УДК 612.017.1:636

 Елабужский институт Казанского федерального университета,  г. Елабуга, Россия

 

Сегодня перед человечеством главной и определяющей проблемой является выявление закономерности снижения жизнеспособности человека и животных. На основании выявленной закономерности появляется возможность разработать способ повышения жизнеспособности человека и животных. Кроме того, на сегодняшний день перед человечеством наряду со многими проблемами, но особенно остро сейчас стоит проблема продления человеческой жизни. На сегодняшний день эта проблема касается каждого жителя нашей планеты, наряду с экологическим кризисом все меньшим количеством ресурсов жизнеобеспечения. 

Не малое значение для сохранения и продления жизни человека и животных способствует разработка здоровьесберегающей и здоровьеукрепляющей технологии воспроизводства и ухода, воспитания и обучения нарождающегося потомства с ранних периодов постнатального развития. 

Однако до сегодняшнего дня не выявлены закономерности снижения жизнеспособности человека и животных. В основе снижения жизнеспособности человека и животных лежат экологические, иммуногенетические, иммунобиологические, иммунопсихофизиологические механизмы.

Мы считаем, что запускающим механизмом исчезновения защитных иммуноглобулинов в крови плацентарных животных- матерей и их потомства в ранний постнатальный период, а в дальнейшем и  снижения жизнеспособности млекопитающих является продолжающиеся загрязнения биосферы, которые напрягают иммуногенетические, иммунобиологические и иммунопсихофизиологические процессы. Постоянное поступление техногенных и биогенных загрязнителей в организм человека и животных способствует нарушению обмена веществ, приводит к различным функциональным нарушениям в нервной, эндокринной и иммунной системах. 

Этот механизм запускается путем раздражения рецепторов клеток крови: эритроцитов и лейкоцитов. Эритроциты и лейкоциты поглощают поступившие техногенные и биогенные загрязнения, которые имеют органическое и неорганическое происхождение. 

Красные и белые клетки крови транспортируют их в клетки различных тканей организма. Постоянное поступление техногенных и богенных веществ в организм изменяет трофику нервной системы, вследствие чего меняется наследственная заложенная генетическая программа в клетках. 

Изменение клеточной программы приводит к структурно-функциональным изменениям в самих клетках, которые приводят к иммунологическим реакциям. Клетки иммунной системы «своего» (измененные клетки) принимают за «чужого».

При этом организм запускает защитные клеточные механизмы, которые проявляются в форме аутоиммунных реакций: розеткообразование или бляшкообразование. Эритроциты и лейкоциты участвуют в процессах розеткообразования или бляшкообразования. Эти процессы усиливают апоптоз и усиливают преждевременную гибель клеток крови, которые снижают гуморальные и клеточные факторы защиты. Усиление преждевременной гибели клеток способствует напряжению эндокринной системы, которое приводит к выработке гормонов гипоталамуса и гипофиза. 

Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы усиливают выработку гормонов надпочечников. В крови появляются гормоны мозгового слоя надпочечников – катехоламины: адреналин и норадреналин. Кроме того, гипоталамус дает команду гипофизу на синтез одного гормона, который дает команду надпочечникам на синтез кортизола. 

Гипоталамус, находящийся в середине мозга, получает команды от коры головного мозга, воспринимающей и анализирующей информацию из окружающего мира. Такая закономерность сложилась в ходе эволюции и естественного отбора.

В любом случае повышение содержания кортизола в крови запускает вредные и опасные факторы окружающей среды. Кроме того, люди по-разному реагируют на эти факторы, которые проявляются в форме стрессовой реакции.

Стресс порождается также психофизиологическими процессами при неблагоприятных условиях: несданными экзаменами, утратой близких, страхом, внушаемым средствами массовой информации или изнурительным трудом. Краткосрочные стрессы немедленно повышают содержание адреналина и норадреналина – гормонов, которые заставляют сердце биться чаще и порождают ощущение холода в конечностях. 

Длительные стрессы запускают другую биохимическую реакцию, которая более медленно, но недолго повышает в крови содержание кортизола, который подавляет иммунную систему. Люди и животные, испытывающие длительные стрессы, чаще подвержены различным заболеваниям. 

От кортизола больше всего страдают лимфоциты – белые клетки крови, ответственные за противомикробный иммунитет. Действие кортизола состоит в том, что он запускает механизм считывания информации с определенных генов.  Кортизол может повлиять лишь на те клетки, на поверхности которых есть специальные рецепторы, чувствительные к кортизолу. Число рецепторов на поверхности клетки, в свою очередь, может зависеть от других факторов. Гены, которые запускают кортизол, используются для «зажигания» (включения) других генов внутри клетки, а те включают следующие гены 

Другие стероидные гормоны ведут себя так же, как кортизол. Уровень тестостерона коррелирует с агрессивностью. Агрессивное поведение предшествует повышению содержания тестостерона в крови. Тестостерон так же подавляет иммунную систему, как и кортизол. Это объясняет, почему у многих видов самцы подвержены заболеваниям и умирают раньше, чем самки. Угнетение иммунитета тестостероном делает организм более чувствительным не только к микроорганизмам, но и к физическим и к химическим факторам внешней среды.

Сегодня государством определены необходимости разработки научнообоснованных, биомедицицинских и ветеринарных технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных. Поэтому и для нашего региона РТ и для других областей РФ актуальными являются разработка, изыскание способов, средств, устройств, веществ, технологии жизнеобеспечения, повышения жизнеспособности и защиты человека и животных, от экстремальных и неблагоприятных факторов окружающей среды, на различных периодах пренатального и постнатального онтогенеза. Все выбросы органического и неорганического происхождения, попадающие в атмосферный воздух, воду, а в некоторых случаях и в продукты питания, могут вызвать различные патологии на почве нарушения физиологических процессов в организме человека и животных. Среди популяции людей и животных наиболее чувствительной к техногенным и биогенным веществам является формирующая и развивающая функциональная система «мать - плод - новорожденный». В процессе беременности материнский организм подвергается воздействию различных вредных и опасных факторов окружающей среды. Наиболее распространенными факторами являются вещества органической и неорганической природы присутствующие в воздухе, воде, почве, а также в продуктах питания растительного и животного происхождения.

     Впервые будущее потомство сталкивается с этими неблагоприятными факторами, в период внутриутробного развития, в форме техногенных и биогенных веществ, присутствующих в воздухе, воде и продуктах питания. Кроме того, у самок млекопитающих плацентарный барьер, имеющий различное морфологическое строение, наиболее чувствителен к выбросам, которые имеют техногенное или биогенное происхождение. Выбрасываемые техногенные и биогенные  вещества, имеющие органическое и неорганическое происхождение присутствуют во внешней среде, а при поступлении в женский организм в период беременности включаются в основные виды обмена веществ. Присутствие в функциональной системе «мать - плод» выбрасываемых в окружающую среду различных веществ отражается на дальнейшем росте, развитии и физиологической реактивности матери и плода. Реактивность морфофункциональной системы «мать - плод - новорожденный» может проявляться в форме повышенной чувствительностью, как немедленного, так и замедленного типа. Проявление повышенной чувствительности может быть  как со стороны материнского организма так и  плода в форме аллергических реакций. Аллергические реакции могут проявляться с изменением состава, физико-химических, иммунологических свойств, функции форменных элементов крови. Изменения состава, свойств и физиологических функций форменных элементов отражаются и на других системах органов, как материнского организма, так и плода, а в дальнейшем все это возможно приводит к исчезновению защитных иммуноглобулинов в крови, возможно даже в молозиве, как животных-матерей , так и  их потомства в ранние периоды постнатального развития.

      Поступившие техногенные и биогенные вещества, которые имеют органическое и неорганическое происхождение, взаимодействуют с рецепторами клеток, а некоторые даже  с ферментами и гормонами, а далее поступатают в цитоплазму и в дальнейшем могут оказывать действие на наследственный аппарат (геном) клетки. Изменение генома клетки ускоряет процесс повреждения их структур на почве повышения чувствительности к техногенным и биогенным  веществам. В естественных условиях структурно-функциональные элементы клетки подвержены запрограммированным изменениям. Загрязнение внутренней среды организма ускоряет процесс повреждаемости различных клеток, включая и клетки системы крови. Структурно-функциональные изменения клеток и ускорение гибели клеток может происходить в результате аллергических и иммунологических реакций. Клетки иммунной системы матери и плода реагируют с повышенной чувствительностью к аллергенам и антигенам органического происхождения, вследствие чего изменяются функции клеток желез внутренней секреции и нервной системы. Со стороны нервной и эндокринной систем, иммунная система, матери и плода испытывает двойное давление  («двойной пресс»). Напряжение  функциональных систем материнского организма отрицательно сказывается на общем состоянии развивающегося плода. При этом увеличивается отрицательное влияние матери на формирующийся плод, что может привести к патологии беременности, сопровождающейся преждевременными родами вследствие иммунологического стресса плода. Иммунологический стресс плода возникает на почве нарушения функции плацентарного барьера в системе « мать - плод». Нарушению плацентарного барьера способствует повышение проницаемости плаценты вследствие увеличения концентрации техногенных и биогенных  веществ в крови матери, а затем в крови плода и в дальнейшем у потомства в ранние периоды постнатального онтогенеза.  В  будущем, на почве иммунологического стресса, могут возникать нарушения иммунологических и физиологических процессов в морфофункциональной системе «мать - плод», все это может привести к иммунологическому конфликту, вследствие чего могут произойти эмбриональная смертность, прерывание беременности (аборты), мертворождение и врожденные аномалии. Последние сопровождаются рождением в физиологическом отношении незрелого потомства, среди которого часто наблюдается ранняя смертность, возникающая на почве снижения жизнеспособности. Причиной всего этого возможно является исчезновение защитных иммуноглобулинов в крови животных- матерей  и их потомства в ранние периоды постнатального онтогенеза.

Таким образом, снижение жизнеспособности человека и животных происходят  в неблагоприятных экологических условиях, которые приводят к загрязнению внутренней среды (крови, лимфы и межклеточной жидкости) с техногенными и биогенными веществами, а вследствие чего и возникают нарушения функций генома (генетического контроля), а это в свою очередь приводит к снижению клеточных и гуморальных факторов защиты, а далее исчезают иммуноглобулины в крови и молозиве в системе мать- новорожденный. Причиной снижения иммунобиологической защиты также являются долговременные техногенные и биогенные ( иммуногенные ) стрессы, которые приводят к психофизиологическим нарушениям: в коре головного мозга и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе и вследствие чего и возникают иммунодефицитные состояния, а это в последующем и приводит к возникновению заболеваний различной этиологии.

Факторы окружающей среды определяют состояние внутренней среды организма матери и плода, а в дальнейшем их несоответствие и приводит закономерному снижению устойчивости функциональной системы «мать - плод - новорожденный» вследствие исчезновения защитных иммуноглобулинов в крови животных матерей и их потомства в ранние периоды постнатального развития, включая и послеродовой период.

Литература

1.   Ахмадиев Г.М. «Иммунобиологические аспекты оценки и прогнозирования жизнеспособности новорожденных животных. – Казань.: Рутен. 2005. -168 с.

2.А.с. 1802339, СССР, МКИ G  01 33/ 74 .Способ определения послеродового стресса у овец и устройство для определения  скорости оседания эритроцитов /Ахмадиев Г.М., Гатин Г.Г.ЦСХИ - № 4780347  /  14- 24881- заявлено 09.01.90; опуб. Бюллетень изобретений, 1993, № 10.

3 . Ахмадиев Г.М Экологические и иммунофизиологические аспекты оценки  и прогнозирования  жизнеспособности человека и животных // Экология  и безопасность  жизнедеятельности промышленно- транспортных комплексов; Сборник трудов  международного экологического конгресса (Третьей  Международной  научно- технической конференции; E LP I T , 20 – 23 сентябрь  2007) – Тольятти: ТГУ , 2007 , том 1. с. 166- 170.

4. Ахмадиев Г.М. Закономерности снижения устойчивости функциональной  системы мать – плод- новорожденный // Сборник  трудов  Всероссийской научно-практической конференции.- Елабуга, Вестник Елабужского  госпедуниверситета/ биологические  науки /- 2009 , с. 62 – 63.

5. Геном: автобиография видав 23 главах / М.Ридли; ( пер.с англ. И ред.к.б.н.О.Н.Ревы) . – М.: Эксмо, 2008.-432 с.

6.  Дмитриев А.Ф. Иммунобиологические основы оценки и прогнозирования жизнеспособности  новорожденных животных. – Автореф. дисс .на  соиск. уч. степени  .докт.биол. наук.- Казань, 1987-27с.  

7. Кокаева Ф.Ф.Поведение как критерий поражающего действия техногенного загрязнения среды на организм животных и эффективности мер коррекции.- Автореф. дисс .на  соиск. уч. степени . наук .докт.биол. наук.- Москва, 2006 – 47c. 

8. Мартынова Е.А., Гаппаров М.М. Стресс - зависимые белки и их роль в организме. Вопросы питания. Том 78, № 1, 2009. – с. 33-41.

9.Онищенко Г.Г. Задачи и стратегия школьного питания в современных условиях. Вопросы питания. Том 78, № 1, 2009. – с. 16-21.

10.Шилина Н.М. Механизмы антиоксидантной защиты у детей. Вопросы питания. Том 78, № 3, 2009. – с. 11-17.

11.Германская Л.А., Евсиков В.И. Роль физиологических взаимоотношений и «мать-плод» в становлении жизнеспособности потомков. Материалы Всероссийской конференции «Сибирская зоологическая конференция»// Тезисы докладов – Новосибирск, 2004 – с. 239.

12.Патенты №2050130, АО1К67/02, G01 №33/53. Способ определения жизнеспособности новорожденных животных./ Дмитриев А.Ф., Булашев А.К., Шенжанов К.Т.; Ставропольский сельскохозяйственный институт - №5043633/15 31.03.1992. опубл. Б.И., 1995 №12.

13.О.Смоленская – Суворова. Оценка жизнеспособности новорожденных. -Разведение лошадей, 2008, №10.