Соотношение содержания кортизола и иммуноглобулинов в периферической крови человека в экстремальных климатических условиях

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

: Большие контингента населения, такие как рабочие угольных шахт и моряки Северного флота, перемещаются в различные климато-географические регионы в связи со спецификой работы. Под влиянием неблагоприятных климатических нагрузок изменяются функции эндокринной и иммунной систем человека. Глюкокортикоидная активность коры надпочечников и гуморальное звено иммунитета обеспечивают гомеостаз организма при адаптации к экстремальным условиям внешней среды (Данишевский, 1955; Селье, 1967; Вернет, 1971). Однако механизмы иммунно-гормонаяьного взаимодействия при влиянии естественных природных факторов не изучены.

Сведения о взаимосвязи глюкокортикоидной активности коры надпочечников и гуморального иммунного ответа при действии стрессовых факторов весьма разнородны (Munck et. al, 1984; Теппермен, 1989; Herbert, Cohen, 1993; Акмаев, 1997). Широко известны иммунодепрессивные свойства кортизола (Девойно, Ильюченок, 1983, 1993; Дейл, Формен, 1998 и др.). Существуют немногочисленные факты иммуностимулирующего влияния гормона коры надпочечников (Петрова, 1981; Лебедев, Понякина, 1990). Показано, что кортизол в физиологических концентрациях необходим для формирования индуктивной фазы антителообразования (Ambrose, 1970; Stavy, 1974; Campbell, Lennart, 1993). В последние годы появились сведения о стимулирующем действии на секрецию глюкокортикоидов гуморальных продуктов иммунного ответа (Foster, Wilson 1992, Кетлинский, 1996; Соколов, 1998). Однако, большая часть работ проведена в системе in vitro (Ambrose, 1970; Milenkovic et. al., 1989; Stavy, 1974), в опытах на животных (Amat et.al., 1993; Brown-Borg et.al., 1993; Smith et.al., 1982), в клинической практике (Егорова, 1972; Дейл, 1998; Соколов, 1998). Известно, что эффект влияния на организм веществ экзогенного и эндогенного происхождения существенно различается (Чеботарев, 1979). Следовательно, выяснение механизмов регуляции содержания кортизола и иммуноглобулинов.

1 м ъ/ ч/ в периферической крови у людей в зависимости от условии работы, изменения климатических параметров, возраста и стажа работы в новых клима-то-географических регионах является необходимым для решения вопросов адаптации человека к неблагоприятным климатическим факторам.

Представляет интерес выяснение механизмов опосредованного влияния кортизола на содержание, циркуляцию и рециркуляцию сывороточных иммуноглобулинов с позиции выявления механизмов регуляции антитело-образования, процессов персистенции и диссоциации иммунных комплексов, содержания аутоантител и антителозависимых повреждений в организме человека при действии экстремальных климатических факторов. Напряжение иммунных механизмов регуляции гомеостаза у людей на севере (Добродеева, 1995; Добродеева, Суслонова, 1988 и др.) предполагает снижение резервных возможностей организма. В связи с этим, выяснение частоты распространения дефицита иммуноглобулинов, предельно высоких концентраций циркулирующих иммунных комплексов в периферической крови у мужчин, работающих в экстремальных климатических условиях, зависимости указанных состояний от гормональной регуляции, фотопериодики, смены климатических параметров имеет практическое и теоретическое значение.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

: Целью настоящего исследования является изучение взаимоотношений между содержанием кортизола, иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови у человека в экстремально-дискомфортных условиях. Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1. Установить влияние климато-географических условий Заполярья (сезон года, фотопериодика) на содержание кортизола и параметров гуморального иммунитета в сыворотке крови людей.

2. Определить соотношение содержания кортизола, иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов в периферической крови жителей Заполярья в зависимости от срока проживания в экстремальных условиях.

3. Изучить содержание кортизола, иммуноглобулинов, а также циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови у мужчин плавсостава в зависимости от возраста, стажа работы в пароходстве, характера и продолжительности рейса.

4. Провести анализ корреляционных взаимосвязей между содержанием кортизола, иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА: Впервые установлены однонаправленные изменения содержания кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови у людей в условиях влияния экстремальных климатических факторов.

Впервые выявлены параллельные изменения содержания кортизола и иммуноглобулинов в периферической крови человека с повышением их концентраций в период увеличения длительности светового дня и снижением в периоды уменьшения длительности светового дня и во время полярной ночи.

Впервые показано, что у мужчин с нарастанием продолжительности светового дня увеличивается частота выявления в сыворотке крови концентраций кортизола, иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов, превышающих границы физиологической нормы.

Получены новые данные о сочетанном повышении концентраций кортизола и циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови до уровней, выходящих за границы физиологической нормы, в различные экстремальные периоды (увеличение длительности светового дня, зима в тропиках), а также при увеличении возраста и срока проживания (более двух лет) у мужчин, работающих в неблагоприятных климатических условиях.

Впервые получены сведения о влиянии кортизола на процессы диссоциации иммунных комплексов: при снижении содержания иммуноглобулинов класса 1§-М сохраняются высокие уровни циркулирующих иммунных комплексов с 1яМ и кортизола в периферической крови.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ: Выявлены этапы развития иммунно-гормональной регуляции при адаптации человека к экстремальным климатическим условиям: в начальный период адаптации — взаимная инициация иммунного ответа и глюкокортикоидной активностипри длительном воздействии экстремальных климатических факторов — имму-нодепрессивное влияние кортизола. Контроль за концентрацией кортизола в периферической крови у приезжих мужчин в условиях действия неблагоприятных климатических факторов можно рекомендовать членам медицинских комиссий для оценки динамики состояния здоровья обследуемых лиц.

Превышающие границы физиологической нормы концентрации циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови, предлагается использовать для оценки стадии развития диз адаптационных реакций у человека при работах, сопряженных с экстремальными климатическими условиями.

Появление высоких концентраций иммуноглобулинов, циркулирующих иммунных комплексов и кортизола в периферической крови у мужчин в период нарастания длительности светового дня обусловливает необходимость разработки особой диеты и лечебно-профилактических мероприятий, обеспечивающих диссоциацию циркулирующих иммунных комплексов, стимуляцию фагоцитоза и снижение психо-эмоционального напряжения.

Уравнения линейной регрессионной зависимости, позволяющие вычислять значение содержания в периферической крови человека иммуноглобулинов классов 1§-М, 1§-А, 1§ 0, циркулирующих иммунных комплексов и кортизола по одному из известных параметров, помогут в проведении экстренной лабораторной диагностики, позволяющей экономить реактивы и время для проведения эксперимента и иммунологического мониторинга.

Результаты исследований используются на медицинском факультете.

Петрозаводского государственного университета при чтении лекций по курсу «Физиология адаптации» (протокол N3 от 24.11.98.).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Повышение содержания иммуноглобулинов и кортизола в сыворотке крови наблюдаются у людей при работе в экстремальных климатических условиях: в заполярном регионе, при увеличении длительности светового дня, весной и в полярный день, а также с увеличением возраста, что свидетельствует о взаимной активизации глюкокортикоидной деятельности коры надпочечников и гуморального звена иммунитета.

2. Снижение иммунно-гормональной реактивности, проявляющееся параллельным уменьшением концентраций кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови, наблюдается у мужчин при морских рейсах в тропический регион, в периоды снижения длительности светового дня, осенью и в полярную ночь.

3. Разнонаправленные изменения содержания кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови возникают у человека при длительном воздействии экстремальных факторов, что демонстрирует иммунодепрес-сивное влияние глюкокортикоидного гормона коры надпочечников.

4. Повышенные концентрации кортизола сочетаются с формированием аномальных уровней циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови у мужчин, работающих при действии экстремальных климатических факторов (увеличение длительности светового дня в Заполярье, зимний период в тропиках), а также с увеличением возраста и стажа, что является признаком риска развития аутоиммунных процессов в организме.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседаниях Архангельского отделения Общества микробиологов, вирусологов и иммунологов (1995) — Архангельского отделения Общества Иммунологов (1996) — Конференции по холодовому травматизму в г. Кируне (Швеция, 1996) — в Иммунологическом департаменте Университета г.

Тромсе (Норвегия, 1997) — 3 Съезде физиологов Сибири и дальнего Востока, г. Новосибирск (1997) — 13 Коми Республиканской Молодежной Научной Конференции, г. Сыктывкар (1997) — конференции «Экология европейского Севера — факторы малой интенсивности», г. Архангельск (1997) — конференции молодых ученых «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины», г. Москва (1998) — 2 Национальном Конгрессе Российской Ассоциации Клинических Иммунологов и Аллергологов (РААКИ) «Современные проблемы аллергологии, клинической иммунологии и имму-нофармакологии», г. Москва, 1998; Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и развитие физической культуры и спорта», г. Архангельск (1998).

По теме диссертации опубликовано тринадцать печатных работ.

Диссертационная работа выполнена в отделе экологической физиологии человека Института Физиологии Коми НЦ УрО РАН под руководством профессора, доктора медицинских наук Добродеевой Лилии Константиновны и профессора, доктора медицинских наук, заслуженного деятеля науки РФ Ткачева Анатолия Владимировича. Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам отдела экологической физиологии человека: Вылегжаниной A.B., Золкиной А. Н., к.м.н. Лупачеву В. В. за оказанную помощь в сборе материала и Порядину В. Б. за создание программы статистической обработки данных.

ВЫВОДЫ:

1. В начальный период адаптации на архипелаге Шпицберген (до пяти месяцев) происходит увеличение частоты регистрации повышенных концентраций кортизола и иммуноглобулинов классов 1§-М и в сыворотке крови, соответственно, у 14,3- 50,0 и 23,5% обследованных лиц. При удлинении сроков работы в Заполярье (до двух лет) уровень повышенных концентраций кортизола в периферической крови продолжает нарастать (у 20,8%), а иммуноглобулинов уменьшается вдвое,.

2. Диз адаптационные реакции, характеризующиеся высокой частотой выявления аномальных концентраций иммуноглобулинов класса^М (в 55,5%), циркулирующих иммунных комплексов (в 10,1%), дисбалансом содержания сывороточных иммуноглобулинов, развиваются на фоне высоких концентраций кортизола (в 17,4% случаев) в сыворотке крови у работников архипелага Шпицберген при увеличении длительности проживания до трех лет.

3. Параллельное повышение содержания в крови у мужчин кортизола (с 469,1 ±42,4 до 592,0±33,5 нмоль/л), иммуноглобулинов классов^О (с 16,3±1,3 до 26,5+2,7 г/л),^А (с 1,9+0Д до 4,0±0,4 г/л) и циркулирующих иммунных комплексов (с 1,6±0,3 до 3,4±0,2 г/л) при увеличении продолжительности светового дня на архипелаге Шпицберген связано с усилением иммунно-гормональной реактивности организма.

4. При контрастных морских переходах (тропический и заполярный рейс) в периферической крови у моряков значительно изменяется содержание иммуноглобулинов класса^М, соответственно, (0,9+0,1 и 1,7+0,3) — 1§-Ст (9,5±-1Д и 22,1 ±2,0) — 1§-А (1,9+0,2 и 2,9±0,3 г/л) и кортизола (178/7±16,5 и 384,4+71,4 нмоль/л), что свидетельствует об одновременной перестройке иммунологической и гормональной реактивности при перемещении в различные климато-географические регионы.

5. Содержание в периферической крови кортизола (282,6118,9 и 444,1 ±54,2 нмоль/л), число случаев выявления аномальных концентраций иммуноглобулинов класса (у 28,5 и 50,7%), циркулирующих иммунных комплексов (у 8,0 и 31,5% обследованных) повышается с возрастом (20−50 лет) у моряков Северного флота, что является признаком нарастания аутоиммунных процессов в организме. Наиболее высокие концентрации кортизола в сыворотке крови выявлены у лиц со стажем работы в плавсоставе более 15-ти лет.

6. Однонаправленные изменения содержания в периферической крови человека кортизола, сывороточных иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов объясняются взаимной активизацией глюкокорти-коидной деятельности коры надпочечников и усилением иммунологической реактивности в экстремальных климатических условиях.

7. При увеличении длительности воздействия неблагоприятных климатических факторов (два года на архипелаге Шпицберген и пять месяцев в тропиках) выявлены разнонаправленные изменения уровня изучаемых параметров, которые демонстрируют иммунодепрессивное влияние глюко-кортикоидов. Дальнейшее удлинение времени воздействия экстремальных факторов (до трех лет и более) повышает риск срыва иммунно-гормональной саморегуляции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Среди плавсостава Северного флота регистрировали высокую частоту повышенных концентраций иммуноглобулинов классов^М (33,55%),^О (17,11%) и циркулирующих иммунных комплексов (20,06%) на фоне значительного уровня дефицита 1%А (25,31%) и относительно низких концентраций кортизола (309,55±52,87 нмоль/л) в сыворотке крови.

2. Увеличение возраста (20−29- 30−39- 40−50 лет) у моряков сопровождалось повышением содержания иммуноглобулинов класса 1§-М (соответственно, 1,76±-0Д5- 2,01 ±0,20- 2,59±0,46 г/л), 1§-А (1,58±0,12;

1,77+0,11- 1,89±0,34г/л), ДО (16,39±0,72 и 19,15±2,68 г/л), циркулирующих иммунных комплексов (1,50+0,08- 2,03±0,09- 2,32±0,53г/л) и кортизола (282,64 118,90 и 444,11 ±54,19 нмоль/л) в сыворотке крови.

3. С возрастом (20−29- 30−39- 40−50 лет) у мужчин, работающих на судах Северного флота, увеличивалась частота выявления иммунных дисбалансов:^М (соответственно, 37,88- 57,01- 60,77%), ДО — (20,17- 28,14- 23,08%) и высокого уровня циркулирующих иммунных комплексов (8,07- 25,00- 31,50%).

4. В условиях Заполярных рейсов у моряков регистрировали наиболее высокие концентрации иммуноглобулинов всех изучаемых классов (1§-М -1,67±0,27- ДО — 22,06±2,02- 1шА — 2,96±0,34 г/л) и кортизола (384,41 ±72,41 нмоль/л) в сыворотке кровипри работе в тропических рейсах отмечали самые низкие уровни иммуноглобулинов (0,88±0,11- 9,52±1,10- 1,97±0,18 г/л, соответственно) и кортизола (178,70 ±16,50 нмоль/л) в периферической крови. Нахождение моряков в Средиземноморье не было сопряжено с резкими колебаниями изучаемых параметров.

5. В межрейсовый период отмечали тенденцию к более высокому содержанию иммуноглобулина класса 1§-М (1,46±0,06 и 1,22±0,19 г/л) в периферической крови у моряков г. Архангельска. Установлена зависимость изменения изучаемых параметров у мужчин от длительности рейса: в течение первого месяца увеличивалось число случаев дефицита сывороточных иммуноглобулинов (1§-М — 8,34- - 19,95%) — к третьему месяцу, напротив, в периферической крови значительно повышался уровень высоких концентраций (до 28,90%) на фоне некоторого увеличения частоты регистрации высоких концентраций кортизола (с 2,00 до 11,36%), снижения циркулирующих иммунных комплексов (с 24,22 до 7,83%) и увеличения числа дефицитных уровней^М (с 2,00 до 26,32%).

6. По мере удлинения рейса у мужчин увеличивалось содержание в сыворотке крови кортизола (с 477,13±31,03 до 562,71 140,62 нмоль/л), иммуноглобулинов классов^Ст (с 20,54+1,57 до 32,68+3,50 г/л), 1цА (с 1,45±0,12 до 2,23±0,20 г/л), но снижались концентрации^М (с 1,58±0,14 до 0,62 ±0,08 г/л) и циркулирующих иммунных комплексов (с 2,45+0,28 до 1,61±0,35 г/л). Увеличение стажа работы на флоте более 15-ти лет сопровождалось повышением концентрации кортизола (с 286,75±26,23 до 505,30±44,86 нмолъ/л) в периферической крови у моряков Северного флота.

7. Сезонные колебания изучаемых параметров иммунно-гормонального гомеостаза у моряков включали заметное снижение содержания сывороточных иммуноглобулинов осенью (дефицит 1§-М — 21,49%-^О — 24,71%, 1§-А — 27,56%), повышение уровня аномальных концентраций циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови (50,00%) и повышение концентраций иммуноглобулинов в периферической крови зимой (высокие концентрации 1§-М — 43,69%,^О — 29,64%). Увеличение содержания кортизола наиболее часто регистрировали в зимний и весенний периоды (11,37- 13,33%). В межрейсовый период зимой у моряков регистрировали увеличение содержания сывороточных иммуноглобулинов^М (с 1,19±0,07 до 1,80±0,09), ДО (с 12,79±0,32 до 15,41 ±0,82 г/л) по сравнению с летним периодом.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 4.1. СООТНОШЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ КОРТИЗОЛА И ГУМОРАЛЬНЫХ ИММУННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА В ДИНАМИКЕ ФОТОПЕРИОДИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА.

Влияние климато-географических условий на уровень иммунологической реактивности известно давно (Векслер, 1959; Вегту, 1970; Анохин, 1980 и др.). Большое количество сведений имеется относительно влияния на иммунологическую реактивность дефицита тепла, охлаждения, недостаточности солнечной инсоляции, влияния иономагнитных возмущений (Московская, Добродеева, 1992, 1997; Кеворков, 1964; Яцина с соавт., 1989). Однако, для европейского Севера наиболее значимым фактором является необычная фотопериодика. Север европейской части страны отличается от Сибири тем, что значительно большие территории располагаются за полярным кругом и подвержены влиянию резкой смены светового дня и ночи. Кроме того, данный фактор является относительно постоянным и стабильным, следовательно, влияние его в одинаковой степени повторяется каждый год.

Изучение иммунологической реактивности и глюкокортикоидной активности коры надпочечников, а также характера их соотношений у мужчин, работающих в условиях Заполярья, представляет интерес с позиции выявления особенностей влияния резко выраженной фотопериодики, а также обследования людей в условиях одной из своеобразных форм организации труда — длительной командировки.

Климатические условия и географическое положение архипелага Шпицберген являются особыми: коэффициент жесткости погоды по Бодма-ну превышает критический уровень восемь месяцев в годуактивный цик-лоногенез наблюдается в течение всего года, Здесь проходит граница распространения теплых вод Гольфстрима и ледяного покрова Арктики. По нятие «сезон года» на Шпицбергене в определенной мере условно за счет высокоширотности и мощного влияния Гольфстрима: зимой наблюдаются резкие потепления с проливными дождями, а в летний период не редкость снегопады. Необычен световой режим на архипелаге: полярная ночь продолжается более пяти месяцев, а солнце не заходит полярным днем в течение трех месяцев. Магнитный полюс Земли существенно дополняет своеобразную комбинацию экстремальных условий для работающих на островах: число магнитов озмущенных дней составляет более 200-т в году (Гнилорыбов, 1988; Ткачев, 1993).

Нами выявлено, что у мужчин, работающих на архипелаге Шпицберген, в период увеличения длительности светового дня происходит увеличение содержания в сыворотке крови иммуноглобулинов классов^А, циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) и кортизола. В период перехода светового режима к полярному дню содержание^Ст увеличивается с 22,32+2,38 до 26,55+2,78г/л,^А — с 3,50+0,29 до 4,09±0,47г/л, ЦИК — до 3,37±0,20г/л, кортизола — до 591,9 ±33,53нмоль/л. В этот период увеличивается частота регистрации концентраций, превышающих границы физиологической нормы: ДО (42,31%), 1§-А (42,31%), ЦИК (14,81%), кортизола (23,13%). Отличная динамика отмечается относительно сывороточного^М: наиболее высокое его содержание наблюдается в октябре (2,20+0,25г/л.) (р<0,05). В этом же месяце наиболее часто обнаруживаются повышенные его концентрации (46,36%). Однако, несмотря на отсутствие статистически значимых изменений содержания данного класса иммуноглобулинов в период нарастания длительности светового дня, анализ индивидуальных значений показал, что у 15-ти из 23-х человек, обследованных в динамике фотопериодов, происходит нарастание концентрации^М в сыворотке крови в этот период.

Известно, что в период увеличения длительности светового дня происходит увеличение активности метаболических процессов (Бойко, 1996), концентраций гормонов щитовидной железы, коры надпочечников (Ткачев,.

Раменская 1987, 1990), активности антителообразования к различным антигенам и уровня фагоцитарной защиты (Добродеева, 1997). В период полярного дня возрастает эффективность иммунной защиты в тканях, барьерных органах и по месту входных ворот. В наших исследованиях в этот период устанавливается максимальная частота выявления в сыворотке крови мужчин концентраций ЦИК и кортизола, превышающих границу нормы (14,81 и 25,13%, соответственно). Вероятно, выявление в этот период высоких концентраций ЦИК и кортизола в периферической крови обследованных рабочих может являться фактором риска развития аутоиммунных реакций в организме. Риск в значительной степени усиливается в ситуации, когда аномально высокие уровни кортизола и ЦИК сочетаются с высокими концентрациями IgM (23,08%) в периферической крови. Указанные сывороточные иммуноглобулины не выходят, практически, за пределы сосудов, обеспечивая защиту внутрисосудистого русла. Сочетание высоких уровней ЦИК в составе с IgM способно привести к резким изменениям гомеостаза и нарушениям микроциркуляции (Ромашкан, 1980; Комиссаренко, 1980; Cruse, 1985; Schwarts, 1986; Zanetti, 1986). ЦИК могут нарушать проницаемость мембран, чем вызывают появление аутоантигенов, способных усиливать антительный ответ, который приводит, в конечном итоге, к повышенному образованию ЦИК. Такая цепь реакций приводит к замкнутому кругу развития аутоиммунных реакций. Если при этом наблюдается высокое содержание кортизола, то риск развития аутоиммунной патологии достаточно велик и усугубляется продуктами распада лимфоцитов, поскольку кортизон в высоких концентрациях инициирует их апоптоз (Зак, 1977; Бахтин, 1988; Claman, 1972; Dougherty, 1952; Cohen, 1971). Высокие концентрации кортизола ингибируют активацию системы комплемента (Савина, 1983; Сазонова, 1979; РагШо, 1979; Теппермен, 1989), а также фагоцитарную активность, в связи с чем снижается процесс диссоциации ЦИК, что объясняет наличие высоких их концентраций в присутствии повышенного содержания кортизола в крови. Известно, что под влиянием солнечно — теплового воздействия обнаруживаются высокие концентрации аутоантигенов (Добродеева, 1977; Тихачек, 1971; Медведев, 1973; Шубик, 1976). Реакции сенсибилизации носят обычно длительнотекущий характер, являясь самоподдерживающимися (Ромашкан, 1980; Йегер, 1990; Abbas, 1994 и др.). Поэтому снижение концентрации кортизола в период полярного дня наступает раньше, чем спад уровня сывороточных иммуноглобулинов, который происходит лишь в период уменьшения длительности светового дня.

Повышение содержания иммуноглобулинов периферической крови в периоды увеличения длительности светового дня и наибольшей его продолжительности является отражением напряжения иммунных механизмов организма (Добродеева, Суслонов а, 1988) и может иметь различную интерпретацию. Во-первых, необычная продолжительность инсоляции рассматривается как специфическая физиологическая нагрузка, обеспечивая повышенный уровень рециркуляции и выхода из депо иммуноглобулинов (Лебедев, Понякина, 1990). Известно, что при стрессовых воздействиях, когда изменяется внутренняя среда организма, иммунная система реагирует повышением содержания уровня сывороточных иммуноглобулинов, особенно, классов IgG и IgA за счет выхода их из депо, в том числе, с поверхности лимфоидных клеток, а также при вегетативной иннервации селезенки, когда она сокращается и выбрасывает в кровоток резервные концентрации иммуноглобулинов (Wan et al., 1993). Известно, что при стрессе активизируется иннервация вегетативных систем (Yale et al., 1983). Это может стать одним из объяснений увеличения концентраций сывороточных иммуноглобулинов. Увеличение содержания кортизола в крови вызывает изменение физико-химического состава плазмы, вязкости крови, ph, осмотического давления. Это также может явиться фактором стресса доя выхода иммуноглобулинов из депо. Возможно также, что усиление аутосенсибилизации организма и апоптоза лимфоцитов играет значительную роль в повышенном антительном ответе (Лебедев, Понякина, 1990; Петрова, 1981; Васильев, 1971). Имеются также сведения, что кортизол, как и другие глюкокортикоиды, в физиологических концентрациях необходим для инициации ан-тителообразования в начальную его индуктивную фазу (Ambrose, 1970; Stavy, 1974; Макинодан, Юнис, 1980). В то же время, усиление секреции макрофагами интерлейкина-1 при действии стресс-факторов приводит к активации секреции глюкокортикоидных гормонов (Акмаев, 1997). Следующим возможным механизмом активизации иммунной системы является до-паминергическое звено нейромедиаторной системы головного мозга, воздействующая посредством влияния через гормоны тимуса на активизацию Тхелперов в костном мозге (Девойно, Илыоченок, 1983,1993).

Итак, увеличение длительности светового дня является стресс-фактором для гипофизарно-надпочечниковой и иммунной системы, что выражено в одновременном повышении концентраций кортизола, сывороточных иммуноглобулинов классов IgG и IgA, циркулирующих иммунных комплексов, а также высокой частотой выявления их высоких концентраций. При активизации глюкокортикоидной активности коры надпочечников и системы гуморального звена иммунитета, возможно, действуют одновременно несколько механизмов стимуляции их ответа.

Однонаправленная динамика изменений содержания IgG и IgA в сыворотке крови рабочих архипелага Шпицберген подтверждается прямой корреляцией между ними во все сезоны года (рис.4), а также системой уравнений линейной регрессионной зависимости, представленной в главе 3.1.1. Практически во все световые периоды обнаружены обратные корреляционные связи между содержанием кортизола и сывороточных иммуноглобулинов в сыворотке крови людей. Возможно, это является проявлением им-мунодепрессивного влияния кортизола на иммунный ответ. Относительно иммуноглобулина IgM указанная взаимосвязь наблюдалась в периоды увеличения (март) и максимальной продолжительности светового дня (июнь). Ингибирование синтеза IgM, возможно, объясняется тем, что иммуноглобулин первичного иммунного ответа является макроиммуноглобулином с хорошим внешним опсонизирующим эффектом. Поэтому снижение его содержания в крови тормозит чрезмерный рост концентраций иммуноглобулинов других классов в сыворотке крови. Таким образом, ингибируя содержание^М в крови, кортизол препятствует дальнейшему увеличению концентраций 1|Ои, А и способствует снижению их концентраций в период уменьшения длительности светового дня и, особенно, в период полярной ночи, когда содержание указанных классов иммуноглобулинов нормализуется. Данное предположение подтверждается наличием прямой корреляционной связи между содержанием^М и во все периоды обследова.

ССЖТ.

ЦИКХ^.

ЯНВАРЬ.

ССЖТ.

МАРТ.

ССЖТ гв®

ЦИК ~ до июнь.

ССЖТ.

ЦИК до.

ОКТЯБРЬ.

Рис. 4. Корреляционные связи между содержанием иммуноглобулинов, циркулирующих иммз’нных комплексов и кортизола в сыворотке крови у рабочих архипелага Шпицберген в зависимости от фотопериодики (г). Примечание: — прямые связи- — - - - обратные связи. ния, следующие за периодом увеличения длительности светового дня, концентрациями 1£М и^А, а также обратной связи между содержанием корти-зола и что подтверждает теорию о последовательном развитии этапов иммунного ответа. Подавление синтеза антител может осуществляться за счет опосредованного влияния повышенных концентраций кортизола на фагоцитарную активность макрофагов, благодаря которым осуществляется первоначальный захват и процессинг антигена и выделяются интерлейки-ны, стимулирующие гуморальную иммунную реакцию.

Итак, увеличение длительности светового дня является стрессовым фактором для иммунной н эндокринной систем и приводит к усилению функциональной активности коры надпочечников и активизации гуморального звена иммунитета, а также включению механизмов гормональной регуляции иммунитета.

4.2. СОДЕРЖАНИЕ КОРТИЗОЛА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТАЖА ПРЕБЫВАНИЯ ЛЮДЕЙ В НОВЫХ КЛИМА-ТО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

Жизнь человека в Заполярье носит преимущественно временный характер. Длительность работы шахтеров на архипелаге Шпицберген, как правило, составляет два-три года. Представляло интерес изучение динамики содержания иммуноглобулинов и кортизола в сыворотке крови у мужчин в течение указанного срока. При переезде людей из среднеширотных регионов на архипелаг Шпицберген среднее содержание кортизола (504,96±18,18 нмоль/л) и иммуноглобулинов классов^А, 1 дМ.

21,43+1,15- 2,88+0,18- 1,73+0,09 г/л, соответственно) в сыворотке крови достоверно выше среднеширотного значения, что соответствует данным литературных источников (Раменская, 1992; Ткачев, Бойко, 1992, 1993, Ар-дашев, 1985; Добродеева, 1989 и др.).

Важно было выяснить снижается ли напряженность указанных реакций и, если это происходит, то в какие сроки. Нами установлено, что изменение реактивности эндокринной и иммунной систем в зависимости от периода проживания человека на архипелаге Шпицберген регистрируется уже в первые два-пять месяцев после переезда, когда отмечается увеличение уровня всех классов сывороточных иммуноглобулинов. Содержание IgG в периферической крови в период до шести месяцев проживания мужчин в Заполярье в средних результатах значительно превышает общеизвестную норму (29,58 ±5,56 г/л), а частота выявления высоких их уровней достигает 21,54%. Концентрация IgM в период от четырех до пяти месяцев обследования выходит за физиологические границы и составляет 2,42 ±0,33 г/л. Уровень содержания Ig, А (3,44 ±0,55 г/л) в периферической крови людей, проживающих на Севере до шести месяцев, выше нормативов, установленных для местного населения Севера. Прослеживается также тенденция увеличения частоты выявления высоких концентраций кортизола (14,29%) в сыворотке крови обследованных лиц в этот период. До пяти месяцев проживания в экстремальных климатических условиях у рабочих архипелага Шпицберген регистрируется параллельное увеличение концентраций иммуноглобулинов и кортизола и противоположная динамика изменения циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в сыворотке крови. Эта динамика подтверждается выявлением положительной корреляционной связи между содержанием кортизола и сывороточного Ig, А в периферической крови обследованных лиц в период от двух до трех месяцев проживания на архипелаге (рис.5). Обратные изменения между содержанием кортизола и ЦИК в крови человека в этот период обследования, возможно, объясняется тем, что кортизол может усиливать процесс элиминации иммунных комплексов макрофагами. Известно, что одним из его эффектов является усиление их фагоцитарной активности за счет лабилизации структуры лизосомальных мембран и увеличения активности лизосомных гидролаз (Szego, 1976; Zahlten, 1972; Ignarro, 1977). Таким образом, в начальный период адаптации (до пяти месяцев) к экстремальным условиям архипелага Шпицберген, предполагается, что кортизол оказывает стимулирующее влияние и на клеточный и на гуморальный иммунный ответ, усиливая фз’нкционалъную активность макрофагов, продукты которых (интерлейкин-1, интерлейкин-6, фактор некроза опухоли и др.) приводят к инициации гуморального иммунного ответа (Кетлинский, 1992; Акмаев, 1997 и др.).

При увеличении стажа проживания в дискомфортных климатических условиях до двух лет в периферической крови у мужчин происходит снижение концентраций сывороточных иммуноглобулинов классов 1§-А,^М (соответственно, до 17,53±1,42- 2,09±0,21- 1,43±0,18 г/л) на фоне увеличения высоких уровней кортизола (20,79%). Выявление обратных корреляционных связей между содержанием кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови рабочих архипелага Шпицберген при удлинении сроков проживания (рис.5) может явиться подтверждением ингибирующего влияния повышенных концентраций кортизола на гуморальный иммунный ответ. Для первого года проживания (от четырех до пяти и от семи до 12-ти месяцев) зарегистрирована отрицательная взаимосвязь между содержанием кортизола и^М, подтвержденная уравнением линейной регрессионной зависимости (гл. З.1.З.). Во второй и третий год работы на Севере обратная зависимость выявлена между концентрациями кортизола и^О в сыворотке крови человека, что также выражено в линейной регрессии. Наличие положительных корреляционных связей межау концентрациями в сыворотке крови^М и 1еСт в период до полутора лет проживания на архипелаге (до одного месяца, от семи до 12-ти, от 13-ти до 18-ти месяцев), между содержанием 1ёМи 1ёА в первый год проживания, обратные связи между содержанием кортизола и^О в крови обследованных лиц подтверждают последовательность этапов иммунного ответа на гормональную регуляцию. Также, как и в случае ответа иммунной и гормональной систем на изменение фотопериодики, складывается впечатление о первоначальном депрессивном влиянии концентраций кортизола на первичный гуморальный иммунный ответ и о последующем его влиянии на остальные звенья гуморального иммунитета.

Однако, у мужчин до .двух лет проживания на архипелаге Шпицберген регистрируется и положительная корреляционная связь между содержанием кортизола и IgM в сыворотке крови. Эта взаимосвязь, возможно, подтверждается последующим ростом в сыворотке крови рабочих высоких концентраций IgM (у 55,55%), что в сочетании с уровнями ЦИК, превышающими границу нормы (у 10,11%) и высокой частотой выявления больших концентраций кортизола (у 17,39% обследованных) является фактором риска развития аутоиммунных заболеваний (Ромашкан, 1980; Cruse, 1985 и др.). Рост числа высоких концентраций ЦИК может явиться последствием снижения активности системы комплемента и фагоцитарной способности моноцитов под воздействием высоких концентраций кортизола (Савина, 1983; Сазонова, РагШо, 1979). Причиной срыва гормональной регуляции иммунного ответа, особенно, на третий год проживания в неблагоприятных условиях, может быть нарастание уровня аутосенсибилизации организма, одной из причин которой может быть воздействие высоких уровней кортизола. Итак, длительная активация глюкокортикоидной активности коры надпочечников может приводить к срыву адаптационных механизмов регуляции иммунного ответа и является фактором риска развития аутоиммунной патологии.

Представляло интерес проследить изменения интенсивности реакций иммунной и гормональной систем организма человека на смену фотопериодики через год проживания на архипелаге Шпицберген. Выявлено, что на втором году проживания в период увеличения длительности светового дня подъем среднего содержания сывороточных IgG и IgA менее выражен, чем в первый год. Отклонения данных классов иммуноглобулинов от физиологических границ в этот период не выявлено. Однако, гуморальный иммунный ответ во второй год проживания на архипелаге резко усиливается в период полярного дня, частоты отклонений от нормы концентраций IgG и.

А в сыворотке крови составляют, соответственно, 37,50 и 65,50%. Известно, что чрезмерно высокая амплитуда колебаний физиологических параметров в зависимости от смены сезонов года может служить показателем несбалансированности перестройки физиологических процессов (ЬоЪЬап, 1977), что, вероятно, является фактором незавершенной адаптации к условиям контрастной фотопериодики. В то же время, достоверное снижение концентрации сывороточного^О у мужчин в весенний период второго года проживания на архипелаге по сравнению с первым (соответственно, 24,75+3,10 и 15,74±1,87г/л) и отсутствие в крови высоких концентраций иммуноглобулинов укорачивает период присутствия в крови их аномальных уровней. Это приводит к более экономному расходованию защитных ресурсов организма, предотвращая, в какой-то степени, формирование имму-нодефицитов и развитие аутоиммунных заболеваний. Обратная корреляционная связь между содержанием кортизола и^О в сыворотке крови, выявленная во второй и третий год проживания на архипелаге, возможно, объясняется тем, что^О является иммуноглобулином памяти. Возможно, на втором году проживания формируются реакции опережения к изменяющимся природным условиям (Агаджанян, 1994), что позволяет оказывать кортизолу депрессивное влияние на содержание в сыворотке крови, минуя этап первичного гуморального иммунного ответа, что ускоряет действие механизмов гормональной регуляции иммунитета. Таким образом, у человека на архипелаге Шпицбергене происходят значительные колебания физиологических параметров крови в зависимости от фотопериодики в первый и во второй год проживания на архипелаге, что, несомненно, является неблагоприятным фактором для состояния здоровья при работе в экстремальных климатических условиях.

Представляет интерес сравнение динамики изучаемых параметров крови у моряков и рабочих архипелага Шпицберген в зависимости от длительности нахождения в экстремальной климатической зоне. У обоих групп обследованных в период до трех-пяти месяцев работы в экстремальных климатических условиях (заполярный и тропический регион) регистрируется параллельное увеличение содержания кортизола и иммуноглобулинов классов 1|Ои^А в сыворотке крови. В рейсе к трем месяцам промысла у моряков значительно увеличивается частота регистрации аномально высоких концентраций^О (с 12,00 до 28,90%), а также кортизола (с 2,00 до 11,36%), возрастают средние значения^А (с 1,45±0,12 до 2,23 ±0,20 г/л). Наибольшее количество корреляционных связей между изучаемыми показателями в сыворотке крови мужчин выявлено в периода одного и трех месяцев после начала промысла (рис.6). Прямые корреляционные связи между концентрациями сывороточных иммуноглобулинов классов^М и и 1£А в первый месяц промысла подтверждают то, что в механизме адаптации на ранних этапах существенную роль занимает перестройка гуморального звена иммунитета. На фоне увеличения концентраций кортизола происходит снижение уровня^М и ЦИК в сыворотке крови рыбаков при удлинении рейса до трех-пяти месяцев, что подтверждено положительной корреляционной связью между концентрациями^М и ЦИК в периферической крови. Для рабочих архипелага Шпицберген характерно только снижение ЦИК в сыворотке крови в этот период, что, возможно, предотвращает развитие аутоиммунных повреждений на ранних этапах адаптации. Содержание 1§-Мв сыворотке крови у жителей Заполярья снижается лишь в период от семи месяцев до полутора лет. Таким образом, складывается впечатление, что у моряков наблюдается более раннее проявление иммунодепрессивного влияния кортизола на первичный гуморальный иммунный ответ, что, возможно, объясняется сформированным механизмом адаптационных реакций при многолетней работе, связанной с перемещениями в различные климато-географические зоны. У рабочих Заполярья, которые являются временными жителями высоких широт, похоже, что кор-тизол оказывает существенное иммунодепрессивное влияние на более поздних этапах. В ранние же сроки его влияние, возможно, заключается в снижении концентрации циркулирующих иммунных комплексов. ссжт сокт.

0,52*.

0,31* ссжт.

1 год.

ГОД.

ЗГОД.

Рис. 5. Корреляционные связи (г) между содержанием кортизола, сывороточных иммуноглобулинов и цирку, пирующих иммунных комплексов (ЦИК) в сыворотке крови в зависимости от стажа проживания на архипелаге Шпицберген.

СОЛТ.

СОЯТ.

СОЯТ ажт.

— 0,41т6″.

ЦИК.

ДО ЦИК.

НАЧАЛО ПРОМЫСЛА.

1 МЕС.

ЦИК^—.

0,43* 3 МЕС.

ЦИК У ДО.

0,52* 5 МЕС.

Рис. 6. Корреляционные связи (г) между содержанием иммуноглобулинов циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) и кортизола в сыворотке крови моряков в зависимости от срока промысла в тропиках.

Примечание: — прямые связи———-обратные связи. чо.

Ы1.

Таким образом, и у рабочих архипелага Шпицберген и у моряков тралового флота в экстремальных климатических условиях к периоду трех-пяти месяцев происходит однонаправленное увеличение содержания в сыворотке крови кортизола и сывороточных IgG и IgA, что, может свидетельствовать о взаимной активизации гуморального звена иммунитета и глю-кокортикоидной активности коры надпочечников. По мере увеличения срока пребывания в новых климато-географических регионах кортизол оказывает депрессивное влияние на гуморальный иммунный ответ.

4.3. ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИЙ КОРТИЗОЛА И ИММУНОГЛОБУЛИНОВ В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ МОРЯКОВ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЯХ.

Одним из самых тяжелых вариантов вахтового режима труда является.

BV V ^ период рейсов моряки подвергаются воздействию постоянно меняющегося климата и других экстремальных факторов, что предъявляет высокие требования к гомеостатическим системам человека (Кульков, Ульянов, 1991; Gurinetal, 1989 и др.). Мало изучены вопросы иммунного и гормонального статуса моряков торгового и тралового флота в периоды плавания в различные климато-географические зоны. Особую актуальность приобретает изучение состояния вышеуказанных систем у моряков-северян, т.к. для Севера характерно наличие комплекса суровых климато-географических условий: отрицательный радиационный баланс, напряженный электромагнитный режим, необычная фотопериодика, резкие перепады давления и температуры, дефицит тепла (Авцын, 1977; Сидоренко, 1986). Особенности функционирования иммунной и эндокринной систем в условиях Севера европейской территории страны раскрыты в работах Л. К. Добродеев ой и Г. А. Суслоновой (1991), A.B. Ткачева (1978, 1987). Суровые дискомфортные условия Севера обусловливают напряжение иммунной системы, вероятность развития иммунодефицитов. Гормональный статуе жителей Севера характеризуется более высокими концентрациями кор-тизола по сравнению со среднеширотными значениями. Специфика труда моряков определяет чрезвычайно большую нагрузку на эндокринную и иммунную системы. В связи с этим, представляет интерес изучение некоторых параметров иммунной системы и параллельного определения содержания кортизола в сыворотке крови при различных ситуациях, климатических условиях работы, а также в зависимости от стажа работы в плавсоставе и климато-географических особенностей рейсов.

Среди плавсостава регистрируется высокая частота повышенных концентраций IgM (33,55%), IgG (17,11%) и ЦИК, содержащих IgM (20,06%) в сыворотке крови, что свидетельствует о активизации гуморального звена иммунитета в экстремальных условиях работы. Наряду с этим, у моряков выявляется высокий уровень дефицита IgA (25,31%) и относительно низкие концентрации кортизола в периферической крови. Дефицит IgA является, прежде всего, отражением низкой активности фагоцитоза, а также инициации интерлейкина-1 (ИЛ-1) (McConnell, 1981; Abbas, Peakman, 1997). Известно, что невысокие концентрации кортизола характерны для людей, находящихся в условиях хронического стресса (Лупачев, Добродеева, Суслонов а, 1992, 1993; Лобенко, 1991). Чувствительность рецепторов клеток различных органов к глюкокортикоидам у лиц, часто подвергающихся воздействию экстремальных факторов, усиливается и для активизации физиологического процесса требуется меньшее количество глюко-кортикоидов, чем в обычных условиях.

С возрастом у моряков Северного флота увеличиваются концентрации сывороточных иммуноглобулинов классов IgM (с 1,76±0,15 до 2,59±0,46 г/л), IgA (1,58±0,12 и 1,89±0,34 г/л), IgG (16,39±0,72 и 19,14±0,62 г/л), а также содержание в крови кортизола (286,75±26,23 и 505,30±44,86 нмоль/л), что соответствует данным большинства исс ледов ателей (Макинодан, Юние, 1980), увеличивается и частота иммунных дисбалансов (с 20,17 до 60,77%) на фоне роста аномальных концентраций ЦИК (с 8,07 до 31,50%) в сыворотке крови, что является критерием развития аутоиммунной патологии при длительном воздействии экстремальных климатических факторов.

Характер рейса также оказывает влияние на особенности им-мунно-гормональной регуляции. При рейсах в Заполярье у моряков отмечены наиболее высокие концентрации иммуноглобулинов всех изученных классов и кортизона в сыворотке крови (IgM — 1,67±0,27- IgG -22,06±2,02- IgA — 2,96±0,34 г/лкортизола — 384,41 ±71,41 нмоль/л) против, соответственно, 0,88±0,11- 9,52±1,10- 1,97±0,18 г/ли 178,70±16,50 нмоль/л при рейсах в тропики, что может быть связано с резким (переход составляет около 20 дней) однонаправленным изменением иммунной и гормональной активности в контрастных климато-географических регионах, связанный с изменением активности метаболических процессов в организме (Руководство, но мед.. / Под ред. Келлера, 1993).

Однонаправленность изменения содержания иммуноглобулинов и кортизола в периферической крови у моряков проявляется и в различные сезоны года. Осенью зарегистрировано наиболее низкое содержание иммуноглобулинов с увеличением частоты их дефицита до 21,49−24,71%. В зимний период содержание указанных классов иммуноглобулинов значительно повышается и аномально высокие их уровни регистрируются в 43,69 и 29,64%. Весной концентрации сывороточных иммуноглобулинов имеют тенденцию к повышению (или остаются на уровне, характерном для зимнего периода). Динамика изменения содержания кортизола сходна. Наиболее-частые его дисбалансы с высоким содержанием регистрируются зимой и весной (11,37 и 13,33%).

Таким образом, у моряков Северного флота, постоянно подвергающихся воздействию разнообразных меняющихся экстремальных климатических условий, регистрируются параллельные изменения содержания кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови: увеличение указанных параметров во время рейса в Заполярье, с увеличением срока рейса до трех месяцев, с возрастомсопряженное снижение содержания иммуноглобулинов и кортизола наблюдается при рейсе в тропики и в осенний период.

4.4. АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ СОДЕРЖАНИЯ КОРТИЗОЛА И ИММУНОГЛОБУЛИНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ МУЖЧИН В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ СТРЕССОВЫХ ФАКТОРОВ.

Итак, объясняя физиологическое значение соотношений показателей гуморального иммунного ответа и глюкокортикоидной активности коры надпочечников у мужчин, работающих в экстремальных климато-географических регионах, мы констатируем, что между концентрациями кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови выявлены однонаправленные и разнонаправленные взаимосвязи. Параллельные увеличения концентраций кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови зарегистрированы в ситуациях, сопряженных с экстремальными: период увеличения длительности светового дня на архипелаге Шпицберген, зимний период в тропиках, контрастные морские переходы в Заполярье, а также с увеличением возраста у мужчин, подвергающихся воздействию экстремальных климатических факторов. В то же время, выявлены и ситуации, когда у обследованных лиц наблюдалось параллельное снижение уровня кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови: контрастные морские рейсы в тропики, осенний период, период уменьшения длительности светового дня, полярная ночь. Противоположная динамика изменения содержания уровня кортизола и иммуноглобулинов наблюдается при увеличении времени пребывания в неблагоприятных климатических условиях (тропический рейс до трех-пяти месяцев, работа в Заполярье до двух лет): на фоне повышения уровня кортизола регистрируется снижение содержания сывороточных иммуноглобулинов .

Наиболее часто корреляционные взаимосвязи между содержанием кортизола и иммуноглобулинов в сыворотке крови отмечены огносителыю концентрации IgM и IgG. Корреляционные взаимосвязи с содержанием сывороточного IgA устанавливаются очень редко. Известно, что IgA в значительной степени отличается от других классов иммуноглобулинов, Они неоднородны по молекулярной массе, имеют самый короткий период полураспада, наименьший период нахождения в крови. Кроме того, IgA отличается тем, что участвует в альтернативном запуске системы комплемента и очень активно работает внутриклеточно (Abbas, Pober, Lichtman, 1994; Ройт, 1991). Возможно, что сумма указанных признаков и, в первую очередь, короткий период нахождения их в крови, является основной причиной редкого выявления корреляционной взаимосвязи между данным классом иммуноглобулинов и содержанием кортизола. Сывороточный иммуноглобулин класса IgM, напротив, находится только внутри сосудистого русла, никогда не покидает его, является макроиммуноглобулином с хорошим внешним опсонизирующим эффектом (Вейсман, 1983; Чернушенко, 1978). Поэтому наличие корреляций между их концентрациями и содержанием кортизола в крови вполне объяснимо. Корреляционная взаимосвязь между концентрациями кортизола и IgG в сыворотке, по-всей вероятности, объясняется высоким содержанием данного класса иммуноглобулинов в кровеносном русле.

Внутрисистемные корреляционные взаимосвязи между отдельными классами иммуноглобулинов однонаправленны. Наиболее часто регистрируется положительная зависимость между содержанием IgG, с одной стороны, и концентрациями IgM и IgA, с другой. Корреляционная взаимосвязь между содержанием IgA и IgM регистрируется значительно реже. Корреляционная зависимость с содержанием IgG иных классов иммуноглобулинов вполне понятна и отражает этап переключения синтеза иммуноглобулинов.

Концентрация циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в изучаемом градиенте плотности полиэтиленгликоля (3,9%) отражает уровень связанных иммуноглобулинов класса IgM с антигеном. Корреляционная взаимосвязь указанных параметров выявляется довольно редко, а, именно, у моряков при длительности рейса в три месяца и у рабочих архипелага Шпицберген в период полярной ночи. В то же время, регистрируется разной направленности зависимость уровня ЦИК от содержания Ig, А и IgG в сыворотке.

Представляет интерес то, что взаимосвязи между содержанием корти-зола и факторами гуморального иммунитета имеют и однонаправленный и разнонаправленный характер. Известно, что влияние кортизола на микроциркуляцию, хемотаксис и метаболизм моноцитов различно в зависимости от изменения его концентрации в крови. Выявленные корреляционные взаимосвязи могут являться отражением изменения микроциркуляции под влиянием колебаний уровня кортизола. Известно, что изменение содержания кортизола в крови регулирует вязкость крови, содержание в ней аминокислот, катионов кальция, калия, фосфора, изменяет скорость реадсорб-ции, содержание в крови лейкоцитов, нейтрофилов (Теппермен, 1989; Зак, 1977; Германюк, 1977; Юдаев, 1977). Под влиянием высоких концентраций кортизола уплотняются аргирофильные волокна, окружающие дольки тимуса, фолликулы лимфоидных узлов и селезенки, а также волокна стенок капилляров и посткапиллярных вену л, что вызывает задержку лимфоцитов в лимфоидных органах. Кортизол, непосредственно влияя на поверхность лимфоидных клеток, способствует их прилипанию к стенке сосудов и препятствует их миграции из лимфоидных органов в циркулирующий пул (Зак, 1971; Sprent, 1973; Woodruff, 1968). Скорость указанных реакций чрезвычайно велика и не соразмерна с продуктивностью влияния измененных концентраций кортизола на антителообразование. Тем более, известно, что подавление антителообраз ов ания под влиянием кортизола возникает при очень больших его дозировках. Изменение же активности микроциркуляции, тонуса сосудов способствует перераспределению компонентов плазмы и выходу иммуноглобулинов в плазму или уходу в депо.

Более отдаленными последствиями влияния кортизола на сывороточные иммуноглобулины являются его истинные иммунодепрессивные свойства за счет стабилизации цитоплазматических, лизосомальных и ми-тохондриальных мембран. При этом происходит снижение активности синтеза ДНК, РНК, синтеза глобулинов и транспорта их из антителообразую-щей клетки. Опосредованное влияние кортизола на содержание иммуноглобулинов связано с воздействием его на фагоцитоз, т. е. индуктивную фазу гуморального иммунного ответа. Моноциты являются продуцентами интерлейкина-1, который осуществляет запуск гуморального иммунного ответа (Зимин, 1979; Heideman, 1985; Peakman, 1997). Стабилизация цитонлазматических и лизосомальных мембран моноцитов блокирует в некоторой степени представление антигена и синтез ИЛ-1 (Соколов, 1998; Дейл, 1998). Поэтому изменение содержания кортизола в сыворотке крови непосредственно отражается на уровне сывороточных иммуноглобулинов.

Таким образом, под воздействием больших концентраций кортизола нарушается процесс циркуляции иммунокомпетентных клеток, блокирование инициирующей реакции, угнетение синтеза и продукции иммуноглобулинов.

В связи с этим, вызывает интерес вопрос о влиянии кортизола на концентрацию ЦИК в сыворотке крови. Известно, что ЦИК аномально высоких уровней могут нарушать микроциркуляцию, сопутствуют нарушению кровоснабжения, изменению миграции, экссудации, транссудации (Константинова, 1996 и др.). Увеличение содержания ЦИК в крови мужчин при смене фотопериодики, в процессе длительного проживания на Севере, при увеличении возраста у плавсостава может иметь неблагоприятные последствия. Зависимость формирования ЦИК от изменений концентрации кортизола вполне возможна в связи с физико-химическими свойствами гормона. Кортизол вызывает задержку ионов натрия, накопление жидкости, изменение проницаемости сосудов, усиление реадсорбции в почечных канальцах и скорости выделения в почечных клубочках. Все эти свойства кортизола обеспечивают изменения электролитного свойства плазмы и сыворотки крови, оказывают существенное влияние на диссоциацию иммунных комплексов. Выявление обратной взаимосвязи между содержанием кортизола и^М в крови при одновременной положительной корреляции между концентрациями кортизола и ЦИК, возможно, отражает торможение процессов диссоциации ЦИК и сохранение макроиммуноглобулинов в составе ЦИК.

Из данных литературы известно, что кортизол в стрессовых ситуациях подавляет антителообраз ов ание и, как правило, коррелирует с низкими концентрациями иммуноглобулинов в сыворотке крови. Наличие фактов о сопряженном изменении содержания иммуноглобулинов и кортизола, подтвержденных в различных экстремальных ситуациях и в разных условиях, свидетельствует о том, что влияние кортизола на содержание иммуноглобулинов не ограничивается только иммунодепрессивным механизмом.

Данные о том, что глюкокортикоиды ингибируют синтез и (или) действие многих медиаторов воспаления оказалось трудно согласовать с положением Мунка (Мипск, 1984) о том, что большие количества гормонов надпочечников необходимы для против одействия стрессу, так как сложилось представление, что при стрессе происходит угнетение иммунной системы организма (Теппермен, 1989). Мунк в своей концепции стресса предположил, что «фармакологические» количества глюкокортикоидов требуются не столько для преодоления начальных эффектов стресса, сколько для предотвращения избыточности реакций на стресс и тем самым предохранения организма от дополнительных повреждений. Эта мысль позволяет допустить, что «ограничивающий» эффект глюкокортикоидов не проявляется на этапе начальной мобилизации защитных сил, а вступает в силу на более поздних этапах.

Объяснить механизм двоякого влияния кортизола на гуморальный ответ пытались Т. К. Валуева и В. Ф. Чеботарев (1977). Имеются данные о супрессорном влиянии кортизончувствительных лимфоцитов на иммунологическую активность кортиз онрезистентных клеток тимз’са (Cohen, Gershon, 1975). Возможно, что супрессорное влияние кортиз ончувствитель-ных лимфоцитов имеет большое физиологическое значение, препятствуя развитию избыточной и неспецифической активности лимфоидных клеток. В таком случае взаимодействие кортизончувствительных и резистентных лимфоидных клеток представляет одно из проявлений иммунологического надзора. Взаимодействие клеток внутри тимуса дает основание для нового предположения о значении интенсивного повышения уровня кортикостеро-идов в условиях «аварийной» ситуации при стрессе. Разрушение (апоптоз) или нейтрализация активности кортизон-чувствительных клеток-супрессоров в данной ситуации окажется необходимым для быстрой и сильной реакции резистентных лимфоидных клеток. Для обеспечения своей выживаемости организм может «жертвовать» предохранительным супрес-сорным механизмом. Как известно, при острых инфекциях эта «жертва» часто приводит к развитию аутоиммунного процесса. Кортиз ончувстви-тельные клетки могут покидать тимус. На периферии эти клетки обладают более высокой митотической активностью, чем клетки, резистентные к кор-тикостероидам. Показано (Валуева, Чеботарев, 1977), что стероидчувстви-тельные клетки оказывают разностороннее влияние на изменение синтеза ДНК под влиянием антигена. Можно предположить, что чувствительные к кортикостероидам лимфоидные клетки являются необходимыми для развития полноценного ответа на антиген. Однако в экстремальных ситуациях определенного типа, например, при гипериммунизации, они выступают в роли клеток-супрессоров. Поэтому, в масштабах всего организма можно считать более правильной постановку вопроса об иммунорегуляторной роли кортиз ончувствительных лимфоидных клеток. Вероятно, функция этих клеток изменяется в зависимости от условий, в которых они находятся.

На современном этапе развития науки возникают новые предположения о взаимодействиях между иммунной и нейроэндокринной системами. С. А. Кетлинский с соавт. (1992), И. Г. Акмаев (1977) предложили новую схему взаимодействия вышеуказанных систем организма при влиянии экстремальных факторов внешней среды. Она заключается в том, что, при действии экстремальных условий происходит активизация глюкокортико-идной и иммунной систем, которые могут взаимно инициировать друг друга. Активизация макрофагов при стрессе приводит к выделению ИЛ-1, который вызывает усиление секреции КРФ и, впоследствии, приводит к повышению синтеза АКТГ и глюкокортикоидов. Глюкокортикоиды, в свою очередь, также могут опосредованно усиливать гуморальный иммунный ответ посредством целой серии цитокинов, выделяемых макрофагами. При чрезмерном усилении иммунного ответа кортизол может выступать в качестве депрессанта иммунного ответа.

Эрхард с соавт. (Erhard et al., 1983) утверждают, что изучение фазы дрейфа и фазы перемещения генов иммунной системы при действии глюкокортикоидов поможет в выяснении механизмов регуляции иммунного ответа в дальнейшем. Более вероятно, полагают они, будет обнаружено, что гормональные факторы, подобные циркулирующим кортикостероидам, могут выступать в качестве посредников в механизмах синхронизации цирка-нуальной системы организма с другими эндогенными и экзогенными факторами.

Таким образом, в нашем исследовании подтверждается идея о наличии иммунно-гормональной саморегуляции в организме человека при действии экстремальных факторов внешней среды, которая заключается в одновременном изменении реактивности гуморального звена иммунитета и глюкокортикоидной активности коры надпочечников в экстремальных климатических ситуациях. При увеличении. длительности влияния экстремальных условий происходит гормональная регуляция иммунного ответа, у некоторых лиц с последующим срывом, приводящим к развитию дизадап-тационных реакций.