Теория критических фаз (или критических периодов в терминологии П.Г. Светлова) впервые научно обоснована П.Г. Светловым [1]. За эти работы он был удостоен государственной премии. Согласно теории П.Г. Светлова [1], в критические фазы развития организм самый чувствительный и на него действуют внешняя среда в виде различных факторов: 1)повреждающие факторы, приводящие к смерти или к патологическим изменениям; 2)модифицирующие, вызывающие отклонение от норм, но не носят воздействия патологического характера. Они приводят к морфозам, мутациям и аномалиям развития организма; 3) закономерное, стрессовое действие среды, обеспечивающее «норму» развития организма.
Установлено, что каждая критическая фаза предопределяет становление функций организма и его систем на последующий этап развития [2, 3]. Она является переходной временной для жизни организма и наиболее чувствительна к воздействию внешних факторов. Каждая критическая фаза обусловливает процессы детермированного, интегрированного, асинхронного и гетерохронного развития организма в онтогенезе [4,5].
Известно, что жизнь человека и животных материалистически базируется на трех «китах»: биологии развития, условий жизни (включая для человека и социальные условия) и врачебной помощи на протяжении всего онтогенеза. Онтогенез (или вивогенез) или индивидуальное развитие человека и животных слагается из трех периодов и 9 этапов (для крупного рогатого скота) [6, 7, 8] и 12 этапов (для человека) [9]. Критические фазы развития чаще всего выявляются на стыке двух этапов или периодов, реже - на стыке стадий [10, 11, 12].
Многочисленными исследованиями развития организма животных, его систем (крупный рогатый скот) выявлены сроки критических фаз [6-8, 10-12]. В эмбриональный период развития у крупного рогатого скота установлено пять критических фаз: 1)зиготы (от времени оплодотворения до суток); 2)имплантации (13-15 суток); 3)закладки временных органов и тканевых систем (28-34 суток); 4)формирование и функция дефинитивных органов и систем 2 генерации (5-7 месяцев); 5) перед рождением - за 5-7 суток до рождения.
После рождения установлены критические фазы: 6) критические фазы новорожденности (от рождения до 10-15 суток); 7)формирование дефинитивных органов и систем организма 4-й генерации (от 1 до 1,5 мес.); 8)формирование дефинитивных органов и систем организма 5-й генерации (6-6,5 мес.); 9)формирование дефинитивных органов и систем организма 7-й генерации (от 10 до 12 мес.); 10)геронтологическая фаза - функция органов и систем организма в начале этапа старости (от 10 до 14 лет).
Проведенные исследования показали [9], что в эмбриогенезе человека установлены 6 критических фаз: 1) зиготы (до 1сут.) или на 10-14 сутки после менструации; 2) имплантации (на 15-19 сутки после оплодотворения); 3) закладки временных органов; 4) закладка дефинитивных органов I генерации (55-60 сутки); 5) закладка органов 2 генерации (5-5,5 мес.); 6) перед рождением (за 3-5 суток до рождения).
После рождения 8 критических фаз: 7) новорожденности (от рождения до 8-10 суток); 8) детства (на 6-6,5 году); 9) подростковый (от 11 до 15 лет - девочки, от 12 до 16 лет - мальчики); 10) юношества (20-21 год - девочки, 23-25 лет - мальчики); 11) первой зрелости (48 - 50 лет - женщины, 43 - 46 лет - мужчины); 12) второй зрелости (55-57 лет - женщины, 60-64 лет - мужчины); 13) пожилых людей - 75-78 лет женщины, 73-75 лет - мужчины); 14) старческая (88-91 лет - мужчины и женщины) [9].
Критические фазы развития у человека и млекопитающих животных протекают в двух формах: эволюционной (постепенной) и в некробиотической (путем метаморфоза). Поэтому каждая критическая фаза несет свою специфическую возрастную морфофункциональную характеристику органов и систем организма [12, 13, 14]. Однако, все критические фазы имеют общие черты и подводят итог развитию, результативности прошедшего этапа. В критические фазы развития у человека и животных происходит: 1)смена одного этапа на другой; 2)установка генетической программы развития на будущий этап; 3) десинхронизация биологических ритмов роста, развития органов и систем организма; 4)повышение чувствительности тканей, органов к лекарственным веществам и факторам внешней среды; 5) генетические мутации в клетках; 6)смена функций дефинитивных органов и морфофункциональных генераций; 7) сменой питания, дыхания, терморегуляции, приспособление к условиям гравитации, проявлением безусловных и приобретением рефлексов, снижением массы тела, а затем интенсивным ростом [15, 16]; 8) проведенные исследования развития пищеварительной системы млекопитающих (человека и крупного рогатого скота) [17, 18] показали, что эта система тоже имеет как и организм критические фазы. В критические фазы развития выявляются: адаптационная перестройка кишечной стенки, ее слизистой оболочки, ворсинок, крипт и дуоденальных желез и тканей (эпителиальной, соединительной, мышечной и нервной). Адаптационная перестройка сопровождается интенсивной деструкцией кишечной стенки и ее тканей, увеличение клеток «мигрантов», асинхронным развитием оболочек кишечной стенки; 9) критические фазы развития сопровождаются цитохимической дифференциацией: нуклеопротеинов, белков, белковых групп, аминокислот; углеводов и жиров клеток кишечной стенки; резким увеличением митотического индекса (МИ), индекса апоптоза (ИА), резким увеличением МИ и ИА, снижением отношения МИ и ИА; изменением площади ядра и всей клетки, цитоплазменно-ядерного отношения в клеточных дифферонах тканей; 10) В критические фазы развития дегенеративные процесс преобладают над восстановительными, а проксимально-дистальный и брыжеечно-дистальный градиенты развития стенки кишечника проявляются в скрытой форме. В то время как гетерохронность развития оболочек, тканей и их клеток проявляются четко. По нашему мнению, эта закономерность может быть дополнительным критерием определения критических фаз развития организма, органа и тканей. Чем больше различие между предыдущим и последующим этапом, тем глубже протекает перестройка, а критическая фаза - длиннее во времени. Эндогенность развития обусловлена реализацией наследственной программы (генотипа) животных на каждом этапе. Замедление роста и развитие организма (ретордация) на одном этапе частично компенсируется ускорением (акселерацией) - на последующем. Установлена закономерность [4, 9] степени возможной компенсации задержки роста и развития на каком-то этапе. Компенсация прямо пропорционально интенсивности воздействия в последующем этапе и обратно пропорционально возрасту человека и животного (чем моложе организм, тем эффективнее компенсация [9].
Познание сроков критических фаз это ключевая позиция для понимания процессов детермированного развития человека и всех живых организмов. Установлено [9, 11], что организм на каждом этапе развития не реализует всех своих возможностей, запрограммированных в генотипе. Поэтому целенаправленные, разумные воздействия на организм в критические фазы развития, по нашему мнению, помогут ускорить генетическую реализацию возможностей организма. В критические фазы развития происходит «переключение» с одного гена на другой, и начинается смена деятельности органов и систем организма. Именно в критические фазы развития животных идет установка на перестройку в течение всего последующего этапа развития. Познание сроков критических фаз развития человека и животных необходимы: для практической медицины и ветеринарии, прогнозирования развития и роста человека и животных, селекционного отбора и племенной работы в животноводстве и науки - биологии развития организмов.
К неблагоприятным факторам воздействия на организм в критические фазы развития относятся: различные профилактические мероприятия для человека и животных; ветеринарно-санитарные обработки и прививки для животных, особенно на этапе новорожденности. Поэтому, с целью сохранения генетического иммунного статуса организма человека и животных, необходимо воздержаться и не проводить такие мероприятия в критические фазы развития с целью сохранения естественного иммунитета.
Приведенные сведения о критических фазах развития человека и животных в онтогенезе, по нашему мнению, необходимы в первую очередь любому человеку, животноводу, специалистам по спортивной медицине, практическим медицинским и ветеринарным врачам, органам социальных услуг и здравоохранения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Светлов П.Г. Теория критических периодов развития и ее значение для понимания принципов действия среды на онтогенез / П.Г. Светлов // Вопр. цитологии и общей физиологии. - М.: Л.: Изд-во АН СССР, 1966. - С. 263-274.
- Тельцов Л.П. Критические фазы эмбрионального развития крупного рогатого скота / Л.П. Тельцов, П.А. Ильин // Функциональная морфология болезни плодов и новорожденных животных: межвуз. сб. науч. тр. - Саранск, 1993. - С. 191-199.
- Тельцов Л.П. Критические фазы развития животных и практика животноводства / Л.П. Тельцов, И.Р. Шашанов // Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. - Саранск, 1998. - С. 52-53.
- Тельцов Л.П. Характеристика критических фаз развития крупного рогатого скота в эмбриогенезе / Л.П. Тельцов // Вестник ветеринарии. - 1998. № 3. - С. 45-52.
- Тельцов Л.П. Критические фазы развития крупного рогатого скота в эмбриогенезе / Л.П. Тельцов // Сельскохозяйственная биология. Серия: Биология животных. - 1999. - № 2. - С. 71-76.
- Тельцов Л.П. Новая концепция периодизации развития крупного рогатого скота в онтогенезе / Л.П. Тельцов // Вестник ветеринарии. - 1999. № 2. - С. 3-9.
- Тельцов Л.П. Этапность развития человека и животных в онтогенезе и наследственность / Л.П. Тельцов // Наука и образование - возрождению сельского хозяйства России в ХХI веке. - Брянск, 2000. - С. 362-363.
- Тельцов Л.П. Этапность развития органов человека, животных и наследственность в онтогенезе / Л.П. Тельцов // Естествознание на рубеже столетий: материалы междунар. конф. - М., 2001. - Т.2. - С. 135-140.
- Тельцов Л.П. Здоровье и законы индивидуального развития / Л.П. Тельцов // Фундаментальные исследования, 2007. № 6. - С. 18-28.
- Тельцов Л.П. Практическая ветеринария и критические фазы развития животных / Л.П. Тельцов, Н.П. Чикирин // Материалы научно-производственной конференции, посвящ. 190-летию высшего ветеринарного образования в России: в 2 т. - СПб., 1998. - Т.2. - С. 96-98.
- Тельцов Л.П. О выращивании высокопродуктивного крупного рогатого скота / Л.П. Тельцов // Вестник РАСХН. - 2005. - № 1. - С. 82-84.
- Тельцов Л.П. Морфофункциональная характеристика критических фаз развития крупного рогатого скота в эмбриогенезе / Л.П. Тельцов // Российские морфологические ведомости. - 1998. - № ¾. - С. 153 - 158.
- Тельцов Л.П. Законы индивидуального развития млекопитающих и практика / Л.П. Тельцов, И.Р. Шашанов, В.А. Здоровинин, В.А. Столяров // Вестник ветеринарии. - 2007. - № 1/2. - С. 3-9.
- Тельцов Л.П. Наследственность и этапность развития органов человека и животных в онтогенезе / Л.П. Тельцов, Л.П. Соловьева // Российские морфологические ведомости . - 2001. № 1/2. - С. 153-155.
- Тельцов Л.П. Выращивание животных в онтогенезе для получения наивысшей генотипической продуктивности / Л.П. Тельцов // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве: сб.ст. - Барнаул, 2003 - Ч. 4. - С. 206-211.
- Тельцов Л.П. Закономерности индивидуального развития / Л.П. Тельцов, А.Н. Степанов, Е.В. Чернов // Актуальные проблемы ветеринарии и зоотехнии: сб.науч.тр. - Самара, 2004. - С. 139-141.
- Тельцов Л.П. Периодизация развития пищеварительной системы человека в онтогенезе / Л.П. Тельцов, Р.К. Мустаев, Е.И. Богородская // Актуальные вопросы здоровья и среды обитания современного человека. - Ульяновск, 2005. - С. 115-116.
- Тельцов Л.П. Развитие пищеварительной системы человека и животных в онтогенезе / Л.П. Тельцов, И.Г. Музыка // Успехи современ. естествознания. - М.: Акад. Естествознания, 2006. № 3. - С. 57-58.