Всероссийская конференция «Теоретические и практические аспекты действия и искусственной гипотермии на организм» проходит в ДГУ
МОСКВА, 4 октября – РИА «Дагестан». Состояние пониженной физиологической активности организма, приближающееся к коме, в условиях жары, холода и иных обстоятельствах дискомфорта, рассматривают на Всероссийской конференции «Теоретические и практические аспекты действия и искусственной гипотермии на организм», которая проходит сейчас в Дагестанском государственном университете.
При нехватке пищевых ресурсов некоторые виды животных в зимние месяцы впадают в спячку. У мелких грызунов спячка длится одну-две недели, а затем они спонтанно просыпаются и бодрствуют короткое время – 12-24 часа и снова впадают в спячку. Пробуждение животных способствует ускорению обменных процессов, но при этом не за счет сокращения мышц, а за счет бурого жира, изобилующего митохондриями.
Совместные исследования этой темы объединили учёных ДГУ и петербургского Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН Нисреда Кличханова, Айну Бейбалаеву, Шамиля Чалабова, Альбину Джафарову. Объектом исследования стали малые суслики, целью – выяснение зависимости сложных липидов и состава их жирных кислот мембран митохондрий печени этих малых сусликов. Опытным путем было установлено, что соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в состоянии спячки снижается, организм подстраивается под успешное функционирование митохондрий при разных температурах тела. Группа учёных, тех же научно-образовательных организаций, но в составе Шамиля Чалабова, Станислава Забелинского, Марины Чеботарёвой, Елены Никитиной и Елены Шуколюковой, при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №20-34-90111, определили, что мембраны эритроцитов сусликов во время спячки и в начале пробуждения защищены от окислительного повреждения по сравнению с поздними этапами согревания. Окислительный стресс в эритроцитах сусликов развивается при достижении температур 25-30 градусов.
Нисред Кличханов, доктор биологических наук, профессор в ходе исследования процессов перехода сусликов из состояния спячки в состояние бодрости, установил, что клетки крови животных в это время испытывают контролируемый окислительный стресс. После полного восстановления температуры тела уровень глутатиона, вещества, защищающего клетку от токсичных свободных радикалов и определяющего окислительно-восстановительные характеристики внутриклеточной среды, возрастает, как и баланс антиоксидантных ферментов, эти изменения существенно снижают степень окислительного повреждения компонентов крови. Таким образом, как отмечает профессор, окислительный процесс является переходящим и носит физиологический характер.
Изучение механизмов работы антиоксидантов имеет важнейшее значение. Именно антиоксиданты защищают клетки от повреждения свободными радикалами, замедляя процессы мутаций в организме, его старения, имеют противораковый эффект.
Периодические пробуждения в течение зимней спячки влекут за собой регулируемую гибель некоторых клеток головного мозга, определили в своих исследованиях учёные ДГУ Паризат Нурмагомедова, Марьям Омариева, Д. Джанболатова, Миясат Абасова. Специалисты установили, что фермент катепсин Д, являясь вторичным мессенджером сигнала к программируемой гибели клетки, затем и сам становится непосредственным участником её гибели, подвергая уничтожению белки всех уровней клетки.
Понимание механизмов состояния спячки нужны человечеству для возможности погружения человека в это состояние в случае необходимости. Эти обстоятельства могут быть связаны с длительными космическими перелетами, с экстремальными условиями изоляции в подводной лодке без возможности всплытия, в горах при завале, на территориях Арктики при сложных погодных условиях.
Важно понимать, что физиология спячки существенно отличается биохимией процессов от состояния сна, при этом, в отличии от комы в организме не возникает разбалансированности систем.
При этом человек, конечно, живет в несколько иных условиях, нежели степные суслики. Городские пространства стали условиями изучения особенностей протекания спячки обыкновенного хомяка Е.Зайцевой из крымского филиала Центра гигиены и эпидемиологии. Для исследования были пойманы 7 особей обыкновенного хомяка, им ы брюшину были вшиты термонакопители и радиопередатчики. Температура животного считывалась каждые 20 мин, а радиопередатчик позволял определить локализацию животного. В результате научно установлено, что период спячки хомяков в городских условиях сокращается, а может и вообще отсутствовать, прерываться на активную деятельность. Интересно, что подобное исследование проводилось также в австрийской Вене. Те же результаты, которые в научном докладе, конечно, приведены в виде цифр и сравнительного анализа.
Научное сообщество представляет собой единый организм информационного обмена результатами научной деятельности. Без этого невозможно представить науку на современных этапах её существования. Якутские учёные из Северо-восточного Федерального университета им. М.К. Амосова и Института биологических проблем криолитозоны СО РАН, в числе которых легендарный биолог, специалист в области экологии и экологической физиологии животных Никита Гаврилович Соломонов, а также Иннокентий Охолопков, Татьяна Соломонова, Андрей Ануфриев, Седалищев Виктор, Константин Соломонов на конференции поделились с коллегами уникальными исследованиями биоразнообразия одного из самых холодных регионов России. Поверхностная гипотермия, кратковременное суточное оцепенение встречаются у ряда зимующих птиц и незимоспящих видов млекопитающих северо-востока Сибири, а именно, у мелких воробьиных и тетеревиных, у соболя, хорька, пяти видов псовых, у якутской лошади, северного оленя. У животных происходит изменение суточного ритма в сторону преобладания сна – до 95-99% времени, и пониженной температуры тела. Специалисты провели широкие исследования, в ходе которых выяснили, что, например, уровень метаболизма у летучих мышей в гипотермии при температуре 1-3 градуса составляет 0,2-0,4% от показателя в активном состоянии, а в семействе беличьих чем крупнее животное, тем продолжительнее периоды гипотермии, спячки. У молодого бурого медведя в спячке средняя температура тела в декабре в среднем 30,34 градуса, в январе – 29,75, постепенный рост температуры начинается с февраля.
Всероссийская конференция «Теоретические и практические аспекты действия естественной и искусственной гипотермии на организм» собирается уже не первый год и демонстрирует на полях своих секций последние достижения в изучении адаптации живой природы к экстремальным условиям. Очные встречи ученых играют особенно важную роль в развитии научной мысли, а результаты конференций – для фундаментальных и прикладных проблем использования гипотермии в биологии и медицине.
Организаторы мероприятия: Российская академия наук, Министерство науки и высшего образования РФ, Институт биофизики клетки ФИЦ ПНЦБИ РАН, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Дагестанский государственный университет».
Спасибо ученым, своим талантом и работой вносящим свой вклад в развитие науки.
