Ранее нами (Ю.А.Романов,1980) была выделена категория суточных биологических ритмов, названная ритмами чувствительности функции (организма) к тому или иному воздействию. Эти ритмы чувствительности имеют место в связи с тем, что реакция ритмически колеблющейся функции на воздействие в различных точках периода ритма неодинакова. В зависимости от своего временного состояния функция может усиливаться, ослабляться или вообще не отвечать на воздействие. Существование этих ритмов чрезвычайно важно для регуляции эффекторных биологических ритмов, а также для проведения целенаправленной лечебной коррекции их нарушений при развитии в организме патологии. Указанная закономерность лежит в основе одного из принципов информационных взаимодействий в организме с участием биологических ритмов - принципа усиления, ослабления или инверсии биологических ритмов информационного воздействия (Ю.А.Романов, 1994, 1995).
Совместно с сотрудниками наших лабораторий мы изучали хронотопобиологические закономерности регуляции деятельности двух структурно - функциональных единиц: в тонкой кишке (ТК) «крипта - ворсинка» и в печени - долька у мышей. В первом случае в эпителии крипты дистального отдела ТК, где происходит размножение клеток, исследовали ПВО пролиферативной системы, а во втором случае - ПВО уровня активности (УА) сукцинатдегидрогеназы (СДГ), являющейся важным ферментом в энергетическом обмене органа. В качестве воздействия служило внутрибрюшинное введение животным культуры Salmonella typhi в 10 или 22 часа суток, после которого мышей умерщвляли для исследования каждые 4 часа на протяжении суток. Пролиферацию клеток в эпителии крипты выражали митотическим индексом (МИ), а УА СДГ определяли цитофотометрически. При этом учитывали, что патологические процессы при проникновении в организм сальмонелл развиваются в дистальном отделе ТК, а печень изучали как орган, непосредственно не затрагиваемый инфекционным началом.
Установлено, что заражение мышей сальмонеллами не нарушает общий характер пространственного распределения пролиферативной активности в крипте при введении инфекта как днем, так и ночью.
Что касается ритмических изменений пролиферации, то активная фаза суточного ритма МИ в эпителии крипты в случае дневного заражения существенно, по сравнению с контролем, сдвигается влево вплоть до полной инверсии.
Кроме того, характер градиентного распределения МИ по пяти выделенным в эпителии крипты субпопуляциям клеток показывает, что после введения животным сальмонелл и днем, и ночью, вместо монофазных в контроле, появляются двухфазные ритмы МИ
Мезор УА СДГ в гепатоцитах дольки печени у зараженных днем или ночью сальмонеллами мышей имеет такой же, как и в контроле, пространственный градиент, повышающийся в направлении от центра к периферии дольки на 40-49%. Вместе с тем, если у зараженных днем мышей фазовая структура суточных ритмов УА СДГ в циркуляторных подзонах дольки печени сходна с контролем, то у мышей, зараженных ночью, двухфазная структура ритмов УА СДГ, свойственная дольке в целом у контрольных животных, наблюдается только в половине подзон, тогда как в остальных подзонах она монофазная.
Изложенные данные подтверждают ранее (Ю.А.Романов, В.В.Маркина, 1987, 1989) высказанное мнение о том, что временная организация, представленная в том числе биологическими ритмами, характеризуется лабильностью и в составе единой ПВО биологической системы обеспечивает изменчивость и приспособление системы к меняющимся условиям внутренней и внешней среды, тогда как пространственная организация выражающаяся, в частности, градиентами, обладает относительной стабильностью и выполняет функцию сохранения иерархической структуры системы
Обнаружено, что в разных субпопуляциях эпителия крипты мышей, зараженных и днем и ночью, наблюдается либо увеличение, либо уменьшение МИ, либо он не изменяется. Эти периодические изменения МИ, возникающие под действием инфекционного фактора, отражают неодинаковую чувствительность к нему пролиферативной системы крипты на протяжении суток. Эти закономерности выявлены у зараженных днем или ночью мышей в дольке печени и ее циркуляторных подзонах. Но здесь важно отметить, что в целом в крипте и в целом в дольке мезоры МИ и УА СДГ достоверно не отличаются от контроля, то есть средний уровень этих показателей деятельности структурно-функциональных единиц остается неизмененным. Мы полагаем, что указанная закономерность говорит о том, что как дневное, так и ночное заражение мышей сальмонеллами не вызывает нарушений в гомеостазе пролиферативной системы эпителия крипты и системы энергетического метаболизма в дольке печени. Первостепенная роль в этом принадлежит биологическим ритмам чувствительности изученных систем к инфекционному воздействию, наблюдающимся как в крипте или дольке в целом, так и в субпопуляциях эпителия крипты или циркуляторных подзонах дольки. Хронотопобиологический механизм гомеостаза деятельности обеих исследованных структурно-функциональных единиц обеспечивается противоположно направленными на протяжении суток изменениями показателей их функционирования, которые в случае количественного баланса между этими изменениями при воздействии на организм, сохраняет величину показателя такой же, как и в норме, то есть поддерживает состояние гомеостаза в системе. Если же преимущественно имеет место в течение суток снижение или повышение величины показателя, то это приводит к нарушению гомеостаза в биологической системе. При этом большое значение имеет характер временных изменений не только в целом в структурно-функциональной единице, но и в ее отдельных частях, в связи с чем предполагаемый нами механизм поддержания в них гомеостаза назван хронотопобиологическим. Его нарушение может служить предпосылкой развития в системе дизрегуляции, создающей определенный риск для возникновения патологии.
Библиографическая ссылка
Маркина В.В. Романов Ю.А. ХРОНОТОПОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ГОМЕОСТАЗА СТРУКТУРНО – ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЕДИНИЦ ОРГАНОВ КАК ФУНКЦИЯ ИХ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 2. – С. 39-40;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22173 (дата обращения: 17.08.2024).