CC BY
64
15. Ob"edkova G.Yu. Studying Increased Salinity Influence on the Reproductive Function of the Female Body and the Rationale of the System of Measures to Prevent its Harmful Effects: Diss. Saratov; 1983. (in Russian)
16. Prokhorov B.B., Revich B.A. Medical and Demographic Situation in Russia and the State of the Environment. Operating Reports RAS. Issue 6 [Mediko-demograficheskaya situatsiya v Rossii i sostoyanie okruzhay-ushchey sredy. Rabochie Doklady RAN. Vypusk 6]. Moscow: RAN; 1992. (in Russian)
17. Revis N.W., Major T.C., Norton C.Y. The effects of calcium, magnesium, lead, or cadmium on lipoprotein metabolism and atherosclerosis in the pigeon. J. Environ. Pathol. Toxicol. 1980; 4(2-3): 293-304.
18. Rakhmanin Yu.A. Actualization of Human Ecology and solutions. In: Materials Plenum of the Scientific Council for Human Ecology and Environmental Health. 14—15 December 2011 [Materialy Plenuma Nauch-nogo soveta RF po ekologii cheloveka i gigiene okruzhayushchey sredy. 14-15 Dekabrya 2011 goda]. Moscow; 2011: 3-16. (in Russian)
19. Rakhmanin Yu.A., Mikhaylova R.I. Nauchnye basics of technical regulation of the federal law «On the safety of drinking water». In: The Collection of the Reports. Conference of the International Water Association (IWA) [Materaly Konferentsii Mezhdunarodnoy vodnoy assotsiatsii (IWA)]. Moscow: Sibiko Interneshnl; 2010. (in Russian)
20. Rakhmanin Yu.A., El'piner L.I., Selidovkin D.A. Sravnitelnaya hygienic assessment of various desalination methods. In: Materials II-nd All-Union Conference «Hygiene Issues Desalination». Part 1 [Materialy Il-go Vsesoyuznogo soveshchaniya «Gigienicheskie voprosy opresneniya vody». Chast' 1]. Moscow: 1981: 19-27. (in Russian)
21. Births, deaths, natural increase of the population of Russia by month, 2006-2011. Federal State Statistics Service. The central statistical database. Available at: http: www.demoscope.ru/weekly/ssp/rus_month.php. (in Russian)
22. El'piner L.I. On the influence of water factor on the state of health of the Russian population. Vodnye resursy. 1995; 22(4): 418-25. (in Russian)
23. Vakar N.G., Zeegofer Yu.O., Ovsyannikov V.M. Geochemical aspects of dioxin problems. In: Dioxins. Supertoxicants XXI Century: Information Bulletin № 2: The Federal Program [Dioksiny. Supertoksikanty XXI veka: Informatsionnyy vypusk № 2: Federal'naya programma]. Moscow: Nauka; 1998: 113-24. (in Russian)
24. Stern B.R., Tardiff R.G. Risk characterization of methyl tertiary butyl ether (MTBE) in tap water. Risk Anal. 1997; 17(6): 727-43.
25. Ahmed M., Fatmi Z., Ali A. Correlation of arsenic exposure through drinking groundwater and urinary arsenic excretion among adults in Pakistan. J. Environ. Health. 2014; 76(6): 48-54.
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(9)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-805-810
Review article
26. Kile M.L., Rodrigues E.G., Mazumdar M., Dobson C.B., Diao N., Golam M. et al. A prospective cohort study of the association between drinking water arsenic exposure and self-reported maternal health symptoms during pregnancy in Bangladesh. Environ. Health. 2014; 13(1): 29.
27. Zhang Y., Ma R., Li Z. Human health risk assessment of groundwater in Hetao Plain (Inner Mongolia Autonomous Region, China). Environ. Monit. Assess. 2014; 186(8): 4669-84.
28. Lotter J.T., Lacey S.E., Lopez R., Socoy Set G., Khodadoust A.P., Erdal S. Groundwater arsenic in Chimaltenango, Guatemala. J. Water Health. 2014; 12(3): 533-42.
29. Aryal J., Gautam B., Sapkota N. Drinking water quality assessment. J. Nepal Health Res. Counc. 2012; 10(22): 192-6.
30. Fajcikova K., Cveckova V., Stewart A., Rapant S. Health risk estimates for groundwater and soil contamination in the Slovak Republic: a convenient tool for identification and mapping of risk areas. Environ. Geochem. Health. 2014; 36(5): 973-86.
31. Nayebare S.R., Wilson L.R., Carpenter D.O., Dziewulski D.M., Kannan K. A review of potable water accessibility and sustainability issues in developing countries - case study of Uganda. Rev. Environ. Health. 2014; 29(4): 363-78.
32. Zhang Y., Ma R., Li Z. Human health risk assessment of groundwater in Hetao Plain (Inner Mongolia Autonomous Region, China). Environ. Monit. Assess. 2014; 186(8): 4669-84.
33. Chen W., Sang Z., Tan L., Zhang S., Dong F., Chu Z. et al. Neonatal thyroid function born to mothers living with long-term excessive iodine intake from drinking water. Clin. Endocrinol. (Oxf). 2014; 83(3): 399-404.
34. Emmanuel E., Pierre M.G., Perrodin Y. Groundwater contamination by microbiological and chemical substances released from hospital waste-water: health risk assessment for drinking water consumers. Environ. Int. 2009; 35(4): 718-26.
35. Picado F., Mendoza A., Cuadra S., Barmen G., Jakobsson K, Bengtsson G. Ecological, groundwater, and human health risk assessment in a mining region of Nicaragua. Risk Anal. 2010; 30(6): 916-33.
36. Chanpiwat P., Lee B.T., Kim K.W., Sthiannopkao S. Human health risk assessment for ingestion exposure to groundwater contaminated by naturally occurring mixtures of toxic heavy metals in the Lao PDR. Environ. Monit. Assess. 2014; 186(8): 4905-23.
37. Wang W.L., Wu Q.Y., Wang C., He T., Hu H.Y. Health risk assessment of phthalate esters (PAEs) in drinking water sources of China. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2015; 22(5): 3620-30.
Поступила 18.02.16 Принята к печати 14.04.16
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016
УДК 613.2/.9:612.014.49:001.8
Марасанов А.В., Вальцева Е.А.
НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ФЕНОМИКИ - ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕТИКИ
ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздрава России, 119121, Москва
В работе на основе интеграции известных теорий, учений и концепций - принципов системности и саморегуляции физиологических функций (Павлов И.П., 1950), теории функциональных систем (Анохин П.К., 1973), теории адаптационных реакций (Селье Г., 1960; Гаркави Л.Х. с соавт., 1979), учения о доминанте (Ухтомский А.А., 1966), учения о здоровье Баевского Р.М., о конституции человека Мерлина В.С., концепции о «взаимосвязи функции и генетического аппарата»Меерсона Ф. З., Пшенниковой М.Г., Платонова В.Н. и др. предложено выделить в особое научное направление феномику - функциональное направление развития генетики, рассматривающее объединение частных механизмов организма в целостную систему приспособительного акта в интересах развития персонализированного подхода к диагностике и профилактике неинфекционных заболеваний, увеличению продолжительности жизни в трудоспособном возрасте. Задача феномики - установление фенотипической характеристики индивида, норм реакции систем его организма, определение отклонения уровня функционирования каждой системы от нормы ее реакции и выработка тактики коррекции функционального состояния организма (оптимизации его жизнедеятельности) с учетом направленности взаимодействия систем организма. Важным вкладом в развитие феномики явилось описание механизма формирования стереотипной реакции организма. Стереотипная реакции инициируется неспецифической реакцией организма и направлена на формирование активности его систем по образу норм активности, способствует восстановлению специфичности организма, играет важную роль в установлении причинно-следственных связей заболевания.
Ключевые слова: адаптация; стресс; доминанта; специфическая реакция; стереотипная реакция; норма реакции; генотип; фенотип.
Для цитирования: Марасанов А.В., Вальцева Е.А. Научный потенциал феномики - функционального направления генетики. Гигиена и санитария. 2016; 95(9): 805-810. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-9-805-810
дигиена и санитария. 2016; 95(9)
DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-805-810_
Обзорная статья
Marasanov A.V., Valtseva E.A.
SCIENTIFIC POTENTIAL OF PHENOMICS - FUNCTIONAL DIRECTION OF GENETICS
A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, Moscow, 119991, Russian Federation
In this paper on the based on the integration of known theories, doctrines and concepts - principles of consistency and self-regulation ofphysiological functions (Pavlov I.P., 1950), the theory offunctional systems (Anokhin P.K., 1973), the theory of adaptive reactions (Selye H., 1960 ; Garkavi LKh et al, 1979), the doctrine of the dominant (Ukhtomsky A.A., 1966), doctrine on health (Baevsky R.M.), doctrine on the body type of the human by Merlin VS. conception on the "the interrelationship between the function and genetic apparatus" by Meyerson F.Z., Pshennikova M.G., Platonov V.N., and others, there is proposed to select phenomics - functional division of genetics considering the poolability of specific mechanisms of the body in an integral system of the adaptive act in favor of the development of a personalized approach to the diagnosis and prevention of non-communicable diseases, increasing life expectancy of working age into the particular scientific direction. The task of phenomics is the establishment of the phenotypic characteristics of the person, norms of the response of systems of his body, determination of the deviation of the level of the functioning of the each system from the norm of its response and the elaboration of the tactics for the correction of the functional state of the organism (the optimization of its life activity), with taking into account the directedness of the interaction of body systems. The description of the shaping of the mechanism of stereotyped response of the organism generated an important contribution to the development of phenomics. Stereotyped response being initiated by the non-specific response of the body is aimed at the shaping of the activity of its systems after a fashion of norms of the activity, promotes the recovery of the specificity of the body, plays an important role in the establishment of cause-effect relations of the disease.
Keywords: adaptation; stress; dominant; specific response; stereotyped response; the rate of response; genotype; phenotype.
For citation: Marasanov A.V., Valtseva E.A. Scientific potential of phenomics - functional direction of genetics. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(9): 805-810. (In Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-9-805-810
For correspondence: Aleksandr V. Marasanov, MD., PhD, Head of the Laboratory of the A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, Moscow, 119991, Russian Federation. E-mail: [email protected]
Information about authors:
Marasanov A.V. http://orcid.org/0000-0003-1460-9645; Valtseva E.A. http://orcid.org/0000-0001-5468-5381 Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgment. The study had no sponsorship. Received: 17.02.2016 Accepted: 14.04.2016
Выделение феномики в особое научное направление (обзор литературы)
Нынешние формы изменений внешних условий осуществляются настолько быстрыми темпами, что человеческий организм с его сформировавшимися биолого-генетическими и психофизиологическими характеристиками не всегда успевает «переучиваться» и подстраиваться под них. Отсюда срывы, болезни адаптации, дезадаптации, рост смертности [1]. Сталкиваясь с новыми условиями жизни, организм человека испытывает компенсаторные и приспособительные перестройки, причина которых заключается в потребности оптимизировать взаимоотношения между его гомеостатическими системами и факторами среды [2].
Биологический смысл приспособления заключается в адаптации к изменившимся условиям жизни, связанным как с внешним миром, так и с внутренней средой организма и при этом необязательно с восстановлением функций его органов в полном объеме.
Во время болезни на восстановление гомеостаза, выздоровление направлены и компенсаторные, и приспособительные реакции, и их трудно разделить. Болезни адаптации могут развиваться на разных этапах адаптационного процесса. Г. Селье приписывает важное патогенетическое значение общему адаптационному синдрому, выраженному в начальный период адаптации при сильном внешнем воздействии. Когда эта реакция превышает свою биологически полезную меру или, наоборот, развивается в недостаточной степени, она приводит к патологическим сдвигам в организме [3]. Однако наиболее распространены болезни адаптации при длительном пребывании людей в неблагоприятных условиях. Вследствие про-
Для корреспонденции: Марасанов Александр Васильевич, канд. биол. наук, зав. лаб., ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина Минздрава России, 119121, Москва. E-mail: [email protected]
должительного напряжения механизмов регуляции, а также клеточных механизмов, связанных с повышенными энергетическими затратами, происходит истощение и потеря наиболее важных резервов организма. Часть структур или функций выключается. Приспособление продолжается через болезнь. Решающая роль при этом принадлежит ЦНС. Сохранение жизни обеспечивается за счет дорогой вынужденной «платы». В дальнейшем может наступить гибель организма [3].
Lachman S. (1972) приводит факторы, от которых зависит, в каком именно органе возникнут патологические изменения [4]: 1. Генетический фактор биологической предрасположенности органа к развитию в нем нарушений вследствие психофизиологической активации. 2. Внешние факторы предрасположенности органа к развитию нарушений вследствие психофизиологической активации. К ним относится воздействие питания, инфекций, физических травм и др. 3. Специфические структуры, вовлеченные в процессы физиологической реактивности. 4. Степень вовлеченности органа в психофизиологическую реакцию, которая характеризуется автором в плане интенсивности, частоты и длительности воздействия на орган.
В своей несколько более психофизиологически ориентированной модели Stembach R. (1966), рассматривая проблему стресса, вводит понятие стереотипности реакций как «предрасположенный набор реакций» [4]. Явление стереотипности реакций было достоверно показано на популяциях здоровых и больных людей. Стереотипность реакций Sternbach представил себе как разновидность теорий «слабого звена» организма.
В ряде работ высказывается мнение: адаптация всегда полезна для организма, если же ему наносится ущерб, то речь идет не об адаптации, а о дезадаптации, или срыве адаптации. На это можно возразить следующим. Полезность всегда относительна. Сиюминутный выигрыш для организма может осложниться отсроченными затруднениями [5].
Индивидуальную адаптацию можно рассмотреть с учетом фундаментальных аспектов конституционологии. Учение о конституции человека имеет своей методологической платфор-
мой представления В.С. Мерлина и его школы об интегральной индивидуальности человека [6], достижения системного анализа и др. [7]. Конституция как биологический портрет человека и особенности личности как социально-психологическая его характеристика воссоздают в своем диалектическом единстве индивидуальность человека [5]. Основу конституции формируют признаки, высоко генетически детерминированные. Для отнесения признака к числу конституционально значимых необходимо учитывать требования следующих критериев [5]: а) критерия онтогенетической устойчивости в связи с высокой наследственной обусловленностью; б) критерия ассоциированности с состоянием реактивности организма; в) критерия ассоциированности с динамикой роста и развития организма; г) критерия включенности признака в состав системы <человек> надсистемы <человек-общество>; д) критерия сопряженности с другими особенностями организма, конституциональная природа которых неоспорима.
Последний критерий имеет вспомогательное значение. Так, например, многие заболевания неодинаково часто возникают у людей разных типов серологической или телесной конституции (д). Они выявляют состояние реактивности организма (б), могут быть устойчивы из-за их неизлечимости (а) и иметь отношение к особенностям роста и развития организма (в). Однако они не обязательны, не облигатны для организма (не удовлетворяется условие г). Поэтому к нормальной конституции человека специфика заболеваний отношения не имеет. Что же касается случаев патологической конституции человека (аномалии конституции), то нозологический фактор имеет здесь определяющее значение [5].
Конституция в современном понимании - целостность морфологических и функциональных свойств, унаследованных и приобретенных, относительно устойчивых во времени, определяющих особенности реактивности организма, профиль индивидуального развития и материальные предпосылки способностей человека [5].
Недостаточность морфологических знаний и непознан-ность материального субстрата адаптационных изменений привели к признанию функциональных нарушений как первичного элемента, предшествующего структурным перестройкам [5]. «Именно активность функционирования структур определяет направление и выраженность их преобразований в процессе жизнедеятельности организма» [14].
Накопленный столетиями преимущественно эмпирический опыт, лежащий в основе оценки функционального состояния организма, в том числе ЦНС, вобрал в себя основные принципы системного подхода к исследованию поведенческих и психофизиологических реакций человека. К ним относятся, в частности, известные положения о том, что каждый организм требует индивидуального подхода, что при диагностике необходимо обращать внимание не только на нарушенные функции и системы организма, но и на весь организм в целом [8].
Подчеркивается также важность «изучения структуры ассоциированных систем и их количественного описания» [9]. Ведь структура целостного организма такова, что отдельный ее элемент способен отразить состояния реактивности других элементов. Часть, интегрированная целым, может и должна отражать свойства этого целого.
Уровень реактивности организма определяет во многом итоги взаимодействия соматопсихической целостности человека, ее структур и функций со средой обитания [5]. С помощью реактивности, важнейшего механизма приспособления, организм адаптируется к внешней среде, сохраняя гомеостаз, характерный для представителей данного вида. Вместе с тем изменения реактивности и гомеостаза являются звеньями патогенеза любой болезни. Болезнь - явление индивидуальное, и следовательно у конкретного больного видовые приспособительные реакции преломляются через его индивидуальные особенности, связанные именно с его реактивностью, возрастом, полом, условиями жизни и др. [10].
Реактивно сть организма (от лат. геасЫа - противодействие) -его способность определенным образом отвечать изменениями жизнедеятельности на воздействие факторов внутренней и внешней среды [11].
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(9)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-805-810
Review article
Как следует из определения реактивности, основой ее является генотип [11]. Процессы адаптации к окружающим условиям тесно связаны с формированием их наследственных особенностей. Наследственность человека неотделима от организма как целого, обеспечивая устойчивость жизненных функций, без чего невозможно сохранение и поддержание жизни на любом уровне равновесия [11].
Разнообразие людей (наследственное, конституциональное, возрастное и т.д.) в сочетании с постоянно меняющимися влияниями внешней среды на каждого человека создает бесчисленные варианты его реактивности, от которых в конечном итоге зависит возникновение и течение патологии. Оценка реактивности, анализ ее механизмов имеют важное значение для понимания патогенеза заболеваний, их целенаправленной профилактики и лечения.
Реактивность есть интегральное синхронное изменение функциональной активности всех регуляторных, гомеоста-тических систем в ответ на любое внешнее воздействие [2]. Ю.П. Лисицыным и В.П. Петленко [12] предложен закон: реактивная детерминация живых систем - генетически детерминированная норма реакций, определяющая меру компенсаторно-приспособительных возможностей организма и его потенциальную способность реагировать (системой ответных реакций) на воздействия среды.
Закон реактивной детерминации - генетическая основа этиологии. Генетическая предрасположенность или непредрасположенность к возникновению и течению болезни получает в современной генетике конкретное материально-структурное содержание: открыт ген реактивности, связанный с определенной хромосомой, создано учение об HbA-антигенах [13].
Вне всякого сомнения, генотип изучаемого биологического объекта является одним из определяющих факторов в характере происходящих в конкретном организме приспособительных изменений и должен учитываться при исследовании и прогнозировании индивидуальной адаптации к средовым воздействиям» [14].
Генотип (греч. genos - род, происхождение, typos - отпечаток, форма, образец) (Jochansen W., 1926) - совокупность наследственных факторов организма, определяющих во взаимодействии со средой образование фенотипа. О генотипе судят по его проявлениям в фенотипе [15]. Специфический характер реакции данного генотипа на изменение окружающих условий носит название нормы реакции [16].
Фенотип представляет собой любые проявления организма в каждый момент его жизни. Включает в себя и внешний вид, и внутреннее строение, и физиологические реакции, и любые формы поведения, наблюдаемые в текущий момент [16]. Фе-нотипическое проявление взаимодействия человека со средой обитания возникает как адаптация индивида и личности со свойственными им уровнями реактивности (нормами реакции физиологических систем организма) и восприимчивости организма к внешним воздействиям со стороны природной или социальной среды [5].
Исходя из концепции о «взаимосвязи функции и генетического аппарата» (Ф.З. Меерсон, 1981; Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988; В.Н. Платонов, 1988) отметим тесную связь между фенотипом и нормами реакции организма [14].
Обобщая вышеприведенные утверждения, приходим к выводу: в основе индивидуальной адаптации лежит фенотип в виде норм реакции систем организма, что не противоречит исходным утверждениям. Заметим, что А.А. Богомолец в 1926 г. писал: «...понятие конституции должно совпадать с понятием фено-, а не генотипа» [17].
Понимание особенности реагирования организма на изменяющиеся условия среды при непосредственном контакте живых организмов с экстремальными раздражителями позволило Н.Н. Сиротинину (1981) рассматривать три известных типа реагирования (гипер-, гипо-, нормергический) как производные нормы-реакции И.И. Шмальгаузена и считать возможным взаимный переход этих типов друг в друга [2].
Реактивность систем организма может проявляться в форме: нормальной - нормергии, соответствующей «норме
гиена и санитария. 2016; 95(9)
DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-805-810_
Обзорная статья
реакции», повышенной - гиперергии, пониженной - гипергии (анергии), извращенной - дизергии [11]. При гиперергии, когда реакция системы превышает «норму реакции», чаще преобладают процессы возбуждения. Поэтому более бурно протекает воспаление, интенсивнее проявляются симптомы болезни с выраженными изменениями деятельности органов и систем. При гипергии (пониженной реактивности) преобладают процессы торможения. Гипергическое воспаление протекает вяло, невыраженно, симптомы заболевания стерты, мало заметны. В свою очередь, различают гипергию (анергию) положительную и отрицательную. При положительной гипергии (анергии) внешние проявления реакции снижены (или отсутствуют), что связано с развитием активных реакций защиты, например, антимикробного иммунитета. При отрицательной гипергии (дизергии) внешние проявления реакции также снижены, но связано это с тем, что механизмы, регулирующие реактивность организма, заторможены, угнетены, истощены, повреждены.
Принимая во внимание изложенное, можно представить, обобщенную схему реагирования индивида на совокупное действие факторов среды в условиях комфорта и при попадании под неблагоприятное действие тех же самых факторов, но в экстремальной среде. Как следует из работ И.И. Шмальгаузена, Н.Н. Сиротинина, В.П. Казначеева, вероятно, в комфортных условиях связь организма с внешней средой осуществляется в рамках широты диапазона имеющегося набора норм-реакций [2].
Адекватными условиями внешней среды для человека следует считать такое сочетание факторов, которое соответствует феногенотипическим потребностям организма. При этом условии процессы жизнедеятельности организма остаются в пределах здоровья индивида. Феногенотипические особенности каждого человека определяют его индивидуальные «нормы-реакции» [1].
Факторы, неадекватные фенотипическим свойствам организма (нормам реакции систем организма), представляют собой жесткие условия среды, вызывающие состояние функционального напряжения механизмов адаптации. При этом поддерживается высокий уровень функционирования, который обеспечивается за счет интенсивного или длительного напряжения регуляторных систем, что чревато опасностью развития явлений недостаточности, вследствие которых возможно распространение нарушений на энергетические и метаболические процессы организма.
Отметим очевидность того, что степень напряжения физиологических систем определяется соотношением уровней их функционирования с нормами реакции.
Если набор точек, изображающих величину норм реакций систем организма, объединить линией, то получается ломаная линия - профиль. Он имеет индивидуальную форму, присущую данному человеку, является графическим представлением его фенотипа.
Несмотря на консерватизм генетического аппарата, определяемый им фенотип (профиль норм реакции систем организма) обладает свойствами полиморфизма, т.е. способностью передавать разнообразные признаки - морфологические, функциональные, биохимические [11], психологические, психофизиологические [16, 19], наличный тип высшей нервной деятельности [18]. В соответствии с принципом полиморфизма профиль норм реактивности систем организма есть не что иное, как «формула способов проявления жизни, модуль построения и синтеза жизненного потенциала, критерий различения позитивного и негативного в универсуме, касающемся человека, специфицирует и конституирует человека, или личность» [19]. В «переводе» с «языка» А. Менегетти, распределение величин (профиль) реактивности систем организма определяет физиологическую, психофизиологическую и психоэмоциональную индивидуальность человека, позволяет решать задачи оценки влияния факторов среды обитания на возникновение и развитие заболеваний, прогнозировать вероятность развития возрастной патологии. Этот же профиль соответствует дифференцированной чувствительности организма к параметрам факторов внешней среды, определяет резистентность организма [16].
Наиболее обоснованное изложение понятия нормы разработано в теории функциональных систем, основы которой были заложены акад. П.К. Анохиным. В дальнейшем эта теория получила развитие в работах К.В. Судакова, А.А. Король-кова, В.П. Петленко, акад. Н.М. Амосова, Ю.Г. Антомонова и др. [8]. В их работах обосновывается принципиально новый подход в трактовке понятия нормы. Норма понимается не как набор стандартных критериев, а как процесс, определяющий оптимальный режим функциональной деятельности [8].
Одним из основополагающих принципов, который определяет существование общего подхода в оценке нормы как процесса деятельности рассматриваемой системы, является принцип изоморфизма [8].
Для принятия «общей теории систем», пригодной для различных классов явлений, наиболее важным критерием изо-морфности, естественно, является изоморфность системообразующего фактора в виде полезного результата системы [20]. При этом оказывается возможным как всю деятельность систем организма, так и ее всевозможные изменения представить целиком в терминах результата, а точнее в отклонениях уровня функционирования систем от значений полезного результата, что подчеркивает его решающую роль в функционировании организма как системы.
Модель организма на функциональном уровне воспроизводит уровни активности его основных систем. Полезным результатом функционирования организма логично предположить достижение его основными системами оптимального уровня функционирования, который, как указано выше, определяется нормами реакции систем. Следовательно, фенотип определяет полезный результат функциональной деятельности организма индивида.
Характерным принципом системной организации функциональной деятельности является многопараметрическая организация обеспечения конечного результата любой функциональной системы (В.К. Судаков, 1983, 1984). «Упорядоченность во взаимодействии множества компонентов системы устанавливается на основе степени их содействия в получении целой системой строго определенного полезного результата» [20]. На структурно функциональном уровне элементы фе-нотипической модели организма должны быть представлены таким образом, который бы упростил математическое описание реально существующей направленности взаимодействий (тонизирующей, седатирующей) между системами организма. Речь здесь идет об определенной упорядоченности систем организма в профиле норм реакции.
Если принцип изоморфизма в организации функциональных систем определяет существование общей закономерности в проявлении нормы, то принцип многопараметрического взаимодействия функциональных систем по полезному результату указывает на форму проявления нормы, ее качественную характеристику. В целостном организме, в котором все взаимосвязано, взаимообусловлено, все взаимодействует и, практически, нет каких-то строго изолированных реакций, интенсификация приспособительных и компенсаторных процессов в том или ином органе обязательно сопрягается с такими же реакциями в ряде других органов и систем.
Известно: «адаптация - формирование функциональной доминирующей системы» [21]. При адаптации организма к внешним воздействиям внутри совокупности его систем всегда есть такие (1-2 системы), которые взаимодействуют по принципу иерархического доминирования, другие - по принципу многопараметрического взаимодействия. Важно определить иерархию внутри совокупности взаимозависимых и взаимосвязанных между собой систем.
В соответствии с теорией функциональных систем организм в процессе адаптации к изменяющимся условиям среды будет стремиться к оптимизации своего состояния путем достижения полезного результата. При этом степень участия систем организма в процессе адаптации должна распределяться пропорционально их нормам реакции. Система с наибольшей нормой реакции будет в большей степени вовлечена в психофизиологическую реакцию в плане интенсивности, частоты и длительности воздействия на орган, т.е. будет доминировать.
С точки зрения генетики доминирующая роль указывает на «существенность» отдельных систем организма. Под «существенностью» подразумевается значимость активности отдельных систем для жизнедеятельности организма. Степень «существенности» системы определяется нормой ее реакции. Существенная система организма определяет физиологическую, психофизиологическую и психоэмоциональную индивидуальность человека, так как вероятность ее доминирования выше.
Обобщая вышеприведенное, по аналогии с высказыванием всемирно известного психогенетика Р. Пломина, который назвал современную генетику поведения «поведенческой гено-микой» (Р1отт R., 2001), можно выделить «реактивностную геномику - феномику», опираясь на связь генетики с реактивностью. Феномика в таком случае выступает как функциональное направление в развитии генетики.
Уточнение особенностей феномики
Экспериментально, с помощью анализа результатов биоэлектрографической диагностики субъектов в состоянии активной адаптации, удалось подтвердить, что при условии сохранения резервов организма физиологическую детерминированность доминанты определяет система организма с наибольшей нормой реакции, обладающая большей степенью вовлеченности в адаптационную реакцию в плане интенсивности, частоты и длительности функциональной активности. Известно: «Доминанта характеризуется своей инертностью, т.е. склонностью поддерживаться и повторяться по возможности во всей своей цельности при всем том, что внешняя среда изменилась и прежние поводы к реакции ушли. Доминанта оставляет за собою в ЦНС прочный, иногда неизгладимый след» [22].
Согласно Г. Селье [23], при адаптации к стресс-факторам внешних условий развиваются как специфические, так и неспецифические реакции организма. Специфические реакции определяются специфичностью действующих факторов, а неспецифические реакции - стресс-реакции организма, которые Г. Селье связывает с «болезнями адаптации», сопровождаются еще феноменом психофизиологической стереотипности.
В связи с этим особую важность приобретает ответ на вопрос: что представляет собой стереотипная реакция организма.
Стрессовая реакция, по Г. Селье, главным образом, представляет собой крайне неспецифический набор психофизиологических изменений, которые не зависят от природы фактора, провоцирующего стресс. Другие исследователи утверждали, что паттерн постстимульных психологических реакций может характеризоваться различной степенью специфичности (стереотипности). Такие паттерны могут зависеть от раздражителя и индивидуальных особенностей организма [4].
Неспецифическая реакция организма объясняет формирование известных «болезней адаптации» ролью ЦНС при стрессе, ее высокой активностью [14]. Что касается стереотипной реакции, то феномика предполагает, что ее инициация осуществляется неспецифической реакцией организма и направлена на формирование активности его систем по образу норм активности, восстанавливая специфичность организма, и проявляется всегда, когда сличение в акцепторе результата действия полученного результата с «запрограммированным» полезным результатом выявляет отличие уровня функционирования от норм реакции систем организма. Такой процесс по аналогии с неспецифической реакцией носит не эпизодический, а постоянный характер. Реакция, направленная на восстановление специфичности организма, является стереотипной не только потому, что с ее помощью организм приспосабливается ко всему разнообразию физиологических и патогенных факторов, но и в связи с тем, что она в одинаковой степени свойственна и стереотипна в своих проявлениях для всех уровней организации: молекулярного (генетического, биохимического), ультраструктурного, клеточного, тканевого, органного, системного [24]. В соответствии с принципами системности и саморегуляции физиологических функций И.П. Павлова [25], комплекс неспецифической и стереотипной
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(9)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-805-810
Review article
реакций является сложной безусловной реакцией, обеспечивающий «рефлекс цели (биологическую потребность - полезный результат функционирования организма)».
Степень проявления неспецифической и стереотипной активности, наблюдаемой при различной специфичности действующих факторов, отражает уровень централизации ре-гуляторных процессов организма [26], выражается доминированием системы с наибольшей нормой реакции при стрессе.
Применительно к феномике, рассмотрим «механизм» формирования стереотипных проявлений организма. Доминирующая система может активно вовлекать в процесс адаптации некоторые системы организма по принципу взаимодействия с ними, тонизируя или седатируя их активность. Данный факт, с учетом направленности взаимодействия, имеет значение для понимания патогенеза заболеваний, их целенаправленной профилактики и лечения. При высокой частоте попадания современного человека в условия действия факторов стресса система с наибольшей нормой реакции своей высокой активностью в направлении седатирования может способствовать чрезмерному угнетению других систем организма, а по направлению тонизирования - избыточному тонизированию их активности. Особенно подверженность такому влиянию относится к системам с низкой нормой реакции, так как вероятность угнетения их уровня функционирования доминирующей системой организма выше. Дополнительно следует обратить внимание на то, что наиболее частое задействование организмом в адаптационных процессах системы с максимальной реактивностью в течение жизни способствует в перспективе развитию процессов угнетения (изнашивания) ее функций.
Стереотипный механизм формирования специфической реакции может быть эффективно использован в интересах профилактики функциональных нарушений в организме, так как помимо системы с высокой вероятностью подверженности патологическим изменениям фенотипическая модель организма одновременно выявляет и причинно-следственную связь возникновения в ней функциональных нарушений, прежде всего с доминирующей системой организма.
Обратим внимание на то, что по аналогии с репликацией генома стереотипная реакция фенома (функциональной системы организма, по П.К. Анохину) способствует самовоспроизведению индивидуальной целости организма.
Феномика, определения
Теоретическую базу феномики составляют:
• принципы системности и саморегуляции физиологических функций (Павлов И.П., 1950),
• теория функциональных систем (Анохин П.К., 1973),
• теория адаптационных реакций (Селье Г., 1960 и Гаркави Л.Х. и соавт., 1979),
• учение о доминанте (Ухтомский А.А., 1966),
• учение о здоровье (Баевский Р.М.).
Феномика человека - результат теоретической и практической разработки вопросов социальной гигиены, систем сохранения, развития и управления здоровьем, решает задачи профилактической медицины, геронтологии, имеет важнейшее значение для разработки методов диагностики, лечения и профилактики наследственных и ненаследственных болезней. Задача феномики - установление фенотипической характеристики индивида - норм реакции систем его организма, определение отклонения уровня функционирования каждой системы от нормы ее реакции и выработка тактики коррекции функционального состояния организма (оптимизации его жизнедеятельности) с учетом направленности взаимодействия систем организма.
Цель феномики - получение информации обо всех потенциальных свойствах организма, определяющих способности индивида, его психологический портрет, особенности питания, образ жизни и др.
Активное использование феномики в медицинской практике позволит решать прикладные вопросы профилактической (клинической) медицины на основе знания феномов человека (например, диагностика, лечение и профилактика
гиена и санитария. 2016; 95(9)
DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-805-810_
Обзорная статья
наследственных и ненаследственных заболеваний, причинно-следственные связи заболевания, тактика коррекции функциональных нарушений, феномотерапия (посистемные рекомендации - витамины, питание, физические упражнения, образ жизни), психотерапия и т.д.).
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литер ату р а
1. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. М.: Наука; 1980.
2. Казначеев В.П., Казначеев С.В. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука; 1986.
3. Гора Е.П. Экология человека. М.: Дрофа; 2008.
4. Эверли Д.С., Розенфельд Р. Стресс: природа и лечение. Перевод с английского. М.: Медицина; 1985.
5. Кузин В.В., Никитюк Б.А. Интегративная биосоциальная антропология. М.: ФОН; 1996.
6. Мерлин В.С. Личность как предмет психологического исследования. Пермь: ПГПИ; 1988.
7. Орлов В.В. Социальная биология (к разработке концепции). В кн.: Соотношение биологического и социального. Межвузовский сборник научных трудов. Пермь: ПГУ; 1981: 14-37.
8. Балабанова Л.М. Судебная патопсихология (вопросы определения нормы и отклонений). Донецк: Сталкер; 1998.
9. Савченко В.К. Генетические и фенетические ассоциированные системы. В кн.: Никитюк Б.А., Коган Б.И., Савранский Ф.З., ред. Генетические маркеры в антропогенетике и медицине. Тезисы 4-го Всесоюзного симпозиума 28-30 июня 1988 года. Хмельницкий: «Под^я»; 1988: 20-7.
10. Пауков В.С., Литвицкий П.Ф. Патология. М.: Медицина; 2004.
11. Новицкий В.В., Гольдберг Е.Д., Уразова О.И., ред. Патофизиология. Учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010.
12. Лисицын Ю.П., Петленко В.П. Детерминационная теория медицины. Доктрина адаптивного реагирования. СПб.: Гиппократ; 1992.
13. Зотиков Е.А. Антигенные системы человека и гомеостаз. М.: Медицина; 1982.
14. Павлов С.Е. Адаптация. М.: Паруса; 2000.
15. Блейхер В.М., Крук И.В. Толковый словарь психиатрических терминов. Воронеж: НПО «МОДЭК»; 1995.
16. Мешкова Т.А. Психогенетика. Учебное пособие для студентов. М.: МГППУ; 2004.
17. Богомолец А.А. Введение в учение о конституциях и диатезах. М.: Наркомздрав РСФСР; 1928.
18. Словарь. Available at: http://psihotesti.ru/gloss/tag/fenotip/ (дата обращения: 11 February 2016).
19. Менегетти А. Учебник по онтопсихологии. Перевод с итальянского М.: ННБФ «Онтопсихология»; 2007.
20. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем. В кн.: Принципы системной организации функций. М.: Наука; 1973: 5-61.
21. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина; 1988.
22. Ухтомский А.А. Доминанта. СПб.: Питер; 2002.
23. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М.: МЕДГИЗ; 1960.
24. Пальцев М.А., Пауков В.С., ред. Патология: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010.
25. Павлов И.П. Полное собрание сочинений. Том 1-6. 2-е издание. Москва-Ленинград: Издательство АН СССР; 1951.
26. Баевский Р.М., Кирилов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ сердечного ритма при стрессе. Ленинград: Наука; 1984.
References
1. Kaznacheev V.P. Modern Aspects of Adaptation [Sovremennye aspekty adaptatsii]. Moscow.: Nauka; 1980. (in Russian)
2. Kaznacheev V.P., Kaznacheev S.V. Adaptation and Human Constitu-
tion [Adaptatsiya i konstitutsiya cheloveka]. Novosibirsk: Nauka; 1986. (in Russian)
3. Gora E.P. Human Ecology [Ekologiya cheloveka]. Moscow: Drofa; 2008. (in Russian)
4. Everly Jr., Rosenfeld R. The Nature and Treatment of the Stress Response. New York: Springer US; 1981.
5. Kuzin V.V., Nikityuk B.A. Integrative Biosocial Anthropology [Integra-tivnaya biosotsial'naya antropologiya]. Moscow: FON; 1996. (in Russian)
6. Merlin V.S. Personality as a Subject of Psychological Research [Li-chnost' kak predmet psikhologicheskogo issledovaniya]. Perm': PGPI; 1988. (in Russian)
7. Orlov V.V. Social biology (to elaboration of the conception). In: Value of Biological and Social. Interuniversity Collection of Scientific Papers [Sootnoshenie biologicheskogo i sotsial'nogo. Mezhvuzovskiy sbornik nauchnykh trudov]. Perm': PGU; 1981: 14-37. (in Russian)
8. Balabanova L.M. Trial Pathopsychology (questions of definition of the norm and deviation) [Sudebnaya patopsikhologiya (voprosy opredele-niya normy i otkloneniy)]. Donetsk: Stalker; 1998. (in Russian)
9. Savchenko V.K. Genetic and phenetic associative system. In: Nikityuk B.A., Kogan B.I., Savranskiy F.Z., eds. Genetic Markers Anthropoge-netics and Medicine. Proceedings of the 4th All-Union Symposium on 28-30 June 1988 [Geneticheskie markery v antropogenetike i medit-sine. Tezisy 4-go Vsesoyuznogo simpoziuma 28-30 iyunya 1988 goda]. Khmel'nitskiy: «Podillya»; 1988: 20-7. (in Russian)
10. Paukov V.S., Litvitskiy P.F. Pathology [Patologiya]. Moscow: Medit-sina; 2004. (in Russian)
11. Novitskiy V.V., Gol'dberg E.D., Urazova O.I., eds. Pathophysiology. Tutorial [Patofiziologiya. Uchebnik]. Moscow: GEOTAR-Media; 2010. (in Russian)
12. Lisitsyn Yu.P., Petlenko V.P. Determination Theory ofMedicine. The Doctrine of the Adaptive Response [Determinatsionnaya teoriya meditsiny. Doktrina adaptivnogo reagirovaniya]. St.Petersburg: Gippokrat; 1992. (in Russian)
13. Zotikov E.A. Antigenic Human Systems and Homeostasis [Antigennye sistemy cheloveka i gomeostaz]. Moscow: Meditsina; 1982. (in Russian)
14. Pavlov S.E. Adaptation [Adaptatsiya]. Moscow: Parusa; 2000. (in Russian)
15. Bleykher V.M., Kruk I.V. Explanatory Dictionary of Psychiatric Terms [Tolkovyy slovar' psikhiatricheskikh terminov]. Voronezh: NPO «MODEK»; 1995. (in Russian)
16. Meshkova T.A. Psychogenetics. Tutorial for Students [Psikhogene-tika. Uchebnoe posobie dlya studentov]. Moscow: MGPPU; 2004. (in Russian)
17. Bogomolets A.A. Introduction to Study of Constitutions and Diathesis [Vvedenie v uchenie o konstitutsiyakh i diatezakh]. Moscow: Narkomz-drav RSFSR; 1928. (in Russian)
18. Dictionary. Available at: http://psihotesti.ru/gloss/tag/fenotip/ (Accessed 11 February 2016). (in Russian)
19. Meneghetti A. Ontopsicologia dell'Uomo. Roma; 1978. (in Italian)
20. Anokhin P.K. Fundamental questions of the general theory of functional systems. In: The Principles of System Organization Functions [Prin-tsipy sistemnoy organizatsii funktsiy]. Moscow: Nauka; 1973: 5-61. (in Russian)
21. Meerson F.Z., Pshennikova M.G. Adaptation to Stress Situations and Physical Loads [Adaptatsiya k stressornym situatsiyam i fizicheskim nagruzkam]. Moscow: Meditsina; 1988. (in Russian)
22. Ukhtomskiy A.A. Dominant [Dominanta]. St.Petersburg: Piter; 2002. (in Russian)
23. Sel'e G. Essays about Adaptation Syndrome [Ocherki ob adaptatsion-nom sindrome]. Moscow: MEDGIZ; 1960. (in Russian)
24. Pal'tsev M.A., Paukov V.S., eds. Pathology: Tutorial [Patologiya: uchebnik]. Moscow: GEOTAR-Media; 2010. (in Russian)
25. Pavlov I.P. Full Composition of Writings [Polnoe sobranie sochineniy]. Volume 1-6. 2nd ed. Moscow-Leningrad: Izdatel'stvo AN SSSR; 1951. (in Russian)
26. Baevskiy R.M., Kirilov O.I., Kletskin S.Z. Mathematical Analysis of Changes in Heart Rate During Stress [Matematicheskiy analiz serdech-nogo ritma pri stresse]. Leningrad: Nauka; 1984. (in Russian)
Поступила 17.02.16 Принята к печати 14.04.16
