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

АЛЬТМАН Я.А., ВАЙТУЛЕВИЧ С.Ф., НИКИТИН Н.И., ПЕТРОПАВЛОВСКАЯ Е.А., ШЕСТОПАЛОВА Л.Б. — 2012 г.

В обзоре кратко рассмотрены результаты работ по изучению слуховых вызванных потенциалов человека и потенциала негативности рассогласования при локализации неподвижного и дви- жущегося источника звука в свободном звуковом поле и при латерализации звукового образа. Обсуждаются вопросы возможной межполушарной асимметрии при различном пространственном положении источника звука и его движении.

РЕУТОВ В.П. — 2012 г.

В статье анализируются труды выдающегося физиолога ХХ века академика УССР, профессора Евгения Борисовича Бабского. За 50 лет научно-исследовательской деятельности в Москве и Кие- ве Е.Б. Бабский опубликовал более 400 работ. Основные его исследования посвящены изучению моторики пищеварительного тракта, общей физиологии нервной системы, химическим факторам возбуждения, механизмам мышечного сокращения, медицинской электронике и кибернетике, ис- тории физиологии человека и животных. Однако наиболее существенный вклад Бабский внес в исследования различных аспектов физиологии кровообращения - работы по энергетике миокарда, физиологическим эффектам электрической стимуляции сердца в эксперименте, нервной регуля- ции, ионным механизмам автоматии сердца и обмену веществ миокарда в разные фазы сердечного цикла. Е.Б. Бабский и его коллеги впервые в мире создали оригинальную методику исследования сердечной деятельности - динамокардиографию. Академик Е.Б. Бабский считается родоначальни- ком применения метода электрической стимуляции сердца в отечественной физиологии и медици- не. Эти и многие другие идеи Бабского нашли свое дальнейшее развитие в работах его учеников, коллег и последователей.

ПЛЕХОВА Н.Г., СОМОВА Л.М. — 2012 г.

В обзоре представлены современные данные о физиологической роли молекулы оксида азота [NO] и ее производных в патогенезе бактериальных и вирусных инфекций. Анализ данных литературы и результатов собственных исследований показал, что действеи NO на отдельные клетки, участ- вующих в воспалении и иммунной регуляции, может быть неоднозначным, и зависит от клеточно- го окружения, концентрации NO и других факторов. Так, взаимодействие между супероксидным анион-радикалом и NO обеспечивает молекулярную основу для синергии между респираторным взрывом и синтезом NO, которое обеспечивает формирование пероксинитрита, обладающего мощ- ным бактерицидным потенциалом. В то же время продукция NO может противодействовать окси- дантному повреждению клеточных мембран, блокируя реакции окисления липидов и защищать клетки от повреждения, например, путем подавления респираторного взрыва. Таким образом, нитрозативный и окислительный стресс, наблюдаемый при патофизиологических состояниях, оказывает модулирующее влияние на функции клеток и тканей различных органов.

ДЕМЬЯНЕНКО С.В., РОМАНОВА Л.В., ЧИСТЯКОВ В.А. — 2012 г.

Статья посвящена анализу физиологических аспектов взаимодействия микроорганизмов с хозяи- ном. Основное внимание уделяется обобщению и анализу многочисленных данных литературы, свидетельствующих о том, что катехоламины могут быть стимулом для роста и реализации па- тогенной активности у микроорганизмов. Высказывается предположение о том, что стратегия взаимодействия микроорганизмов с хозяином может состоять в мирном сосуществовании, нахо- дящимся на пике адаптивных способностей, и атаки организма хозяина, ослабленного стрессом, у которого достаточно высокая концентрация катехоламинов в крови служит сигналом для актива- ции микроорганизмов.

КОНЕНКОВ В.И., ПОВЕЩЕНКО А.Ф., ПОВЕЩЕНКО О.В. — 2012 г.

В обзоре обсуждается, что одним из важнейших направлений развития клеточной терапии является терапевтический ангиогенез. Прогресс в этой области связан с открытием эндотелиальных клеток- предшественников (эндотелиальных прогениторных клеток-ЭПК), которые играют важную роль в неоваскуляризации тканей взрослого организма. Список клеток-кандидатов для регенерации сердечно-сосудистой системы постоянно пополняется. Тем не менее данные доклинических и клинических исследований по оценке возможности применения клеток для лечения, выделенных из различных источников, являются противоречивыми. К актуальным вопросам в области научных исследований клеточной терапии следует отнести отсутствие единой номенклатуры, а также не- достаточная функциональная характеристика предполагаемых стволовых / прогениторных клеток. С учетом спорных результатов начальных клинических исследований, необходимы более точные знания биологических свойств используемых для трансплантации клеток.

КАЧАЕВА Е.В., УШАКОВ И.Б., ШЕНКМАН Б.С. — 2012 г.

В обзоре представлены данные об атрофии, которая вызвана длительной инактивацией скелетных мышц и представляет собой результат смещения баланса между синтезом белка и протеолизом в сторону активации распада. На сегодняшний день известно несколько сигнальных путей, участ- вующих в протеолизе, однако лишь недавно исследователи стали проявлять интерес к вопросу, ра- ботают ли эти системы одинаково при атрофии, вызванной функциональной разгрузкой и другими стимулами (денервация, голодание и т.п.). Задачей обзора было суммировать и проанализировать накопленный к настоящему времени массив данных о работе протеолитических систем при атро- фии скелетных мышц, вызванной гипокинезией или гипогравитацией. Особое внимание обращено на последние данные, свидетельствующие о значительной сигнальной роли протеолитических си- стем в процессах регуляции экспрессии генов и перестройки мышечного фенотипа.

КОРОСТЫШЕВСКАЯ А.М., РЕЗАКОВА М.В., САВЕЛОВ А.А., ШТАРК М.Б. — 2012 г.

Прижизненное неинвазивное динамическое исследование активных зон мозговых структур в мо- мент их деятельности (функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ)) базируется на различии магнитных свойств оксигемоглобина - носителя кислорода и дезоксигемоглобина - продукта, образующегося в местах потребления кислорода, т.е. в паренхиме мозга. Эти соотно- шения отражает физический феномен BOLD (blood oxygenation level independent). Когнитивные, сенсомоторные, зрительно-слуховые и речевые операции обеспечиваются формированием новых и/или реорганизацией предсуществующих нейронных ансамблей (НА), вызванная внешнесредо- выми воздействиями или спонтанная активность которых сопровождается увеличением локально- го (регионального) кровенаполнения мозговой ткани. Конкурентоспособность фМРТ в сравнении с существующими технологиями исследования высшей нервной деятельности, в первую очередь, определяется ее исключительным пространс- твенным разрешением и возможностью многократного повторения исследования, что позволяет реконструировать последовательность формирования и внутримозговую стереометрию вновь об- разующихся и/или актуализацию потенциально предсуществующих НА.

ГОРДОН Р.Я., ИГНАТЬЕВ Д.А., ПАТРУШЕВ И.В., ПОПОВ В.И. — 2012 г.

В обзоре рассматриваются изменения функционального состояния неокортекса и гиппокампа сус- ликов S. undulatus при входе в зимнюю спячку и крыс Wistar при гипотермии. В спячке при тем- пературе сусликов 2-4 oC выявлены значительное подавление биоэлектрической и белоксинтези- рующей активности, уменьшение размеров нейронов и степени ветвления дендритов, ретракция шипиков, уменьшение активных зон синапсов. Сходные, хотя и менее выраженные трансформа- ции отмечены и у крыс, охлажденных в условиях гипоксии - гиперкапнии до 17-19 oС. Гипок- сия - гиперкапния облегчает норным гибернантам вход в оцепенение. При охлаждении обычных теплокровных в условиях гипоксии - гиперкапнии начинает функционировать ряд механизмов, сопутствующих входу сусликов в спячку. Определенное подобие морфофункциональных сдвигов в ЦНС зимоспящих и незимоспящих животных при входе в низкотемпературное состояние указы- вает на наличие сходных механизмов, способных при определенных условиях переводить живот- ных разных видов на пониженный уровень активности.

КИЧИГИНА В.Ф., ШУБИНА Л.В. — 2012 г.

В обзоре рассматриваются современные данные о эндогенных каннабиноидах (ЭК), об их роли в функционировании мозга. Интерес к ЭК в последние годы сильно возрастает. Однако, несмотря на то, что существование ЭК-системы у млекопитающих установлено еще в девяностых годах двадцатого века, расшифровка механизмов ее функционирования, как в здоровом мозге, так и при различных нейропатологиях, еще далека от финальной стадии. Основной функцией ЭК в мозге является осуществление ретроградной синаптической комму- никации и нейромодуляции. В обзоре представлены сведения о локализации и функциях кан- набиноидных рецепторов и их эндогенных лигандов в ЦНС, а также об участии ЭК-системы в модуляции эпилептиформной активности. Особое внимание уделяется анализу работ, где выяв- лена протекторная роль ЭК при экспериментальном моделировании височной эпилепсии у жи- вотных, а также при заболевании эпилепсией у человека. Изложены предполагаемые механизмы выживания клеток и их репарации, обеспечиваемые каннабиноидной системой при генерации судорожной активности; приводятся также сведения о нейротоксических эффектах ЭК. Обсуж- даются возможные причины противоречий, существующих в литературе относительно функций ЭК в мозге.

ЗИЛЬБЕРТЕР Т.М., ЗИЛЬБЕРТЕР Ю.И. — 2012 г.

В обзоре пересматривается эксклюзивность роли глюкозы как энергоносителя на нейрональном и системном уровнях энергетического гомеостаза. Приведены современные данные о качествен- ном составе пула энергетических субстратов и рассматривается роль субстратов, альтернативных глюкозе - в основном лактата и кетоновых тел, в обеспечении энергетического гомеостаза. Об- суждаются существующие гипотезы внутриклеточного и нейроастроцитарного шаттлoв лактата и нейроастроцитарного шаттлa кетоновых тел, эгоистического мозга, гомеостатического и негомео- статического компонентов цепей энергоснабжения. Рассматриваются методологические проблемы и прикладные аспекты энергетического гомеостаза мозга. Предположены подходы к применению энергетических субстратов для предупреждения и лечения нейродегенеративных заболеваний.

БЕЛОВА С.В. — 2011 г.

В обзоре приведены литературные данные по состоянию вопроса о биологической роли и функциональных особенностях кальцитонина в организме человека и животных. Кратко обозначены собственные результаты по изучению локального воздействия кальцитонина лосося (препарат миакальцик) на развитие воспалительно-деструктивных процессов в суставных структурах пораженных коленных суставов кроликов с экспериментальным ревматоидным артритом.

ГЛУХОВА Н.В., ЕВСТИГНЕЕВ Д.А., КУЗНЕЦОВА И.В. — 2011 г.

В обзоре представлены сведения о роли быстрых и медленных калиевых токов в генерации элек- трической активности в миелинизированных нервных волокнах амфибий. Показана значимость открытия быстрых и медленных калиевых токов и последующего их фармакологического разделе- ния при помощи блокаторов калиевых каналов 4-аминопиридина и тетраэтиламмония для установ- ления механизмов генерации биопотенциалов. Сведения о наличии в нервной мембране быстрых и медленных калиевых каналов и о специфике действия 4-аминопиридина и тетраэтиламмония послужили базой для установления природы биопотенциалов и вскрытия механизма потенциалза- висимого действия 4-аминопиридина, которому на протяжении нескольких десятилетий не было адекватного объяснения.

СИЛЬКИС И.Г. — 2011 г.

Предложен механизм восприятия времени, базирующийся на постулате, что время поступления стимула (параметр когда) - это такое же свойство стимула, как и его физические свойства (параметры что), так что при повторном возбуждении той области новой коры, в которой обрабатывается свойство что, в ней же воспринимается ассоциация что - когда. Время повторного возбуждения, определяющее тактовую частоту внутренних часов, зависит от влияния дофамина на функционирование цепей кора - базальные ганглии - таламус - кора, которое способствует контрастному усилению активности первоначально возбужденных корковых нейронов. Аккумуляция отсчетов времени осуществляется в коре и кодируется числом нейронных разрядов. Длительность текущего интервала пропорциональна числу и длительности циклов повторного возбуждения коры. Отсчет времени может запускаться либо непроизвольно самим стимулом, либо произвольно за счет активации префронтальной коры. Механизм однотипен для стимулов разных сенсорных модальностей в силу сходства функционирования топически организованных цепей кора - базальные ганглии - таламус - кора. Из модели следует, что чем больше (меньше) концентрация дофамина в стриатуме, тем выше (ниже) тактовая частота, так что реальный интервал будет оцениваться более (менее) точно и казаться длиннее (короче). Эти следствия модели согласуются с известными экспериментальными данными.

ЛАКТИОНОВА А.А., НОВАКОВСКАЯ С.А., ПАРАМОНОВА Н.М., СОТНИКОВ О.С., ФРУМКИНА Л.Е. — 2011 г.

В обзоре изложена история исследования двуядерных нейронов и проанализированы две гипотезы о механизмах их формирования: путем синцитиального слияния или амитотического деления. Приводятся факты несоответствия прежней ортодоксальной клеточной терапии, категорически от- рицающей возможность синцитиальных связей в нервной системе и синцитиального слияния ней- ронов. В качестве примера представлены результаты ультраструктурных исследований появления синцития в коре большого мозга крыс, в автономных ганглиях, гиппокампе и мозжечке взрослых животных. Анализируется видеоматериал синцитиального слияния живых нейронов и механизм образования многоядерных нейронов в культуре ткани. Критически рассмотрены существующие данные об амитотическом способе образования двуядерности нейронов. Делается вывод, что ме- ханизмом формирования двуядерных нейронов является клеточное слияние. Одновременно обзор подтверждает наши представления о существовании в нервной системе синцитиальных межней- ронных связей.

АНДРИАНОВ В.В., ГАЙНУТДИНОВ X.Л., ГАЙНУТДИНОВА Т.X. — 2011 г.

В обзоре представлены данные литературы и результаты собственных исследований динамики электрических характеристик нейронов, изменения которых включаются в процессы как формирования обучения, так и сохранения долговременной памяти. Эти сведения позволяют сделать вывод, что длительное сохранение поведенческих феноменов при обучении сопровождается не только изменением эффективности синаптической передачи, но и повышением возбудимости командных нейронов оборонительного рефлекса. Это означает, что в процесс обучения вовлекаются длительные изменения свойств мембраны определенных элементов нейронной сети, зависимые от метаболизма клетки. Такое явление можно обозначить как клеточные (электрофизиологические) корреляты длительных пластических модификаций поведения. Анализ имеющихся результатов демонстрирует важную роль мембранных характеристик нейронов (их возбудимости) и параметров синаптической передачи не только в начальной стадии обучения, но и в длительных модификациях поведения (долговременной памяти).

ИВАНОВА Е.А., КОПЛИК Е.В., КОТОВ А.В., КРАВЦОВ А.Н., МЕЩЕРЯКОВ А.Ф., ПЕРЦОВ С.С., СОТНИКОВ С.В., СУДАКОВ К.В., ТОЛПЫГО С.М., УМРЮХИН А.Е., УМРЮХИН П.Е. — 2011 г.

Работа посвящена исследованию иммунных механизмов в саморегуляции различных функциональных систем гомеостатического и поведенческого уровней. Установлено различие иммунных механизмов у крыс с разной прогностической устойчивостью к стрессорной нагрузке. Иммунизация крыс конъюгатами различных нейромедиаторов с БСА избирательно изменяет устойчивость животных к стрессорным нагрузкам. Установлено участие цитокинов в реакциях отдельных нейронов головного мозга и их взаимодействие с ведущим нейромедиатором - норадреналином. У крыс с различной устойчивостью к однотипным стрессорным нагрузкам отмечены индивидуальные изменения про- и антивоспалительных цитокинов в плазме крови. У животных, характеризующихся различной поведенческой активностью в тесте "Открытое поле", выявлены особенности морфологических различий иммуногенных структур лимфоидной ткани тонкой кишки.

АГАЕВ Т.М., ГАДЖИЕВА Н.А., ДМИТРЕНКО А.И., ПАНАХОВА Э.Н., РЗАЕВА Н.М. — 2011 г.

Нейрофизиологические процессы передачи и переработки информации о яркости фотостимулов и особенностях функционирования зрительной системы в условиях сверхъярких световых воздействий или чрезмерного контрастирования визуальных объектов изучены недостаточно полно. Их изучение представляет существенный интерес для раскрытия механизмов зрительной перцепции в экстремальных условиях. Не менее важно проведение исследований функции зрительной системы в условиях применения световых стимулов максимально широкого диапазона интенсивностей как в отношении адекватного восприятия и обработки зрительных сигналов, так и в отношении приспособительных механизмов к запредельным режимам освещенности. Имеющиеся к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что при экстремальных световых воздействиях может развиваться патология периферического отдела зрительного анализатора. Представленный обзор не претендует на исчерпывающий ответ и полный объем существующей информации обо всех достижениях и имеющихся результатах по данной проблеме. Цель обзора - проведение анализа доступной информации и приближение к пониманию механизмов повреждения и последующего восстановления зрительной функции в условиях экстремальных воздействий поражающих световых факторов.

ШИРИНСКИЙ В.П. — 2011 г.

Эндотелий микрососудов выполняет роль селективного барьера между кровью и тканями и регулирует транспорт веществ через сосудистую стенку. В стрессовых ситуациях проницаемость микрососудов резко возрастает, что приводит к развитию отека и нарушению функции органов. В обзоре рассматриваются молекулярные механизмы поддержания, нарушения и восстановления эндотелиального барьера, а также современные подходы к фармакологической коррекции сосудистой гиперпроницаемости.

СМИРНОВА О.В. — 2011 г.

В обзоре рассмотрено эволюционное происхождение пролактина и представлена его ключевая роль в осморегуляции у рыб. Проведено сравнение пролактина рыб и млекопитающих в отноше- нии его структуры, продуцирующих пролактин тканей, регуляции секреции гипофизом. У рыб и млекопитающих сопоставлены: особенности структуры рецептора пролактина и индуцируемых им сигнальных каскадов, тканевое распределение и регуляция экспрессии рецептора пролактина. Представлены данные о механизмах реализации ионосберегающей функции пролактина у ко- стистых рыб, на уровне жабр, почки, кишечника и кожных покровов. Приведены факты участия пролактина в регуляции водно-солевого обмена у млекопитающих. Высказано предположение о существовании принципиально сходных механизмов осморегуляции под действием пролактина у рыб и млекопитающих и предложен алгоритм их исследования.

МАКСИМОВА И.А., РОСИНА Н.Я., ШЕРЕМЕТА Н.Г., ЯКОВЛЕВА С.Н. — 2011 г.