Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
НОВИЦКАЯ Валентина Петровна
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАБОЛИЗМА ЛИМФОЦИТОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ ЖИТЕЛЕЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА И СИБИРИ
03.02.08 - экология (биология)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учной степени доктора биологических наук
Красноярск 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера Сибирского отделения РАМН, г.Красноярск Научный консультант доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН, заслуженный деятель науки РФ Манчук Валерий Тимофеевич
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Лесовская Марина Игоревна доктор биологических наук, профессор Петричук Светлана Валентиновна доктор биологических наук, профессор Медведев Леонид Нестерович Ведущая организация ФГБУ Восточно-Сибирский научный центр экологии человека СО РАМН
Защита состоится "18" мая 2012г в 9.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.037.04 при ФГБОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет" по адресу: 660049 г. Красноярск, пр. Мира, 90.
Тел/факс: 8(391) 227-36-09, e-mail: dissovet@kgau.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"
Автореферат разослан " " 2012г.
Учный секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор Г.А. Демиденко
Актуальность проблемы. Сохранение и развитие здоровья новых поколений, проживающих в экстремальных экологических регионах, важнейшая социально-экономическая проблема. Специфика экологии регионов Севера существенно влияет на состояние здоровья и течение болезней. Влияние этих факторов на организм небезразлично для поддержания гомеостаза и метаболической реализации физиологических процессов в онтогенезе человека.
У населения, мигрировавшего в северные регионы, состояние здоровья тесно связано с процессами адаптации к новым условиям. Коренное население адаптировано к местным условиям, но в связи с резким изменением традиционного уклада жизни и антропогенными воздействиями все его системы также находятся в напряженном состоянии (Казначеев В.П., 1989; Шищенко В.П., 2001).
Многие функциональные системы ребенка зависят от состояния здоровья и адаптированности матери. Процессы адаптации беременной женщины к экстремальным условиям среды осуществляются взаимозависимо, вместе с плодом. Не только антенатальный период развития, но и период новорожденности (Манчук В.Т., 1989; Бойко Е.Р., 2005) отражают особенности воздействия среды на мать и формируют реакции адаптации новорожденного ребенка и детей последующих возрастных периодов. Исследований, сопоставляющих период раннего и позднего онтогенеза в экологических условиях Севера и Сибири, нет.
Экстремальность среды обитания и антропогенный прессинг угнетают иммунобиологическую реактивность организма, приводя к широкому распространению экологически обусловленных заболеваний среди населения.
В обеспечении адаптационных реакций важнейшая роль принадлежит иммунной системе. Для оценки состояния этой системы исследуют параметры ферментного метаболизма лимфоцитов, которые являются информативным тестом воздействия климатических, гелиофизических (Петричук С.В. и др., 1992), антропогенных факторов среды (Булыгин Г.В., 1992) и отражением обменных процессов всего организма (Нарциссов Р.П.,1989).
Проблема оценки индивидуального развития в условиях Севера и Сибири особенно важна в период роста и развития, когда происходит сложное взаимодействие морфогенеза, становления функций и адаптационного процесса.
Выявление метаболических механизмов нарушений иммунореактивности создат возможность для разработки методов профилактики и прогноза состояния здоровья ребнка в различных экологических условиях.
Вс это определяет актуальность исследования формирования метаболизма лимфоцитов в онтогенезе жителей Севера и Сибири.
Цель исследования установить закономерности формирования метаболизма лимфоцитов крови в онтогенезе новорожденных, детей и взрослых последующих возрастных периодов коренного и пришлого населения Севера и Сибири, определить критические этапы онтогенеза в разных экологических условиях и выявить модификации метаболизма лимфоцитов при различных воздействиях.
Задачи исследования:
1. Провести сравнение формирования метаболизма лимфоцитов у беременных женщин и детей периода новорожденности (1,3,5 суток жизни) пришлого и коренного населения в разных экологических регионах Севера.
2. Оценить особенности сезонных перестроек метаболизма лимфоцитов у беременных женщин и детей периода новорожденности (1,3,5 суток жизни) пришлого и коренного населения в разных экологических регионах Севера.
3. Выявить степень влияния длительности жизни матери в разных регионах Севера на формирование метаболизма лимфоцитов крови у беременных женщин и детей периода новорожденности (1, 3, 5 сутки жизни).
4. Изучить особенности формирования метаболизма лимфоцитов крови в онтогенезе детей старших возрастных групп (3, 5, 7, 10 и 15 лет) и взрослых, проживающих в экологических регионах Крайнего Севера и Сибири.
5. Определить модификации метаболизма лимфоцитов: при долговременной витаминизации детей Сибири и Севера; при спортивных занятиях; при занятиях детей в режиме динамических поз; при солнечном затмении.
Научная новизна. Впервые показана зависимость формирования метаболизма лимфоцитов у беременных женщин и новорожденных детей пришлого и коренного населения от разных экологических условий Севера. Установлены различия по уровню активности дегидрогеназ энергетического и пластического обмена, КФ и ЩФ, энзиматической структуры популяции, взаимозависимости ферментных систем и их значимости в метаболизме лимфоцитов по регионам.
Впервые обнаружено измененение нормальной гетерохронии раннего онтогенеза новорожденных в двух регионах Севера (г. Норильск и г. Якутск) по уровню активности ферментных систем лимфоцитов, энзиматической структуры популяции, корреляционных взаимосвязей, показателей клеточных элементов крови и показателей массы тела. Выявлена зависимость этих параметров от региона, этнической принадлежности матери и ребнка, сезона года и длительности жизни матери на Севере до родов.
Впервые выявлены экологические варианты долговременной адаптации у беременных женщин и детей периода новорожденности на основе исследования метаболизма лимфоцитов крови.
Впервые в динамике онтогенеза новорожденных г. Норильска и г. Якутска, долган Таймыра и эвенков Эвенкии, а также жителей г Красноярска выявлены этапы с низкой активностью дегидрогеназ энергетического и пластического обмена, сниженным метаболическим разнообразием по активности СДГ и высоким уровнем катаболических процессов по активности КФ в лимфоцитах.
В онтогенезе детей БАМа (г. Тында) и г. Дивногорска выявлены возрастные этапы с высокой активностью СДГ всей популяции клеток. Как низкий уровень энергообеспечения лимфоцитов, так и чрезмерная его активация являются факторами риска для снижения функциональной активности клеток иммунной системы и возникновения иммунодефицитных состояний.
Впервые на основе разработанных методов исследована в онтогенезе активность МАО в лимфоцитах жителей Севера и Сибири и содержание моноаминов в лимфоцитах жителей Эвенкии, г. Красноярска и г. Дивногорска.
Впервые проведена оценка эффективности долговременной витаминизации детей по содержанию моноаминов в лимфоцитах крови по регионам Сибири и Севера. Впервые показана оптимизация ферментного статуса лимфоцитов у детей Сибири при занятиях по новой школьной технологии (за конторками).
Впервые изучено влияние солнечного затмения на активность ферментов в лимфоцитах беременных женщин, новорожденных детей и мужчин.
Практическая и теоретическая значимость работы. Результаты исследований метаболизма лимфоцитов в онтогенезе жителей Севера и Сибири могут служить нормативами при профилактических осмотрах населения. При этом цитохимические показатели лимфоцитов и энзиматической структуры популяции могут быть использованы в качестве дополнительных критериев.
Эти показатели могут использоваться и в патологии при определении тяжести, прогноза течения и исхода заболевания, оценке проводимой терапии.
Полученные данные имеют и теоретическое значение, так как могут способствовать более глубокому пониманию механизмов взаимоотношений в системе мать-плод-новорожденный и в оценке соотношения динамики раннего и позднего онтогенеза в разных экологических условиях.
Исследование метаболических механизмов долговременной адаптации матери и влияния е на онтогенез ребнка в разных условиях Севера весьма актуально в настоящее время, поскольку в структуре общей заболеваемости населения преобладают хронические болезни, патофизиологической основой которых служат механизмы долговременной адаптации.
Результаты исследований позволяют оценить особенности формирования энзиматического статуса лимфоцитов в раннем и позднем онтогенезе жителей Севера и Сибири, определить критические периоды онтогенеза по изменению активности ферментов в лимфоцитах, что позволит не только охарактеризовать метаболические механизмы нарушения иммунореактивности, но и может быть основой донозологической диагностики состояния здоровья детского населения в экстремальных экологических регионах.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Формирование метаболизма лимфоцитов у беременных женщин и детей периода новорожденности пришлого и коренного населения Севера определяется экологическими условиями региона проживания.
2. Метаболизм лимфоцитов беременных женщин и новорожденных детей зависит от сезона года и длительности жизни матери в экстремальных экологических условиях разных регионов Севера.
3. Формирование метаболизма лимфоцитов крови в онтогенезе детей старших возрастных групп (от 3 до 15 лет) и взрослых в разных условиях Крайнего Севера и Сибири имеет экологическую обусловленность.
4. Различные воздействия по модификации метаболизма лимфоцитов: долговременная витаминизация детей Сибири и Севера, спортивные занятия детей и взрослых, занятия младших школьников в режиме динамических поз и воздействие солнечного затмения на беременных, новорожденных и мужчин приводят либо к оптимизации ферментного статуса клеток крови, либо к его нарушению.
Апробация работы. Основные материалы работы были представлены на:
V Всесоюзном симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва, 1988); IX International Congress on circumpolar Health (Reykjavik, 1993);
VII Всероссийском симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва, 1994); II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995); X International Congress on Circumpolar Health (Anchorage Alaska, 1996); итоговых научных конференциях НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН (Красноярск, 1995, 1996, 1999, 2001, 2005, 2007, 2009, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 67 работ, в том числе 13 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 в материалах международных конгрессов и 2 авторских свидетельства на изобретения.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 324 страницах машинописного текста (исключая список литературы) и состоит из введения, 5 глав, заключения, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 470 литературных источников, в том числе 66 иностранных.
Работа иллюстрирована 59 таблицами и 21 рисунком.
ичный вклад автора. Автор участвовала в 15 экспедициях в различные по своим экологическим условиям регионы Севера и Сибири для сбора первичного материала; проводила формирование групп обследованных лиц; осуществляла забор крови и проведение всех методов. Выполняла работы по формированию баз данных и их обработке, анализу и интерпретации результатов.
Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность за консультативную, практическую и организационную помощь в работе над диссертацией научному консультанту член-корр. РАМН В.Т. Манчуку и д.м.н. профессору Л.Б. Захаровой.
СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Введение Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены научная новизна, практическая ценность работы, основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.
Глава 1. Экологическая обусловленность формирования в онтогенезе адаптивных реакций организма (обзор литературы) В первой главе представлен обзор литературы по разделам: 1.1. Адаптивные реакции человека в различных экологических условиях; 1.2. Адаптивные реакции человека в условиях Севера; 1.3. Взаимоотношения в системе матьплод и онтогенез потомства в различных экологических условиях; 1.4. Структурно-метаболические параметры иммунной системы в онтогенезе жителей различных экологических регионов.
Глава 2. Объекты и методы исследования Во второй главе дана экологическая характеристика регионов, в которых проводились исследования. Автор лично участвовал в 15 научных экспедициях в районы Крайнего Севера и Сибири: 6 г. Норильск; 1 Таймыр (п. Новорыбная); 1 Эвенкия (п. Полигус и п. Суринда); 3 Республика Саха (г.
Якутск); 2 Центральный участок БАМа (г. Тында); 2 г. Дивногорск; г. Красноярск. Все населнные пункты, в которые выезжали экспедиции, отличались друг от друга экологическими условиями, но большинство районов можно отнести к зонам повышенной трудности для жизнедеятельности человека.
Объект исследования. В работу включены результаты обследования здоровых новорожденных детей 1-,3-,5-х суток жизни и беременных женщин 1го периода родов, а также детей от 3 до 15 лет коренного и пришлого населения Севера и Сибири, и в ряде случаев здоровых взрослых. Распределение количества материала и методов исследования представлено в таблице 1.
Таблица Количественная характеристика объектов и методов исследования Количество Количество проведнных Возрастные группы обследован- Методы исследований исследований ных лиц 1. Новорожденные (сутки 1. Цитохимические жизни) СДГ 11 1-е 153 11 -ГФДГ 3-е 115 10 МАО 5-е 106 10 ЛДГ 7 Н-ЛДГ 2. Дети старшего возраста НАДФН2-Д 4 3 года 43 КФл 10 10 5 лет 70 КФн 3 7 лет 69 ЩФн 10 лет 240 2. Биолюминисцентные 1 15-16 лет 110 Г-6-ФДГ 1 17-19 лет 11 Г-3 -ФДГ ЛДГ 1 ЛДГ обр. 13. Взрослые МДГ 1 20-29 лет 101 МДГ обр. 1 30-39 лет 40-49 лет 24 3. Показатели состава крови 12 50-59 лет 4. Спектр липидов 4. Беременные (20-30 лет) 147 а) лимфоцитов (общие и нейтральные) 2 б) сыворотки (общие, нейтральные, ЛПВП, ЛПНП, ЛПОНП) 5 5. Регуляторные вещества а) лимфоцитов Дети 917 КА 4 Серотонин 4 б) сыворотки Взрослые 329 Т3 1 Т4 1 Кортизол 1 6.Иммуноглобулины А, М, G 4 7. Лактат, пируват 8. Показатели сердечно- сосудистой системы 3 Всего обследовано: 1246 Всего исследований: 130 Всего клеток, взятых на анализ структуры попу- 660 ляции по СДГ Выборка осуществлялась случайным методом в родильных домах гг. Норильска и Якутска, в дошкольных учреждениях, школах и школах-интернатах городов и поселков Севера и Сибири. Оценку состояния здоровья обследуемых осуществляли врачи комплексных экспедиций, а также врачи акушерыгинекологи и педиатры родильных домов, за что автор всем выражает глубокую благодарность. Обследование детей и взрослых проводили по согласованию с администрацией родильных домов, детских садов, школ и с родителями.
Обследование беременных женщин и новорожденных детей проводили в двух регионах Севера (г. Норильск, г. Якутск) по сезонам года, по этнической принадлежности и в зависимости от длительности проживания матери до родов на Севере. В этом случае новорожденные дети и их матери были распределены на 4 группы, с учтом стадии адаптации матери к условиям Севера (Орехов К.В., 1977): до 3 лет; от 3 до 10 лет; свыше 10 лет и родившиеся на Севере.
Заполнялись анкета по опросам женщин и сведения из историй родов и карт развития новорожденного. Обязательным условием было отсутствие осложнений в акушерском анамнезе у матерей и в состоянии новорожденных детей. Учитывалось также, что характер и место работы матери до беременности и во время е не были связаны с влиянием вредно действующих факторов. Дети всех групп родились в срок от здоровых матерей. Оценка детей по шкале Апгар была 9-10 баллов. У новорожденных в последующие дни после рождения проводилась регистрация физиологических параметров развития.
С целью изучения энзиматической активности лимфоцитов крови в более поздние периоды онтогенеза обследовали детей в возрасте: 3, 5, 7, 10, 15 лет и взрослых. При отборе детей и взрослых учитывались анамнестические данные и результаты клинического обследования (врачами экспедиций). Все обследованные дети были практически здоровы, не имели в анамнезе хронических заболеваний и родовых травм, не болели в течение 2-3 месяцев, предшествующих осмотру и забору крови, и не получали в этот период профилактических прививок. Непосредственно после медицинского осмотра у детей и взрослых производился забор крови рано утром натощак.
Методы исследования: количественный цитохимический метод определения активности дегидрогеназ по Р.П. Нарциссову (1969). Постановка методик цитохимического анализа проводилась в НИИ педиатрии РАМН (г.Москва) под руководством проф. Р.П. Нарциссова. В мазках крови определяли активность ферментов в лимфоцитах - СДГ, -ГФДГм, ЛДГ, Н-ЛДГ, НАДФ-Н2-Д, активность КФ и ЩФ по Goldberg, Barka (1962), МАО в собственной модификации В.П.Кондратьевой (В.П.Новицкой), Б.Е. Эренбурга (1981); гематологический метод определения общего количества лейкоцитов и состава клеточных элементов периферической крови (лейкоцитарная формула) по унифицированным методикам; биолюминесцентный метод определения НАД и НАДФ Н зависимых дегидрогеназ в выделенных лимфоцитах по А.А. Савченко, Л.Н.
Сунцовой (1989); метод тонкослойной хроматографии выявления нейтральных липидов в выделенных лимфоцитах и сыворотке по В.Н. Ростовцеву, Г.Е.
Резнику (1982); метод выявления липопротеидов сыворотки крови электрофорезом в полиакридном геле по Е.Я. Маграчвой (1973) (совместно с Т.Д.
Меньшовой); люминесцентно-гистохимический метод определения в лимфоцитах содержания катехоламинов и серотонина по методу Yokoo H. (1982) в собственной модификации В.П. Новицкой (2000); радиоиммунологический метод определения в сыворотке крови содержания тиреоидных гормонов и кортизола по тест-наборам (совместно с д.м.н. С.А. Догадиным); метод определения содержания иммуноглобулинов в сыворотке крови по Манчини (1965); метод определения показателей массы тела новорожденных по Бадюк Е.Е., Никитиной И.И. (1971). статистическую обработку результатов проводили по программе StateBase. Анализ структуры популяции клеток по активности СДГ проводили, рассчитывая коэффициенты вариации (V), асимметрии (А) и эксцесса (Е). Используя эти параметры, совокупность лимфоцитов разделяли по методу Урбаха В.Ю. (1964) на две субпопуляции с высокой и низкой активностью СДГ. Оценку достоверности различий групп определяли по t-критерию Стьюдента и Вилкоксона (Урбах В.Ю., 1964).
Для исследования взаимосвязей показателей вычисляли коэффициент корреляции, средний коэффициент корреляции и корреляционный граф (сумма достоверных коэффициентов корреляции). В работе учитывали только достоверные коэффициенты корреляции (р<0,05). Значимость исследуемых показателей в метаболической системе лимфоцитов изучали с помощью факторного анализа - метода главных компонент (Дубров А.М., 1978).
Методологической особенностью данной работы явился системноэкологический подход к исследованию формирования метаболизма лимфоцитов в онтогенезе жителей Севера и Сибири.
Глава 3. Метаболизм лимфоцитов матери и детей периода новорожденности в разных экологических условиях Крайнего Севера 3.1. Метаболизм лимфоцитов матери и детей периода новорожденности пришлого и коренного населения г. Норильска и г. Якутска Анализ метаболизма лимфоцитов беременных женщин пришлого населения Севера позволил установить, что у женщин пришлого населения г. Норильска и у женщин пришлого и коренного населения (якуты) г. Якутска уровни активности ферментов лимфоцитов (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ) были ниже, чем у женщин, проживающих в средней климатической зоне, причм у женщин г. Норильска показатели СДГ были самыми низкими (табл.2).
У беременных г. Норильска снабжение энергией клеточных функций осуществляется преимущественно за счт гликолиза и менее активно путм окислительного фосфорилирования, поскольку только 4% клеток имели мощный аппарат аэробного окисления (по СДГ). Низкий уровень СДГ/ -ГФДГ отражает тканевую гипоксию, при которой высока вероятность развития иммунного конфликта. Уровень пластических процессов (по НАДФН2-Д) также ниже, а катаболических реакций выше (по КФ) относительно женщин г. Якутска.
В г. Якутске у беременных пришлого и коренного населения, несмотря на низкий уровень дегидрогеназ, метаболизм лимфоцитов достаточно сбалансирован активен цикл Кребса (СДГ), гликолиз и пентозный путь, а 10% клеток у женщин пришлого населения и 4% клеток у женщин коренного населения имели высокую активность аэробного окисления (по СДГ). Корреляционный, факторный анализ и энзиматическая структура популяции клеток также подтверждали более высокое функциональное напряжение клеток иммунной системы у беременных г. Норильска, чем г. Якутска.
У беременных женщин пришлого населения г. Якутска интенсивность путей метаболизма в лимфоцитах выше, чем у коренного. Различия также выявлены по взаимосвязям ферментов, значимости метаболических путей, параметрам структуры популяции и уровню СДГ в субпопуляциях лимфоцитов.
Таблица Показатели активности ферментов лимфоцитов у матери и новорожденных детей пришлого и коренного населения двух регионов Севера (М м) Р Возраст ребенка, сутки Показатель Мать Регион 1 3 гр./кл. n=39 n=39 n=27 n= СДГ 3,51 0,52*** 7 1,08 * 6,67 1,48 7,46 1,68 * г.Норильск, -ГФДГ 2,8 0,7 1,89 0,29 2,09 0,51 1,27 0,19* пришлое ЛДГ 7,27 1,76 7,47 1,26 7,44 1,65 7,47 1,население Н-ЛДГ 4,17 1,19 3,44 0,56 3,16 0,47 3,86 1, НАДФН2-Д 3,27 0,37*** 3,18 0,59*** 4,15 1,33 3,09 0,79* МАО 2,01 0,13 2,31 0,18 1,69 0,16*** 2,43 0, КФ, ед.Kaplow 190,79 0,39 120,76 4,64 137,22 5,36 134,55 6, гр./кл. n=47 n=42 n=38 n= СДГ 8,45 0,82 9,81 0,97 8,24 0,82 11,06 г.Якутск, -ГФДГ 2,25 0,3 2,27 0,21 2,97 0,51 1,89 0,пришлое ЛДГ 7,36 0,48 7,54 0,63 8,07 0,67 7,28 0,население Н-ЛДГ 3,1 0,31 3,32 0,32 3,02 0,32 3,2 0, НАДФН2-Д 5,85 0,48 5,8 0,53 6,28 0,64 5,35 0, МАО 2,36 0,16 2,41 0,14 2,57 0,14 2,79 0, КФ, ед.Kaplow 194,36 5,6 138,28 5,1 135,54 4,97 150,74 5, гр./кл. n=20 n=20 n=19 n= СДГ 7,77 1,36 9,9 1,34 7,43 1,3 9,76 1,г.Якутск, -ГФДГ 1,41 0,16 * 1,65 0,17 * 2,25 0,57 2,06 0,коренное ЛДГ 6,46 0,76 8 0,93 7,72 0,85 6,95 0,Население Н-ЛДГ 3,17 0,32 3,41 0,43 3,11 0,46 3,28 0,(якуты) НАДФН2-Д 6,23 0,9 4,52 0,61 4,82 0,87 5,49 0, МАО 2,41 0,19 2,69 0,26 2,62 0,25 2,48 0, КФ, ед.Kaplow 189,94 8,05 151,1 9,23 137,8 10,89 141,07 8,Примечание: достоверность различий с пришлым населением г.Якутска * р<0,05;
** р<0,01; *** р<0,001.
Сравнение метаболизма лимфоцитов беременных и новорожденных пришлого и коренного населения Севера показало как по средним величинам, так и в субпопуляциях лимфоцитов более высокую активность СДГ у детей пришлого населения г. Норильска, чем у матери. Однако в г. Якутске у детей всех этнических групп нет различий по среднему уровню СДГ, но в субпопуляции низкоактивных клеток уровень СДГ у детей выше, чем у матери, а в субпопуляции высокоактивных клеток ниже, чем у матери. В обоих регионах уровень катаболических реакций (по КФ) у детей ниже, чем у матери. Причину различий в активности метаболических путей и популяций лимфоцитов матери и новорожденных, вероятно, следует искать в особенностях нейрогуморальной регуляции системы мать-плод в условиях Крайнего Севера, отмечаемых многими исследователями (Казначеев В.П., 1980; Шварва Н.В., 1984; Пирогов А.Б., 1993).
Особенности нервно-гормонального, метаболического статуса матери в условиях Севера определяют формирование метаболизма лимфоцитов новорожденных пришлого и коренного населения г. Норильска и г. Якутска в первые дни жизни (табл.2). В г. Норильске в лимфоцитах ребнка, так же как и у матери, уровень окислительно-восстановительных ферментов (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ) значительно ниже, чем у детей средних широт. Несмотря на низкий уровень дегидрогеназ в лимфоцитах, определяется баланс митохондриальных и гликолитических путей окисления при низкой активности пути биологического синтеза (по НАДФН2-Д) у детей г. Норильска и достаточной активности этого пути у детей г. Якутска. У всех детей на Севере определяется высокий уровень катаболических реакций (по КФ).
В обоих северных регионах низкая активность -ГФДГ в лимфоцитах детей свидетельствует о блокаде -ГФДГ шунта и повреждении челночного механизма транспорта электронов. Ослабление активности -ГФДГ шунта вызывает более мощное снабжение субстратами других путей метаболизма. В клетках, по-видимому, создаются условия анаэробиоза, при которых такие челночные механизмы не действуют.
У новорожденных двух регионов уровень активности ферментов энергетического (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ) и катаболического (КФ) обмена не изменяется по суткам жизни. Такой вариант динамики соответствует и низким темпам падения и восстановления массы тела у детей Севера относительно показателей детей средних широт. В динамике субпопуляций лимфоцитов с высокой и низкой активностью СДГ обнаружена гетерохрония, зависящая от региона и этнической принадлежности ребнка. По данным Е.И.Прахина (1984), дети с асинхронным развитием имеют сниженные функциональные показатели многих систем организма.
Адаптация новорожденного ребнка к комплексу экологических условий Севера получает сво отражение и в системе клеточных элементов крови. У детей пришлого населения г. Норильска в лейкоформуле отмечается сдвиг влево, моноцитопения, а у детей пришлого населения г. Якутска - более ранний перекрест кривой лимфоцитов и нейтрофилов на 3-и сутки жизни.
При снижении темпов и уровня активности большинства метаболических путей у детей на Севере компенсаторно включаются дополнительные механизмы, направленные на повышение наджности биологической системы. У новорожденных пришлого населения г. Норильска определяется наибольшее количество корреляционных связей между ферментами и наименьшее количество главных компонент. У детей пришлого населения г. Якутска количество связей и главных компонент к 5-м суткам снижается, а у детей коренного населения возрастает, что, вероятно, обусловлено определнным уровнем нейроэндокринной регуляции. Повышение количества связей и снижение количества главных компонент свидетельствуют о функциональном напряжении клеток иммунной системы в условиях высоких широт.
Признаки напряжения при адаптации ребнка отражает и реакция повышенной активации, показатель которой (уровень Л/С) выше у детей г. Якутска, чем у детей г. Норильска, что обычно сопровождается усилением функции эндокринных желз.
3.2. Сезонная динамика метаболизма лимфоцитов у беременных женщин и детей периода новорожденности в разных регионах Севера Процесс адаптации системы мать-плод-новорожденный к условиям Севера осуществляется на фоне смены сезонов года. На Таймыре сезоны отличает контрастная фотопериодичность (полярная ночь, полярный день). Зимой у беременных г.Норильска в большинстве лимфоцитов отмечается низкий уровень аэробных реакций (по СДГ) и только у 4% клеток определяется интенсивный аэробный обмен. В такой ситуации в клетках компенсаторно повышается роль аэробного гликолиза (Н-ЛДГ), что обычно наблюдается при кислородном голодании отдельных органов или всего организма. В этот сезон ниже и уровень пластического обмена (по НАДФН2-Д). Данные корреляционного, факторного анализа, показатели структуры популяции и соотношение лейкоцитов в крови также отражают напряжнность функционирования иммунной системы у женщин пришлого населения г. Норильска зимой.
Весной у беременных пришлого населения г. Норильска в лимфоцитах доминирует анаэробный гликолиз, но у 4% клеток активно аэробное окисление (по СДГ). Тесная координация метаболизма в период полярной ночи, весной снижается и возрастает летом снова.
В полярный день в клетках иммунной системы беременных пришлого населения г. Норильска преобладает гликолиз (ЛДГ) и пентозный цикл, но снижена активность цикла Кребса (СДГ). Полноценный иммунный ответ могут обеспечить только 10% клеток с активным аэробным окислением. Такая метаболическая структура в большинстве клеток по Л. Лабори (1970) отражает метаболизм физиологического утомления. Летом у беременных пришлого населения г. Норильска в лейкоформуле отмечается сдвиг влево, низкий уровень моноцитов и высокий ЛИИ. Весной резистентность организма беременных к экологии Севера (по индексу Л/С) определяется в границах реакции тренировки, а летом повышенной активации.
В г. Якутске у беременных женщин пришлого и коренного населения зимой и весной метаболизм лимфоцитов характеризуется сбалансированным соотношением ферментов цикла Кребса, гликолиза и биологического синтеза.
Зимой отмечается возбуждение энергетического обмена и в крови увеличено количество лимфоцитов с высокой активностью СДГ. У женщин пришлого населения в клетках выявляется баланс анаэробного и аэробного гликолиза, а у женщин коренного населения выше доля аэробного гликолиза.
Весной у женщин г. Якутска снижение уровня СДГ и -ГФДГ, объма высокоактивных лимфоцитов (по СДГ) и активация гликолиза (ЛДГ) указывают на тканевую гипоксию. В этот сезон года по низкому уровню дегидрогеназ и высокому КФ в лимфоцитах матери можно диагностировать хроническую гипоксию плода. Данные корреляционного и факторного анализа также свидетельствуют о функциональном напряжении клеток иммунной системы беременных женщин г. Якутска весной.
Зимой у беременных пришлого и коренного населения г. Якутска в лейкоформуле сдвиг влево, выше уровень ЛИИ, моноцитопения, эозинопения, которую отмечают и другие исследователи (Чрная Л.А., 1989), но у женщин коренного населения содержание лимфоцитов выше зимой, чем весной.
Сезонные особенности морфофизиологических параметров матери отражаются и на различных системах плода и новорожденного ребнка.
Сезон полярной ночи изменяет гетерохронию формирования ферментного статуса у детей пришлого населения г. Норильска. Низкий уровень СДГ в большинстве клеток становится ещ ниже к 5-му дню, в субпопуляции высокоактивных клеток колеблется по суткам жизни, а у детей средних широт повышается. Уровень -ГФДГ на 1-е сутки жизни ниже зимой, чем летом и снижается к 5-му дню. Показатель ЛДГ колеблется по суткам жизни ребнка, превышая СДГ на 60-85%, а активность Н-ЛДГ неизменна по суткам жизни. Уровень и динамика метаболических показателей, данные корреляционного и факторного анализа подтверждают функциональное напряжение клеток иммунной системы ребнка при рождении зимой в г. Норильске.
Весной у новорожденных пришлого населения г. Норильска в лимфоцитах преобладает аэробное окисление и снижен уровень гликолиза. В динамике субпопуляций высокоактивных и низкоактивных клеток (по СДГ) выявляется гетерохрония. В этот сезон активность СДГ, ЛДГ, МАО повышается к 5-му дню жизни ребнка, а -ГФДГ, Н-ЛДГ снижается.
В период полярного дня на 1-е и 3-и сутки жизни детей пришлого населения г. Норильска метаболическая система лимфоцитов характеризуется сбалансированным соотношением путей метаболизма, а на 5-е сутки повышается активность ЛДГ, но снижается -ГФДГ, НАДФН2-Д и СДГ во всех субпопуляциях. В эти сутки жизни снижение кислородного обеспечения в клетках отражает и уровень МАО, который ниже, чем зимой и весной. Высокая взаимозависимость путей метаболизма на 3-и сутки жизни и снижение количества главных компонент на 3-и и 5-е сутки свидетельствуют о напряжении в функционировании метаболических систем летом.
Зимой и летом у детей пришлого населения г. Норильска на 3-и сутки происходит перекрест кривой лимфоцитов и нейтрофилов. Состояние ребнка (по индексу Л/С) определяется в границах реакции повышенной активации, близкой к стрессу. Эта реакция свидетельствует о нарушении гармоничности в функционировании эндокринных желз.
В весенний период года в формуле крови новорожднных г.Норильска отмечается сдвиг влево, моноцитопения, а показатели Л/С находятся в зоне реакции активации. Низкий уровень энергообмена в большинстве клеток и высокий КФ у детей г. Норильска отражаются и на показателях динамики массы тела. Весной у новорожденных фаза потери массы тела самая продолжительная.
Темп восстановления массы тела снижен во все сезоны, но самая медленная прибавка массы тела наблюдалась летом.
В г. Якутске весной у детей в лимфоцитах активность ферментов энергетического обмена ниже, чем зимой. У детей пришлого населения уровень КФ выше зимой, чем весной, а у детей коренного населения высок в оба сезона года. Зимой и весной все метаболические показатели сохраняются каждый на свом уровне без реактивных сдвигов по суткам жизни, но у детей пришлого населения зимой активность -ГФДГ снижается к 5-му дню жизни.
Зимой у детей пришлого населения г. Якутска уровень СДГ в субпопуляциях с высокой и низкой активностью снижается на 5-е сутки, а у детей коренного населения обе субпопуляции колеблется по суткам жизни. Весной у детей пришлого населения обе субпопуляции не изменяются по суткам жизни, а у детей народностей Севера синхронно изменяются по суткам жизни.
Тесная корреляционная взаимозависимость ферментов энергетического обмена у новорожденных пришлого населения г. Якутска выявляется зимой и весной, а у детей коренного населения только зимой. Весной у детей пришлого населения снижено количество главных компонент, а у детей коренного населения на 5-е сутки жизни доминирует одна компонента - СДГ. Возможно, именно эта разобщнность в регуляции у детей коренного населения Севера способствует их устойчивой адаптации в весенний период года.
Сезонные особенности динамики морфофункциональных показателей у детей Севера можно рассматривать как напряжение реакций адаптации на воздействие экологии этих регионов.
3.3. Особенности метаболизма лимфоцитов крови у беременных женщин и новорожденных детей в зависимости от длительности проживания матери в разных регионах Севера Проведенные исследования показали, что уровень морфофункциональных показателей беременных женщин и новорожденных детей пришлого населения г. Норильска и г. Якутска в зависимости от фазы адаптации матери к экологии этих регионов оказался неоднозначным.
Исходя из полученных данных, в г. Норильске у женщин, живущих на Севере свыше 10 лет, активность ферментов энергетического обмена (СДГ, -ГФДГ) была в 2 раза выше (р<0,001), чем в других группах. Долговременная адаптация изменяла показатели структуры популяции лимфоцитов у беременных. С ростом "северного стажа" (свыше 10 лет и с рождения) активность СДГ в субпопуляциях клеток снижалась и достигала уровня активности фермента у аборигенов Севера. У женщин, родившихся на Севере, низкая активность СДГ в обоих субпопуляциях лимфоцитов свидетельствует о снижении метаболического разнообразия и уровня митохондриального окисления, при котором невозможен полноценный иммунный ответ.
У женщин, проживших на Севере от 3 до 10 лет, метаболические процессы хотя и протекают с минимальной активностью, но сбалансированность основного (СДГ) и резервного (-ГФДГ) путей энергообеспечения сохраняется. У женщин, живущих на Таймыре менее 3 лет и с рождения, уровень ЛДГ в 2 раза выше СДГ (р<0,001), а активность Н-ЛДГ выше, чем в других группах.
Иные особенности метаболизма лимфоцитов выявляются в процессе долговременной адаптации женщин пришлого населения г. Якутска. У женщин с "северным стажем" от 3 до 10 лет определяется самый низкий уровень -ГФДГ.
Снижение активности -ГФДГ коррелирует с угнетением синтеза антител этими клетками, что может явиться показателем сниженной иммунологической резистентности организма.
С увеличением жизни в условиях Якутии в лимфоцитах женщин снижалась активность ЛДГ и Н-ЛДГ. У женщин, проживших на Севере до 3 лет, от до 10 лет и свыше 10 лет, одинаково активны цикл Кребса (СДГ) и гликолиз (ЛДГ), а у родившихся доминирует цикл Кребса. Уровень НАДФН2-Д наиболее высок у женщин, проживших свыше 10 лет, а в остальных группах уровень фермента не отличается от показателя аборигенов Севера.
По данным корреляционного и факторного анализа наиболее высокое функциональное напряжение иммунной системы отмечается у беременных пришлого населения г. Норильска с северным стажем от 3 до 10 лет и свыше 10 лет, а в г. Якутске - с северным стажем менее 3 лет и свыше 10 лет.
Разнообразие метаболических систем на каждом этапе долговременной адаптации женщин обеспечивается сложными перестройками всей нейроэндокринной системы. В период 3-10 лет жизни женщин пришлого населения в условиях Севера активируется синтез гормонов катаболического действия (Шварва Н.В., 1984), которые обеспечивают высокие энергетические траты. Уровень энергетического и пластического обмена, у их новорожденных детей выше, чем у матери, как и у детей средних широт.
С увеличением длительности проживания женщин на Севере (свыше лет) в организме повышается продукция гормонов с выраженными анаболическими эффектами (Шварва Н.В., 1984; Пирогов А.Б., 1993), а у их детей, родившихся в г. Норильске и в г. Якутске, в лимфоцитах снижается интенсивность пластических реакций (НАДФН2-Д). Наряду с этим у новорожденных этих женщин ниже, чем у матери, активность -ГФДГ.
У ребнка с первого дня жизни, в зависимости от "северного стажа" матери, выявляются особенности морфофункциональных характеристик организма.
В лимфоцитах детей, матери которых прожили на Таймыре менее 3 лет, процессы окисления в митохондриях и цитозоле сбалансированы (активен цикл Кребса и гликолиз), но в 2 раза выше активность аэробного гликолиза (по НЛДГ), чем у детей зоны средних широт.
У новорожденных, матери которых имели больший "северный стаж" (от до 10 лет, свыше 10 лет и родились на Севере), в лимфоцитах более активен гликолиз и менее цикл Кребса. В то же время доля аэробного гликолиза почти в 3 раза выше, чем у детей средних широт. С увеличением "северного стажа" гликолиз в большей степени переключается на аэробный распад углеводов.
Уровень Н-ЛДГ повышался к 5-му дню жизни ребнка при северном стаже матери до 3 лет и от 3 до 10 лет, и снижался с его увеличением (свыше 10 лет и с рождения).
Возрастная динамика активности НАДФН2-Д у детей, матери которых прожили на Севере менее 3 лет, носила колебательный характер с минимумом на 3-и сутки, а от 3 до 10 лет снижалась к 5-му дню. С ростом северного стажа матери активность фермента повышалась, как и у детей средних широт.
Уровень МАО в лимфоцитах детей, матери которых свыше 10 лет прожили на Севере, колеблется по суткам жизни. В других группах детей показатель стабилен по суткам жизни ребнка.
У детей, в зависимости от "северного стажа" матери, изменялись показатели структуры популяции и уровень динамики субпопуляций лимфоцитов с высокой и низкой активностью СДГ (рис.). Изменение скорости ферментных систем лимфоцитов у новорожденных пришлого населения г. Норильска отражает зависимость биоритмики показателей ребнка от длительности жизни матери на Севере.
Рис. Возрастная динамика активности СДГ двух субпопуляций лимфоцитов с низкой (М2) и высокой (М1) активностью фермента у новорожденных, по суткам жизни в зависимости от длительности жизни матери на Севере В г. Якутске определяются иные особенности динамики показателей у новорожденных пришлого населения в зависимости от длительности жизни матери на Севере. Уровень СДГ и -ГФДГ на 1-е сутки выше у детей, матери которых имели северный стаж до 3 лет и от 3 до 10 лет. У детей, матери которых прожили в Якутии менее 3 лет, показатель СДГ колеблется, снижаясь на 3и сутки. С увеличением северного стажа уровень СДГ стабильный первые суток жизни. По группам детей выявлены различия в структуре популяции и динамике субпопуляций с высокой и низкой активностью СДГ. У детей, матери которых прожили в Якутии от 3 до 10 лет, активность -ГФДГ и ЛДГ снижалась на 5-е сутки, в остальных группах активность не изменялась.
У детей, матери которых прожили на Севере свыше 10 лет, уровень НАДФН2-Д снижается на 5-е сутки, а в остальных группах не изменяется по суткам жизни. Замедление динамики активности фермента пластического обмена коррелирует со снижением темпов восстановления массы тела у новорожденных пришлого населения г. Якутска. Активность КФ также не изменялась в первые дни жизни ребнка, но у детей, матери которых прожили на Севере свыше 10 лет, уровень КФ ниже, чем в других группах.
Разная длительность воздействия факторов окружающей северной среды на мать формирует особенности спектра взаимосвязей между ферментами в период новорожденности. У детей пришлого населения г. Норильска, матери которых прожили на Севере менее 3 лет и от 3 до 10 лет, соподчиннность ферментов выше, а свыше 10 лет или родились там, количество корреляций меньше, но они очень тесные. В г. Якутске максимальное количество корреляций выявлено у детей, матери которых живут на Севере менее 3 лет, от 3 до 10 лет и с рождения, а минимальное - свыше 10 лет. Тесная сопряжнность ферментов в лимфоцитах детей отражает напряжнность функционирования иммунной системы, но в то же время зарегулированность обмена не дат возможности отвечать на воздействия, защищая ребнка от влияния внешней среды.
Количество главных компонента в лимфоцитах снижается у детей г. Норильска с увеличением северного стажа матери, а в г. Якутске в группах детей, матери которых менее 3 лет и свыше 10 лет прожили на Севере, что отражает напряжнность функционирования этой системы.
В каждом регионе у детей, в зависимости от длительности жизни матери на Севере, определяется своя направленность суточной динамики содержания базофилов, эозинофилов и моноцитов.
Варианты морфофункциональных параметров у беременных женщин и их динамика у детей периода новорожденности в условиях Севера совершенно иные, чем в средней полосе. Эти характеристики разные в каждом регионе, зависят от сезона года, от длительности жизни матери на Севере и служат доказательством повышенной экологической нагрузки на мать и новорожденного ребнка в экстремальных условиях высоких широт.
Глава 4. Возрастные особенности метаболизма лимфоцитов в онтогенезе жителей Крайнего Севера и Сибири Особенности морфофункциональных показателей новорожденных детей пришлого и коренного населения Севера проявляются и в последующие периоды онтогенеза. У коренных жителей Таймыра и Эвенкии в лимфоцитах выявлены низкие уровни активности митохондриальных (СДГ, -ГФДГ) и цитоплазматических дегидрогеназ (Г-3-ФДГц, ЛДГ, Н-ЛДГ, обр. ЛДГ) (табл.3) по сравнению с параметрами тех же возрастных групп в средних широтах.
На Таймыре у детей 3, 5 лет, подростков и взрослых долган активность (СДГ, -ГФДГ) в лимфоцитах и в субпопуляциях поддерживается на одном низком уровне. В лимфоцитах этих групп более активен гликолиз и менее продуктивен аэробный механизм образования энергии (СДГ). Кроме того, в эритроцитах долган подростков и взрослых найдено высокое содержание лактата.
Таблица Возрастные показатели активности ферментов в лимфоцитах крови детей коренного населения Севера (М м) Регион Показатель Возраст (годы) 3 5 7 10 гр./кл. n=8 n=11 n=7 n=8 n= СДГ 2,08 0,21 1,94 0,31 7,01 1,47 6,76 0,84 2,02 0,р1,2<0,01 р1,2<0,001 р3,4<0,0-ГФДГ 1,05 0,18 0,91 0,06 1,47 0,24 1,63 0,27 1,11 0,р2<0,01 р1,2<0,01 р4<0, ЛДГ 2,63 0,50 2,40 0,39 2,92 0,52 3,45 0,70 4,01 0,р1,2<0,р3<0, Таймыр МАО 2,9 0,58 3,41 0,49 1,83 0,45 1,17 0,15 1,87 0,(п.Новорыбная) р2<0,05 р1,2<0,01 р2<0,р1<0, в ед. Kaplow 139,75 12,5 138,4 5,22 134,9 5,88 152,25 7,3 161,23 5,КФл р2<0,1 р3<0,01 р2<0,р1,3<0, КФн 184,0 18,25 188,5 6,93 208,6 6,51 200,5 13,22 212,84 2,р1,2<0, ЩФн 63,14 5,47 52,36 7,54 63,71 15,4 46,75 10,82 43,07 6,р1<0, гр./кл. n=12 n=11 n=12 n=12 n= СДГ 2,07 0,21 3,19 0,47 3,17 0,68 3,90 0,45 3,46 0,р1<0,001 р1<0,-ГФДГ 1,03 0,14 1,26 0,17 1,27 0,17 1,51 0,14 1,33 0,р1<0,05 р1<0, ЛДГ 1,95 0,30 1,93 0,23 2,11 0,24 2,66 0,27 2,70 0,р1<0,1 р1,3<0,р2<0,05 р2<0, Н-ЛДГ 0,92 0,17 0,95 0,14 0,95 0,11 1,46 0,23 1,15 0,р1,2<0,р3<0,Эвенкия МАО 2,1 0,44 3,22 0,36 2,80 0,39 3,12 0,53 3,44 0,(п.Полигус, р1<0,1 р1<0,п.Суринда) в ед. Kaplow КФл 54,0 3,50 68,91 7,52 93,82 9,9 108,91 7,28 130,85 5,р1<0,05 р1<0,01 р1,3<0,001 р1,2<0,0р3<0,р4<0, КФн 78,0 6,81 86,54 13,4 157,8 13,9 148,9 13,2 146,85 7,р1,2<0,001 р1,2<0,001 р1,2<0,0 ЩФн 72,66 9,1 58,0 5,59 59,0 3,49 52,18 3,46 18,71 8,р1<0,05 р1,2,3<0,0Примечание: достоверность различий с предыдущим возрастным периодом: р1 по сравнению с детьми 3 лет; р2 по сравнению с детьми 5 лет и т.д.
У долган 7-10 лет уровень СДГ в 2-3 раза выше во всех субпопуляциях. В субпопуляции высокоактивных клеток уровень энзима совпадает с показателями детей средней полосы. У эвенков такая субпопуляция появляется в 5 лет и сохраняется на протяжении всего онтогенеза. Субпопуляции клеток с высоким уровнем митохондриального окисления наиболее значительно меняются при иммуногенезе, сопровождающемся синтезом антител, что подтверждают данные И.А.Новицкого (2001), выявившего у детей долган высокий уровень иммунного ответа только в возрасте 7-10 лет.
В Эвенкии с возрастом у детей происходит увеличение активности дегидрогеназ (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ), как и в зоне средних широт. Уровень ферментов наиболее высок у детей 10-15 лет и у взрослых 30-39 лет. Высокий уровень МДГ у эвенков 20-59 лет увеличивает энергетические возможности иммуноцитов. У детей эвенков 3, 5 лет метаболическая система лимфоцитов характеризуется сбалансированным соотношением активности ферментов цикла Кребса и гликолиза, а у детей 7,10,15 лет и взрослых в клетках доминирует митохондриальное окисление (СДГ).
Факторами, тормозящими СДГ и -ГФДГ в условиях Севера, повидимому, являются и продукты окисления МАО, которые накапливаются при сильных и длительных воздействиях и способны тормозить СДГ. Возрастная динамика активности МАО лимфоцитов детей долган носила колебательный характер с максимумом в 3, 5, 15 лет и минимумом в 7-10 лет. У детей эвенков активность МАО возрастала к 15 годам, а у взрослых 40-49 лет и 50-59 лет снижалась до показателя детей 3 лет.
С увеличением возраста у детей народностей Севера активность КФ в лимфоцитах и нейтрофилах повышается, а ЩФ в нейтрофилах снижается. Такое соотношение фосфатаз свидетельствует об ускоренном созревании нейтрофилов, что может быть связано с компенсаторным напряжением лейкопоэза.
Выявленные нами особенности состава клеточных элементов крови подтверждают эти данные. Уровень КФ намного выше показателей детей, живущих в средних широтах, но в онтогенезе взрослых эвенков активность КФ в лимфоцитах и нейтрофилах с возрастом снижалась. Исходя из наших данных, во всех группах взрослых эвенков активность Г-6-ФДГ в лимфоцитах ниже, чем у жителей средней полосы, а минимальные значения фермента выявляются у эвенков 20-29 лет. Низкие уровни Г-6-ФДГ свидетельствуют о снижении процессов биологического синтеза в лимфоцитах коренных жителей Севера.
Количество общих липидов в лимфоцитах и сыворотке аборигенов Севера ниже, а содержание СЖК и СЖК/ТАГ выше, чем у жителей средних широт.
В сыворотке крови долган содержание СЖК и индекс СЖК/ТАГ ниже, чем у эвенков, что указывает на большую активность процессов липогенеза у долган и липолиза у эвенков. Высокий уровень СЖК в сыворотке крови у коренного населения Севера может привести к угнетению некоторых функций клеток иммунной системы. Метаболическая иммунодепрессия дополняет иммунодепрессивное действие глюкокортикоидов, уровень которых у жителей Севера выше, чем в средних широтах, по нашим и литературным данным (Казначеев В.П. и др., 1980; Пирогов А.Б., 1993). Снижение уровня ЛПВП во всех возрастных группах эвенков может быть связано с тем, что надпочечники для синтеза стероидных гормонов используют холестерин ЛПВП.
Одной из причин изменения активности ферментов, уровня липидного обмена с возрастом, по-видимому, является состояние гормонального контроля.
Уровень тироксина у коренных жителей Эвенкии во всех возрастных группах оказался ниже, а трийодтиронина выше, чем у жителей средней полосы. Выявленное нами высокое содержание кортизола у аборигенов Эвенкии не противоречит общепринятым представлениям о повышенной функции коры надпочечников у жителей Севера. Содержание КА и серотонина в лимфоцитах эвенков достигает наивысшего уровня в 10 лет, а минимального - у детей 3 лет и подростков. В группах эвенков от 17 до 60 лет показатели моноаминов и индекс КА/Сер. находятся на одном уровне.
Состояние ферментного и липидного метаболизма лимфоцитов, соотношение метаболитов и регуляторных веществ в сыворотке и клетках формируют соответственный уровень функциональной активности иммунокомпетентных клеток. По нашим данным, у подростков и взрослых долган Таймыра выше содержание иммуноглобулинов класса IgА и IgМ и ниже уровень IgG. В Эвенкии у детей повышено содержание IgА, а во всех группах взрослых снижено содержание IgA. В результате таких соотношений иммуноглобулинов разных классов, вероятно, иммунный ответ имеет невысокий уровень. Эти предположения подтверждают метаболизм лимфоцитов и данные мониторинга жителей Севера (Петров Р.В. с соавт., 1992).
У детей пришлого населения Центрального участка БАМа с возрастом в лимфоцитах нарастает активность энергетического и пластического обмена, а доля аэробного гликолиза снижается (табл.4). У детей 3 лет раньше, чем в других регионах, определяется субпопуляция клеток с активностью СДГ, как и у детей средних широт, а в 5 лет происходит подъм онтогенетической кривой. В возрасте 5-15 лет выявляются субпопуляции клеток только с высокой активностью СДГ. Снижение метаболического разнообразия, гетерохрония субпопуляций снижают адаптационные возможности иммунной системы детей БАМа.
Низкий уровень -ГФДГ в лимфоцитах детей БАМа, вероятно, обусловлен оттоком субстрата на синтез липидов, поскольку в крови и лимфоцитах детей БАМа повышены показатели липидного обмена (Манчук В.Т., 1989; Нагирная Л.В., 1987) Колебание уровня МАО по возрастным группам отражает ускорение становления моноаминергических систем в онтогенезе. Так же, как и в других северных регионах, у детей БАМа уровень КФ в лимфоцитах высокий.
Возбуждение метаболизма, сдвиг онтогенетической кривой в ранние возрастные периоды, изменение структуры популяции лимфоцитов, вероятно, обусловлены экологией региона и генетической гетерогенностью населения, приехавшего на строительство БАМа из других регионов страны.
У детей г. Красноярска 3, 5, 10, 15 лет, как и в северных регионах, активность ферментов энергетического обмена оказалась более низкой, чем у детей, проживающих в средней полосе. В 5 лет появляется субпопуляция клеток с активностью фермента детей средних широт, а в 7 лет - субпопуляции клеток только с высокой активностью СДГ. В 10-30 лет метаболическое разнообразие лимфоцитов выше, но изменяются темпы динамики субпопуляций с высокой и низкой активностью СДГ. Как и в северных регионах, уровень КФ в лимфоцитах высокий, но в 7-10 лет показатели ниже. Соотношение КФ и ЩФ в нейтрофилах смещено в сторону преобладания КФ, что свидетельствует о нарушении нормального созревания нейтрофилов. Низкий уровень энергетического обеспечения клеток иммунной системы у детей 3 лет и метаболического разнообразия в 7 лет являются факторами риска для снижения функциональной активности лимфоцитов у лиц этих возрастных групп в экологических условиях г.
Красноярска.
В онтогенезе детей г. Дивногорска выявлена разнонаправленность путей метаболизма в лимфоцитах. К подростковому возрасту уровень СДГ снижается, а -ГФДГ и МАО повышается. Уровень ЛДГ ниже показателей детей средних широт и не меняется по возрастным группам. Энзиматическую структуру популяции отличает низкий уровень разнородности лимфоцитов за счт повышения количества клеток с высокой активностью СДГ. В лейкоцитах определялся высокий уровень КФ, а активность ЩФ снижалась к подростковому возрасту. Соотношение КФ и ЩФ в нейтрофилах смещено в сторону превалирования КФ.
Таблица Возрастные показатели активности ферментов в лимфоцитах крови детей пришлого населения Севера и Сибири (М м) Регион Показатель Возраст (годы) 3 5 7 10 гр./кл. n=14 n=25 n=9 n=14 n= СДГ 7,93 1,16 11,75 1,12 13,29 1,46 17,20 2,29 16,25 1,р1<0,05 р1<0,05 р1,2<0,01 р1,2<0,-ГФДГ 3,40 0,75 3,38 0,46 4,61 0,99 6,35 0,98 6,07 0,р1,2<0,01 р1,2<0,БАМ ЛДГ 5,98 0,26 8,73 0,66 10,15 0,6 10,53 1,16 12,21 0,(г. Тында) р1<0,05 р1<0,001 р1<0,001 р1,2<0, Н-ЛДГ 3,37 0,24 4,59 0,42 5,19 0,41 4,14 0,58 5,20 0,р1<0,05 р1<0,001 р1,2<0, НАДФН2-Д 4,19 0,30 5,07 0,45 5,81 1,06 5,30 0,52 10,25 0,р1<0,05 р1<0,05 р1,2,3,4<0,0 МАО 1,82 0,57 2,15 0,24 1,66 0,19 3,69 0, р1,2,3<0, в ед. Kaplow 162,0 7,31 179,2 6,51 201,1 3,14 167,69 8,КФл р1<0,05 р2<0,05, р3<0,р1<0,0 гр./кл. n=9 n=14 n=16 n=17 n= СДГ 3,13 0,21 5,07 0,53 13,73 1,29 8,64 0,89 5,62 0,р1<0,01 р1,2<0,001 р1,2,3<0,01 р1,3,4<0,-ГФДГ 1,83 0,20 3,47 0,53 3,86 0,64 1,85 0,25 2,12 0,р1<0,05 р1<0,05 P2,3<0,01 р2,3<0, ЛДГ 3,89 0,51 2,80 0,25 2,40 0,р3<0,05 р3<0,г.Красноярск Н-ЛДГ 1,29 0,12 1,10 0,11 1,08 0, МАО 3,89 0,26 3,57 0,26 3,55 0,70 2,53 0,21 2,20 0, р1,2<0,01 р1,2,4<0, в ед. Kaplow 92,14 3,55 83,0 2,57 78,82 2,59 110,93 4,КФл р2<0,05 р2<0,01 р2,3,4<0, КФн 141,86 6,69 142,9 6,26 171,3 6,05 191,07 7,р2,3<0,01 р2,3,4<0, ЩФн 60,29 4,55 70,06 2,95 69,07 8,р3<0, гр./кл. n=20 n=20 n= СДГ - - 16,7 1,02 12,46 0,8 12,97 0,88 p4<0,р3<0, - - -ГФДГ 4,14 0,39 7,22 0,81 10,98 1,06 p4<0,p3<0, ЛДГ - - 4,51 0,28 7,5 0,75 3,39 0,46 p4<0,0p3<0,0г. Дивногорск МАО - - 1,93 0,13 4,49 0,3 5,54 0, в ед.Kaplow - - р3<0,001 р3<0,0КФл 141,2 4,69 152,8 5,8 145,86 5, КФн - - 212,9 5,91 216,75 2,88 214,26 2, ЩФн - - 61,0 4,14 59,5 5,16 44,0 2,75 p4<0,Примечание: достоверность различий с предыдущим возрастным периодом: р1 по сравнению с детьми 3 лет; р2 по сравнению с детьми 5 лет и т.д.
Десинхрония возрастных показателей метаболических путей, снижение метаболического разнообразия популяций лимфоцитов у детей г. Дивногорска являются следствием влияния экологических условий региона. Возможно, эти сдвиги обусловлены и изменением генетической структуры популяции у детей пришлого населения, прибывшего в сво время на строительство Красноярской ГЭС из разных регионов России.
Корреляционные взаимосвязи ферментных параметров в лимфоцитах детей разных экологических регионов Севера и Сибири дают общую характеристику формирования и функционирования иммунной системы в онтогенезе. По установленным взаимосвязям выявлено, что на торможение активности ферментов энергетического обмена в лимфоцитах крови влияет как высокий уровень катаболических реакций, так и обмен моноаминов. С повышением широты нахождения региона максимум корреляционного напряжения в иммунокомпетентных клетках сдвигается в ранние возрастные периоды, что свидетельствует о большей защите от воздействий среды детей младшего возраста, когда уровень антиинфекционной сопротивляемости организма явно снижен. Повышенная сопряжнность активности ферментов в лимфоцитах свидетельствует о функциональном возбуждении иммунной системы или изменении гормональной и субстратной регуляции.
Экологические особенности регионов Крайнего Севера и Сибири отражаются и на возрастной динамике состава белой крови. У долган 3 лет и у эвенков 3, 5 и 15 лет повышено общее количество лейкоцитов, что свидетельствует об интенсивном функционировании белого ростка кроветворения на Севере.
Особенностью возрастной динамики лейкоформулы в исследуемых регионах является задержка перекреста кривых лимфоцитов и нейтрофилов. Такой перекрест отмечается лишь у подростков БАМа.
О напряжнной деятельности миелоидной системы у детей долган Таймыра и г. Дивногорска свидетельствует сдвиг влево в лейкоформуле. Количество лейкоцитов, соотношение клеточных элементов крови и их возрастную динамику у жителей Севера и Сибири можно рассматривать как адаптивную реакцию на комплексное воздействие экологических условий этих регионов.
Глава 5. Адаптивные модификации метаболизма лимфоцитов Исследование метаболизма лимфоцитов детей и взрослых коренного и пришлого населения Севера и Сибири показало многовариантность адаптивных ответов клеток иммунной системы на каждом этапе онтогенеза в разных экологических условиях. Установленные варианты метаболизма с низким уровнем энергообмена и высоким катаболических реакций, при сниженном метаболическом разнообразии популяции лимфоцитов явились основанием для поиска средств, оптимизирующих метаболизм клеток иммунной системы.
Все используемые средства по модификации метаболизма привели к неоднозначным результатам. Каждый этап долговременной витаминизации детей г. Красноярска характеризуется специфическим изменением активности ферментов цикла Кребса, -ГФДГ-шунта, гликолиза, энзиматической структуры популяции, соотношения моноаминов в лимфоцитах и состава лейкоформулы.
Через 7 месяцев витаминизации детей г. Красноярска в лимфоцитах повысилась активность -ГФДГ и КФ, возросло количество клеток с высокой активностью СДГ и содержание палочкоядерных нейтрофилов. В нейтрофилах снизилась активность ЩФ. Такая активация метаболизма и кроветворения, вероятно, обусловлена влиянием комплекса витаминов, входящих в Ундевит, на процессы клеточной пролиферации и дифференцировки. У детей г. Норильска после витаминизации повысился уровень серотонина, в лимфоцитах снизилось соотношение КА/Сер., что свидетельствует о нарушении функциональной активности лимфоидных клеток.
Параллельно проводимые клинические наблюдения показали, что в результате витаминизации снизилась заболеваемость детей, увеличились показатели умственной работоспособности. Несмотря на положительные характеристики реагирования различных систем организма, выявленный вариант метаболизма лимфоцитов с низкой активностью дегидрогеназ и высоким уровнем КФ соответствует цитохимическому критерию гиперчувствительности замедленного типа и может рассматриваться как признак аллергизации организма.
Полученные данные показали, что при проведении витаминизации необходимо учитывать е длительность и особенности реагирования организма в каждом экологическом регионе.
У детей 7-8 лет, занимающихся спортивным плаванием в течение года, приспособление клеток иммунной системы происходит путм снижения регуляторного (КА, Сер.) и аэробного (СДГ) метаболизма в большинстве лимфоцитов и компенсаторного увеличения анаэробных реакций (ЛДГ). Активность КФ в лимфоцитах и нейтрофилах повышалась, а ЩФ в нейтрофилах снижалась.
Ферментные и регуляторные сдвиги свидетельствуют о напряжнном состоянии иммунной системы, а снижение индекса КА/Сер. отражает и тормозные процессы в ЦНС.
С ростом тренированности у подростков-пловцов и у взрослых спортсменов в лимфоцитах увеличивается активность ферментов, но снижается количество корреляционных связей между ними. Однако активация биоэнергетических процессов у подростков и взрослых проявляется при невысокой активности -ГФДГ и высоком уровне серотонина. Активация метаболизма серотонином способствует повышению двигательной функции организма. Физические нагрузки, создавая гипо- или гиперэргический метаболический статус, повидимому, приводят к подавлению функциональных возможностей клеток иммунной системы.
У детей, занимающихся по новой школьной технологии за конторками, в лимфоцитах выше активность ферментов митохондрий (СДГ, -ГФДГ, МАО), нормализуется структура популяции, а в русле преобладают клетки с высокой активностью СДГ, что отражает увеличение аэробной мощности организма.
Повышение -ГФДГ, уровня КА, снижение содержания серотонина и КФ в лимфоцитах детей с динамическим режимом занятий увеличивает их функциональную активность и повышает синтез антител. У детей экспериментального класса нормализуется гомеостаз по уровню Л/С и снижается количество корреляционных связей. Проведение учебных занятий в режиме динамических поз способствует повышению уровня функциональных возможностей иммунной и других систем организма и, как следствие, снижению заболеваемости.
В день солнечного затмения в лимфоцитах беременных женщин наблюдалась интенсификация работы -ГФДГ шунта и пути инактивации моноаминов (по МАО), а на следующий день возбуждение метаболизма было ещ более выражено. Существенным компонентом этих перестроек может быть повышение иммунных реакций против плода и преждевременное развитие родов. У детей, родившихся в день затмения, отмечается снижение активности ферментов энергетического и пластического обмена при снижении СДГ во всех пулах.
Ферментная депрессия в лимфоцитах облегчает выполнение клеткой трофической функции, но отражает и иммунологическую незащищнность ребнка в период затмения. Кроме того, повышалась активность МАО. В день затмения у мужчин снижалась активность ферментов гликолиза, а на следующий день повышалась активность дегидрогеназ энергетического и пластического обмена.
Экранирование Луною Солнца снижало количество корреляций между ферментами, но усиливало их связь с гелиогеомагнитными и метеофакторами (r=1; р<0,001). Снижение связей можно рассматривать как повышение однотипности реагирования метаболических систем лимфоцита на общий для всех обследованных фактор. В то же время состояние полного резонанса с факторами среды можно рассматривать как перенапряжение, что является нежелательным и может быть опасным для организма. Этап онтогенеза, реактивность организма и состояние функциональных связей определяют варианты метаболического ответа клеток иммунной системы в период солнечного затмения.
В конечном итоге, действие различных вариантов по модификации метаболизма в лимфоцитах в случае положительного эффекта восстанавливало уровень метаболизма и повышало метаболическое разнообразие клеток. В случае отрицательного эффекта снижало активность дегидрогеназ и степень метаболического разнообразия клеток.
Проведнное исследование показало, что в период раннего онтогенеза низкий уровень дегидрогеназ, замедление активности большинства ферментов и показателей массы тела, моноцитопения свидетельствуют о тормозных процессах в одних системах. Высокий уровень КФ, более ранний перекрест кривой лимфоцитов и нейтрофилов, сдвиг влево - об ускорении других систем.
При адаптации новорожденных к условиям Севера функциональная мощность одних систем оказывается увеличенной, а функциональная мощность других систем сниженной. Следует отметить относительную целесообразность таких адаптаций, которые могут проявиться на более поздних этапах жизни, когда доминирующими окажутся заторможенные системы. В этом случае резистентность организма к факторам среды будет снижена.
Известно, что уровень активности СДГ в лимфоцитах зависит от возраста.
Сдвиг онтогенетической кривой активности СДГ и уровня корреляционного напряжения на Таймыре, в Эвенкии и на БАМе в ранние возрастные периоды может быть расценн как ускорение биологического возраста. У подростков долган, у подростков эвенков и у подростков пловцов биологический возраст больше паспортного по цитохимическим показателям.
Экология северных регионов вызывает изменение ритма возрастной динамики активности ферментов и других морфофункциональных параметров. У детей Севера и Сибири в позднем онтогенезе имеет место задержка второго перекреста кривых лимфоцитов и нейтрофилов. На Таймыре и в Эвенкии изменены уровни и темпы возрастной динамики показателей иммуноглобулинов, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, что отражает нарушение нормальной гетерохронии системогенеза.
Свои отличительные особенности имеет возрастная динамика содержания моноаминов в лимфоцитах жителей Эвенкии относительно жителей средних широт Сибири. Высокий уровень серотонина и низкий уровень КА/Сер. у аборигенов Севера отражают тормозные процессы в ЦНС. По данным Mato M. et al. (1975), уровень моноаминов в мозговой ткани тесно коррелирует с изменением содержания моноаминов в лейкоцитах крови. К проявлениям тормозных реакций в условиях Севера можно отнести и более раннее включение парасимпатических влияний (по показателям сердечно-сосудистой системы) в онтогенезе долган Таймыра по сравнению с онтогенезом этой системы у эвенков.
Сопоставление показателей раннего онтогенеза новорожденных и онтогенеза детей старшего возраста показало, что при замедлении одних систем в раннем онтогенезе происходит их ускорение в позднем, и, наоборот, ускорение в раннем онтогенезе вызывает их замедление в позднем онтогенезе. В целом, это можно рассматривать как механизм приспособления жителей Севера и Сибири к экстремальным экологическим условиям регионов.
Исследование метаболизма лимфоцитов в онтогенезе жителей Крайнего Севера и Сибири позволило установить экологическую обусловленность формирования динамики ферментных систем. Экологические особенности морфофункциональных параметров жителей Севера и Сибири, будучи адаптивными, не являются патологическими, даже и при значительных отклонениях от показателей средних широт. В то же время они определяют реактивность и резистентность организма, формируя уровень иммунного ответа, интенсивность которого зависит от экстремальности региона проживания.
ВЫВОДЫ 1. Под воздействием экологических условий Крайнего Севера у беременных женщин и детей периода новорожденности пришлого населения г. Норильска, пришлого и коренного населения г. Якутска формируется метаболизм лимфоцитов с низким уровнем активности дегидрогеназ (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ, НАДФН-Д) и высоким уровнем КФ относительно средних широт. В г.Норильске ниже активность аэробных (СДГ) и синтетических (НАДФН2-Д) реакций, но выше анаэробных (ЛДГ) и катаболических (КФ) реакций, чем в г.
Якутске. В лимфоцитах беременных коренного населения Якутии интенсивность аэробных и анаэробных реакций ниже, чем у пришлого населения.
2. Экологические условия регионов Крайнего Севера нарушают нормальную гетерохронию раннего онтогенеза ребнка. У новорожденных пришлого населения г. Норильска и пришлого и коренного населения г. Якутска показатели активности ферментов (СДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ, НАДФН-Д и КФ) лимфоцитов не изменяются по суткам жизни, и сохраняются каждый на свом уровне.
3. Фотоэкстремальность сезонов года в регионах Севера оказывают влияние на формирование особенностей морфофункциональных параметров у беременных женщин и новорожденных детей пришлого и коренного населения Севера. В полярную ночь у беременных женщин и детей пришлого населения г. Норильска и весной в г. Якутске по низкому уровню СДГ и -ГФДГ в лимфоцитах можно прогнозировать тканевую гипоксию. В полярный день в г. Норильске в лимфоцитах матери и у ребнка на 5-е сутки формируется метаболизм физиологического утомления (ниже уровень СДГ и -ГФДГ и выше ЛДГ, НАДФН2-Д).
4. Длительность проживания матери на Севере как фактор времени определяет характер влияния экологических условий регионов на ферментный статус лимфоцитов у беременных женщин и новорожденных детей пришлого населения Севера. С увеличением "северного стажа" в г. Норильске у матери и у ребнка в лимфоцитах снижается уровень аэробного метаболизма (по СДГ и -ГФДГ), степень метаболического разнообразия клеток по гипоэргическому типу и компенсаторно возрастает уровень аэробного гликолиза (Н-ЛДГ). В г. Якутске с увеличением длительности жизни матери на Севере у беременных и новорожденных повышается уровень аэробного обмена (по СДГ) и снижается уровень аэробного гликолиза (по Н-ЛДГ). У беременных женщин, живущих на Севере с рождения, и у их новорожденных детей происходит сближение большинства показателей с параметрами коренного населения.
5. В онтогенезе коренных жителей Таймыра и Эвенкии выявлены этапы с низким уровнем активности дегидрогеназ лимфоцитов (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ, Н-ЛДГ) и сниженным метаболическим разнообразием клеток по гипоэргическому типу: у детей Таймыра в возрасте 3, 5, 15 лет и у взрослых, а в Эвенкии у детей 3 лет. Специфичность метаболизма лимфоцитов у детей определяется повышением с возрастом активности МАО, КФ лейкоцитов и снижением ЩФ нейтрофилов. В онтогенезе эвенков определены особенности возрастной динамики МДГ и Г-6-ФДГ.
6. В экологических условиях БАМа с возрастом у детей в лимфоцитах повышается активность ферментов энергетического, пластического обмена и снижается доля аэробного гликолиза (Н-ЛДГ) при низком уровне -ГФДГ и высоком КФ.
Максимум кривой активности СДГ сдвигается в ранние возрастные периоды, при снижении метаболического разнообразия по гиперэргическому типу.
В онтогенезе детей г. Красноярска выявлены этапы (3, 5, 10, 15 лет) с низкой активностью ферментов энергетического обмена лимфоцитов, а в 7 лет субпопуляции клеток только с высокой активностью СДГ. С возрастом снижается активность МАО, а уровень КФ высокий во все возрастные периоды.
Для онтогенеза детей г. Дивногорска характерна разнонаправленность путей метаболизма в лимфоцитах: с возрастом увеличивается активность -ГФДГ, МАО и снижается СДГ, ЛДГ, ЩФ, а активность КФ сохраняется на одном уровне. В популяции лимфоцитов снижено метаболическое разнообразие по гиперэргическому типу.
7. В экологических условиях Севера и Сибири повышена напряжнность функционирования лейкопоэза. У детей долган 3 лет и детей эвенков 3, 5 и 15 лет выше содержание общего количества лейкоцитов и ниже содержание моноцитов относительно жителей средних широт. Изменения лейкопоэза в онтогенезе отражают ранний первый перекрест у новорожденных детей г. Норильска и г. Якутска и задержка срока второго перекреста у детей долган Таймыра, Эвении, БАМа, г. Красноярска и г. Дивногорска.
8. Длительная витаминизация детей вызывает региональные модификации метаболизма лимфоцитов. У детей г. Красноярска в лимфоцитах повышается активность -ГФДГ, КФ, но снижается уровень СДГ во всех клетках и уровень серотонина, а также активность ЩФ в нейтрофилах. У детей г. Норильска снижается в лимфоцитах уровень КА, индекс КА/Сер. и содержание базофилов, но повышается уровень серотонина и отмечается сдвиг влево.
На фоне физических нагрузок метаболизм лимфоцитов детей младшего школьного возраста характеризуется снижением энергопродуцирующих реакций (СДГ, -ГФДГ, ЛДГ) во всех клетках, у подростков и взрослых спортсменов повышением энергопродуцирующих реакций во всех клетках, что может привести к снижению функциональной активности лимфоцитов.
Занятия детей по новой школьной технологии оказывают влияние на метаболизм клеток иммунной системы, которое проявляется в повышении активности митохондриальных ферментов (СДГ, -ГФДГ, МАО), нормализации структуры популяции лимфоцитов, снижении уровня КФ и серотонина. Метаболические процессы в лимфоцитах детей, занимающихся за конторками, более сбалансированы по сравнению с детьми контрольного класса.
Влияние солнечного затмения проявлялось в повышении активности окислительно-восстановительных ферментов в лимфоцитах беременных женщин и мужчин и снижении активности этих же ферментов у новорожденных детей. Во всех группах обследованных лиц количество корреляций между ферментами в клетке снижено, но повышено с гелиогеомагнитными и метеофакторами.
9. Воздействие экологических факторов Севера и Сибири на ребнка моделирует его индивидуальное развитие. Это отражается в отклонении онтогенетической кривой активности ферментов лимфоцитов в виде замедления (у новорожденных в период ранней адаптации) и в виде ускорения (онтогенез детей БАМа и г. Дивногорска). На каждом этапе онтогенеза ферментный статус лимфоцитов крови, содержание регуляторных веществ в лимфоцитах и сыворотке, клеточный состав крови определяют уровень иммунного ответа, интенсивность которого зависит от региона проживания.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Ферментный метаболизм лимфоцитов здоровых беременных женщин и новорожденных детей пришлого и коренного населения Севера адекватно отражает состояние матери и развитие ребнка в раннем онтогенезе. Это позволяет рекомендовать практическому здравоохранению Таймырского муниципального района и здравоохранению Республики Саха (Якутия) использование этих показателей для донозологической лабораторной диагностики нарушений иммунореактивности при наблюдении за состоянием беременных женщин и новорожденных детей в этих регионах с учтом сезонности и длительности жизни матери на Севере.
2. Для оценки влияния разных экологических условий на человека рекомендуется практическому здравоохранению использовать показатели ферментного метаболизма лимфоцитов крови и уровень СДГ в субпопуляциях клеток с высокой и низкой активностью в качестве дополнительного критерия. (Результаты исследования внедрены в практическую и научно-исследовательскую деятельность лаборатории клинической мембранологии и иммунохимических методов исследования НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН).
3. Выявленные цитохимические, биолюминесцентные, гистолюминесцентные параметры лимфоцитов, а также значения сывороточных иммуноглобулинов А, G, М у здоровых детей и взрослых жителей Севера и Сибири можно рекомендовать для использования в качестве регионарных нормативов практическому здравоохранению Эвенкийского муниципального района, на территориях, прилегающих к зоне БАМ, г. Дивногорска и г. Красноярска.
4. Разработанные критерии "Способ оценки эффективности воздействия на детей витаминных препаратов" (а. с. №1716444), заключающийся в определении содержания моноаминов в лейкоцитах крови и "Способ определения реактивности клеток крови к биогенным аминам" (а. с. №1727071), заключающийся в использовании флуоресцентных зондов могут быть рекомендованы Главному Управлению здравоохранения администрации г. Красноярска при разработке региональных программ по снижению заболеваемости детей разных регионов Севера и Сибири.
5. Результаты диссертационного исследования используются в научноисследовательской и педагогической деятельности кафедры Медицинская биология Сибирского Федерального Университета г. Красноярска в курсе лекций Экологическая физиология.
Основные положения диссертации опубликованы в работах:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1. Кондратьева В.П. (Новицкая В.П.) Модификация методики цитохимического выявления моноаминоксидазы /В.П. Кондратьева (В.П. Новицкая), Б.Е. Эренбург //Лабораторное дело. 1981. № 3. С.167-169.
2. Маергойз Л.С. О математическом прогнозировании динамики ферментной активности в онтогенезе /Л.С. Маергойз, Л.Б. Захарова, И.О. Егорушкин, В.П.
Кондратьева (В.П.Новицкая) //Бюллетень СО АМН СССР. 1984. №1.
С. 92-95.
3. Манчук В.Т. Экологическая обусловленность состояния здоровья детей на Крайнем Севере /В.Т. Манчук, Л.Б. Захарова, В.П. Терещенко, В.П. Кондратьева (В.П.Новицкая) //Бюллетень СО АМН СССР. 1985. №3. С.81-83.
4. Кондратьева В.П. (Новицкая В.П.) Ферментная активность лимфоцитов крови в период солнечного затмения /В.П. Кондратьева (В.П.Новицкая), Г.В. Булыгин //Бюллетень СО АМН СССР. 1987. №5. С.45-49.
5. Захарова Л.Б. Особенности метаболизма лимфоцитов крови коренных жителей Азиатского Севера /Л.Б. Захарова, Е.В. Шашило, А.А. Савченко, В.П. Кондратьева (В.П.Новицкая) и др. //Бюллетень СО РАМН. 1992. №3. С.1721.
6. Новицкая В.П. Возрастные показатели уровня тиреоидных гормонов у коренного и пришлого населения Эвенкии /B.П. Новицкая, С.А. Догадин // Врач.
1997. №7. С.41.
7. Новицкая В.П. Метеогелиотропные реакции коренных жителей Эвенкии в онтогенезе /В.П. Новицкая, В.П. Терещенко, В.Т. Манчук и др. //Бюллетень СО РАМН. 1997. №3. С.65-68.
8. Новицкая В.П. Динамика физического развития новорожденных в условиях Крайнего Севера /В.П. Новицкая // Врач. 1998. С.27.
9. Новицкая В.П. Возрастная динамика и взаимосвязь ферментов лимфоцитов здоровых детей коренных жителей Эвенкии /В.П. Новицкая //Физиология человека. 1999. Т.25, №5. С.110-114.
10. Новицкая В.П. Модификация метода определения моноаминов в лейкоцитах на мазках периферической крови /В.П. Новицкая //Клиническая лабораторная диагностика. 2000. №1. С.24, 33.
11. Новицкая В.П. Модуляция метаболизма лимфоцитов детей младшего школьного возраста, занимающихся в режиме динамических поз /В.П. Новицкая, В.А. Гуров, В.Ф. Базарный //Валеология. 2007. №2. С.51-57.
12. Новицкая В.П. Особенности формирования динамики метаболических параметров лимфоцитов у новорожденных пришлого населения Крайнего Севера /В.П. Новицкая, В.Т. Манчук, Т.А. Колодяжная //Сибирский медицинский журнал. Томск, 2008. №3. Выпуск 1. С.104.
13. Новицкая В.П. Изменение параметров метаболизма лимфоцитов в процессе семимесячной витаминизации у детей /В.П. Новицкая, Е.И. Прахин //Вопросы детской диетологии. 2011. Т.9, №6. С.49-53.
Авторские свидетельства на изобретения:
14. А.с. СССР №1716444, G 01 N 33/48.Способ оценки эффективности воздействия на детей витаминных препаратов /В.П. Кондратьева (Новицкая В.П.), Е.И.
Прахин (CCCР). №4665199/14; заявл. 23.03.1989; опубл. 29.02.92, Бюл. № 2с.
15. А.с. СССР №1727071, G 01 N 33/52.Способ определения реактивности клеток крови к биогенным аминам /В.П.Кондратьева (В.П.Новицкая), В.П. Терещенко (СССР). №4483438/14; заявл.16.09.88; опубл.15.04.92, Бюл. №14.
2с.
Международные публикации:
16. Novitskaya V.P.The peculiarities of metabolic structure of lymphocytes of native northern inhabitant /V.P. Novitskaya //IX International congress on circumpolar health. Reykjavik, 1993. Р.D412.
17. Tereshenko V.P. Health estimation for newborn babies, extreme north inhabitants according to the criteria of erythrocyte membranes stability /V.P. Tereshenko, T.A.
Kolodyaznaya, I.P. Smirnova, V.P. Novitskaya //Tenth International Congress on Circumpolar Health. - Anchorage, 1996. P.414.
Публикации в других изданиях:
18. Кондратьева В.П. (Новицкая В.П.) Экологические особенности активности ферментов лейкоцитов у жителей разных регионов Севера /В.П. Кондратьева (В.П. Новицкая) // Эколого-физиологические проблемы адаптации: мат-лы V Всесоюзного симпозиума. М., 1988. С.107-108.
19. Кондратьева В.П. (Новицкая В.П.) Ферментная активность лейкоцитов детей, как показатель экологических реакций в зоне Центрального участка БАМ.
/В.П. Кондратьева (В.П. Новицкая), Л.Б. Захарова, Л.А. Нагирная и др. // Научно-медицинские проблемы АЯМ: мат-лы региональной науч.-метод. конф Красноярск, 1989. ЧII. С.22-23.
20. Захарова Л.Б. Цитохимические показатели активности ферментов лейкоцитов крови в оценке здоровья детей на Крайнем Севере при решении задач диспансеризации: Метод. рекомендации Л.Б.Захарова, Г.В. Булыгин, В.П. Новицкая и др. Красноярск, 1990. 12с.
21. Новицкая В.П. Возрастные особенности показателей ферментной активности лимфоцитов крови у коренных жителей Эвенкии /В.П. Новицкая // Экологофизиологические проблемы адаптации: мат-лы VII Всероссийского симпозиума. М., 1994. С.202.
22. Новицкая В.П. Влияние учебных занятий в режиме динамических поз на заболеваемость учащихся /В.П.Новицкая, В.А. Гуров // Новая педагогическая технология и обучение по способностям: мат-лы Красноярской краевой научнопрактической конференции. Красноярск, 1994. Ч.I. С.207-208.
23. Новицкая В.П. Некоторые показатели энергетического обмена клеток крови разных возрастных групп коренного населения Крайнего Севера /В.П. Новицкая, Е.М. Романова. Деп. в ВИНИТИ 06.2.95 №338-В95. 7с.
24. Новицкая В.П. Возрастные показатели липидного обмена лимфоцитов и сыворотки крови коренных жителей Севера /В.П. Новицкая //Материалы итоговой науч. конф. НИИМПС за 1993, Красноярск, 1995 С.86-87.
25. Захарова Л.Б. Экологические условия региона как фактор, участвующий в формировании возрастных параметров метаболизма лимфоцитов крови /Л.Б.
Захарова, Л.А. Нагирная, В.П. Новицкая //Материалы II съезда физиологов Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск,1995. Ч.2. С.169.
26. Новицкая В.П. Оценка динамики антропологического напряжения в ранний постнатальный период /В.П. Новицкая, Е.В. Смирнова, В.П. Терещенко, // Проблемы информатизации региона: мат-лы межрегиональной конференции.
Красноярск, 1995. С.481.
27. Новицкая В.П. Особенности ферментного метаболизма лимфоцитов у женщин с физиологической беременностью, проживающих в разных регионах Севера /В.П. Новицкая //Проблемы экологии человека на Севере: мат-лы науч.
конф. Красноярск, 1996. С.92-93.
28. Новицкая В.П. Ферментативный импринтинг новорожденных, как следствие адаптации матери к условиям Севера /В.П. Новицкая //Материалы Итоговой науч. конф. Института медицинских проблем Севера СО РАМН за 1996.
Красноярск, 1997. С.75-77.
29. Новицкая В.П. Люминесцентногистохимическое исследование уровня моноаминов в лимфоцитах коренных жителей Эвенкии в онтогенезе /В.П. Новицкая //Эпидемиология основных неинфекционных заболеваний на Севере и в Сибири: мат-лы науч. конф. Красноярск, 1998. С.107-108.
30. Новицкая В.П. Оценка энзиматической структуры популяции лимфоцитов новорожденных в условиях Крайнего Севера /В.П. Новицкая //Этноэкологические проблемы сохранения здоровья населения Сибири и Крайнего Севера: мат-лы. науч. конф. Красноярск, 1999. С.82-83.
31. Новицкая В.П. Особенности формирования в онтогенезе энзиматической структуры популяции лимфоцитов детей коренных жителей Севера /В.П. Новицкая //Основные направления формирования здоровья человека на Севере:
мат-лы науч. конф. Красноярск, 1999. С.195-198.
32. Новицкая В.П. Содержание моноаминов и структура популяции лимфоцитов в разных режимах двигательной активности в онтогенезе /В.П. Новицкая //Проблемы сохранения здоровья: мат-лы конф. -Красноярск, 2001. - С.265-267.
33. Новицкая В.П. Клеточный состав периферической крови беременных женщин перед родами, в зависимости от длительности их проживания на Севере / В.П. Новицкая //Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири: мат-лы конф. Красноярск, 2002. С.137-138.
34. Новицкая В.П. Возрастные особенности динамики корреляционных связей ферментных показателей лимфоцитов детей разных регионов Севера и Сибири /В.П. Новицкая, Т.А. Колодяжная //Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири: мат-лы конф. Красноярск, 2005. - С.70-73.
35. Новицкая В.П. Возрастные особенности формирования энзиматической структуры популяции лимфоцитов детей Центрального участка БАМа и Сибири /В.П. Новицкая, Л.А. Нагирная // Там же. С.73-76.
36. Новицкая В.П. Особенности ферментного метаболизма лимфоцитов у беременных женщин перед родами в разные сезоны года на Крайнем Севере /В.П.Новицкая //Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири: мат-лы конф. Красноярск, 2007. Выпуск 6. С.76-77.
37. Новицкая В.П. Метаболизм ферментов и их взаимосвязь в лимфоцитах беременных женщин пришлого населения Якутии в разные сезоны года /В.П. Новицкая //Вопросы сохранения и развития здоровья населения Республики Тыва, проходящей в рамках ежегодной научно-практ. конф. ГУ НИИ мед. проблем Севера СО РАМН. Кызыл, 2008. Выпуск 7. С.136-137.
38. Новицкая В.П. Особенности ферментного метаболизма лимфоцитов у беременных женщин коренного населения Якутии в разные сезоны года /В.П. Новицкая //Вопросы сохранения и развития здоровья населения Республики Хакасия. Абакан, 2009. С.264-265.
39. Новицкая В.П. Содержание моноаминов в лимфоцитах детей Сибири в оценке эффективности профилактической витаминизации /В.П. Новицкая, Е.И.
Прахин //Питание в профилактике социально-значимых заболеваний: мат-лы конф. - Красноярск, 2009. С.92-93.
40. Новицкая В.П. Особенности возрастной динамики содержания иммуноглобулинов у коренных жителей Эвенкии и средних широт Сибири /В.П. Новицкая, С.В. Смирнова //Дни иммунологии в Сибири. -Красноярск, 2010. - С.56-57.
41. Новицкая В.П. Сезонные перестройки метаболизма лимфоцитов у новорожденных пришлого населения Крайнего Севера /В.П. Новицкая //Дни иммунологии в Сибири. Абакан, 2011. С.74-76.
42. Новицкая В.П. Сравнительный анализ метаболизма лимфоцитов крови у новорожденных и беременных женщин в регионах Крайнего Севера /В.П. Новицкая //Там же. С.76-78.
43. Новицкая В.П. Корреляционные взаимосвязи ферментных показателей лимфоцитов в оценке антропологического напряжения беременных женщин пришлого населения в разных экологических условиях Севера /В.П. Новицкая //Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири: мат-лы конф. Красноярск, 2011г. Выпуск 10. С.95-98.
Список использованных сокращений А - коэффициент асимметрии -ГФДГ - -глицерофосфатдегидрогеназа (митохондриальная) Б% - базофильные лейкоциты, % Г-6-ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа Е - коэффициент эксцесса КА - катехоламины КА/Сер. - отношение КА к серотонину в лимфоцитах КФл - кислая фосфатаза лимфоцитов КФн - кислая фосфатаза нейтрофилов Л% - содержание лимфоцитов, % ЛДГ - лактатдегидрогеназа ЛИИ - лейкоцитарный индекс интоксикации ЛПВП - липопротеиды высокой плотности Л/С - лимфоцитарно-сегментоядерный индекс МАО - моноаминоксидаза МДГ - малатдегидрогеназа НАДФН2-Д - НАДФН2-диафораза Н-ЛДГ - аэробный изофермент ЛДГ Обр. ЛДГ - обратная реакция ЛДГ Обр. МДГ - обратная реакция МДГ П% - палочкоядерные нейтрофилы, % r - коэффициент корреляции - средний коэффициент корреляции С% - сегментоядерные нейтрофилы, % СДГ - сукцинатдегидрогеназа СЖК - свободные жирные кислоты ri - корреляционный граф ТАГ - триацилглицериды усл.ед. - условные единицы флуоресценции ФАД - флавинадениндинуклеотид ФЛ - фосфолипиды V % - коэффициент вариации, % ЩФн - щелочная фосфатаза нейтрофилов Э% - эозинофильные лейкоциты, %
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии