Закономерность построения биологического процесса адаптации у животных и человека к экзогенным антигенам и естественная система общих физиологических элементов организма: монография

Представление о природе заболеваний менялось по мере развития научных знаний об организме человека и окружающей среде. Объяснить природу патогенеза заболеваний живого организма пытались не только с позиций иммунологии, но и микробиологии, генетики, физиологии (нервизм, эндокринология и др.) и других разделов биологии и медицины. Каждое из этих направлений прошло свой путь развития. Основоположники научных направлений доказали многообразие типов связей между структурами организма и этим внесли огромный вклад в понимание отдельных сторон его жизнедеятельности при взаимодействии с внешней средой. Однако, каждое из этих направлений в отдельности создало лишь отрывочную картину патогенеза и, несмотря на дальнейшее их одностороннее развитие, также не привело к системной взаимосвязи всех иммунофизиологических факторов, объясняющих полный цикл адаптивной динамики процесса заболеваний на уровне целого организма. Это объясняется тем, что односторонние приверженности к тому или иному направлению биологической науки часто мешают рассмотреть пути, которые их сближают.

Кроме того, наметилась тенденция отхода от установленных истин. Например, у многих иммунологов стало меняться отношение к понятиям антиген-антитело. Так, В.Г.Говалло в брошюре “Этот многоликий иммунитет” [6] указывает, что в настоящее время концепция антигенов как противоположности антител допускается лишь в качестве рабочей схемы. Причину попыток заменить в специальной литературе эти термины на другие (иммуноглобулины) он объясняет тем, что стала известна способность антигенов вызывать иммунологические реакции без образования антител.

В биологии принято считать фагоцитоз и антитела самостоятельными способами иммунной защиты, не имеющими между собой взаимоотношений. При этом фагоцитарной функции приписывались свойства неспецифической иммунной защиты, а антителообразующей – специфической.

В течение ста с лишним лет биология достигла огромных успехов при изучении состава и свойств многих систем организма (иммунной, нервной, эндокринной и др.). Мы несравненно лучше стали понимать многие механизмы патогенеза отдельных заболеваний. Однако отсутствие представлений о связи между иммунными и физиологическими механизмами не дает полного понимания о природе общего механизма адаптации организма при взаимодействии с антигеном внешней среды.

До настоящего времени не были установлены законы физиологических основ в развитии иммунных процессов, не выяснена роль органов неспецифической регуляции (нервная и эндокринная системы) в развитии процесса иммуноприспособления. Только при разрешении этой проблемы возможен феномен появления нового направления в биологии и медицине – иммунофизиологии. Этот раздел науки в состоянии отобразить все стороны процесса адаптации к чужеродному антигену, способен соответствовать прогрессивному развитию представлений в данном направлении.

Одной из главных задач физиологической иммунологии является вопрос детального изучения и объединения механизмов патогенетических превращений в сложных процессах, происходящих при взаимодействии иммунных и физиологических факторов организма и направленных на построение структуры патогенеза в виде развернутой цепи при таких заболеваниях как анафилаксия и инфекционные заболевания (оспа, дифтерия, скарлатина и др.).

Современной науке уже недостаточно знаний в виде разрозненных фактов и явлений, связанных с объяснением отдельных сторон деятельности живого организма. Устоявшиеся знания нуждаются в корректировке старого новым. Это позволит разрешить вопрос: как взаимодействия физиологических и иммунологических механизмов живого организма справляются с вторжением чужеродных антигенов (белковых и инфекционных)?

История развития биологии знает много примеров о длительных разногласиях при становлении близких по значимости теорий (вспомним о трудностях сближения фагоцитарной и гуморальной концепций в иммунологии). Времена во многом переменились. Поэтому наступает период, когда для изображения полной научной картины, отражающей закономерности в развитии всех сторон развернутой структуры (“скелета”) процесса адаптации организма к чужеродному антигену, необходим системный подход в изучении теории иммунофизиологического строения патогенеза заболевания, в котором разрозненные научные направления будут сведены в одну схему. Важную роль в этом вопросе может сыграть классификация взаимосвязи между иммунными и физиологическими факторами внутри живой системы макроорганизма по специализации их не только по морфологическим, но и по функциональным свойствам. Она позволит разработать и представить теоретические основы нового биологического направления, объединяющие в логическую цепочку полную теоретическую картину адаптивной стратегии иммунофизиологической системы организма к окружающей среде, приблизит биологию и медицину к точным наукам. Решение теоретических вопросов с позиции науки о природе полного механизма процесса заболеваний может дать ценные практические результаты, а последние в свою очередь привести к дальнейшим научным открытиям.

При попытке решения указанных проблем автор длительные годы (с 1980г.) собирал и изучал отдельные части этой тайны. В последние 2-3 года приступил к окончательному соединению их в единое целое, чтобы понять и определить законы, участвующие в теории формирования целостной структуры некоторых заболеваний. Теория стадийного развития процесса антигенной адаптации даст возможность взглянуть на патогенез анафилактического и инфекционного заболеваний другими глазами, увидеть разные ее грани и прояснить многие вопросы.

Сведения о приоритете

Сущность новизны, ее научная и практическая значимость изложена в следующих изданиях.

Копьёв Ю. П. Нервная система и иммунитет. Научно-производственный журнал. Земля сибирская, дальневосточная. 1985, №6, с. 40

Копьёв Ю. П. Иммунные факторы у животных. Научно-производственный журнал. Земля сибирская, дальневосточная. 1986, №5, с. 48.

Копьёв Ю. П. Моделирование в иммунофизиологии. Научно-производственный журнал. Земля сибирская, дальневосточная. 1989, №1, с. 46, 47.

Копьёв Ю. П. Иммуноприспособление клетки. Научно-производственный журнал. Земля сибирская, дальневосточная. 1989, № 8, с. 35, 36.

Копьёв Ю. П. Систематика в иммунофизиологии. Научно-производственный журнал. Земля сибирская, дальневосточная. 1990, №9, с. 18.

Копьёв Ю. П. Систематика и моделирование в иммуно-физиологии. Омский ветеринарный институт. Омск. 1991. Деп. в ВИНИТИ. № 3254 В91 от 29.07.91.

Копьёв Ю. П. Систематика и моделирование в иммунофизиологии при анафилаксии и некоторых инфекционных заболеваниях. Омск: Из-во ОмГАУ, 2001, – 20 с.

Копьёв Ю. П. Систематика и моделирование в иммунофизиологии при анафилаксии и некоторых инфекционных заболеваниях. – 2-е изд., перераб. и доп. – Омск: Из-во ОмГАУ, 2001, – 24 с.

Копьёв Ю. П. Структурная теория патогенеза при анафилаксии и инфекционных заболеваниях . – 2-е изд., перераб. и доп. – Омск: Изд-во ОГМА, 2001. – 28 с.

Копьёв Ю. П. Закономерность структурной теории при классификации иммунофизиологических факторов в саморегулирующей системе организма и моделировании патогенеза при анафилаксии и высокоспециализированных инфекционных заболеваниях. – 2-е изд. перераб. и доп. – Омск: ОмГАУ, 2002. – 52 с.

Копьёв Ю. П. Закономерность построения биологического процесса адаптации у животных к экзогенным антигенам и принцип классификации иммунных и физиологических факторов в саморегулирующей системе организма. – 3-е изд. перераб. и доп. – Омск: ОмГАУ 2003. – 66с.

Копьёв Ю. П. Закономерность построения биологического процесса адаптации у животных и человека к экзогенным антигенам и принцип классификации иммунных и физиологических факторов саморегулирующей системы организма. – 4 – е изд. перераб и доп. – Омск: ОмГАУ 2004. – 72 с.

Копьёв Ю. П. Закономерность динамики нейро-рефлекторного процесса при адаптивной регуляции кризисных участков общей физиологической системы организма. – 2-е изд. перераб. и доп., Омск: Изд-во ОмГАУ, 2004, – с. 74.

Копьёв Ю. П. Закономерность построения биологического процесса адаптации у животных и человека к экзогенным антигенам и принцип классификации иммунофизиологических факторов в саморегулирующей системе организма. – 4-е изд. перераб. и доп., Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005, – с. 80.

Копьёв Ю. П. Строение и поведение рефлекторного механизма в ЦНС при адаптивной регуляции кризисных участков в общей физиологической системе организма – 3-е изд. перераб. и доп., Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005, – с. 90.

Документы, подтверждающие новизну :

Справка о проведении автором экспериментальных исследований в Омском государственном ветеринарном институте с 1979 по 1983 г. по изучению динамики иммунного процесса у собак.

Выписка из протокола конференции Омского государственного ветеринарного института – февраль 1988г по докладу автора на тему: «Основные закономерности развития некоторых иммунофизиологических процессов с позиций целостного организма».

Рецензия, выданная 14.09.1990г. зав. кафедрой патофизиологии Днепропетровского сельскохозяйственного института доктором биологических наук, профессором В.Г. Грибан и зав. каф. клинической диагностики и терапии профессором Н.Я. Начатовым.

Выписка из протокола семинара лаборатории НИИ онкоиммунологии Томского научного центра АМН СССР от 1 февраля 1991 г. по докладу автора на тему: «Закономерность взаимодействия истоков иммунофизиологических факторов на уровне целого организма при анафилаксии и инфекционных заболеваний».

Рецензия, выданная заместителем директора по науке НИИ онкоиммунологии ТНЦ АМН СССР г.Томска академиком АМН СССР Н.В.Васильевым на рукопись Копьева Ю.П. “Система взаимодействия иммунофизиологических факторов целостного организма при некоторых патологических процессах.”.

Отзыв, выданный заслуженным деятелем науки РФ, доктором биологических наук, профессором А.Я. Рябиковым кафедры патофизиологии Омского ветеринарного института и зав. кафедрой хирургических болезней Омского ветеринарного института академиком АВН, доктором ветеринарных наук, профессором Н.Я. Начатовым.

Отзыв, выданный Лауреатом Государственной премии в области науки и техники, доктором медицинских наук, профессором Савченко Ю.Н. кафедры неврологии и нейрохирургии Омского медицинского института.

Отзыв, выданный академиком Российской академии медико-технических наук, доктором медицинских наук, профессором Долгих В.Т. кафедры патофизиологии Омского медицинского института.

Отзыв, выданный академиком Н.М. Колычевым, ректором Омского аграрного университета.

Заключение членов научного совета, выданное институтом ветеринарной медицины ОмГАУ.

Сущность новизны

Введение в методику экспериментального исследования пространственно-временных критериев при изучении состава белой крови после инъекций первой дозы лошадиной сыворотки иммунизируемым собакам показало, что у них в первые часы опыта развился короткий период не анафилаксии, а признаки воспалительного процесса. Последующее развитие сенсибилизации сопровождалось формированием у животных признаков скрытой анафилаксии – была зафиксирована выраженная лейкопения. Развитие признаков анафилаксии появились после введения испытуемым собакам «разрешающей» дозы антигена. Рассмотрение антигена, как раздражителя в организме процесса заболевания, в котором происходит взаимодействие и взаимопревращение между физиологическими и иммунными реакциями организма, позволяет сформулировать новый вид дифференцированного определения, которому дано название – иммунофизиологический ответ. Развернутый состав взаимодействий и взаимопревращений между разновидностями адаптивно-специализированных ответов позволил выдвинуть идею о пространственном строении процесса заболевания, в котором автор изобразил полный цикл развития иммунофизиологической адаптации живого организма к чужеродному антигену. Теорию пространственного строения патогенеза автор представил изображением схематических параметров развивающегося процесса заболеваний в виде совокупности частей, на которые его можно разделить по определенным признакам, и связей между частями с указанием направления передачи энергетических воздействий. Иными словами, патофизиология впервые получает полную теоретическую картину развития процесса некоторых заболеваний (патогенетическую формулу). Патогенетическая формула выражает иммунофизиологическое строение процесса адаптации организма к чужеродному антигену, показывает как связаны и в какой последовательности действия иммунных и физиологических структур внутренней среды макроорганизма.

В научной литературе принято называть анафилаксию реакцией немедленного типа. Однако факты экспериментальных исследований говорят о другом. Исследования автора показали, что анафилаксия и некоторые инфекционные заболевания имеют сложный состав иммунофизиологического процесса, включающий многозвеньевую цепь развития специализированных механизмов самозащиты. На основании критического анализа литературных исследований и оценке собственных экспериментальных данных автору удалось показать в развивающихся процессах антигенных и инфекционных заболеваний четкую закономерность пространственно-временных отношений между составными частями заболевания, представляющих собой строгую последовательность в развитии сложных адаптивно-приспособительных периодов: вначале действует срочный физиологический (стрессовый, т.е. рефлекторно-гормональный), затем – ранний иммунный (фагоцитарный – воспалительный период), параллельно с ним формируется поздний иммунный (антителообразующий – скрытый период) и, наконец, период реализации конечной иммунофизиологической реакции немедленного типа (шок – при анафилаксии, эффект выздоровления – при инфекционных заболеваниях). Так, в упрощенном виде выглядит схематичный состав полного цикла общего иммунофизиологического процесса, который является стандартным для этих заболеваний.

Выявление структурного состава иммунофизиологического процесса при анафилаксии и инфекционных заболеваниях позволило автору установить способ моделирования их схематического построения, в которой сведены в одну функциональную систему такие теоретические направления в биологии и медицины, как нервизм, эндокринология, физиология и иммунология и др.

Новизна объясняет научные факты и экспериментальные данные, которые не находили ранее своего научного объяснения:

а) Автором сформулированы представления о структурных уровнях в специализированных физиологических элементах организма. Усложнение физиологических элементов, начиная с субклеточных, проходит ступени эволюции: клеточные, системно-клеточные, вплоть до макроорганизменных образований. Впервые удалось четко расставить по своим местам громоздкое семейство эволюционных уровней физиологических элементов организма по своим местам, до этого не поддающихся всеобъемлющему ранжированию. Классификация производит цельное, завершенное впечатление восприятия живого объекта. Устранен разрыв между двумя уровнями современной физиологии – клеточным и макроорганизменным.

б) Впервые определена закономерность структурной специализации в свойствах специфичности среди регуляторных факторов, формирующих защитные реакции. Выделено 3 вида регуляторных факторов, отличающихся специализацией специфичности реагирования при формировании адаптивных реакций организма:

1) факторы срочного неспецифического (ненаследственного) реагирования: клеточные мембраны, нервная и эндокринная системы);

2) факторы общеспециализированного специфического (наследственного) реагирования: ген, лейкоциты и т.д.;

3) факторы селективно-специализированного специфического (наследственного) реагирования (антитела).

Основное значение установления принципа специализации в специфичности состоит в том, что он послужил автору краеугольным камнем к более широким биологическим обобщениям – к созданию принципиально новой классификационной системы иммунных и физиологических факторов (элементов) живого организма, объединенных в особые, «естественные» группы, по функциональному признаку их иммунологического и физиологического сходства. Система разработана на основе закона кибернетической саморегуляции. Формулировка этого закона звучит так: свойства иммунных и физиологических факторов находятся в периодической зависимости от специфической специализации каждой видовой группы факторов внутри эволюционного уровня саморегулирующей системы живого организма и взаимодействуют на основе обмена регуляторной информации друг с другом. Открытие кибернетической теории иммунофизиологических связей в живом организме позволяет объяснить модель построения процесса заболевания (процесса антигенной адаптации) в целом. Открытие кибернетической системы саморегуляции иммунофизиологических элементов в макроорганизме позволит заговорить науке таким языком, о котором мы не знали – языком структурного построения единой теории процесса иммуноприспособления при развитии течения многих заболеваний.

С появлением кибернетической системы отношений эволюционных уровней физиологических элементов организма физиология становится не прикладной, а самостоятельной наукой. Это подтверждается тем, что теоретические направления в физиологии и иммунологии – исследования о защитных реакциях организма – объединяются термином иммунофизиология.

в) Автором впервые установлен план последовательного развития адаптивно-функциональных ответов в процессе патогенеза анафилактических и инфекционных заболеваний, которые являются разновидностями биологических явлений, полученных в результате взаимодействий органов неспецифического реагирования (ЦНС, эндокринные органы, клеточные мембраны) с чужеродным антигеном в организации развернутого общего процесса в организме. При первичной реакции организма на любой антиген внешней среды последние становятся чрезвычайными раздражителями для факторов неспецифической регуляции. Происходит срочный (рефлекторно-гормональный) физиологический ответ, который, в свою очередь, становится пусковым звеном в развитии раннего (лейкоцитарно-фагоцитарного) и позднего (антителообразующего) иммунных ответов, а при вторично-позднем реагировании организма с тождественным антигеном (входящим в состав комплекса антиген-антитело) последний также становится чрезвычайным раздражителем для ЦНС и других факторов неспецифической регуляции, которые, в свою очередь, превращаются в пусковое звено при организации реакции немедленного типа, но уже на заключительном этапе иммуноприспособления.