Анабиоз (Б.М.Э.)
Анабиоз (anabiosis; греческое ana вновь и bios — жизнь) — состояние организма, характеризующееся почти полным, но обратимым прекращением жизнедеятельности.
Анабиоз является одной из форм приспособительных реакций к неблагоприятным условиям среды, например при изменении влажности или температурного режима. У некоторых теплокровных животных защитная реакция проявляется в виде гипобиоза, то есть снижения интенсивности процессов жизнедеятельности (смотри Спячка). Анабиоз обеспечивает резкое повышение устойчивости организма к неблагоприятным факторам (кислородное голодание, интоксикации и другие), ослабляет действие ионизирующего излучения. Состояние анабиоза сопровождается изменением структуры жидкой фазы протоплазмы клеток.
В природе анабиоз наблюдается у ряда низших организмов. Голландский натуралист Левенгук (Leeuwenhock A. van), изучая микроскопических животных, заметил, что у коловраток и тихоходок после неоднократного высыхания в течение длительного времени (до 21 месяца) восстанавливаются физиологические функции. В эксперименте анабиоз может быть вызван высушиванием или глубоким охлаждением. Зимующие в состоянии диапаузы гусеницы лугового мотылька выдерживают замораживание при t° —79°. Семена пшеницы, ржи, споры мхов и папоротников после предварительного высушивания переносят сверхнизкие температуры (—272°). Некрые виды нематод оживают после пребывания в жидком кислороде при t° —183°.
Как показали наблюдения, продолжительность и обратимость анабиоза зависят от степени повреждения клеток при замораживании и оттаивании, а также от глубины и длительности охлаждения. Выделение воды в виде кристаллов льда из жидкой фазы ранее других компонентов может вызвать резкое повышение концентрации солей и осмотический шок клеток еще до наступления полного замерзания; при оттаивании кристаллов могут возникнуть механические повреждения. Поскольку кристаллизация происходит в интервале температур от 0 до —50°, целесообразно ускоренное замораживание и оттаивание. В этом случае вода превращается в аморфную стекловидную массу с высоким коэффициентом вязкости (витрификация) и обратно, минуя фазу кристаллизации. Необходимым условием сохранения исходной структуры при продолжительном анабиозе считают полное прекращение не только биологических (метаболизм), но и физико-химических процессов, что обеспечивается лишь при снижении температуры до —196° и ниже. Эти данные легли в основу оптимальных режимов охлаждения и оттаивания, а также защитных мер по предупреждению осмотического шока (пропитывание тканей глицерином), позволяющих вызвать состояние анабиоза у простейших организмов, а также отдельных тканей и органов более высоко организованных организмов в течение длительного времени. Получить подобный анабиоз у теплокровных животных в наст, время не удается. Долгое время считалось предельным охлаждение тела до t° 14—12°. В последние годы разработаны специальные методики, при помощи котоорых охлаждают организмы до t° 0° на 1 — 1½ часа. При этом прекращается дыхание, сердцебиение, наступает угнетение функции нервной системы. Это состояние характеризуют как организменный анабиоз, в отличие от клеточного, поскольку в данном случае прекращаются жизненные процессы на уровне организма и сохраняются на уровне органа и клетки.
Длительная консервация органов и тканей (трансплантатов) при помощи замораживания используется в медицине, а также в сельском хозяйстве (замораживание спермы производителей с целью искусственного осеменения) и в лабораторной практике при изготовлении сухих живых вакцин.
|