Обоснование выбора моделей для оценки защитных свойств Спирулины в условиях пневмотропных поражений и физиологического напряжения.

Яковлева О.А.

Винницкий Государственный медицинский университет.

Единое эмбриональное происхождение легких и пищеварительного канала позволяет ожидать существование общих механизмов регуляции и сохранения гомеостаза, обеспечения стабильности и высокой надежности биологических систем. Между тем, такая аналогия между двумя системами в научных исследованиях еще не находит должного интереса. Условия переноса веществ при всасывании из энтеральной среды во внутреннюю принципиально аналогичны газообмену в легких: обмен осуществляется между средами относительно постоянного состава через проницаемый барьер /Ю.М. Гальперин, П.И. Лазарев, 1986/.

В обоих этих процессах определяющую роль играют пограничные мембраны как аэрогематического барьера, так и кишечника. Это положение может быть отправной точкой для изучения ряда общих механизмов транспорта, сано- и патогенеза. На уровне аэрогематического барьера, где анатомия легких представлена только несколькими слоями мембран с эндотелиальной и альвеолярной поверхности, осуществляется ряд важнейших реакций газообмена, теплорегуляции, влаговыделения, транспорта экзо- и эндогенных веществ, синтеза и метаболизма поддерживающих структуру альвеол соединений /сурфактантов, гликаликса/ и биологически активных эндо- и экзогенных веществ.

Однако координация этих реакций с потоками нутриентов при их всасывании, при различных рационах питания остаётся мало и ограниченно изученной. Мембранные нарушения при пищеварении находят большее научное отражение в исследованиях по проблемам кардиологии, гастроэнтерологии, гепатологии. Однако недостаточно ассоциируются с газообменной и метаболической функциями легких.

В научных направлениях исследований упускается такая интересная закономерность, что между заболеваниями легких и болезнями обмена веществ существуют двусторонние, взаимообусловленные взаимосвязи: метаболические болезни обрекают легкие и превращают орган в свою "жертву" /при диабете, болезнях накопления, фосфолипидозах и т.п./, но и болезни легких могут сопровождаться вторичными метаболическими дисбалансами, например, вторичными гиперлипидемиями, как это показано нами ранее /Яковлева О.А., 1980-1990/ или изменениями баланса биологически активных веществ /Сыромятникова Н.В., Гончарова В.А./.

Актуальность исследований на стыке физиологии и патологии дыхания и проблем питания особенно возрастает в новых условиях переориентации питания с позиций нетрадиционных биотехнологий, в том числе, на основе фикотехнологий - систем использования водорослей. Применение биомассы растительного генеза обладает рядом преимуществ: она включает в себя природные, естественные композиции, наиболее приспособленные к усвоению организмами, мало токсичными, адаптированными своим земным длительным существованием и к собственному выживанию, и к кругообороту веществ между растительным и животным миром, для которого она служит источником питания.

Поэтому использование биомассы микроводорослей, на наш взгляд, может рассматриваться как емкий резерв источников для коррекции метаболизма и нормализации нарушенного гомеостаза здорового и, тем более, больного организма человека.

Будучи знакомой с научными проблемами пульмонологии и практического врачевания в этой специальности на протяжении почти трех десятилетий, мне с огорчением приходится констатировать, что необходимость регуляции гомеостаза недостаточно осознается врачами и практически не коррегируется в широких масштабах у этого контингента больных.

Между тем, именно метаболический фон является определяющим для течения всех нозологических форм заболеваний: он может способствовать их первичному развитию (при условии предшествующих нарушений), так и определять возможности саногенеза и прогноза уже развившихся заболеваний в динамике их течения и терапевтического лечения. Проявления метаболистического дисбаланса различной степени выраженности обычно более инертны (возможно, и мало обратимы из-за генетической предрасположенности), чем клиническая фаза обострения заболевания. Это показано нами на примерах липидно-перекисного дисбаланса при бронхо-легочных заболеваниях более десяти лет тому: на фоне клинического "выздоровления" не наблюдается нормализации повышенного и активированного перекисного окисления липидов, а наоборот, имеет место тенденция к его повышению, что может объясняться активацией реакций биотрансформации лекарств и связанным с этим накоплением активных форм кислорода.

Среди 25 тысяч видов микроводорослей Спирулина занимает лидирующее место среди всех известных пищевых комплексов по насыщенности аминокислотами, железом, прокаротином, витамином В 12 и другими ценными нутриентами. Вышеизложенные положения явились определяющими для ряда научных разработок, выполненных исследователями Винницкого Государственного медуниверситета им. Н.И. Пирогова по изучению эффективности и безопасности Спирулины при пневмотропных поражениях легких. Объединяющей идеей оценки Спирулины в различных условиях была именно патогенетическая значимость лёгких, как одного из ведущих органов жизнеобеспечения, и гипоксии для сохранения гомеостаза в целостном организме, кроме того, эти исследования являются приоритетными, учитывая отсутствие аналогичных научных разработок на Украине и в странах СНГ. С другой стороны, различные условия по оценке Спирулины были избраны нами с позиций высокой ответственности исполнителей за практические рекомендации по внедрению Спирулины в питание населения Украины необычного продукта, вопреки и в противоречии с инерцией психологии питания и стилем жизни.

За короткий период, в течение трех лет, кафедрами ВГМУ(биохимии, фармакологии, патанатомии, нормальной физиологии, гигиены, акушерства и гинекологии № 2), интерес к спирулине у которых был направлен курсом клинической фармакологии, применены биохимические, морфологические, физиологические и клинические методы оценки Спирулины.

Экспериментальные модели разработаны в двух вариантах - острые или хронические поражения легких. Для оценки протекторных свойств Спирулины использованы в условиях острого опыта пневмония, паракватная интоксикация и аконитиновая аритмия; длительная защита Спирулины оценивалась на модели кордароновой пневмопатии и при хронической «высотной» гипоксии в сочетании с беременностью у крыс. Клинические наблюдения осуществлялись в двух вариантах: контроль течения анемии беременных женщин при назначении Спирулины, а также коррекция психофизиологических функций у студентов во время экзаменационной сессии. Объединяющим фактором в клинических наблюдениях было состояние физиологического напряжения и несбалансированное питание.

Во всех экспериментальных и клинических моделях, кроме аконитиновой аритмии, получены подтверждения протекторных возможностей Спирулины. Детальное описание исследований приведено группами исполнителей ВГМУ в данном сборнике.

Коллективы авторов выражают благодарность ВЭАК "Свитязь" за предоставленную для исследований спирулину, помощь в организации научных разработок и публикаций.

Предпосылки к необходимости коррекции психофизиологических функций у студентов медуниверситета и эффективность Спирулины.

Братусь И.В., Смолякова Т.Н., Яковлева О.А., Сергета И.В, Матковский И.Е.

Винницкий Государственный медицинский университет

В условиях интеллектуального напряжения и обилия и информации, для современных учащихся оптимизация нервно-психической деятельности представляет собой актуальную задачу. Однако, постоянная стимуляция активными адаптогенами, длительный прием фармакологических средств чреваты развитием пародоксального утомления или привыкания. В научных разработках продолжается поиск адекватных подходов к снижению утомления, повышению способности к обучению, улучшению памяти, лимитированию стресса.

С другой стороны, нервно-психическая деятельность может рассматриваться, как зеркало метаболического благополучия в целостном организме и его интегральный показатель. Учитывая, что метаболизм организма в определяющей степени подчинен и вторичен от характера питания и обеспеченности нутриентами, возникает логическая цепь: сбалансированное питание - адекватный метаболизм - оптимальное состояние нервно-психической деятельности.

Научные разработки в достаточной мере иллюстрируют «катастрофическое состояние» питания в условиях экономической трагедии населения Украины (Сердюк А.М.), подтверждая наличие дефицита белка и полигиповитаминозов, что предопределяет неуклонно прогрессирующую заболеваемость и смертность.

Студенческие контингенты относятся к группам риска по характеру питания, учитывая жизнь вне семьи, низкую социальную обеспеченность, специфический непостоянный ритм труда в сочетании с психо-эмоциональным напряжением.

Целью данной работы было изучение предпосылок для использования адаптогенных возможностей Спирулины у студентов Винницского Государственного медуниверситета. Теоретический прогноз допускал возможность нарушений в обеих сферах - как в характере питания, так и в состоянии патофизиологических функций у студентов и, соответственно, подтверждение этих нарушений требует метаболической коррекции.

Исследования были проведены в обоих этих направлениях. Состояние питания изучено в феврале 1996 года с использованием анкет, разработанных на кафедре общей гигиены ВГМУ. Анкетирование было проведено у 70 студентов 3 и 5 курсов в течение недели, с учетом ритма питания, перечня и количества пищевых продуктов, а также состава семьи и некоторыми физиологическими данными.

Методами контроля для оценки нервной деятельности были избраны 2 группы тестов психофизиологической деятельности, тестирование проводилось до и после курса лечения спирулиной у студентов 6 курса во время весенней экзаменационной сессии. Психофизиологические тесты оценивались по балльной системе и с помощью психоанализатора ПНН-3.

Кроме того, представляло интерес определить умственную трудоспособность студентов младших курсов, для чего студентам 2 курса предъявлялась серия из 30 раздражителей трех цветов - красного, зеленого и желтого с экспозицией сигнала и интервалом между ними длительностью до 1 сек. При выполнении задания подсчитывались ошибочные реакции, к которым относили отсутствие ответа на предъявленный сигнал, включение несоответствующей клавиши прибора или реакция обеими руками. Ошибочная реакция на тормозной раздражитель оценивалась как ухудшение торможения с преобладанием возбуждения, а отсутствие реакции на возбуждающий сигнал - как преобладание процессов торможения. Более сложное задание состояло в постепенном уменьшении экспозиции сигнала при правильном реагировании на него, что даст возможность определить силу и подвижность нервных процессов, в условиях повышенных требований к умственной деятельности.

Результаты исследований подтвердили прогнозируемое неблагополучие питания у студентов медуниверситета, которое по ряду критериев было оценено как неадекватное, несбалансированное с нарушениями ритма питания, разнообразия продуктов - т.е. в целом, как нерациональное.

Уже у студентов 2 курса установлены негативные тенденции со стороны нервно-психической деятельности. Скорость зрительно-моторной реакции на сигнал красного цвета у юношей составляла 0,467 ± 0, 0105 сек, при среднем количестве ошибок 1,75 ± 0,345. В этом же тесте минимальное время зрительно-моторной реакции соответствовало 0,328 ± 0,0166 сек, при наличии в среднем ошибок до 5,8б7 ± 0,617.

У девушек аналогичная реакция характеризуется более адекватными проявлениями: скорость зрительно-моторной реакции составляет 0,454 ± 0,003 сек, при количестве ошибок до 2,218 ± 0,366;минимальное время зрительно-моторной реакции - 0, 316 ± 0,019 сек, при уровне ошибок только до 3,611 ± 0,565.

На основании полученных данных можно считать, что у юношей хуже показатели зрительно-моторной реакции - это иллюстрирует тенденция к более затяжному времени минимального ответа. Такие данные свидетельствуют о преобладании тормозных процессов в коре головного мозга. Одновременно обращает на себя внимание большее количество ошибок, по сравнению с девушками на 60,8% (Р<0,02). Это отражение недостаточной концентрации возбуждения в соответствующих центрах коры и слабой выработки дифференцированного торможения. Увеличение количества ошибок при последовательном уменьшении экспозиции сигнала, особенно у юношей, свидетельствует о недостаточной подвижности нервных процессов в условиях повышенных требований к умственной деятельности.

У студентов 6 курса эти сдвиги также были выражены в значительной степени, а скорость глазодвигательного рефлекса возросла до 0,554 ± 0,022 сек.

Студентам 6 курса во время экзаменационной сессии назначалась Спирулина в дозе 1 г/сутки однократно, в течение 20 дней, под наблюдением испытателя. Установлено, что окончание курса приема пищевой добавки, в отличие от контрольной группы, не получавшей спирулину, характеризовалось положительной динамикой: уменьшением нервно-психического напряжения на 17,9 % (Р<0,02), шкалы астенического состояния - на 13,6 %, шкалы сниженного настроения на 8,2 % и улучшением функции памяти на 17,6 % (Р<0,05), а также повышением скорости глазодвигательного рефлекса до 0,494 ± 0,015 сек (Р<0,05), повышением дифференцировки световых сигналов, некоторым седативным эффектом и общим повышением работоспособности. Проведенные исследования позволяют заключить, что Спирулина, как метаболический корректор без побочных явлений, может быть включена в арсенал средств, оптимизирующих умственную работоспособность, особенно в период повышенных требований к умственной деятельности и физиологического напряжения, включая периоды зачетов, экзаменов, работы с компьютерами.