«XXI СЪЕЗД ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА имени И.П. ПАВЛОВА ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ 19-25 СЕНТЯБРЯ 2010 г. КАЛУГА Москва – Калуга 2010 УДК 612.061,31.043(=161.1)9470+410 ББК 28.073 ХХI Съезд Физиологического общества им. ...»

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПЕЛОИДОВ И РАПЫ ГРЯЗЕВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ОЗЕРО

БОЛЬШОЕ ЯШАЛТИНСКОЕ»

Эксперименты проводились на белых беспородных крысах-самцах, массой 200–250 г. Хроническое иммунное воспаление моделировали у крыс субплантарным введением в правую заднюю лапу 0,1 мл полного адъюванта Фрейнда (взвесь БЦЖ 2,5 мг/мл в вазелиновом масле) [Newbould,1963].

Воспалительная реакция оценивалась в динамике каждые 2 дня. Первичная реакция (отек на правой лапе) оценивалась онкометрически на 3-й день после инъекции адъюванта. При оценке лечебного действия аппликации пелоида и питья рапы (столовой концентрации 1:75) производили ежедневно в течение 12 дней, начиная с 14-го дня после инъекции адъюванта. Адъювант Фрейнда, введенный субплантарно в подушку правой задней лапы, вызывает иммунологическое воспаление сустава стопы, отек, гиперемию, в дальнейшем наблюдается изъязвление. Животные теряют в массе.

К 24-му дню лечения получили достоверно значительную коррекцию воспалительного процесса, инициированного адъювантом (в норме V=1,8 ± 0,42 мм3, контроль = 3,6 ± 0,51 мм3, опыт = 2,3 ± 0, мм3) и, возможно, при этом происходит иммунологическая стабилизация в организме, но это предположение требует тщательного иммунологического тестирования.

Полученные экспериментальные результаты позволяют предположить, что терапевтический эффект пелоидов и рапы заключается в торможении развития патологических изменений в соединительнотканных структурах сустава в условиях аутоиммунного воспаления.

ВЛИЯНИЕ ДЕПРИВАЦИИ ПАРАДОКСАЛЬНОГО СНА (ДПС) НА УЛЬТРАСТРУКТУРУ

AКСОДЕНДРИТНЫХ СИНАПСОВ ПОЛЯ СА1 ГИППОКАМПА И ПОВЕДЕНИЕ КРЫС

Институт физиологии им. А.И.Караева НАН, Баку, Азербайджан Цель исследования – изучение изменений ультрастpуктуры aксодендритных синапсов поля СА гиппокампа и поведенческих реакций (реаринг, груминг и половая активность) взрослых крыс при 96-часовой ДПС.

Установлено, что при 96-часовой ДПС у животных достоверно уменьшается количество актов реаринга, груминга, а половая активность исчезает. Электронно-микроскопическими исследованиями выявлено, что в асимметрических и симметрических аксодендритных синапсах поражаются как претак и постсинаптические компоненты. В большинстве пресинаптических аксонов достоверно уменьшается количество синаптических везикул, как в асимметрических, так и в симметрических синапсах. Существенным изменениям подвергаются постсинаптические дендриты среднего размера, в которых крупные вакуоли занимают большую часть дендроплазмы. Изменения также наблюдаются в обеих типах контактов в виде достоверного уменьшения длины активных зон синаптических мембран.

Кроме того, в таких синапсах достоверно расширяются синаптические щели. Таким образом, 96часовая ДПС приводит к глубоким нарушениям ультраструктуры синапсов поля СА1 гиппокампа и поведения крыс. Анализ дистрофических изменений межнейрональных связей показывает, что аксодендритные синапсы асимметрического типа являются наиболее чувствительными к 96-часовой ДПС.

Сопоставление ультраструктурных и поведенческих данных приводит к такому выводу, что асимметрические синапсы играют чрезвычайно важную роль в нейрофизиологических механизмах парадоксальной фазы сна, а также в формировании различного рода поведенческих актов.

ОСОБЕННОСТИ КРОССКОРРЕЛЯЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ В ЭЭГ

КРЫСЯТ ГРУПП «РИСКА»

НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН, С-Петербург, Россия Психогенная и физическая травма мозга самок крыс приводит к изменению психоэмоционального поведения у потомства.

Цель работы – выявить характер структурно-пространственных связей ЭЭГ у крысят данных групп «риска». Методика. За месяц до зачатия у самок удаляли участок сенсомоторной коры справа или подвергали их стрессу, связанному с угрозой жизни. У их одномесячного потомства через 3 дня после вживления электродов в лобные и затылочные области, исследовали кросскорреляционные связи (КС) в течение 20 мин при свободном перемещении в клетке. Для каждого крысенка строился профиль ведущих, ведомых и синхронных связей между точками О2 -Fp1, О2- Fp2 и О2-О1. При кросскорреляционной функции (КФ) меньше 0,3 связь считали отсутствующей. Множество КФ вычислялось для последовательных отрезков ЭЭГ длительностью 2 с. Сравнивали усредненные профили КС по группам. Достоверность оценивали по Mann–Whitney U-тесту. Работу проводили с соблюдением основных биоэтических правил.

Результаты. По сравнению с нормальными животными у крысят групп «риска» изменены профили КС: в правых лобных отведениях достоверно увеличилась доля ведущих и уменьшалась доля ведомых связей, уменьшилась доля ведомых связей в левом затылке и увеличилась синхронная активность в лобных отведениях. Это свидетельствует о снижении ведущей роли правой затылочной области, характерной для нормальных крысят. Выводы. Физическая и психогенная травма матерей изменяет пространственно-временную организацию биоэлектрической активности мозга у потомства.

ПОЛОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАГИРОВАНИЯ МЫШЕЙ ЛИНИИ C57BL/6J НА ДЛИТЕЛЬНЫЙ

СОЦИАЛЬНЫЙ СТРЕСС И ВВЕДЕНИЕ АГОНИСТА 5-НТ1А РЕЦЕПТОРОВ БУСПИРОНА

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 08-04-00225).

ТРАНСПОРТ КАЛЬЦИЯ ЧЕРЕЗ КАНАЛЫ ORAI1 В СКЕЛЕТНЫХ МИОТУБУЛАХ

Инактивация мРНК, кодирующей Orai1, и подавление депо-зависимого входа 45Са2+ происходила уже через 24 ч после трансфекции. При более длительной (2 и 3 сут) обработке миотубул siRNA против Orai1 происходила их гибель. Полученные данные указывают, что через каналы Orai1 осуществляется депо-зависимый вход ионов кальция в скелетные мышечные клетки. Наличие этих каналов необXXI съезд Физиологического общества им. И.П.Павлова ходимо для сохранения их жизнеспособности. Работа выполнена при поддержке РФФИ (№08-04-01466) и Швейцарского национального научного фонда (SCOPES, № IB74AO-110940).

ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СПОНТАННОЙ И ВЫЗВАННОЙ ИМПУЛЬСАЦИИ НЕЙРОНОВ КОРЫ

ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ГИПОТЕРМИИ

Учреждение РАН Институт биофизики клетки РАН, Пущино, Россия В проведенном исследовании изучали как меняется спонтанная активность нейронов при гипотермии мозга, которая, как известно, приводит к потере сознания у теплокровных при падении температуры мозга ниже 26 С. Эксперименты проведены на переживающих срезах сенсомоторной коры морских свинок. Зарегистрирована активность 20 нейронов V слоя. В процессе кратковременной гипотермии нейроны тестировались глутаматом, ионофоретически подводимым к соме и дендритным локусам на расстоянии 50–250 мкм от сомы. Охлаждение инкубационного раствора до температуры ниже 27 С приводило к достоверному уменьшению амплитуды спайков регистрируемых нейронов. По уровню фоновой активности нейроны были разделены на 3 группы. Среди высокочастотных нейронов (10–12 имп/c) встречались клетки, частота спонтанной активности которых практически не менялась;

«молчащие» нейроны оставались неактивными, либо приобретали умеренную спонтанную активность;

у нервных клеток со средним уровнем активности (1.4–5.3 имп/c) можно было наблюдать как снижение, так и увеличение частоты разрядов при гипотермии. Проведенное исследование, таким образом, позволило выявить наиболее изменчивые параметры импульсной активности, подверженные влиянию температурного фактора. К ним, прежде всего, следует отнести частоту фоновой импульсации и амплитуду спайков корковых нейронов. Мы полагаем, что выявленные изменения связаны с ростом К+-проницаемости нейрональных мембран, что и приводит к снижению адаптивной функции нервной системы при гипотермии.

ВЛИЯНИЕ ЦЕФТРИАКСОНА НА СОКРАТИТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ЛИМФАТИЧЕСКИХ

СОСУДОВ В НОРМЕ И ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПЕРИТОНИТЕ

ГРУМИНГ КАК ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ ПОВЕДЕНИЯ В ОНТОГЕНЕЗЕ

В ЭТОЛОГИЧЕСКОМ ТЕСТЕ И В МОДЕЛИ УРПИ

Институт Физиологии им. А.И.Караева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан При тестировании такие компоненты поведения как груминг, фризинг, дефекация, уринация и дополнительные показатели – замирание «в центре», ротация, реакция Штраубе и др. отражают эмоциональность в зависимости от уровня исходного эмоционального напряжения животных.

Результаты экспериментов в разные сроки постнатального онтогенеза не выявили проявления груминга в тесте «открытое поле» на 1-й минуте 3-минутного наблюдения. На модели крестообразного лабиринта этот показатель обычно регистрируется при нахождении животных на закрытом рукаве лабиринта.

При тестировании УРПИ груминг у взрослых животных появляется на 2–3-й минуте наблюдения, а в пубертатном периоде он чаще появляется на 5–6-й минуте. В отличие от других тестов, в норковой камере у гипокинетического потомства в пубертатный период (45-й день) на I-й мин наблюдения было выявлено, наряду с увеличениями двигательной активности (p < 0,01), проверки норки (p < 0,05) и достоверное повышение груминга (p < 0,02) по сравнению с контролем.

Показано, что низкий уровень исследовательской активности соответствует высокому уровню груминга [Stone et al., 1995]. Однако в крестообразном лабиринте у активных животных с низким уровнем эмоционального напряжения на закрытых рукавах наряду с реарингом наблюдается и достоверное увеличение груминга. Наблюдаемый в наших экспериментах груминг у крыс с активной стратегией поведения в «открытом поле» по своей продолжительности соответствует не нормальному по классификации Калуева (1999), а «прерванному» (краткий, менее 7 с) груминговому акту.

КОЛОКАЛИЗАЦИЯ ГАМК И ГЛИЦИНА В СИНАПСАХ НА ПЕРВИЧНЫХ АФФЕРЕНТНЫХ

АКСОНАХ И МОТОНЕЙРОНАХ В СПИННОМ МОЗГЕ ЛЯГУШКИ RANA TEMPORARIA

Учреждение РАН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова, Россия *Национальный музей естественной истории, Париж, Франция Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и глицин – основные медиаторы, опосредующие тормозные процессы в центральной нервной системе. В работе изучали распределение ГАМК и глициниммунореактивных синапсов на предварительно маркированных пероксидазой хрена первичных афферентных аксонах и мотонейронах спинного мозга лягушки Rana temporaria. Исследование выполняли с соблюдением норм биомедицинской этики. Иммуноцитохимический анализ проводили с помощью двойной иммунной метки postembedding immunogold методом.

На телах и дендритах мотонейронов наблюдались три категории иммунореактивных синапсов:

ГАМКиммунореактивные, которые составляли 7 % от общего числа иммунореактивных синапсов, иммунореактивные к глицину – 23 % и остальные были иммунореактивны к обеим аминокислотам.

Полученные данные свидетельствуют о доминирующей роли глицина в постсинаптическом торможении мотонейрональной активности, а также о том, что ГАМК и глицин колокализованы в большей части синапсов на мотонейроне, что предполагает их котрансмиссию.

На первичных афферентных аксонах 25 % иммунореактивных синапсов обнаруживали ГАМКиммунореактивность и 5 % были глициниммунореактивны, что подтверждает существующие представления о ГАМКергической природе пресинаптического торможения. В большинстве синапсов на афферентных аксонах ГАМК была колокализована с глицином. Cмешанные синапсы, как правило, обнаруживались в составе так называемых триад. Можно предположить, что в таких синаптических комплексах глицин играет двойственную роль, выступая как медиатор постсинаптического торможения и как нейромодулятор, опосредующий процесс ауторецепции глутамата.

Работа поддержана грантом РФФИ (08-04-00098) и программой ОБН РАН.

ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ АЛЬФА-ТОКОФЕРОЛАЦЕТАТА В ЭКСПРЕССИИ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА BCL-

НЕЙРОСЕКРЕТОРНЫХ ЦЕНТРОВ ГИПОТАЛАМУСА ПРИ СТАРЕНИИ

Астраханский государственный университет, Астрахань, Россия Цель исследования – выявить возрастные онтогенетические различия уровня экспрессии белков генов индукторов и ингибиторов апоптоза (Bсl-2, Mcl-1, Bax, p53) в клетках супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса при воздействии природного антиоксиданта, -токоферолацетата. В эксперименте использовались мыши-самцы линии BALB/с двух возрастов – молодые (2 мес) и старые (15 мес), по 10 животных в группе, интактные мыши и мыши, получавшие масляный 10 %-ный раствор -токоферолацетата реr os в течение 14 дней в дозе 0,5 мг на 100 г массы тела, содержавшиеся в стандартных условиях вивария. На чередующихся срезах гипоталамуса мышей проводили иммуногистохимические реакции с антителами к белкам-индукторам и ингибиторам апоптоза (Bcl-2, Mcl-1, Вах, р53). С помощью окраски этидия бромидом и люминисцентной микроскопии определяли уровень апоптоза в нейросекреторных клетках.

Введение -токоферолацетата молодым животным вызвало некоторое увеличение количества апоптозных клеток в обоих нейросекреторных центрах в результате инициации белка-индуктора апоптоза Вах при некотором увеличении синтеза ингибитора апоптоза Bcl-2; вероятно, на фоне достаточного количества антиоксидантов в организме молодых животных добавочные количества антиоксидантов оказывают не только прооксидантное, но и проапоптозное действие.

Сопоставимые с терапевтическими дозы –токоферолацетата у старых животных значительно снизили уровень апоптоза в обоих центрах гипоталамуса в результате повышения уровня антиапоптотической защиты. Результаты исследований позволяют предположить геропротекторный (антиапоптотический) эффект -токоферолацетата, при котором подавление апоптоза происходит по Bcl-2–зависимому пути.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект №08-04-00102).

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ СТУДЕНЧЕСКОЙ МОЛОДЕЖИ РАЙОНОВ

ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РФ

Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, Архангельск, Россия В государственных вузах г. Архангельска обучаются 27 719 студентов, 2/3 из них – иногородние.

Обследованы практически здоровые взрослые: 132 человека, 19–35 лет (студенты 3–4-го курса ПГУ), проживавшие в Приморской р-не, Котласском районе Архангельской области и районах Мурманской области до учебы в вузе. Анализ клеточного звена иммунитета показал дефицит Т-клеток (CD5+) у студентов в Приморском районе 72,21 %, Котласском районе 72,16 % и районах Мурманской области - 92,32 %; p < 0,001. Уровни концентрации хелперов/индукторов (СD4+) имели достоверные различия в зависимости от района проживания: у лиц из Приморского района 0,51 ± 0,04•109г/л, Котласского 0,27 ± 0,09•109г/л и районов Мурманской области 0,64 ± 0,06•109кл/л. Максимальная частота встречаемости различных иммунологических нарушений как дефицита содержания отдельных клеток (CD4; CD5), так и крайне высоких уровней содержания, например хелперов, супрессоров, киллеров и клеток активаторов HLA-DR была выявлена у студентов районов Мурманской области: от 15 до 90 %. Анализ гуморального звена иммунитета показал, что высокие концентрации IgМ отмечаются у молодежи из Приморского района (2,77 ± 0,24•109г/л), особенно у женщин (3,15 ± 0,22•109г/л), частота встречаемости повышенного значения Ig М достигает 70 %. Иммунологическая реактивность студентов вузов на Севере характеризуется высоким напряжением клеточного звена иммунитета, особенно у лиц из районов Мурманской области.

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВНИМАНИЯ В УСЛОВИЯХ СЕНСОМОТОРНОЙ

ИНТЕГРАЦИИ

Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия Сенсомоторная интеграция (СМИ) зависит от физических параметров, значимости стимулов, функционального состояния, влияющих на динамику взаимоотношений механизмов произвольного и непроизвольного внимания. Целью данной работы являлось исследование механизмов взаимодействия фронтальной и париетальной систем внимания на стадиях ожидания, восприятия, принятия решения, реализации реакции, коррекции СМИ на основе анализа времени реакции (ВР), конфигурации и топографии ССП.

В соответствии с биоэтическими нормами 48 человек проходили обследование в нескольких тестовых процедурах, для каждой из которых использовали ряд межстимульных интервалов (МСИ) 0,5; 1; 2; 4; 8 и 16 с (девиация 20 %). Регистрация ЭЭГ и времени реакции (ВР) осуществлялась при помощи энцефалографа «Энцефалан–131-03», с последующим анализом в среде MATLAB.

Показано, что зрительная стимуляция связана с активацией механизмов произвольного, а слухового – непроизвольного внимания, что отражалось при увеличении МСИ в росте N1b и P3b на первую и N1a и P3a – на вторую. При этом фокус максимальной выраженности (ФМВ) волны ожидания (Е-волна) на зрительный стимул смещался в каудальном направлении, а на слуховой – формировался в виде позитивно-негативного комплекса с одновременным увеличением негативности рассогласования для обеих модальностей. После реализации двигательного акта наблюдалось формирование О-волны. Аналогичные явления наблюдались при усложнении тестовой процедуры.

Топологический анализ показал, что СМИ обеспечивается взаимодействием лобно-затылочной и билатеральной асимметрии. Сформирована математическая модель зависимости ВР от характеристик тестовой процедуры.

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ

ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ НАЖАТИЯХ С РАЗЛИЧНОЙ ПЕРИОДИЧНОСТЬЮ

Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия При изучении нейрофизиологических механизмов организации двигательной реакции малоизученными остаются этапы программирования, инициации и остановки движения, а также роль моторного внимания в организации моторного акта [Northoff et al., 2001; Shibasaki et al., 2006]. Целью работы было изучение механизмов организации двигательной реакции при произвольных нажатиях с различной периодичностью по параметрам моторных ССП.

В исследовании приняли участие 15 студентов ЮФУ в возрасте от 20 до 25 лет. Испытуемые нажимали на кнопку датчика, произвольно отмеривая 1, 2, 4, 8 и 16 с. Анализировались связанные с событиями моторные потенциалы (ССП) на нажатие и отжатие кнопки. Методика исследования не противоречила биоэтическим нормам.

При произвольных движениях моторные ССП на нажатие и отжатие кнопки датчика представляли собой негативно-позитивные колебания, связанные с инициацией и остановкой движения. Фокус максимальной выраженности компонентов моторного ССП наблюдался в лобно-центральных отведениях. По мере увеличения интервала между нажатиями наблюдалось преобладание левого полушария на этапе подготовки движения, а также рост амплитуды компонентов, связанных с нажатием, что отражало активизацию механизмов двигательного внимания [Rushworth et al., 2003] на этапе инициации движения. Амплитуда компонентов, связанных с отжатием не изменялась, так как отжатие кнопки датчика производилось автоматически и не требовало привлечения внимания.

ГОМЕОСТАЗ КАЛИЯ: МОЛЕКУЛЯРНО-КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ В ОНТОГЕНЕЗЕ

Новосибирский государственный педагогический университет, Новосибирск, Россия Анализ механизмов регуляции гомеостаза калия у животных разного возраста позволил установить, что в ранний онтогенез отмечается более высокая активность К+-АТФаз, обеспечивающих абсорбцию катиона в желудочно-кишечном тракте и почках (апикальных Н+,К+-АТФазы и оуабаинчувствительной Na+-независимой АТФазы). В то же время К+-секретирующие транспортные механизмы, представленные базальной Na+,K+-АТФазой и Na+,K+,2С1--котранспортером, а также Ва+чувствительными апикальными К+ каналами более активны у взрослых животных. Следовательно, результирующий вектор транспорта калия направлен на всасывание в раннем возрасте и на секрецию – у взрослых. Катехоламины, особенно -адренергические агонисты, соматостатин, нейропептиды, гипокалиемия повышают абсорбцию катиона, а глюко- и минералокортикоиды, простагландины, высокая калиевая диета стимулируют секрецию калия. Существенную роль в активации Na+,K+АТФазы в дистальных отделах толстого кишечника и собирательных трубках нефронов играет выявленный только у взрослых животных новый трансмембранный белок СНIF, один из представителей семейства FXYD протеинов, синтез которого индуцируется альдостероном и гиперкалиемией.

Содержание калия во всех тканях в раннем возрасте достоверно выше, чем у взрослых, однако они не обладают способностью депонировать избытки катиона при повышении его концентрации в крови или отдавать калий при понижении концентрации катиона в плазме. Распределение калия между внеи внутриклеточным пространством в онтогенезе зависит от соотношения калиевых транспортеров и каналов в клетках, экспрессии рецепторов к гормонам и активности внутриклеточных мессенджеров.

КОДИРОВАНИЕ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ КРИКА ДИСКОМФОРТА РАННЕГО

ОНТОГЕНЕЗА ДОМОВОЙ МЫШИ НЕЙРОНАМИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЯДРА ЗАДНИХ ХОЛМОВ

УРАН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия Важнейшая функция слуховой системы заключается в обработке коммуникационных акустических сигналов. Однако до настоящего времени не ясно, каким образом осуществляется анализ коммуникационных сигналов в слуховых центрах мозга, и на основе каких принципов слуховая система выделяет их среди многообразия сложных звуков. Поиск механизмов центральной обработки видоспецифической акустической информации привел к предположению о фундаментальной роли в ней критических полос слуха. Цель работы – выявление механизмов спектральной обработки коммуникационных сигналов нейронами слухового среднего мозга и установление роли механизма критических полос в спектральном анализе этих сигналов. В работе оценивали импульсную активность нейронов центрального ядра задних холмов самок домовой мыши, вызванную 12 моделями крика дискомфорта мышат «wriggling call». Крик состоит из трех основных гармоник, сосредоточенных в области 5, 10 и 15 кГц и попадающих в неперекрывающиеся критические полосы. Модели были образованы тремя тональными составляющими. Две из них соответствовали 1-й и 3-й гармоникам крика, а частота центральной последовательно изменялась от величины 1-й гармоники до 3-й с шагом 0.16 октавы.

Показано существование на уровне слухового среднего мозга различных принципов спектрального анализа сложных сигналов. Обсуждается роль механизма критических полос в нем.

Работа поддержана грантом РФФИ № 09-04-

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПОРТРЕТ ЧЕЛОВЕКА И ЕГО СВЯЗЬ С ПАРАМЕТРАМИ АЭРОБНОЙ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Требуются дальнейшие исследования для выяснения возможных физиологических механизмов участия БЖТ в метаболическом обеспечении мышечной работы.

АНТИГИПОКСАНТНЫЙ ЭФФЕКТ -КАРОТИНА ПРИ ОСТРОМ АЛКОГОЛЬНОМ ОТРАВЛЕНИИ

Кабардино-Балкарский государственный университет, Нальчик, Россия Цель работы – оценка антигипоксантной эффективности -каротина в условиях острой гипоксии, вызванной алкогольным параличом внешнего дыхания. Задача работы: определение характера воздействия 6 %-ного раствора этанола на легочное дыхание лягушки, предварительно выдержанной в растворе -каротина.

Исследование проведено на 30 озерных лягушках (Rana ridibunda). Частота дыхательных движений (ЧДД) оценивалась по колебаниям дна ротоглоточной полости.

Было проведено 10 серий опытов, в каждой из которых 3 лягушки помещались в 3 стеклянные банки объемом 1 л.

Одна из лягушек предварительно была выдержана 24 ч в растворе -каротина. В 2 банки (опытные) наливалось по 300 мл 6 %-ного раствора этанола, а в 3-ю – вода (контроль). В течение 2 ч 10 мин, с интервалом в 5 мин измерялась ЧДД. По достижении животным состояния алкогольного оцепенения, этанол заменялся равным объемом воды. Экспериментальное исследование проводилось с соблюдением основных биоэтических правил.

Динамика ЧДД под влиянием 6 %-ного раствора этанола характеризуется 3 фазами: снижение ЧДД; отсутствие дыхательных движений; повышение ЧДД. Животные подопытных групп входили в оцепенение через 20–25 мин. Однако у лягушек, выдержанных в растворе -каротина, дыхание восстанавливалось на 25–30 мин позже. Стимулом для восстановления дыхания является снижение тканевого рО2.

Бета-каротин, являясь аккумулятором молекул О2, некоторое время восполняет дефицит О2, возникающий из-за нарушения дыхания. Это является причиной задержки в восстановлении ЧДД у животных, выдержанных в растворе -каротина.

СОСТОЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗРЕЛОСТИ ДЕПРИВИРОВАННЫХ ПО СЛУХУ ШКОЛЬНИКОВ

С РАЗЛИЧНЫМИ ВАРИАНТАМИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ МОЗГА

Рязанский государственный университет, Рязань, Россия Целью исследования явилось изучение состояния биологической зрелости депривированных по слуху школьников разного пола и возраста с учетом различных профилей функциональной асимметрии мозга. Были обследованы депривированные по слуху школьники (экспериментальная группа) в количестве 121 человека 8–20 лет и нормально слышащие (контрольная группа) того же возраста. Функциональную асимметрию мозга определяли тестовыми методами [Брагина, Доброхотова, 1988]. Биологическую зрелость определяли по зубной зрелости у детей и по степени выраженности вторичных половых признаков у подростков и старшеклассников [Юрьев с соавт., 2007]. Полученные данные были обработаны методами вариационной статистики, что позволило судить о достоверности различий. Установлено, что депривированные по слуху школьники всех исследованных возрастно-половых групп имели большее соответствие биологического возраста паспортному по сравнению с контрольной группой. Хотя данные различия статистически недостоверны, они подтверждают общую закономерность, наблюдающуюся в настоящее время, в соответствии с которой отставание биологического возраста от паспортного составляет 3–4 года [Апанасенко, 1990]. Также было установлено, что среди депривированных по слуху школьников всех исследованных возрастно-половых групп большее соответствие биологического возраста паспортному имели школьники с преобладанием правого полушария, а большее отставание биологического возраста от паспортного – школьники с равным участием обоих полушарий.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ У ДЕТЕЙ С БРОНХОЛЕГОЧНОЙ

ПАТОЛОГИЕЙ

Челябинская Государственная Медицинская Академия (ЧелГМА), Челябинск, Россия Цель исследования состояла в изучении функционального состояния эритроцитов при заболеваниях органов дыхания. Были обследованы 107 детей в возрасте от 3 мес до 6 лет с острыми воспалительными заболеваниями органов дыхания: пневмония, острый обструктивный и простой бронхит. Группу контроля составили 30 условно здоровых детей в возрасте от 5 мес до 5 лет.

В качестве тестов оценки функционального состояния эритроцитов были выбраны следующие:

кислотная устойчивость эритроцитов, потребление глюкозы эритроцитами, сорбционная способность эритроцитов по отношению к метиленовому синему, электрофоретическая подвижность эритроцитов в постоянном электрическом поле.

Нами были выявлены следующие достоверные различия: кислотная устойчивость эритроцитов и их сорбционная способность в основной группе выше, потребление глюкозы и электрофоретическая подвижность эритроцитов ниже, чем в группе здоровых детей.

Таким образом периферический отдел эритрона у больных детей с бронхолегочной патологией реагирует на нарушение функции внешнего дыхания, что проявляется в изменении функционального состояния эритроцитов (снижение процессов энергообеспечения клетки, повышение проницаемости мембран, снижение их поверхностного заряда). Эти изменения, по-видимому, вносят свой вклад в патогенез заболевания. Можно предположить, что при воспалительных заболеваниях органов дыхания имеет место гемический компонент гипоксии, который ухудшает течение и прогноз заболевания и требует коррекции.

МОЧЕВИННО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ПРОФИЛЬ СЛОЕВ ПОЧКИ У КРЫС С ХРОНИЧЕСКОЙ

ИНТОКСИКАЦИЕЙ ХЛОРИДОМ НИКЕЛЯ И НА ФОНЕ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРБЕНТОВ

Северо-Осетинская государственная медицинская академия, Владикавказ Для выяснения механизма влияния хронической интоксикации хлоридом никеля и профилактического использования сорбентов Ирлит 1 и НУМС на мочеобразовательную функцию почек у крыс проводилось исследование электролито-мочевинного профиля слоев ткани почки.

Крысам-самцам массой 200–250 г линии Вистар внутрижелудочно вводили хлорид никеля ( мг/кг) в течение месяца. Другая часть подопытных животных на фоне введения хлорида никеля получали соответственно сорбенты Ирлит 1 и НУМС внутрижелудочно в виде 6 %-ной взвеси в количестве 2,5 % массы тела через день. Опыты проведены с соблюдением норм биомедицинской этики. Исследования показали, что у подопытных животных с изолированным введением хлорида никеля при естественном уровне гидратации градиент концентрации мочевины и натрия в слоях почки от коры к папилле достоверно снижался относительно фона.

У животных, получавших Ирлит1 и НУМС на фоне интоксикации хлоридом никеля, также выявлено уменьшение концентрации мочевины и натрия в слоях ткани почки, но достоверно менее выраженное.

Таким образом, снижение канальцевой реабсорбции воды, выявленное нами в условиях спонтанного диуреза у крыс на фоне интоксикации хлоридом никеля, можно объяснить изменением величины кортико-папиллярного осмотического градиента.

Использование сорбентов Ирлит и НУМС уменьшает выраженность изменений градиента концентрации мочевины и натрия в слоях почки, что способствует профилактике уменьшения канальцевой реабсорбции воды.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ТРАНСФОРМАЦИЙ В ВОСПРИЯТИИ

ОБРАЗА В ЮНГИАНСКОМ АНАЛИЗЕ

Южный Федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия Опознание архетипа в юнгианском анализе происходит при восприятии образа через его трансформации от неустойчивого размытого к более стабильному и четкому. С физиологических позиций можно рассматривать любой архетип как врожденный информационный психофизиологический паттерн, представленный вероятностно-статистическими ансамблями нейронов. При этом информация о таком паттерне может передаваться в архипалео- и неокортекс по правилам размытой логики с сохранением лишь информационного смыслового ядра. Отсюда и все особенности трансформации образа (в связи с трансформациями паттерна), описанные Юнгом, вызывающие эмоциональный дискомфорт до тех пор, пока не произойдет интеграция архетипа в Эго, т.е. пока нейроны-детекторы, вычленяющие дискретные признаки сигнала, и нейроны-фильтры, описывающие образ континуально, не опознают «ядро» архетипа. Тогда на мембране интегративных нейронов «опознающих ячеек» теменной ассоциативной коры должен быть задействован соответствующий синаптический ансамбль. Отсюда – некоторая первоначальная размытость, неконкретность образа и возможность его трансформации в проявлениях – в зависимости от ситуативного доминирования той или иной мотивации, эмоции, энграммы, акцептора результатов действия и пр. При этом скорее всего имеет место нейроголографическое представление архетипа сразу на разных этажах мозга при конечном доминирующем проявлении этого образа на том или ином его уровне.

ДВИГАТЕЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИ НАКЛОНАХ КОРПУСА У ЧЕЛОВЕКА

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия Рассматриваются две точки зрения на организацию двигательного управления телом у человека – 1) статическое «управление положением» согласно теории равновесной точки (центральный контроль конечной равновесной конфигурации тела), либо 2) динамическое «управление движением» согласно теории внутренней нейронной модели, основанной на непосредственном управлении мышечными силами (контроль хода изменения конфигурации тела). Используется двухсуставная (голеностопный и тазобедренный суставы) модель тела человека. Анализ проводится в терминах движения вдоль собственных векторов динамического уравнения («естественных синергий»). По доминирующему суставу в каждой из двух синергий они названы Н- и А- синергиями (Н – Hip, тазобедренный сустав, А – Ankle, голеностопный сустав). В экспериментах, проведенных с полным соблюдением основных норм биомедицинской этики, принимали участие 5 здоровых испытуемых. Испытуемые по звуковому сигналу выполняли быстрый наклон корпуса вперед, стоя на неподвижной или неожиданно сдвигаемой на 7 см назад платформе.

Результаты исследования показывают, что при выполнении наклона корпуса у человека наблюдаются оба упомянутых выше типа организации двигательного управления. При этом управление по Н-синергии организовано по первому типу, т. е. согласуется с теорией равновесной точки, а управление по А-синергии – по второму типу, т.е. согласуется с теорией внутренней нейронной модели.

Исследование поддерживалось грантом РГНФ 09-06-00883а.

РОЛЬ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ В УПРАВЛЕНИИ ДЫХАНИЕМ

Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена, Санкт Петербург, Россия К настоящему времени установлено, что префронтальная кора играет важную роль в процессе формировании аффективного поведения и, в частности, его вегетативного компонента, перестраивая фоновую активность висцеральных систем. Цель исследования состояла в экспериментальной проверке гипотезы, согласно которой области так называемой висцеральной префронтальной коры могут участвовать в модификации паттерна дыхания, модулируя объемно-зависимую обратную связь в системе управления дыханием. Гипотеза была проверена в экспериментах с микроэлектростимуляцией островковой и медиальной префронтальной коры белых лабораторных крыс, которые проводились в условиях общей анестезии при соблюдении основных правил биоэтики. Было обнаружено, что микростимуляция передней островковой коры вызывает ответы, которые проявлялись в уменьшении инспираторного потока и дыхательного объема, длительность дыхательного цикла оставалась постоянной. Микростимуляция задней островковой и инфралимбической коры вызывала другие изменения паттерна дыхания, происходило, в частности, увеличение инспираторного потока, уменьшение дыхательного объема и длительности дыхательного цикла. Дальнейшие эксперименты показали, что стимуляция передней инсулярной коры ослабляла как инспираторно-тормозящий, так и экспираторно-облегчающий рефлекс Геринга–Брейера. Раздражение инфралимбической коры тормозило экспираторно-облегчающий, но усиливало инспираторно-тормозящий рефлекс. Эти результаты подтвердили выдвинутую гипотезу и позволили обосновать предположения о роли различных областей префронтальной коры в управлении дыханием.

КАРДИОРИТМОГРАММА НЕЗРЕЛОРОЖДАЮЩИХСЯ ПТЕНЦОВ

Птенцов на время эксперимента помещали в искусственное гнездо, биоэтические правила соблюдали.

Регистрацию и анализ ЭКГ и температуры тела (TB) проводили с помощью усилителя PowerLab и пакета программ LabChart. Анализировали КРГ по значениям RR интервалов при терморегуляционном, пищевом и оборонительном поведении. В цикле кормление–сон–активность КРГ характеризуются относительно регулярными колебаниями с периодом 7–20 с. При охлаждении птенцов эти колебания исчезают, резко уменьшается амплитуда дыхательных колебаний, изменения RR интервалов обеспечивается только их линейной зависимостью от TB. Пищевая реакция всегда сопровождается резким уменьшением RR интервалов, волновая структура КРГ сохраняется. Оборонительное поведение в ответ на акустический сигнал тревоги родителей характеризуется синусоидальными колебаниями КРГ с периодом около 33 с, величина RR интервалов увеличивается параллельно росту TB, обеспечиваемому терморегуляционной активностью грудных мышц. Ко времени вылета птенцов из гнезда и у слетков медленные колебания RR интервалов во время оборонительной реакции исчезают.

Волны КРГ часто сопровождаются синхронными волнами TB, что может свидетельствовать о едином источнике их высшей регуляции. При недоедании (гибель родителя) модуляции RR интервалов нивелируются. Выделены дыхательный, низкочастотный, оборонительный (с более низкой частотой) и немодулированный классы КРГ птенцов. Грант РФФИ 09-04-01030а.

ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОГО ГОМЕОСТАЗА У ЛИЦ С РАЗЛИЧНЫМ ДОМИНИРОВАНИЕМ

ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Иркутский государственный медицинский университет, Иркутск, Россия Цель исследования: выявление особенностей состояния вегетативной нервной системы у практически здоровых лиц с различным профилем межполушарной асимметрии головного мозга.

Для оценки функциональной межполушарной асимметрии использовался набор тестов, направленных на выявление моторных и сенсорных различий. Состояние вегетативной нервной системы оценивалось по показателям артериального давления, частоты сердечных сокращений, частоты дыхательных движений, индексу Кердо, глазо-сердечного рефлекса и ортоклиностатической пробы [Вейн, 2000].

Всего обследовали 56 студентов 2 курсов Иркутского медуниверситета (7 мужчин и 49 женщин;

достоверной разницы в показателях между ними не выявлено). Из них «правшей» 26 (доминирование левого полушария), «левшей» 6 (доминирование правого полушария) и амбидекстров – 24 чел. У «левшей» выявлено достоверное (р < 0,01) и значительное повышение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы по сравнению с «правшами». В группе амбидекстров показатели индекса Кердо имели промежуточные значения. Также зарегистрировано состояние пониженной вегетативной реактивности у лиц с доминированием правой гемисферы и амбидекстров.

Показатели ортоклиностатической пробы у испытуемых находились в пределах нормальных значений, что свидетельствует о хорошем вегетативном обеспечении деятельности организма.

ВАРИАНТЫ АНАЛИЗА НЕЙРОННЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОВЕДЕНИЯ

Институт психологии РАН, Москва, РФ Варьирование способов анализа импульсной активности, регистрируемой в поведении, связано с различием задач, решаемых при изучении его нейронного обеспечения. В основе формулировки этих задач – представление о том, какие механизмы, компоненты, функции и т.д. подлежат изучению. По данному критерию все разнообразие задач и, следовательно, подходов к анализу активности, может быть сведено к двум группам. В 1-й предполагается, что поведение целого организма (как и отдельного нейрона) есть реакция на стимул. В качестве механизмов поведения анализируются сенсорные, моторные, активационные, мотивационные и многие другие функции, реализуемые активированием специфически связанных с данными функциями мозговых структур. Тогда механизмы осуществления дефинитивного поведения – повторная организация взаимодействия между этими структурами, а обучения поведению – реорганизация взаимодействия, как правило, за счет изменения эффективности синаптического проведения. Во второй – целостное поведение (и деятельность отдельного нейрона) – не реакция, а активность, направленная на потребную реорганизацию соотношения со средой (или микросредой). Функция здесь соотносима лишь с целостным организмом и реализуется как общеорганизменная система. Тогда механизмы дефинитивного поведения – актуализация системы для достижения конкретного результата, а обучения поведению – системогенез за счет формирования системных специализаций нейронов. Тенденции развития нейронауки состоят в постепенном сдвиге от задач первой к задачам второй группы.

Будут сопоставлены пути анализа нейронных механизмов поведения и данные, получаемые при решении задач первой и второй групп.

Поддержано РФФИ (№№ 08–04–00100а; 09-06-12037-офи_м), РГНФ (№08-06-00250а), Советом по грантам Президента РФ для поддержки ведущих научных школ РФ (НШ-3752.2010.6)

ВЛИЯНИЕ ОБСТРУКТИВНОГО ХОЛЕСТАЗА НА УРОВЕНЬ МАНИФЕСТАЦИИ РЕЦЕПТОРОВ

ПРОЛАКТИНА В КЛЕТКАХ ПОЧЕК КРЫС

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Москва, Россия Обструктивный холестаз ведет к росту уровня компонентов желчи в крови и индуцирует альтернативный путь их удаления через почки. Пролактин может влиять на изменения, происходящие в почке при обструктивном холестазе, так как заболевания, сопровождающиеся обструктивным холестазом, чаще встречаются у женщин, особенно при беременности, характеризующейся повышенным уровнем пролактина. Целью работы была оценка уровня рецепторов пролактина в различных отделах нефрона при обструктивном холестазе у крыс.

Обструктивный холестаз у самок крыс индуцировали перевязкой общего желчного протока в течение 14 дней. Все эксперименты проводились с соблюдением основных биоэтических правил. Для идентификации рецепторов пролактина использовали непрямой иммунопероксидазный метод, мышиные моноклональные антитела к рецепторам пролактина крыс. Анализ данных проводили с помощью компьютерной программы ImageJ.

В норме в собирательных трубочках, в проксимальных и дистальных канальцах почки показан высокий уровень рецепторов пролактина. При обструктивном холестазе уровень рецепторов в дистальных канальцах и собирательных трубочках существенно снижается. Эти изменения противоположны наблюдаемым в клетках печени и согласуются с данными литературы по изменениям экспрессии транспортеров билирубина в этих двух органах при данной патологии. Заключается, что почка самок крыс подвержена влиянию пролактина, он может способствовать перестройке работы почки при обструктивном холестазе.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант№07-04-00319-а).

РОЛЬ ЦИТОКИНОВ В СИСТЕМНЫХ МЕХАНИЗМАХ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ

Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия С целью исследования иммунных механизмов, участвующих в центральном контроле респираторной функции, изучали роль цитокинов в формировании паттерна дыхания, а также в модуляции хемо- и механорецепторных контуров регуляции в системе внешнего дыхания. С этой целью изучалось влияние основного провоспалительного цитокина интерлейкина-1 на объемно-временные параметры дыхания, сократительную активность дыхательных мышц, рефлекс Геринга–Брейера, вентиляторный ответ на гиперкапнию и гипоксию.

Эксперименты проводились с соблюдением всех правил биомедицинской этики на наркотизированных спонтанно дышащих крысах линии Вистар. В ходе эксперимента 5 мкл раствора, содержащего 350 нг интерлейкина-1, вводились либо в левый боковой желудочек мозга, либо в яремную вену. До и после введения вещества осуществлялась регистрация внутригрудного давления и пневмотахограммы, рассчитывалась величина дыхательного объема, длительность дыхательных фаз, минутная вентиляция легких. С помощью метода возвратного дыхания оценивался вентиляторный ответ на гипоксию и гиперкапнию.

Установлено, что экзогенное повышение уровня интерлейкина-1 как в ликворе, так и в плазме крови увеличивает центральную инспираторную активность, участвует в регуляции длительности дыхательных фаз, усиливает инспираторно-тормозящий рефлекс Геринга–Брейера и ослабляет вентиляторную чувствительность к гиперкапнии. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что экзогенное повышение уровня провоспалительных цитокинов в организме влияет на функцию внешнего дыхания посредством модуляции механо- и хеморецепторных рефлексов, лежащих в основе центральной регуляции дыхания и формирования компенсаторных реакций дыхательной системы направленных на поддержание постоянства газового состава крови.

Работа выполнена при поддержке РФФИ грант № 09-04-01662.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ ПРИ СЛУХОВОЙ

ДЕПРИВАЦИИ У ДЕТЕЙ

Московский государственный медико-стоматологический университет, Москва, Россия Изучали особенности функциональной асимметрии мозга у детей, депривированных по слуху в раннем возрасте.

Функциональную асимметрию мозга исследовали по Хомской Е.Д. (1995). В моторной сфере определяли ведущую руку (6 тестов) и ведущую ногу (6 тестов), в сенсорной сфере – ведущий глаз ( тестов) и асимметрию в тактильной сфере. Асимметрию в тактильной сфере определяли 7 тестами:

пробой Ферстера, пробой на исследование адекватности восприятия стимулов, локализации прикосновений, переносом латерализации прикосновения, пробой на выявление симптома игнорирования, пробой на узнавание букв, доской Сегена. По результатам определения периферических асимметрий индивидуально для каждого ребенка вычисляли коэффициент асимметрии в моторной и сенсорной сферах.

Обследовали 51 школьника специальной коррекционной школы для глухих и слабослышащих детей (школа № 18 г. Рязани) в возрасте 5–12 лет – экспериментальная группа. В контроле – 20 здоровых детей такого же возраста из общеобразовательной школы.

В тестах мануальной асимметрии не было выявлено значимых различий между показателями экспериментальной и контрольной групп. Как показали проведенные исследования зрительной сферы, дети, депривированные по слуху, по сравнению со здоровыми детьми достоверно чаще в качестве ведущего использовали левый глаз, либо у них наблюдалось равное предпочтение в использовании левого и правого глаза.

В контрольной группе ведущим достоверно чаще оказывался правый глаз, что свидетельствует о том, что у этих детей левое полушарие мозга доминирует в зрительной сенсорной сфере.

Следовательно, у глухих и слабослышащих детей происходит перераспределение функций между полушариями при обработке зрительной информации в пользу более активного участия правого полушария.

По результатам исследования тактильной сферы в целом дети экспериментальной группы показали (хотя и статистически недостоверно) более низкие результаты по сравнению с контролем. На первый взгляд это свидетельствует о том, что у них не наблюдается компенсации утерянной функции слуха.

Однако это касается лишь правого полушария. Левое полушарие в тестах локализации прикосновений и узнавания букв (опознание букв одной рукой на ощупь, без контроля зрения) оказалось достоверно более активно по сравнению с правым полушарием. У глухих детей отмечалась положительная (и достоверная) динамика показателей в указанных пробах, пробе Ферстера (узнавание цифр, нарисованных на тыльной поверхности кисти) и переноса латерализации прикосновения (при прикосновении в 5 стандартных точках испытуемый должен найти симметричную точку на другой руке). Это свидетельствует о большей способности к «тренированности» левого полушария у глухих детей в использовании тактильного канала поступления информации.

ВЛИЯНИЕ АЛЬФА-СТИМУЛИРУЮЩЕГО НЕЙРОБИОУПРАВЛЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ

Институт молекулярной биологии и биофизики СО РАМН, Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия Установлено, что альфа-ЭЭГ стимулирующий тренинг нейробиоуправления (АСНБ) улучшает выполнение психомоторных и когнитивных задач.

С целью изучения влияния АСНБ на центральные и вегетативные показатели активации были исследованы 26 здоровых мужчин 18–34 лет. ЭЭГ, ЭМГ, ЭКГ, показатели дыхания и температуры кожи пальцев регистрировалась одновременно в состоянии покоя до, и после двадцатиминутной сессии произвольного увеличения мощности в индивидуальном высокочастотном альфа-диапазоне.

Результаты показали, что единичная сессия АСНБ сопровождается увеличением частоты альфаритма, интенсивности и длительности нейрональной активации, снижением тонуса мышц скальпа, увеличением длительности кардиоинтервалов и оптимизацией дыхания. Однако 10 сессий АСНБ привели к значимым изменениям центральных и периферических показателей активации только у испытуемых с исходно низкой частотой альфа-ритма. Обнаружена реципрокная взаимосвязь между альфа-активностью мозга и тоническим напряжением фронтальной мышцы, прямая взаимосвязь между мощностью альфа-ритма, температурой кожи, длительностью выдоха и кардиоинтервалов.

Полученные в результате этой работы новые знания механизмов сопряжения центральных и вегетативных показателей саморегуляции могут быть использованы в построении стратегий обучения и психотерапии.

Работа проводилась при поддержке гранта РФФИ 08-04-01071-а и гранта BIAL 48/10.

ЧАСТОТНО-ЗАВИСИМЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДЫХАНИЯ НА УРОВНЕ

МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО КРОВОТОКА КОЖИ И РЕГУЛЯЦИИ РИТМА СЕРДЦА У ЧЕЛОВЕКА

На условиях информированного согласия исследовали влияние контролируемого по частоте и глубине дыхания на сердечный ритм и микроциркуляторный кровоток кожи руки в группе практически здоровых девушек-студенток 18–23 лет. Кардиоритмограмму (КРГ) регистрировали посредством электрокардиографии, параметры микроциркуляторного кровотока методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Использовали следующие частоты дыхательного ритма: 0,16, 0,11, 0,07, 0,05, и 0,03 Гц. Анализ амплитудно-частотных характеристик сигналов проводили на основе оригинальных алгоритмов, реализующих непрерывное адаптивное вейвлет-преобразование.

Показано наличие выраженных респираторно-связанных флуктуаций в КРГ и сигналах ЛДФ при всех используемых режимах дыхания. Выявлена сходная колоколообразная зависимость амплитуды дыхательной волны от частоты дыхания с максимумом на 0,07 Гц. Обнаруженная разность фаз между дыхательными экскурсиями и респираторно-связанными колебаниями в КРГ и ЛДФ-граммах, также имеет сходный частотно-зависимый характер, описываемый S-образной кривой с нулевым сдвигом в диапазоне 0,07 Гц.

Полученные результаты могут свидетельствовать о существовании общих механизмов формирования респираторно-зависимых осцилляций на уровне регуляции сердечной деятельности и системы гемомикроциркуляции кожи.

Исследование поддержано грантом РФФИ № 09-04-00902а.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА СТУДЕНТОВ В ПЕРИОД

ЭКЗАМЕНАЦИОННОГО СТРЕССА

Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н.Толстого, Тула, Россия Исследовали спектральные характеристики вариабельности сердечного ритма (ВСР) в период экзаменационного стресса у студентов обоего пола 19–22-летнего возраста (3–4-Й курс обучения) естественнонаучного факультета. Эксперимент проводили непосредственно до и после экзамена на основе анализа кардиоритмограммы. Амплитудно-частотные характеристики сердечного ритма исследовали на основе непрерывного адаптивного вейвлет-преобразования в диапазоне частот от 0,004 до 0,4 Гц по 10-минутной записи. Анализировали амплитуду и центральную частоту спектральных пиков в стандартных диапазонах HF, LF, VLF, ULF.

Известно, что характер реакции на стрессовое воздействие определяется исходным соотношением уровней симпатической и парасимпатической активности. В этой связи исследуемая группа испытуемых методом кластерного анализа по значениям пиковых амплитуд в диапазонах HF и LF была разделена на два кластера, которые, предположительно, составили испытуемые с разными типами регуляции сердечной деятельности.

До экзамена группы достоверно различались амплитудами пиков в диапазонах HF и LF. Студенты I группы характеризовались исходно повышенным симпатическим тонусом, что соответствует классическим представлениям о стрессовом воздействии экзамена. После экзамена у них возрастала амплитуда пиков в HF и LF диапазонах, что может свидетельствовать о включении в работу стресслимитирующих механизмов парасимпатического отдела на фоне высокой симпатической активности.

Во II группе исходно отмечалось преобладание парасимпатического тонуса (высокое значение амплитуды в HF диапазоне при низком значении амплитуды в LF диапазоне). После экзамена наблюдалось снижение симпатического тонуса на фоне стабильно высокой парасимпатической активности.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТРАТЫ В ХОДЕ МЕТАМОРФОЗА Drosophila virilis

ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, Москва, Россия Интерес к сравнению уровней энергетического обмена у разных организмов на разных стадиях развития усилился в связи с развитием «метаболической теории экологии» [Brown et.al., 2004]. Целью данной работы являлось сопоставление энергетических трат на метаморфоз при разных температурах у разных линий.

В качестве экспериментальной модели служили куколки лабораторной культуры Drosophila virilis следующих линий: 2-3 и 9-2 из г. Батуми и 101-1 из Японии. Исследовали продолжительность метаморфоза, массу, интенсивность энергетического обмена (q o2 (мл/ч/г)) и суммарные энергетические траты за период метаморфоза ( = q o2 (мл/г)). Об уровне энергетического обмена судили по потреблению кислорода, измеряемого методом Варбурга. Работа проводились с соблюдением биоэтических правил. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Среднее значение параметров энергетического обмена у разных линий D. virilis.

Полученные данные показали, что куколки разных линий по-разному реагируют на изменение температуры среды. Для линий 2-3 и 101-1 минимальные значения интенсивности обмена отмечены при температуре 25 °С, у линии 9-2, возможно, произошло расширение зоны оптимума в сторону более высоких температур. Суммарные энергетические траты на метаморфоз в области относительно оптимальных температур не сильно разнятся у всех линий, однако куколки линии 9-2 и 101-1, исходя из результатов, более чувствительны к воздействию низких температур.

КОМПЕНСАТОРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ПРИ РАННЕМ КОСОГЛАЗИИ

Институт физиологии им. И. П.Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия Упорядоченность нейронных связей в головном мозге обеспечивает строгую корреспонденцию сенсорных и моторных карт. Косоглазие вызывает несоответствие отображений окружающего пространства в зрительной коре через левый и правый глаза. Вследствие этого, зрительная информация, которая поступает в структуры принятия решения о положении окружающих объектов, не согласуется с информацией из других сенсорных систем.

В модельных экспериментах на котятах, проведенных нами с соблюдением основных биоэтических правил, установлено, что первой компенсаторной реакцией мозга на раннее косоглазие является изменение установки глаз, направленное на восстановление положения отклоненного глаза.

Продолжительность критического периода установки глаз составляет 80–100 постнатальных дней.

Установку глаз определяли по положению центров зрачков относительно отражений источника света на роговицах.

Методом введения пероксидазы хрена исследовали нейронные связи отдельных глазодоминантных колонок зрительной коры. Показано, что при сохранении косоглазия после окончания периода установки глаз наблюдается уменьшение протяженности внутриполушарных связей колонок, получающих вход из отклоненного глаза, и увеличение протяженности связей колонок интактного глаза. Увеличена также протяженность межполушарных связей. Кроме того, в каллозальной зоне представлено большее количество крупных (более 200 мкм2) клеток.

Проведенное исследование свидетельствует о структурных изменениях в зрительной коре при косоглазии, а также указывает на важность тренировки глазных мышц у детей с ранним косоглазием, как возможного консервативного способа лечения.

ИЗМЕНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ МУЖЧИН

Г. АРХАНГЕЛЬСКА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА

Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, Архангельск, Россия Географически Архангельская область расположена на севере Европейской территории России, где большую часть года преобладают низкие температуры воздуха. В условиях холода изучены проявления повышенной активности щитовидной железы и надпочечников. Однако сведений об изменениях уровней гормонов при положительных температурах у жителей Севера недостаточно.

Исходя из этого, целью работы является изучение реактивности эндокринной системы у мужчин Европейского Севера при различной температуре воздуха.

Было обследовано 362 человека – практически здоровые местные мужчины в возрасте от 22 до лет, проживающие в г. Архангельске. Уровни гормонов определяли радиоиммунным методом.

Учитывалась утренняя температура воздуха в дни забора крови в следующих интервалах:

-16 °С..- °С; -6 °С..-15 °С; -5 °С..+5 °С; +6 °С..+15 °С; +16 °С..+25 °С. При статистической обработке использовались непараметрические критерии.

Выявили, что при температуре воздуха ниже -5 °С в сыворотке крови регистрируется высокое содержание гормонов щитовидной железы, кортизола и тестостерона, что объясняется их физиологическим действием на организм. Уровни АКТГ и инсулина в этот период снижены. При положительных температурах (выше +5 °С) увеличивается содержание ТТГ и Т3 при неизменном уровне Т4.

Содержание кортизола значимо снижается при одновременном повышении уровня АКТГ. Значения тестостерона увеличиваются при температуре +6 °С..+15 °С, а затем значимо снижаются при повышении температуры до +25 °С. Концентрации инсулина при положительной температуре выше, чем при отрицательной.

Работа поддержана грантом по Интеграционному проекту фундаментальных исследований (постановление УрО РАН от 15.01.2009 № 1-3) и грантом Администрации Архангельской области, проект № 03-28, 2010 г.

УЧАСТИЕ ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В ОСМОРЕГУЛЯЦИИ ПРИ ГИПОКCИИ

Институт физиологии человека и животных МОН РК, Алматы, Казахстан Целью работы явилось изучение роли лимфатической системы крыс в регуляции осмотического гомеостаза после острого гипоксического воздействия. Эксперименты были поставлены на белых беспородных крысах массой 180–250 г под хлороформным наркозом по методике Зверьковой Е..

Определяли реологические показатели крови в плазме крови, лимфе и моче – концентрацию ионов натрия, калия, осмотическое давление, общий белок, глюкозу, мочевину; регистрировали лимфоток и ток мочи. При проведении экспериментов строго соблюдались «Биоэтические правила проведения исследований на человеке и животных». Результаты проведенных исследований показали, что в первый день после острого гипоксического воздействия у крыс наблюдалось значительное снижение осмотической устойчивости эритроцитов, повышение вязкости крови и гематокрита, РН плазмы снижалось в сторону ацидоза. Концентрация ионов калия в плазме крови и лимфе возрастала достоверно, ионов натрия – недостоверно, экскреция электролитов с мочой практически не изменялась. Лимфоток и диурез увеличивались. Осмотическое давление крови и лимфы повышалось, мочи – снижалось до 400 ± 50 мосм/л, что, вероятно, связано с усилением диуреза и разведением мочи. На 5–7-е сутки наблюдалось снижение лимфотока, диуреза и второй пик изменения концентрации электролитов и биохимических показателей, что, вероятно, связано с явлениями вторичной тканевой гипоксии; при этом изменения в лимфе были более выражены по сравнению с плазмой крови. Отмечается повышение в лимфе содержания ионов калия, натрия, общего белка, глюкозы, мочевины и осмотического давления. Стабилизация осмотического давления у крыс наблюдалась к 20–21-му дню после гипоксического воздействия.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об участии лимфатической системы крыс, подвергнутых гипоксической гипоксии в депонировании осмоактивных веществ и регуляции тем самым осмотического гомеостаза.

ИНОТРОПНЫЙ И ЛУЗИТРОПНЫЙ КОМПОНЕНТЫ КАРДИАЛЬНЫХ РЕФЛЕКСОВ

Российский государственный медицинский университет, Москва, Россия С помощью предварительно подобранных оптимальных индексов сократимости и релаксации было изучено соотношение между инотропным и лузитропным компонентами разных кардиальных рефлексов. Опыты ставили на кошках под пентобарбиталовым наркозом с соблюдением норм биомедицинской этики. Регистрировали артериальное давление и давление в левом желудочке сердца. Рассчитывали индекс сократимости (ИС) DPHR/MSAP и индекс релаксации (ИР) - (dP/dt)45/.

Использовали 1) струйное в/в вливание крови; 2) пережатие брюшной аорты; 3) надавливание на глазные яблоки (рефлекс Ашнера); 4) двустороннее пережатие сонных артерий. Соотношение между инотропным и лузитропным компонентами рефлексов оценивали по: 1) проценту одно- и разнонаправленных реакций ИС и ИР от общего числа реакций с достоверными изменениями обоих индексов; 2) инолузитропному отношению — отношению изменения ИС (в %) к изменению ИР (в %);

3) абсолютному значению коэффициента корреляции между кривыми изменения обоих индексов.

Были выявлены значительные различия между лузитропным и инотропным компонентами разных рефлексов. Это проявлялось как высоким процентом разнонаправленных лузитропных и инотропных реакций, так и низким коэффициентом корреляции между кривыми изменений ИС и ИР, указывающим на различия в динамике инотропного и лузитропного эффектов. Это свидетельствует о возможности независимой регуляции сократимости и скорости диастолического расслабления миокарда и позволяет говорить о лузитропном состоянии (расслабляемости) миокарда по аналогии с инотропным состоянием (сократимостью).

ИНТЕНСИВНОСТЬ ПЕРОКСИДНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ТКАНЯХ КРЫС

ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ И ДЕЙСТВИИ МЕЛАТОНИНА

И ТИОКТОВОЙ КИСЛОТЫ