особенности миграционного маршрута горбуши в областях сильных гравитационных аномалий//Тез. докл. Всесоюзн. конф. "Поведение Рыб в связи с техникой рыболовства и организацией марикультур"-Клайпеда, 1980 - С.51-52, экз. № 000089.

3. Бортникова Г.И., Ульянов М.Ю., Абакарова Е.А. О гипотезе, объясняющей особенности миграционного маршрута горбуши в областях сильных гравитационных аномалий//Матер. Всесоюзн.конф. "Поведение рыб в связи с техникой рыболовства и организацией марикультур". Особенности поведения рыб в экспериментальных и естественных условиях. -М., 1982 - С.128-134.

4. Бортникова Г.И. Динамика структуры клетки в гравитационном поле Земли//Вопросы гомеостаза - Ташкент, 1987. - С.10-16.

5. Бортникова Г.И. Структурные изменения делящейся клетки как модель отражения геометрических свойств пространства//Структурные изменения печени и поджелудочной железы в норме и в экспериментальных условиях. - Ташкент, 1987. - С. 15-20.

6. Бортникова Г.И., Абдуллаев Н.Х. Уровень функциональной активности коры надпочечников и щитовидной железы собак в связи с периодическими изменениями метрики локального физического пространства/ /Патофизиологические аспекты патологии печени. - Ташкент, 1988. - С. 21-27.

7. Бортникова Г.И., Абдуллаев Н.Х. Спонтанные функциональные ритмы щитовидной железы и надпочечников собак в естественном гравитационном поле//Тез. докл.IV Всесоюзн. съезда патофизиологов "Нарушение механизмов регуляции и их коррекция"- 3-6 октября 1989 г.- Кишинев, 1989. - С. 375.

8. Бортникова Г.И., Абдуллаев Н.Х. К оценке роли естественной гравитации в решении некоторых вопросов хронобиологии//Тез. докл. III Всесоюзной конф. по хронобиологии и хрономедицине 26-29 сентября. -Ташкент, 1990. - С. 59.

9. Бортникова Г.И. О возможном механизме биологического действия приливных изменений силы тяжести//Тез. регионального симп. "Медицинский геофизический прогноз и профилактика метеопатий" СО АМН СССР, 29-31 октября 1991 г. -Новосибирск. - С. 28-32.

10. Бортникова Г.И. Влияние характера приливных изменений силы тяжести на периодичность функциональной активности коры надпочечников и щитовидной железы собак//Биофизика. - 1992. -Т.37. - N 3. - С. 533540.

11. Бортникова Г.И. Зависимость многодневных изменений активности монооксигеназ печени от динамики естественного гравитационного поля// Материалы Респ. симп. "Монооксигеназная система.Теоретические и прикладные аспекты" 22-24 октября. - Ташкент, 1992. - С. 4-5.

12. Бортникова Г.И., Абдуллаев Н.Х., Ризопулу А.П. Влияние структуры локального пространства в естественном гравитационном поле на уровень подвижности клеток Paramecium caudatum в культуре//Механизмы патологических процессов. - Ташкент, 1992. -С. 23- 26.

13.Гариб Ф.Ю., Бортникова Г.И., Ризопулу А.П., Мусаходжаева Д.А., Вишнякова И.И. Периодичность уровня фагоцитарной активности лейкоцитов в связи с приливными изменениями силы тяжести // Тез.докл. конф. "Факторы клеточного и гуморального иммунитета при различных физиологических и патологических состояниях" -Челябинск-1992- С. 22.

14.Гариб Ф.Ю., Бортникова Г.И., Ризопулу А.П., Мусаходжаева Д. А., Муратходжаева Ф.Р., Вишнякова И.И. О возможной связи биологических ритмов иммунной системы человека с характером приливных изменений гравитационного поля Земли//Актуальные вопросы иммунологии и аллергологии- Ташкент- 1991- С. 17-20.

15.Garib F., Bortnikova G.,Rizopulu A.,Musachojaeva D.Possible connection beetween immune system's biological rhythm and the Earth's gravitation field power changes.Te3. докл. Междунар. симп. по аллергологии и клинической иммунологии. Раздел П. Клиническая иммунология. 28 окт.-1 ноябр. -АлмаАта, Казахстан -1992- С. 80.

16.Бортникова Г.И. Корреляции многодневной динамики активности монооксигеназ печени крыс линии Вистар с характером приливных изменений силы тяжести//Тез. докл. Международ, симп. " Корреляции биологических и физико-химических процессов с солнечной активностью и другими факторами окружающей среды" 27 сент,- 1 окт.- Пущино- 1993- С. 25.

17.Risopulu А.Р., Garib F.Yu.,Bortnikova G.I., Tashpulatov Kh.A., Musa-khojaeva D.A. Dynamics of expression for receptors (CD3, CD4,CD8) T-lymphocytes in relation to inflowing changes of gravitational power//"Interna-tional Jowrnal of immunorehabilitation"-N 1-Supplement- Abstracts of the 1 International Congress of immunorehabilitation, 1994, P.204.

18.Бортникова Г.И., Мавлянов И.Р.Хронобиологическая характеристика активности ЛДГ и АсАТ в крови собак в связи с приливными изменениями гравитационного поля//Тез. докл. 1 Конгресса по внутренней медицине стран Центральной Азии - Ташкент -28-30 сент. 1994 г.-С. 21-22.

19.Бортникова Г.И.,Мавлянов И.Р.,Исомов М.Д.,Убайдуллаев Ф.С. Временные изменения естественного гравитационного поля как пейсмекер эндогенных биологических ритмов//Тез. докл. Междунар. конф."Матема-тическе моделирование и вычислительный эксперимент"-28-30 ноября 1994 г.-Ташкент- С.67.

БОРТНИКОВА Г.И.

"ТОРТИШИШ МАЙДОНИ К,УЙИЛИШИ УЗГАРИШЛАРИНИНГ БАЪЗИ БИООБЪЕКТЛАР ФУНКЦИОНАЛ-МЕТАБОЛИК КУРСАТКИЧЛАРИГА ТАЪСИРИНИНГ ТАВСИФИ"

Ишда табиий тортишиш майдонининг куйилиши узгаришининг махаллий вак,тга нисбатан статик (тургун) ва динамик (узгарувчан, харакатчан) хусуси-ятларининг биологик даражасининг мураккаблиги турлича булган биообъ-ектларнинг функционал-метаболик курсаткичларига таьсирининг тавсифи урганилган.

Махаллий вак,т ва координатни ^исобга олган холда бирхужай ралилар-нинг (Р.с) х,аракатчанлиги, утрикулисининг специфик-рецепторларининг фаоллиги, баьзи сутэмизувчиларнинг идора этувчи эндокрин булимлари (чунончи, итларнинг буйракусти бези к,обиги ва кдлкрнсимон бези) функционал холати, шунингдек улар к,онидаги к,атор ферментлар (гексокиназа, лак-татдегидрогеназа, аланин хамда аспартатаминотрансферазлар) фаоллиги бир тарзда эмас ва специфик равишда тортишиш майдони динамик тавсифига мое келган холда булишлиги аник,ланди. Тортишиш майдони айни вак,тда ушбу узгаришларнинг турли даражада булишлигини тавсифлаб, майдоннинг енгил булакчалар тизимида нисбий з^аракатларни чак,ириш билан шартланади. Ана шунга асосланган х;олда тортишиш майдони узгаришларининг ^ужайра ва ультратузилмалар нисбий харакатига таьсир этиш механизмининг гипотетик-тахминий модели (нусхаси) таклиф этилдики, унга кура бу узгаришлар ту-зилма-функционал мук;обиллик орк,али функционал-метаболик курсаткич-ларнинг даврий даражасида уз аксини топар экан.

Олинган натижалар тортишиш майдони куйилишлари узгаришларнинг тирик организмларга умумий ягона (универсал) таьсир курсатишини ва та-хмин этилган таьсир механизмини тасдикдайди.

Аникланган мосликлар тирик организмлар томонидан тортишиш майдони куйилиши узгаришларидан вак,т ахбороти сифатида хак,ик,атда фойдаланиш мумкинлигидан далолат беради. Улар функционал-метаболик курсаткичлар даражасининг тортишиш майдони эгриси, узгаришларнинг тезлиги, яьни куйилиш майдони динамикасининг бир хил даражада булмаслиги ифодасини математик равишда тавсиф этишга асос беради ва организмда содир булувчи физиологик хамда патологик жараёнларнинг хроникарталарини тузишда фойдаланишга имкон беради.

Тадк,ик,отнинг умумий ва айрим булимлар буйича олинган натижалари, айни^са хроникарталарни улар асосида тузиш, хронофизиология, хроно-фармакология билан хронотерапия масалаларини хал этишда ва умуман, организмларга турли таьсирларни амалга оширишда, уларнинг окибатини белгилашда махаллий вак,тни назарга олган х,олда тузиш мак,садга мувофик; ва ижобий натижали х,ал к,илишда му^им амалий а^амиятга эга деб хисоблаш-га маьлум даражада илмий-экспериментал асос була оладн деб хисоблаймиз.

BORTNIKOVA G.I.

"THE CHARACTERISTIC OF THE INFLUENCE OF TIDAL CHANGES IN GRAVITATIONAL FIELD ON THE FUNCTIONAL-METABOLIC TESTS OF SOME BIOOBJECTS"

In this work it was investigated the influence of the static and dynamic characteristics of the tidal changes in the gravitational field (the straing,it's velocity and acceleration) according to local time on functional- metabolic tests of different levels of complexity of biological objects. According to coordinates and local time it was established mobility of onecells (Paramecium caudatum), functional level of specialized receptors (RNA content in utriculus receptors) of fishs (Oncorhynhus gorbuscha W.), the level of activity of endocrine components in regulatory system of mammalian (the suprarenal cortex and thyroid glands of dogs),and also the level of activity of dog's blood some enzyms (hexokin-ase,lactate dehydrogenase, aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase) non-linear and specific are correlating with dynamic characteristics of tidal changes in gravitational field.

The last changes simultaneously describe the degree and features of he-terogenity of temporal field changes, which are the condition for relative movements of trial particles in system. On this foundation it was given the hypothetical model of the tidal changes in gravitational field influence on the relative movements of cells and ultrastructures, which through structural -functional conformity may be reflected on the periodicity of the level of the functionalmetabolic tests. These results prove the univercity of the influence of the tidal changes in the gravitational field on the living organisms and supported hypothetical mechanism.

Established correlations are the evidence of the principle possibility of the living organisms using of the tidal changes in gravitational field as the information about the local time. It gives the opportunity for mathematic describtion of the functionalmetabolic test's level from the curvature and it's changes, which characterized the degree of heterogenity of the time changes in gravitational field and may be used for creation of the chronomaps in physiological and pathophysiological processus in the organism. Such maps will have a practical meaning in chronopathology, chronopharmacology and chronotherapy and they will give the opportunity to prognosis and optimum the different influence on the organism according to the date and local time.