Спросить
Войти
Ритмический характер физиологических процессов является одним из важнейших свойств живых систем и находится под влиянием регулирующих механизмов целостного организма [1,2]. Биологические ритмы ребенка, с одной стороны, отражают ритмы материнского организма, а с другой стороны, являются результатом воздействия многочисленных внешних осцилляторов. Так, хорошо известны явления синхронизации биоритмов с географическими и социальными ритмами внешней среды у населения, проживающего в высоких широтах [4, 5], также в эксперименте на животных [7,12].
Хроноритмы клеточного метаболизма в раннем онтогенезе являются очень важной характеристикой [6, 8, 9]. Динамика их становления у новорожденных детей может служить одним из показателей градиента созревания организма ребенка и объективно отражать этот процесс.
Проведено многолетнее обследование репрезентативных групп здоровых доношенных новорожденных детей, родившихся в условиях высоких широт Красноярского края (Т аймыр). Дети обследовались в течение первых суток постнатальной жизни. В настоящей работе представлены данные, проанализированные в зависимости от сезона года (весенний - период полярного дня и зимний - период полярной ночи). В динамике обследовано 520 новорожденных детей. Определение фракций липидов и фосфолипидов проводилось хроматографическим методом [3]. На хроматограммах различали фракции нейтральных липидов: общие фосфолипиды (ФЛ), свободный холестерин (СХС), свободные жирные кислоты (СЖК), триацилглицерины (ТАГ), эфиры холестерина (ЭХС). В спектре фосфолипидов анализировали лизоле-цитины (ЛЛ), суммарную фракцию фосфатидилсеринов и сфингомиелинов (ФС + СМ), фосфатидилхолины (ФХ) и фосфатидилэтаноламины (ФЭА). В эритроцитах также определяли уровень альфа-токоферола [11] и активность супероксиддисмутазы [10].
В полном согласии с вышеуказанными наблюдениями о том, чтосредовые факторы (природные и социальные датчики времени) оказывают влияние на ритмичную деятельность физиологических процессов, в полученных нами результатах исследования прослеживается синхронизация физиологических ритмов с циклическими изменениями среды.
Сезонные изменения липидного состава мембран у детей коренного населения касались прежде всего фосфолипидных фракций (рис. 1). На протяжении первых суток жизни новорожденных детей, родившихся на Севере в весенний период (полярный день), у них отмечалось снижение фракций ФХ, ФС и СМ по сравнению с периодом полярной ночи. Соотношение СЖК и ТАГ у детей коренного населения в разные сезоны не изменялось. Общее количество липидов мембран эритроцитов было более низким в весенний сезон.
Коренное население Крайнего Севера за долгие годы жизни в экологических условиях Крайнего Севера хорошо приспособилось к ним. Организм новорожденного ребенка коренного населения на всех уровнях его организации обладает высокой толерантностью к действию природных экстремальных факторов Севера. Более высокое содержание основных классов липидов в мембранах новорожденных в зимнее время можно расценить как протекторный фактор, поддерживающий структурную целостность клеточных оболочек в более суровый период года. Показатели функционального состояния мембран (уровни токоферола и супероксиддисмутазы) у детей коренного населения по сезонам года не изменялись, поддерживаясь на оптимальном уровне.
Сезонная зависимость состояния эритроцитарных мембран у новорожденных детей пришлого населения Крайнего Севера носила иной характер (рис. 2). Общее содержание ФЛ у этих детей было более высоким в период полярного дня и понижалось с наступлением полярной ночи. Особенно выражена была такая динамика в отношении ЛЛ и ФЭА. Соотношение СЖКДАГ у детей пришлого населения нарастало. Уровень супероксиддисмутазы (53,20 ± ЗДО ЕД) и токоферола (5,9 ± 0,4 мкмоль/л) у детей пришлого населения в полярный день был ниже, чем в полярную ночь (81,97 ± 3,09 ЕД и 12,34 ± 0,64 ЕД, р < 0,05).
Как видно из приведенных данных, дети женщин пришлого населения, беременность которых протекала в полярную ночь и, соответственно, роды приходились на полярный день, отличались признаками дестабилизации мембран эритроцитов в виде пониженного уровня антиокислителей. Более благоприятным для детей было протекание беременности матери в полярный день и рождение в полярную ночь. Для женщин коренного населения экстремальность полярной ночи не так выражена, как для женщин пришлого населения, и стабильность мембран эритроцитов у их новорожденных не снижается.
В целом для всей популяции детей населения Севера сезонные изменения касаются состава фосфолипидов эритроцитарных мембран, части нейтральных липидов и некоторых функциональных свойств мембран. Такие изменения являются отражением адаптивных метаболических перестроек в разные сезоны года. Механизмы, лежащие в основе биоритмики физиологических функций организма, представляются весьма сложными. В возникновении сезонных сдвигов определенное значение имеют изменяющиеся в зависимости от сезонов года факторы внешней среды. При этом синхронизаторами биоритмов могут быть температура внешней среды, изменения продолжительности светового дня (фотопериодичность), факторы питания, гормональные сдвиги. Вместе с тем следует отметить, что сезонные изменения функций нельзя рассматривать только как ответную реакцию различных органов и систем организма на непосредственное воздействие внешних факторов среды. Ритмичные изменения физиологических процессов по сезонам года, несомненно, связаны, с одной стороны, с влиянием
сезонных изменений факторов внешней среды, а с другой стороны, обусловлены наследственно закрепленными эндогенными факторами. Существенную роль как в первом, так и во втором случае, вероятно, играют сдвиги, происходящие в нейроэндокринном аппарате. В первые дни это отражение внутриутробных ритмов, навязанных материнским организмом, в том числе ритма метаболических реакций (повышение метаболической активности в ряде органов зимой, так же, как усиление активности симпатоадреналовой системы, оказывающей влияние на теплопродукцию мышц и внутренних органов). Такая направленность сезонных сдвигов в деятельности функциональных систем поддерживает гомеостаз организма в меняющихся сезонных условиях.
В организме новорожденного ребенка согласование функционирования систем во времени осуществляется после рождения в процессе дифференцировки и становления регуляторных и интегрирующих механизмов. Темпы постнатального становления и дифференцировки мембран эритроцитов также в значительной степени определяются внешней средой. Периодические изменения во внешней среде служат пусковым стимулом такого становления. На Крайнем Севере весьма мощным осциллятором служит периодическое чередование длительности освещения и длительности темноты, что создает своеобразную временную среду, отличающуюся от временных датчиков в средних широтах. Важными синхронизаторами на Севере служат сезонные изменения метеорологических показателей. Отражением таких влияний является характер и темпы формирования структуры мембран эритроцитов. Так, темпы нарастания уровня фосфолипидов и их фракций в мембранах новорожденных детей пришлого населения в полярный день значительно выше, чем в полярную ночь. К 7-9-му дню новорожденных весьма существенно нарастают фракции ФЭА, ФХ, ФС и СМ. У детей, родившихся в полярную ночь, это нарастание менее значительно. Очевидно, указанная выше лабильность состояния мембран рождающихся в полярный день детей предрасполагает к более быстрой их дифференцировке.
Следовательно, сезон года в условиях Крайнего Севера оказывает влияние на показатели струюурнофункционального состояния мембран новорожденных детей как коренного, так и пришлого населения. У новорожденных детей коренного населения Крайнего Севера сезонные биоритмы более выражены для показателей структурной организации мембран, в то время как у детей пришлого населения сезонная зависимость выявлена как в отношении структурной организации, так и функционального состояния мембраны. Большая выраженная сезонность показателей структурной организации эритроцитарных мембран по сравнению с функциональными показателями у новорожденных детей коренного населения имеет, безусловно, эволюционное происхождение. Являясь структурно-закрепленным следом адаптивного многолетнего процесса, направленная на оптимальную приспособленность к среде с резко меняющимися сезонами параметрами, она создает базу для адаптивного состояния клетки в любой сезон года. Однако чрезмерная стабильность биоритмов может играть негативную роль при современных изменениях социальных временных датчиков (социальных условий, урбанизации). При этом легче может наступить длительная внутренняя дисхронизация физиологических показателей.
У детей пришлого населения сезонные биологические ритмы касаются всей структурно-функциональной организации биомембран. Нужно учесть также, что перестройка биоритмов в материнском организме при переезде на Крайний Север происходит очень индивидуально и в различные сроки воздействия внешнего дисхронизатора, что отражается на биоритмах новорожденного ребенка. Имеет также значение степень отличия структуры датчиков биологических ритмов в предыдущем месте жительства матери и в настоящих условиях.
Полярная ночь Полярный день
Рис. 1. Сезонные изменения липидного структуры мембран эритроцитов у новорожденных детей коренного населения Крайнего Севера. & —уровень достоверности Р < 0,05.
Полярная ночь Полярный день
Рис. 2. Сезонные изменения липидного структуры мембран эритроцитов у новорожденных детей пришлого населения Крайнего Севера. & —уровень достоверности Р < 0,05-
