научный журнал по биологии Успехи физиологических наук ISSN: 0301-1798

ЭПШТЕЙН О.И. — 2013 г.

При изучении технологии последовательного многократного уменьшения концентрации исходного вещества нами был открыт новый физический феномен. Разведения исходного вещества обладают общей особенностью способностью оказывать непосредственное модифицирующее влияние на исходное вещество, изменять его пространственную структуру и, вследствие этого, -его физико-химические и биологические свойства. Впервые выявленная модифицирующая активность, появляющаяся в процессе многократного уменьшения концентрации и ассоциированная с растворителем, названа нами релиз-активностью, а препараты, обладающие модифицирующей активностью релиз-активными. Анализ эффектов лекарственных средств во всем диапазоне доз токсических, терапевтических, малых, а также релиз-активных форм позволил нам сделать вывод о том, что действие любого вещества в организме направлено на предуготовленную супрамолекулярную пространственную матрицу, структура которой тождественна структуре того или иного вещества, и которая объединяет молекулы организма в смысловые молекулярные ансамбли. Все биологические системы, в отличие от неживой природы, имеют двойственную индивидуально-видовую пространственную организацию. Эволюционно значимой задачей жизнедеятельности любого организма является повышение его пространственной сложности, вследствие чего все как нормальные физиологические, так и патологические процессы подчинены примату сохранения иерархии пространственной структуры организма (гипотеза пространственного гомеостаза).

ТАНКАНАГ А.В., ТИХОНОВА И.В., ЧЕРЕМИС Н.К. — 2013 г.

Статья посвящена одной из актуальных проблем геронтологии физиологическим особенностям старения кожи человека. В обзоре рассмотрены виды старения, основные факторы, влияющие на процесс старения кожи (ультрафиолетовое излучение и окислительный стресс), а также основные направления исследований возрастных изменений в структуре и функциях кожи: изучение механических свойств, микроциркуляции, pH и толщины кожи. Особое внимание в обзоре уделено методам оценки кожного кровотока, а также результатам исследований, посвященных изучению возрастных особенностей периферической микрогемодинамики. В обзоре подробно описан один из современных, широко распространенных неинвазивных методов оценки системы микроциркуляции крови кожи человека лазерная допплеровская флоуметрия, и представлены основные результаты исследований возрастных изменений перфузии кожи кровью данным методом.

ЗАХАРОВА Н.М., МАШКОВ А.Е., ЦЫБИН А.А., ШАТОХИНА И.С. — 2013 г.

Статья является кратким обзором публикаций, посвященных проблеме основных закономерностей пролиферативных и альтеративных процессов в норме и патологии и их физиологическому, общебиологическому и частному значению. Историческая справка характеризует эволюцию взглядов ученых о сущности и причинах болезней. В публикации освещена систематизация пролиферативных и альтеративных реакций при различных патофизиологических процессах. Подчеркивается, что развитие патологических состояний может начинаться не только со структурно-функциональных изменений, но и с нарушения физиологических процессов регуляции. В основе процессов гуморально-клеточной пролиферации заложен принцип универсальности и сбалансированности клеточных и гуморальных реакций, что обеспечивается, с одной стороны, их консервативностью, а с другой пластичностью. Современные исследования подтверждают, что различные физиологические реакции пролиферации в организме чаще генетически детерминированы, а и их патологические отклонения могут носить эпигенетический характер. Главным физиологическим значением пролиферативных и деструктивных процессов остается их защитно-приспособительная роль в организме, а их изучение и диагностика важным разделом в распознавании различных патофизиологических состояний.

БОЙКО Е.Р., ЛЮДИНИНА А.Ю. — 2013 г.

В обзоре обсуждается метаболизм основных мононенасыщенных жирных кислот в организме человека (w7-пальмитоолеиновая и w9-олеиновая кислоты), которые, помимо их поступления с пищей, могут синтезироваться эндогенно. По своему строению эти моноеновые кислоты принадлежат к разным w-семействам, что может обусловливать различную чувствительность их молекул к атаке ферментов или активных форм кислорода и, соответственно, их разную функциональную роль. В работе анализируются особенности метаболизма мононенасыщенных кислот в сопоставлении с другими высшими жирными кислотами в норме и при патологии в организме человека.

РОМАНОВ Р.А. — 2013 г.

Рецепторные клетки вкусовой почки гетерогенны по своей морфологии и различаются функционально, поскольку задача этих клеток распознать вещества, имеющие различные вкусы: горький, сладкий, соленый, кислый и умами. В рамках одного клеточного типа такую задачу решать фактически невозможно. На сегодняшний день известно, что каждому из пяти перечисленных выше базовых вкусов соответствуют независимые клеточные субпопуляции, формирующие три основных морфофункционально различных клеточных типа. Кроме того, помимо рецепторной функции часть клеток вкусовой почки исполняет роль поддерживающих клеток с глиальными функциями. В статье рассмотрены особенности трех известных морфотипов. Особое внимание уделяется клеткам типа II и необычному механизму афферентной нейропередачи, который они используют. Клетки данного типа включают три популяции: чувствующие горькое, сладкое и умами (вкус аминокислот), и потому представляют серьезный научный интерес.

ЗЕФИРОВ А.Л., ПЕТРОВ А.М. — 2013 г.

Традиционно основную роль в клеточных процессах отводят мембранным белковым молекулам, формирующим ионные каналы, переносчики, помпы, сигнальные комплексы, белкам машины экзои эндоцитоза и т.д. Однако в последнeе время накапливаются сведения, указывающие на важную роль липидов в регуляции физиологии клетки. Пристальное внимание приковывает к себе молекула холестерина, которая не только напрямую может взаимодействовать с различными протеинами, но и формировать совместно со сфинголипидами мембранные микродомены (липидные плотики или рафты). В липидных плотиках концентрируются многочисленные рецепторы (нейромедиаторов, гормонов и факторов роста), сигнальные белки, протеины, вовлеченные в везикулярный и ионный транспорт. Изменения стабильности и структуры плотиков чреваты драматичными изменениями в функционировании клетки. В обзоре изложены современные представления о вариантах липидов, входящих в состав биологической мембраны, распределении холестерина, организации и формировании липидных плотиков и кавеол. Акцент сделан на исследованиях, посвященных значению липидных плотиков во вне- и внутриклеточной сигнализации, обеспечении секреции нейромедиаторов, функционировании рецепторов и ионных каналов возбудимой клетки.

КОСОЛАПОВ В.А., СПАСОВ А.А., ТРЕГУБОВА И.А. — 2012 г.

В обзоре рассматриваются медико-биологические аспекты свободнорадикальной теории, клинический опыт применения антиоксидантных средств, перспективы дальнейшего поиска новых активных соединений и возможные направления их использования.

ВИНОГРАДОВА О.Л., ПОПОВ Д.В. — 2012 г.

В обзоре рассматриваются факторы, от которых зависит аэробная работоспособность и которые ее ограничивают: доставка кислорода к мышце и его потребление, активность гликолиза. Энерго- обеспечение предельной по интенсивности работы, длящейся более 3-4 мин, происходит главным образом за счет реакций окисления, одновременно может активироваться гликолиз. Производи- тельность системы доставки кислорода при прочих равных определяет величину парциального давления кислорода PO2 в миоплазме работающей мышцы. При увеличении PO2 в миоплазме с 0 до 1-2 мм рт.ст. потребление кислорода (V˙ O2) митохондрией резко возрастает, а при дальнейшем увеличении PO2 постепенно выходит на плато. Если ситуация в мышце соответствует возрастаю- щей части зависимости V˙ O2 митохондрией - PO2 в миоплазме, то увеличение V˙ O2 в значительной степени ограничено факторами доставки кислорода к работающей мышце. При увеличении PO2 и приближении к плоской части зависимости V˙ O2 митохондрией - PO2 в миоплазме увеличение V˙ O2 в мышце ограничено способностью митохондрий поглощать кислород, а увеличение произ- водительности системы доставки кислорода в этом случае не приведет к значимому увеличению V˙ O2 мышцей. С другой стороны, значительное накопление метаболитов гликолиза в работающей мышце приводит к снижению ее сократительных способностей, что также может ограничивать аэробную работоспособность. Следует отметить, что между активностью гликолиза и PO2 в мио- плазме работающей мышцы нет жесткой зависимости, поэтому для корректной оценки факторов, лимитирующих аэробную работоспособность, необходимо одновременно оценивать как актив- ность гликолиза, так и способность мышцы потреблять кислород, которая в свою очередь зависит от доставки кислорода к митохондриям и его утилизации.

КОСИЦЫН Н.С., КОСМАЧЕВСКАЯ О.В., КРУШИНСКИЙ А.Л., КУЗЕНКОВ В.С., РЕУТОВ В.П., СВИНОВ М.М., СОРОКИНА Е.Г., ШВАЛЕВ В.Н. — 2012 г.

Согласно современным представлениям образование атеросклеротических бляшек связано с аккумуляцией холестерола в сосудистой стенке. По мнению многих исследователей это происходит вследствие дисбаланса между поступлением холестерола в интиму сосудов вместе с липопротеидами низкой плотности (ЛПНП) и его выходом с участием липопротеидов высокой плотности (ЛПВП). Изменение ЛПНП (гликозилирование, перекисное окисление липидов, гидролиз фосфолипидов) и неэффективное высвобождение холестерола из эндотелия сосудистой стенки являются факторами, вызывающими дисбаланс в обмене холестерола. В настоящей работе предлагается новая концепция механизма начального образования атеросклеротических бляшек, которая может дополнить существующие представления. Согласно этой концепции важную роль в начальной стадии развития атеросклероза играют высокореакционные молекулы диоксида азота (NO2), образующиеся при нарушении работы циклов оксида азота и супероксидного анион-радикала. Высказана гипотеза о том, что механизм антирадикальной защиты клеток и организма в целом, прежде всего, заложен в самой циклической организации тех метаболических процессов, которые сопряжены с образованием свободных радикалов. Нарушение этого циклического механизма может явиться одной из причин развития многих заболеваний, связанных с гипоксией/ишемией и воспалительными процессами. В обзоре рассматривается гипотеза о возможности участия NO2 и ОН-радикалов, образующихся при нарушениях работы циклов NO и супероксида, в механизмах повреждения сосудов при геморрагических инсультах и в образовании атеросклеротических бляшек.

ИВАНОВ К.П. — 2012 г.

Представления о физиологических механизмах транспорта кислорода к мозгу в последнее время претерпели значительные изменения. Появились точные данные о скорости капиллярного кро- вотока, о значительном разбросе соответствующих значений, о влиянии скорости капиллярного кровотока на величину рО2 в капиллярах и в тканях. Была отменена почти 100-летняя парадигма А. Крога об исключительной роли капилляров в газообмене между кровью и тканями. Все эти дан- ные изменили представления и о развитии различных типов гипоксии в тканях мозга. Изучение величин рО2 в мозге при нормоксии показало, что величины рО2 испытывают колебания от 1-2 до 80-85 мм рт.ст. Это означает, в частности, что гипоксические явления имеют место в нормальном здоровом мозге. Было показано, что при гипоксии массовая адгезия лейкоцитов к стенкам мик- рососудов может затруднять капиллярный кровоток и явиться одной из причин гибели мозга при гипоксии. Гипоксия мозга не является случайным патологическим процессом. Она существует в интактном мозге благодаря физиологическим колебаниям рО2 в разных микрорегионах мозга. Она имеет место при различных физиологических состояниях в норме, а также при различных болезнях, связанных с изменениями или нарушениями транспорта кислорода. Конечной стадией гипоксии является гибель клеток. Развитие этого процесса и конкретные причины его в настоящее время являются предметом многочисленных физиологических и биохимических исследований. Внесены определенные изменения в современные представления о причинах деградации нервных клеток при гипоксии. Постулируется, что деградация нейронов при гипоксии или анемии связана не только с выработкой в клетке активных форм кислорода (АФК), но и с энергетической недо- статочностью. Имеется в виду недостаточный синтез или полное отсутствие в клетке АТФ при гипоксемии, анемии и ишемии.

2012

АРУШАНЯН Э.Б., БЕЙЕР Э.В. — 2012 г.

Эпифизарный гормон мелатонин обладает универсальными адаптогенными свойствами, которые реализуются на самых разных функциональных уровнях и затрагивают большинство органов и систем. Будучи естественным хронобиотиком, мелатонин оказывает ритморганизующее влияние на патологически изменённые колебания любых физиологических функций, обеспечивает защиту мозга и периферических структур от последствий эмоционального и оксидантного стресса. За счёт этого и других свойств он обладает снотворным и анксиолитическим действием, нормали- зует работу внутренних органов (сердечно-сосудистой и других систем), оказывает иммуномо- дулирующий эффект. Такие свойства могут быть востребованы при лечении самых различных психических, нервных и соматических заболеваний.

КОРОЛЕВА С.В., МЯСОЕДОВ Н.Ф. — 2012 г.

В обзоре, на основании созданной информационной базы данных (литературные источники 1970-2010 гг.) по эффектам регуляторных пептидов (РП) и непептидных медиаторов (дофамину, серотонину, норадреналину, ацетилхолину), был проведен анализ возможных каскадных процес- сов эндогенных регуляторов. Было выявлено, что весь континуум РП и медиаторов представляет собой хаотический бульон упорядоченных трехуровневых компартментов. Такая динамическая функциональная иерархия эндогенных регуляторов позволяет формировать пусковые и коррек- ционные задачи для различных физиологических функций. Рассмотрены примеры статических и динамических схем индукционных процессов РП и медиаторов, регулирующих состояние тревож- ности, депрессии, обучение и память, пищевое поведение, репродуктивные процессы и др.

КАЗНАЧЕЕВА Е.В., МОЖАЕВА Г.Н., РЯЗАНЦЕВА М.А. — 2012 г.

Болезнь Альцгеймера - наиболее распространенное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся постепенной потерей памяти и когнитивных способностей. Этиология болезни Альцгеймера до конца не изучена. В связи с этим не существует эффективного лечения этого заболевания. Различные гипотезы, объясняющие природу патологии болезни Альцгеймера, приводили к разработке соответствующих лекарств, но, несмотря на десятилетия исследований и клинических испытаний, имеющиеся в использовании препараты в лучшем случае способны замедлять прогрессию заболевания, но не способны вылечить саму болезнь. В данном обзоре рассматривается одна из современных гипотез развития патологии болезни Альцгеймера, в которой нарушение кальциевого гомеостаза является ключевым событием для развития нейродегенеративных процессов.

ЧИНКИН А.С. — 2012 г.

В статье анализируются данные литературы о роли сократительного аппарата миокарда в регуля- ции насосной функции сердца при гипокинезии, умеренных и чрезмерных физических нагрузках. Приведенные данные свидетельствуют о том, что при умеренных физических нагрузках повыша- ется роль сократительного аппарата миокарда, благодаря чему возрастает экономичность работы сердца и механизмов его экстракардиальной регуляции. В режиме чрезмерных нагрузок рост ад- ренергических инотропных влияний на миокард сочетается со снижением вклада его сократи- тельного аппарата в общую совокупность регуляторных влияний на насосную функцию сердца. Ослабление механизмов саморегуляции выявлено и при режиме гипокинезии. Однако в последнем случае усиление адренергических инотропных влияний отсутствует.

КАМКИН А.Г., МАКАРЕНКО Е.Ю. — 2012 г.

В статье обсуждаются ставшие уже классическими представления о механизмах механоэлектрической обратной связи в сердце, а также новейшие данные о возможной регуляции механочувствительных каналов кардиомиоцитов эндогенными веществами иммунной природы - цитокинами. Особое внимание уделено механизмам их действия на клетки сердца, в частности, влиянию оксида азота на ионные токи, участвующие в формировании потенциала действия кардиомиоцитов. Высказывается гипотеза о возможной роли цитокинов как триггеров таких механозависимых патологий сердца, как аритмии и фибрилляции.

АББАСОВА К.Р., ГУЛЯЕВ М.В., ПИРОГОВ Ю.А., СУЛЕЙМАНОВА Е.М., ЧЕПУРНОВ С.А., ЧЕПУРНОВА Н.Е. — 2012 г.

Повреждение и гибель нейронов в головном мозге в результате черепно-мозговой травмы, ише- мического инсульта, симптоматического эпилептического статуса могут привести к серьезным отставленным последствиям, таким как нарушение памяти и обучения, когнитивных функций, а также развитие хронической эпилепсии, что может быть связано с морфофункциональными изме- нениями, лежащими в основе эпилепсии височной доли. При эпилепсии существует риск развития эпилептического статуса (ЭС) угрожающего жизни состояния, при котором судороги длятся в те- чение 30 минут и более, что приводит к запуску процессов, приводящих к апоптозу и некрозу ней- ронов в различных структурах головного мозга. Применение нейропротекторов, предотвращаю- щих эти патологические процессы, могло бы улучшить прогноз у таких больных. Классические и новые противоэпилептические препараты могут купировать повышенную судорожную активность мозга, но, как правило, не обладают защитными свойствами в отношении нейродегенерации и не предотвращают эпилептогенез. Таким образом, проблема эффективного предотвращения повреж- дения головного мозга в результате длительных судорог остается нерешенной и целесообразен поиск других кандидатов в нейропротекторы.

МЕЛЬКУМЯНЦ А.М. — 2012 г.

В обзоре анализируются результаты исследований, на основании которых можно сделать вывод о том, что для регуляции гидравлического сопротивления артериальных сосудов при изменениях скорости кровотока требуется не только наличие интактного эндотелия, но и сохранность эндотелиального гликокаликса. Данные исследований, проведенных на культуре клеток эндотелия, показывают, что волокна гликокаликса являются механорецепторами, деформация которых под действием обусловленного течением крови напряжения сдвига приводит к высвобождению эндотелиоцитами оксида азота, вызывающего расслабление сосудистых гладких мышц.

МЕЛЬКУМЯНЦ А.М. — 2012 г.

В обзоре рассматриваются два механизма регуляции сопротивлении артериальных сосудов, порож- даемых механическими стимулами: изменение гладкомышечного тонуса, вызываемое 1) измене- ниями растягивающего давления и 2) силой вязкого трения, действующей на эндотелий сосуда со стороны текущей крови (напряжение сдвига). Доказывается, что взаимодействие этих механизмов обеспечивает адекватное уровню активности кровоснабжение органов, ауторегуляцию органного кровотока и устойчивость сосудистой системы.

2012