Введение к работе
Актуальность темы. Проблема гипоксии в настоящее время выдвинулась в число ведущих проблем современной физиологии и медицины, имеющих фундаментальное общебиологическое значение.
Внимание ученых, занимающихся фундаментальными проблемами гипоксии, сосредоточено на изучении механизмов адаптации к кислородному голоданию, а также на разработке способов коррекции дефицита кислорода в организме и повышения его общего адаптационного потенциала. Все это придает исследованиям в области гипоксии еще и практическую направленность, т.к. при этом открываются большие возможности применения их результатов к нуждам здравоохранения и хозяйственной деятельности в высокогорных районах.
Особенно перспективным в этой области оказался метод ин-тервально-ритмических тренировок гипоксией, который мало изучен в плане физиолого-биохимических механизмов - его действия на организм, т.к. интервально-ритмическая гипоксия (ИРГ) является новш видом тренировок гипоксией.
Так. при детальном изучении напряжения кислорода (Рог) в тканях ученые обратили внимание на часто наблюдаемую ритмику Ро2, которая имела довольно резкие и весьма большие изменения. Когда же изучение Ро2 проводилось на клеточном уровне, то обнаружилось, что его колебания в ряде случаев могли происходить даже от нуля до уровня Ро? в артериях, т.е. до 70-80 мм рт.ст. (М.Т.Шаов. 1981; М.Т.Шаов. Е.А.Коваленко. 1993. 1995). На эту же закономерность колебаний Рог в тканях указывали и другие авторы (R.Fred, У/. Stosseck, 1975 и др.). Причина этих колебаний Рог в тканях в наличии своеобразного периодического спазмирования капилляров и
резкого изменения микроциркуляции на тканевом уровне (Т.Е. Шумилова, 1991).
Было сделано предположение, что эти периодические колебания кровотока и резкие колебания Ро2 в тканях (Е.А.Коваленко, 1979. 1981, 1985, 1995) и на клетках - нейронах коры головного мозга (М.Т.Шаов. 1981, 1988, 1993) - появились в ходе эволюции для своеобразной периодической тренировки ферментативных систем организма с целью его адаптации к условиям гипоксии и других экстремальных факторов.
На основании этого было решено воспроизвести этот принцип, подсказанный самой природой, в виде своеобразного импульсного метода адаптации к гипоксии. Результаты научных исследований в этом направлении позволили использовать открытый в тканях и на клетках мозга природный режим колебаний Ро2 как новый принцип резкого и быстрого повышения адаптационного потенциала человека (Е.А.Коваленко, Н.Н.Волков и др.. 1990, 1992), а также излечения его от целого ряда различных заболеваний с помощью специальной аппаратуры фирмы "Гипоксия в медицине", предназначенной для создания импульсной гипоксии в интервально-ритмическом режиме ее ге-неза (Е.Н.Ткачук и др. . 1989).
Проблемам импульсной гипоксии была посвящена 1-я Международная конференция "Гипоксия в медицине" (Москва, 1994), на которой ведущие ученые отметили актуальность этого нового направления в области гипоксических адаптации и необходимость глубокого изучения биохимических и биофизических механизмов действия интер-вально-ритмических сеансов гипоксии на живые организмы (Б.Г.Ляп-ков. 1994).
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы -
комплексное исследование динамики механической резистентности эритроцитов, напряжения кислорода и содержания ионов йода в крови животных в условиях нормы, интервально-ритмической гипоксии и последействия гипоксии.
' Для достижения поставленной цели проводились следующие исследования, которые и определили задачи настоящей работы:
-
Анализ качественных сдвигов в популяции эритроцитов по изменении их механической резистентности (МРЭ), являющейся объективным и интегральным показателем динамики эритрогенеза в условиях гипоксии (А.А.Ненашев. И.М.Тищенко. З.А.Шидов. 1983).
-
Определение динамики Ро2 в крови животных методом дифференциальной осциллографической полярографии, т.к. одним из важнейших параметров, характеризующих первичный механизм клеточ-но-тканевых нарушений и их адаптационных изменений при недостатке кислорода в среде обитания, является напряжения кислорода в тканях и клетках (Е. А. Коваленко. 1985, 1995; М.Т.Шаов,1988, 1995).
-
Изучение йодного статуса организма подопытных животных путем определения отрицательного иона йода (I") - гомеостатичес-кого показателя гормонального регулирования в крови - методом дифференциальной осциллографической полярографии.
-
Изучение морфофизиологических изменений в популяции эритроцитов и ткани щитовидной железы при интервально-ритмической гипоксии.
-
Испытание нового интервально-ритмического режима адаптации к кислородному голоданию, создаваемого с помощью гипобари-ческой барокамерной гипоксии.
Научная новизна. Предложен эффективный способ тренировок животных сеансами интервально-ритиических гипоксических воздейс-
твий и проведено испытание его адаптационных возможностей.
Впервые применен комплексный морфофизиолого-полярографи-ческий метод анализа - с помощью скоростной осциллографической полярографии осуществлялась одновременная регистрация Ро2 и йодид ионов (І") в крови, а препараты тканей быстро фиксировались для последующих морфофизиологических и микроморфометрических исследований.
Установлен новый "Синдром адаптации", состоящий в синхронном возрастании механической резистентности эритроцитов, напряжения кислорода и йодид-ионов в крови животных под влиянием ин-тервально-ритмических сеансов гипоксии.
Комплексный микрополялографический анализ с морфофизиоло-гическим контролем качественных сдвигов в популяции эритроцитов и ткани щитовидной железы показал, что образование "Синдрома адаптации" проходит через стадии формирования, стабилизации и нормализации его составляющих.
Основные положения, выносимые на защиту. Установлены определенные зависимости между динамикой механической резистентности эритроцитов, напряжении кислорода и ионов йода в крови экспериментальных животных в условиях нормы, в режиме интервально-ритми-ческой гипоксии и ее последействия. Под влиянием сеансов интер-вально-ритмической гипоксии в организме происходит формирование "Синдрома адаптации", важными элементами которого являются:
-
Повышение механической резистентности эритроцитов в крови, экспериментальных животных.
-
Возрастание напряжения кислорода в крови животных, тренированных в апробируемом режиме генеза ИРГ.
-
Возрастание содержания ионов йода (Г) в крови и прис-
пособительное снижение функциональной активности щитовидной железы.
Практическая значимость и пути реализации исследования. Полученные данные существенно расширяют и углубляют современные представления о механизмах адаптации к ИРГ. Они могут быть использованы при анализе механизмов надежности и работоспособности живых систем в неблагоприятных условиях среды. Результаты настоящей работы вклачены в цикл практических занятий студентов-биологов на кафедре физиологии человека и животных КБГУ.
Апробация работы . Материалы диссертации докладывались на Международной научной конференции, посвященной 35-легию Гродненского медицинского института (Гродно, 1993), 1-ой Международной конференции "Гипоксия в медицине" (Москва. 1994), региональной научно-практической конференции (Нальчик, 1994), Международном аэрокосмическом конгрессе (Москва. 1994), Всемирном конгрессе МФИ-93. 94 (Москва. 1993/1994) и на кафедральных и факультетских научных семинарах КБГУ (1991-1995).
Публикации.По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава I). материалов и методов (глава II), результатов работы и их обсуждения (глава III)", заключении, выводов, практических рекомендаций и списка литературы ( 192 названий, из них 75 на иностранном языке). Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, включает 5 таблиц и 25 рисунков. Общий объем диссертации - 132 стр.
