ХРОНОСТРУКТУРА РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ ЖЕНЩИН ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

CHRONOSTRUCTURE OF THE REPRODUCTIVE FUNCTION OF WOMEN IN WESTERN SIBERIA

Anastasia Maltseva

Senior Lecturer, Department of Biology, Histology, Embryology and Cytology, Altai State Medical University,  Russia, Barnaul

Аннотация. Определение хроноструктуры репродуктивной функции является актуальным и требует детального рассмотрения. Учитывая разноуровневость и многообразие факторов, оказывающих воздействия на формирование и работу репродуктивной функции, можно считать ее хроноструктуру популяционной характеристикой. Целью работы является определение хроноструктуры репродуктивной функции женского организма с учетом знаний об уровнях организации живого. Использованы методы аналитической обработки литературных данных и результатов собственного ретроспективного исследования. В результате представлена схема хроноструктуры, описаны физиологические механизмы ее функционирования на разных уровнях организации живого.

Abstract. The definition of the chronostructure of reproductive function is relevant and requires detailed consideration. Taking into account the diversity and diversity of factors affecting the formation and functioning of the reproductive function, its chronostructure can be considered a population characteristic. The aim of the work is to determine the chronostructure of the reproductive function of the female body, taking into account knowledge about the levels of organization of the living. The methods of analytical processing of literary data and the results of their own retrospective research were used. As a result, a diagram of the chronostructure is presented, the physiological mechanisms of its functioning at different levels of the organization of the living are described.

Ключевые слова: репродуктивная система; хронофизиология; биоритмы; репродуктивная функция; мелатонин.

Keywords: reproductive system; chronophysiology; biorhythms; reproductive function; melatonin.

Введение

Хроноструктура, в нашем понимании, рассматривается как модель организации физиологической функции организма, подчиненная и синхронизированная с природными ритмами. Ритмическая организация жизнедеятельности свойственна всем живым существам от молекулярного уровня до сложных систем целостных организмов и популяций (рис. 1). О важности биоритмов в сохранении вида свидетельствует тот факт, что они закреплены в генетической структуре особи, контролируют длительность, активность и временную последовательность всех процессов.

Рисунок 1. Уровни организации живого

Репродуктивная функция женского организма подчинена законам биоритмологии и дает возможность проследить взаимовлияния ее компонентов (факторов) на различных уровнях организации живого.

В основу нашего исследования были взяты хронобиологические принципы организации живой и неживой природы А.Л. Чижевского, В.И. Вернадского и И. М. Сеченова, выдвинувшего положение о единстве биосистемы и среды: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» (рис. 2).

Рисунок 2. Пространственно-временная организация биологических ритмов: влияние факторов среды обитания на различные уровни биоритмов и их регуляция

Таким образом, целью нашей работы является определение хроноструктуры репродуктивной функции женского организма с учетом знаний об уровнях организации живого.

Материалы и методы

Настоящее ретроспективное исследование проводилось на базе ФГБОУ ВО «Алтайский государственный медицинский университет» и КГБУЗ "Родильный дом № 2, г. Барнаул". В исследовании проанализированы 2041 карта рожениц, протокол исследования одобрен на заседании локального этического комитета (ЛЭК) при ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет» (протокол № 4, от 27.11.2019 г.).

Все женщины, показатели которых учитывались в исследовании, проживали во время беременности на территории Алтайского края и имели физиологическое течение гестации и родов [2].

Учитывая данные рисунка 2, хроноструктуру репродуктивной функции можно считать популяционной характеристикой и рассматривать ее отдельно для жительниц различных регионов, с соответствующими эколого-географическими и социальными характеристиками.

Алтайский край расположен на юго-востоке Западной Сибири и характеризуется умеренным резко континентальным климатом, формирующимся в результате частой смены воздушных масс, поступающих из Атлантики, Арктики, Восточной Сибири и Средней Азии. Годовая амплитуда температур составляет 90-95^о С.

Помимо температуры воздуха, основополагающим в формировании хроноструктуры репродуктивной функции выступает продолжительность светового дня (фотопериод). Продолжительность солнечного сияния составляет в среднем 2000-2300 часов в год, что позволяет отнести регион к эндемичному району по уровню витамина Д, необходимого для нормального хода беременности и развития плода.

Таким образом, в данной работе, мы постараемся определить модель пространственной и временной организации репродуктивной функции и учесть, какие факторы могут оказывать влияние на ее формирование и успешную реализацию.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием методов описательной статистики и программного обеспечения OpenOffice Calc и Microsoft Excel (критерий Колмогорова-Смирнова, статистическая значимость (доверительная вероятность 95%, значимыми считались различия средних при Р≤0.05), сравнение «средних» по Стьюденту (среднее и его ошибка М ± m).

Результаты и обсуждение

Внешняя регуляция биоритмов, составляющих основу нашей структуры, связана с вращением Земли вокруг своей оси, с движением Земли по околосолнечной орбите, с солнечной активностью, изменениями магнитного поля Земли и рядом других геофизических и космических факторов (биосферный уровень), оказывающих влияние на климат (биогеоценотический уровень). На популяционно-видом уровне, помимо климатогеографических, существенное влияние будут оказывать социальные факторы (образование, экономическое развитие региона, уровень медицинской помощи и др.) – не учитываем в данной работе. На организменном уровне это системы органов и их нейроэндокринная регуляция (подчинена вышеописанным факторам).

Таким образом, схематично пространственная организация хроноструктуры репродуктивной функции, может быть представлена следующими компонентами: «гелиофизические факторы» - «климатические факторы» - «рецепторное звено (например, фоторецепторы сетчатки)» - «центральные нейроэндокринные органы (эпифиз, гипоталамус, гипофиз) – «периферические органы эндокринной системы» - «репродуктивная система (яичники, матка)» - тканевый уровень «эндометрий, миометрий» - клеточный уровень «мембраны клеток и их рецепторы (рецепторы прогестерона, окситоцина) – субклеточный и молекулярный уровни «структуры клетки, участвующие в синтезе рецепторных белков».

Исходя из классификации биоритмов, то наиболее значимыми для нас являются сезонные и суточные колебания активности женской репродуктивной системы. В связи с чем, в ходе практической части работы нами была определена годичная и суточная периодичность деторождений, как результативность работы репродуктивной системы.

При оценке годичной динамики деторождений по региону выявлено, что максимум рождений приходится на январь, а минимум – на октябрь, что, соответственно, означает, что максимум зачатий отмечается в апреле, а минимум – феврале. Объяснение этому феномену – фотопериодизм и температура среды. Основным гормоном-регулятором выступает мелатонин - эпифизарный гормон, выделяемый, преимущественно, в темное время суток и подавляющий выработку гонадотропных гормонов. Так, при увеличении светового дня, в апреле, концентрация мелатонина снижается, синтез гонадотропных гормонов увеличивается и возрастает активность полового поведения, что также способствует зачатиям.

Учитывая необходимость более детального рассмотрения вопроса на организменном уровне, более значимым для нас является оценка суточной динамики (табл.1).

Таблица 1.

Суточная периодичность родов с учетом полового диморфизма плода

Из таблицы 1 следует, что имеется не только годичная, но и суточная динамика деторождений. Механизм запуска родовой деятельности, также как и зачатие тесно связаны с гипоталамо-эпифизарно-гипофизарной системами, оказывающими воздействие, посредством гормонов, на клеточные структуры органов репродуктивной системы.

Так, сокращение и расслабление миометрия требует высокоразвитого клеточного взаимодействия и координации, которые достигаются образованием межклеточных GAP-соединений между соседними клеточными мембранами [1]. Проводящая система щелевых контактов обеспечивает синхронизацию и координацию сокращений миометрия в активной фазе родов, превращая миометрий в гигантский морфофункциональный синцитий, а его внутреннюю среду — в единое гуморальное пространство [1].

Щелевые контакты формируются к доношенному сроку беременности, и их количество увеличивается в родах, затем они исчезают в течение 24 часов после родов. Появление щелевых контактов непосредственно перед родами ведет к формированию обширных областей плазматической мембраны с низким сопротивлением, обеспечивающих электрическое сопряжение клеток и синхронность сокращения миоцитов (в результате низкого электрического сопротивления данных участков мембраны при возбуждении миоцита волна деполяризации быстро распространяется на соседние клетки). Непосредственно перед родами отдельные щелевидные контакты группируются в бляшки на поверхности цитоплазматической мембраны. Образование GAP-соединения требует наличия молекул клеточной адгезии [1]. Во время родов наблюдается значительное увеличение GAP-соединений, что значительно увеличивает электрическое взаимодействие клеток и позволяет миометрию сокращаться синхронно и с большой амплитудой. Доказано увеличение уровня потока веществ через цитоплазматическую мембрану при увеличении площади формирующихся бляшек щелевых контактов. Если подобное объединение происходит раньше положенного времени, то это может привести к преждевременным родам.

Другим обязательным условием наличия родовой деятельности, является чувствительность мембран миометрия к окситоцину, вызывающему мышечные сокращения. Помимо синтеза окситоциновых рецепторов (гипоталамо-гипофизарные влияния), клетки миометрия являются зависимыми от уровня эпифизарного мелатонина. При нормальной физиологической беременности с 32 недели его концентрация находится в отрицательной динамике, и минимальное значение регистрируется приблизительно за сутки до начала родовой деятельности. Результатом падения концентрации мелатонина является возрастание концентраций простагландина Е и окситоцина. ПГ-Е увеличивает чувствительность мембран клеток миометрия к окситоцину и инициирует родовую деятельность [2].

В заключении можно сказать, что нарушение хронологической структуры той или иной функции организма, это уже первые признаки возможной патологии. Данный вопрос является актуальным и требует рассмотрения с различных научных направлений.