Добровольська Н.О., Середенко Л.П.

Донецький державний медичний університет ім. М.Горького

Гіподинамія як фактор впливу на формування динамічного комплексу пристосувальних механізмів, спрямованих на збереження гомеостазу організму людини, особливостей його розвитку

Інтенсифікація процесу навчання у вищих навчальних закладах, збільшення інформаційного навантаження вимагає великих витрат часу на навчальну підготовку, що приводить до зниження рухової активності студентів. На тлі безперервного погіршення екологічного оточення зниження рухової активності варто розглядати як фактор істотно знижуючий стійкість організму студентів до несприятливих впливів зовнішнього середовища, а також як фактор, сприяючий ранньому розвитку багатьох хронічних захворювань (гіпертонічна хвороба, ожиріння, цукровий діабет і т.п.)

Розробка сучасної моделі, здатної пояснити причину й основні механізми зниження стійкості організму до несприятливих факторів середовища відноситься до найбільш пріоритетних задач охорони і поліпшення здоров'я населення. До дійсного часу накопичено певні наукові дані в різних областях знань, що є джерелом і базою для створення моделі дисбалансу гормонально - адаптивно-метаболічного процесу організму. Найбільший інтерес представляє онтогенетична модель медицини В.І. Дільмана (1986), поняття про гіпоергоз, уперше сформульоване С.Н. Ефуни, В.А. Шпектором, теорія стресу Г. Сельє (1982), енергетична концепція профілактики хронічних хвороб Г.Л. Апанасенко (1990).

Відповідно до онтогенетичної моделі В.І. Дільмана, по мірі завершення росту і розвитку організму, фактори росту і розвитку (соматотропний гормон - СТГ) не зникають, а продовжують діяти, формуючи згодом гальмові механізми часткового обмеження засвоєння глюкози на рівні клітинних мембран. Однак, по визначенню С.Н. Ефу ні, цей стан варто кваліфікувати як субстратний гіпоергоз, що реалізує три основні патогенетичні напрямки зриву стійкості організму, формування хронічних хвороб людини.

Відомо, що цикл трикарбонових кислот, гліколіз, глюконеогенез у всіх живих системах знаходяться у сполученому стані. Енергетична система клітини визначається співвідношенням нуклеотидів АДФ-АТФ-АМФ. Варто відбутися найменшому збоєві синтезу АТФ, а отже його зниженню в клітині, відразу ж відбувається зсув рівноваги енергетичної системи клітини убік наростання АДФ, спрацьовує ефект Пастера, наростає компенсаційний механізм синтезу АТФ, але тільки в системі гліколізу, тому, що ріст АДФ веде до різкої активації ключового ферменту гліколизу-фосфофруктокінази. Постачальником енергетичних субстратів для гліколізу є глюконеогенез. Побічним ефектом гліколізу є нагромадження лактату-лактацидоз. Надалі, в міру зниження використання Ацетил –Коа в циклі Кребса, відбувається його накопичення, що призводить до синтезу ОМГ-Коа з трьох молекул Ацетил –Коа. ОМГ–Коа відновлюється до мевалонової кислоти, що є попередницею холестерину. Зі стадії утворення ОМГ–Коа реакція може піти або убік синтезу холестерину, або убік утворення кетонових тіл. Виникає кетоацидоз, тобто активується окислювання жирних кислот і в організмі починає переважати жировий шлях енергетики.

Глюконеогенез припускає розпад білка. Розпадається також при цьому і білок імунної системи, як найбільш мобільний, викликаючи зміни імуногенезу. Механізми, що гальмують часткове обмеження засвоєння глюкози стимулюють гіперглікемію і гіперінсулінемію, що активує синтез холестерину, тригліцеридів, ліпопротеідів у печінці. Активація окислювання жирних кислот і посилення синтезу холестерину з мевалонової кислоти, а також пряма мобілізуюча дія СТГ на ліполіз ведуть до накопичення ліпідів у клітинах імунної системи, що сприяє гнобленню клітинного імунітету й активації гуморального. Накопичення ліпідів на тромбоцитах веде до активації тромбоксану і виснаженню простоцикліну.

Ґрунтуючись на концепції Г. Сельє про стрес, в організмі, у відповідь на всяку зміну умов, які вимагають підвищення його працездатності, виникає серія стереотипних пристосувальних реакцій, спрямованих на забезпечення захисту організму. Сукупність цих захисних реакцій одержала найменування „загальний адаптаційний синдром” або, „стрес”, а фактори, що його викликають були позначені як „стресори”. Патологічні процеси, що виникають із – за дії агресорів, Г. Сельє позначив як хвороби адаптації. Патофізіологам давно відомо, що одним з найбільш могутніх агресорів є гіпоксія. Але, оскільки у нормальному функціонуванні циклу трикарбоновых кислот мають значення три рівнозначних фактори, (наявність Ацетил – Коа; ферментних систем; О2) то зниження або відсутність одного з трьох факторів веде до порушення синтезу АТФ, тобто до стресу. Отже, недолік метаболічних субстратів (метаболічний або субстратний гіпоергоз), або ферментів (ферментативний гіпоергоз) у такому ж ступені як і гіпоксія може бути віднесений до стресорів з тією лише різницею, що перші два фактори діють у відстроченому режимі, тобто хронічно, а гіпоксія - найчастіше гостро. Таким чином, виходячи з положення про те, що гіпоергоз це могутній ендогенний стресор, він природньо повинний активувати неспецифічну «адаптивну» систему мозку, приводячи до виникнення хвороб адаптації в рамках формування загального адаптаційного синдрому.

Цю схему можна уявити таким чином. Могутній стресор – субстратний або ферментативний гіпоергоз - активує релізінг гормонів гіпоталамусу, що у свою чергу активують гормони гіпофізу (АКГГ), а останні, у свою чергу, ініціюють викид гормонів стресу (кортизол, катехоламіни). Власне кажучи, організм при гіпоергозі знаходиться в стані постійного хронічного стресу. З роками це веде до виникнення патологічного стану, що нагадує «Кушингоїд», коли можуть мати місце різні сполучення таких проявів, як ожиріння обличчя і верхньої половини тулуба, порушення водно-електролітного обміну, поява набряків, спазм периферичних судин і підвищення артеріального тиску, вторинна ішемія нирок з активацією ренін –ангіотензин - альдостеронової системи.

Виходячи з концепції С.Н. Ефуні про гіпоергоз, як про стан при якому має місце не зниження, а навпаки, підвищення напруження О2 у клітині, тобто гіпороксия, то її варто розглядати як один з механізмів патогенезу гіпоергоза.

Гіпероксия клітини, що ініціює процеси перекісного окислювання ліпідів (ПОЛ), виникає в результаті надлишкового змісту О2 у клітині внаслідок зниженої його утилізації. Утворення активних форм О2, які є більш сильними окислювачами, чим молекулярний кисень, а їх достатня кількість, є одним з найважливіших умов протікання процесів ПОЛ. Утворення активних форм О2 є наслідком неповного одноелектронного (О2), двуелектронного (Н2О2), або трьохелектронного відновлення О2 замість повного чотирьохелектронного його відновлення, що приводить до утворення води. Процес повного відновлення О2 до Н2О2 більш енергозалежний, чим процеси не повного відновлення, тому стає зрозумілим, що утворення активних форм О2 виникає саме при дефіциті енергетичних субстратів, тобто в кінцевому рахунку – АТФ. Гіпероксия не тільки ініціює процеси ПОЛ, але змінює структуру ДНК, ушкоджує колаген, гіалуронову кислоту, виснажує антиаксидантну систему, ініціює активацію синтезу арахнідової кислоти з утворенням простогландинів, лейкотриенів.

В основі енергетичної концепції Г.Л. Апанасенко лежить біологічна закономірність, що полягає в процесі еволюції формування порогу енергопотенціалу організму людини забезпечуючи його нормальну життєдіяльність як цілісної біосистеми. Автор назвав його безпечним рівнем, нижче якого на початку виникають ендогенні фактори ризику, а при подальшому зниженні розвивається те, або інше хронічне (неінфекційне) захворювання.

Вищевикладене дозволяє сформулювати слідуючі основні положення моделі гормонально-адаптивно-метаболічного дисбалансу організму, що обумовлена хронічною енергетичною недостатністю клітин – гіпоергозом.

1. В основі гіпоергозу лежать конформаційні зміни клітинних мембран.

2. Основними етіологічними факторами, що формують конформаційні зміни клітинних мембран, є фактори росту і розвитку (СТГ), внаслідок хронічної дії яких розвиваються гальмові механізми часткового обмеження засвоєння глюкози, що формуючи гіпоергоз, але ними можуть бути й екзогенні фактори (радіація, хімічна травма і т.п.)

3. Конформаційні зміни клітинних мембран ініціюють порушення транспорту глюкози, що призводить до комплексу компенсаторно-пристосувальних реакцій клітини й організму, спрямованих на поліпшення енергетики, отже на відновлення гомеостазу.

4. Побічним продуктом компенсаторно-пристосувальних механізмів клітки й організму, що спрямовані на відновлення гомеостазу, тобто стають засобом реалізації, є гормонально-адаптаціонно -метаболічний дисбаланс клітини, що веде до формування хвороб адаптації або хронічних неінфекційних хвороб людини.

5. Внаслідок формування гормонально-адаптаційно–метаболічного дисбалансу закономірно змінюється енергетичний режим клітини й організму, який поступово переходить з енергетично вигідного аеробного окислювання метаболічних субстратів, на менш вигідний – анаеробний шлях окислювання глюкози.

Отакі сучасні погляди на основні причини і механізми порушення неспецифічної стійкості організму.