Гипобиоз

Понятие «гипобиоз» объединяет явления, характеризующиеся временным снижением функционирования жизнеспособных структур организма, например, осенне-зимний покой у растений или их клубней, корней и других частей; диапауза у насекомых; зимняя и летняя спячка животных. (Иногда в литературе понятия анабиоза и спячки употребляются как синонимы, тогда как они представляют собой разные состояния — анабиоз — приостановленная жизнедеятельность; спячка — лишь замедленная и ограниченная жизнедеятельность, т. е. гипобиоз).

Для многих организмов (или их зародышей) в природных условиях (например, споры микроорганизмов, цисты простейших, мхи, лишайники, личинки ряда насекомых, коловратки, тихоходки) существуют полные ряды естественных состояний перехода от активной жизнедеятельности до анабиоза (биоз — гипобиоз — мезабиоз — анабиоз). Этот ряд у большинства высших растений (за исключением их семян) заканчивается глубоким гипобиозом — осенне-зимним покоем; у зимоспящих животных — спячкой (при этом наблюдаются переходы бодрствование — дремотные состояния — сон — спячка). Для организмов, не приспособленных к анабиозу, такие ряды являются неполными. Например, у высших незимоспящих животных и человека этот ряд завершается неглубокой формой гипобиоза — сном.

Различают три естественных состояния гипобиоза: суточный гипобиоз, связанный с изменениями условий среды, происходящими в течение суток; сезонный гипобиоз, начинающийся перед периодически повторяющимся наступлением неблагоприятных условий внешней среды (причем сигнальное воздействие внешних факторов происходит у разных организмов по-разному); вынужденный гипобиоз, наступающий в результате прямого воздействия неблагоприятных для жизнедеятельности условий внешней среды и прекращающийся непосредственно после их изменения в лучшую сторону.

В экспериментальной биологии и в различных областях медицины — хирургии, терапии — все более широкое применение находит метод искусственного снижения метаболизма теплокровных животных и человека, или искусственный гипобиоз. Состояние гипобиоза отличается от любой разновидности гипотермии существенным снижением уровня потребления кислорода и оксигенации тканей: при гипобиозе потребление кислорода в два раза ниже, чем при равной по глубине гипотермии, а потребление кислорода в состоянии глубокого гипобиоза составляет 1/6-1/7 от нормы. Искусственный гипобиоз характеризуется также снижением минутного объема сердца и показателей дыхания. Стабилизированное состояние гипобиоза (по сравнению с состоянием гипотермии) характеризуется снижением количества катехоламинов в крови, а содержание глюкозы, напротив, поддерживается на уровне верхней границы нормы, в то время как при гипотермии наблюдается повышение содержания глюкозы в плазме крови. Все этапы развития и поддержания гипобиоза сопровождаются повышением содержания мочевины в тканях мозга. Аналогичные сдвиги в содержании мочевины в мозге были отмечены у сусликов в период зимней спячки. По мнению ряда исследователей (М. С. Гаевская и др., 1963), мочевина защищает белковые молекулы от конформационных изменений при пониженных температурах.