Систематическая физиология. Частная физиология процессов и систем

Для поддержания вертикальной позы системе постурального контроля необходимо стабилизировать тело человека в условиях гравитации и обеспечивать сбалансированность центра тяжести в вертикальной проекции. Однако, несмотря на общепринятые принципы контроля поддержания вертикальной позы, до сих пор не изучены нейрофизиологические особенности системы постурального контроля при постуральной нестабильности. В данной работе представлены результаты исследования поведенческого реагирования и биоэлектрической активности головного мозга у 65 женщин пожилого возраста (55–74 лет) с различным уровнем постуральной устойчивости. Для комплексного анализа поведенческого реагирования в разной среде использовали тестовую компьютерную систему «Бинатест». Биоэлектрическую активность головного мозга регистрировали, используя 128-канальную систему «GES–300» со шлемом GSN. Для анализа использовали 16 стандартных отведений. По данным фоновой электроэнцефалограммы (ЭЭГ) были выявлены достоверно более низкие значения спектральной мощности по альфа- и бета-диапазонам в лобной области правого полушария у женщин с постуральной нестабильностью, а также более низкие показатели амплитуды колебаний бета-диапазона в переднелобных, лобных и центральных областях правого полушария. Анализ поведенческого реагирования у пожилых женщин с постуральной нестабильностью показал снижение скорости обработки информации, что привело к увеличению времени выбора от- вета и времени поисковой активности, также были выявлены трудности в вероятностном прогнозировании и изменении когнитивной стратегии реагирования. Данные, полученные в ходе исследования, позволяют говорить о наличии нарушений в системе постурального контроля у женщин основной группы, что, вероятно, является причиной их постуральной нестабильности

Изучение системы микрогемоциркуляции в онтогенезе – актуальное направление возрастной физиологии, выявляющее закономерности формирования, особенности функционирования микроциркуляторного русла человека на разных возрастных этапах. Периферический кровоток осуществляется в сосудах отдельных органов и тканей и направлен на обеспечение адекватного кровоснабжения в них в соответствии с постоянно меняющейся метаболической активностью. С помощью метода лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с вейвлет-анализом амплитудно-частотного спектра колебаний микрокровотока в группе детей обоего пола дважды – в 2013 и 2015 году (по достижении ими возраста 8 и 10 лет) – оценивали состояние кожной микроциркуляции и функционирование ее регуляторных механизмов. В возрастном периоде от 8 до 10 лет у девочек и мальчиков отмечено повышение тканевой перфузии на 62,1 и 68,2 % (p < 0,001) соответственно. Увеличение значений показателя микроциркуляции в этом возрастном периоде обусловлено высокой интенсивностью обменных процессов, связанной с началом перестроек механизмов регуляции микроциркуляции при переходе к пубертатному периоду. В группе девочек и мальчиков за 2 года отмечено увеличение значений максимальной амплитуды во всех диапазонах активных факторов регуляции микрокровотока. При сравнении параметров микроциркуляции девочек и мальчиков в возрасте 10 лет достоверных отличий не обнаружено; у мальчиков значения нормированных амплитуд миогенных и дыхательных ритмов были выше, а сердечных осцилляций – ниже, чем у девочек (p < 0,05). Анализ полученных данных свидетельствует как о возрастных (в интервале от 8 до 10 лет) отличиях параметров микроциркуляции, так и о формирующихся в указанный период половых отличиях в функционировании регуляторных механизмов микрокровотока.

Проведено исследование уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга у 108 иностранных студентов в возрасте от 18 лет до 21 года, прибывших из южных и умеренных широт и первый месяц проживающих на территории, приравненной к Крайнему Северу. Анализ распределения проводился путем картирования полученных с помощью монополярного измерения значений постоянного потенциала. Характеристики распределения УПП (межэлектродная и монополярные разности) сравнивались со значениями контрольной группы студентов-северян (110 чел.), родившихся и постоянно проживающих в условиях Архангельской области. Определены характерные особенности распределения УПП у иностранных студентов, такие как межполушарная асимметрия и повышение церебральных энергозатрат в большинстве отделов мозга. В результате корреляционного анализа выявлено наличие функциональных связей различных отделов головного мозга. В контрольной группе сильных корреляционных связей в 2 раза больше, чем в основной. Увеличение значений коэффициентов корреляции, а также общего числа корреляционных связей в контрольной группе свидетельствует о более жесткой и менее пластичной структуре взаимосвязей отделов головного мозга студентов-северян в сравнении с их сверстниками из стран южных и умеренных широт. В контрольной группе наибольшее число корреляционных связей зарегистрировано в правом полушарии, что указывает на его более напряженную работу у студентов, проживающих в условиях высоких широт.

В учебном пособии представлены краткий анатомо-физиологический очерк дыхательной системы, методы исследования и механизмы нарушения функций при некоторых заболеваниях органов дыхания. Изложенный информационный курс также включает общие сведения о компенсаторно-приспособительных процессах и раскрывает возможные компенсаторные реакции при нарушении функций дыхания.

Монография посвящена изучению возрастных особенностей пресинаптического, возвратного, нереципрокного и реципрокного торможения спинного мозга человека. Обобщены новые данные о формировании структур и функций спинного мозга, периферической нервной системы, скелетных мышц в пре- и постнатальном онтогенезе. Представлены современные сведения о пресинаптическом, возвратном, нереципрокном и реципрокном торможении в центральной нервной системе. Изложены оригинальные методические приёмы, адаптированные авторами для изучения различных видов торможения в спинном мозге человека. Описаны возрастные этапы становления и формирования разных видов спинального торможения у человека, анализируются возрастные особенности протекания тормозных процессов при осуществлении произвольной двигательной активности.

Учебник, ориентированный на изучение физиологии высшей нервной деятельности в вузах и на факультетах, готовящих психологов и педагогов разных специализаций, раскрывает связи физиологических феноменов и знаний с психологическими и педагогическими, а также использование их в практике деятельности психологов и педагогов. В нем много иллюстраций, помогающих усваивать сложное содержание высшей нервной деятельности человека. Во втором разделе изложены концепции знаний, которые характеризуют физиологическую психологию и физиологическую педагогику. По особенностям отбора физиологических данных и рассмотрению их в связях с психологическими и педагогическими теориями и практикой учебник не имеет аналогов. Материалы учебника избирательно могут быть использованы при изучении общей психологии, общей педагогики, педагогической антропологии, коррекционной педагогики, обеспечения безопасности жизнедеятельности и др.

В данной статье представлены результаты изучения элементного статуса взрослого некоренного населения, проживающего в Северном регионе России: 72 пациента с метаболическим синдромом (МС) и 54 без метаболического синдрома. Все обследованные лица являлись пациентами Окружной клинической больницы г. Ханты-Мансийска. В волосах пациентов определяли содержание 25 химических элементов методами атомно-эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-МС и ИСП-АЭС). У пациентов с МС выявлено достоверное превышение концентрации Cd (р = 0,028) и Na (р = 0,049) в волосах на фоне выраженного ухудшения обеспеченности организма Cr (р = 0,009), Mg (р = 0,006), Se (р < 0,001) и Zn (p = 0,007) сравнительно с группой контроля. Установлено, что Cr, Mg и Zn принимают активное участие в регуляции углеводно-липидного обмена. Наряду с мощным антиоксидантом Se Cr и Zn входят в состав антиоксидантных ферментов (хром- и цинкзависимых супе- роксиддисмутаз), токсичный микроэлемент Cd принимает участие в блокаде SH-групп белков и вытеснении Zn и других биоэлементов из их соединений, а избыточное накопление Na способствует нарушению водного обмена и задержке жидкости в организме. Итак, нарушение обмена макро- и микроэлементов в организме человека может быть одним из пусковых механизмов патологических расстройств и заболеваний, в т. ч. метаболического синдрома. В этой связи оценка биоэлементного статуса организма человека дает возможность судить об эффективности работы его физиологических систем и риске развития заболеваний, что позволяет использовать ее в качестве средства донозологической диагностики. Кроме того, своевременная коррекция нарушений обмена макро- и микроэлементов может явиться одним из вариантов патогенетического лечения и профилактики как МС, так и связанных с ним заболеваний: дислипидемии, сахарного диабета II типа, гипертонической болезни и др.

В данной статье проведен анализ частоты встречаемости полиморфизма -786Т>С гена эндотелиальной синтазы оксида азота (NOS3) среди практически здоровых юношей в возрасте 18–22 лет, постоянно проживающих в условиях Европейского Севера. Выявлено, что наиболее редким аллельным вариантом полиморфизма является вариант СС. Данный вариант характерен для 11,2 % обследованных, что согласуется с общемировыми данными. У юношей с нормотонической реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку статистически значимой разницы в продукции вазоактивных эндотелиальных факторов в зависимости от полиморфизма -786Т>С гена NOS3 выявлено не было. Наиболее неблагоприятным аллельным вариантом полиморфизма в отношении формирования периферической вазоконстрикции в ответ на физическую нагрузку является вариант СС. Среди лиц с генотипом СС у 57,9 % наблюдалась гипертоническая реакция при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой. При этом фоновые показатели индекса периферического сопротивления сосудов в покое значительно не различались у всех обследованных с гипертонической реакцией вне зависимости от генотипа и соответствовали норме. Среди всех лиц с гипертонической реакцией максимальные значения индекса периферического сопротивления сосудов после нагрузки были выявлены также у лиц с генотипом СС. Однако статистически значимой разницы в продукции вазодилататора оксида азота (NO) в зависимости от генотипа выявлено не было, при этом наиболее низкий уровень NO наблюдался у лиц с генотипом СС. В то же время уровень эндотелина-1 (ЭТ-1) и величина индекса NO/ЭТ-1 статистически значимо отличались у лиц с генотипом СС по сравнению с генотипами СТ и ТТ. Таким образом, у юношей с генотипом СС наблюдался сдвиг баланса продукции вазоактивных эндотелиальных факторов в сторону вазоконстрикции главным образом за счет повышения продукции ЭТ-1. В целом результаты исследования позволяют оценить гомозиготный вариант СС полиморфизма -786Т>С гена NOS3 как предиктор возникновения эндотелиальной дисфункции, формирования периферической вазоконстрикции и артериальной гипертензии в будущем.

В работе представлены результаты лонгитюдинального исследования функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) 30 спортсменов-единоборцев в возрасте 12 и 14 лет. Выбор обследуемых обусловлен, с одной стороны, сложными морфофункциональными изменениями в организме (в т. ч. и в нервной системе) детей исследуемых возрастов. Характерные изменения гормонального статуса растущего организма, повышение обменных процессов часто приводят к повышению активации в нервной системе, неустойчивости нервных процессов, снижению управляющих функций. С другой стороны, этот возраст по медицинским заключениям рекомендован для начала занятий спортивными единоборствами. Функциональное состояние ЦНС определялось по времени простой (ПЗМР) и сложной зрительно-моторных реакций (СЗМР), отражающих обработку информации в структурах ЦНС. Оценивались основные характеристики внимания: концентрация, устойчивость и распределение. В результате исследования выявлена положительная динамика показателей ПЗМР и СЗМР спортсменов-единоборцев от 12 к 14 годам, что свидетельствует об ускорении обработки поступающей информации в центральных структурах нервной системы обследованных детей и отражает прогрессивные изменения функционального состояния ЦНС. Это подтверждается и более высокими показателями устойчивости реакций и уровня функциональных возможностей подростков в 14 лет. В ходе исследования от 12 к 14 годам у обследуемых наблюдался рост показателей концентрации, устойчивости и распределения внимания, что свидетельствует об усилении системы управляющих функций и внимания у детей, занимающихся единоборствами. Полученные результаты показывают, что регулярные занятия спортивными единоборствами оказывают благоприятное воздействие на подрастающий организм, не снижая темпов онтогенетического развития.

Авторами данной статьи проведено динамическое обследование 15 педагогов среднего профессионального образования со стажем профессиональной деятельности более 20 лет в ходе курса 10 сеансов биоуправления параметрами вариабельности сердечного ритма (ВСР) с биологической обратной связью (БОС-тренинг). Сеансы включали регистрацию фоновой кардиоритмограммы (5 мин) и сеанс биоуправления с целью увеличения суммарной мощности спектра вариабельности сердечного ритма (ВСР) (total power, TP) – 5 мин. Определены уровни тревожности (УТ) и типы реактивности психонейровегетативной регуляции сердечной деятельности в ходе БОС-тренинга. В общей выборке обследованных лиц уровень тревожности значимо снизился после проведения БОС-тренинга в сравнении с исходным его уровнем. При первом типе реактивности на 1-м сеансе было выявлено максимальное повышение показателя ТР (в 2,5-5 раз в сравнении с фоновым значением), его снижение к 3-5 сеансу и сохранение достигнутого уровня к 10-му БОС-тренинга. Второй тип реактивности показателей ВСР определен у педагогов с исходным максимальным уровнем личностной тревожности и максимальным вкладом сверхнизкочастотной составляющей спектра ВСР. У лиц данной группы обнаружена минимальная эффективность БОС-тренинга на первых 3-5 сеансах, а в последующем показатель ТР увеличивался в среднем в 2-3 раза относительно фоновых значений. При третьем типе нейровегетативной реактивности наблюдался неустойчивый эффект биоуправления в ходе кардиотренинга, при котором симпатическая активность от 1-го до 10-го сеанса БОС-тренинга в среднем значимо не изменилась. Полученные результаты могут служить основанием для дальнейших исследований в области типизации нейровегетативной реактивности организма при кардиотренинге, а также в будущем для разработки методических рекомендаций для специалистов медико-биологического профиля при внедрении данной методики среди педагогов с большим профессиональным стажем деятельности.

В статье представлены различные подходы отечественных и зарубежных авторов к систематизации симптоматики синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) у детей. Комбинированный характер причин и механизмов формирования данного синдрома обуславливает различия в нейро- и патопсихологических квалификационных подходах к его описанию. Отмечается, что симптомокомплекс СДВГ, объединенный по феноменологическому принципу, не имеет надежных диагностических маркеров и четко определенных границ. Диагноз ставится с учетом качественных характеристик, которые носят описательный характер и базируются на наличии ряда стандартных поведенческих стереотипов. Диагностика СДВГ осложняется и тем обстоятельством, что данный синдром редко встречается изолированно и обыкновенно сочетается хотя бы с одним сопутствующим расстройством. Однако все исследователи отмечают очевидность специфики наблюдаемой клинической и патопсихологической симптоматики при СДВГ, в основе которой лежит первичная дисфункция регуляторной сферы, а триада «дефицит внимания – импульсивность – гиперактивность» имеет явные признаки дисрегуляторно-органического патопсихологического синдрома. Диагностика СДВГ сегодня осуществляется по двум системам: критериям диагностического руководства DSM-V и критериям МКБ-10 (рубрика F.90). При этом многие иссле дователи отмечают, что принятые способы диагностики синдрома гиперактивности и дефицита внимания вызывают повышенную настороженность, особенно на фоне того, что за 15 лет число детей и подростков с диагнозом СДВГ значительно возросло, как и объем затрат на их лечение с помощью психостимулято ров, гипердиагностика СДВГ составляет до 20 % случаев. Таким образом, исследования, направленные на изучение и обоснование нейрофизиологических и психофизиологических характеристик клинических проявлений СДВГ у детей, являются крайне актуальными.

У 408 молодых жителей Северо-Востока России, дифференцированных на 3 группы в зависимости от исходного типа вегетативной регуляции, были исследованы показатели физического развития, гемодинамики, вариабельности сердечного ритма (ВСР) в состоянии покоя и после активной ортостатической пробы (АОП). Исследования, проведенные авторами, выявили, что тип вегетативной регуляции определяет не только различия в параметрах вариабельности сердечного ритма, но и связан с морфофункциональными показателями. В процессе АОП структура кардиоритма у обследуемых лиц определяется исходным типом вегетативной регуляции. При этом установленные диапазоны разницы значений (Δ) показателей ВСР до и после АОП указывают на то, что с увеличением активности симпатического звена в изучаемых группах диапазоны нормальной реактивности симпатического и парасимпатического звена вегетативной нервной системы (ВНС) уменьшаются. Это подчеркивает различные возможности мобилизации функциональных систем организма в пределах физиологического «оптимума». Анализ всех возможных 9 типов вегетативной реактивности в ответ на АОП показал, что оптимальная активность симпатического и парасимпатического звеньев ВНС (5-й тип) не превышает 40 % в каждой группе обследования, что указывает на достаточно высокую «цену адаптации» организма человека к экстремальным природно-климатическим условиям Северо-Востока России. Выявлено, что у исследуемых с различным типом вегетативной регуляции формируется характерный только для них морфофункциональный профиль, структура которого определяется количеством статистически информативных показателей, объединяемых в определенное число факторов. Полученные нами результаты обуславливают необходимость обязательной дифференциации обследуемых лиц по типам вегетативной регуляции.

В статье приведены данные обследования 78 людей пожилого возраста, родившихся и постоянно проживающих на территории Архангельской области. Исследуемые были дифференцированы на 2 группы по результатам оценки продуктивности чтения. Первая группа (37 чел.) отличалась значимо высокими показателями навыка чтения, с более успешным пониманием и воспроизведением прочитанного текста, критической оценкой прочитанного; вторая группа (41 чел.) характеризовалась значимо низкими показателями чтения (скорости, коэффициента усвоения прочитанного текста). Анализ данных электроэнцефалографического исследования показал, что мозг пожилых с высокой продуктивностью чтения в состоянии спокойного бодрствования отличается организацией клеточных ансамблей коры фронтальных, а также постцентральных областей правого и левого полушария в синхронизированные комплексы в диапазоне частот тета-, альфа- и бета-ритмов. Данные комплексы при переходе к процессу чтения преобразуются в локально-синхронизированные клеточные ансамбли, объединяющие фронтальные, париетальные, парието-окципитальные и окципитальные области в диапазоне частот тета-ритма, а также фронтальные и окципитальные области в диапазоне частот альфа- и бета-ритма. В итоге интегративная деятельность мозга пожилых с высокой продуктивностью чтения отличается способностью оптимально «включать» в обработку информации уже «готовые» синхронизированные контрлатеральные нейронные сети при переходе к когнитивной деятельности. Мозг исследуемых с низкой продуктивностью чтения характеризовался включением в синхронизированные нейронные комплексы ограниченного количества областей как в состоянии спокойного бодрствования, так и при чтении. Высокий уровень межполушарного взаимодействия может свидетельствовать о функционировании компенсаторного механизма, обеспечивающего интегративную деятельность коры головного мозга при выполнении когнитивных задач на поздних этапах онтогенеза.

В статье представлены результаты исследований амплитудно-частотных характеристик электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у 42 школьников 13-14 лет (21 мальчика и 21 девочки) в периоды нарастающей, максимальной, убывающей и минимальной длительности светового дня. Биоэлектрическую активность головного мозга регистрировали в 16 стандартных отведениях с помощью компьютерного многофункционального комплекса «Нейрон-Спектр-4/ВПМ». В статье представлена динамика основных ритмов ЭЭГ, установлена их взаимосвязь с периодами естественной освещенности. Выявлено преобладание спектральных характеристик в весенний и осенний периоды. Данная динамика характерна для всех частотных диапазонов, но в большей степени выражена в тета-диапазоне в весенний и осенний периоды и в бета1-диапазоне в весенний период. Установлено повышение максимальной амплитуды и полной мощности колебаний тетадиапазона в лобных (p ≤ 0,004), центральных (p ≤ 0,004) и височных (p ≤ 0,008) областях преимущественно левого полушария как в период увеличения, так и в период уменьшения продолжительности светового дня. Усиление спектральных характеристик высокочастотных колебаний бета1 диапазона отмечено в височных (р ≤ 0,005), а также в лобных (р ≤ 0,005), центральных (р ≤ 0,005) и теменных (р ≤ 0,002) областях головного мозга в период увеличения продолжительности светового дня. Отмечено, что адаптивные перестройки биоэлектрической активности головного мозга происходят в переходные фотопериоды года, т. е. в периоды нарастания и убывания продолжительности светового дня. Выявлено, что в зимний и летний периоды происходит снижение спектральных параметров в тета- и бета1-диапазонах у детей среднего школьного возраста, что характеризуется стабилизацией эмоционального состояния и улучшением когнитивной деятельности. Данные сезоны определены как наиболее благоприятные для функционирования головного мозга.

В статье представлены результаты исследования функционального состояния головного мозга у 97 женщин пожилого возраста с различным уровнем когнитивных функций. Показана важность определения мозговых изменений в процессе изучения системных возрастных перестроек психической деятельности при старении, а также актуальность оценки рисков возникновения когнитивных нарушений в пожилом возрасте. Для оценки состояния когнитивной сферы использовалась Монреальская шкала оценки когнитивных функций, с помощью которой участники исследования были поделены на две группы: с нормальным уровнем сохранности когнитивных функций и с уровнем ниже нормы. Также были оценены биоэлектрическая активность головного мозга и энергетический обмен в лобных отделах головного мозга. В результате исследования были выявлены общая тенденция к снижению когнитивных функций в пожилом возрасте, а также снижение показателей по большинству из когнитивных тестов у женщин исследуемой группы. Тенденция ослабления носит полиморфный характер и затрагивает процессы памяти, мыслительные операции, внимание, речь. Особенности, выявленные посредством электроэнцефалографического исследования, указывают на возможную дисфункцию корковых структур и изменения в стволовых и диэнцефальных структурах головного мозга при снижении когнитивных функций, а оценка распределения уровня постоянного потенциала позволяет предположить нарушение стабильного функционирования лобных отделов мозга. Анализ полученных результатов позволяет говорить о том, что снижение когнитивных функций в пожилом возрасте находит свое отражение в распределении уровня постоянного потенциала и характеристиках биоэлектрической активности головного мозга.

В настоящее время Арктика – объект геостратегических интересов многих стран мира. Уникальные природные богатства, географическое расположение Арктической зоны Российской Федерации играют ключевую роль в национальной экономике и обеспечении обороноспособности страны, что требует наличия здесь сил и средств вооруженных формирований. Целью исследования стало выявление особенностей функциональных резервов кардиореспираторной системы у военнослужащих, дислоцированных в Арктике, в периоды полярной ночи и полярного дня. В самой северной точке территории РФ (о. Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа, 20°04′ с. ш., 47°05′ в. д.) в ноябре-декабре (полярная ночь) и в июле-августе (полярный день) обследованы одни и те же 20 военнослужащих в возрасте 28,9±5,02 лет. У обследуемых проводились спирометрия, термометрия, функциональные пробы с задержкой дыхания, вычислялись некоторые расчетные показатели. Статистический анализ осуществлялся с помощью программы SPSS 13.0. Установлено, что в период полярной ночи резервы кардиореспираторной системы снижаются. Так, результаты пробы Генча оценивались неудовлетворительно и были статистически значимо ниже по сравнению с полученными в период полярного дня (р = 0,004). Анализ индекса Богомазова показал удовлетворительное состояние резервных возможностей кардиореспираторной системы в период полярной ночи лишь у 30 % (95 % ДИ: 9,9–50,1) военнослужащих, их пограничное состояние – у 65 % (95 % ДИ: 44,1–85,9) и неудовлетворительное – у 5 % (95 % ДИ: 4,5–14,5). В период полярного дня резервы кардиореспираторной системы военнослужащих характеризовались как удовлетворительные у 45 % (95 % ДИ: 23,1–66,8), находились в пограничном состоянии у 45 % (95 % ДИ: 23,1–66,8) и в неудовлетворительном – у 10 % (95 % ДИ: 3,1–23,1). При оценке коэффициента Хильдебранта установлено напряжение компенсаторно-приспособительных реакций кардиореспираторной системы. Показатели аксиллярной и сублингвальной температуры у военнослужащих в период полярной ночи были значимо выше по сравнению с показателями в период полярного дня (р = 0,01 и 0,03 соответственно).

Обзор посвящен роли протеинкиназы А (ПКА), протеинкиназы B (Akt), протеинкиназы С (ПКС) и сравнительно недавно открытой протеинкиназы D (ПКD) в регуляции активности кардиомиоцитов и других клеток организма, в т. ч. осуществляемой катехоламинами при активации альфа 1-, бета 1- и бета 2- адренорецепторов (АР). В частности, приводятся данные литературы о том, что активность протеинкиназы А (ПКА) кардиомиоцитов возрастает при взаимодействии катехоламинов с бета 1-АР и бета 2-АР (при Gs-сигнализации). Это повышает проницаемость Са-каналов L-типа, усиливает работу Са-насосов саркоплазматического ретикулюма и плазматической мембраны, а также повышает активность протеинкиназы D(ПКD) и протеинкиназы B (Akt). Проникая в ядро, протеинкиназа А (ПКА) регулирует транскрипцию генов, в т. ч. генов нейротрофина, мозгового нейротрофического фактора, тирозингидроксилазы, транскрипционного фактора c-fos. Протеинкиназа В (Akt) в кардиомиоцитах и других клетках играет важную роль в таких процессах, как транспорт и метаболизм глюкозы, пролиферация, миграция клеток, апоптоз, транскрипция, гипертрофия миокарда, развитие мозга. Активность протеинкиназы С (ПКС) в кардиомиоцитах возрастает при активации альфа 1-АР. Она повышает проницаемость Са-каналов L-типа и TRPC-каналов для ионов Са, регулирует транскрипцию генов, клеточный цикл и рост клеток, а также активирует протеинкиназу D (ПКD). В последние годы установлено, что ПКD активируется при взаимодействии катехоламинов с альфа 1-АР. Эта киназа участвует в регуляции сократимости миокарда, в т. ч. за счет воздействия на активность тропонина I и миозин-связывающего белка С (cMyBP-C), о чем более детально говорится в части 2 обзора. Кроме того, протеинкиназа D (ПКD) регулирует транскрипцию генов за счет фосфорилирования гистондезацетилазы 5, или HDAC5, а тем самым регулирует гипертрофию миокарда и его ремоделирование. Она также активирует транскрипционный фактор NF-kB, благодаря чему блокирует апоптоз. Показана причастность ПКD к развитию сердечной недостаточности.

В статье определены показатели белкового обмена биогенных аминов, катехоламинов, инсулина и кортизола у взрослого населения приполярного региона (ПР) Архангельской области и южного региона Кавказа (ЮРК) Республики Южная Осетия в возрасте 20-65 лет. У жителей ЮРК выявлено значимое снижение в крови содержания креатинина, мочевины и мочевой кислоты на фоне активации симпатоадреналовой системы и инсулярного аппарата поджелудочной железы, а у жителей ПР значимое повышение метаболитов белкового обмена сочеталось с активацией коры надпочечников и снижением уровня инсулина в крови. В обоих регионах частоты встречаемости превышающих физиологическую норму концентраций адреналина выше, чем у норадреналина, и составили 55 %, 64 % для адреналина, 5 и 6 % для норадреналина в ПР и ЮРК соответственно. Корреляционным и регрессионным анализами подтверждена зависимость уровня общего белка в крови у лиц ПР от содержания катехоламинов (адреналин, норадреналин), биогенных аминов (серотонин, гистамин) и концентрации его метаболитов от гистамина и адреналина, а у лиц ЮРК - уровня общего белка и мочевины от содержания серотонина, но опосредовано через мочевую кислоту. При этом в ПР наибольший вклад в изменение белкового обмена вносили норадреналин, гистамин и кортизол, как в отдельности, так и в сочетании с факторами «пол», «возраст» и в наименьшей степени с фактором «индекс массы тела» (65-92 %), а в ЮРК - инсулин, биогенные амины и катехоламины, как в отдельности, так и в сочетании с факторами «индекс массы тела», «возраст» и в наименьшей степени фактором «пол» (73-99 %). Результаты настоящего исследования могут быть использованы для повышения эффективности выявления метаболического синдрома на ранних стадиях и с учетом региональных особенностей.

В данной части обзора рассматривается роль протеинкиназы D (ПКD) и протеинкиназы А (ПКА) в регуляции сократимости миокарда за счет фосфорилирования сердечного тропонина I (сTnI) и миозин-связывающего белка С (cMyBP-C). В частности, сообщается, что протеинкиназа D (ПКD), активность которой возрастает при взаимодействии катехоламинов с альфа1-адренорецепторами (АР), фосфорилирует тропонин I. Это снижает способность тропонина I изменять свою конформацию под влиянием тропонина С и тем самым уменьшает сократимость кардиомиоцитов, хотя скорость их расслабления возрастает. Протеинкиназа А, которая активируется при взаимодействии катехоламинов с бета 1- и бета 2-АР (при Gs-сигналинге),противодействует снижению сократимости миокарда под влиянием ПКD. Сердечный миозин-связывающий белок С (сМуВР-С), как известно, локализуется в области перекрытия толстых и тонких нитей, т. е. в С-зоне А-диска. Его фосфорилирование, т. е. активация, происходит с участием ПКА (по серину 273, 282 и 302), что наблюдается при взаимодействии катехоламинов с бета 1- и бета 2-АР, а также при участии ПКD (по серину 302), что наблюдается при взаимодействии катехоламинов с альфа 1-АР. По одним данным, активированный сМуВР-С повышает скорость сокращения и расслабления и увеличивает сократимость, а по другим данным, он уменьшает сократимость миокарда, но ускоряет процесс расслабления. Противоречие объясняется тем, что эффект cMyBP-C зависит от изоформ миозина (альфа, или V1; бета, или V3), распределение которых в сердце определяется регионом, слоем миокарда и видовой принадлежностью. Показано, что при мутациях гена cMyBP-C или ПКD возникает гипертрофическая кардиомиопатия, являющаяся одной из причин внезапной смерти среди молодых спортсменов. Обзор указывает на актуальность дальнейшей разработки вопросов о роли протеинкиназ А, В, С и D, тропонина, миозина и cMyBP-C в деятельности сердца человека и животных.

Цель работы заключалась в характеристике вариабельности ритма сердца (ВРС) на основе нелинейных параметров кардиоинтервалограммы (КИГ) у молодых женщин (n = 13) в течение 4 фаз менструального цикла (МЦ, ранняя и поздняя фолликулиновая, овуляторная, лютеиновая) в весенний и осенний сезоны года. Рассчитано 10 нелинейных параметров КИГ (разные виды энтропии, корреляционная размерность фазового пространства, рекуррентность и детерминизм, параметры флуктуации после удаления трендов, график Пуанкаре) при помощи программы Kubios HRV 2.2. Нами обнаружено уменьшение корреляционной размерности (CD) КИГ во время фазы овуляции до 2,2 по сравнению с другими фазами МЦ (~3,p < 0,05), а также весной (до 2,7) по сравнению с осенью (~3, p < 0,05). Наименьшие значения CD принимала при сочетании весеннего сезона и фазы овуляции (до 1,7), тогда как осенью во время фазы овуляции размерность ритма сердца не изменялась. Также весной в фазу овуляции увеличивалась рекуррентность и уменьшалась энтропия КИГ. Наибольшие значения CD наблюдались осенью в раннюю фолликулиновую фазу МЦ (> 3,5). Таким образом, весной в фазу овуляции ритм сердца становится более регулярным и предсказуемым. Это свидетельствует об «упрощении» генератора ритма сердечных сокращений в виде редукции количества независимых осцилляторов - сенсорных входов, регулирующих работу сердца, с 3 до 2 входов на фоне уменьшения вклада парасимпатической нервной системы в регуляцию работы сердца и, соответственно, увеличения вклада симпатической нервной системы.

В литературе отсутствуют данные о зависимости влияния высокого уровня техногенного загрязнения на организм человека от географической широты места проживания. Поэтому была поставлена цель изучить его влияние на функциональное состояние эритроцитов 14-летних девочек (n = 374) и мальчиков (n = 380), проживающих в г. Кирове и г. Яранске (средние широты) и в г. Ухте и пос. Седью (Европейский Север). Установлено, что эти территории не отличаются существенно между собой по социально-экономическим и демографическим показателям, но отличаются по климатогеографическим показателям (г. Киров и г. Яранск от г. Ухты и пос. Седью) и по уровню техногенного загрязнения. В частности, Яранск и Седью можно рассматривать как населенные пункты с низким уровнем техногенного загрязнения, а г. Киров и г. Ухта – с высоким. При этом концентрации формальдегида (в г. Кирове) и бенз(а)пирена (в г. Кирове и г. Ухте) превышали ПДК. Установлено, что у подростков пос. Седью и г. Яранска не отличаются концентрации гемоглобина, содержание гемоглобина в эритроците и СОЭ, но отличается количество эритроцитов (у мальчиков в пос. Седью ниже, чем в г. Яранске). Следовательно, проживание на Европейском Севере при низком уровне техногенного загрязнения существенно не влияет на состояние эритроцитов. Высокий уровень техногенного загрязнения в средних широтах (г. Киров в сравнении с г. Яранском) снижает у подростков СОЭ и повышает количество эритроцитов и концентрацию гемоглобина, не влияя на содержание гемоглобина в одном эритроците, а на Европейском Севере (г. Ухта в сравнении с пос. Седью) не влияет на СОЭ, но повышает количество эритроцитов (мальчики), концентрацию гемоглобина и содержание гемоглобина в одном эритроците (девочки). Таким образом, высокий уровень техногенного загрязнения можно расценивать как фактор, вызывающий гипоксию, адаптация к которому у подростков зависит от географической широты проживания и пола.

Нормально развивающаяся беременность сопровождается рядом важнейших биохимических, нейроэндокринных и морфологических изменений в организме женщины, которые создают условия для функционирования системы «мать - плацента - плод».В настоящее время установлено, что важную роль в поддержании физиологии фетоплацентарной системы играет система гемостаза. По мере прогрессирования физиологически протекающей беременности происходит изменение активности и уровня факторов свертывания крови. Активность факторов изменяется неодинаково, но результатом данных изменений является нарастание коагуляционного потенциала крови. Так, уровень фибриногена увеличивается начиная с третьего месяца беременности и достигает максимума во время родов. Фибриноген является основным субстратом свертывания крови, необходимым для обеспечения адекватного гемостаза после отделения плаценты. В то же время активность фактора XIII снижается на 40-50 % к концу третьего триместра. Оба этих фактора играют важную роль в процессах имплантации и плацентации. Снижение или повышение уровня фибриногена и фактора XIII по сравнению с нормой может привести к фетоплацентарной недостаточности, гипоксии плода, задержке его роста и развития или внутриутробной гибели. В свою очередь и сама плацента является регулятором гемостаза матери: в ней происходит образование как прокоагулянтных, так и антикоагулянтных факторов. В послеродовом периоде постепенно происходит нормализация концентраций и активности факторов свертывания крови. Изменения, происходящие в системе гемостаза беременной, являются физиологической адаптацией организма, связанной с появлением маточно-плацентарного круга кровообращения. Знание адаптивных изменений системы гемостаза при физиологическом течении беременности позволяет проводить более точную диагностику нарушений свертывания крови в акушерстве.

В работе представлены результаты исследования реактивности параметров вариабельности ритма сердца (ВСР) в ответ на когнитивную нагрузку в виде решения математических примеров в уме и в восстановительном периоде у детей 8-10 лет, имеющих различные варианты соматической конституции. Методом кластерного анализа установлены типы реакции вегетативного гомеостаза на когнитивную нагрузку. Направление вегетативных сдвигов во время нагрузки связано с фоновым уровнем активности вегетативных звеньев регуляции, т. е. с исходным тонусом. Наиболее типичный вариант реагирования на когнитивную задачу характеризуется снижением общей мощности спектра за счет уменьшения высокочастотного компонента и усиления симпатической активности, сопровождается ростом централизации в управлении сердечным ритмом. Данный вариант встречается у 19,4 % всех обследованных нами детей. Выявлено, что реактивность параметров кардиоритма в процессе когнитивной деятельности связана с функциональными характеристиками (исходный вегетативный тонус и функциональное состояние). Установлено, что у детей со значительно сниженным и удовлетворительным функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы высокую долю выборки составляют наименее оптимальные варианты реакции вегетативного гомеостаза на когнитивную нагрузку. Оптимальные варианты чаще встречались в группах детей с высоким и средним функциональным состоянием. Оптимальную реакцию на когнитивную нагрузку демонстрируют дети мышечного соматотипа. Высокая доля энергодефицитных вариантов реакции на когнитивную нагрузку отмечается у детей-астеников. Наименьшее воздействие данного вида нагрузки установлено для детей дигестивного соматотипа, однако при низких фоновых значениях параметров ВСР у 66,6 % выборки восстановительный период становится более затяжным.

В обзоре обобщены результаты экспериментальных и натурных исследований процессов физиологический терморегуляции при холодовых воздействиях на организм. Приведены данные о структуре периферического сосудистого ответа на холод, центральные и местные механизмы вазомоторных реакций. Описаны механизмы возникновения холодовой вазодилатации, ее физиологическое значение и адаптивные изменения. Рассматриваются вопросы об изменении чувствительности периферических холодовых рецепторов при адаптации к холоду. Повышение чувствительности периферических терморецепторов рассматривается как компенсаторно-адаптационный механизм, направленный на повышение точности управления систем регуляции и оптимизацию процессов терморегуляции на холоде. Понижение чувствительности к холоду является предпосылкой к развитию патологии. Предполагается, что недостаточность ресурса теплообразования при действии холода на организм компенсируется сократительным термогенезом в виде терморегуляторного тонуса и холодовой дрожи. Температурный порог возникновения холодовой дрожи определяется фенотипическими особенностями и адаптацией к холоду. Имеющиеся в литературе сведения указывают на возможное повышение теплопродукции и гипертермии при произвольной мышечной деятельности у человека после кратковременных мышечных тренировок на холоде. Показано, что реакции системной гемодинамики ослабевают при повторяющихся холодовых экспозициях, а в условиях развивающейся гипотермии организма происходит стойкое уменьшение производительности сердца и увеличение периферической вазоконстрикции. При адаптации к холоду изменения паттерна дыхательного акта направлены на уменьшение теплопотерь, связанных с согреванием вдыхаемого воздуха. Обсуждаются принципы регуляция теплового баланса организма, а также феноменологические понятия - «ощущение» температуры и оценка температурного «комфорта» или «дискомфорта».

В монографии изложены новые фундаментальные представления о роли моноаминергических механизмов в проявлении компенсаторно-восстановительных изменений в ЦНС после судорог разного генеза. Дан анализ этих процессов в зависимости от индивидуально-типологических особенностей организма, его устойчивости к гипоксии, особенностей адаптации к ней и деадаптации. На основании результатов собственных исследований, а также опубликованных данных, вскрыты основные закономерности внутриклеточных процессов, возникающих в разных системах нейронглия в постсудорожный период. Показана возможность пролонгирования антисудорожного эффекта адаптации к гипоксии с помощью модуляции активности моноаминергических систем. Изучена эффективность применения антисудорожных препаратов, по-разному модулирующих активность моноаминергических систем.

В книге рассмотрены современные сведения о строении и функциях сенсорных систем человека, психофизические основы сенсорного анализа, методология органолептического анализа, основы подготовки испытателей и организации их работы. Кратко приведены основные приемы оценки органолептических показателей пищевых продуктов и обработки полученных результатов.

В учебном пособии изложены сведения о физиологических и психологических законах зрительного восприятия, определяющих эффективность воздействия компьютерных и графических визуализаций. В этой связи приводятся некоторые художественные технические приемы построения изображений, создающих иллюзию объемности.

Учебное пособие направлено на совершенствование преподавания дисциплин анатомии и физиологии человека в высших учебных заведениях и содержит анатомические особенности скелетной ткани, мышц и их вспомогательных аппаратов. Рассмотрены вопросы развития и адаптации мышц под влиянием физической нагрузки, а также их эволюция в процессе антропогенеза. Представлен материал по физиологическим механизмам сокращения мышц и их энергообеспечения. Учебный материал частной миологии изложен в виде функциональных таблиц с иллюстрациями работы конкретных мышц.

Возрастные закономерности развития сократительных и, особенно, релаксационных функций нервно-мышечной системы остались малоизученными. В исследовании приняли участие мальчики в возрасте от 6 до 16 лет (занимающиеся и не занимающиеся спортом).

В учебном пособии рассматриваются различные стороны физического состояния детей и подростков. Анализируются его основные формообразующие факторы и возможности оптимального развития в различные возрастные периоды. Двигательная деятельность прослеживается в онтогенезе как основной системообразующий фактор физического состояния. Теоретические и практические выводы основаны на анализе отечественной и зарубежной литературы, а также некоторых исследованиях автора.

Программа рассчитана на людей, чья профессия связана с постоянной работой голосом. Автор постарался в доступной форме объяснить строение голосового аппарата и как пользоваться им для сохранения своего здоровья. Используя специальные приемы, Вы сможете управлять силой звука без вреда для голосовых связок, что поможет длительное время сохранять высокую работоспособность.

В монографии приведены данные о роли, месте и значении питания в подготовке высококвалифицированных дзюдоистов. Рассмотрены вопросы утомления, течения восстановительных процессов после выполнения тренировочных нагрузок различной направленности. Дана характеристика средств питания для восстановления после нагрузок аэробной и анаэробной направленности, в условиях горной тренировки, перелетах к месту соревнования и при ограничении веса спортсменов. Представлена информация о характеристиках и практических рекомендациях по применению общедоступных фармакологических средств (не запрещенных), направленных на улучшение функционального состояния и повышение спортивной работоспособности.

Настоящие рекомендации раскрывают понятия «функциональное состояние» и «физическая работоспособность», дают методическую основу их определения с учетом специализации пловцов и специфики выступления на спринтерских и стайерских дистанциях в различные периоды учебно-тренировочного процесса. Рекомендации разработаны главным врачом Центра спортивной медицины «Бароком», доктором медицинских наук А. Н. Поликарпочкиным; заведующим кафедрой физиологии Национального государственного университета физической культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта, доктором медицинских наук И. В. Левшиным; профессором кафедры физиологии Национального государственного университета физической культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта Ю. А. Поварещенковой; врачом-неврологом медицинского центра «Здоровые дети» Н. В. Поликарпочкиной.

Текст лекций содержит сведения о строении, функциях и методах исследования сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Издание представляет собой руководство по проведению экспериментальных исследований физиологии сенсорных систем и высшей нервной деятельности, поведения и личностных свойств человека.

Практикум представляет собой руководство для проведения экспериментальных исследований по физиологии и содержит задания для самостоятельного выполнения. В описании заданий содержатся необходимые сведения для их выполнения. По наиболее сложным разделам представлена теоретическая информация.

В учебном пособии изложены краткие анатомо-физиологические сведения о системе мочевыделения, освещены вопросы этиологии, патогенеза, клинического течения ряда заболеваний органов мочевой системы, возможных осложнений и мер профилактики, а также основные методы инструментальной и лабораторной клинической диагностики. В пособии рассматриваются патологические изменения почек и мочевыводящих путей при нерациональных тренировочных нагрузках у спортсменов. Информационный курс включает в себя также иллюстративный материал микроскопии мочевых осадков и их описания при наиболее распространенных заболеваниях мочевыделительной системы: показан полиморфизм эпителиальных клеток, представлены лейкоциты, эритроциты, различные виды цилиндров, часто и редко встречающиеся соли, бактерии.

В монографии рассматриваются избранные вопросы экологической морфологии и физиологии нейроэндокринных центров и периферических эндокринных желез у жителей Архангельской области и Республики Коми с учетом северного стажа. Исследованы физиологические особенности органов адаптивного, энергетического и репродуктивного гомеостатических комплексов у мужчин и женщин зрелого возраста. Проведены патоморфологические и морфометрические исследования эндокринных желез, изучено содержание биоэлементов в образцах волос. Обоснованы тенденции компенсаторно-приспособительных изменений эндокринной системы вследствие длительного воздействия факторов внешней среды региона высокого риска экопатологии человека.

Рассмотрены современные данные о роли метаболических и перекисных процессов в патогенезе сахарного диабета I типа. Представлены результаты исследований метаболического статуса лимфоцитов, состояния перекисных процессов и активности антиоксидантной системы в клетках и плазме крови у детей и подростков в зависимости от продолжительности, стадии компенсации заболевания и развития осложнений.

Практикум содержит лабораторные работы по изучению основ физиологии человека и животных. Предназначен для студентов, обучающихся по направлению 022000.62 Экология и природопользование (дисциплина «Основы физиологии человека и животных», цикл Б2), очной формы обучения.

Методические указания содержат рекомендации для студентов, самостоятельно изучающих основные теоретические вопросы курса «Физиология человека и животных», а также методики лабораторных и практических работ, предусмотренные рабочей учебной программой дисциплины.

В учебном пособии в простой и доступной форме изложены современные представления о структуре и механизмах функционирования основных систем организма человека. Рекомендовано для применения в учебном процессе студентами медицинских специальностей, а также других биологических направлений.

В представленном учебном пособии раскрывается сущность и происхождение биологических ритмов. Показаны классификация и особенности проявления их основных разновидностей. Значительная часть пособия посвящена влиянию биоритмов различного генеза на эффективность тренировочной и соревновательной деятельности. Рассматриваются пути повышения устойчивости организма спортсменов к отрицательным фазам проявления биоритмов и максимального использования положительных фаз, когда состояние организма и его отдельных функций находится на максимуме своих возможностей. Учебное пособие адресовано учащимся и студентам различных физкультурных образовательных учреждений (педколледжей, училищ олимпийского резерва, институтов физической культуры и спорта), а также преподавателям и тренерам, аспирантам и соискателям.

Монография посвящена психофизиологическим и нейробиологическим особенностям становления и функционирования системы зрительного восприятия у детей 6-8 лет. Представлены анализ возрастных особенностей реализации зрительного восприятия, факторов, определяющих темп формирования данной когнитивной функции; результаты электроэнцефалографических исследований, где выявлены особенности системной организации головного мозга детей в состоянии покоя и при выполнении зрительных нагрузок. Обосновывается один из подходов интегративного изучения психофизиологического развития ребенка.

В монографии представлены результаты исследований экологически обусловленных изменений в репродуктивной системе женщин, а также структурах последа у женщин высоких широт и приарктических районов Архангельской области. Изучена структура факторов риска развития адаптационных и патологических изменений в организме беременных женщин. Проведено комплексное клинико-морфологическое изучение провизорных органов, антропометрия и органометрия у новорожденных детей и перинатально погибших плодов региона наблюдения.

Рассмотрены вопросы, связанные с физиологией пищеварения, состава пищевых продуктов, влияние рациона питание на здоровье человека. Рассмотрены основные аспекты рационального питания современного человека. Приведены вопросы для самоконтроля.

Курс учебной дисциплины «Биомеханика», федеральный компонент учебной программы физкультурных вузов, рассчитан на 100 часов (из них 50 на самостоятельную работу студентов). Небольшой объем в часах при явно недостаточном знании студентами механики заставляет ограничивать курс элементарными основами спортивной биомеханики (название дисциплины «Спортивная биомеханика» представляется более правильным, так как по своему содержанию и подходам она резко отличается от других направлений биомеханики). Вместе с тем, поскольку биомеханика «в чистом виде» не может обеспечить эффективный анализ не просто спортивной двигательной активности, а ее анализ с позиций спортивной деятельности, т.е. не просто самих по себе двигательных действий без учета решаемых задач, а именно с позиций решения этих задач, в книгу включены элементы кинезиологических положений и подходов.

В монографии процессы формирования интеллекта и становления когнитивных функций рассматриваются сквозь призму совершенствования информационного взаимодействия организма со средой в ходе фило- и онтогенеза; изложены взгляды и концепции отечественных и зарубежных ученых, разрабатывавших положения о природе интеллекта, путях его онтогенетического развития и формировании когнитивных стилей, лежащих в основе индивидуального своеобразия мыслительной деятельности, которые дополнены результатами исследований авторского коллектива.

В монографии представлены результаты многолетних исследований по изучению адаптации сердечно-сосудистой, дыхательной систем и внутренней среды организма к тренировочным нагрузкам различного объёма и мощности у юных легкоатлетов. Экспериментально проверены и предложены физиологические критерии повышения функциональных возможностей ведущих систем организма у юных легкоатлетов на протяжении многолетних тренировочных циклов, что позволяет сделать вывод о целесообразности повышения объёмов тренировочных нагрузок в системе подготовки юных легкоатлетов.

Составитель пособия акцентирует внимание на причинах и механизмах утомления, его диагностике, мерах борьбы с ним. В пособии рассматриваются вопросы питания, фармакологии, массажа, спортивного тейпа, физио- и гидротерапии и других средств реабилитации, комплексное применение которых является залогом эффективности тренировочного процесса.