Введение к работе
Актуальность проблемы.
В последние годы существенно возрос научный и практический интерес к проблеме ритмической организации функционального состояния организма (ФСО), как в норме, так и при патологии [Романов Ю.А., 2002; Хильдебрандт Г., 2006; Фролов В.А. с соавт., 2007; Kripke D.F. etal., 2005; Arraj M., etal., 2006].
Внимание к ритмическим процессам в хронобиологии обусловлено тем, что они выявляются на всех уровнях организации живой природы - от субклеточных молекулярных комплексов до популяционной динамики и преобразований биосферы [Агаджанян Н. А. с соавт., 2005; Комаров Ф.И. с соавт., 2005; Mitsutake G. etal., 2001]. Временная структура организма представляет собой систему ритмических процессов различной периодичности, согласованных между собой и активно реагирующих на изменяющиеся условия среды. С практических позиций, для организма человека и животных, целесообразно представлять эту сложную иерархию как строгую упорядоченность в регуляции метаболических, физиологических и поведенческих процессов [. Etal., 2010; Huang W. etal., 2011]. Такая организация осуществляется, с одной стороны, путем поддержания соответствующих частот отдельных процессов, с другой - путем регуляции внутреннего соотношений их фаз. Отдельный биоритм при этом рассматривают как элемент временной организации, который совместно и в определенных взаимоотношениях с другими элементами образует сложную временную организацию всей биосистемы [Агаджанян Н.А., 1998, 2005; Еськов, В.М., 2005; Halberg F., 2005].
Из всего многообразия колебательных процессов основное внимание исследователей сосредоточено на циркадианных (околосуточных) биоритмах. У животных и человека установлено наличие циркадианных ритмов различной выраженности для практически всех физиологических процессов. Восприимчивость организма к разнообразным средовым нагрузкам также имеет суточную динамику [Еськов В.М. с соавт., 2007; Мулик А.Б. с соавт., 2009]. Именно согласованность циркадианных ритмов различных функций организма является биологическим показателем ФСО [Рыбаков В.П. с соавт., 2000, Ивахник О.Н., 2009].
Согласно литературным данным, в качестве диагностических критериев оценки функционального состояния организма активно используется уровень общей неспецифической реактивности организма (УОНРО), качественно и количественно отражающего степень индивидуальной чувствительности к различным экзогенным воздействиям [Мулик А.Б., 1990-2012; Постнова М.В., 1997; Шурыгин А.Я., 2002; Локтионов С.В., 2002; Новочадов В.В. с соавт., 2008].
Необходимость исследований, направленных на выявление циркадианной организации механизмов, обеспечивающих оптимальное ФСО в различное время суток, не вызывает сомнения. Актуальным является как разработка критериев, позволяющих определить функциональные возможности организма с учетом феномена циркадианной цикличности основных процессов жизнедеятельности, так и формирование научной базы для регуляции и управления процессами, циклически протекающими в организме под влиянием различных внутренних и внешних факторов.
Цель исследования - определить особенности формирования функционального состояния организма и его динамического реагирования на средовые нагрузки в связи с индивидивидуально-типологической циркадианной организацией основных физиологических процессов.
Задачи исследования:
1. Провести оценку особенностей индивидуальной циркадианной организации жизнедеятельности животных с различным УОНРО.
2. Определить в эксперименте особенности циркадианной динамики реагирования животных с различным УОНРО на воздействие хемострессорного раздражителя.
3. На основании анализа биохимического состава крови и ротовой жидкости изучить особенности циркадианной организации метаболизма людей с различными хронотипами и УОНРО.
4. Охарактеризовать особенности циркадианной организации функционального состояния людей с различными хронотипами и УОНРО на основании компьютерной кристаллографии ротовой жидкости.
5. Выявить циркадианную организацию параметров гемодинамики у людей с различными хронотипами и УОНРО.
6. Разработать практические рекомендации по оптимизации оценки функционального состояния организма человека в связи с феноменом индивидуально-типологической циркадианной организацией жизнедеятельности.
Научная новизна.
Охарактеризованы особенности циркадианной организации основных процессов жизнедеятельности у животных, обладающих различным УОНРО. Выявлены особенности суточной динамики реагирования животных с различным УОНРО на воздействие хемострессорного раздражителя.
В хронофизиологическом исследовании впервые выявлена взаимосвязь между показателями углеводного, белкового, липидного обмена в крови и ротовой жидкости обследуемых в связи с ФСО и индивидуальным хронотипом.
Показана информативность определения ФСО с помощью компьютерной кристаллографии ротовой жидкости, в сравнении с традиционным методом определения показателя адаптации на гемограмме, в изучении циркадианной организации основных механизмов обеспечения ФСО.
Показана специфика индивидуальных циркадианных функциональных проявлений организма с помощью компьютерной кристаллоскопии в зависимости от УОНРО. Выявлены особенности циркадианной организации гемодинамики практически здоровых лиц в связи с их индивидуальным хронотипом и УОНРО.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Результаты, полученные при проведении исследований, имеют теоретическое и практическое значение. Результаты исследования на основании комплексного хронофизиологического исследования демонстрируют наличие закономерностей суточной динамики и особенности физико-химических и функциональных свойств слюны, несущих значительный объем информации о его функциональных резервах у индивидуумов в различных хронобиологических группах.
Разработан способ оценки циркадианного статуса человека, предусматривающий путем комплексного анализа УОНРО и естественной динамики показателей формулы крови оперативно определять индивидуальный, эндогенно закрепленный биоритм организма с характеристикой его потенциальной адаптивности у людей в различных хронотипических группах.
Полученные данные дают основание полагать, что неинвазивные методы обследования у индивидуумов с использованием ротовой жидкости, как одной из легкодоступных биологических жидкостей организма, являются информативными не только для определения индивидуальных уровней биохимических элементов в организме, но так, же и для определения физиологического мониторинга среди индивидуумов в разное время суток
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Животные с различным уровнем общей неспецифической реактивности организма обладают специфическими особенностями циркадианной организации основных процессов жизнедеятельности и реагирования на стрессорные стимулы.
2. Люди с различным УОНРО и индивидуальным хронотипом обладают особенностями метаболизма, которые могут быть выявлены при биохимическом анализе ротовой жидкости и крови.
3. Изменения функционального состояния организма в течение суток имеют особенности у людей с различными хронотипами; эти изменения могут быть выявлены путем компьютерной кристаллографии ротовой жидкости.
4. Изменения параметров гемодинамики в течение суток имеют особенности у людей с различными хронотипами и УОНРО.
Апробация результатов исследования и публикации.
Результаты исследований, выполненных по теме диссертации, доложены и обсуждены на 4-й Всероссийской научно-практической конференции «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека» (Волгоград, 2010); международной конференции «Профилактическая медицина» (Санкт-Петербург, 2011); научной сессии Волгоградского государственного университета (Волгоград, 2012), VII Сибирском физиологическом съезде (Красноярск, 2012).
По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, отражающих основное содержание исследований, из них 2 статьи - в журналах действующего «Перечня ведущих периодических изданий …» ВАК.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав описания результатов исследований, главы обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. В диссертации приведены 18 таблиц и 34 рисунка. Список использованной литературы содержит 116 отечественных и 115 зарубежных источников.
Диссертация выполнена на базе научно-образовательного центра физиологии гомеостаза Волгоградского государственного университета в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по теме «Выявление природы и прикладное использование феномена пластичности популяционных механизмов гомеостаза в условиях средовой нагрузки» (НК-30П/29. Государственный контракт № П1262 от 27.08.2009 г.)
