научный журнал по биологии Физиология человека ISSN: 0131-1646

НАГОРНОВА Ж.В., РОЖКОВ В.П., СОРОКО С.И., ШЕМЯКИНА Н.В. — 2015 г.

Представлены результаты анализа формирования структуры пространственной синхронизации биопотенциалов мозга у 91 школьника в возрасте от 7 до 18 лет, проживающих в суровых условиях Европейского Севера. Оценивали величины когерентности для 19 отведений (171 пара отведений) в пяти частотных диапазонах ЭЭГ ( , , 1, 2, ). Описана возрастная динамика, гендерные особенности и топическая специфика формирования когерентных связей в левом и правом полушариях мозга, а также межполушарных и межрегиональных связей. Проведена компьютерная оценка различий трех возрастных групп школьников-северян по структуре когерентности ЭЭГ с целью разработки критериев выявления школьников с замедленными темпами формирования пространственной организации взаимодействия локальных ЭЭГ-процессов. Выявленные возрастные изменения структуры паттерна ЭЭГ отражают картину морфофункционального развития мозга детей и подростков на разных стадиях постнатального онтогенеза в суровых условиях Севера.

МИТИНА Ю.Л., СКРИПНИКОВ А.А., ХУБАЕВ Н.Д., ЩУРОВ В.А. — 2015 г.

По данным литературы, после переломов лодыжек не наблюдается полного восстановления силы мышц голени. После лечения по Илизарову у 59 больных зрелого возраста с переломами лодыжек проведена оценка сократительной способности мышц голени. Дополнительно комплексно обследованы 5 пациентов в отдаленные сроки после лечения. Практически полное восстановление анатомических размеров, электрогенеза и сократительной способности мышц голени возможно через 5–8 лет после окончания лечения пациентов, что объясняется точной репозицией и надежной фиксацией отломков кости в период лечения и повышением чувствительности нейромоторного аппарата к специфическим воздействиям при работе мышц в условиях привычной двигательной активности.

АНДРЕЕВА Е.Р., БУРАВКОВА Л.Б., ПОГОДИНА М.В. — 2015 г.

Мультипотентные мезенхимальные стромальные (стволовые) клетки (МСК) представляют гетерогенную популяцию клеток разной степени коммитированности и активно вовлечены в физиологическое и регенеративное ремоделирование тканей. Регуляция выхода МСК из локальных тканевых депо и их активация в участках тканевых повреждений являются ключевыми вопросами в изучении механизмов реализации функциональной активности МСК. Считается, что резкое снижение концентрации О2 (гипоксический стресс), которое является конститутивной особенностью областей повреждения, может вносить вклад в активацию потенциала МСК. Настоящий обзор посвящен анализу данных о влиянии коротких (до 72 часов) гипоксических экспозиций ex vivo на жизнеспособность и функциональную активность МСК, а также возможным молекулярным механизмам этих эффектов.

КОСТАНДОВ Э.А., ПЕТРЕНКО Н.Е., ЧЕРЕМУШКИН Е.А., ЯКОВЕНКО И.А. — 2015 г.

У здоровых взрослых людей (n = 35) в эксперименте с установкой на опознание эмоционально-негативного выражения лица кондиционирующие зрительные стимулы Go/NoGo предъявлялись в середине 16-секундной паузы между установочным и пусковым стимулами. Локальные изменения низкочастотных -колебаний в ответ на кондиционирующие стимулы (десинхронизация после положительного Go и синхронизация после тoрмозного NoGo) происходят в задней лобной и передней височной областях левого полушария, т.е. в корковых зонах, имеющих прямое отношение к системе речи. На стадии тестирования у лиц с высокопластичной установкой после действия тoрмозного стимула NoGo в суммарной ЭЭГ отмечается синхронизация -ритма. В случаях с устойчивой установкой она не наблюдается. Таким образом, получены новые факты, подтверждающие положение о том, что индуцированная синхронизация -колебаний является показателем усиления нисходящего тормозного контроля со стороны префронтальной коры.

ГРОХОВСКИЙ С.С., КУБРЯК О.В. — 2015 г.

При разработке классических стабилометрических тестов или тестов с биологической обратной связью, важным фактором, влияющим на результаты, может быть тип воспринимаемой зрением картины. Данный аспект важен для практических областей: медицины, спорта и других. Полученные в наблюдении на 9 здоровых добровольцах результаты показывают, что поза более стабильна при рассматривании четких простых визуальных изображений, что, вероятно, связано с базовыми механизмами обработки зрительной информации.

АСЛАНЯН Е.В., БАХТИН О.М., ВЛАДИМИРСКИЙ Б.М., КИРОЙ В.Н., ЛАЗУРЕНКО Д.М., МИНЯЕВА Н.Р., ШАПОШНИКОВ Д.Г., ШЕПЕЛЕВ И.Е. — 2015 г.

Соотношения спектральных характеристик - и -частот электроэнцефалограммы, регистрируемой у 10 практически здоровых обследуемых (студенты университета), использовались для управления компьютерным курсором на принципах графического интерфейса в рамках трех сценариев с использованием нейрообратной связи. Экспериментально продемонстрировано, что наиболее эффективным, с точки зрения точности и скорости управления, оказался сценарий с использованием отношения мощности - и 2-частот. Показатели, включающие 1-частоты, оказались менее эффективными, поскольку повышение/снижение их мощности могло происходить на фоне повышения/снижения мощности - и 2-частот. Тем не менее, в целом, обследуемые за достаточно короткий промежуток времени (5 тренингов в течение 2 недель) освоили навыки управления, демонстрируя эффективность на уровне 81% и ее рост в динамике обучения.

ЗАМОРИНА С.А., РАЕВ М.Б. — 2015 г.

Изучено влияние физиологических концентраций трофобластического 1-гликопротеина человека (ТБГ) на экспрессию маркеров натуральных киллеров (NK)-, Т-клеток с функциями натуральных киллеров (NKT-) и Т-регуляторных лимфоцитов (Treg), а также на активность индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO) моноцитов и апоптоз лимфоцитов в системе in vitro. Установлено, что ТБГ в высокой концентрации (100 мкг/мл) угнетал экспрессию CD16/56 на NK-клетках, ассоциированную с цитолитической активностью этих клеток. Показано, что ТБГ в низких концентрациях (1 и 10 мкг/мл) усиливал экспрессию CD16/56 на NKT-клетках, связанную с цитокинпродуцирующей активностью. Установлено, что ТБГ увеличивал количество адаптивных Treg в культуре (CD4+FOXP3+ и CD4+CD25brightFOXP3+), осуществляющих супрессорные функции. Помимо этого, ТБГ стимулировал активность IDO в периферических моноцитах, дополнительно усиливая генерацию Treg. В целом, ТБГ оказывал антиапоптотическое действие на лимфоциты. Описанные эффекты могут определять вклад ТБГ в формирование иммунной толерантности при беременности.

ВОДЯНИЦКИЙ С.Н., ДИВЕРТ В.Э., КРИВОЩЕКОВ С.Г. — 2015 г.

Цель исследования состояла в разработке подходов для обоснования рекомендаций по отбору лиц для различных видов физической тренировки на основе индивидуальной хеморефлекторной реактивности кардиореспираторной системы. Для этого на группе здоровых молодых мужчин исследованы вентиляторные и кардиальные реакции в тестах с нарастающей ингаляционной гипоксией и гиперкапнией. Показано, что гипоксия вызывает преимущественно кардиальную ответную реакцию, а гиперкапния - вентиляторную. На основе преимущественных хеморефлекторных ответов (системы дыхания на гиперкарбию и сердечной функции на гипоксемию) выделено четыре типа реагирования в звеньях кардиореспираторной системы: слабое для обоих звеньев (1 тип), слабое для реакции сердца и сильное для дыхания (2 тип), сильное для реакции сердца и слабое для дыхания (3 тип), сильное для обоих звеньев (4 тип). Статистическим анализом показано, что типы реагирования специфичны для определенных видов физической тренированности: 1 тип - для занятий плаванием, 2 и 3 типы - для лыжных гонок, 4 тип - для занятий боксом, штангой, борьбой. Для группы лыжников выявлена обратная регрессионная зависимость между ростом реактивности сердца на гипоксемию и снижением реактивности легочной вентиляции на гиперкарбию при сочетанном повышении потребления кислорода на единицу массы тела. Высококлассных лыжников отличает сбалансированность хеморефлекторных ответов дыхания и сердца. Обнаружено, что физически нетренированные лица отличаются выраженной индивидуальной вариабельностью хеморефлекторных реакций кардиореспираторной системы, что может быть использовано для персонализированных рекомендаций при выборе вида спортивных занятий.

МЕДВЕДЕВ С.В. — 2015 г.

“Знаете, Крылов, кто опаснее дурака? Дурак с инициативой”. Д. Гранин. “Иду на грозу”

БЕЗРУКИХ М.М., ЛОГИНОВА Е.С., ПАРЦАЛИС Е.М. — 2015 г.

Представлены результаты комплексного обследования 500 детей (300 мальчиков и 200 девочек от 4 до 12 лет) с когнитивными нарушениями. Выделены ведущие перинатальные и постнатальные факторы риска. Установлено, что комплексное обследование детей с рисками когнитивного развития, с учетом анамнеза, данных психологического и нейропсихологического обследований, результатов клинического, нейрофизиологического, ультразвукового, дуплексного, магнитно-резонансного сканирований, позволяет выявить основные предикторы когнитивных дисфункций, определить “слабые” и “сильные” стороны развития ребенка и разработать индивидуальную программу эффективной коррекции.

ГЕРАСИМЕНКО Н.Ю., ИЗЪЮРОВ И.В., КРЫЛОВА М.А., МИХАЙЛОВА Е.С., СЛАВУЦКАЯ А.В. — 2015 г.

У 41 здорового испытуемого (20 мужчин, 21 женщина) регистрировали ЭЭГ высокой плотности в задаче идентификации базовых (горизонталь, вертикаль) и наклонных (45 град, 135 град) ориентаций. Анализ адаптивного (усреднение по 4 мс) максимума/минимума амплитуды компонентов P1 и N1 вызванных потенциалов в симметричных затылочных, теменных и нижневисочных отведениях и моделирование распределенных дипольных источников обнаружили в интервале 80–150 мс зависимость корковых ответов от ориентации линий: амплитуда P1 и N1 на наклонные ориентации выше, чем на базовые. Выявлены временные и регионарные особенности корковых ответов: более ранний ориентационно-селективный ответ (латентность пика 90 мс) регистрируется в теменных областях, более поздний (латентность пика 140 мс) – в затылочных. Организация ранних стадий детектирования ориентаций зависела от пола: у мужчин выше амплитуда компонентов, шире область локализации их дипольных источников, помимо затылочной и теменной коры вовлечены нижневисочные области. Полученные данные рассматриваются в свете представлений об эффективном нервном кодировании и особенностях обработки пространственной информации в зрительной системе мужчин и женщин.

КУРГАНСКИЙ А.В., ПЕТРЕНКО Н.Е., ФАРБЕР Д.А. — 2015 г.

Особенности мозговой организации процесса преднастройки в предподростковом возрасте (10–12 лет) исследовались при решении задачи на опознание неполных изображений разной степени фрагментации. У детей 10–11 и 11–12 лет анализировались функциональные связи дорзолатеральных и вентролатеральных областей коры с другими корковыми зонами на трех последовательных этапах подготовки к восприятию фрагментарного изображения. Эти данные сопоставлялись с таковыми у взрослых испытуемых. С целью выявления влияния преднастройки на процесс опознания анализировались также региональные связанные с событием потенциалы (ССП). У взрослых выявлено преимущественное усиление связей дорзо- и вентролатеральной префронтальной коры с другими корковыми зонами в правом полушарии на этапе ожидания еще не опознанного целевого стимула, а в левом полушарии – в период, предшествующий эффективно опознанному категоризованному стимулу. У детей в обоих полушариях изменения носят однонаправленный характер и корковое взаимодействие достигает максимальных значений в период, предшествующий эффективному опознанию. Показано, что для детей 11–12 лет, по сравнению со взрослыми и детьми 10–11 лет, характерно снижение степени вовлечения вентролатеральной префронтальной коры как в организацию преднастройки к опознанию, так и в процесс его реализации. Наряду с этим, в 11–12 лет наблюдается более зрелый тип вовлечения дорзолатеральной префронтальной коры, что приводит к повышению эффективности опознания фрагментированных изображений в 11–12 лет, по сравнению с 10–11 годами. Предполагается, что особенности мозговой организации преднастройки к деятельности и ее осуществления в 11–12 лет связаны с разнонаправленным влиянием половых гормонов на функционирование различных зон префронтальной коры на начальном этапе полового созревания.

МЕДЕНКОВ А.А. — 2015 г.

В статье представлены основные направления и результаты исследований Г.М. Зараковского в области изучения психофизиологических характеристик и возможностей человека и их учета при проектировании средств и определении условий и организации трудовой деятельности человека-оператора в интересах повышения производительности и профессиональной надежности труда. Излагаются концептуальные взгляды и подходы Г.М. Зараковского к решению актуальных проблем психофизиологии и психологии труда как слагаемых повышения качества жизни населения и инновационного развития экономики страны.

БАИНДУРАШВИЛИ А.Г., ВИССАРИОНОВ С.В., ГЕРАСИМЕНКО Ю.П., МОШОНКИНА Т.Р., СОЛОПОВА И.А., УМНОВ В.В. — 2015 г.

Детский церебральный паралич относится к числу распространенных заболеваний, приводящих к существенному ограничению двигательных возможностей. В обзоре рассмотрены новые методы двигательной реабилитации детей с детским церебральным параличом с точки зрения современной физиологии, обобщены и проанализированы результаты экспериментальных исследований эффективности этих методов.

АРХИПОВ А.Ю., СТРЕЛЕЦ В.Б. — 2015 г.

Анализировали латентность и амплитуду компонентов P100 и N170 вызванных потенциалов при предъявлении нейтральных и угрожающих визуальных стимулов в группах здоровых испытуемых и больных шизофренией. Исследование проводилось, когда больные шизофренией находились в остром психозе с преобладанием галлюцинаторно-параноидного синдрома и не получали нейролептической терапии, т.е. в периоде, когда нарушения чувственного восприятия были максимально выражены. Анализ компонентов Р100 и N170 вызванных потенциалов в группе здоровых лиц выявил повышение уровня возбуждения на эмоционально угрожающие стимулы, так как во всех отведениях повышалась амплитуда и укорачивалась латентность. В группе больных шизофренией анализ компонентов Р100 и N170, напротив, выявил повышение уровня торможения на эмоционально угрожающие стимулы, поскольку уменьшалась их амплитуда и увеличивалась латентность. Выявленные данные могут свидетельствовать о наличии патологического эффекта торможения у больных шизофренией при пассивном восприятии эмоционально-значимых стимулов.

ДИК О.Е., НОЗДРАЧЕВ А.Д. — 2015 г.

Методами нелинейной динамики исследованы мультифрактальные и вейвлетные свойства непроизвольных колебаний (тремора), возникающих при выполнении человеком определенной двигательной задачи (при поддержании изометрического усилия пальцами руки). Показано, что вейвлетная характеристика (максимум глобальной энергии вейвлетного спектра) и мультифрактальные параметры (ширина и асимметрия спектра сингулярности) значимо различаются в норме и при двигательной патологии. Получены соотношения между изменением состояния пациентов с болезнью Паркинсона, связанного с лекарственным облегчением клинических признаков паркинсонического тремора, и изменением значений этих показателей. Предложенный аналитический подход к неинвазивному изучению интегративной активности центральной нервной системы, формируемой как моторный выход в ходе реализации двигательной задачи, позволяет не только количественно оценить степень отклонения двигательной функции от нормы, но и помогает клиницисту определиться с выбором оптимального варианта лечения в каждом конкретном случае.

БЕКШАЕВ С.С., НАГОРНОВА Ж.В., РОЖКОВ В.П., СОРОКО С.И., ШЕМЯКИНА Н.В. — 2015 г.

Представлены результаты анализа формирования волновой структуры паттерна ЭЭГ у детей и подростков в возрасте от 7 до 18 лет, проживающих в суровых условиях Севера. Для изучения частотно-временных перестроек паттернов ЭЭГ использовали подходы, разработанные в дискретной математике (теория графов, теория потоков в сетях). Оценивали условные вероятности взаимных переходов волн шести частотных диапазонов ЭЭГ ( , , 1, 2, 1, 2). Описаны возрастные и гендерные особенности организации волновой структуры паттернов ЭЭГ и их топическая специфика. Определены возрастные периоды реорганизации диффузной активности в основные ритмы ЭЭГ, рассмотрена роль отдельных ритмов в поддержании структуры паттернов и их динамических перестроек. Выявленные возрастные изменения структуры паттерна ЭЭГ отражают общую картину морфофункционального развития мозга детей и подростков на разных стадиях постнатального онтогенеза в сложных климато-географических и социально-экономических условиях Севера.

БОРОВИК А.С., ВИНОГРАДОВА О.Л., КУЗНЕЦОВ С.Ю., ПОПОВ Д.В. — 2015 г.

Предлагается новый способ оценки аэробно-анаэробного перехода в энергообеспечении глобальной и локальной физической работы по динамике показателей интегральной электромиографической (ЭМГ) активности и изменения содержания деоксигенированного гемоглобина (HHb) в мышечной ткани. Испытуемые выполняли два теста с непрерывно повышающейся нагрузкой до отказа: на велоэргометре и при разгибании одной ноги в коленном суставе. Зависимость, описывающая изменение отношения содержания HHb в m. vastus lateralis и ее ЭМГ-активности во время выполнения теста, имеет характерный максимум, который соответствует аэробно-анаэробному переходу (ААП). При сопоставлении мощности, при которой наблюдается ААП, со значением мощности на пороге анаэробного обмена, определенной по концентрации лактата в капиллярной крови, найдена статистически значимая корреляция (r = 0.78; p < 0.05) между этими величинами. Показано, что такая методика определения ААП пригодна для определения аэробно-анаэробного перехода и при работе малой мышечной массы.

САЛТЫКОВА М.М. — 2015 г.

Электрокардиография (ЭКГ) является наиболее распространенной методикой для выявления индуцированной нагрузкой ишемии миокарда. Однако чувствительность ЭКГ-критериев не высока. Одна из основных проблем состоит в сложности дифференциации изменений ЭКГ, вызванных различными по своей природе факторами. Целью данного исследования была оценка зависимости изменения вольтажных параметров комплекса QRS на ЭКГ при физической нагрузке от показателей центральной гемодинамики, анализ гендерных особенностей и выявление механизмов, обусловливающих эти изменения. Для исключения влияния на вольтажные параметры ЭКГ изменения трансмембранного потенциала кардиомиоцитов под действием медиаторов вегетативной нервной системы в условиях повышающейся физической нагрузки и/или вследствие дефицита аденозинтрифосфорной кислоты при недостаточном кровоснабжении миокарда в исследовании приняли участие только практически здоровые лица (7 мужчин и 7 женщин) в возрасте до 35 лет и в анализ включались только периоды деполяризации миокарда желудочков (комплекс QRS на ЭКГ). Было проведено сопоставление динамики амплитуды зубцов комплекса QRS на ЭКГ при нагрузочном тестировании двух верхних и одной нижней конечности у мужчин и женщин, в котором развиваемый момент силы при работе одной ногой двукратно превышал суммарный момент силы при работе двумя руками при сходном увеличении частоты сердечных сокращений и систолического давления. При нагрузочном тестировании как верхних, так и нижней конечности выявлено достоверное увеличение амплитуды зубца S в левых грудных отведениях, которое было сходным при обоих типах тестирования и не различалось в группах мужчин и женщин. При этом выявлена достоверная зависимость увеличения зубца S к концу тестирования от величины пикового систолического давления. Кроме того, для оценки влияния диастолического давления и изменения положения диафрагмы и сердца вследствие напряжения брюшного пресса на последних ступенях нагрузки было проведено сопоставление динамики ЭКГ-показателей при работе ногой при вертикальном и горизонтальном положении корпуса. Полученные результаты позволяют исключить влияние изменения положения и размеров сердца, а также величины физической нагрузки на выявленное увеличение зубца S и сделать вывод о зависимости этого показателя от величины систолического артериального давления.

ИВОНИН А.А., КУЦЕНКО Д.О., ЛИСЯНСКАЯ Н.Г., НОЗДРАЧЕВ А.Д., ШУВАЕВ В.Т. — 2015 г.

Исследования проведены на 36 больных с реактивными депрессивными состояниями и повторяющимися депрессивными эпизодами с выраженным проявлением тревожного синдрома. Изучалась пространственная организация биоэлектрической активности головного мозга методом кросскорреляционного анализа. Показано, что клиническая картина депрессивного и тревожного синдрома находит отражение в структуре пространственной организации ЭЭГ в зависимости от вариантов проявления тревожного расстройства.