Гіпобіоз: особливості обміну речовин, Детальна інформація

Інколи явища вимушеного гіпобіозу можуть тимчасово “накладатись” на добовий чи сезонний гіпобіоз. Наприклад, при значному зниженні температури комаха, що знаходиться у стані діапаузи, впадає в заціпеніння, яке зникає при настанні звичайних для діапаузи температурних умов.

Існують також патологічні стани гіпобіозу, такі, як періодична сплячка, летаргія, прекома ( латентна кома ), нарколепсія у людини, а також кома у всіх її проявах, крім термінальної.

До штучних станів гіпобіозу відносяться стани органів, клітин і тканин організмів при неглибокому охолодженні, яке є недостатнім для анабіозу і, крім того, не доводить їх до мезабіозу.

При гіпобіозі різні частини організму можуть відрізнятися за ступенем зниження життєдіяльності. Наприклад, при зимуванні рослин у найглибшому спокої знаходяться молоді однорічні бруньки. (І. Васильєв). У тварин різноманітність зниження життєдіяльності спостерігаються у період сну, ще чіткіше – при сплячці. Тоді діяльність ЦНС пригнічена, однак деякі залози ( паращитовидна, підшлункова ) зберігають іноді значну активність.

Для гіпобіозу характерним є різке зниження інтенсивності обміну речовин у порівнянні з активним станом.

При штучній гіпотермії також характерні зміні обміну речовин. У початковій стадії охолодження відбувається зростання метаболізму ( про що свідчить зростання використання кисню ). А при подальшому охолодженні вже відбувається зниження інтенсивності обміну. Навіть при добовому гіпобіозі (сон) спостерігається зниження основного обміну ну 7 – 15 %. Паралельно із цим змінюється і характер обміну. (H. Jana)

При переході до гіпобіозу відбуваються зміни у діяльності ферментів. Крім цього, зберігається співіснування асиміляційних і дисиміляційних процесів.

Про наявність синтезу при гіпобіозі свідчить утворення раневих тканин при поверхневих ушкодженнях тканин рослин і навіть тварин.

При підготовці і переході організма до сезонного гіпобіозу відбувається накопичування речовин, які пригнічують біохімічні процеси, що відносяться до процесів росту і розвитку. У рослин перед настанням зимового спокою в клубнях і бруньках внтенсивно накопичуються інгібітори росту. Такі ж процеси мають місце і у тварин. Наприклад, в організмі сусликів перед сплячкою одночасно з накопиченням жирових запасів накопичуються токофероли, які можна вважати інгібіторами процесів метаболізму і терморегуляції. При переході до сплячки змінюється функціонування ендокринної системи (особливо кортикостероїдної регуляції ), з якої пов”язані сезонні ритми фізіологічних функцій. (А. Голдовський)

При зниженні інтенсивності життєдіяльності відбувається послідовне “вимкнення” діяльності окремих процесів і функцій організму. При цьому спочатку вимикаються філогенетично молодші функції, потім більш старі і, нарешті, найдревніші функції організму. Таким чином, зниження життєдіяльності виражається у одночасному ослабленні багатьох функцій.

Наприклад, при неглибокому гіпобіозі ( сон ) вища нервова діяльність суттєво обмежується, відчуття навколишньої дійсності вже є неповним, хоч оцінка значимості сигналів, які надходять із зовнішнього середовища, все ще зберігається.

При глибокому гіпобіозі ( зимова сплячка ссавців ) у прирдних умовах функції припиняються у послідовності, оберненій їх виникненню в ході еволюції.

При глибоких зниженнях інтенсивності життєдіяльності відбувається порушення функціональної цілісності організму через вимкнення окремих фізіологічних функцій. Іноді для такого стану є характерним поглиблення дезінтеграції організму через відсутність єдності систем і їх функцій. Дезінтеграція різко виражається у організмів із добре розвиненою ЦНС, оскільки вимкнення окремих її функцій прзводить до порушення цілісності всієї системи ( організму ). Навіть під час сну спостерігається порушення зв”язку кіркової та підкіркової систем.

При гіпобіозі падає і реактивність організму. Функції, які залишились невимкненими, слабшають, оскільки знижується інтенсивність біохімічних процесів, що лежать в основі цих функцій.

Різка загальмованість процесів колагеноутворення базується на тому факті, що повне заживлення ран у ссавців у період сплячки відбувається дуже повільно. У стані сплячки не розвивається також інфекційний процес, а запальні реакції хоч і є активованими, проте надто слабко ( іноді зовсім зупиняються ). Розвиток захворювань під час сплячки у ссавців теж різко гальмується. Навіть патологічна реакція і розвиток захворювання при попаданні вірусу в організм може не відбуватися внаслідок попереднього зниження температури тіла.

Отже, зниження температури тіла, яке відбувається під час гіпобіозу ( зимової сплячки), є одним із факторів, які визначають ослаблення інфекційного процесу.

У стані сплячки затримується розвиток пухлин. Крім того ссавці у стані сплячки менш сприйнятливі до опромінення. Але після інтенсифікації обміну радіаційні ушкодження виявляються. Під час дії того чи іншого агента, який призводить до зниження життєдіяльності, в багатьох організмах часто відбувається підйом активності життєвих процесів перед їх глибоким зниженням. Наприклад у рослин інтенсивність фотосинтезу на перших стадіях в”янення зростає. У тварин має місце підвищення обміну перед його глибоким пониженням. (Б. Рубін)

Ізоляція від середовища при гіпобіозі виражена тим сильніше, чим глибшим є зниження життєдіяльності. При відновленні життєдіяльності зміни ідуть у строго оберненій послідовності, ніж при процесах впадання у сплячку, відбувається реінтеграція, підвищується реактивність організму і, нарешті, припиняється так чи інакше створена ізоляція від середовища.

Отже, гіпобіоз з одного боку різко відрізняється від нежиттєдіяльних станів тим, що процеси асиміляції присутні, незважаючи на їх ослаблення. З іншого боку, гіпобіоз не має чітко виражених меж із біозом, якому відповідають близькі до максимуму процеси анаболізму і катаболізму. Навіть у межах самого гіпобіозу між окремими станами існують часто важко визначальні переходи.

Явище гіпобіозу можна порівняти з моментом майже повного розкручення пружини годинника. Ферментативна активність присутня, але взаємодія ферментних систем проявляється слабо. Внаслідок майже повної “дезактивації” пружини життєві процеси ( “рух стрілок” ) виражені ослаблено і проходять не зовсім чітко.



ЛІТЕРАТУРА:

М. Ф. Гулий: “Природа і біологічне значення деяких метаболічно-пристосовувальних реакцій організмів”, Київ – 1977

М. Ф. Гулий: “Основні метаболічні цикли”, Київ – 1968

“Генетичні і біохімічні механізми регуляції функціонування живих систем”, Іркутськ – 1984

П. Ю. Шмідт: “Анабіоз”

М. Лукнер: “Вторинний метаболізм у мікроорганізмів, рослин і тварин”, Москва – 1979

Е. Ньюсхолм: “Регуляція метаболізма”, Москва – 1977

“Фізіологія адаптаційних процесів”, Москва – 1986

А. Голдовський: “Основи вчення про стани організмів”, Ленінград—1977