М-б науки4 13 · 1 Главный редактор Е.В. Кудряшова...

$: М-б науки4 13 · 1 Главный редактор Е.В. Кудряшова Редакционный совет: < I ;ZaZjdbgZ hl\ k_dj_lZjv @ ;bg^_j NjZgpby D = ;h]hebpug$
1

Главный редактор Е.В. Кудряшова

Редакционный совет:В.П. Базаркина (отв. секретарь), Ж. Биндер (Франция), К.Г. Боголицын (зам. гл. редактора), В.А. Болотов, П.В. Боярский, Л. Брайэм (США), И. Брок (Норвегия), В.И. Голдин (зам. гл. редактора), А.В. Головнёв, А.В. Грибанов (зам. гл. редактора), Д.С. Дюррант (Канада), И.И. Иванкин, А.Л. Кудрин, О.Л. Кузнецов, Н.П. Лавёров, Л. Лаюнен (Финляндия), В.И. Павленко, В.А. Садовничий, С.И. Сороко, И.Е. Фролов, О.А. Шпигун, Х.–Д. Энгельманн (Германия)

СЕВЕРНОГО (АРКТИЧЕСКОГО)ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Научный журналИздается с 2013 года

СОДЕРЖАНИЕ

СЕРИЯ“Медико-биологические науки”

Редакционная коллегия:Ю.В. Архипенко, М.В. Балыкин, М.М. Безруких, Е.Р. Бойко, М.И. Бочаров, Т.В. Волокитина, А.М. Гржибовский (Норвегия), А.В. Грибанов (зам. гл. редактора), А.Б. Гудков, Ю.С. Джос (отв. редактор), Л.К. Добродеева, Т. Икяхеймо (Финляндия), Л.И. Иржак, Н.С. Ишеков, К. Йонг (Канада), В.И. Корчин, Л.В. Морозова, С.В. Нотова, Л.В. Поскотинова, Л.В. Соколова, В.И. Торшин, М.М. Филиппов, В.И. Хаснулин, В.И. Циркин, В.П. Чащин, В.Г. Чернозёмов, Л.С. Чутко, С.Н. Шилов, Ф.А. Щербина, Л.С. Щёголева

Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77–52521

выдано 21 января 2013 года Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)

Подписной индекс журнала – 8279738565

№ 4 / 2013

Выходит 4 раза в год

Учредитель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова”

Верещагина Е.В., Типисова Е.В. Компенсаторные реак-ции эндокринной системы в ответ на нагрузку синакте-ном...................................................................................................

Горенко И.Н., Типисова Е.В. Сравнительная характери-стика состояния системы «гипофиз–гонады» и уровня до-фамина у мужчин различных территорий Европейского Севера..............................................................................................

Грибанов А.В., Шерстенникова А.К. Физиологические механизмы регуляции постурального баланса человека (обзор)...............................................................................................

Долгих О.В., Агафонов Ю.В., Зашихин А.Л. Структурные преобразования миометрия крыс в различные физиологиче-ские периоды...................................................................................

Иржак Л.И. Насыщенность кислородом венозной крови че-ловека при старении.......................................................................

Макарова М.В., Юницына А.В. Тепловизионное иссле-дование молочных желез в оценке объемных образова-ний...................................................................................................

Рысина Н.Н., Джос Ю.С., Емельянова Т.В., Суранова И.В. Особенности интеллекта у детей-северян 8–11 лет с трудно-стями обучения..............................................................................

Стряпко Н.В., Сазонтова Т.Г., Костин А.И., Вдовина И.Б., Архипенко Ю.В. Сравнение эффекта адаптации к гипоксии и гипероксии при действии токсикантов в малых дозах..............

Суханов С.Г. Влияние факторов Крайнего Севера на женскую репродуктивную систему...............................................................

5

12

20

30

38

44

51

61

70

2

РедакторЕ.В. Угрюмова

ПереводчикС.В. Бирюкова

ДокументоведВ.В. Васильцова

ВерсткаО.В. Деревцова

Адрес редакции:163002, г. Архангельск, просп. Ломоносова, 6

Тел.: +7(8182) 68-38-70; 64-22-48E-mail: [email protected]

E-mail: [email protected]

© САФУ имени М.В. Ломоносова, 2013

Подписано в печать 20.11.2013. Бумага писчая. Формат 84×108 1/16. Усл. печ. л. 10,29. Уч.-изд. л. 7,61.

Тираж 1000 экз. Заказ № 2034.Издательский дом САФУ

163060, Архангельск, ул. Урицкого, 56

СОДЕРЖАНИЕ

Журнал включен Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ в Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук

Циркин В.И., Коротаева Ю.В. Влияние сыворотки крови бе-ременных женщин на адренореактивность миокарда правого желудочка сердца крысы, сниженную бета-адреноблокато- рами..................................................................................................

Щёголева Л.С., Филиппова О.Е., Сергеева Т.Б., Шашко-ва Е.Ю., Некрасова М.В. Физиологическая роль клеточно-опосредованной цитотоксичности в реакциях иммунитета у лиц в экстремальных климатоэкологических условиях...........

научная жизньДепутат И.С. II Российский симпозиум с международным участием «Световой режим, старение и рак»..............................Указатель статей, опубликованных в журнале в 2013 году.........

77

89

96

98

3

Founder: Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "Northern (Arctic) Federal University

named after M.V. Lomonosov"Scientific journal

Published since 2013

OF NOrtherN (Arctic) FederAl UNiverSity

Registration certificate ПИ № ФС77–52521 issued on November 21, 2013 by the Federal

Service for Supervision in the Sphere of Communications, Information Technology and

Mass Communications (Roskomnadzor)

Subscriptional index of the journal – 8279738565

SerieS “Medical and Biological Sciences”

№ 4 / 2013

cONteNtS

Editor in Chief Е.v. Kudryashova

Editorial Board:V.P. Bazarkina (Executive Secretary), G. Binder (France), K.G. Bogolitsyn (Deputy Editor in Chief), V.A. Bolotov, P.V. Boyarsky,L. Brigham (USA), I. Broch (Norway), V.I. Goldin (Deputy Editor in Chief), А.V. Golovnev, A.V. Gribanov (Deputy Editor in Chief), J.S. Durrant (Canada),I.I. Ivankin, A.L. Kudrin, O.L. Kuznetsov, N.P. Laverov, L. Lajunen (Finland),V.I. Pavlenko, V.A. Sadovnichy, S.I. Soroko, I.E. Frolov, O.A. Shpigun, H.–D. Engelmann (Germany)

Editorial Panel:Yu.V. Arkhipenko, M.V. Balykin,M.M. Bezrukikh, Е.R. Boiko, M.I. Bocharov, T.V. Volokitina, A.M. Grzhibovsky (Norway),A.V. Gribanov (Deputy Editor in Chief), A.B. Gudkov, Yu.S. Dzhos (Managing Editor),L.K. Dobrodeeva, T. Ikäheimo (Finland), L.I. Irzhak, N.S. Ishekov, K. Yong (Canada), V.I. Korchin, L.V. Morozova, S.V. Notova, L.V. Poskotinova, L.V. Sokolova, V.I. Torshin, M.M. Filippov, V.I. Khasnulin, V.I. Tsirkin, V.P. Chashchin, V.G. Chernozemov, L.S. Chutko, S.N. Shilov, F.A. Shcherbina, L.S. Shchegoleva

Issued 4 times a year

Vereshchagina E.V., Tipisova Е.V. Compensatory Reactions of the Endocrine System in Response to the Test with Synacthen Depot.................................................................................................

Gorenko I.N., Tipisova Е.V. Comparative Analysis of the State of the Pituitary-Gonadal Axis and Dopamine Levels in Men from Subpolar and Polar Areas of the European North.............................

Gribanov А.V., Sherstennikova A.K. Physiological Mechanisms of Human Postural Balance Regulation (Review)............................

Dolgikh О.V., Agafonov Yu.V., Zashikhin А.L. Structural Trans-formation of Rat Myometrium in Various Physiological Periods....

Irzhak L.I. Oxygen Saturation of Human Venous Blood During Ageing...............................................................................................

Makarova М.V., Yunitsyna А.V. Thermal Imaging of Breast for Tumour Evaluation............................................................................

Rysina N.N., Dzhos Yu.S., Emelyanova Т.V., Suranova I.V. Fea-tures of Intelligence in 8- to 11-Year-Old Children with Learning Difficulties Living in the North.........................................................

Stryapko N.V., Sazontova Т.G., Kostin А.I., Vdovina I.B., Arkhi-penko Yu.V. Comparison of Effects of Adaptation to Hypoxia or Hyperoxia Under Low Dose Intoxication...........................................

Sukhanov S.G. The Influence of Circumpolar Factors on the Fe-male Reproductive System...............................................................Tsirkin V.I., Korotaeva Yu.V. Еffеct of Pregnant women Blood Serum on Adrenoreactivity of Rat Right Ventricle Myocardium Reduced by Beta-Blockers................................................................

Shchegoleva L.S., Filippova О.Е., Sergeeva T.B., Shashkova Е.Yu., Nekrasova M.V. Physiological Role of Cell-Mediated Cyto-toxicity in Immune Responses of Northerners....................................

5

12

20

30

38

44

51

61

70

77

89

4

EditorE.V. Ugryumova

Translator S.V. Biryukova

Document Manager V.V. Vasiltsova

Make-up by O.V. Derevtsova

CONTENTS

Editorial office address:6 Prospekt Lomonosova, Arkhangelsk, 163002

Phone: +7 (8182) 68-38-70, 64-22-48E-mail: [email protected]

E-mail: [email protected]

Signed in print 20.11.2013.Writing paper. Format 84х108 1/16.

Conv. printer’s sh. 10.29. Acad. publ. sh. 7.61.

Circulation 1000 copies. Order № 2034.NArFU Publishing House

56 Uritskogo St., Arkhangelsk, 163060

© NArFU named after M.V. Lomonosov, 2013

The journal is included by the Higher Attestation Commission of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation in the list of Russian reviewed scientific journals, in which major scientific results of theses for academic degrees of doctor and candidate of science have to be published

ACADEMIC LIFEDeputat I.S. The 2nd Russian Symposium with International Participation “Light Conditions, Ageing and Cancer”........................Index of the Articles Published in the Journal in 2013.......................

9698

5

© Верещагина Е.В., Типисова Е.В., 2013

Верещагина Е.В., Типисова Е.В. Компенсаторные реакции эндокринной системы...

Повышенные уровни кортизола у жителей Европейского Севера непосредственно оказы-вают влияние на изменение функционирования других звеньев эндокринной системы [8, 9, 11–14]. В публикациях, посвященных изучению гормональных механизмов адаптации, рассма-триваются, как правило, изменения, происходя-щие не более чем в двух звеньях эндокринной системы [1, 8, 13, 14]. Понимание и раскрытие компенсаторных механизмов, происходящих в ответ на изменение одного параметра, невоз-можно без проведения экспериментальных на-грузочных тестов.

Материалы и методы. Для выявления ре-активности эндокринной системы у мужчин – жителей Европейского Севера использовался препарат «Синактен-депо» («Novartis», Швей-

УДК 612.4:615.357

КОМПЕНСАТОРНЫЕ РЕАКЦИИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ В ОТВЕТ НА НАГРУЗКУ СИНАКТЕНОМ

В ходе теста с «Синактен-депо» показано повышение уровней кортизола и снижение содержания ти-ротропина и лютропина в крови через 60 мин. Через 1 сут регистрировали понижение уровней корти-зола, тиротропина, трийодтиронина и тестостерона при повышении лютропина и фоллитропина. Через 4 сут содержание лютропина, фоллитропина и тестостерона соответствовало базальным уровням, а уровень трийодтиронина был ниже исходного. Содержание эстрадиола было повышенным во все периоды теста.

Ключевые слова: Север, «Синактен-депо», компенсаторные реакции, кортизол, система «гипофиз–гонады», система «гипофиз – щитовидная железа».

ВЕРЕЩАГИНА Евгения Викторовна, млад- ший научный сотрудник лаборатории эндокри- нологии имени профессора А.В. Ткачёва Институ- та физиологии природных адаптаций Уральско- го отделения РАН (г. Архангельск). Автор двух научных публикаций.

ТИПИСОВА Елена Васильевна, доктор био- логических наук, заведующая лабораторией эндо- кринологии имени профессора А.В. Ткачёва Инсти- тута физиологии природных адаптаций Ураль-ского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 123 научных публикаций, в т. ч. 6 монографий, двух учебных пособий

цария). Это синтетический аналог адренокор-тикотропного гормона (АКТГ) гипофиза в дозе 0,25 мг (в/м). Препарат, подобно АКТГ, стиму-лирует функцию коры надпочечников; замед-ленное высвобождение тетракозактида из «Си-нактен-депо» обеспечивает пролонгированное действие препарата.

В исследовании участвовал 31 мужчина в возрасте от 20 до 30 лет, родившийся и про-живающий на территории г. Архангельска. Исследование практически здоровых добро-вольцев на введение синактена осуществля-лось по схеме: базальная проба (контроль), 30 мин, 60 мин, 1 сут [4] и 4 сут. Время на-блюдения было продлено до 4 сут с целью вы- явления пролонгированного действия пре-парата.

6

Уровни гормонов в сыворотке крови опреде-ляли методом pадиоиммунометрического in vitro анализа на установке «Гамма-800, НАРКОТЕСТ (ГАММА НТ)». Содержание кортизола (F), ин-сулина (ИРИ), общего трийодтиронина (Т3), общего тироксина (Т4), тестостерона (Т), эстра-диола (Е2), прогестерона (∆4-р) определяли с использованием коммерческих наборов фирм «Белорис», «УП ХОП ИБОХ» (Беларусь); лю-тропина (ЛГ), фоллитропина (ФСГ); пролакти-на (ПРЛ) – «СIS» (Франция), «Immunotech» (Че-хия); тиреотропина (ТТГ) – «ByK – Mallincrodt» (ФРГ), «Immunotech» (Чехия).

Все полученные цифровые показатели обра-батывали статистически с помощью программ «Excel 7.0» и «Statistika». Достоверность раз-личий осуществлялась с помощью t-критерия Стьюдента для зависимых и независимых вы-борок. Для выявления межгормональных взаи-мосвязей использован метод корреляционного анализа по Пирсону.

Авторами статьи проводился набор лиц для обследования, выполнялись лабораторные исследования уровней гормонов в сыворотке крови, статистический анализ и интерпретация результатов исследования.

Результаты и обсуждение. Средние значе-ния уровней гормонов в сыворотке крови у ис-следованных мужчин при нагрузке с препаратом «Синактен-депо» (в/м, 0,25 мг) представлены в таблице. За общепринятую норму (ОПН) принимались нормативы, прилагаемые к тест-наборам для определения уровней гормонов.

У обследованных мужчин уровень F увели-чивался к 30 и 60 мин теста (р < 0,001), выходя за верхние границы среднеширотных норм; че-рез 1 и 4 дня теста наблюдались спады уров-ня гормона (р < 0,001). На 4-й день нагрузки обнаружилась тенденция более низкого уров-ня F относительно базальной пробы (р < 0,1). Достоверных отличий по уровню ∆4-р не на-блюдалось, хотя известно, что при введении аналога АКТГ синтез F в коре надпочечников начинается с выработки ∆4-р [6].

Средние уровни ИРИ в базальной пробе (5,54 мкЕд/мл) смещены к нижней границе

ОПН (3,0–25,0 мкЕд/мл). Выявлено, что уров-ни ИРИ при введении препарата выше, чем в базальной пробе (р < 0,1-0,01), кроме того пока-зана тенденция последовательного увеличения уровня ИРИ через 1 и 4 дня (р < 0,01) теста. Из-вестно, что введение аналога АКТГ стимулиру-ет в коре надпочечников синтез F [5], который приводит к повышению в крови уровня глюко-зы – основного стимулятора выброса ИРИ [6]. Таким образом, наблюдаемое у мужчин повы-шенное содержание уровня ИРИ на фоне вы-соких концентраций F (30 мин и 60 мин теста) соответствовало его характеру реагирования в ответ на стимуляцию глюкозой. Однако в на-шем исследовании данная реакция ИРИ сохра-нялась и при понижении уровня F в крови муж-чин вплоть до 4-го дня исследования.

Средний базальный уровень ЛГ (5,20 мЕд/л) был несколько смещен к верхней границе нор-мы (1,8–8,4 мЕд/л); сверхнормативные кон-центрации ЛГ или приближенные к верхней границе ОПН были зарегистрированы у 19 % исследованных мужчин. Концентрация ЛГ у мужчин уменьшалась через 60 мин теста (р < 0,1), увеличивалась через 1 день исследования (р < 0,01) и снова уменьшалась через 4 дня (р < 0,01), приближаясь к исходным значениям. По уровню ФСГ отмечена тенденция увеличения его уровня к 1-му дню (р < 0,1) и приближение к исходным значениям через 4 сут.

Средний уровень Т в базальной пробе у мужчин (20,67 нмоль/л) указывает на его смеще-ние к нижней границе ОПН (10,4–41,6 нмоль/л). У мужчин уровень Т на введение препарата уменьшался через 1 сут (р < 0,05) и возвращался к исходным значениям через 4 сут (р < 0,05).

В нашем исследовании высокие дозы F в динамике теста с синактеном привели к снижению уровня Т. Вероятно, у мужчин F, действуя опосредованно (через прессинг про-дукции ЛГ), подавляет Т гонадного происхож-дения, являющегося основным источником Т в организме мужчины [2]. Повышение у иссле-дованных мужчин Т через 4 сут пробы, когда уровень F снизился, свидетельствует о норма-лизации синтеза Т гонадного происхождения.

7


ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ ГОРМОНОВ (M±σ) У МУЖЧИН ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ ПРЕПАРАТА «СИНАКТЕН-ДЕПО» (в/м 0,25 мг)

Гормон (норма) Контроль Время после введения препарата

30 мин 60 мин 1 день 4 дняF

(260–720),нмоль/л

616,20 ± 169,54818,80 ± 181,60

1***940,39 ± 204,35

1,2***638,17 ± 206,84

2,3***579,78 ± 161,79

1∆; 2,3***

∆4-р(0,4–4,0),нмоль/л

2,95 ± 1,65 3,06 ± 1,50 2,81 ± 1,69 2,90 ± 1,90 3,06 ± 1,46

ИРИ,(3,0–25,0)мкЕд/мл

5,54 ± 4,576,62 ± 5,50

1**6,65 ± 6,60

1∆

7,99 ± 6,121**; 2,3∆

7,80 ± 6,121*; 2,3∆

ЛГ,(1,8–8,4)

мЕд/л5,20 ± 2,01 4,94 ± 1,83

4,71 ± 1,441,2∆

6,17 ± 2,331,2,3**

5,12 ± 1,484**

ФСГ,(2,2–10,0)

мЕд/л3,83 ± 1,72 3,88 ± 1,86 3,70 ± 1,85

4,06 ± 1,993∆

3,97 ± 1,55

Т,(10,4–41,6)

нмоль/л20,67 ± 8,53 21,01 ± 6,55 20,10 ± 6,54

18,03 ± 6,971*; 2**; 3*

20,30 ± 8,014*

Е2,(0,07–0,2)нмоль/л

0,18 ± 0,070,30 ± 0,20

1**0,31 ± 0,23

1**0,28 ± 0,16

1**0,31 ± 0,17

1**

ПРЛ,(2,8–11,0)

нг/мл6,59 ± 4,09 6,72 ± 3,96 5,92 ± 4,00

7,86 ± 3,773∆

8,55 ± 5,141*; 2,3**

ТТГ,(0,17–4,05)

мЕд/л1,96 ± 0,92 1,78 ± 1,06

1,75 ± 1,081∆

1,60 ± 0,941*

1,85 ± 0,88

Т4,(60,0–160,0)

нмоль/л103,46 ± 21,09 104,30 ± 19,63 104,95 ± 18,79 99,67 ± 16,97

108,79 ± 19,722,3,4∆

Т3,(1,2–2,8)нмоль/л

1,64 ± 0,38 1,63 ± 0,39 1,65 ± 0,391,47 ± 0,30

1,2,3**1,52 ± 0,25

1∆

Примечание. * – р < 0,05; ** – р < 0,01; *** – р<0,001 – достоверность различий; ∆ – р < 0,1 – тенденция к до-стоверности.

8

Кроме того, эффект препарата был более выра-жен для ЛГ и менее – для ФСГ.

На введение препарата у мужчин наблюда-лась противоположная динамика уровней ЛГ и Т. Известно, что ЛГ регулирует синтез Т в клетках Лейдига семенников, поэтому снижен-ные уровни Т к 1-му дню пробы сопровожда-лись увеличением концентрации ЛГ, что законо-мерно стимулировало образование гонадного Т (отрицательная обратная связь). Таким образом, F оказывает блокирующее действие сначала на центральное звено системы «гипофиз–гона-ды», а затем и на периферическое.

Средний уровень Е2 в базальной пробе у мужчин (0,18 нмоль/л) указывает на его смеще-ние к верхней границе ОПН (0,07–0,20 нмоль/л). Сверхнормативные концентрации Е2 до на-грузки (0,21–0,32 нмоль/л) наблюдались у 55 % исследованных мужчин. Через 30 мин наблю-далось достоверное увеличение уровня Е2 (р < 0,01), которое превышало ОПН вплоть до 4-х сут. Соотношение Т/Е2 у мужчин в различные интервалы нагрузки (114,8; 70,0; 64,8; 64,4; 65,5) указывало на смещение стероидогенеза в сторону Е2 на всех этапах теста (см. рисунок).

К 1-му дню пробы наблюдали тенденцию к увеличению уровня ПРЛ (р < 0,1), к 4-му дню теста (р < 0,01) выявлено достоверное увеличе-

ние уровня гормона. Таким образом, у мужчин к 4-му дню пробы на фоне снижения уровня F наблюдалось увеличение концентрации ПРЛ, т. е. стандартная фармакологическая доза АКТГ (0,25 мг), по данным нашего исследо-вания, оказывала у мужчин стимулирующее влияние на синтез ПРЛ. Отмечается, что увели-чение выработки ПРЛ на повышенную секре-цию АКТГ рассматривается как ограничитель избыточной реакции ГГНС [2, 7]. Повышение уровней ПРЛ наблюдали только к 4-му дню на-грузки синактеном, что рассматривается нами как постстрессорная реакция.

На нагрузку синактеном система «гипо-физ – щитовидная железа» отвечала следую-щими изменениями уровня гормонов: через 60 мин теста (р < 0,1) и через 1 сут исследова-ния (р < 0,05) регистрировали снижение значе-ний ТТГ; через 1 сут наблюдалось снижение уровня Т3 (р < 0,01) по сравнению с контроль-ными значениями, ниже исходных значений оно оставалось до 4-х сут исследования (р < 0,1); достоверных изменений уровня Т4 в динамике пробы не наблюдали, хотя отмечено некоторое снижение его уровня через 1 сут и тенденция его нарастания к 4-м сут по сравнению с преды-дущими периодами (р < 0,1).

Таким образом, при нагрузке синактеном (0,25 мг) у мужчин на фоне высоких концен-трации F был выявлен спад уровня ТТГ. Дан-ное наблюдение можно объяснить тем, что активация гипофизарно-надпочечниковой оси приводит к уменьшению числа рецепторов к тиреотропин-рилизинг-гормону (ТРГ), сти-мулирующему синтез ТТГ [3, 5, 10]. Пониже-ние уровня ТТГ (1-й день теста) закономерно сопровождалось и снижением уровня Т3, кото-рое сохранялось до 4-го дня. Некоторое повы-шение уровней гормонов системы «гипофиз – щитовидная железа» наблюдали только к 4-му дню исследования, что было наиболее выра-жено для Т4, вероятно, в связи с тем, что Т3 образуется преимущественно путем перифери-ческой конверсии из Т4 [3]. Таким образом, в системе «гипофиз – щитовидная железа», как и в случае с гонадной осью, F оказывает блоки-

Динамика отношения тестостерон/эстрадиол (Т/Е2) при проведении теста с препаратом «Синактен-депо» (в/м 0,25 мг) у мужчин Архангельска

9


рующее действие сначала на центральное зве-но, а затем и на периферическое.

Таким образом, при нагрузке препаратом «Синактен-депо» показано блокирующее дей-ствие повышенного уровня кортизола на си-стему «гипофиз–гонады» и «гипофиз – щито-видная железа». В системе «гипофиз–гонады» преимущественному прессингу подвержен синтез лютропина, что приводит к снижению уровня тестостерона в крови. То есть наблюда-ется подавляющее влияние высоких уровней кортизола сначала на центральные звенья си-стем «гипофиз–гонады» и «гипофиз – щито-видная железа», что в дальнейшем приводит к снижению уровней периферических гормо-нов. Снижение уровня кортизола через 1 сут ис-следования сопровождается подъемом уровня лютропина в крови и последующим подъемом уровня тестостерона. Через 4 сут теста уровни гормонов системы «гипофиз–гонады» возвра-щались к исходному уровню, в то время как восстановление системы «гипофиз – щитовид-ная железа» наблюдалось не в полной степени: уровень трийодтиронина был ниже исходного значения при тенденции повышения уровня ти-роксина. Содержание эстрадиола сохранялось повышенным на всех этапах теста, что может быть обусловлено его физиологическим влия-нием на систему «гипофиз – щитовидная же-

леза» [5]. Уровни инсулина и пролактина повы-шались к 4-му дню теста, что свидетельствует о долговременном изменении гормонального статуса при проведении нагрузочного теста с препаратом «Синактен-депо».

Исходя из вышесказанного, можно сделать соответствующие выводы:

1. В ответ на нагрузку с синактеном показа-но отсутствие динамики по уровню прогестеро-на, являющегося предшественником кортизола.

2. Выявлена тенденция снижения уровня лютропина через 60 мин теста с повышением значений лютропина и фоллитропина через 1 день и их приближением к базальному уровню через 4 дня.

3. Показано снижение уровней тестостеро-на через 1 день и его приближение к базально-му уровню через 4 дня после нагрузки.

4. На пробу с препаратом «Синактен-депо» у мужчин было выявлено смещение стероидоге-неза в сторону эстрадиола на всех этапах теста.

5. Показано последовательное увеличение уровня инсулина и нарастание значений про-лактина через 1 и 4 сут.

6. Регистрировали тенденцию снижения уровней тиреотропина через 60 мин и досто-верное снижение тиреотропина и трийодти-ронина через 1 день с тенденцией нарастания тироксина через 4 сут.

Список литературы

1. Барашков В.А., Теддер Ю.Р. Адаптивные реакции организма при различном статусе щитовидной железы: моногр. Архангельск, 2004. 78 с.

2. Биохимия человека: в 2 т.: пер. с англ. / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл. Т. 2. М., 2004. 414 с.

3. Благосклонная Я.В., Шляхто Е.В., Бабенко А.Ю. Эндокринология: учебник для мед. вузов. СПб., 2007. 400 с.

4. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.В. Эндокринология. М., 2007. 632 с.5. Инструкция по применению препарата «Синактен-депо» от 17.12.1998 г. Basel, 1998. 2 с.6. Лейкок Д.Ф., Вайс П.Г. Основы эндокринологии. М., 2000. 504 с.7. Малышев В.В., Стрижков В.С. Антистрессорный эффект пролактина // Бюл. эксперим. биологии

и медицины. 1984. Т. 97, № 1. С. 31–34.8. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. Новосибирск, 1983. 231 с.

10

9. Пределы физиологического колебания в периферической крови метаболитов, гормонов, лимфоцитов, цитокинов и иммуноглобулинов у жителей Архангельской области: информ. материалы / сост. и отв. ред. Л.К. Добродеева. Архангельск, 2005. 52 с.

10. Самсонова В.М., Бабичев В.Н. Щитовидная железа и гонады; их взаимосвязь и взаимодействие // Физиол. человека. 1990. Т. 16, № 2. С. 113–120.

11. Типисова Е.В. Реактивность и компенсаторные реакции эндокринной системы у мужского населения Европейского Севера. Екатеринбург, 2009. 201 с.

12. Типисова Е.В. Реактивность коры надпочечников у жителей Европейского Севера в динамике АКТГ-теста в различные световые периоды года // Вестн. Помор. ун-та. Сер.: Физиол. и психол.-пед. науки. 2006. № 2 (10). С. 32–38.

13. Шацова Е.Н. Функциональные резервы коры надпочечников у жителей Европейского Севера СССР – здоровых и больных диффузным токсическим зобом // Физиол. человека. 1990. № 5. С. 161–164.

14. Эндокринная система и обмен веществ у человека на Севере. Сыктывкар, 1992. 156 с.

References

1. Barashkov V.A., Tedder Yu.R. Adaptivnye reaktsii organizma pri razlichnom statuse shchitovidnoy zhelezy [Adaptive Responses of the Body with Different Thyroid Status]. Arkhangelsk, 2004. 78 p.

2. Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W. Harper’s Biochemistry. Norwalk, San Mateo, 1988. (Russ. ed.: Marri R., Grenner D., Meyes P., Roduell V. Biokhimiya cheloveka: in 2 vols. Vol. 2. Moscow, 2004. 414 p.).

3. Blagosklonnaya Ya.V., Shlyakhto E.V., Babenko A.Yu. Endokrinologiya [Endocrinology]. St. Petersburg, 2007. 400 p.

4. Dedov I.I., Mel’nichenko G.A., Fadeev V.V. Endokrinologiya [Endocrinology]. Moscow, 2007. 632 p.5. Instruktsiya po primeneniyu preparata “Sinakten-depo” ot 17.12.1998 g. [Instructions for the Use of “Synacthen

Depot” of 17.12.1998]. Basel, 1998. 6. Leykok D.F., Vays P.G. Osnovy endokrinologii [Fundamentals of Endocrinology]. Moscow, 2000. 504 p.7. Malyshev V.V., Strizhkov V.S. Antistressornyy effekt prolaktina [Anti-Stress Effect of Prolactin]. Byulleten’

eksperimental’noy biologii i meditsiny, 1984, vol. 97, no. 1, pp. 31–34.8. Panin L.E. Biokhimicheskie mekhanizmy stressa [Biochemical Mechanisms of Stress]. Novosibirsk, 1983. 231 p.9. Predely fiziologicheskogo kolebaniya v perifericheskoy krovi metabolitov, gormonov, limfotsitov, tsitokinov

i immunoglobulinov u zhiteley Arkhangel’skoy oblasti: inform. materialy [The Range of Physiological Variations of Metabolites, Hormones, Lymphocytes, Cytokines and Immunoglobulins in the Peripheral Blood of Arkhangelsk Region Residents: Information Materials]. Comp. and ed. by Dobrodeeva L.K. Arkhangelsk, 2005. 52 p.

10. Samsonova V.M., Babichev V.N. Shchitovidnaya zheleza i gonady: ikh vzaimosvyaz’ i vzaimodeystvie [Thyroid Gland and Gonads: Their Relationship and Interaction]. Fiziologiya cheloveka, 1990, vol. 16, no. 2, pp. 113–120.

11. Tipisova E.V. Reaktivnost’ i kompensatornye reaktsii endokrinnoy sistemy u muzhskogo naseleniya Evropeyskogo Severa [Reactivity and Compensatory Responses of the Endocrine System in Male Population of the European North]. Yekaterinburg, 2009. 201 p.

12. Tipisova E.V. Reaktivnost’ kory nadpochechnikov u zhiteley Evropeyskogo Severa v dinamike AKTG-testa v razlichnye svetovye periody goda [Adrenal Cortex Reactivity in the Population of the European North in ACTH-test Dynamics in Various Light Periods of the Year]. Vestnik Pomorskogo universiteta. Ser.: Fiziologicheskie i psikhologo-pedagogicheskie nauki, 2006, no. 2 (10), pp. 32–38.

13. Shatsova E.N. Funktsional›nye rezervy kory nadpochechnikov u zhiteley Evropeyskogo Severa SSSR – zdorovykh i bol›nykh diffuznym toksicheskim zobom [Functional Reserves of the Adrenal Cortex in the Population of the European North of the USSR – Healthy and with Grave’s Disease]. Fiziologiya cheloveka, 1990, no. 5, pp. 161–164.

14. Endokrinnaya sistema i obmen veshchestv u cheloveka na Severe [Human Endocrine System and Metabolism in the North]. Syktyvkar, 1992. 156 p.

11


Vereshchagina Evgeniya ViktorovnaThe Institute of Environmental Physiology,

Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk, Russia)

Tipisova Elena VasilyevnaThe Institute of Environmental Physiology,


COMPENSATORY REACTIONS OF THE ENDOCRINE SYSTEM IN RESPONSE TO THE TEST WITH SYNACTHEN DEPOT

During the test with Synacthen Depot we found increased levels of cortisol and decreased thyrotropin and lutropin levels in the blood after 60 minutes. After 1 day we recorded a decline in cortisol, thyrotropin, triiodothyronine and testosterone levels and an increase in lutropin and follitropin levels. After 4 days the content of lutropin, follitropin and testosterone corresponded to the basal levels, while the level of triiodothyronine was lower than the initial one. Estradiol level was increased during all periods of the test.

Keywords: North, test with Synacthen Depot, compensatory mechanisms, cortisol, pituitary-gonadal system, pituitary-thyroid system.

Контактная информация: Верещагина Евгения Викторовна

адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 247; e-mail: [email protected]

Типисова Елена Васильевна адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 247;

e-mail: [email protected]

Рецензент – Нотова С.В., доктор медицинских наук, профессор кафедры профилактической медицины Орен-бургского государственного университета

12

© Горенко И.Н., Типисова Е.В., 2013

УДК 612.621.31-055.1(470.1/.2)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ «ГИПОФИЗ–ГОНАДЫ» И УРОВНЯ ДОФАМИНА У МУЖЧИН РАЗЛИЧНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА

Обследовано 149 мужчин приполярных и заполярных территорий Европейского Севера. У мужчин приполярных территорий по сравнению с жителями Заполярья показано более высокое содержание эстра-диола, антиспермальных антител и дофамина при более низком уровне фоллитропина. Для мужчин Запо-лярья характерно более высокое содержание свободного тестостерона и секссвязывающего глобулина при более низком уровне дофамина по сравнению с жителями приполярных территорий.

Ключевые слова: половые гормоны, дофамин, антиспермальные антитела, дегидроэпиандростерон-сульфат, сексстероидсвязывающий β-глобулин.

Неблагоприятные экологические условия северных регионов России обуславливают вы-сокую степень напряженности адаптационных процессов в организме человека [6]. Изучение адаптации человека к различным климатогео-графическим условиям представляет актуаль-ную научную проблему. Помимо коренных жи-телей Европейского Севера, к которым также относятся малочисленные народности, относи-тельно адаптированные к экстремальным усло-виям, имеется группа населения, представлен-ная уроженцами Севера, живущими здесь на протяжении ряда поколений, предки которых переселились из различных климатогеографи-ческих зон. В то же время лица, проживающие

ГОРЕНКО Ирина Николаевна, аспирант, младший научный сотрудник лаборатории эндо-кринологии имени профессора А.В. Ткачёва Инсти-тута физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 16 научных публикаций

ТИПИСОВА Елена Васильевна, доктор биоло- гических наук, заведующая лабораторией эндо- кринологии имени профессора А.В. Ткачёва Инсти- тута физиологии природных адаптаций Ураль- ского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 123 научных публикаций, в т. ч. 6 монографий, двух учебных пособий

в приполярных территориях, находятся под влиянием менее жестких как климатических, так и социальных условий по сравнению с жи-телями заполярных районов [14, 15].

Эндокринная функция половых желез зани-мает важное место в процессах адаптации орга-низма, роста, развития и репродукции [19–21]. Изучены особенности содержания тестостеро-на, лютеинизирующего гормона, фолликулости-мулирующего гормона, эстрадиола у мужского населения Европейского Севера в зависимости от национальности, возраста, территории про-живания, сезона и фотопериода года [1, 13, 18]. Следует, однако, учитывать, что биологическое действие тестостерона определяется не только

13

Горенко И.Н., Типисова Е.В. Сравнительная характеристика состояния системы «гипофиз–гонады»...

его абсолютным уровнем в крови, но и уров-нем его свободных фракций и чувствительно-стью тканей и органов-мишеней [17]. Поэто-му уровень свободного гормона более важен, чем общее его содержание [4, 5, 8, 16]. В то же время практически отсутствуют сведения о со-держании свободных фракций тестостерона, дегидроэпиандростерона сульфата, сексстеро-ид-связывающего β-глобулина, антиспермаль-ных антител, дофамина, а также их возрастных изменений на различных территориях Европей-ского Севера.

В обеспечении адаптации к острым и хро- ническим стрессам, в т. ч. неблагоприят- ным климатогеографическим и экологическим факторам, большую роль играют катехоламины (дофамин, адреналин, норадреналин) [10]. Н.И. Бобров провел исследование в группе людей с различным сроком проживания на Севере и уста-новил, что одним из проявлений приспособитель-ных сдвигов, развивающихся в организме по мере привыкания к климату Севера, является повыше-ние содержания в суточной моче дофамина [2].

Выяснение популяционных аспектов изуче-ния возрастной динамики уровней гормонов си-стем «гипоталамус–гипофиз–гонады» в группах людей, расселенных в контрастных экологиче-ских регионах с различным социально-экономи-ческим укладом жизни и климато-географически-ми характеристиками, имеет принципиальную значимость для разработки превентивных меро-приятий, направленных на продление репродук-тивного периода жизни населения.

В связи с этим, целью работы стало прове-дение сравнительного анализа изменений гор-монов системы «гипофиз–гонады» и дофамина в крови у практически здоровых мужчин в за-висимости от территории проживания.

Материалы и методы. Для нивелирова-ния влияния фотопериодики на гормональный статус формирование выборки было проведено в один фотопериод года (период минимальной продолжительности светового дня). В декабре 2009 и 2011 годов было обследовано 97 муж- чин г. Архангельска (приполярный район) и 52 мужчин из п. Несь (заполярный район).

Возраст мужчин составил от 22 до 60 лет, сред-ний возраст мужчин г. Архангельска составил 36,7 года, мужчин п. Несь – 36,3 года. В ходе обследования проводилось анкетирование, за-бор крови из локтевой вены и осмотр врача, на основании заключения которого делался вывод о состоянии здоровья испытуемых. Исходя из анализа анкетных данных, из обследования ис-ключались лица, состоящие на диспансерном учете у эндокринолога и андролога, имеющие в анамнезе заболевания сердечно-сосудистой системы, низкий (< 17 кг/м2) или высокий ин-декс массы тела (> 25 кг/м2), отклонения при оценке состояния тестикул, злоупотребляющие алкоголем, посещавшие накануне горячую са-уну, недавно перенесшие респираторные за-болевания и стрессовые нагрузки. В анализи-руемую выборку вошли лица, проживающие на исследуемой территории на протяжении 3 и более поколений. Мужчины были разделе-ны на возрастные группы: I период зрелого возраста (22–35 лет) – 1-я группа (n = 54 и 17 соответственно), II период зрелого возраста был разбит на 2 группы: 2-я группа (36–45 лет, n = 22 и 13 соответственно), 3-я группа (46–60 лет, n = 21 и 22 соответственно) [1].

Уровни гормонов определяли методом имму-ноферментного анализа на планшетном автоана-лизаторе для ИФА (ELISYS Uno) фирмы Human (Германия). В сыворотке крови определяли уров-ни следующих гормонов: лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), тестостерон (тест), пролактин (ПРЛ), про-гестерон (прог) с использованием наборов фирмы Human GmbH, свободный тестостерон (св. тест), антиспермальные антитела (СА), дегидроэпиан-дростерон-сульфат (ДЭАС), сексстероид-связы-вающий β-глобулин (СССГ) – наборами фирмы DRG, ингибин (B) – наборами фирмы Beckman Counter, в плазме крови определяли дофамин – наборами фирмы Labor Diagnostika Nord GmbH. Методом радиоиммунного анализа на установке «Ариан» в сыворотке крови определялся уровень эстрадиола набором фирмы Immunotech. За нор-му принимались предлагаемые нормативы для соответствующих тест-наборов.

14

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета приклад-ных программ «Statistica 6.0». В связи с не-правильностью распределения выборки были использованы непараметрические методы статистического анализа. Пороговое значение уровня значимости принято равным 0,05, тен-денцией считали значения при 0,05 < p < 0,1. Достоверность различий между группами оце-нивали с помощью U-критерия Манна-Уитни. Вычислены медианы и перцентили интервалом 10–90 % для того, чтобы исключить более ред-кие и выпадающие из общей массы значения концентраций гормонов.

В представленных популяциях мужчин рас-смотрены основные закономерности возрастной изменчивости показателей гормонального ста-туса, их отличия на межгрупповом уровне, что позволяет оценить адаптационные возможности данных групп людей, проживающих в различ-ных социальных и экологических условиях.

Авторами работы непосредственно осущест-влялась организация исследования в г. Архан-гельске и в условиях экспедиции в п. Несь, анке-тирование, лабораторное определение уровней гормонов и статистический анализ результатов исследования.

Результаты и обсуждение. В сравнении с архангелогородцами у мужчин Заполярья установлены более высокие уровни свободно-го тестостерона (13,75 и 11,4 пг/мл; р = 0,06) и СССГ (52,65 и 41,9 нмоль/л; р = 0,0012) при бо-лее низком содержании дофамина (0,46 и 1,05 нмоль/л; р = 0,000003) в крови. Для мужчин г. Архангельска было показано более высокое содержание эстрадиола (0,08 и 0,06 нмоль/л; р = 0,002) и антиспермальных антител (37,9 и 30,1 МЕ/мл; р = 0,004) при более низком уров-не ФСГ (3,51 и 5,25 МЕ/л; р = 0,000006) на фоне более высокого уровня дофамина (1,05 и 0,46 нмоль/л; р = 0,000003) по сравнению с жи-телями Заполярья. Необходимо отметить, что у мужчин г. Архангельска медианные значения уровня дофамина выходят за верхнюю грани-цу нормы (0,653 нмоль/л), что не противоре-чит ранним исследованиям. Так, В.П. Репина,

анализируя влияние катехоламинов на иммун-ный статус практически здоровых людей на Севере, установила повышенный уровень до-фамина у значительного числа испытуемых [11]. Активация гормонального компонента симпатико-адреналовой системы свидетель-ствует о развитии в организме потенциальных возможностей, которые способны реализовать-ся при чрезвычайных воздействиях факторов внешней среды [15].

Рассматривая отличительные признаки со-держания гормонов у мужчин разных терри-торий Европейского Севера с учетом возрас-та, было показано, что у мужчин Заполярья в возрасте 46–60 лет в сравнении с архангело-городцами установлены более высокие уровни общего (17,6 и 15,4 нмоль/л, р = 0,07) и свобод-ного тестостерона (13,8 и 8,1 пг/мл, р = 0,035), ФСГ (6,0 и 4,5 МЕ/л, р = 0,06) и СССГ (60 и 41,7 нмоль/л, р = 0,01), а в возрасте 22–45 и 36–45 лет были показаны более низкие уров-ни антиспермальных антител (32,5, 27,7 и 37,9, 41,2 МЕ/л соответственно, р = 0,028 и 0,049) и дофамина (0,29, 0,56 и 1,05, 1,3 нмоль/л со-ответственно, р = 0,0015 и 0,023) (см. рисунок).

Установлено, что возрастная динамика из-менения гормонов более выражена для жите-лей г. Архангельска. Уже в возрасте 36–45 лет показаны более низкие уровни свободного те-стостерона (13,4 и 9,6 пг/мл, р = 0,017), ДЭАС (6,1 и 4,9 мкмоль/л, р = 0,025), прогестерона (2,0 и 1,3 нмоль/л, р = 0,006), ингибина В (173,2 и 141,9 нг/мл, р = 0,06), пролактина (9,3 и 6,9 нг/мл, р = 0,027), лютропина (2,1 и 3,6 нмоль/л, р = 0,002) по сравнению с лицами в возрасте 22–35 лет. Для архангелогородцев в возрасте 46–60 лет показано повышение концентрации ЛГ по сравнению с 1-й и 2-й группами (4,4 и 3,6, 2,1 нмоль/л соответственно, р = 0,06 и 0,0009). У мужчин п. Несь были показаны до-стоверные возрастные изменения показателей системы «гипофиз–гонады» только в возрас-те 46–60 лет по сравнению с 1-й и 2-й груп-пами возраста, а именно: повышение уровней СССГ (60 и 49, 48,6 нмоль/л соответственно, р = 0,012 и 0,037) и ФСГ (6,0 и 4,1, 4,2 МЕ/л

15

соответственно, р = 0,017 и 0,08). Кроме того, показано отсутствие возрастной динамики об-щего тестостерона в обеих популяциях мужчин [7, 12].

Снижение уровней свободного тестостеро-на, ДЭАС и прогестерона при расширении пре-делов колебаний уровня СССГ к верхней гра-нице нормы и повышение уровней ЛГ и ФСГ объясняется физиологическими механизмами старения [3]. При этом, независимо от возрас-та, в обеих группах мужчин установлен низкий уровень эстрадиола, что не соответствует про-веденным ранее исследованиям [18]. В обе-их популяциях мужчин диапазоны колебаний

уровня ФСГ смещены в сторону нижней грани-цы нормы, что было показано и предыдущими исследованиями [1, 9, 13]. У мужчин п. Несь отсутствуют возрастные отличия в содержании ЛГ, активизация продукции лютропина у ар-хангелогородцев в возрасте 46–60 лет является признаком напряжения системы «гипоталамус – аденогипофиз – клетки Лейдига» и наравне с низким уровнем ФСГ относится к небла-гоприятным факторам, могущим приводить к нарушению нормального сперматогенеза, снижению либидо [9].

Таким образом, более сглаженная картина возрастных изменений и более высокое содер-

Сравнение уровней общего и свободного тестостерона, ФСГ, СССГ, эстрадиола, дофамина и антиспермальных антител у мужчин приполярных и заполярных территорий: показатели медиан и межквартальные размахи составляют 25–75 и 10–90 процентилей соответственно; горизонтальные линии указывают границы норм; значимые различия показателей: * – p ≤ 0,05; ** – p ≤ 0,01; *** – p ≤ 0,001; Т – p ≤ 0,1


16

жание гормонов системы «гипофиз–гонады» при снижении концентрации антиспермальных антител у жителей Заполярья по сравнению с мужчинами приполярных территорий позволя-ет предположить, что резервные возможности системы «гипофиз–гонады», а в связи с этим и адаптационный потенциал у мужчин Заполя-рья выше, чем у жителей приполярных терри-торий, что объясняется анаболическим эффек-том андрогенов.

Каждой группе северян присущ свое- образный гормональный профиль в системе «гипофиз–гонады», связанный с возрастом, этнической принадлежностью, уровнем адап-тированности к суровым условиям Севера. На фоне этого естественного различия есть и общие черты, характерные для жителей север-ного региона: отсутствие значимой возрастной динамики общего тестостерона, пониженная

секреция свободного тестостерона и эстради-ола во всех группах возраста по сравнению с общепринятой среднеширотной нормой гормо-нальных показателей.

Выводы:1. У мужчин г. Архангельска показано бо-

лее высокое содержание эстрадиола, антиспер-мальных антител и дофамина при более низком уровне фоллитропина по сравнению с жителя-ми п. Несь.

2. У мужчин п. Несь установлено более вы-сокое содержание свободного тестостерона и секссвязывающего глобулина при более низком уровне дофамина по сравнению с жителями г. Архангельска.

3. Возрастная динамика гормонов системы «гипофиз–гонады» более выражена у жителей г. Архангельска по сравнению с жителями за-полярного региона.


1. Антипина Ю.В., Ткачёв А.В. Особенности гормональных взаимодействий системы «гипофиз–гонады» у мужчин на Севере // Физиологические закономерности гормональных, метаболических, иммунологических изменений человека на Европейском Севере. Сыктывкар, 1997. С. 18–33.

2. Бобров Н.И., Ломов О.П., Тихомиров В.П. Физиолого-гигиенические аспекты акклиматизации человека на Севере. Л., 1979. 184 с.

3. Гончаров Н.П., Кация Г.В. Гормональная функция половых и надпочечных желез человека в различные возрастные периоды // Проблемы эндокринологии. 1995. Т. 41, № 2. С. 19–22.

4. Дедов И.И., Калениченко С.Ю. Возрастной андрогенный дефицит у мужчин. М., 2006. 239 с.5. Калинченко С.Ю. Тестостерон – король гормонов, гормон королей // Секс и жизнь. 2004. С. 12–22.6. Молодовская И.Н., Типисова Е.В., Осадчук Л.В. Возрастные аспекты взаимосвязи гормонов систем «гипо-

физ – щитовидная железа» и «гипофиз–гонады» с показателями спермограммы у мужчин города Архангельска // Проблемы репродукции. 2012. Т. 18, № 3. С. 72–77.

7. Нарушения тиреоидного статуса у работающих мужчин и женщин в зависимости от длительности проживания на Севере / М.К. Лелькин, В.Г. Селятицкая, Ю.В. Лутов и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2009. № 5(139). С. 9–15.

8. Плехова Е.И. Задержка полового развития у мальчиков. М., 2000. 112 с.9. Пределы содержания гормонов в сыворотке крови у мужчин / Е.В. Типисова, A.B. Ткачев, Л.В. Поскоти-

нова и др. // Пределы физиологического колебания в периферической крови метаболитов, гормонов, лимфоцитов, цитокинов и иммуноглобулинов у жителей Архангельской области: информ. материалы / под ред. Л.К. Добродеевой. Архангельск, 2005. С. 19–24.

10. Репина В.П. Влияние катехоламинов на уровень иммуноглобулинов и цитокинов в крови // Рос. аллерголог. журн. 2008. № 1. С. 242–243.

11. Репина В.П. Влияние различных концентраций катехоламинов на функционирование иммунокомпетент-ных клеток // Экология человека. 2008. № 2. С. 30–33.

12. Типисова Е.В. Реактивность и компенсаторные реакции эндокринной системы у мужского населения Европейкого Севера. Екатеринбург, 2009. 201 с.

17

13. Типисова Е.В., Молодовская И.Н., Осадчук Л.В. Возрастные аспекты изменения уровней гормонов системы «гипофиз – щитовидная железа» и «гипофиз–гонады» у жителей г. Архангельск // Клин. лаб. диагн. 2011. № 11. С. 19–22.

14. Ткачёв А.В., Суханов С.Г. Эндокринная система человека на севере (обзор литературы) // Адаптация и резистентность организма на Севере. Сыктывкар, 1990. С. 5–18.

15. Ткачёв А.В., Кляркина И.М. Современные представления о влиянии климата Севера на эндокринную систему человека // Физиологические закономерности гормональных, метаболических, иммунологических изменений человека на Европейском Севере. Сыктывкар, 1997. С. 6–17.

16. Устинина Т.И. Эндокринология мужской половой системы. СПб., 2007. 160 с.17. Хайбулина Э.Т. Роль дефицита андрогенов в патогенезе эректильной дисфункции у больных сахарным

диабетом // Междунар. мед. журн. 2005. № 5. С. 38–42.18. Юрьев Ю.Ю., Типисова Е.В. Возрастные аспекты эндокринного статуса у мужчин – постоянных и

приезжих жителей города Архангельска // Экология человека. 2009. № 7. С. 15–19.19. Age-related Changes in Serum Testosterone and Sex Hormone Binding Globulin in Australian men: Longitudinal

Analyses of Two Geographically Separate Regional Cohorts / Liu P.Y., Beilin J., Meier C. et al. // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2007. V. 92, № 9. P. 3599–3603.

20. Clarke G.N., Stewart T., Baker H.W.G. Comparison of Sperm Counts in Two Groups of Men Presenting for Infertility Investigations 20 Years Apart // Reprod. Med. Biol. 2004. V. 3, № 4. P. 211–216.

21. Responses of Plasma Adrenocorticotropin, Cortisol, and dehydroepiandrosterone to Ovine Corticotropin-releasing Hormone in Healthy Aging Men / Pavlov E.P., Harman S.M., Chrousos G.P. et al. // J. Clin. Endocrinol. Metab. 1986. V. 62, № 4. P. 767–772.

References

1. Antipina Yu.V., Tkachev A.V. Osobennosti gormonal’nykh vzaimodeystviy sistemy gipofiz-gonady u muzhchin na Severe [Features of Hormonal Interactions of the Pituitary-Gonadal Axis in Men Living in the North]. Fiziologicheskie zakonomernosti gormonal’nykh, metabolicheskikh, immunologicheskikh izmeneniy cheloveka na Evropeyskom Severe [Physiological Principles of Hormonal, Metabolic, and Immunologic Changes in Humans Living in the European North]. Syktyvkar, 1997, pp. 18–33.

2. Bobrov N.I., Lomov O.P., Tikhomirov V.P. Fiziologo-gigienicheskie aspekty akklimatizatsii cheloveka na Severe [Physiological and Hygienic Aspects of Human Acclimatization in the North]. Leningrad, 1979. 184 p.

3. Goncharov N.P., Katsiya G.V. Gormonal’naya funktsiya polovykh i nadpochechnykh zhelez cheloveka v razlichnye vozrastnye periody [Hormonal Function of Sex and Adrenal Glands in Humans at Different Ages]. Problemy endokrinologii, 1995, vol. 41, no. 2, pp. 19–22.

4. Dedov I.I., Kalenichenko S.Yu. Vozrastnoy androgennyy defitsit u muzhchin [Age-Related Androgen Deficiency in Men]. Moscow, 2006. 239 p.

5. Kalinchenko S.Yu. Testosteron – korol’ gormonov, gormon koroley [Testosterone: The King of Hormones, the Hormone of Kings]. Seks i zhizn’, 2004, pp. 12–22.

6. Molodovskaya I.N., Tipisova E.V., Osadchuk L.V. Vozrastnye aspekty vzaimosvyazi gormonov sistem gipofiz-shchitovidnaya zheleza i gipofiz-gonady s pokazatelyami spermogrammy u muzhchin goroda Arkhangel’ska [Age-Related Aspects of the Relationship Between Pituitary, Thyroid and Sex Hormones and Semen Parameters in Men from Arkhangelsk]. Problemy reproduktsii, 2012, vol. 18, no. 3, pp. 72–77.

7. Lel’kin M.K., Selyatitskaya V.G., Lutov Yu.V., et al. Narusheniya tireoidnogo statusa u rabotayushchikh muzhchin i zhenshchin v zavisimosti ot dlitel’nosti prozhivaniya na Severe [Thyroid Status Disorders in Working Men and Women Depending on Residence in the North]. Byulleten’ VSNTs SO RAMN, 2009, no. 5 (139), pp. 9–15.

8. Plekhova E.I. Zaderzhka polovogo razvitiya u mal’chikov [Delayed Puberty in Boys]. Moscow, 2000. 112 p.9. Tipisova E.V., Tkachev A.V., Poskotinova L.V., et al. Predely soderzhaniya gormonov v syvorotke krovi

u muzhchin [Hormone limits in the Blood Serum of Men]. Predely fiziologicheskogo kolebaniya v perifericheskoy krovi metabolitov, gormonov, limfotsitov, tsitokinov i immunoglobulinov u zhiteley Arkhangel’skoy oblasti: Inform. materialy [The Range of Physiological Variations of Metabolites, Hormones, Lymphocytes, Cytokines and Immunoglobulins in the Peripheral Blood of Arkhangelsk Region Residents: Information Materials]. Arkhangelsk, 2005, pp. 19 –24.


18

10. Repina V.P. Vliyanie katekholaminov na uroven’ immunoglobulinov i tsitokinov v krovi [Effect of Catecholamines on the Level of Immunoglobulins and Cytokines in the Blood]. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal, 2008, no. 1, pp. 242–243.

11. Repina V.P. Vliyanie razlichnykh kontsentratsiy katekholaminov na funktsionirovanie immunokompetentnykh kletok [Influence of Different Concentration of Catecholamines on The Functions of Immunocompetent Cells]. Ekologiya cheloveka, 2008, no. 2, pp. 30–33.

12. Tipisova E.V. Reaktivnost’ i kompensatornye reaktsii endokrinnoy sistemy u muzhskogo naseleniya Evropeykogo Severa [Reactivity and Compensatory Responses of the Endocrine System in Male Population of the European North].Yekaterinburg, 2009. 201 p.

13. Tipisova E.V., Molodovskaya I.N., Osadchuk L.V. Vozrastnye aspekty izmeneniya urovney gormonov sistemy gipofiz – shchitovidnaya zheleza i gipofiz – gonady u zhiteley g. Arkhangel’sk [The Age-Related Aspects of Changes in Hormones’ Level in Hypophysis-Thyroid and Hypophysis-Gonads Systems in Residents of Arkhangelsk]. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika, 2011, no. 11, pp. 19–22.

14. Tkachev A.V., Sukhanov S.G. Endokrinnaya sistema cheloveka na severe (obzor literatury) [Endocrine System of Humans Living in the North (Review)]. Adaptatsiya i rezistentnost’ organizma na Severe [Body Adaptation and Resistance in the North]. Syktyvkar, 1990, pp. 5–18.

15. Tkachev A.V., Klyarkina I.M. Sovremennye predstavleniya o vliyanii klimata Severa na endokrinnuyu sistemu cheloveka [Modern Views on the Impact of Climate Change in the North on the Human Endocrine System]. Fiziologicheskie zakonomernosti gormonal’nykh, metabolicheskikh, immunologicheskikh izmeneniy cheloveka na Evropeyskom Severe [Physiological Principles of Hormonal, Metabolic, and Immunologic Changes in Humans Living in the European North]. Syktyvkar, 1997, pp. 6–17.

16. Ustinina T.I. Endokrinologiya muzhskoy polovoy sistemy [Endocrinology of the Male Reproductive System]. St. Petersburg, 2007. 160 p.

17. Khaybulina E.T., et al. Rol’ defitsita androgenov v patogeneze erektil’noy disfunktsii u bol’nykh sakharnym diabetom [The Role of Androgen Deficiency in the Pathogenesis of Erectile Dysfunction in Patients with Diabetes Mellitus]. Mezhdunarodnyy meditsinskiy zhurnal, 2005, no. 5, pp. 38–42.

18. Yur’ev Yu.Yu., Tipisova E.V. Vozrastnye aspekty endokrinnogo statusa u muzhchin – postoyannykh i priezzhikh zhiteley goroda Arkhangel’ska [Age Aspects of Endocrine Status in Men Permanent and Newly Arrived Residents of City of Arkhangelsk]. Ekologiya cheloveka, 2009, no. 7, pp. 15–19.

19. Liu P.Y., Beilin J., Meier C., et al. Age-Related Changes in Serum Testosterone and Sex Hormone Binding Globulin in Australian Men: Longitudinal Analyses of Two Geographically Separate Regional Cohorts. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2007, vol. 92, no. 9, pp. 3599–3603.

20. Clarke G.N., Stewart T., Baker H.W.G. Comparison of Sperm Counts in Two Groups of Men Presenting for Infertility Investigations 20 Years Apart. Reprod. Med. Biol., 2004, vol. 3, no. 4, pp. 211–216.

21. Pavlov E.P., Harman S.M., Chrousos G.P., et al. Responses of Plasma Adrenocorticotropin, Cortisol, and Dehydroepiandrosterone to Ovine Corticotropin-Releasing Hormone in Healthy Aging Men. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1986, vol. 62, no. 4, pp. 767–772.

Gorenko Irina NikolaevnaThe Institute of Environmental Physiology,


Tipisova Elena VasilyevnaThe Institute of Environmental Physiology,


19

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE STATE OF THE PITUITARY-GONADAL AXIS AND DOPAMINE LEVELS IN MEN FROM SUBPOLAR AND POLAR AREAS

OF THE EUROPEAN NORTH

The study involved 149 men from subpolar and polar areas of the European North. Men from the subpolar region had higher levels of estradiol, sperm antibodies and dopamine in the presence of lower levels of follicle stimulating hormone than the inhabitants of the polar region. Men from the polar region had higher content of free testosterone and SHBG in the presence of a lower level of dopamine as compared to the inhabitants of the subpolar region.

Keywords: sex hormones, dopamine, anti-sperm antibodies, dehydroepiandrosterone sulfate, sex hormone binding β-globulin.

Контактная информация: Горенко Ирина Николаевна


Типисова Елена Васильевна адрес: 163061, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 249;


Рецензент – Волокитина Т.В., доктор биологических наук, профессор кафедры логопедии, заместитель директора института педагогики и психологии Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова


20

© Грибанов А.В., Шерстенникова А.К., 2013

УДК 612.886

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ПОСТУРАЛЬНОГО бАЛАНСА ЧЕЛОВЕКА (ОбЗОР)

В статье представлены современные данные о биомеханических, сенсорных и нейрофизиологических процессах, способствующих статическому равновесию человека. Стабилографический подход наряду с другими методами позволяет сформировать представления о поддержании вертикальной позы как одной из двигательных функций.

Ключевые слова: вертикальное положение тела, постуральный баланс, физиологические механизмы регуляции.

Произвольный контроль вертикальной позы, осуществляемый человеком на протя-жении всей жизни, является важной физиоло-гической функцией организма. Вертикальное положение тела – это итог эволюции человека в филогенезе, его поддержание предполагает преодоление силы земного притяжения, и, сле-довательно, позная активность составляет бес-сознательный операционный фон любых локо-моторных актов.

Изучение механизмов регуляции поддержа-ния позы человека является наиболее актуаль-ной задачей физиологии движений на протяже-нии последних 100 лет [1, 2, 8, 9]. Исследование устойчивости тела при стоянии впервые ввел в практику М. Ромберг (1861) [42]. Мощным стимулом к раскрытию физиологических ме-ханизмов тонических и установочных реакций,

ГРИбАНОВ Анатолий Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, директор Института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального универ-ситета имени М.В. Ломоносова. Автор 309 научных публикаций, в т. ч. 9 монографий

ШЕРСТЕННИКОВА Александра Констан- тиновна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии и восстановитель- ной медицины Северного государственного меди- цинского университета (г. Архангельск). Автор 35 научных публикаций, в т. ч одной монографии

обеспечивающих позу и равновесие тела в ус-ловиях гравитации, явились пионерские работы немецкого физиолога Рудольфа Магнуса (нача-ло XX века). Обобщая многолетние наблюде-ния, Р. Магнус [16] выделил несколько групп рефлексов: 1) статические рефлексы, которые обусловливают и сохраняют положение тела и равновесие при спокойном стоянии, лежании и сидении; 2) статокинетические рефлексы, при помощи которых животное совершает движе-ния и компенсирует их последствия. Были изу-чены афферентные звенья всех этих рефлексов, а также было показано, что в стволе головного мозга расположена сложная система рефлек-торных центров, обеспечивающих сохранение положения организма в пространстве. Сведя всю сложность изученных стволовых механиз-мов мозга к простой формуле рефлекторного

21

Грибанов А.В., Шерстенникова А.К. Физиологические механизмы регуляции...

акта, Р. Магнус оказался в одном ряду с осново-положниками русской физиологии – И.М. Се- ченовым и И.П. Павловым, работа которых о рефлекторной природе поведения животных и человека и о типах рефлексов приходится на те же годы конца ХIХ – начала ХХ веков.

Одним из основоположников теоретической базы постурологии считается выдающийся российский физиолог второй половины XIX – начала XX века И.Ф. Цион [4]. В 1911 году в Париже была опубликована книга И.Ф. Ци-она «Ухо – орган ориентации во времени и в пространстве». В ней он подвел итог своим ис-следованиям функции равновесия. И.Ф. Цион подчеркивал, что для формирования чувства равновесия необходима согласованность ин-формации от полукружных каналов ушного лабиринта, слуховых рецепторов, проприоре-цепторов мышц, шеи и сетчатки глаз.

Выдающиеся работы Р. Магнуса и И.Ф. Цио-на вдохновили российского физиолога Н.А. Берн- штейна, который продолжил дальнейшее из-учение механизмов позной активности [1]. Н.А. Бернштейну принадлежит одна из первых четких формулировок понятия «обратной связи» в физиологии движений, т. е. информации о ре-зультатах выполняемого движения, а также идея об иерархичности взаимодействий между мозго-выми центрами в ходе регуляции двигательной активности, что справедливо и для функции кон-троля вертикальной позы [28, 29, 41].

Наиболее серьезный вклад в исследование данной области был сделан российскими уче-ными под руководством В.С. Гурфинкеля [6, 30] и американскими учеными под руководством Л.М. Нашнера [39]. В настоящее время изуче-нием физиологических механизмов контроля постурального баланса занимаются большое число лабораторий как в России [2, 5, 8, 9, 11, 15, 17, 18], так и за границей [24, 30, 34, 36].

Группа В.С. Гурфинкеля [6, 31] показала, что в регуляции позы центральное место зани-мает внутренний образ тела человека, так на-зываемая «схема тела», позволяющая сопостав-лять и совместно обрабатывать информацию от различных биологических сенсоров, опре-

делять положение произвольной точки тела в пространстве, а также планировать позные коррекции с учетом геометрической структуры и динамических характеристик тела. Много-численные эксперименты продемонстрирова-ли, что действие рефлекторных реакций опре-деляется не столько истинным положением тела, сколько субъективным, порой неверным, представлением о его положении. Большое внимание уделялось механизмам планирова-ния и реализации движений, одновременных с позной стабилизацией, как, например, наклон тела, быстрое поднятие руки и др. [28, 29].

Л.М. Нашнером [39] было сформировано представление о системе регуляции вертикаль-ной позы как совокупности настраиваемых рефлекторных обратных связей по показаниям вестибулярного аппарата, зрительной системы, суставно-мышечных рецепторов. Настройка осуществляется в соответствии с условиями, в которых решается задача поддержания позы, благодаря чему в ситуации, когда один из ис-точников не поставляет корректную информа-цию, его функция компенсируется другими. У здоровых людей решение о некорректности од-ного из источников информации принимается на основании сравнения его показаний с пока-заниями остальных.

Понятие «постуральный баланс» человека (рosture с лат. – «положение, поза») определяет-ся как способность поддерживать и управлять общим центром массы тела (ОЦМ) в пределах базы поддержки его опоры в целях предотвра-щения падения или потери равновесия при статическом и динамическом положениях [32]. В настоящее время для оценки устойчивости вертикальной позы применяется метод ком-пьютерной динамической постурографии (ста-билометрии), заключающийся в регистрации положения проекции общего центра тяжести на плоскость опоры [14, 18, 33]. Стабилографиче-ский подход наряду с другими методами и мо-делями (электромиография во время стояния, влияние афферентной стимуляции стоп на каче-ство контроля вертикальной позы, электроэнце-фалография, смещение платформы, на которой

22

стоит испытуемый) позволили сформировать представление о поддержании вертикальной позы как одной из двигательных функций [3, 4, 15]. Устойчивость позы определяют следую-щие показатели стабилограммы: 1) число коле-баний тела и средний период колебаний в ми-нуту, 2) траектория колебания общего центра тяжести тела.

В математической модели, предназначен-ной для исследования механизмов регуляции позы [19], выделяют две составляющие: био-механическую модель тела человека и модель управления, отражающую, собственно, меха-низмы регуляции позы, – причем последняя во многом зависит от первой.

С биомеханической точки зрения, тело стоя-щего человека можно рассматривать как много-звенную шарнирно-стержневую систему, звенья которой представляют собой перевернутые ма-ятники, опирающиеся один на другой (модель перевернутого маятника является общепри-знанной на текущий момент) [4]. Перевернутый маятник неустойчив. Устойчивость стояния до-стигается за счет работы мышечных сил, возвра-щающих этот маятник в положение равновесия.

Модель перевернутого маятника использу-ется при построении большого числа моделей регуляции позы, в частности, для описания спектра позных колебаний человека. Позные колебания – это характерные для спокойного стояния тела отклонения, имеющие амплитуды порядка долей градуса. Такие отклонения яв-ляются, согласно большинству существующих оценок, подпороговыми для вестибулярного аппарата и лежат на границе чувствительно-сти суставно-мышечных рецепторов и зри-тельной системы [31]. Анализ спектра позных колебаний человека позволил выделить в них несколько составляющих: медленные крупные смещения центра с амплитудами порядка гра-дуса, «основные колебания» с амплитудой по-рядка доли градуса и мелкие [35]. Кроме того, было также выявлено наличие двух основных «позных стратегий», используемых человеком при компенсации внешних возмущений [39]. Так, медленные возмущения компенсируются

преимущественно за счет изменения угла в го-леностопном суставе, что соответствует «голе-ностопной стратегии» («ankle strategy»). При быстром возмущении или при стоянии на узкой опоре задействуется «тазобедренная стратегия» («hip strategy»), в которой основная роль в ста-билизации отводится тазобедренному суставу.

Позные стратегии подразумевают строго определенную последовательность активации различных групп мышц, формирующуюся в раннем детстве [26, 41]. Начало системати-ческому изучению физиологических механиз-мов регуляции позной активности мышц было положено Ч. Шеррингтоном [21], который стремился обосновать механизм поддержа-ния позы, исходя из рефлекса на растяжение. Голеностопная стратегия представляет собой последовательную активацию разгибателей стопы, голени и бедра [35], что приводит к вра-щению тела вокруг голеностопного сустава с относительно малыми моментами в коленном и тазобедренном суставах. Тазобедренная стра-тегия представляет собой изгибание туловища в тазобедренном суставе и в то же самое время – против вращения в шее и голеностопном су-ставах при последовательной активации мышц шеи, живота и четырехглавой мышцы бедра. Принято считать, что при спокойном стоянии используется голеностопная стратегия стаби-лизации позы как наиболее близкая к условию отсутствия внешних возмущений [38]. Таким образом, для поддержания позы стоя необходи-мо напряжение многих мышц туловища (мыш-цы спины, прямая мышца живота), ног (дву-главая мышца бедра, мышцы голеностопного сустава, коленного и тазобедренного суставов). Самая гравитационно-чувствительная мышца человека – камбаловидная (m. soleus) [5, 37], названная так из-за своей плоской формы. Она несет основную нагрузку по поддержанию тела в вертикальном положении, находится на задней поверхности голени в глубине, сразу над ахилловым сухожилием и закрыта двумя головками икроножной мышцы.

Поза – это статическое движение, обеспе-чивается тонической мышечной активностью

23


преимущественно разгибателей, которые за счет непрерывного взаимоперемещения звеньев тела поддерживают ОЦМ. При постуральной деятельности в работу вовлекаются преимуще-ственно низкопороговые медленные энергоэко-номичные устойчивые к утомлению двигатель-ные единицы, а мышечные волокна, входящие в состав таких единиц, функционируют в режиме, близком к изометрическому и развивают при этом длительные тетанические сокращения не-большой силы [24, 32]. Выделяют два основных компонента, обеспечивающих наличие тонуса постуральных мышц: собственно мышечный компонент и нервный компонент. Собственно мышечный тонус обусловлен механическими свойствами мышечных волокон, т. е. их упруго-стью, или тургором. Нервный компонент связан с деятельностью нервной системы, обусловлен реализацией безусловного рефлекса, вызыва-емого растяжением мышцы («рефлекторный тонус»). У человека рефлекторный тонус выяв-ляется по сопротивлению растяжению мышцы в ответ на пассивный поворот звена конечности в суставе [21].

В регуляции позы участвуют 3 сенсорные системы нашего организма: зрение, вестибу-лярный аппарат и проприорецепция, в т. ч. и височно-нижнечелюстной сустав, который также является постуральным датчиком. Во-прос о степени участия каждой из них в управ-лении постурального баланса в настоящее вре-мя достаточно подробно изучен [23, 25, 30, 40]. В работах [40] делается заключение, что для регуляции вертикальной позы самая важная из вышеприведенных систем – проприоцептивная.

Вопрос о том, каким образом построена си-стема регуляции позы, интересен и важен как для изучения механизмов управления мышеч-ной активностью, так и для создания новых технических систем управления движениями, т. к. система регуляции вертикальной позы об-ладает целым рядом качеств, недостижимых в современных технических системах. Это сложность выполняемых функций, большие адаптационные возможности и многое дру- гое [41].

В регуляции позной активности мышц при-нимают участие разные уровни центральной нервной системы (ЦНС): спинальные, стволо-вые, корковые, организующие свою деятель-ность на основе переработки афферентной информации от сенсорных систем различной модальности: проприоцептивной (от стоп, го-леностопных суставов); вестибулярной; зри-тельной; тактильной. Формируются корковые и подкорковые двигательные ответы, направ-ленные на включение аксиальной мускулатуры и мышц конечностей, прежде всего нижних, что позволяет реализовать скоординирован-ные движения по поддержанию постурально-го баланса [34, 36]. До сих пор полностью не изучены физиологические механизмы взаи-модействия между собой вестибулярных, зри-тельных, проприоцептивных сигналов в ЦНС, а также системы центральной и эфферентной регуляции позной активности.

Результаты клинических исследований по-казывают, что наиболее существенное ухуд-шение поддержания равновесия наблюдается при правополушарных поражениях головного мозга. Хронологически первыми из найденных нами в литературе являются исследование боль-ных, перенесших инсульты и имеющих син-дром постурального дефицита [3, 20]. Авторы сопоставляли колебания центра давления тела у пациентов с левосторонним и правосторонним гемипарезом. Оказалось, что при левосторон-нем гемипарезе, возникающим при поражении структур правого полушария, площадь колеба-ний положения центра давления в плоскости опор больше, чем при правостороннем. В обо-их случаях наблюдалось латеральное смещение центра давления к стороне кортикального очага поражения, однако при левостороннем геми-парезе это смещение было больше. У больных с поражением правого полушария были худшие результаты обучения произвольному контро-лю позы [10] по сравнению с левосторонни-ми поражениями. Таким образом, результаты клинических исследований свидетельствуют о преимущественной роли правого полушария в процессах поддержания вертикальной позы.

24

С целью поиска локуса коры больших по-лушарий, поражение которого приводит к ухудшению поддержания вертикальной позы, проводили анализ связи между способностью поддерживать равновесие в положении стоя и местом кортикального поражения [3, 10]. По-казано, что пациенты с постуральным дефици-том чаще имели нарушения в области верхней височной извилины, фронтальной покрышки, субинсулярного белого вещества, скорлупы. Авторы высказывались, что теменно-инсуляр-ная кора, имеющая отношение к кортикальному представительству вестибулярного анализатора, является критичной для восстановления поддер-жания вертикальной позы после инсульта коры полушарий головного мозга, при этом наруше-ния были выражены в недоминирующем полу-шарии, т. е. в правом полушарии у правшей и в левом – у левшей. Эти данные могут быть до-полнены информацией о межполушарной асим-метрии вестибулярной кортикальной функции [22, 24]. Поскольку в популяции Homo sapiens доминируют правши, то наибольшая частота на-рушения постуральной устойчивости наблюда-ется при правополушарных поражениях. Осно-вываясь на клинических данных и результатах ядерно-магнитного резонанса, была сформули-рована концепция специализации левого и пра-вого полушария в координации постурального управления. Было высказано, что правое полу-шарие создает целостное координатное описа-ние пространства, обеспечивает поиск четких отличий и детекцию новизны, а левое – описы-вает общие свойства пространственной структу-ры, игнорируя четкие отличия.

Рядом авторов были получены сведения об асимметрии нижних конечностей при посту-ральных реакциях [12, 13]. Так, при стоянии с симметричной нагрузкой на ноги обе конечно-сти активно участвуют в поддержании верти-кальной позы, координируя действия как в са-гиттальной, так и во фронтальной плоскости. При переносе тяжести на одну ногу обе конеч-ности продолжают участвовать в поддержании позы, хотя их участие становится разным. На-груженная нога в большей мере обеспечивает поддержание равновесия в сагиттальной пло-

скости, а ненагруженная – во фронтальной. Анализ роли сегментов тела в его стабилиза-ции, проведенный на испытуемых, показал, что при спокойной стойке на неустойчивой опоре при закрытых глазах левый тазобедренный сустав колеблется больше, чем правый [26]. Асимметрий правой–левой половин туловища выявлено не было.

Не будет преувеличением сказать, что вер-тикальная поза накладывает отпечаток на рабо-ту всех органов и систем организма. Проблема взаимосвязи вегетативных функций человека и постурального баланса является чрезвычайно важной не только в теоретическом, но и в прак-тическом аспекте. Функциональные измене-ния, происходящие при различной ориентации тела в гравитационном поле Земли, затрагива-ют все физиологические системы. Изменение положения тела в пространстве прежде всего сопровождается сдвигами кровообращения [6], связанными с перераспределением гиростати-ческих давлений, таким образом, поза связана с регулированием циркуляции крови по сосу-дам, артериального давления и сердечного рит-ма. Постуральная активность также связана с типом и глубиной дыхания [9], нарушение под-держания вертикальной позы ведет к ухудше-нию работы пищеварительной, мочевыдели-тельной систем [6].

Поза включает, в действительности, инте-грированную совокупность биомеханических, нейрофизиологических и нейропсихических явлений, которые влияют друг на друга и вза-имно компенсируются в каждый момент вре-мени и которые всегда обусловлены простыми движениями глаз, положением и движениями головы и верхних конечностей, типом опорной поверхности при ходьбе. Одними из важных факторов жизнедеятельности человека, влия-ющих на постуральную активность, являются физическая активность, курение, характер пи-тания [11, 27].

Учитывая вышеизложенное, необходимо и далее проводить углубленные исследования в области постурологии, поскольку конечная цель их состоит в достижении благополучия каждого индивидуума.

25



1. Бернштейн Н.А. О построении движений. М., 1948. 255 c.2. Боброва Е.В., Левик Ю.С., Богачева И.Н. Колебания верхнего и нижнего звеньев тела в сагиттальной

плоскости при поддержании вертикальной позы: пространственно-временные взаимоотношения // Биофизика. 2009. Т. 54, Вып. 5. С. 935–940.

3. Боброва Е.В., Ляховецкий В.А., Борщевская Е.Р. Воспроизведение последовательности движений правой и левой руки при упорядоченном и случайном расположении стимулов // Журн. ВНД. 2010. T. 60, № 2. C. 162–165.

4. Гаже П.М., Вебер Б. Постурология. Регуляция и нарушение равновесия тела человека / пер. с фр. под ред. В.И. Усачёва. СПб., 2008. 316 с.

5. Григорьев А.И., Шенкман Б.С. Скелетная мышца в безопорном мире // Вестн. рос. академии наук. 2008. Т. 78, № 4. С. 337–345.

6. Гурфинкель B.C., Коц Я.М., Шик. M.Л. Регуляция позы человека. М., 1965. 7. Дёмин А.В. Особенности постуральной нестабильности у лиц пожилого и старческого возраста // Вестн.

Сев. (Арктического) федер. ун-та. Сер.: Мед.-биол. науки. 2013. № 2. С. 13–19.8. Дёмин А.В., Гудков А.Б., Грибанов А.В. Особенности постуральной стабильности у мужчин пожилого

и старческого возраста // Экология человека. 2010. № 12. С. 50–54.9. Донина Ж.А., Александрова Н.П. Реакция дыхания на гиперкапнический стимул в антиортостатическом

положении // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2010. Т. 96, № 11. С. 87–94.10. Жаворонкова Л.А., Жарикова А.В., Максакова О.А. Интегрирующая роль произвольного позного контроля

при реабилитации больных с черепно-мозговой травмой // Журн. ВНД. 2011. Т. 61, № 1. С. 24–33.11. Использование данных стабилометрии для прогнозирования падений у пожилых пациентов

неврологического стационара / Л.Р. Ахмадеева, Б.А. Вейцман, Э.М. Харисова и др. // Урал. мед. журн. 2013. № 1. С. 47–50.

12. Казенников О.В., Киреева Т.Б., Шлыков В.Ю. Особенности поддержания вертикальной позы при неравномерной нагрузке на ноги // Физиология человека. 2013. Т. 39, № 4. С. 65–73.

13. Казенников О.В., Шлыков В.Ю., Левик Ю.С. Реакция на возмущение вертикальной позы у человека при различных условиях стояния и наличии контакта с дополнительной опорой // Физиология человека. 2009. Т. 35, № 2. С. 1–7.

14. Лихачёв С.А., Качинский А.Н. Значение некоторых показателей статической стабилометрии // Вестн. оториноларингологии. 2011. № 2. С. 33–37.

15. Лихачёв С.А., Тарасевич М.Н. Вызванные вестибулярные миогенные потенциалы: анатомо-физиологические аспекты реализации их и клиническое применение // Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011. № 2. С. 84–89.

16. Магнус Р. Установка тела. М.; Л., 1962. 623 с.17. Савин А.А., Викулов А.Д., Мельников А.А. Сравнительный анализ регуляции вертикальной позы у борцов

разной спортивной квалификации // Ярослав. пед. вестн. 2010. № 4, Т. III (Естеств. науки). С. 98–103.18. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Стабилометрия. М., 2000. 192 с.19. Терехов А.В., Левик Ю.С., Солопова И.А. Механизмы коррекции референтного положения в системе

регуляции вертикальной позы // Физиология человека. 2007. Т. 33, № 3. С. 1–8. 20. Устинова К.И., Иоффе М.Е., Черникова Л.А. Особенности нарушений вертикальной позы у больных с

постинсультными гемипарезами // Физиология человека. 2003. Т. 29, № 5. С. 140–147.21. Шеррингтон Ч. Рефлекторная деятельность спинного мозга. Л., 1935. 300 c.22. Ястребцева И.П. Патогенез формирования нарушений постурального баланса при инсульте и алгоритм

их коррекции // Фундаментальные науки и практика: сб. науч. работ. Т. 1, № 4. Томск, 2010. С. 37.23. Cenciarini M., Peterka R.J. Stimulus-dependent Changes in the Vestibular Contribution to Human Postural

Control // J. of Neurophysiology. 2006. Vol. 95. P. 2733–2750. 24. Clark S., Rose D.J. Evaluation of Dynamic Balance among Community-dwelling Older Adult Fallers:

A Generalizability Study of the Limits of Stability Test // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2001. Vol. 82, № 4. P. 468–474.

26

25. Cognitive Influences in Postural Control of Patients with Unilateral Vestibular Loss / M.S. Redfern, M.E. Talkowski, J.R. Jennings, J.M. Furman // Gait & Posture. 2004. Vol. 19. P. 105–114.

26. Common Muscle Synergies for Control of Center of Mass and Force in Nonstepping and Stepping Postural Behaviors Perturbations / S.A. Chvatal, G. Torres-Oviedo, A.S. Safavynia, L.H. Ting // J. of Neurophysiology. 2011. Vol. 106. P. 999–1015.

27. Contribution of Genetic and Environmental Effects to Postural Balance in Older Female Twins / S. Pajala, P. Era, M. Koskenvuo, J. Kaprio et al. // J. of Applied Physiology. 2004. Vol. 96, № 1. P. 308–315.

28. Control and Estimation of Posture During Quiet Stance Depends on Multijoint Coordination / W.L. Hsu, J.P. Scholz, G. Schöner, J.J. Jeka, T. Kiemel // J. of Neurophysiology. 2007. Vol. 97. P. 3024–3035.

29. Controlling Human upright Posture: Velocity Information is More Accurate than Position or Acceleration / J. Jeka, T. Kiemel, R. Creath et al. // J. of Neurophysiology. 2004. Vol. 92, P. 2368–79.

30. Goodworth A.D., Peterka R.J. Contribution of Sensorimotor Integration to Spinal Stabilization in Humans // J. of Neurophysiology. 2009. Vol. 102. P. 496–512.

31. Gurfinkel V.S. The Mechanisms of Postural Regulation in Man // Physiology and General Biology Reviews. 1999. Vol. 7, Part 5. P. 59–87.

32. Horak F.B., Nashner L.M. Central Programming of Postural Movements: Adaptation to Altered Support-surface Configurations // J. of Neurophysiology. 1986. № 55(6). P. 1369–1381.

33. Intrasession Reliability of Center of Pressure Measures of Postural Steadiness in Healthy Elderly People / D. Lafond, H. Corriveau, R. Hebert, F. Prince // Arch. Phys. Med. Rehabil. 2004. Vol. 85, № 6. P. 896–901.

34. Kavanagh J.J., Morrison S., Barrett R.S. Lumbar and Cervical Erector Spinae Fatigue Elicit Compensatory Postural Responses to Assist in Maintaining Head Stability during Walking // J. of Applied Physiology. 2006. Vol. 101. P. 1118–1126.

35. Kavounoudias A., Roll R., Roll J. Foot Sole and Ankle Inputs Contribute Jointly to Human Erect Posture Regulation // J. of Physiology. 2001. Vol. 53. P. 869–878.

36. Kooij H., Vlugt E. Postural Responses Evoked by Platform Pertubations are Dominated by Continuous Feedback // J. of Neurophysiology. 2007. Vol. 98. P. 730–43.

37. Loram D., Maganaris K., Lakie M. Human Postural Sway Results from Frequent, Ballistic Bias Impulses by Soleus and Gastrocnemius // J. of Physiology. 2005. Vol. 564. P. 295–311.

38. Morasso P.G., Sanguineti V. Ankle Muscle Stiffness Alone Cannot Stabilize Balance during Quiet Standing // J. of Neurophysiology. 2002. Vol. 88. P. 2157–2162.

39. Nashner L.M. Analysis of Stance Posture in Humans // Handbook of Behavioral Neurobiology. V. 5. Motor Coordination / eds.: A.L. Towe, E.S. Luschel. N. Y., 1981. P. 527–565.

40. Peterka R.J., Loughlin P.J. Dynamic Regulation of Sensorimotor Integration in Human Postural Control // J. of Neurophysiology. 2004. Vol. 91. P. 410–23.

41. Safavynia S.A., Ting L.H. Task-level Feedback Can Explain Temporal Recruitment of Spatially Fixed Muscle Synergies Throughout Postural Perturbations // J. of Neurophysiology. 2012. Vol. 107. P. 159–177.

42. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ромберг,_Мориц_Генрих (дата обращения: 28.10.2013).

References

1. Bernshteyn N.A. O postroenii dvizheniy [On Movement Production]. Moscow, 1948. 255 p.2. Bobrova E.V., Levik Yu.S., Bogacheva I.N. Kolebaniya verkhnego i nizhnego zven’ev tela v sagittal’noy ploskosti

pri podderzhanii vertikal’noy pozy: prostranstvenno-vremennye vzaimootnosheniya [Oscillations of Upper and Lower Body Segments in the Sagittal Plane During Standing: Spatiotemporal Relationships]. Biofizika, 2009, vol. 54, iss. 5, pp. 935–940.

3. Bobrova E.V., Lyakhovetskiy V.A., Borshchevskaya E.R. Vosproizvedenie posledovatel’nosti dvizheniy pravoy i levoy ruki pri uporyadochennom i sluchaynom raspolozhenii stimulov [Reproduction of Sequential Movements of the Right and Left Hands at Ordered and Random Arrangement of Stimuli]. Zhurnal vysshey nervnoy deyatel’nosti im. I.P. Pavlova, 2010, vol. 60, no. 2, pp. 162–165.

4. Gagey P.-M., Weber B. Posturologie. Régulation et dérèglements de la station debout. Paris, 1995 (Russ. ed.: Gazhe P.M., Veber B. Posturologiya. Regulyatsiya i narushenie ravnovesiya tela cheloveka. St. Petersburg, 2008. 316 p.).

27


5. Grigor’ev A.I., Shenkman B.S. Skeletnaya myshtsa v bezopornom mire [Skeletal Muscle in a Support-Free World]. Vestnik rossiyskoy akademii nauk, 2008, vol. 78, no. 4, pp. 337–345.

6. Gurfinkel’ B.C., Kots Ya.M., Shik. M.L. Regulyatsiya pozy cheloveka [Regulation of Human Posture]. Moscow, 1965.

7. Demin A.V. Osobennosti postural’noy nestabil’nosti u lits pozhilogo i starcheskogo vozrasta [Peculiarities of Postural Instability in Elderly and Senile People]. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal’nogo universiteta. Ser.: Mediko-biologicheskie nauki, 2013, no. 2, pp. 13–19.

8. Demin A.V., Gudkov A.B., Gribanov A.V. Osobennosti postural’noy stabil’nosti u muzhchin pozhilogo i starcheskogo vozrasta [Features of Postural Balance in Elderly and Old Men]. Ekologiya cheloveka, 2010, no 12, pp. 50–54.

9. Donina Zh.A., Aleksandrova N.P. Reaktsiya dykhaniya na giperkapnicheskiy stimul v antiortostaticheskom polozhenii [The Ventilatory Response to Hypercapnia During Head-Down Tilt]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova, 2010, vol. 96, no. 11, pp. 87–94.

10. Zhavoronkova L.A., Zharikova A.V., Maksakova O.A. Integriruyushchaya rol’ proizvol’nogo poznogo kontrolya pri reabilitatsii bol’nykh s cherepno-mozgovoy travmoy [The Integrating Role of Restoration of Voluntary Postural Control in the Rehabilitation of Patients with Craniocerebral Trauma]. Zhurnal vysshey nervnoy deyatel’nosti im. I.P. Pavlova, 2011, vol. 61, no. 1, pp. 24–33.

11. Akhmadeeva L.R. Veytsman B.A., Kharisova E.M., Gurov D.P., Fatykhova M.R. Ispol’zovanie dannykh stabilometrii dlya prognozirovaniya padeniy u pozhilykh patsientov nevrologicheskogo statsionara [Using Stabilometric Data for Prognosis of Falls in the Elderly In-Patients of Neurology Ward]. Ural’skiy meditsinskiy zhurnal, 2013, no. 1, pp. 47–50.

12. Kazennikov O.V., Kireeva T.B., Shlykov V.Yu. Osobennosti podderzhaniya vertikal’noy pozy pri neravnomernoy nagruzke na nogi [Characteristics of the Maintenance of the Vertical Posture During Standing with an Asymmetrical Load on the Legs]. Fiziologiya cheloveka, 2013, vol. 39, no. 4, pp. 65–73.

13. Kazennikov O.V., Shlykov V.Yu., Levik Yu.S. Reaktsiya na vozmushchenie vertikal’noy pozy u cheloveka pri razlichnykh usloviyakh stoyaniya i nalichii kontakta s dopolnitel’noy oporoy [Reaction to the Perturbation of the Vertical Posture Under Different Conditions of Standing and in the Case of Additional Support]. Fiziologiya cheloveka, 2009, vol. 35, no. 2, pp. 1–7.

14. Likhachev S.A., Kachinskiy A.N. Znachenie nekotorykh pokazateley staticheskoy stabilometrii [The Value of Certain Static Stabilometric Characteristics]. Vestnik otorinolaringologii, 2011, no. 2, pp. 33–37.

15. Likhachev S.A., Tarasevich M.N. Vyzvannye vestibulyarnye miogennye potentsialy: anatomo-fiziologicheskie aspekty realizatsii ikh i klinicheskoe primenenie [Evoked Vestibular Myogenic Potentials: Anatomic-Physiologic Aspects and Clinical Application]. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova, 2011, no. 2, pp. 84–89.

16. Magnus R. Körperstellung. Berlin, 1924 (Russ. ed.: Magnus R. Ustanovka tela. Moscow, Leningrad, 1962. 623 p.).17. Savin A.A., Vikulov A.D., Mel’nikov A.A. Sravnitel’nyy analiz regulyatsii vertikal’noy pozy u bortsov raznoy

sportivnoy kvalifikatsii [Comparison of Postural Control of Wrestlers with Different Sports Qualification]. Yaroslavskiy pedagogicheskiy vestnik, 2010, no. 4, vol. 3, (Estestvennye nauki), pp. 98–103.

18. Skvortsov D.V. Klinicheskiy analiz dvizheniy. Stabilometriya [Clinical Analysis of Movements. Stabilometry]. Moscow, 2000. 192 p.

19. Terekhov A.V., Levik Yu.S., Solopova I.A. Mekhanizmy korrektsii referentnogo polozheniya v sisteme regulyatsii vertikal’noy pozy [Mechanisms of Reference Posture Correction in the System of Upright Posture Control]. Fiziologiya cheloveka, 2007, vol. 33, no. 3, pp. 1–8.

20. Ustinova K.I., Ioffe M.E., Chernikova L.A. Osobennosti narusheniy vertikal’noy pozy u bol’nykh s postinsul’tnymi gemiparezami [Characteristic Features of Disorders of the Upright Posture in Patients with Poststroke Hemipareses]. Fiziologiya cheloveka, 2003, vol. 29, no. 5, pp. 140–147.

21. Sherrington Ch. Reflektornaya deyatel’nost’ spinnogo mozga [Reflex Action of the Spinal Cord]. Leningrad, 1935. 300 p.

22. Yastrebtseva I.P. Patogenez formirovaniya narusheniy postural’nogo balansa pri insul’te i algoritm ikh korrektsii [Pathogenesis of Postural Balance Disorders Formation at Stroke, and Algorithm of Their Correction]. Fundamental’nye nauki i praktika: sb. nauch. rabot [Basic Sciences and Practice: Collected Papers]. Tomsk, 2010, vol. 1, no. 4, p. 37.

23. Cenciarini M., Peterka R.J. Stimulus-Dependent Changes in the Vestibular Contribution to Human Postural Control. Journal of Neurophysiology, 2006, vol. 95, pp. 2733–2750.

28

24. Clark S., Rose D.J. Evaluation of Dynamic Balance Among Community-Dwelling Older Adult Fallers: A Generalizability Study of the Limits of Stability Test. Archives Of Physical Medicine and Rehabilitation, 2001, vol. 82, no. 4, pp. 468–474.

25. Redfern M.S., Talkowski M.E., Jennings J.R., Furman J.M. Cognitive Influences in Postural Control of Patients with Unilateral Vestibular Loss. Gait & Posture, 2004, vol. 19, pp. 105–114.

26. Chvatal S.A., Torres-Oviedo G., Safavynia S.A., Ting L.H. Common Muscle Synergies for Control of Center of Mass And Force in Nonstepping and Stepping Postural Behaviors Perturbations. Journal of Neurophysiology, 2011, vol. 106, pp. 999–1015.

27. Pajala S., Era P., Koskenvuo M., Kaprio J., Tolvanen A., Heikkinen E., Tiainen K., Rantanen T. Contribution of Genetic and Environmental Effects to Postural Balance in Older Female Twins. Journal of Applied Physiology, 2004, vol. 96, no. 1, pp. 308–315.

28. Hsu W.L., Scholz J.P., Schöner G., Jeka J.J., Kiemel T. Control and Estimation of Posture During Quiet Stance Depends on Multijoint Coordination. Journal of Neurophysiology, 2007, vol. 97, pp. 3024–3035.

29. Jeka J., Kiemel T., Creath R., Horak F., Peterka R. Controlling Human Upright Posture: Velocity Information Is More Accurate Than Position or Acceleration. Journal of Neurophysiology, 2004, vol. 92, pp. 2368–79.

30. Goodworth A.D., Peterka R.J. Contribution of Sensorimotor Integration to Spinal Stabilization in Humans. Journal of Neurophysiology, 2009, vol. 102, pp. 496–512.

31. Gurfinkel V.S. The Mechanisms of Postural Regulation in Man. Physiology and General Biology Reviews, 1999, vol. 7, part 5, pp. 59–87.

32. Horak F.B., Nashner L.M. Central Programming of Postural Movements: Adaptation to Altered Support-Surface Configurations. Journal of Neurophysiology, 1986, no. 55(6), pp. 1369–1381.

33. Lafond D., et al. Intrasession Reliability of Center of Pressure Measures of Postural Steadiness in Healthy Elderly People. Arch. Phys. Med. Rehabil. 2004, vol. 85, no. 6, pp. 896–901.

34. Kavanagh J.J., Morrison S., Barrett R. S. Lumbar and Cervical Erector Spinae Fatigue Elicit Compensatory Postural Responses to Assist in Maintaining Head Stability During Walking. Journal of Applied Physiology, 2006, vol. 101, pp. 1118–1126.

35. Kavounoudias A., Roll R., Roll J.P. Foot Sole and Ankle Inputs Contribute Jointly to Human Erect Posture Regulation. Journal of Physiology, 2001, vol. 53, pp. 869–878.

36. Kooij H., Vlugt E. Postural Responses Evoked by Platform Pertubations Are Dominated by Continuous Feedback. Journal of Neurophysiology, 2007, vol. 98, pp. 730–743.

37. Loram D., Maganaris K., Lakie M. Human Postural Sway Results from Frequent, Ballistic Bias Impulses by Soleus and Gastrocnemius. Journal of Physiology, 2005, vol. 564, pp. 295–311.

38. Morasso P.G., Sanguineti V. Ankle Muscle Stiffness Alone Cannot Stabilize Balance During Quiet Standing. Journal of Neurophysiology, 2002, vol. 88, pp. 2157–2162.

39. Nashner L.M. Analysis of Stance Posture in Humans. Handbook of Behavioral Neurobiology. Vol. 5. Motor Coordination. New York, 1981, pp. 527–565.

40. Peterka R.J., Loughlin P.J. Dynamic Regulation of Sensorimotor Integration in Human Postural Control. Journal of Neurophysiology, 2004, vol. 91, pp. 410–423.

41. Safavynia S.A., Ting L.H. Task-Level Feedback Can Explain Temporal Recruitment of Spatially Fixed Muscle Synergies Throughout Postural Perturbations. Journal of Neurophysiology, 2012, vol. 107, pp. 159–177.

42. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ромберг,_Мориц_Генрих (accessed 28 October 2013).

Gribanov Anatoly VladimirovichInstitute of Medical and Biological Research,

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov (Arkhangelsk, Russia)

Sherstennikova Aleksandra Konstantinovna Northern State Medical university

(Arkhangelsk, Russia)

29

PHYSIOLOGICAL MECHANISMS OF HUMAN POSTURAL BALANCE REGULATION (REVIEW)

This article presents new data on the biomechanical, sensory and neurophysiological processes that contribute to the static balance of man. Posturography methods along with other techniques give an idea about maintaining vertical position as one of motor functions.

Keywords: vertical posture, postural balance, physiological mechanisms of regulation.

Контактная информация: Грибанов Анатолий Владимирович

адрес: 163045, г. Архангельск, проезд Бадигина, д. 3; e-mail: а[email protected]

Шерстенникова Александра Константиновна адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Троицкий, д. 51


Рецензент – Гудков А.Б., доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета


30

© Долгих О.В., Агафонов Ю.В., Зашихин А.Л., 2013

УДК [612.63:611.664]:599.323.4

СТРУКТУРНЫЕ ПРЕОбРАЗОВАНИЯ МИОМЕТРИЯ КРЫС В РАЗЛИЧНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ

Исследования гладкой мышечной ткани (ГМТ) матки крыс при беременности и после родов показа-ли, что адаптация миометрия к повышению функциональной нагрузки характеризуется увеличением со-держания цитоплазматического белка в гладких мышечных клетках, возрастанием доли малых миоцитов и сопровождается усилением пролиферативного потенциала во всех отделах матки. К концу гестации трансформация ГМТ разных отделов матки носит разнонаправленный характер. Послеродовая инволюция миометрия шейки протекает значительно медленнее, чем в рогах.

Ключевые слова: миометрий, изолированные гладкие миоциты, пролиферация, послеродовая инволю-ция, электронная микроскопия.

Гладкая мускулатура матки в процессе бе-ременности и родов претерпевает существен-ные изменения. Физиологический рост матки во время беременности обеспечивается двумя механизмами: гиперплазией и гипертрофией гладких мышечных клеток (ГМК) [1, 2, 9, 11, 13]. Процесс структурной инволюции миоме-трия сопровождается возвращением структур-ных параметров матки к исходным величинам

ДОЛГИХ Ольга Васильевна, кандидат биологических наук, старший преподаватель ка-федры гистологии, цитологии и эмбриологии Се- верного государственного медицинского универ-ситета (г. Архангельск). Автор 11 научных публи-каций

АГАФОНОВ Юрий Витальевич, доктор ме- дицинских наук, профессор кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии Северного государ-ственного медицинского университета (г. Архан-гельск). Автор 140 научных публикаций, в т. ч. трех монографий и 15 учебных пособий

ЗАШИХИН Андрей Леонидович, доктор ме-дицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии Северного государственного медицинского университета (г. Ар-хангельск). Автор 240 научных публикаций, в т. ч. 9 монографий и 15 учебных пособий

(до беременности). Известно, что различные отделы матки различаются не только по анато-мическому строению, соотношению тканевых компонентов, но и уровню функциональной активности [8, 13], так маточные рога явля-ются местом имплантации зародыша, а шей-ка выполняет функцию сфинктера во время беременности. В ходе настоящего исследова-ния был проведен сравнительный структурно-

31

Долгих О.В., Агафонов Ю.В., Зашихин А.Л. Структурные преобразования миометрия крыс...

метаболический анализ гладкомышечного ком-понента рогов и шейки матки интактных крыс на разных стадиях беременности и после родов. Целью данной работы являлось исследование структурно-функциональных закономерностей трансформации гладкой мышечной ткани рогов и шейки матки крыс в различные физиологиче-ские периоды.

Материалы и методы. Исследования про-ведены на 40 белых беспородных половозре-лых крысах массой 200-250 г: первую (кон-трольную группу) составили небеременные крысы (n = 5), вторую – беременные самки (n = 35, по 5 особей на каждый период наблю-дения). Экспериментальные исследования про-водились в соответствии с «Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных» (1996) [7], а также с соблюдением правил гуманного обращения с животными (Report of the AVMA Panel on Eutanasia IAVMA, 2001) [16]. Животных выводили из экспери-мента под эфирным наркозом. Образцы тканей рогов и шейки матки брали утром: у небере-менных (интактных) крыс на стадии диэструса (контрольная группа), у беременных – на 4, 12 и 20-е сутки беременности и у родивших – на 1, 2, 4, 7-е сутки после родов.

Для морфометрического и цитофотометри-ческого анализа гладкой мышечной ткани ото-бранные фрагменты фиксировали при +5 °С в растворе 10-процентного формалина на фосфат-ном буфере при рН = 7,4 в течение 14-20 дней. Для анализа мышечной ткани использован ме-тод прицельной клеточной диссоциации [5], позволяющий точно выделять фрагменты глад-кой мускулатуры и осуществлять последующее разделение гладких мышечных клеток (ГМК). Выявление ДНК в ядрах клеток проводили по методу Фельгена с последующей цитоспектро-фотометрией на сканирующем цитофотометре МФТХ-2М (ЛОМО, Россия) при длине волны 546 нм. Контролем служили мазки, не подверг-шиеся гидролизу в растворе соляной кислоты. Анализ содержания суммарного белка в цито-плазме проводили при окраске амидочерным. Препараты сканировали при длине волны 580 нм.

Окулярным микрометром измеряли длину и ши-рину клеток, малый и большой диаметры ядер. Объемы рассчитывали по формуле эллипсоида. Цифровой материал обрабатывали методом ва-риационной статистики с вычислением средне-го арифметического и его стандарной ошибки, коэффициента вариации, ассиметрии и эксцес-са. Для сравнения двух независимых совокуп-ностей по одному признаку при нормальном распределении количественных переменных использовали t-критерия Стьюдента. Обработка результатов проводилась с помощью програм-мы «Statistica 6.0».

Для электронно-микроскопического иссле-дования материал фиксировали в 2,5-процент-ном растворе глютарового альдегида на 0,1 М фосфатном буфере с рН = 7,2-7,4 в течение 2 ч и последующей фиксацией в течение 1 ч в рас-творе 1-процентного тетраокисида осмия при t = +5 °С. Кусочки промывали в буфере, обезво-живали в спиртах с контрастированием в 70-гра-дусном спирте и 1-процентном уранилацетатом в течение 12 ч. Заливали в смесь эпон-аралди-та. Для обеспечения прицельного электронно-микроскопического анализа со всех блоков по-лучали серийные полутонкие срезы толщиной 1-2 мкм, которые окрашивали 1-процентным раствором метиленового синего. После иден-тификации необходимых объектов блоки за-тачивали и прицельные ультратонкие срезы готовили на ультратоме LKB-3, контрастиро-вали в 2,5-процентном растворе уранилацетата и 0,3-процентном растворе цитрата свинца по Рейнольдсу. Просматривали в электронных ми-кроскопах JEM-100 CX (Япония).

Результаты и обсуждение. Проведенное нами исследование структурно-метаболиче-ских параметров ГМК и структуры популяции мышечной ткани матки крыс показало неодно-родность популяции по объемным показате-лям миоцитов, что позволило выделить в ГМТ матки 3 субпопуляции клеток: малые, средние и большие миоциты. Каждая субпопуляция миоцитов отличается уровнем синтеза ДНК и цитоплазматического белка. Основу популя-ции составляют средние миоциты.

32

При изучении механизмов трансформации ГМТ разных отделов матки крысы в ходе физио-логической беременности получены следующие результаты. Анализ показателей изолированных миоцитов матки на 1-й неделе беременности по-казал статистически значимое снижение средне-го клеточного объема ГМК всех отделов матки (p < 0,001), которое закономерно отразилось на структуре популяции. Это проявилось в увеличе-нии доли малых миоцитов и уменьшении пред-ставительства больших клеток. К концу гестаци-онного периода средний клеточный объем ГМК в рогах матки увеличивался с 2721,77 до 5335,47 мкм3 (p < 0,001), а в шейке уменьшался до 2 525,12 мкм3 по сравнению с контрольной группой, где составлял 4192,67 мкм3 (p < 0,001). Выявленные изменения отражают структурные перестройки в популяции ГМК, которые в отделах имели раз-нонаправленный характер. Так, в рогах матки крыс отмечается снижение доли малых миоци-тов и возрастание количества больших до 44 %, а в шейке выявлено нарастание представительства средних клеток до 70 % (рис. 1).

Структурная перестройка сопровождалась увеличением синтеза ДНК в ядрах ГМК в ран-

ние сроки беременности во всех отделах матки (p < 0,001) (рис. 2), что выражалось в значи-тельном увеличении содержания гипердипло-идных миоцитов. Перед родами наблюдается статистически значимое снижение доли гипер-диплоидных миоцитов (p = 0,013).

На протяжении всей беременности отмеча-лось увеличение показателя оптической плотно-сти цитоплазмы (р < 0,001), отражающего содер-жание суммарного клеточного белка (рис. 2), при этом увеличение уровня цитоплазматического синтеза наблюдалось во всех клеточных субпо-пуляциях.

Изучение трансформации ГМТ рогов и шейки матки крыс при развитии беременно-сти выявило различный характер изменений. В первую неделю происходит увеличение доли малых миоцитов и усиление синтеза ДНК в ГМК всех отделов матки, что является необхо-димым условием для поддержания структуры популяции и достаточного камбиального по-тенциала, обеспечивающего физиологическую трансформацию и адаптацию к изменяющимся функциональным нагрузкам.

Рис. 1. Структура популяции гладких мышечных клеток отделов матки в разные сроки беременности и после родов: 1 – небеременные животные, 2 – 4-е сутки беременности, 3 – 12-е сутки беременности, 4 – 20-е сутки беременности, 5 – 1-е сутки после родов, 6 – 2-е сутки после родов, 7 – 4-е сутки после родов, 8 – 7-е сутки после родов

33


Во второй половине беременности вслед-ствие повышения функциональной нагрузки снижается уровень пролиферативной актив-ности ГМК, активируются процессы цитоплаз-матического синтеза, увеличиваются объемные показатели миоцитов, что свидетельствует о функциональной зрелости контрактильной системы, необходимой для выполнения акта родовой деятельности. На поздних сроках мы наблюдали рост доли больших ГМК в рогах матки, а в шейке увеличивалось число средних

миоцитов – функционально-активной группы клеток, позволяющих выполнять шейке функ-цию сфинктера во время беременности.

По данным морфометрического исследова-ния мазков изолированных гладких миоцитов матки крыс в период беременности отмечалась тенденция к увеличению отростчатых ГМК и кле- ток с вакуолизированной цитоплазмой (рис. 3). После родов количество клеток с признаками де-генерации увеличивается, что подтверждается также результатами электронно-микроскопи-

Рис. 2. Относительная плотность ДНК в ядрах и относительная плотность суммарного белка в цитоплазме изолированных гладких миоцитов разных отделов матки: 1 – небеременные животные, 2 – 4-е сутки беременности, 3 – 12-е сутки беременности, 4 – 20-е сутки беременности, 5 – 1-е сутки после родов, 6 – 2-е сутки после родов, 7 – 4-е сутки после родов, 8 – 7-е сутки после родов. Примечание: отличия статистически значимы: a – от величин параметров ГМК небеременных животных; b – от параметров ГМК на 20-е сутки беременности

Рис. 3. Деструктивно измененные ГМК рогов матки крыс при развитии беременности. Вакуоли (стрелки). Окраска гематоксилин-эритрозин. Ув. ×400

34

ческого исследования. Среди миоцитов были выявлены клетки с признаками дегенерации. В цитоплазме этих клеток наблюдались участки деструкции миофиламентов, образование мно-гочисленных вакуолей, содержащих лизируе-мые компоненты клетки (рис. 4).

Дистрофически измененные миоциты мо-гут быть причиной различных осложнений, связанных с нарушением сократительной де-ятельности миометрия в акте родов (слабость родовых сил) и в послеродовом периоде (ато-нические кровотечения) [1]. В работе В.И. Цир- кина с соавт. [6] описывается повреждение ми-оцитов матки женщин в процессе родов (осо-бенно затяжных), что очевидно может приво-дить к изменению функционального состояния миометрия. Наши данные подтверждают мне-ние ряда авторов о том, что в миометрии перед родами и в послеродовой период определя- ются апоптотически измененные миоциты [10, 14].

В первые дни после родов характер измене-ния структуры популяции ГМК в разных отделах был также различным. В рогах матки с 1-го по 4-й день после родов наблюдалось уменьшение среднего объема ГМК с 3043,47 до 2307,11 мкм3, что отразилось на структуре популяции и про-

явилось ростом доли малых миоцитов до 14 %. В шейке матки в 1-й день послеродовой инволю-ции наблюдалось увеличение показателя сред-него объема миоцитов (6067,16 мкм3), что обу-словило рост числа больших миоцитов до 50 %, в последующие дни наблюдалось уменьше-ние среднего объема клеток (до 3627,69 мкм3) и увеличение доли малых клеток. К 7-му дню структура популяции гладких миоцитов рогов близка к параметрам дородовой матки, в шейке преобладают малые клетки. Структурные пере-стройки сопровождаются увеличением уровня синтеза ДНК и возрастанием доли гиперди-плоидных клеток во всех отделах матки в 1-й день после родов. К 7-му дню наблюдается

Рис. 4. Ультраструктура гладкой мышечной ткани шейки матки крысы в период ранней послеродовой инволюции: ГМК – гладкий миоцит, МФ – миофиламенты, ДМ – участки деструкции миофиламентов, МТ – миелиновые тельца. Ув. ×33000

35


угнетение синтеза ДНК в рогах, в то же время в ГМК шейки матки наблюдается повышение уровня синтеза ДНК.

В период ранней послеродовой инволюции матки происходит быстрый возврат массы орга-на к его состоянию до беременности, который обеспечивается, с одной стороны, уменьшени-ем размеров миоцитов, а с другой – массовой элиминацией ГМК посредством апоптоза [9, 10, 15]. Увеличение интенсивности апоптоза связано с ростом числа клеток с признаками их терминальной дифференцировки [4].

К 7-м суткам послеродовой инволюции миометрий рогов имеет популяционные по-

казатели, близкие к параметрам контрольной группы (небеременные животные), что говорит о завершении в ней инволютивных преобразо-ваний. В то же время в ГМК шейки матки на-блюдается повышение уровня синтеза ДНК, ак-тивируются процессы пролиферации, которые имеют адаптивный характер, что сопровожда-ется увеличением представительства малых миоцитов в структуре популяции. Полученные нами результаты подтверждают данные дру-гих исследователей о том, что инволютивные пре-образования в миометрии шейки протека- ют значительно медленнее, чем в рогах мат- ки [3].


1. Бесков В.Н. Морфологические и гистохимические изменения миометрия в процессе беременности: автореф. дис. … канд. мед. наук. Караганда, 1973. 35 с.

2. Дубинин Е.В. Морфологические преобразования в миометрии крыс во время беременности и в раннем послеродовом периоде: автореф. дис. … канд. мед. наук. Новосибирск, 2005. 30 с.

3. Колпакова Е.В. Прогнозирование темпа послеродовой инволюции матки: автореф. дис. … канд. мед. наук. Томск, 2007. 26с.

4. Мышечные ткани / Е.А. Шубникова, Н.А. Юрина, Н.Б. Гусев и др. М., 2001. 240 с.5. Пат. 2104524 РФ, RU С1. Способ получения препаратов изолированных клеток / Зашихин А.Л., Агафонов

Ю.В., Лисишников Л.В. (РФ). № 94018751/14. Заявл. 23.05.1994; Опубл. 10.02.98. Бюл. № 4. 6. Повреждение гладкомышечных клеток матки женщин в родах / В.И. Циркин, Б.И. Медведев, Н.Г. Гребенюк

и др. // Акушерство и гинекология. 1986. № 12. С. 25–28. 7. Руководство по содержанию и использованию лабораторных животных. Вашингтон, 1996. 138 с.8. Савицкий Г.А., Савицкий А.Г. Миома матки (проблемы патогенеза и патогенетической терапии). 3-е изд.

СПб., 2003. 236 с.9. Шкурупий В.А., Дубинин Е.В., Дубинина H.H. Динамика миоцитов разных типов в миометрии крыс

в периоды беременности и ранней послеродовой инволюции // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 2008. Прил. 1. С. 101–104.

10. Шкурупий В.А., Дубинин Е.В., Дубинина H.H. Структурные преобразования миоцитов в периоды беременности и ранней послеродовой инволюции матки // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 2008. Прил. 1. С. 97–100.

11. Afting E.G., Elce J.S. DNA in the Rat Uterus Myometrium during Pregnancy and Postpartum Involution. Measurement of DNA in small pieces of mammalian tissue // Analyt. Biochem. 1978. V. 86, № 1. P. 90–99.

12. Expression and Localization of Alpha-smooth Muscle and Gamma-actins in the Pregnant Rat Myometrium / O. Shynlova, P. Tsui, A. Dorogin et al. // Biology of Reproduction. 2005. V. 73, № 4. P. 773–780.

13. Leppert P.C. Proliferation and Apoptosis of Fibroblasts and Smooth Muscle Cells in Rat uterine Cervix Throughout Gestation and the Effect of the Antiprogesterone Onapristone // Am. J. Obstet. Gynecol. 1998. V. 178. P. 713–725.

14. Lye S.J. Initiation of Parturition // Anim. Reprod. Sci. 1996. V. 42. P. 495–503.15. Myometrial Apoptosis: Activation of the Caspase Cascade in the Pregnant Rat Myometrium at Midgestation /

O. Shynlova, A. Oldenhof, A. Dorogin et al. // Biology of Reproduction. 2006. V. 74, № 5. P. 839–849.16. Report of the AVMA Panel on Euthanasia // JAVMA. 2001. V. 218, № 5. Р. 669–696.

36

References

1. Beskov V.N. Morfologicheskie i gistokhimicheskie izmeneniya miometriya v protsesse beremennosti: avtoref. dis. … kand. med. nauk [Morphological and Histochemical Changes in the Myometrium During Pregnancy: Cand. Med. Sci. Diss. Abs.]. Karaganda, 1973. 35 p.

2. Dubinin E.V. Morfologicheskie preobrazovaniya v miometrii krys vo vremya beremennosti i v rannem poslerodovom periode: avtoref. dis. … kand. med. nauk [Morphological Changes in the Rat Myometrium During Pregnancy and Early Postpartum Period: Cand. Med. Sci. Diss. Abs.]. Novosibirsk, 2005. 30 p.

3. Kolpakova E.V. Prognozirovanie tempa poslerodovoy involyutsii matki: avtoref. dis. … kand. med. nauk [Predicting the Rate of Postpartum Involution of Uterus: Cand. Med. Sci. Diss. Abs.]. Tomsk, 2007. 26 p.

4. Shubnikova E.A., Yurina N.A., Gusev N.B., et al. Myshechnye tkani [Muscle Tissue]. Moscow, 2001. 240 p.5. Zashikhin A.L., Agafonov Yu.V., Lisishnikov L.V. Sposob polucheniya preparatov izolirovannykh kletok [Method

of Obtaining Isolated Cell Preparations]. Patent RF, no. 2104524 RU C1. Byul, 1998. no. 4.6. Tsirkin V.I., Medvedev B.I., Grebenyuk N.G., et al. Povrezhdenie gladkomyshechnykh kletok matki zhenshchin

v rodakh [Damage to the Smooth Muscle Cells of the Uterus of Women During Labour]. Akusherstvo i ginekologiya, 1986, no. 12, pp. 25–28.

7. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Washington, D.C., 1996. 137 p.8. Savitskiy G.A., Savitskiy A.G. Mioma matki (problemy patogeneza i patogeneticheskoy terapii) [Uterine Fibroid

(Pathogenesis and Pathogenetic Therapy)]. 3rd ed. St. Petersburg, 2003. 236 p.9. Shkurupiy V.A., Dubinin E.V., Dubinina H.H. Dinamika miotsitov raznykh tipov v miometrii krys v periody

beremennosti i ranney poslerodovoy involyutsii [Dynamics of Different Types of Myocytes in the Rat Myometrium During Pregnancy and Early Postpartum Involution]. Byulleten’ eksperimental’noy biologii i meditsiny, 2008, suppl. no.1, pp. 101–104.

10. Shkurupiy V.A., Dubinin E.V., Dubinina H.H. Strukturnye preobrazovaniya miotsitov v periody beremennosti i ranney poslerodovoy involyutsii matki [Structural Changes in Myocytes During Pregnancy and Early Postpartum Involution of Uterus]. Byulleten’ eksperimental’noy biologii i meditsiny, 2008, suppl. no. 1, pp. 97–100.

11. Afting E.G., Elce J.S. DNA in the Rat Uterus Myometrium During Pregnancy and Postpartum Involution. Measurement of DNA in Small Pieces of Mammalian Tissue. Analyt. Biochem., 1978, vol. 86, no. 1, pp. 90–99.

12. Shynlova O., Tsui P., Dorogin A., et al. Expression and Localization of Alpha-Smooth Muscle and Gamma-Actins in the Pregnant Rat Myometrium. Biology of Reproduction, 2005, vol. 73, no. 4, pp. 773–780.

13. Leppert P.C. Proliferation and Apoptosis of Fibroblasts and Smooth Muscle Cells in Rat Uterine Cervix Throughout Gestation and the Effect of the Antiprogesterone Onapristone. Am. J. Obstet. Gynecol., 1998, vol. 178, pp. 713–725.

14. Lye S.J. Initiation of Parturition. Anim Reprod Sci., 1996, vol. 42, pp. 495–503.15. Shynlova O., Oldenhof A., Dorogin A., et al. Myometrial Apoptosis: Activation of the Caspase Cascade in the

Pregnant Rat Myometrium at Midgestation. Biology of Reproduction, 2006, vol. 74, no. 5, pp. 839–849.16. Report of the AVMA Panel on Euthanasia. JAVMA, 2001, vol. 218, no. 5, pp. 669–696.

Dolgikh Olga Vasilyevna Department of Histology, Cytology and Embryology,

Northern State Medical University (Arkhangelsk, Russia)

Agafonov Yury Vitalyevich Department of Histology, Cytology and Embryology,


Zashikhin Andrey Leonidovich Department of Histology, Cytology and Embryology,


37


STRUCTURAL TRANSFORMATION OF RAT MYOMETRIUM IN VARIOUS PHYSIOLOGICAL PERIODS

Investigations of smooth muscular tissue (SMT) of rat uterus during the period of pregnancy and post partum showed that myometrium adaptation to the increasing function load was characterized by increased content of cytoplasmic protein in the smooth muscular cells. At the same time small myocytes increased in number, and proliferation potential in all parts of the uterus was enhanced. By the end of gestation, transformation of SMT in different parts of uterus was multidirectional. We found that postpartum involution of cervix myometrium is much slower than that in the horns.

Keywords: myometrium, isolated smooth myocytes, proliferation, postpartum involution, electron microscopy.

Контактная информация: Долгих Ольга Васильевна

адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Троицкий, д. 51; e-mail: [email protected];

Агафонов Юрий Витальевич адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Троицкий, д. 51;

e-mail: [email protected]; Зашихин Андрей Леонидович

адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Троицкий, д. 51; e-mail: [email protected]

Рецензент – Циркин В.И., доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной физиологии Казанского государственного медицинского университета

38

© Иржак Л.И., 2013

УДК 612.22+612.119+612.111

ИРЖАК Лев Исакович, доктор биологических наук, профессор, руководитель научно-образо-вательного центра «Проблемы гипоксии» Сыктыв-карского государственного университета. Автор более 204 научных публикаций, в т. ч. 8 монографий

НАСЫЩЕННОСТЬ КИСЛОРОДОМ ВЕНОЗНОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ СТАРЕНИИ

В статье представлены результаты исследования венозной крови пожилых мужчин и женщин, облада-ющих различным физическим статусом. Обсуждается вероятный механизм влияния SO2 венозной крови на ее последующую артериализацию. Рассчитан коэффициент утилизации кислорода с применением данных об SO2 венозной крови.

Ключевые слова: венозная кровь, кислород, сатурация, возраст, физический статус.

Согласно сложившимся к настоящему вре-мени представлениям, старение как период он-тогенеза обусловлено сложным комплексом из-менений на всех уровнях организации живого. Авторы отмечают характерные для этого периода значительные нарушения энергообмена. Показа-но, что по мере старения снижаются содержание и функции митохондрий в мышечных клетках [6], активность анаэробных и аэробных фермен-тов [7, 8]. Развивается артериальная гипоксемия как результат уменьшения оксигенации крови в легких и ограничивается доставка кислорода к тканям [1, 2]. Изменения молекулярно-клеточ-ных основ внешнего и внутреннего дыхания отражаются на транспорте газов кровью, на ее дыхательной функции. Цель данной работы – ис-следовать насыщенность кислородом венозной крови людей пожилого и старческого возраста с учетом их физического статуса.

Материалы и методы. В июне 2013 года обследованы 13 чел. в возрасте от 65 до 93 лет: 7 женщин и 6 мужчин. Процедуры, вклю-чавшие венопункцию, выполняли по меди-цинским показаниям в Республиканском до-ме-интернате для престарелых и инвалидов (Сыктывкар). Среди обследованных 6 человек – физически ослаблены, лежачие (группа 1), 7 че-ловек (группа 2) – физически активны, ходячие (см. таблицу).

Пробы крови из локтевой вены получа-ли, используя гепаринизированные вакуум-ные пробирки с иглодержателем. В течение часа пробы доставляли в лабораторию, где исследовали на биохимическом анализаторе «RapidLab» («Bayer», Англия). Концентрацию H+ рассчитывали по формуле H+ = 10-pH. Стати-стическую обработку материалов выполняли путем сравнения выборочных средних по непа-

39

Иржак Л.И. Насыщенность кислородом венозной крови человека при старении

раметрическому Х-критерию Ван-дер-Вардена [3]. Достоверность разницы считали суще-ственной при p = 0,001. Нормальность распре-деления определяли графически [4]. Корреля-ции рассчитаны по Пирсону.

Результаты и обсуждение. Из материалов, приведенных в таблице, следует, что показа-тели кислотно-основного состояния (КОС) ве-нозной крови (pH, H+, pCO2) по группе 1 и 2 в среднем практически одинаковы, несмотря на то, что различны физический статус и возраст (85,7 ± 6,05 и 73,4 ± 6,29 лет). Индивидуальные

значения pH (и концентрация H+ соответствен-но) не выходят за границы нормы и варьируют-ся незначительно (CV составляет около 0,4 %). В то же время напряжение диоксида углерода (pCO2) повышено в половине случаев до вели-чин, существенно превышающих нормативы (56,8–68,8 мм рт. ст.). Индивидуальная измен-чивость pCO2 в группе 1 и 2 невелика, CV со-ставляет около 11,3 %.

Из числа показателей крови, непосред-ственно связанных с обеспечением организма кислородом, концентрация гемоглобина, соста-

РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПОЖИЛЫХ ЛЮДЕЙ

Возраст, годы Пол pH, ед H+,

н–экв.·10-8/лpCO2,

мм рт. ст. Hb, г/л pO2, мм рт. ст. SO2, %

Группа 1 (n = 6)1 78 Ж 7,353 4,436 50,4 114 51,7 84,62 81 Ж 7,311 4,886 57,4 127 42,0 72,13 83 Ж 7,315 4,842 56,8 148 36,2 63,24 87 Ж 7,358 4,385 54,0 115 39,3 70,95 92 М 7,324 4,742 52,7 188 40,6 71,26 93 Ж 7,402 3,963 41,3 117 76,9 95,4M 85,7 7,34 0,35 52,1 135 47,8 76,2SD 6,05 0,03 4,54 5,9 29 15,2 11,6

Max 93 7,40 4,886 57,4 188 76,9 95,4Min 78 7,31 3,963 41,3 114 36,2 63,2

CV, % 7,06 0,4 7,71 11,30 21,48 31,78 15,27Группа 2 (n = 7)

1 65 М 7,313 4,864 51,5 167 34,5 60,32 67 Ж 7,29 5,128 68,8 153 27,4 42,83 71 М 7,372 4,246 57,8 124 33,9 62,14 74 М 7,294 5,081 53,9 190 38,9 66,85 75 М 7,293 5,093 52,9 121 32,7 55,56 80 Ж 7,286 5,176 67.0 151 35,1 58,77 82 М 7,335 4,624 52,3 147 25,0 40,8M 73,4 7,326 0,34 57,7 150 32,5 55,3SD 6,29 0,03 4,89 6,55 24 4,8 9,8

Max 82 7,37 5,176 68,8 190 38,9 66,8Min 65 7,28 4,246 51,5 121 25,0 40,8

CV, % 8,57 0,41 6,95 11,25 15,92 14,65 17,79M 79,1 7,326 0,38 55,1±7,0 143±4 39,6±1 65,0±2,0SD 8,68 0,03 4,73 6,31 26,5 13,1 14,9

Max 93 7,40 5,176 68,8 190 76,9 95,4Min 65 7,28 3,963 41,3 114 25 40,8

CV, % 10,97 0,40 8,03 11,45 18.57 32,95 22,97

40

вившая 135 ± 29 г/л в среднем по группе 1 и 150 ± 24 г/л по группе 2, статистически значи-мо не различается в силу индивидуальной ва-риабельности показателя, особенно в группе 1.

Напряжение кислорода (pO2) в венозной кро-ви обследованных из группы 1 (47,8 ± 15,2 мм рт. ст.) на высоком уровне статистической значимо-сти (p < 0,001) превышает рО2 (32,5 ± 4,8 мм рт. ст.) в группе 2. Межгрупповая изменчивость рО2 различается в 2 раза (CV равен 31,70 и 14,65 % соответственно), показатель SD – в 3 раза (15,2 и 4,8 мм рт. ст. соответственно).

Насыщенность кислородом венозной крови (SO2) достоверно различается между группами 1 и 2 (76, ± 11,6 и 55,3 ± 9,8 %) с высокой степе-нью значимости (p < 0,001). Наибольшие инди-видуальные уровни SO2 отмечены в группе 1.

Естественный ход биологических процес-сов старения зависит изначально от генетиче-ских и эпигенетических факторов [5], но ос-ложняется на протяжении долгих лет жизни заболеваниями органов и систем, из-за чего в большинстве случаев трудно отделить физио-лого-биохимические признаки собственно старения от приобретенных, связанных с па-тологиями [1]. При проведении данной работы учитывались в качестве наиболее значимых при малых выборках сведения о физическом статусе обследованных. Полученные результа-ты анализов венозной крови рассматриваются в сравнении по группе людей малоподвижных, лежачих и по группе активных, ходячих. Пока-затели КОС соответствуют известным нормам, крайних вариантов в сторону ацидоза или алка-лоза не отмечено. Полученные в работе данные относительно рО2 либо соответствуют извест-ным для венозной крови людей 60–92-летнего возраста (по группе 2) [2], либо превышают их (по группе 1). Существенно, что у людей при меньшей физической активности (лежачих) ва-риабельность рО2 вдвое выше, чем у ходячих. Показана отрицательная зависимость меж-ду рО2 и показателями КОС венозной крови (см. рис. а, б).

Соотношения между показателями венозной крови человека: зависимость pO2 от концентрации H+ (а) и от pCO2 (б); зависимость SO2 от концентрации H+ (в) и от pCO2 (г)

41


Относительное содержание в крови гемо-глобина, зависящее от работы аппарата кро-ветворения и от степени разведения крови, оказалось по результатам поведенных нами исследований на уровне, несколько большем у людей физически активных по сравнению с ослабленными, лежачими. Однако разница статистически не подтверждена.

Насыщенность кислородом крови относит-ся к числу особенно существенных показате-лей ее дыхательной функции. В особенности это относится к венозной крови, поскольку SO2 отражает уровень метаболической активности тканей и органов. Проведенные нами анализы показали, насколько различаются SO2 в веноз-ной крови обследованных в зависимости от их физического статуса и индивидуальных осо-бенностей. Степень насыщенности кислоро-дом проявляет обратную зависимость от КОС среды. Между SO2 и Н+, SO2 и рО2 коэффициен-ты корреляции – выше среднего уровня и при-мерно одинаковы (см. рисунок в, г).

Относительно функциональной значимо-сти вариантов SO2 отметим следующее:

1. По венозным сосудам к легким возвра-щается кровь, насыщенная на 76 (63–95) % у стареющих людей, ослабленных физически (группа 1) и на 55 (40–67) % у людей более благополучного физического статуса. Для по-следующего насыщения крови кислородом в легких при всех сложностях, обусловленных следами патологических процессов в них [1], это означает, что чем менее гемоглобин на-сыщен кислородом, тем большая часть его молекул находится в конформации Т, которая обладает меньшим сродством к кислороду. И наоборот, чем в большей степени гемоглобин оксигенирован, тем большая его часть находит-ся в конформации R, характеризующейся более высоким сродством к кислороду. Следователь-но, венозная кровь людей, физический статус которых минимален, а насыщенность кисло-родом крови повышена, имеет возможность за счет R-конформации гемоглобина успешнее справиться с трудностями оксигенации в легоч-ных капиллярах.

2. Поскольку насыщенность кислородом венозной крови в известной мере отража-ет суммарный кислородный запрос органов, представляется целесообразным обсудить про-блему утилизации кислорода, применив дан-ные об SO2.

Если в артериальной крови при старении че-ловека рО2 снижается примерно до 70 мм рт. ст. [1], то этой величины достаточно для поддер-жания SO2арт на уровне 95–98 %.

Содержание в крови кислорода (сО2, см3/л) определяем по формулам:

сО2арт= Hbарт · 1,34 · SO2арт/100,сО2вен= Hbвен · 1,34 · SO2вен/100.

Как видно, сО2 в артериальной и венозной крови зависит только от SO2, поскольку кисло-родная емкость гемоглобина (Hb 1,34) в том и другом случае одинакова в пределах ошибки метода.

Допустим, что SO2арт у всех обследованных из групп 1 и 2 составляет 95 %. Тогда по АВР между сО2арт (условной) и сО2вен (по результа-там анализов) находим коэффициент утилиза-ции кислорода (КУК):

В итоге среднее значение КУК по группе 1 составляет примерно 20 % (от 2,6 до 35,5 %), по группе 2 – 40 % (от 31,8 до 58,3 %). Как видно, утилизация кислорода при старении минимальна в организме людей ослабленных, находящихся преимущественно в лежачем по-ложении, но при более благоприятном физиче-ском статусе может достигать уровня, харак-терного для умеренной и даже напряженной мышечной работы здорового человека средне-го возраста. Расчеты подтверждают извест-ные факты о том, что физическая активность при старении сопряжена с большими зат-ратами энергии. Механизм утилизации кис-лорода, возможно, специфичен в старости. Основания для этого предположения имеют- ся [8].

2арт 2вен

2арт

cO – сОКУК = × 100(%).сО

42


1. Изменение кислородтранспортной функции крови при артериальной гипоксии у людей пожилого и старческого возраста / О.В. Коркушко, А.В. Писарук, Э.О. Аганов и др. // Буковинський медичний вiсник. 2011. Т. 15, № 3(59). С. 200–204.

2. Коркушко О.В., Чеботарёв Д.Ф., Чеботарёв Н.Д. Возрастные изменения дыхательной системы при старении и их роль в развитии бронхолегочной патологии // Украiнский пульмонологiчний журнал. 2005. № 3. С. 35–41.

3. Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1980. 4.Унгуряну Т.Н., Гржибовский А.М. Краткие рекомендации по описанию, статистическому анализу

и представлению данных в научных публикация. // Экология человека. 2011. № 5. С. 55–60.5. Эпигенетические аспекты пептидной регуляции старения / В.Х. Хавинсон, А.Ю. Соловьёв, Д.В. Жи-

линский // Успехи геронтологии. 2012. Т. 25, № 1. С. 11–22.6. Conley K., Jubrias Sh.A., Esselman P.C. Oxidative Capacity and Ageing in Human muscle // Physiology. 2000.

V. 1, № 526 (pt.1). P. 203–210.7. Kirkendаll D.T., Jarrett W.E., Jr. The Effects of Aging and Training on Skeletal Muscle // Am. J. Sport. Med.

1998. V. 26, № 4. P. 598–602.8. The effects of Aging on Anaerobic and Aerobic Enzyme Activities in Human Skeletal Muscle / J.J. Kaczor,

W. Ziolkowski, J. Antosiewiecz et al. // J. Gerontology. Ser. A. Biol. Sci., Med. Sci. 2006. V. 61, № 4. P. 339–344.

References

1. Korkushko O.V., Pisaruk A.V., Aganov E.O., Ivanov L.A., Chebotarev N.D. Izmenenie kislorodtransportnoy funktsii krovi pri arterial’noy gipoksii u lyudey pozhilogo i starcheskogo vozrasta [Changes of the Blood Oxygen-Transport Function in Case of Arterial Hypoxemia in Elderly and Senile People]. Bukovyns’kyj medychnyj visnyk, 2011, vol. 15, no. 3 (59), pp. 200–204.

2. Korkushko O.V., Chebotarev D.F., Chebotarev N.D. Vozrastnye izmeneniya dykhatel’noy sistemy pri starenii i ikh rol’ v razvitii bronkholegochnoy patologii [Age Changes of Respiratory System with Aging and Their Role in Development of the Bronchopulmonary Pathology]. Ukrainskyj pul’monologichnyj zhurnal, 2005, no. 3, pp. 35–41.

3. Lakin G.F. Biometriya [Biometrics]. Moscow, 1980. 4. Unguryanu T.N., Grzhibovskiy A.M. Kratkie rekomendatsii po opisaniyu, statisticheskomu analizu i predstavleniyu

dannykh v nauchnykh publikatsiyakh [Brief Recommendations on Description, Statistical Analysis and Presentation of Data in Scientific Publications]. Ekologiya cheloveka, 2011, no. 5, pp. 55–60.

5. Khavinson V.Kh., Solov’ev A.Yu., Zhilinskiy D.V., Shataeva L.K., Vanyushin B.F. Epigeneticheskie aspekty peptidnoy regulyatsii stareniya [Epigenetic Aspects of Aging Peptide Regulation]. Uspekhi gerontologii, 2012, vol. 25, no. 1, pp. 11–22.

6. Conley K., Jubrias Sh.A., Esselman P.C. Oxidative Capacity and Ageing in Human Muscle. Physiology, 2000, vol. 1, no. 526 (part 1), pp. 203–210.

7. Kirkendall D.T., Garrett W.E. Jr. The Effects of Aging and Training on Skeletal Muscle. Am. J. Sport. Med., 1998, vol. 26, no. 4, pp. 598–602.

8. Kaczor J.J., Ziolkowski W., Antosiewicz J., Hac S., Tarnopolsky M.A., Popinigis J. The Effects of Aging on Anaerobic and Aerobic Enzyme Activities in Human Skeletal Muscle. J. Gerontology. Ser. A. Biol. Sci., Med. Sci., 2006, vol. 61, no. 4, pp. 339–344.

43


Irzhak Lev IsakovichSyktyvkar State University (Syktyvkar, Russia)

OXYGEN SATURATION OF HUMAN VENOUS BLOOD DURING AGEING

The paper studied venous blood in elderly men and women varying in physical status. Possible mechanism of venous SO2 influence on its subsequent arterialization is discussed. Oxygen uptake coefficient was calculated using the venous SO2 data.

Keywords: venous blood, oxygen, saturation, age, physical status.

Контактная информация: адрес: 167001, г. Сыктывкар, просп. Октябрьский, д. 55;

e-mail: [email protected], [email protected]

Рецензент – Попова О.Н., доктор медицинских наук, доцент института гигиены и экологии человека Северно-го государственного медицинского университета (г. Архангельск)

44

© Макарова М.В., Юницына А.В., 2013

УДК 618.195

ТЕПЛОВИЗИОННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ В ОЦЕНКЕ ОбЪЕМНЫХ ОбРАЗОВАНИЙ

Статья посвящена новой методике диагностирования объемных образований молочных желез на ран-них стадиях – тепловизионному исследованию, обладающему определенными преимуществами перед традиционными УЗИ и маммографией. Авторы представили результаты тепловизионного исследования молочных желез 154 женщин в возрасте от 40 до 75 лет. Проводилась термометрия симметричных участков молочных желез, а также ультразвуковое исследование и маммография.

Ключевые слова: термография, молочная железа, аденоз, фиброз, рак.

Объемные образования молочных желез за-нимают 5 место среди всех опухолей [1]. Еже-годно в мире регистрируется до 1,5 млн новых случаев развития рака, а в России в 2012 году было выявлено 628 472 случаев рака молоч-ной железы, это количество в 2 раза больше по сравнению с 1999 годом [14].

Наиболее актуально выявление случаев объ- емных образований молочных желез, в т. ч. и ра- ка, на ранних, так называемых доклинических, стадиях. Это обуславливает поиск новых мето-дик для диагностики. К классическим методам диагностики объемных образований молочных желез относят маммографию в двух проекци-ях (у женщин старше 40 лет) и ультразвуко-

МАКАРОВА Мария Васильевна, кандидат медицинских наук, научный сотрудник института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, врач-онколог-рентгенолог Архан- гельского клинического онкологического диспансера. Автор 26 научных публикаций, в т. ч. одной мо-нографии и одного учебного пособия

ЮНИЦЫНА Анна Владимировна, врач уль-тразвуковой диагностики Архангельской городской клинической поликлиники № 2. Автор двух научных публикаций

вое исследование (УЗИ) молочных желез [5]. Чувствительность УЗИ при узловых образо-ваниях молочных желез составляет 71–84 %, специфичность – от 65 до 97 %, а чувствитель-ность маммографии – 73–95 % [6]. Однако сле-дует помнить, что маммография – это ионизи-рующий метод, его применение ограничено при беременности, большом размере железы, а чув-ствительность снижена при малых (до 0,5 см) размерах опухоли [11]. Метод УЗИ также имеет ряд ограничений: он малоинформативен при больших объемах молочных желез, при разви-той фиброзной ткани [8].

Поиск новых методов диагностики привел к использованию тепловидения в диагностике

45

Макарова М.В., Юницына А.В. Тепловизионное исследование молочных желез...

объемных образований молочных желез. Это диагностический метод, позволяющий дать оценку тепловым процессам в организме чело-века. Он основан на температурных изменени-ях, отражающих нарушения кровообращения и метаболизма [17]. Поэтому тепловидение как высокоинформативный метод играет самостоя-тельную роль среди других инструментальных методов диагностики этих нарушений. Ме-дицинское тепловидение – это дистанционный, неинвазивный, абсолютно безвредный ме- тод исследования, не имеющий противопо- казаний и пригодный для частого примене- ния [12].

При исследовании молочных желез срав-нивают симметричные участки по квадрантам. В норме разница температур не должна превы-шать 0,5 °С. При наличии «горячих» образова-ний градиент температур может доходить до 3-5 °С [3]. Гипертермичные участки свидетель-ствуют о повышенной васкуляризации иссле-дуемого участка, что в подавляющем большин-стве случаев характерно для злокачественных опухолей или малигнизированных участков, также может быть признаком воспаления [16].

Цель исследования – определение диа-гностической ценности термографии и стан-дартных методов диагностики (УЗИ и маммо-графии) при выявлении объемных поражений молочных желез.

Материалы и методы. В группу исследо-вания были отобраны 154 женщины старше 40 лет без клинических проявлений заболева-ний молочных желез. После соответствующей подготовки (адаптация в течение 10-15 мин к температурному режиму помещения для уста-новления постоянного градиента температуры между исследуемым участком и окружающей средой), проводили термографию молочных желез в прямой проекции в положении руки на поясе, а также в косых (угол поворота тулови-ща – 45°) и боковых проекциях (угол поворота – 90°) в положении руки за головой. Таким об-разом, получали серию из 5 снимков.

Оценке подвергалась температура участков правой (ПМЖ) и левой (ЛМЖ) молочных желез в верхне-наружных (ВНК), верхне-внутренних (ВВК), нижне-наружных (ННК) и нижне-вну-тренних (НВК) квадрантах. Количественную оценку температуры в каждом квадранте осу-ществляли путем проведения 5 измерений с вычислением среднего арифметического в каж-дом из квадрантов отдельно для правой и левой молочных желез.

Каждая женщина после проведения тер-мометрии проходила ультразвуковое иссле-дование молочных желез и маммографию в Архангельском клиническом онкологическом диспансере. Качественные изменения молоч-ных желез оценивали по следующим градаци-ям: отсутствие патологии, наличие фиброза, аденоза, очаговой патологии. При подозрении на объемное образование молочных желез па-циенток направляли на оперативное лечение с последующим гистологическим исследова-нием операционного материала.

Непрерывные величины исследуемых по- казателей представляли в виде среднего ариф-метического значения со стандартным откло-нением (M±s). Значимость различий в пропор-циях оценивали по тесту хи-квадрат Пирсона. Сравнительный анализ непрерывных измере-ний по УЗИ и маммографии оценивали с помо-щью корреляционного анализа Pearson. Анализ проведен с помощью пакета статистических программ SPSS 15.0 (SPSS Inc., Chicago IL, USA).

Результаты и обсуждение. Обследовано 154 женщины в возрасте 40–75 лет. Средний возраст составил 55,3 (95 % ДИ; 45,6–65,0). Учитывая связь между репродуктивной функ-цией и состоянием молочных желез, вся попу-ляция была разбита на две подгруппы по воз-растному критерию. В первую группу вошли 94 женщины в возрасте 40–55 лет включитель-но, во вторую – 60 в возрасте от 56 до 75 лет.

Результаты термометрии молочных желез приведены в табл. 1.

46

Исходя из полученных данных, средняя тем-пература молочных желез у возрастной груп-пы до 55 лет на 1,67 °С выше, чем у женщин старшей возрастной группы. Температура ВНК несколько выше по сравнению с остальными квадрантами (в среднем – 36,43 °С у женщин первой группы и 34,80 °С – второй). Однако у женщин активного репродуктивного периода (до 55 лет) ННК теплее (в среднем, 36,20 °С) по сравнению с женщинами пожилого возраста (в среднем – 34,44 °С).

Структура и патологические изменения молочных желез на основании данных УЗИ и маммографии приведены на рисунке.

При аденозе молочных желез, по данным УЗИ и маммографии, в возрастной группе до 55 лет температура ВНК составила 36,69±1,12 °С, ВВК – 36,63±0,95 °С, НВК – 36,65±1,11 °С и ННК – 36,59±1,06 °С. Соотношения данных термометрии при фиброзе молочных желез в обеих возрастных группах приведены в табл. 2. В первой возрастной группе температура желез

Таблица 1ПОКАЗАТЕЛИ ТЕРМОМЕТРИИ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ПО ЛОКАЛИЗАЦИЯМ, °С (М±s)

Квадрант молочной железы

Возрастные группыp-уровень

до 55 лет старше 55 лет

ВНК правая 36,52±1,39 34,86±1,60 <0,0001левая 36,34±1,32 34,73±1,33 <0,0001

ВВК правая 36,23±1,14 34,61±1,16 <0,0001левая 36,25±1,15 34,55±1,12 <0,0001

НВК правая 36,35±1,20 34,57±1,15 <0,0001левая 35,95±3,05 34,54±0,97 <0,0001

ННК правая 36,25±1,20 34,35±0,83 <0,0001левая 36,15±1,16 34,53±0,98 <0,0001

Характеристика выявляемой патологии по данным УЗИ и маммографии

47

в целом выше, чем во второй. Наиболее выражен температурный градиент в ВНК (35,11±0,57 °С в возрастной группе до 55 лет и 34,27±0,76 °С у женщин старше 55 лет), а наименее выражен в НВК (35,21±0,74 и 34,25±0,72 °С для первой и второй групп соответственно) и ННК (35,12±0,53 и 34,09±0,58 °С для 1-й и 2-й групп соответ- ственно).

На оперативное лечение с подозрением на объемное образование молочной железы было направлено 35 женщин. При анализе гистоло-гической структуры и градиента температуры пораженного квадранта в сравнении с симме-тричным непораженным участком получены следующие результаты (табл. 3).

Максимальная температура зарегистрирована при аденокарциноме молочной железы у женщин в возрастной группе старше 55 лет (4,7 °С). При воспалительных новообразованиях также была отмечена локальная гипертермия (2,6–3,3 °С). При дисплазиях в обеих возрастных группах гра-диент был практически идентичным (2,8–2,9 °С). Наименьший градиент температур наблюдали при цистаденопапилломе (1,7 °С).

В ходе настоящего исследования, по дан-ным УЗИ и маммографии, у женщин возраст-ной группы до 55 лет чаще прослеживался аденоз, т. е. избыточно развитая железистая ткань, которая имела более высокий градиент температур в сравнении с фиброзными измене-ниями, характерными для старшей возрастной группы, где средняя температура желез состав-ляет 34,62 °С. Отмечено, что ВНК в обеих воз-растных группах также более гипертермичны по сравнению с внутренними квадрантами из-за наиболее развитой железистой ткани в дан-ной области [2]. У женщин в возрасте до 55 лет отмечена более высокая температура молоч-ных желез. Сходные данные были получены в исследованиях А.Н. Великолуга [2]. Такую связь Б.Б. Карочкин [13] объясняет физиоло-гическим состоянием железы, т. к. у молодых женщин более развита железистая ткань, тем-пература которой на 1-2 °С выше по сравнению с жировой, преобладающей у возрастных жен-щин в период постменопаузы.

В рамках представленного исследования впервые проведена сравнительная комплексная

Таблица 3ТЕМПЕРАТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Патологический процесс

Возрастная группадо 55 лет старше 55 лет

n температурный градиент, °С n температурный

градиент, °САденокарцинома 12 1,8–4,3 18 2,2–4,7

Цистаденопапиллома 1 1,7 0 –Дисплазия 1 2,8 1 2,9

Воспаление 2 2,6–3,3 0 –

Таблица 2СООТНОШЕНИЕ СРЕДНИХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПРИ ФИБРОЗЕ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ПО ЛОКАЛИЗАЦИЯМ, °С (М±s)

Квадрант молочной железы

Возрастная группа до 55 лет старше 55 лет

ВНК 35,11±0,57 34,27±0,76ВВК 35,01±0,53 34,26±0,87НВК 35,21±0,74 34,25±0,72ННК 35,12±0,53 34,09±0,58


48

количественная оценка данных, полученных при термометрии, маммографии, УЗИ молоч-ных желез, и их соотношение с результатами гистологического исследования.

Так, при аденокарциноме, подтвержденной гистологическим исследованием операцион-ного материала, было выявлено, что градиент температуры более выражен у женщин воз-растной группы старше 55 лет (2,2–4,7 °С). Это связано с тем, что на фоне инволютивных фиброзных изменений более отчетливо визуа-лизируются гипертермичные участки активно васкуляризированной ткани [12]. По данным литературы, температурный градиент симме-тричных участков молочной железы при зло-качественных опухолях в среднем составляет 2-3 °С [4]. Сходный градиент был получен в нашем исследовании у двух женщин в возраст-ной группе до 55 лет при воспалительных из-менениях (2,6–3,3 °С), а после проведения до-обследования – УЗИ молочных желез – еще на дооперационном этапе удалось окончательно установить диагноз воспаления. Полученные нами данные подтверждают и исследование Б.Б. Карочкина с соавт. [13], в ходе которого были проанализированы результаты термо-грамм 108 женщин: у 15 из них по данным кли-нического обследования и УЗИ молочных же-лез диагностирован мастит. При этом градиент температуры в среднем составил 2,8 °С.

По данным нашего исследования, разница температур при тяжелых дисплазиях (2-3 степе-ни), составляющая 2,8–2,9 °С соотносится с гра-диентом, зафиксированном при раке молочной железы. По результатам термографии, а также УЗИ молочных желез у женщин в возрасте до

55 лет был диагностирован рак молочной же-лезы, однако окончательный диагноз был уста-новлен после проведения гистологического исследования операционного материала. Ре-зультаты, полученные Р.Я. Вепхвадзе и соавт. [4] доказали, что при тяжелых формах дисплазии молочных желез градиент температур может достигать 2,76 °С, что коррелирует со значения-ми, зафиксированными при раке молочных желез.

Нами выявлено, что при цистаденопапил-ломе разница температур не превышала 1,7 °С. Это довольно редкая патология, которая не диа-гностируется на маммографии и часто приводит к диагностическим ошибкам при УЗИ.

Таким образом, в ходе настоящего исследо-вания чувствительность термографии при раке молочных желез у женщин в возрастной груп-пе до 55 лет составила 89,9 %, УЗИ – 94,2 %, а специфичность в той же группе – 76,4 и 82,1 % соответственно (за референтный метод принято маммографическое исследование). У женщин старше 55 лет эти показатели со- ставили: чувствительность – 90,3 % для термо-метрии и 86,7 % для УЗИ, специфичность – 78,9 и 86,3% соответственно.

При квалифицированном чтении ком-пьютерных термограмм данный метод может оказаться полезным при массовых профилак-тических обследованиях женщин. Таким об-разом, термография молочных желез является безопасным, перспективным и достаточно эф-фективным методом скрининга состояния и оценки объемных поражений молочных желез по сравнению со стандартными методами диа-гностики (УЗИ и маммографией).


1. Белялова Н.С., Белялов Ф.И. Факторы риска и профилактика рака различных локализаций (часть 1) // Клинич. медицина. 2005. № 11. С. 17–21.

2. Великолуг А.Н. Роль термографического метода исследования в диагностике предопухолевых и опухолевых заболеваний молочной железы: автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 1976. 20 с.

3. Великолуг А.Н. Термографическая семиотика заболеваний молочных желез // Мед. радиология. 1975. № 20(6). С. 69–70.

49

4. Вепхвадзе Р.Я., Порохов И.С., Станиславец Р.Г. Термография как метод скрининга объемных образований молочных желез. М., 1979. 128 с.

5. Ильин А.Б., Цвелев Ю.В., Абашин В.Г. Диагностика и лечение доброкачественных заболеваний молочных желез у женщин. СПб., 2012. 48 с.

6. Коган И.Ю., Тарасова М.А., Мясникова М.О. Мастопатия: фиброзно-кистозная болезнь молочных желез (патогенез, диагностика, лечение). СПб., 2008. 58 с.

7. Кондратьев В.Б., Парфенова О.М., Черняев Ю.С. Тепловидение в онкологии. Л., 1976. 76 с.8. Летягин В.П., Высоцкая И.В. Диагностика и лечение диффузной фиброзно-кистозной болезни // Опухоли

женской репродуктивной системы. 2007. № 1-2. С. 47–49.9. Маркель А.Л., Вайнер Б.Г. Инфракрасная термография в диагностике рака молочной железы (обзор

зарубежной литературы) // Терапевт. архив. 2005. Т. 77, № 10. С. 57–61. 10. Мустафин Ч.К. Дисгормональные болезни молочной железы // Лечащий врач. 2009. № 11. С. 7–10.11. Рожкова Н.И., Бурдина И.И. Клинико-рентгено-патоморфологическая характеристика и лечение

диффузных доброкачественных заболеваний молочной железы (мастопатии). М., 2010. С. 74.12. Термография молочных желез / Б.Б. Карочкин, Н.С. Макеева, В.И. Орлова, А.И. Шехтер. М., 1975. 36 с.13. Ткаченко Ю.А., Голованова М.В., Овечкин А.М. Клиническая термография (обзор основных возможностей).

Нижний Новгород, 1998. 96 с.14. Чиссов, В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Эпидемиология злокачественных опухолей в России //

Эпидемиол. вестн.: онкология. 2013. № 2. С. 21–22.15. Gautherie M., Gros С. Contribution of Infrared Thermography to Early Diagnosis, Pretherapeutic Prognosis,

and Post-irradiation Follow-up of Вreast Carcinomas // Medicamundi. 2006. Vol. 21. Р. 135.16. Gershen-Cohen J. Medical Thermography // Sci. Amer. J. 2005. Vol. 216. P. 94–102.17. Gros Ch., Gautherie M. Thermography Classification of Breast Cancer // Bil. Cancer. 2001. Vol. 58(3).

P. 351–361.

References

1. Belyalova N.S., Belyalov F.I. Faktory riska i profilaktika raka [Risk Factors and Prevention of Cancer]. Klinicheskaya meditsina, 2005, no. 11, pp. 17–21.

2. Velikolug A.N. Rolʼ termograficheskogo metoda issledovaniya v diagnostike predopukholevykh i opukholevykh zabolevaniy molochnoy zhelezy: avtoref. dis. … kand. med. nauk [Role of the Thermographic Method in the Diagnosis of Breast Precancerous Conditions and Cancers: Cand. Med. Sci. Diss. Abs.]. Moscow. 1976. 20 p.

3. Velikolug A.N. Termograficheskaya semiotika zabolevaniy molochnykh zhelez [Thermographic Semiotics of Breast Diseases]. Meditsinskaya radiologiya, 1975, no. 20 (6), pp. 69–70.

4. Vepkhvadze R.Ya., Porokhov I.S., Stanislavets R.G. Termografiya kak metod skrininga obʼʼemnykh obrazovaniy molochnykh zhelez [Thermography as a Method of Screening Space-Occupying Lesions in Mammary Glands]. Moscow, 1979. 128 p.

5. Ilʼin A.B., Tsvelev Yu.V., Abashin V.G. Diagnostika i lechenie dobrokachestvennykh zabolevaniy molochnykh zhelez u zhenshchin [Diagnosis and Treatment of Benign Breast Diseases in Women]. St. Petersburg, 2012. 48 p.

6. Kogan I.Yu., Tarasova M.A., Myasnikova M.O. Mastopatiya: fibrozno-kistoznaya boleznʼ molochnykh zhelez (patogenez, diagnostika, lechenie) [Mastopathy: Fibrocystic Breast Disease (Pathogenesis, Diagnosis, Treatment)]. St. Petersburg, 2008. 58 p.

7. Kondratʼev V.B., Parfenova O.M., Chernyaev Yu.S. Teplovidenie v onkologii [Thermal Imaging in Oncology]. Leningrad, 1976. 76 p.

8. Letyagin V.P., Vysotskaya I.V. Lechenie diffuznoy fibrozno-kistoznoy bolezni [Treatment for Diffuse Fibrocystic Disease]. Opukholi zhenskoy reproduktivnoy sistemy, 2007, no. 1–2, pp. 47–49.

9. Markelʼ A.L., Vayner B.G. Infrakrasnaya termografiya v diagnostike raka molochnoy zhelezy (obzor zarubezhnoy literatury) [Infrared Thermography in Diagnosis of Breast Cancer (Review of Foreign Literature)]. Terapevticheskiy arkhiv, 2005, vol. 77, no. 10, pp. 57–61.

10. Mustafin Ch.K. Disgormonalʼnye bolezni molochnoy zhelezy [Dyshormonal Breast Diseases]. Lechashchiy vrach, 2009, no. 11, pp. 7–10.


50

11. Rozhkova N.I., Burdina I.I. Kliniko-rentgeno-patomormologicheskaya kharakteristika i lechenie diffuznykh dobrokachestvennykh zabolevaniy molochnoy zhelezy (mastopatii) [Clinical and X-Ray Pathological Characteristics and Treatment of Diffuse Benign Breast Disease (Mastopathy)]. Moscow, 2010, p. 74.

12. Karochkin B.B., Makeeva N.S., Orlova V.I., Shekhter A.I. Termografiya molochnykh zhelez [Breast Thermography]. Moscow, 1975. 36 p.

13. Tkachenko Yu.A., Golovanova M.V., Ovechkin A.M. Klinicheskaya termografiya (obzor osnovnykh vozmozhnostey) [Clinical Thermography (Overview of Main Capabilities)]. Nizhny Novgorod, 1998. 96 p.

14. Chissov V.I., Starinskiy V.V., Petrova G.V. Epidemiologiya zlokachestvennykh opukholey v Rossii [Epidemiology of Malignant Tumours in Russia]. Epidemiologicheskiy vestnik: onkologiya, 2013, no. 2, pp. 21–22.

15. Gautherie M., Gros S. Contribution of Infrared Thermography to Early Diagnosis, Pretherapeutic Prognosis, and Post-Irradiation Follow-Up of Breast Carcinomas. Medicamundi, 2006, vol. 21, p. 135.

16. Gershen-Cohen J. Medical Thermography. Sci. Amer. J., 2005, vol. 216, pp. 94–102.17. Gros Ch., Gautherie M. Thermography Classification of Breast Cancer. Bil. Cancer, 2001, vol. 58 (3),

pp. 351–361.

Makarova Mariya VasilyevnaInstitute of Medical and Biological Research,

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov; Arkhangelsk Cancer Clinic (Arkhangelsk, Russia)

Unitsina Anna VladimirovnaArkhangelsk City Clinic No. 2 (Arkhangelsk, Russia)

THERMAL IMAGING OF BREAST FOR TUMOUR EVALUATION

The paper dwells on the new method of diagnosing space-occupying lesions at early stages – thermal imaging, which has certain advantages over the conventional ultrasound and mammography. The paper presents thermal imaging results of 154 women aged 40–75 years. The patients underwent breast thermography, ultrasound examination and mammography.

Keywords: thermography, breast, adenosis, fibrosis, cancer.

Контактная информация: Макарова Мария Васильевна

адрес:163045, г. Архангельск, проезд Бадигина, д. 3; e-mail: [email protected]

Юницына Анна Владимировна адрес: 163002, г. Архангельск, ул. Северодвинская, д. 16;


Рецензент – Грибанов А.В., доктор медицинских наук, профессор института медико-биологических исследо-ваний Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова

51

Рысина Н.Н., Джос Ю.С., Емельянова Т.В. и др. Особенности интеллекта у детей-северян...

© Рысина Н.Н., Джос Ю.С., Емельянова Т.В., Суранова И.В., 2013

УДК 612.821:159.953

ОСОбЕННОСТИ ИНТЕЛЛЕКТА У ДЕТЕЙ-СЕВЕРЯН 8–11 ЛЕТ С ТРУДНОСТЯМИ ОбУЧЕНИЯ

В статье представлены результаты исследования структуры интеллекта у детей-северян с трудностями обучения. Показано, что характерными признаками изменения структуры интеллекта у таких детей явля-ются снижение эффективности слухоречевого запоминания, актуального словарного запаса и способности к развернутому логико-грамматическому высказыванию, а также трудности понимания невербально пред-ставленных социальных ситуаций.

Ключевые слова: вербальный интеллект, невербальный интеллект, общий интеллект, трудности обучения, дети-северяне.

К категории детей с трудностями в обуче-нии, согласно классификации МКБ-10 [10], относятся дети, испытывающие в силу раз-личных биологических и социальных причин стойкие затруднения в усвоении образователь-ных программ, несмотря на сохранный интел-лект, отсутствие отклонений в развитии слуха,

РЫСИНА Наталья Николаевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории нейрофи-зиологии и высшей нервной деятельности инсти- тута медико-биологических исследований Север-ного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 23 научных публикаций, в т. ч. одной монографии

ДЖОС Юлия Сергеевна, кандидат медицинских наук, доцент, заместитель директора по научной работе центра коллективного пользования «Арк-тикМед» института медико-биологических ис-следований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 52 научных публикаций, в т. ч. одной монографии

ЕМЕЛЬЯНОВА Татьяна Валерьевна, канди-дат биологических наук, старший научный сот-рудник научно-исследовательской лаборатории нейрофизиологии и высшей нервной деятельности института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального универ-сите-та имени М.В. Ломоносова. Автор 57 научных публикаций, в т. ч. одной монографии

СУРАНОВА Ирина Викторовна, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории термографии и нейроэнергометрии института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального универ-ситета имени М.В. Ломоносова. Автор двух научных публикаций

зрения, речи, двигательной сферы. Школьные трудности возникают у ребенка в связи с на-чалом систематического обучения и приводят к выраженному функциональному напряжению, отклонениям в состоянии здоровья, нарушению социально-психологической адаптации и сни-жению успешности обучения [1, 11].

52

Начало систематического обучения карди-нально меняет все сферы жизни ребенка. Для успешного овладения школьными навыками необходим определенный уровень развития по-знавательных функций, таких как зрительное и слухоречевое восприятие, внимание, память и мышление, способность к произвольной ре-гуляции деятельности, а также сформирован-ность определенных знаний и умений, что в совокупности определяет интеллект ребенка. Показатели интеллектуального развития яв-ляются одним из важнейших факторов, опре-деляющих успешность школьного обучения. Тем не менее число детей, не справляющихся с учебной нагрузкой, увеличивается. При этом результаты обследования детей, поступающих в школу, свидетельствуют о задержке в разви-тии большинства школьно-значимых функций [2, 6, 8]. Неуспешность в учебе часто сочета-ется с расстройствами поведения и затрагивает разные сферы деятельности школьников.

Известно, что основы знаний закладывают-ся в младшем школьном возрасте, упущенное в этом возрасте трудно восполнять впослед-ствии. В связи с этим возрастает актуальность своевременной диагностики, прогнозирования и коррекции умственного развития младших школьников [12]. Однако особенности интел-лектуального развития детей младшего школь-ного возраста с разной успешностью обучения изучены недостаточно, что и предопределило направление наших исследований.

Цель исследования – определить особен-ности интеллектуального развития детей-севе-рян младшего школьного возраста со стойкими трудностями усвоения стандартного уровня образовательной программы.

Материалы и методы. В исследовании принимали участие школьники начальных классов общеобразовательных школ г. Архан-гельска. Всего было обследовано 195 детей в возрасте от 8 до 11 лет. Обследование детей проводилось с письменного согласия родите-лей в стандартных условиях: в первой поло-вине дня, при хорошем самочувствии обсле-дуемых, со стандартизированной словесной

инструкцией, предварительной демонстрацией и пробой каждого задания по методике.

На первом этапе исследования с помощью традиционной и экспертной системы, оцени-вая методом «среднего балла», анализировали успешность обучения детей начальных клас-сов. Производился расчет средних арифмети-ческих всех текущих оценок по трем основным учебным предметам (математика, русский язык и литературное чтение) в течение учебного года. Показатель успешности обучения вычис-лялся для каждого учащегося по данным табе-лей успеваемости (классный журнал) и отражал среднюю годовую успешность обучения [14].

На втором этапе в обеих группах для ис-следования структуры и оценки уровня ин-теллекта использовалась батарея Д. Векслера (WISC). С помощью данной методики исследу-ются вербальные и невербальные формы мыш-ления, конструктивный праксис, оценивается нейродинамика протекания психических про-цессов, определяется объем формально приоб-ретенных знаний [2, 9, 13].

Полученные данные были подвергнуты статистической обработке на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ «SPSS 15 for Windows» [9]. Вычисля-лась одномерная описательная статистика для каждого из исследуемых показателей, произ-водилась оценка распределения признаков на нормальность. Достоверность различий прово-дилась с использованием критерия t-Стьюдента при нормальном распределении данных. В тех случаях, когда распределение не соответство-вало критериям нормальности, применяли не-параметрический критерий U Манна-Уитни. Для установления степени соответствия меж-ду наблюдаемыми и ожидаемыми значениями применялся критерий независимости χ² Пирсо-на. Значимый уровень различий – при р ˂ 0,05.

Результаты и обсуждение. По итогам экс-пертного оценивания были определены 2 груп-пы учащихся: дети с трудностями обучения – основная группа (86 детей) и дети без про-явлений стойких трудностей обучения – кон-трольная группа (109 детей).

53

Данные о том, что от 15 до 30 % школьни-ков от общего числа учащихся испытывают стойкие трудности в освоении стандартного образовательного уровня по основным предме-там [7] являются литературными, что согласу-ется с данными нашего исследования.

При анализе показателей структуры интел-лекта статистически достоверные различия между мальчиками и девочками в контрольных группах 8–9 и 10–11 лет, а также в основных группах 8–9 и 10–11 лет не обнаружены. Так-же не получены статистически значимые раз-личия между показателями интеллекта как в контрольной группе детей 8–9 и 10–11 лет, так и в основной группе детей 8–9 и 10–11 лет, что позволило объединить детей от 8 до 11 лет в две группы (табл. 1).

Показатели вербального, невербального и общего интеллекта детей в основной груп-пе не превышают средних нормативных зна-чений (табл. 2) и имеют статистически до-стоверные отличия (р ≤ 0,001) по сравнению с указанными показателями контрольной груп-пы, которые находятся в пределах «хорошей» нормы. Однако распределение уровней вер-бального, невербального и общего интеллек-та внутри обеих групп имело статистически значимые отличия. Так, в контрольной группе не встретилось ребенка со сниженной нормой по показателям вербального, невербально-го и общего интеллекта, а в основной группе не было детей с весьма высоким уровнем по тем же интегративным показателям, данное со-отношение имело статистическую значимость

Таблица 1ПОЛОВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА ГРУПП ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ

Возраст Пол Контрольная группа Основная группа Всего

8–9 лет

мальчики 26 23 49

девочки 23 19 42

10–11 лет

мальчики 29 25 54

девочки 31 19 50

Всего 109 86 195

Таблица 2ИНТЕГРАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИНТЕЛЛЕКТА ДЕТЕЙ-СЕВЕРЯН 8–11 ЛЕТ (M±m)

ПоказательКонтрольная группа, n = 109 Основная группа, n = 86

min M±m max min M±m maxВербальный

интегративный показатель

92 118,02±0,88 140 77 99,12±0,90*** 128

Невербальный интегративный

показатель90 116,45±1,03 140 80 103,09±0,99*** 128

Общий интегративный

показатель95 118,89±0,88 138 81 101,15±0,71*** 117

Примечание: звездочкой обозначена достоверность отличия в показателях между группами (*** – р ≤ 0,001).


54

различий (рис. 1, 2, 3). Количество детей со средним уровнем вербального, невербального и общего интеллекта в основной группе досто-верно больше (р < 0,001), чем в контрольной. При этом в контрольной группе статистически значимо чаще встречаются дети с хорошим и высоким уровнем по всем трем интегративным характеристикам.

Согласно Д. Векслеру [5], вербальный интел-лект сильнее связан с уровнем учебной успева-емости, чем невербальный. Развитие отдельных параметров составляющих структуры интеллек-та обусловливает успешность изучения учащи-мися тех или иных учебных предметов. Основ-ной особенностью интеллектуального развития детей младшего школьного возраста, не испы-тывающих трудностей в обучении, является вы-сокая степень взаимодействия показателей вер-бальной и невербальной составляющей, тогда как школьники с трудностями обучения характе-ризуются низким уровнем взаимосвязей между вербальными и невербальными показателями. Для этих детей, вне зависимости от успешно-сти обучения, характерен существенный инди-видуальный разброс показателей, связанный с неоднородностью индивидуальных данных и обусловленный различиями индивидуальной зрелости когнитивных функций [4]. Времен-ные ограничения в методике Д. Векслера суще-ственно влияют на качественные параметры [3]. Возможно, одна из причин более низких показа-телей интеллекта у школьников с трудностями обучения связана с нейродинамикой протекания психических процессов.

Интегративные показатели интеллекта у детей со стойкими трудностями усвоения стан-дартного уровня образовательной программы по основным предметам (русский язык, чтение, математика) равномерно и значимо снижены в сравнении с контрольной группой. Для них характерно наличие среднего уровня интел-лекта по вербальному, невербальному и обще-му показателям, что можно рассматривать как резервные возможности для улучшения успе-ваемости. Результаты исследования приведены в табл. 3. Сравнительный анализ показателей вербальной составляющей структуры интел-лекта позволяет выявить ряд особенностей. Наибольшая разница в усредненных показате-лях, имевшая статистическую значимость, вы-явлена по уровню осведомленности.

Субтест «Осведомленность» предполага-ет оценку знания сведений, усвоенных испыту-емым в процессе естественной социализации,

Рис. 1. Распределение уровней вербального интел-лекта детей, % (достоверная разница в показателях между контрольной и основной группой: ** – p < 0,01; *** – p < 0,001)

Рис. 2. Распределение уровней невербального интеллекта детей, % (достоверная разница в показателях между контрольной и основной группой: * – р < 0,05; ** – p < 0,01; *** – p < 0,001)

Рис. 3. Распределение уровней общего интеллекта детей, % (достоверная разница в показателях между контрольной и основной группой *** – p < 0,001)

55

предъявляя повышенные требования к произ-вольной регуляции деятельности, уровню рече-вого развития, долговременной слухоречевой памяти и вербально-логическому мышлению [2, 3]. При качественном анализе ответов вы-явлено, что для детей основной группы ха-рактерными оказались следующие феномены: некоторые школьники ответ давали не сразу и лишь после решения нескольких последующих заданий неожиданно возвращались к нерешен-ному вопросу и отвечали на него; отмечалась ригидность мышления; точность воспроизве-дения страдала и в тех случаях, когда ребенок, стараясь дать как можно более точную и пол-ную информацию, говорил достаточно много, показывая свои обширные знания.

Возможно, более низкие результаты вы-полнения субтеста детьми основной группы в сравнении с показателями детей контрольной группы (9,78±0,27 и 13,19±0,20 соответствен-но, р ≤ 0,001) связаны с негативным влиянием внутрисемейных социально-психологических факторов, которые в совокупности с наруше-ниями памяти и трудностями обучения отрица-тельно сказываются на развитии познаватель-ной сферы.

Успешное выполнение субтеста «Понят-ливость» предполагает, что ребенок может ориентироваться в различных областях соци-ального поведения, проявляет самостоятель-ность и социальную зрелость суждений, что он способен к применению социальных правил [4, 13]. Возможно, именно меньший уровень информированности не позволил детям ос-новной группы продемонстрировать широкую вариативность абстрактно-логического мыш-ления и способность к произвольному пред-ставлению, что отразилось на статистически достоверно более низкой успешности выполне-ния данного задания (10,36±0,25 и 12,28±0,22 соответственно, р≤0,001). Кроме того, следует отметить, что дети основной группы больше времени тратили на подготовку ответа и отве-чали менее уверенно.

Статистически значимое снижение показа-телей у детей основной группы по субтесту «Арифметический» (9,49±0,21 и 12,64±0,18 со-ответственно, р≤0,001), возможно, обусловле-но трудностями понимания инструкции после первого предъявления на фоне ограничения по времени, а также сниженной способно-стью удерживать в памяти последовательность

Таблица 3ПОКАЗАТЕЛИ СТРУКТУРЫ ИНТЕЛЛЕКТА ДЕТЕЙ-СЕВЕРЯН 8–11 ЛЕТ (M±m)

Название субтестаКонтрольная группа, n=109 Основная группа, n=86

min M±m max min M±m maxОсведомленность 8 13,19±0,20 19 4 9,78±0,27*** 17

Понятливость 7 12,28±0,22 20 4 10,36±0,25*** 20Арифметический 7 12,64±0,18 16 4 9,49±0,21*** 13

Сходство 9 14,60±0,15 18 5 11,28±0,25*** 17Словарный 7 11,80±0,23 20 4 8,08±0,24*** 14

Память 6 10,92±0,20 16 5 8,36±0,20*** 13Недостающие детали 5 10,89±0,24 17 4 9,27±0,32** 18

Последовательные картинки 5 10,94±0,25 20 5 9,80±0,23* 17

Кубики Кооса 8 13,57±0,19 20 5 11,99±0,26*** 17Складывание фигур 6 12,80±0,24 18 4 9,80±0,29*** 16

Шифровка 7 13,54±0,29 20 4 11,24±0,38*** 20

Примечание: звездочкой обозначена достоверная разница в показателях между контрольной и основной груп-пой (* – р < 0,05; *** – p < 0,001).


56

предъявления задания. Кроме того, при реше-нии арифметических задач эти дети в большей степени концентрировали свое внимание на действиях с числами, чем на понимании смысла задачи. Отчетливо наблюдалась сниженная спо-собность в выборе более экономичного, четко-го и простого способа решения. Нередко дети основной группы заменяли деление или ум-ножение сложением или вычитанием, что мо-жет свидетельствовать о несформированности школьных счетных навыков, хотя скорость под-счета при этом оставалась довольно высокой.

Высокие в обеих группах результаты вы-полнения субтеста «Сходство», вероятно, свидетельствуют не о степени зрелости компо-нентов вербально-логического мышления, а о «наученности», которая на данном временном отрезке сглаживает различия, т. к. содержание субтеста базируется на обобщении и класси-фикации элементарных понятий, входящих в программу детского сада и дошкольных гим-назий. Результаты исследования показали ста-тистически значимо меньшую способность детей основной группы в сравнении с контроль-ной (11,28 ± 0,25 и 14,60 ± 0,15 соответственно, р ≤ 0,001) обобщать, анализировать, синтезиро-вать и оперировать понятиями. У детей данной группы наиболее отчетливо проявились труд-ности переключения с конкретно-ситуативных критериев обобщения на категориальные, что свидетельствует о доминировании конкретно-образного, эмоционального типа мышления.

Результаты по субтесту «Словарный» дают представление об объеме и уровне знаний и способности сохранения их в долговремен-ной памяти, избирательной направленности интересов и общей образованности испытуе-мого. Субтест имеет высокие коэффициенты корреляции с общими итоговыми оценками интеллекта, и поэтому обладает большой пред-сказательной силой в отношении выполнения остальных субтестов. По характеру актуали-зируемых интеллектуальных процессов этот субтест наиболее близок к субтесту «Осведом-ленность», в котором дети основной группы также получили более низкую оценку, являю-

щуюся самой устойчивой к воздействию внеш-них причин (болезням, травмам). Максималь-ная разница в результатах тестирования между детьми основной и контрольной групп полу-чена именно по данному субтесту (8,08 ± 0,24 и 11,80±0,23 соответственно, р ≤ 0,001). Детям основной группы значительно труднее выстра-ивать развернутое повествовательное высказы-вание в силу недостаточного богатства номи-нативной функции и сниженных возможностей обобщающей функции речи.

Крайне важна способность к оперативному запоминанию, определяемая субтестом «По-вторение цифр», который очень чувствителен к церебральной патологии (особенно височной локализации). По субтесту получены также статистически значимые различия между груп-пами (8,36 ± 0,20 и 10,92 ± 0,20 соответствен-но, р ≤ 0,001). Сочетание сниженных оценок по субтестам «Повторение цифр» и «Словарный» может служить указанием на наличие тревоги, внутреннего дискомфорта. Сниженные оценки также могут свидетельствовать о повышенной утомляемости [3].

Потребность в повторе цифрового ряда, ошибки при повторе первой цифры при пря-мом повторении и/или изменение порядка воспроизведения чаще сопутствовала работе с детьми основной группы, что может указы-вать на слабость в концентрации внимания. Неспособность к повтору цифр в прямом по-рядке расценивается как грубейшая ошибка и свидетельствует о работоспособности по ор-ганическому типу; таких детей в контрольной группе не отмечено, в то время как в основной выявлено два ребенка с данными особенностя-ми. Возможно, стойкие трудности в обучении у детей основной группы в значительной степе-ни обусловлены недостаточным уровнем раз-вития процессов запоминания, своевременного и адекватного воспроизведения информации.

Структура невербальной части интеллекта характеризуется соответствием показателей по основным субтестам средним значениям в рам-ках границ нормативных значений в основной группе и значений выше средне нормативных

57

(«хорошая» норма интеллекта) у детей в кон-трольной группе (103,09±0,99 и 116,45±1,03 соответственно, р≤0,001). Результаты приведе-ны в табл. 3. Несмотря на соответствие невер-бального интеллекта детей с трудностями об-учения норме, его структура у данной группы школьников имеет свои особенности. Важно отметить, что минимальные и максимальные значения показателей по субтестам у этих де-тей также имели более низкие границы.

Субтест «Недостающие детали» направ-лен на измерение перцептивных и селективных способностей ребенка при узнавании знакомых объектов. Успешность выполнения задания зависит от насыщенности системы образов и представлений и способности к их вер-бализации [3]. Дети с трудностями обучения показали более низкие статистически значи-мые результаты (9,27±0,32 и 10,89±0,24 со-ответственно, p < 0,001). Причиной ошибок при выполнении данного субтеста были вы-раженная отвлекаемость, слабая концентрация внимания или наоборот фиксация внимания на несуществующих деталях с трудностями переключения, что крайне необходимо при ус-воении знаковых систем в процессе изучения основных и дополнительных образовательных программ в школе.

Субтест «Последовательные картинки» отражает способности испытуемого к пони-манию причинно-следственных связей в меж-личностных отношениях, умение выстраивать логические цепочки и планировать социаль-ные действия. Результаты именно этого суб-теста имели хоть и статистически достовер-ные (9,80±0,23 и 10,94±0,25 соответственно, p<0,02), но относительно минимальные раз-личия между группами, что позволяет рас-сматривать процессы и навыки, лежащие в его основе, как резервные возможности детей с трудностями обучения для улучшения успева-емости. Характерными ошибками при выполне-нии задания детьми основной группы были им-пульсивность и многократный повтор одних и тех же ошибок, отсутствие объяснения серий – испытуемый раскладывает серию (верно или

неверно), но не стремится или не может объ-яснить ее содержание.

Субтест «Кубики Кооса» направлен на оценку конструктивного мышления, требует хо- рошего пространственного анализа и синтеза. В данном случае характеристики пространст- венного анализа и синтеза, схематического пред- ставления о пространстве и конструктивное мышление у детей с трудностями обучения име- ли также статистически достоверные отличия от детей без таковых трудностей (11,99 ± 0,26 и 13,57 ± 0,19 соответственно, p ≤ 0,001). Дети основной группы совершали большее количество движений при большей их ампли-туде для состыковки кубиков, что свидетель-ствует о неэффективности моторно-зритель-ной координации; чаще использовали двойной поворот рисунка в целом на 90°; вместо ква-драта начинали раскладывать кубики в поло-ску; изменяли структуру рисунка и демонстри- ровали некритическое отношение к своей работе.

Субтест «Складывание фигур» отражает способность синтеза отдельных элементов в единое целое, причем из области не абстрак-тно-геометрических, а реальных предметов [3, 13]. Анализ результатов показал, что дети основной группы испытывают трудности в целостной обработке информации, особенно на этапе сопоставления реального результата деятельности с ожидаемым на фоне снижен-ного темпа зрительно-моторной координации (9,80±0,29 и 12,80±0,24 соответственно, p ≤ 0,001). Дети с трудностями обучения проявля-ли активность, работая путем проб и ошибок, иногда не доводя до конца сложение фигур; проявляли своеобразное «застревание» в про-цессе сложения фигур, когда начинали вы-полнять задание верно, а затем, встретившись с трудностями, перекладывали уже сложенную часть фигуры.

Учитывая, что в младшем школьном воз-расте происходит «перелом» в сторону усиле-ния блока анализа и обработки информации в процессе внимания, повышение роли лобных областей коры в управлении активационными


58

процессами и системой внимания. Недостаточ-но сформированные и закрепленные составля-ющие психических функций в первую очередь оказываются уязвимыми. Нарушенное внима-ние не позволяет реализовывать функции адек-ватно интеллектуальным возможностям ребен-ка [4].

Свойства процесса произвольного внима-ния, произвольной регуляции деятельности, а также зрительного кратковременного запо-минания, оценивались с помощью субтеста «Шифровка». Качественный анализ выполне-ния данного субтеста детьми основной группы, при статистически значимой достоверности различий (11,24 ± 0,38 и 13,54 ± 0,29 соответ-ственно, р ≤ 0,001), позволил выделить такую особенность, как торопливость: испытуемый заполнял коды, следуя порядку счета, а не их последовательности.

Таким образом, анализ психофизиологиче-ской структуры интеллекта у детей младшего школьного возраста с трудностями обучения позволил выявить особенности развития ког-нитивных функций, определяющих эффектив-ность вербальной и невербальной деятельно-сти, и показал неравномерность развития, что

может быть связано с различной степенью их морфофункциональной зрелости и социальной опосредованностью.

Интегральные показатели вербального, не-вербального и общего интеллекта у детей с трудностями обучения находятся в пределах средневозрастной нормы, при этом они харак-теризуются существенным снижением в срав-нении с соответствующими показателями у детей, успешных в обучении. Характерными признаками изменения структуры интеллек-та у детей с трудностями обучения являются снижение эффективности слухоречевого за-поминания, актуального словарного запаса и способности к развернутому логико-грамма-тическому высказыванию, а также трудности понимания невербально представленных со-циальных ситуаций. Выраженность изменений в структуре интеллекта увеличивается при от-носительно низком общем интеллектуальном показателе. При этом показатели слухоречево-го развития находятся на более низком уровне независимо от уровня общего интеллекта, что свидетельствует о вторичном характере сниже-ния интеллектуальных функций у детей с дан-ным признаком.


1. Барт К. Трудности в обучении: раннее предупреждение / пер. с нем. Н.А. Горловой, А.А. Михлиной. М., 2006. 208 с.

2. Безруких М.М. Психофизиологическая структура вербального и невербального интеллекта у детей с разной успешностью обучения и на разных этапах развития // Новые исследования. 2005. № 1. С. 5–31.

3. Беломестнова Н.В. Клиническая диагностика интеллекта: психометрическая и клинико-психологическая оценка уровня развития интеллекта в клинической и судебно-психологической экспертной практике: метод. пособие. СПб., 2003. 128 с.

4. Депутат И.С., Грибанов А.В. Интеллектуальное развитие детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью: моногр. Архангельск, 2011. 135 с.

5. Дружинин В.Н. Психология общих способностей. СПб., 1999. 355 с.6. Дубровинская Н.В., Фарбер Д.А., Безруких М.М. Психофизиология ребенка: психофизиологические

основы детской валеологии: учеб. пособие. М., 2000. 144 с. 7. Екимова В.И. Синдром «учебной неуспешности» // Журн. практ. психолога. 1998. № 3. С. 3–8. 8. Копосова Т.С., Звягина Н.В., Морозова Л.В. Психофизиологические особенности развития детей младшего

школьного возраста. Архангельск, 1997. 159 с.9. Наследов А.Д. SPSS 15: профессиональный статистический анализ данных. СПб., 2008. 416 с.

59

10. Психические расстройства и расстройства поведения (F00 – F99). Класс V МКБ-10, адаптированный для использования в Российской Федерации / под общ. ред. Б.А. Казаковцева, В.Б. Голланда. М., 1998. 512 с.

11. Ротенберг В.С. Мозг. Обучение. Здоровье: кн. для учителя. М., 1989. 239 с.12. Сиротюк А.Л. Нейропсихологическое и психофизиологическое сопровождение обучения. М., 2003. 288 с. 13. Филимоненко Ю.И., Тимофеев В.И. Тест Д. Векслера. Диагностика структуры интеллекта (детский

вариант): метод. руководство. СПб., 2001. 112 с.14. Чуприкова Н.И. Связь показателей интеллекта и когнитивной дифференцированности у младших

школьников // Вопр. психологии. 1995. № 3. С. 104–114.

References

1. Barth K. Lernschwächen früh erkennen im Vorschul- und Grundschulalter. München, 2003 (Russ. ed.: Bart K. Trudnosti v obuchenii: rannee preduprezhdenie. Moscow, 2006. 208 p.).

2. Bezrukikh M.M. Psikhofiziologicheskaya struktura verbal’nogo i neverbal’nogo intellekta u detey s raznoy uspeshnost’yu obucheniya i na raznykh etapakh razvitiya [Psychophysiological Structure of Verbal and Nonverbal Intelligence in Children with Varying Learning Efficiency and at Different Stages of Their Development]. Novye issledovaniya, 2005, no. 1, pp. 5–31.

3. Belomestnova N.V. Klinicheskaya diagnostika intellekta. Psikhometricheskaya i kliniko-psikhologicheskaya otsenka urovnya razvitiya intellekta v klinicheskoy i sudebno-psikhologicheskoy ekspertiznoy praktike [Clinical Diagnosis of Intelligence. Psychometric and Clinical-Psychological Assessment of the Level of Intelligence in Clinical and Forensic Psychological Examinations]. St. Petersburg, 2003. 128 p.

4. Deputat I.S., Gribanov A.V. Intellektual’noe razvitie detey s sindromom defitsita vnimaniya s giperaktivnost’yu [Development of Intelligence in Children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder]. Arkhangelsk, 2011. 135 p.

5. Druzhinin V.N. Psikhologiya obshchikh sposobnostey [The Psychology of General Abilities]. St. Petersburg, 1999. 355 p.

6. Dubrovinskaya N.V. Psikhofiziologiya rebenka: Psikhofiziologicheskie osnovy detskoy valeologii [Child Psychophysiology: Psycho-Physiological Foundations of Child Valeology]. Moscow, 2000. 144 p.

7. Ekimova V.I. Sindrom “uchebnoy neuspeshnosti” [The “Academic Failure” Syndrome]. Zhurnal prakticheskogo psikhologa, 1998, no. 3, pp. 3–8.

8. Koposova T.S., Zvyagina N.V., Morozova L.V. Psikhofiziologicheskie osobennosti razvitiya detey mladshego shkol’nogo vozrasta [Psycho-Physiological Characteristics of Development of Primary School Children]. Arkhangelsk, 1997. 159 p.

9. Nasledov A.D. SPSS 15: professional’nyy statisticheskiy analiz dannykh [SPSS 15: Professional Statistical Analysis of Data]. St. Petersburg, 2008. 416 p.

10. Psikhicheskie rasstroystva i rasstroystva povedeniya (F00 – F99) (Klass V MKB–10, adaptirovannyy dlya ispol’zovaniya v Rossiyskoy Federatsii) [Mental and Behavioral Disorders (F00 – F99) (Class V of ICD–10, Adapted for Use in the Russian Federation)]. Ed. by Kazakovtsev B.A., Golland V.B. Moscow, 1998. 512 p.

11. Rotenberg V.S. Mozg. Obuchenie. Zdorov’e [Brain. Learninig. Health]. Moscow, 1989. 239 p.12. Sirotyuk A.L. Neyropsikhologicheskoe i psikhofiziologicheskoe soprovozhdenie obucheniya [Neuropsychological

and Psychophysiological Support in Learning]. Mocow, 2003. 288 p. 13. Filimonenko Yu.I., Timofeev V.I. Test D. Vekslera. Diagnostika struktury intellekta (detskiy variant) [Wechsler

Intelligence Scale. Diagnosis of the Structure of Intelligence (Children’s Version)]. St. Petersburg, 2001. 112 p.14. Chuprikova N.I. Svyaz’ pokazateley intellekta i kognitivnoy differentsirovannosti u mladshikh shkol’nikov

[Connection Between IQ and Cognitive Differentiation in Primary School Children]. Voprosy psikhologii, 1995, no. 3, pp. 104–114.


60

Rysina Natalya Nikolaevna Institute of Medical and Biological Research,


Dzhos Yuliya SergeevnaInstitute of Medical and Biological Research,


Emelyanova Tatyana Valeryevna Institute of Medical and Biological Research,


Suranova Irina ViktorovnaInstitute of Medical and Biological Research,


FEATURES OF INTELLIGENCE IN 8- TO 11-YEAR-OLD CHILDREN WITH LEARNING DISORDERS LIVING IN THE NORTH

Children with learning disorders living in the north of Russia showed signs of changes in the structure of intelligence: reduced effectiveness of auditory and verbal memory, current vocabulary and ability to produce expanded logical-grammatical utterance, as well as difficulty understanding non-verbal social situations.

Keywords: verbal intelligence, non-verbal intelligence, general intelligence, learning disorder, children.

Контактная информация: Рысина Наталья Николаевна

адрес: 163045, г. Архангельск, ул. Бадигина, д. 3; e-mail: [email protected];

Джос Юлия Сергеевна адрес: 163045, г. Архангельск, ул. Бадигина, д. 3;

e-mail: [email protected]; Емельянова Татьяна Валерьевна

адрес: 163045, г. Архангельск, ул. Бадигина, д. 3; e-mail: [email protected];

Суранова Ирина Викторовна адрес: 163045, г. Архангельск, ул. Бадигина, д. 3;


Рецензент – Безруких М.М. доктор биологических наук, профессор, академик Российской академии образова-ния, директор Института возрастной физиологии РАО (Москва)

61

Стряпко Н.В., Сазонтова Т.Г., Костин А.И. и др. Сравнение эффекта адаптации к гипоксии...

© Стряпко Н.В., Сазонтова Т.Г., Костин А.И., Вдовина И.Б., Архипенко Ю.В., 2013

УДК 612.017.2:577.352.38:612.014.46

СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТА АДАПТАЦИИ К ГИПОКСИИ И ГИПЕРОКСИИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ТОКСИКАНТОВ В МАЛЫХ ДОЗАХ

Впервые проведена оценка возможности реализации защитного эффекта предварительной адаптации к изменению уровня кислорода на модели подострой интоксикакции смесью К2Cr2О7 и бензола, воспро-изводящей на донозологическом этапе эффекты малых доз этих токсикантов у людей на промышленных предприятиях или в зоне высокого уровня антропогенного загрязнения. Показано положительное действие на физическую выносливость, интенсивность окислительных процессов, уровень антиоксидантных фер-ментов, HIF-1α и белков семейства HSP в условиях интоксикации различной длительности.

Ключевые слова: адаптация, гипоксия, гипероксия, физическая выносливость, свободнорадикальное окисление, антиоксиданты, HIF-1α, HSP, бензол, бихромат калия.

В настоящее время успешно развивается направление адаптационной терапии и про-филактики, в т. ч. к гипоксическим воздей-ствиям, многократно показана эффективность предупреждения с их помощью нарушений, индуцированных активными формами кис-

СТРЯПКО Надежда Владимировна, ордина-тор факультета фундаментальной медицины Мос-ковского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Автор 10 научных публикаций

САЗОНТОВА Татьяна Геннадьевна, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории адаптационной медицины факультета фундаментальной медицины Москов-ского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Автор 173 научных публикаций, трех запатентованных изобретений

КОСТИН Александр Игоревич, директор по инвестициям и инновациям ООО «Метакс». Автор 26 научных публикаций, трех запатентованных изобретений

ВДОВИНА Ирина борисовна, кандидат био- логических наук, научный сотрудник лаборатории адаптационной медицины факультета фундамен-тальной медицины Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Автор 23 научных публикаций

АРХИПЕНКО Юрий Владимирович, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабо-раторией адаптационной медицины факультета фундаментальной медицины Московского государ- ственного университета имени М.В. Ломоносова. Автор 161 научной публикации, пяти запатентован-ных изобретений

лорода (АФК). В основе защитных эффектов адаптационных воздействий лежат механизмы, ограничивающие чрезмерную активацию сво-боднорадикальных процессов путем индукции синтеза собственных защитных систем [6]. Известно, что механизмы, опосредованные

62

АФК-повреждением, лежат в основе токсиче-ского действия многих органических и неорга-нических химических соединений. Так, иници-аторами АФК-зависимых процессов являются металлы с переменной валентностью, например хром [12], биотрансформация химических со-единений, например бензола [3, 7]. По гигиени-ческой оценке окружающей среды выявляется превышение фонового уровня содержания хро-ма и бензола в воде и других объектах среды в промышленных городах и крупных мегаполи-сах. В данной работе для оценки действия ток-сикантов была использована экспериментальная модель подострой интоксикакции смесью бих-ромата калия (К2Cr2О7) и бензола, разработанная [8] на основе санитарно-гигиенического иссле-дования с целью изучения эффектов малых доз этих токсикантов на донозологическом этапе. В настоящее время отсутствуют эффективные методы медикаментозной коррекции подобных состояний, хотя известны отрицательные эффек-ты последних. Было предположено, что в этом

случае использование адаптации к изменению уровня кислорода способно повысить неспеци-фическую резистентность и выносливость при хронической интоксикации в малых дозах.

В работе проведена оценка возможности предупреждения нарушений, вызванных хро-ническим воздействием малых доз токсикан-тов различной длительности, с помощью адап-тации к изменению уровня кислорода. Цель работы заключалась в сравнении потенциала защитного действия адаптации к гипоксии-нор-моксии и нового вида – к гипоксии-гипероксии при различной длительности введения токси-кантов в малых дозах. Оценивали физическую выносливость и изменение интенсивности сво-боднорадикальных процессов, уровня фермен-тов антиоксидантной защиты, фактора транс-крипции HIF-1α и белков семейства HSP.

Материалы и методы. Работа проведе-на на 48 крысах самцах Wistar массой 180 г (табл. 1). Эксперимент проводили 21 день, часть животных оставалась интактной (контроль),

Таблица 1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ГРУППЫ ЖИВОТНЫХ

Описание группы Обозначение группы

1 Контрольные (интактные) животные К

2 Животные, подвергавшиеся однократной острой истощающей физической нагрузке плаванием на 14-й день эксперимента ОФН

3 Животные, получавшие с питьевой водой смесь токсикантов в течение одной недели с последующей ОФН на 14-й день Б1+ОФН

4 Животные, проходившие предварительную адаптацию к гипоксии-нормоксии (14 дней) и со второй недели адаптации получавшие

токсиканты в течение 7 дней, с последующей ОФНГ/Н +Б1+ ОФН

5 Животные, проходившие предварительную адаптацию к гипоксии-гипероксии (14 дней) и со второй недели адаптации получавшие

токсиканты в течение 7 дней, с последующей ОФНГ/Г +Б1+ ОФН

6 Животные, получавшие с питьевой водой смесь токсикантов в течение 2 недель, с последующей однократной ОФН в последний день эксперимента Б2+ОФН

7 Животные, проходившие предварительную адаптацию к гипоксии-нормоксии (14 дней) и со 2-й недели адаптации получавшие токсиканты в

течение 14 дней, с последующей ОФН в последний день экспериментаГ/Н+Б2+ОФН

8 Животные, проходившие предварительную адаптацию к гипоксии-гипероксии (14 дней) и со второй недели адаптации получавшие токсиканты

в течение 14 дней, с последующей ОФН в последний день экспериментаГ/Г+Б2+ОФН

63

часть получала тестирующую однократную физическую нагрузку как на фоне смеси ток-сикантов (Б1+ОФН), так и без них (ОФН). В качестве токсикантов применялась смесь в питьевой воде бензола и 6-валентного хрома в форме бихромата калия. Дозы рассчитыва-лись на основании данных литературы [2, 7] и были в несколько раз ниже LD50 для каждо-го вещества. ОФН осуществлялась с помощью принудительного плавания до отказа с грузом в 5 % от массы тела животного при темпера-туре воды +21 оС. Животным двух групп в те-чение 14 дней от начала эксперимента прово-дилась предварительная адаптация в режиме гипоксии-нормоксиии (Г/Н+Б1+ОФН) или ги-поксии-гипероксии (Г/Г+Б1+ОФН), и с 7-го дня от начала эксперимента они получали перо-рально с питьевой водой смесь токсикантов с последующей тестирующей ОФН на 14-й день. Во второй части эксперимента длительность интоксикации была увеличена до двух недель. Животные группы Б2+ОФН с 7-го дня полу-чали смесь токсикантов с последующей тести-рующей ОФН на 21-й день. Животные двух групп получали 2-недельную адаптацию к ги-поксии-нормоксии (Г/Н+Б2+ОФН) и гипоксии-гипероксии (Г/Г+Б2+ОФН) с 1-го по 14-й день эксперимента, а с 7-го дня от его начала смесь токсикантов в малых дозах в течение 14 дней, с последующей ОФН на 21-й день.

Адаптацию к нормобарической гипоксии проводили как в стандартном режиме гипок-сии-нормоксии, так и в новом режиме с до-бавлением гипероксической компоненты [5] (прибор на основе мембранного деления газов разработан совместно лабораторией адаптаци-онной медицины факультета фундаменталь-ной медицины Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и фир-мой «Метакс»). Адаптация в режиме гипоксии-гипероксии (Г/Г) предполагала чередование 5-минутных интервалов вдыхания воздушной смеси, содержащей 10 % кислорода, с 3-минут-ными интервалами вдыхания гипероксической смеси, содержащей 30 % кислорода; в режи-

ме гипоксии-нормоксии (Г/Н) – чередование 5-минутных интервалов вдыхания гипоксиче-ской смеси с 10 % кислорода с 3-минутными интервалами вдыхания нормоксической смеси, содержащей 21 % кислорода, продолжитель-ность – 60 мин ежедневно, 14 дней.

В образцах левой доли печени оценивали интенсивность свободнорадикального окисле-ния по динамике накопления ТБК-активных продуктов при индукции окисления in vitro [11], активность ферментов антиоксидантной защиты – каталазы, супероксиддисмутазы [9], глутатионредуктазы [16]. Western-blot анализ уровня HIF-1α и индуцибельных форм белков срочного ответа семейства HSP [10, 14, 17] проводили в печени и сердце, используя моно-клональные антитела и хемилюминесцентную детекцию. Статистическую обработку прово-дили с помощью пакета программ «Statistica 6.0», согласно рекомендациям по проведению биомедицинской статистики [4]. Независимые выборки сравнивали по непараметрическому критерию Манна-Уитни. Результаты представ-лены в виде медианы.

Результаты и обсуждение. При изучении эффекта адаптации в условиях 7 дней приме-нения токсикантов показано, что, несмотря на то, что дозы токсикантов были значительно ниже LD50, в группе Б1+ОФН на 3-й день по-сле начала добавления токсикантов в питьевую воду животные потребляли достоверно меньше жидкости по сравнению с контролем, с после-дующим восстановлением питьевого режима на 4-5-е сут (рис. 1).

Кроме того, снижена физическая вынос-ливость животных, потреблявших токсиканты, о чем свидетельствует изменение длительности удержания животных с грузом на воде – Б1+ОФН относительно ОФН, а предваритель-ная адаптация к изменению уровня кислорода в обоих режимах предупреждала этот эффект. Отмечено, что в случае интоксикации на фоне адаптации к гипоксии-гипероксии подобный эффект выражен значительно больше, чем при гипоксии-нормоксии – длительность удержания


64

на воде возрастала на 30,6 % относительно группы Б1+ОФН (р ≤ 0,05, Mann-Whitney U Test). Защитное действие предварительной адаптации к гипоксии-гипероксии проявилось и в отсутствие задержки роста животных на фоне потребления токсикантов. При оценке изменения веса индивидуально для каждого животного в первый и последний дни экспе-римента в группе Б1+ОФН увеличение веса не превышало 6,5 %, в остальных группах – 17 % на 14-й день эксперимента.

При оценке интенсивности свободноради-кального окисления в печени оказалось, что скорость накопления ТБК-активных продуктов в группе ОФН значительно превышала кон-трольный уровень, что сопровождалось акти-вацией ферментов антиоксидантной защиты (рис. 2а, табл. 2). Добавление малых доз ток-сикантов – группа Б1+ОФН еще больше уве-личивало интенсивность окисления и уровень активации ферментов как по сравнению с кон-тролем, так и с группой ОФН.

Рис. 1. Средний объем потребляемой жидкости в сутки на группу: стрелкой отмечен первый день добавления токсикантов в питьевую воду; * – достоверность отличий от контроля, р ≤ 0,05, Mann-Whitney U Test

Рис. 2. Динамика накопления ТБК-активных продуктов свободнорадикального окисления при его индукции in vitro в системе Fe2+ +аскорбат в печени при иноксикации: а – в течение одной недели, б – в течение двух недель (* – достоверность отличий от контроля, р ≤ 0,05, Mann-Whitney U Test)

65

На фоне предварительной адаптации к ги-поксии-гипероксии – Г/Г+Б1+ОФН, но не к ги-поксии-нормоксии, происходила нормализация интенсивности свободнорадикальных процес-сов на фоне частичного возвращения активно-сти ферментов антиоксидантной защиты к кон-трольному уровню (рис. 2а, табл. 2).

В ответ на АФК-сигнал при окислительном стрессе происходит активация факторов транс-крипции, что ведет к массированному синтезу как специфических, так и неспецифических защитных молекул [6], в частности белков семейства HSP, в норме поддерживающих струк-туру белков при их синтезе, транспортировке и функционировании, за что отвечают консти-тутивные их формы, синтезирующиеся в орга-низме постоянно. При стрессорных воздействи-ях отмечают значительное повышение уровня индуцибельных форм этих защитных белков, образующихся в ответ на АФК-сигнал в печени, скелетной мышце, сердце [1, 10, 14, 15, 17].

В работе отмечено повышение уровня фак-тора транскрипции, индуцируемого гипок- сией – HIF-1α и индуцибельной формы гемокси-геназы в сердце и печени в ряду Контроль – ОФН – Б1+ОФН (табл. 3).

В данной работе при адаптации к Г/Н и к Г/Г показана нормализация уровня фак-

тора транскрипции HIF-1α и индуцибельной формы гемоксигеназы, которые были повыше-ны при комплексном повреждающем воздей-ствии (табл. 3). Однако этого не происходит с индуцибельной формой белка HSP70, кото-рый отвечает экспрессией в ответ на стрес-сорные воздействия различной природы. По-скольку HSP70 имеет повышенное сродство к гидрофобным участкам, появляющимся при денатурации или окислительных изменениях, взаимодействие HSP70 с денатурированными белками приводит к восстановлению их натив-ной конформации, а в случае их необратимой денатурации – к протеасомной деградации. В данной работе в условиях интоксикации в те-чение 7 дней показано, что оба вида адаптации не снижают уровень стресс-белка HSP70, в от-личие от HIF-1α и HSP32, т. е. при Г/Г+Б1+ОФН, Г/Н+Б1+ОФН и Б1+ОФН он остается неизмен-ным (табл. 4).

Таблица 2 ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ

АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ГРУППАХ

ОТНОСИТЕЛЬНО КОНТРОЛЬНОЙ

Группа Cat SOD GRОФН –7 12* –9

Б1+ОФН 6* 15* 5Г/Н+Б1+ОФН –1 2 –3,5Г/Г+Б1+ОФН –4 10* –7

Б2+ОФН 24* 17* –1Г/Н+Б2+ОФН –9 10 –1,5Г/Г+Б2+ОФН –1 19* –4

Примечание: Cat – каталаза, SOD – супероксиддис-мутаза, GR – глутатионредуктаза. Указана активация ферментов, со знаком «–» – их ингибирование отно-сительно контроля, в %; * – достоверность отличий от контроля, р ≤ 0,05, Mann-Whitney U Test

Таблица 3УРОВЕНЬ ФАКТОРА ТРАНСКРИПЦИИ HIF-1α

И БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА HSP В КОНТРОЛЬНОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ГРУППАХ

ГруппаСердце Печень

HIF-1α НSP32 НSP32Контроль 22,1 5,9 44,2

ОФН 42,0 6,4 58,0Б1+ОФН 57,4 6,9 64,1

Примечание: результаты представлены в относитель-ных денситометрических единицах по результатам хемилюминесцентной детекции блотированных об-разцов сердца и печени.



И БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА HSP В ЭКСПЕРИМЕН-ТАЛЬНЫХ ГРУППАХ С НЕДЕЛЬНОЙ ИНТОКСИ-

КАЦИЕЙ

Группы HIF-1α НSP32 HSP70Б1+ОФН 57,4 6,9 39,2

Г/Н+Б1+ОФН 35,7 3,6 42,1Г/Г+Б1+ОФН 34,5 3,3 40,9

Примечание: результаты представлены в относитель-ных денситометрических единицах по результатам хемилюминесцентной детекции блотированных об-разцов сердца.

66

На втором этапе проводилась оценка сохранения эффекта предварительной 2-недель-ной адаптации в условиях увеличения длитель-ности интоксикации до 14 суток. Учитывая низкие дозы введения токсикантов и восстанов-ление питьевого режима уже на 4-5-й день упо-требления смеси, при увеличении длительности введения токсикантов до 2 недель не было полу-чено существенных различий в весе животных, а общее время удержания на воде при 2-недельном действии токсикантов – Б2+ОФН – достоверно не отличалось от ОФН (рис. 3). Однако при этом, увеличение длительности интоксикации до 2 не-дель еще больше повышает интенсивность сво-боднорадикальных процессов – группа Б2+ОФН по сравнению с группой Б1+ОФН (рис. 2б), что сопровождается и более выраженной активацией ферментов антиоксидантной защиты (табл. 2).

Важно, что в случае адаптации к гипок-сии-нормоксии при интоксикации в течение 2 недель так же, как и при интоксикации в те-чение 1 недели, сохранялась тенденция к еще большему повышению скорости накопления ТБК-активных продуктов. При этом отсут-ствовало ожидаемое повышение активности ферментов свободнорадикальной защиты, что свидетельствует о декомпенсации защитных процессов (рис. 2б, табл. 2). При предвари-

тельной адаптации к гипоксии-гипероксии на фоне увеличения длительности интоксикации до 2 недель также наблюдалось повышение ин-тенсивности окисления в печени относительно группы Б2+ОФН. Однако, в отличие от адап-тации к Г/Н, при Г/Г показана более высокая активность ферментов антиоксидантной защи-ты, что свидетельствует о большем уровне их синтеза и стабильности (табл. 2).

В отношении белков срочного ответа при 2-недельной интоксикации показана законо-мерность, аналогичная наблюдаемой при 1 не- деле действия токсикантов, а именно – по-сле адаптации к гипоксии-гипероксии, но не гипоксии-нормоксии снижался повышенный в результате действия токсикантов уровень HIF-1α и индуцируемых им белков (табл. 5).

Кроме того, при оценке выносливости животных было показано, что в отличие от адаптации к гипоксии-нормоксии, при кото-рой защитный эффект проявляется только при интоксикации в течение 1 недели, защитный эффект адаптации к гипоксии-гипероксии со-храняется и при повышении длительности воздействия токсикантами до 2 недель. Вре-мя удержания на воде животных из группы Г/Г+Б2+ОФН достоверно на 29,3 % выше, чем в группе Б2+ОФН (рис. 3).

Таким образом, суммируя полученные дан-ные по действию токсикантов в малых дозах и защитному эффекту адаптации к измене-

Рис. 3. Среднее по группе значение времени удержания животных на воде относительно группы ОФН, принятой за 100 % (# – достоверность отличий (р ≤ 0,05) по сравнению с группой Б2+ОФН (Mann-Whitney U Test))


И БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА HSP В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ГРУППАХ С 2-НЕДЕЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИЕЙ

ГруппаПечень Сердце

НSP32 HSP70 HIF-1αБ2+ ОФН 11,2 18,3 31,6

Г/Н+Б2+ОФН 9,5 17,1 29,5Г/Г+Б2+ОФН 7,0 13,5 23,5

Примечание: результаты представлены в относитель-ных денситометрических единицах по результатам хемилюминесцентной детекции блотированных об-разцов сердца и печени.

67

нию уровня кислорода, можно заключить, что в случае адаптации к гипоксии-гипероксии, но не гипоксии-нормоксии выявлена законо-мерность взаимосвязанных однонаправлен-ных изменений – отсутствие задержки роста

животных, повышение выносливости как при кратковременном, так и при длительном введе-нии токсикантов и компенсаторная модуляция уровня фактора транскрипции HIF-1α и иници-ируемых им белков семейства HSP.

Список литературы1. Андреева Л.И., Бойкова А.А., Маргулис Б.А. Белки теплового шока семейства 70 кДа в оценке состояния

организма человека в норме, при стрессе и патологии // Естествознание и гуманизм. 2009. Т. 3, № 4. С. 12–15.2. Влияние хронической интоксикации хромом и бензолом на антиоксидантный статус крыс /

С.В. Тимошинова, Н.В. Шарапова, И.В. Михайлова и др. // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2004. № 10. С. 132–133.3. Исследование длительного комбинированного влияния бензола и хрома на морфофункциональное

состояние нейроэндокринной и иммунной систем крыс Вистар / Е.В. Ермолина, А.А. Стадников, И.В. Михайлова, А.И. Смолягин // Изв. Самар. науч. центра Рос. акад. наук. 2012. Т. 14, № 5 (2). С. 2.

4. Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы. М., 2000. 114 c.

5. Пат. 2289432 RU. Способ повышения неспецифических адаптационных возможностей человека на основе гипоксически-гипероксических газовых смесей / Архипенко Ю.В., Сазонтова Т.Г., Глазачев О.С., Платоненко В.И. (РФ). Опубл. 20.12.2006.

6. Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В. Роль свободнорадикальных процессов и редокс-сигнализации в адаптации организма к изменению уровня кислорода // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2005. Т. 91, № 6. С. 636–655.

7. Утенин В.В., Стадников А.А., Боев В.М. Влияние хрома и бензола на гистоструктуру печени и почек животных в эксперименте // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2002. № 5. С. 10–16.

8. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях: моногр. / В.М. Боев, Н.Н. Верещагин, М.А. Скачкова и др.; под ред. Н.Н. Верещагина, В.М. Боева. Оренбург, 2003. 392 с.

9. Dickinson D.A., Forman H.J. Cellular Glutathione and Thiols Metabolism // Biochem. Pharmacol. 2002. Vol. 64 (5–6). Р. 1019–1026.

10. Effect of Subchronic Hypobaric Hypoxia on Oxidative Stress in Rat Heart / M. Singh, P. Thomas, D. Shukla et al. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2013. Vol. 169. P. 2405–2419.

11. Fridovich I. Superoxide Dismutases: Anti-versus Pro-oxidants? // Anticancer Agents Med. Chem. 2011. Vol. 11(2). P. 175–177.

12. Interpretation of the Thiobarbituric Acid Reactivity of Rat Liver and Brain Homogenates in the Presence of Ferric Ion and Ethylenediaminetetraacetic Acid / K. Kikugawa, T. Kojima, S. Yamaki, H. Kosugi // Analyt. Biochem. 1992. Vol. 202. P. 249–255.

13. Myers C.R. The Effects of Chromium (VI) on the Thioredoxin System: Implications for Redox Regulation // Free Radic. Biol. Med. 2012. Vol. 52, № 10. P. 2091–2107.

14. Sazontova T.G., Arkhipenko Y.V. Intermittent Hypoxia in Resistance of Cardiac Membrane Structures: Role of Reactive Oxygen Species and Redox Signaling // Intermittent Hypoxia: from Molecular Mechanisms to Clinical Applications / eds. L. Xi, T.V. Serebrovskaya. N. Y., 2009. Р. 147–187.

15. Suematsu M., Ishimura Y. The Heme Oxygenase-carbon Monoxide System: A Regulator of Hepatobiliary Function // Hepatology. 2000. Vol. 31. P. 3–6.

16. The Role of Catechols and Free Radicals in Benzene Toxicity: An Oxidative DNA Damage Pathway / G. Barreto, D. Madureira, F. Capani et al. // Environmental and Molecular Mutagenesis. 2009. Vol. 50. P. 771–780.

17. Zhukova A.G., Sazontova T.G. Heme Oxygenase: Function, Regulation, Biological role // Hypoxia Med. J. 2004. № 3. P. 30–43.


68

References

1. Andreeva L.I., Boykova A.A., Margulis B.A. Belki teplovogo shoka semeystva 70 kDa v otsenke sostoyaniya organizma cheloveka v norme, pri stresse i patologii [70 kDa Heat Shock Proteins in the Human Body Assessment in Health, Stress and Disease]. Estestvoznanie i gumanizm, 2009, vol. 3, no. 4, pp. 12–15.

2. Timoshinova S.V., Sharapova N.V., Mikhaylova I.V., Krasikov S.I., Boev V.M., Smolyagin V.I. Vliyanie khronicheskoy intoksikatsii khromom i benzolom na antioksidantnyy status krys [The Influence of Chronic Intoxication with Chrome and Benzol on Antioxidant Status of Rats]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2004, no. 10, pp. 132–133.

3. Ermolina E.V., Stadnikov A.A., Mikhaylova I.V., Smolyagin A.I. Issledovanie dlitel’nogo kombinirovannogo vliyaniya benzola i khroma na morfofunktsional’noe sostoyanie neyroendokrinnoy i immunnoy sistem krys Vistar [Research of the Long Combined Influence of Benzene and Chrome on Morphofunctional State of Neuroendocrine and Immune Systems of Vistar Rats]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, 2012, vol. 14, no. 5 (2), p. 2.

4. Platonov A.E. Statisticheskiy analiz v meditsine i biologii: zadachi, terminologiya, logika, komp’yuternye metody [Statistical Analysis in Biology and Medicine: Challenges, Terminology, Logic, Computer Methods]. Moscow, 2000. 114 p.

5. Sazontova T.G., Arkhipenko Yu.V. Rol’ svobodnoradikal’nykh protsessov i redoks-signalizatsii v adaptatsii organizma k izmeneniyu urovnya kisloroda [The Role of Free Radical Processes and Redox-Signalization in Adaptation of the Organism to Changes in Oxygen Level]. Ros. Fiziol. Zh. im. I.M. Sechenova, 2005, vol. 91, no. 6, pp. 636–655.

6. Arkhipenko Yu.V., Sazontova T.G., Glazachev O.S., Platonenko V.I. Sposob povysheniya nespetsificheskikh adaptatsionnykh vozmozhnostey cheloveka na osnove gipoksicheski-giperoksicheskikh gazovykh smesey [A Method of Increasing Non-Specific Human Adaptive Capacity Based on Hypoxic-Hyperoxic Gas Mixtures]. Patent RF, no. 2289432, 2006.

7. Utenin V.V., Stadnikov A.A., Boev V.M. Vliyanie khroma i benzola na gistostrukturu pecheni i pochek zhivotnykh v eksperimente [Effect of Chromium and Benzene on the Histological Structure of Animal Liver and Kidneys in an Experiment].Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2002, no. 5, pp. 10–16.

8. Boev V.M., Vereshchagin N.N., Skachkova M.A., et al. Ekologiya cheloveka na urbanizirovannykh i sel’skikh territoriyakh [Human Ecology in Urban and Rural Areas]. Orenburg, 2003, 392 p.

9. Dickinson D.A., Forman H.J. Cellular Glutathione and Thiols Metabolism. Biochem. Pharmacol., 2002, vol. 64 (5–6), pp. 1019–1026.

10. Singh M., Thomas P., Shukla D., Tulsawani R., Saxena S., Bansal A. Effect of Subchronic Hypobaric Hypoxia on Oxidative Stress in Rat Heart. Appl. Biochem. Biotechnol., 2013, vol. 169, pp. 2405–2419.

11. Fridovich I. Superoxide Dismutases: Anti- versus Pro-Oxidants? Anticancer Agents Med. Chem., 2011, vol. 11 (2), pp. 175–177.

12. Kikugawa K., Kojima T., Yamaki S., Kosugi H. Interpretation of the Thiobarbituric Acid Reactivity of Rat Liver and Brain Homogenates in the Presence of Ferric Ion and Ethylenediaminetetraacetic Acid. Analyt. Biochem., 1992, vol. 202, pp. 249–255.

13. Myers C.R. The Effects of Chromium (VI) on the Thioredoxin System: Implications for Redox Regulation. Free Radic. Biol. Med., 2012, vol. 52, no. 10, pp. 2091–2107.

14. Sazontova T.G., Arkhipenko Y.V. Intermittent Hypoxia in Resistance of Cardiac Membrane Structures: Role of Reactive Oxygen Species and Redox Signaling. Intermittent Hypoxia: From Molecular Mechanisms to Clinical Applications. Ed. by Xi L., Serebrovskaya T.V. New York, 2009, pp. 147–187.

15. Suematsu M., Ishimura Y. The Heme Oxygenase-Carbon Monoxide System: A Regulator of Hepatobiliary Function. Hepatology, 2000, vol. 31, pp. 3–6.

16. Barreto G., Madureira D., Capani F., Aon-Bertolino L., Saraceno E. The Role of Catechols and Free Radicals in Benzene Toxicity: An Oxidative DNA Damage Pathway. Environmental and Molecular Mutagenesis, 2009, vol. 50, pp. 771–780.

17. Zhukova A.G., Sazontova T.G. Heme Oxygenase: Function, Regulation, Biological Role. Hypoxia Med. J., 2004, no. 3, pp. 30–43.

69

Stryapko Nadezhda VladimirovnaFaculty of Fundamental Medicine, Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia)

Sazontova Tatyana GennadyevnaFaculty of Fundamental Medicine, Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia)

Kostin Aleksandr IgorevichMetax Ltd. (Moscow, Russia)

Vdovina Irina Borisovna Faculty of Fundamental Medicine, Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia)

ArkhipenkoYury VladimirovichFaculty of Fundamental Medicine, Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia)

COMPARISON OF EFFECTS OF ADAPTATION TO HYPOXIA OR HYPEROXIA UNDER LOW DOSE INTOXICATION

The antitoxic effects of adaptation to changing oxygen levels were investigated in the model of low dose intoxication by benzene and chromium as simulation of anthropogenic pollution. Protective effect of adaptation to hypoxia/hyperoxia is manifested in prevention of: animal weight reduction, decline in physical endurance, increase in lipid peroxidation, activation of transcription factor HIF-1α synthesis and its downstream HSPs. The results of this study demonstrate remarkable potentialities of the protective effect of adaptation to hypoxia/hyperoxia at the prenosological stage of chronic intoxication to low doses of toxicants for people working in industry or those living in the regions with anthropogenic pollution.

Keywords: adaptation, hypoxia, hyperoxia, physical endurance, redox signalling, reactive oxygen species, antioxidants, HIF-1α, HSP, benzene, potassium bichromate.

Контактная информация: Стряпко Надежда Владимировна

адрес: 119192, Москва, просп. Ломоносова, д. 34/5; e-mail: [email protected]

Сазонтова Татьяна Геннадьевна адрес: 119192, Москва, просп. Ломоносова, д. 34/5;

e-mail: [email protected] Костин Александр Игоревич

адрес: 119192, Москва, просп. Ломоносова, д. 34/5Вдовина Ирина Борисовна

адрес: 119192, Москва, просп. Ломоносова, д. 34/5; e-mail: [email protected]

Архипенко Юрий Владимирович адрес: 119192, Москва, просп. Ломоносова, д. 34/5;


Рецензент – Бочаров М.И., доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретических ос-нов физической культуры Ухтинского государственного технического университета


70

© Суханов С.Г., 2013

УДК 618.4-092(470.11)

СУХАНОВ Сергей Генрихович, доктор медицинских наук, профессор, директор института физической культуры спорта и здоровья Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 149 научных публикаций, в т. ч. трех монографии и трех учебных пособий

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА НА ЖЕНСКУЮ РЕПРОДУКТИВНУЮ СИСТЕМУ

Радио-иммунологическим in vitro анализом определялось содержание гипофизарных (тропных) и яич-никовых гормонов у 595 практически здоровых женщин 18-40 лет Архангельской области и Ненецкого автономного округа. Адаптивные экологически обусловленные сдвиги в репродуктивном комплексе про-являлись изменениями длительности менструального цикла, признаками вторичного гипопитуитаризма и структурной перестройкой межгормональных взаимоотношений.

Ключевые слова: северный стаж, нейроэндокринные центры, статистическое моделирование.

Репродуктивная система женщин, прожива-ющих в неблагоприятных регионах Европей-ского и Азиатского Севера России, восприим-чива к воздействию экстремальных факторов экологического окружения. Состояние хрони-ческого стресса с типичными для этого синдро-ма негативными последствиями у жительниц арктических регионов проявляется: низкими темпами воспроизводства населения, репро-дуктивными потерями, ростом инцидентности врожденных аномалий развития и детской за-болеваемостью [2, 6–8].

Взаимодействию нейроэндокринных цен-тров головного мозга с функционально подчи-ненным им эндокринным структурам яичников отведена решающая роль в поддержании ци-клического и тонического равновесия репро-

дуктивного комплекса [4, 12–14]. Опыт нашего предварительного анализа межгормональных взаимодействий у женщин Архангельской об-ласти и Ненецкого автономного округа [8] нуж-дается в корректировке с учетом современных достижений нейро-эндокринологии и эколо-гической физиологии [1, 4, 15]. Целью насто-ящей работы было изучение репродуктивного гомеостатического комплекса и моделирование его экологически обусловленных изменений у женщин разной индивидуальной продолжи-тельности жизни в высоких широтах.

Материалы и методы. Работа основана на ретроспективном анализе данных обследований 595 практически здоровых женщин 18-40 лет, проживавших в г. Архангельске и населенных пунктах Ненецкого автономного округа (посел-

71

Суханов С.Г. Влияние факторов Крайнего Севера на женскую репродуктивную систему

ки Индига, Каратайка, Великовисочное, Окси-но, г. Наръян-Мар и др.). Проведено анкетирова-ние, уточнившее длительность индивидуальной жизни в регионе, менструальную функцию и акушерско-гинекологический анамнез. Для исследований гормонального профиля подси-стемы «гипофиз–гонады» в утренние часы на-тощак забиралась венозная кровь. Сыворотка крови замораживалась, фасовалась в ампулы для каждого гормона, до исследования храни-лась при температуре -20 оС. Гормоны опреде-лялись методиками радио-иммунологическо-го in vitro анализа с помощью коммерческих наборов CIS-Франция (FSH фолллитропин, LH лютропин, P пролактин) и ИБОХ, г. Минск (прогестерон и эстрадиол). Исследования выпол-нены с личным участием автора в период работы в лаборатории филиала НИИ физиологии КНЦ УрО РАН (г. Архангельск), ныне преобразован-ного в Институт физиологии природных адапта-ций УрО РАН в 1989–91 годах. Гормональный профиль в группах сравнения сопоставлялся с лимитами видовых норм, прилагаемых к на-борам для гормональных исследований, а также сведениями из научных публикаций [2,10]. С це-лью унификации результатов исследований и их статистической интерпретации использованы

расчетов «индекса цикла» [7] и «гонадотропной функции аденогипофиза» [5]. Вариационные ряды обработаны статистически, включая мно-гомерное факторное моделирование по способу главных компонент.

Результаты и обсуждение. Длительность менструального цикла в сравниваемых группах варьировала в пределах 21-35 дней. Методам углового преобразования по Фишеру установле-но, что в сравнении с контрольной группой (жен-щины г. Архангельска) у постоянного населения высоких широт (ненки, коми) достоверно в 2-3 ра- за увеличивается доля коротких 21-23 дневных циклов, достигая 13-20 % от числа наблюдений. Параллельно с этим у женщин, проживающих в высоких широтах, возрастала доля вариант про-должительности цикла 30-35 дней. Вследствие такого перераспределения вариант в выборках снижалась доля 28-дневных циклов. В частности, у пришлого населения доля таковых «идеаль-ных» циклов достигала 40,6 %, тогда как у мест-ных русских женщин и популяционных групп с максимальным северным стажем (ненки, коми) не превышала 25,3–26,3 %.

Уровни гипофизарных и яичниковых гормо-нов представлены в таблице. Среднеарифмети-ческие показатели уровней гормонов в первой

СОДЕРЖАНИЕ ГОНАДОТРОПНЫХ И ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ (X ± sX) В ФОЛЛИКУЛИНОВУЮ (1) И ЛЮТЕИНОВУЮ (2) ФАЗЫ ЦИКЛА У ЖЕНЩИН, ИМЕЮЩИХ РАЗНУЮ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЖИВАНИЯ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА И ПРИРАВНЕННЫХ К НЕМУ РАЙОНАХ

Группы сравнения / число наблюдений

Фаза цикла

FSH, фоллитропин,

мEд\л

LH, лютропин,

мEд\л

P, пролактин,

нг\мл

Es, эстрадиол,

нмоль\л

Pr, прогестерон,

нмоль\лг. Архангельск / 130 1 6,2 ± 0,4 8,6 ± 0,5 11,7 ± 0,8 0,26 ± 0,02 2,0 ± 0,5г. Архангельск / 124 2 4,6 ± 0,6 8,9 ± 0,6 10,9 ± 0,7 0,44 ± 0,03 30,4 ± 3,4

Местное русское население НАО / 68 1 7,6 ± 0,5 13,2 ± 1,0 10,9 ± 0,8 0,37 ± 0,03 9,0 ± 2,0

Местное русское население НАО / 44 2 5,1 ± 0,5 14,3 ± 1,5 11,5 ± 1,1 0,48 ± 0,04 44,8 ± 5,8

Ненки и коми НАО / 111 1 7,1 ± 0,3 12,2 ± 5,5 12,9 ± 1,34 0,29 ± 0,03 3,0 ± 0,33Ненки и коми НАО / 118 2 5,2 ± 0,4 13,4 ± 0,9 11,7 ± 1,27 0,45 ± 0,03 34,9 ± 4,19

Лимиты (min – max) общепопуляционной

нормы

1 2,7 – 10,5 1,3 – 19,0 4,3 – 18,0 0,11 – 0,33 0,1 – 6,4

2 1,7 – 6,5 1,8 – 22,0 4,3 – 18,0 0,26 – 0,73 10,0 – 40,0

72

фазе во всех группах женщин соответствовали лимитам индивидуальной изменчивости в ди-намике менструального цикла по сравнению с общепринятыми нормами. В лютеиновой фазе отмечалась избыточная продукция пери-ферических яичниковых гормонов.

Расчеты «гонадотропной функции адено-гипофиза» (FSH/LH) показали несоответствие региональных и общепопуляционных значе-ний. Максимально близкими к норме (0,68 – для женщин 20-30 лет) были значения FSH/LH только у женщин пришлого населения вы-соких широт, при этом показатель смещался к максимуму (0,79), характерному для женщин второй градации зрелого возраста (40-59 лет). Вероятно, развитие начальных стадий общего адаптационного синдрома у вновь прибывших жителей высоких широт рассогласовывает меж-гормональные связи в подсистеме «гипофиз–го-нады». Вследствие этого секреция LH угнетает-ся, а соотношение FSH/ LH растет.

В других группах жительниц высоких ши-рот нормальные величины индекса FSH/LH су-щественно менялась. Только в 25 % у местных русских женщин и в 29 % случаев у женщин-ненок и коми выявлены близкие к норме зна-чения. В выборках превалировали низкие зна-чения (менее 0,33), характерные для женщин более молодого возраста или женщин в стадии пременопаузы [4].

Поиск экологически обусловленных изме-нений репродуктивного комплекса был про-должен анализом временных рядов и фактор-ным моделированием. С целью унификации результатов и поиска скрытой периодичности временных рядов нами был предложен расчет «индекса цикла» ИЦ [7]. Показатель рассчиты-вается делением количества дней очередного цикла на продолжительность индивидуально-го цикла. Таким образом, величина ИЦ пред-ставлена положительными значениями до 1,0 с интервалом 0,1. К фолликулиновой фазе цик-ла отнесены значения ИЦ < 0,55, остающийся отрезок – к лютеиновой фазе.

Сравнительный анализ временных рядов в группах сравнения выявил отличные от об-

щепринятой нормы графические зависимости. В норме эта кривая аппроксимируется к пара-боле (p < 0,01) с максимума индекса FSH/LH в начале (ИЦ = 0,1) и конце очередного цикла. Уравнение регрессии соответствовало полино-му второй степени Y1 = 1,46 – 3,73 X + 3,24 X2, где Х равен соотношению FSH/ LH.

У женщин пришлой группы парабола содер-жит два пика (ИЦ = 0,3 и ИЦ = 0,9). С увеличени-ем стажа проживания в высоких широтах изме-нения индекса FSH/LH проходят на более низких уровнях, зависимость приближается к линейной или соответствует параболе большей по дли-тельности периодичности. Уравнение регрес-сии в группе женщин-ненок и коми достоверно (p < 0,01) соответствовало формуле Y2 = 0,62 – – 0,365 X. Различия кривых уравнений регрес-сии оказались существенными (F > Fst; p < 0,05). Таким образом, у пришлого населения в форме кривой заложены предпосылки к ацикличности, а в остальных группах жительниц высоких ши-рот – к удлинению менструального цикла.

Разными по уровням скоррелированности и факторным нагрузкам оказались построен-ные групповые модели в динамике менстру-ального цикла. Так, у пришлого населения (см. рисунок) в матрице межгормональных вза-имодействий возрастала численность корреля-тивных связей в лютеиновую фазу. Менялся на обратную отрицательную знак главной компо-ненты № 1 (ГК 1) с фоллитропином. Одновре-менно стабильной оставалась коррелятивная связь с пролактином.

У женщин местного русского населения высоких широт в лютеиновую фазу достовер-ных коррелятивных связей выявлено не было. В структуре связей ГК 1, которая вносит макси-мальный вклад в изменчивость статистическо-го комплекса, в начале цикла были задействова-ны такие признаки, как возраст (прямая связь), пролактин и прогестерон (обратные связи). В лютеиновую фазу факториальный вес для ГК 1 обеспечивался отрицательными по на-правленности связями с лютропином и про-лактином. Роль пролактина в регуляции репро-дуктивного комплекса неоднозначна. С одной

73


стороны, пролактин служит важным метабо-литом, формирующим «зрелый» вариант мен-струального цикла в период пубертата [11]. Повторное привлечение метаболита для регу-ляции менструального цикла у женщин зрелого возраста можно отнести к дизадаптационным

изменениям оси гипофиз–гонады и нарушению ритмических процессов.

В группе женщин с максимальной про-должительностью жизни в высоких широтах матрица парных корреляций почти совпадала с аналогичной для женщин пришлого населе-

Условные обозначения: FSH – фоллитропин; P – пролактин; Age – возраст; Prg – прогестерон; LH – лютропиг; Index – индекс цикла. Факторные нагрузки: прямые (сплошные, положительные ) и обратные (штрихованные, отрицательные) связи

74

ния. Для ГК 1 в фолликулиновую фазу цикла максимальный вклад в изменчивость комплек-са внесли фоллитропин, пролактин и прогесте-рон. В лютеиновой фазе максимум вклада в из-менчивость комплекса обеспечили лютропин и впервые индекс цикла.

Наиболее сложным представляется ин-тепретация факторов в группах сравнения. В оценке общего вклада ГК 1 (%) в общую из-менчивость статистических комплексов было установлено следующее. У жительниц г. Ар-хангельска вклад ГК 1 в фолликулиновой и лю-теиновой фазах цикла оказался почти идентич-ным и составил 20,4 и 20,8 % соответственно. В других группах женщин продолжительность жизни в высоких широтах постепенно снижала вклад ГК 1 в заключительном отрезке менстру-ального цикла с 23,3 % (пришлое население) до 16,8 % (ненки и коми). В фолликулиновой фазе цикла вклад ГК 1 в изменчивость ком-плекса наоборот возрастал с 18,3 % у приезжих женщин до 19,9 % (ненки и коми). Учитывая вес и знак выявленных факторных нагрузок, большинство ГК 1 ассоциированы с ингибиру-ющими гипофизарными факторами, цикличе-ская активность которых зависит от рилизинг-гормонов гипоталамуса. При этом изменения в секреции ингибина В могут существенно по-влиять на межгормональные взаимоотношения в фолликулиновой фазе цикла, а ингибина А – в лютеиновой фазе [15].

С увеличением северного стажа проис-ходит постепенное уменьшение вклада ГК 1 в общую дисперсию комплекса, формируются межфакторные комплексы. Создается ощуще-ние нескольких водителей ритма, и возраста-ет число связей. Такое усиление линейности пагубно для ритмических процессов [3] в эн-докринной системе, при этом репродуктивная ось гипоталамус–гипофиз–гонады нарушается в первую очередь [16]. Избыток прямых свя-зей между признаками в динамике цикла при-водит к эффекту «избыточной компенсации», отрицательно сказывающейся на устойчивости системы, возникают признаки гипоталамо-ги-пофизарной недостаточности или вторичный гипопитуитаризм [9,16]. Перспективным и це-лесообразным для дальнейших исследований экологически обусловленных изменений гона-достатического комплекса у женщин следует считать мониторинг ингибинов, лептинов и фракций пролактина в динамике менструаль-ного цикла.

Таким образом, комплексное воздействие экологического окружения высоких широт существенно влияет на женскую репродук-тивную систему. Высшие нейроэндокринные центры и периферические органы (яичники) вовлекаются в адаптивные изменения, направ-ления и последствия которых прямо связаны с продолжительностью жизни в Арктическом регионе.


1. Акмаев И.Г., Гриневич В.В. Нейро-иммуноэндокринология гипоталамуса. М., 2003. 168 с.2. Губкина З.Д. Физическое, половое развитие и функции эндокринной системы у жительниц заполярных

районов Архангельской области: автореф. дис. … д-ра мед. наук. Архангельск, 2007. 48 с.3. Дильман В.М. Эндокринологическая онкология (руководство для врачей). Л., 1983. 408 с.4. Кишкун А.А. Биологический возраст и старение: возможности определения и пути коррекции: рук-во для

врачей. М., 2008. 976 с.5. Мороз Е.В., Беккер В.И. Возрастные особенности функциональной активности гипофизарно-гонадной

системы // Тезисы докладов II Всесоюзного съезда эндокринологов (16–19 декабря 1980). Л., 1980. С. 329–330.6. Никитин А.И. Вредные факторы среды и репродуктивная система человека (ответственность перед

будущими поколениями). СПб., 2005. 216 с.7. Суханов С.Г., Губкина З.Д., Смирнов А.В. Способы оценки репродуктивной функции у женщин на

Европейском Севере // Научные рекомендации – народному хозяйству: серия препринтов сообщений. Вып. 84. Сыктывкар, 1990. 24 с.

75


8. Суханов С.Г., Губкина З.Д. Факторные модели межгормональных взаимоотношений в динамике овариально-менструального цикла у женщин Крайнего Севера // Ускорение социально-экономического развития Урала. Ч. 2. Свердловск, 1989. С. 92–94.

9. Ткаченко Н.М. О нейрогормональном контроле овуляции // Акушерство и гинекология. 1978. № 3. С. 1–5.10. Хамадъянов У.Р., Ларичева И.П., Смирнова Л.К. Содержание пролактина, фолликулостимулирующего,

лютеинизирующего гормонов, эстрадиола и прогестерона в сыворотке крови у женщин с нормальным менструальным циклом // Проблемы эндокринологии. 1980. Т. 26, № 2. С. 32–37.

11. Щедрина З.Р., Фанченко Н.Д., Коколина В.Ф. Функциональное состояние репродуктивной системы женского организма в период ее становления // Тезисы докладов II Всесоюзной конференции педиатров-эндокринологов (30–31 мая 1988). М., 1988. С. 157.

12. Bulun S.E., Adashi E.Y. The Physiology and Pathology of the Female Reproductive Axis // Williams Textbook of Endocrinology. 11-th ed. Philadelphia, 2008. P. 541–599.

13. Neuroendocrinology. An Integrated Approach / ed. by D. Lovejov. J. Wiley & Sons, Ltd, 2005, 409 p.14. Reproductive Endocrinology. A Molecular Approach / ed. by P.J. Chedrese. Springer Science Business Media,

2009. 351 p.15. Sam S., Frohman L.A. Normal Physiology of Hypothalamic Pituitary Regulation // Endocrinology and

Metabolism Clinics of North America. 2008. Vol. 37, № 1. P. 1–22.16. Tumors of the Adenohypophysis / S. Vidal, E. Horvath, K. Kovacs, B.W. Scheithauer // Endocrine Pathology:

Differential Diagnosis and Molecular Advances. New Jersey, 2004. P. 62–94.

References

1. Akmaev I.G., Grinevich V.V. Neyro-immunoendokrinologiya gipotalamusa [Neuro-Immuno-Endocrinology of Hypothalamus]. Moscow, 2003. 168 p.

2. Gubkina Z.D. Fizicheskoe, polovoe razvitie i funktsii endokrinnoy sistemy u zhitel’nits zapolyarnykh rayonov Arkhangel’skoy oblasti: avtoref. dis. … d-ra med. nauk [Physical and Sexual Development, and Functions of the Endocrine System in Residents of the Polar Areas of the Arkhangelsk Region: Dr. Med. Sci. Diss. Abs.]. Arkhangelsk, 2007. 48 p.

3. Dil’man V.M. Endokrinologicheskaya onkologiya [Endocrine Oncology]. Leningrad, 1983. 408 p.4. Kishkun A. A. Biologicheskiy vozrast i starenie: vozmozhnosti opredeleniya i puti korrektsii [Biological Age and

Ageing: Possible Ways of Determination and Correction]. Moscow, 2008. 976 p.5. Moroz E.V., Bekker V.I. Vozrastnye osobennosti funktsional’noy aktivnosti gipofizarno-gonadnoy sistemy

[Age-Related Features of Functional Activity of the Pituitary-Gonadal Axis]. Tezisy dokladov 2-go Vsesoyuznogo s”ezda endokrinologov [Outline Reports of the 2nd All-Union Congress for Endocrinologists]. 16–19 December 1980. Leningrad, 1980, pp. 329–330.

6. Nikitin A.I. Vrednye faktory sredy i reproduktivnaya sistema cheloveka (otvetstvennost’ pered budushchimi pokoleniyami) [Harmful Environmental Factors and Human Reproductive System (Responsibility to Future Generations)]. St. Petersburg, 2005. 216 p.

7. Sukhanov S.G., Gubkina Z.D., Smirnov A.V. Sposoby otsenki reproduktivnoy funktsii u zhenshchin na Evropeyskom Severe [Methods for Reproductive Function Evaluation in Women Living in the European North]. Nauchnye rekomendatsii – narodnomu khozyaystvu: seriya preprintov soobshcheniy [Scientific Recommendations – to the National Economy: Preprint Series of Reports]. Iss. 84. 1990. 24 p.

8. Sukhanov S.G., Gubkina Z.D. Faktornye modeli mezhgormonal’nykh vzaimootnosheniy v dinamike ovarial’no-menstrual’nogo tsikla u zhenshchin Kraynego Severa [Factor Models of Inter-Hormonal Relationships in the Dynamics of Ovarian-Menstrual Cycle in Women Living in the Far North]. Uskorenie sotsial’no-ekonomicheskogo razvitiya Urala [Acceleration of Socio-Economic Development of the Urals]. Part 2. Sverdlovsk, 1989. pp. 92–94.

9. Tkachenko N.M. O neyrogormonal’nom kontrole ovulyatsii [On the Neurohormonal Control of Ovulation]. Akusherstvo i ginekologiya, 1978, no. 3, pp. 1–5.

10. Khamad”yanov U.R., Laricheva I.P., Smirnova L.K. Soderzhanie prolaktina, follikulostimuliruyushchego, lyuteiniziruyushchego gormonov, estradiola i progesterona v syvorotke krovi u zhenshchin s normal’nym menstrual’nym tsiklom [The Content of Prolactin, Follicle-Stimulating and Luteinizing Hormones, Estradiol, and Progesterone in the Serum of Women with Normal Menstrual Cycle]. Problemy endokrinologii, 1980, vol. 26, no. 2, pp. 32–37.

76

11. Shchedrina Z.R., Fanchenko N.D., Kokolina V.F. Funktsional’noe sostoyanie reproduktivnoy sistemy zhenskogo organizma v period ee stanovleniya [Functional State of the Female Reproductive System During Its Formation]. Tez. dokladov 2-y Vsesoyuznoy konferentsii pediatrov-endokrinologov [Outline Reports on the 2nd All-Union Conference for Pediatricians-Endocrinologists]. 30–31 May 1988. Moscow, 1988, p. 157.

12. Bulun S.E., Adashi E.Y. The Physiology and Pathology of the Female Reproductive Axis. Williams Textbook of Endocrinology, 11th ed. Philadelphia, 2008, pp. 541–599.

13. Neuroendocrinology. An Integrated Approach. Ed. by Lovejov D. J. Wiley & Sons, Ltd, 2005. 409 p.14. Reproductive Endocrinology. A Molecular Approach. Ed. by Chedrese P.J., Springer Science Business Media,

2009.15. Sam S., Frohman L.A. Normal Physiology of Hypothalamic Pituitary Regulation. Endocrinology and

Metabolism Clinics of North America, 2008, vol. 37, no. 1, pp. 1–22.16. Vidal S., Horvath E., Kovacs K., Scheithauer B.W. Tumors of the Adenohypophysis. Endocrine Pathology:

Differential Diagnosis and Molecular Advances. New Jersey, 2004, pp. 62–94.

Sukhanov Sergey GenrikhovichInstitute of Physical Education, Sport and Health,


INFLUENCE OF CIRCUMPOLAR FACTORS ON THE FEMALE REPRODUCTIVE SYSTEM

The study included 595 healthy females aged 18–40 years living in the Arkhangelsk Region and the Nenets Autonomous Area. Pituitary (adenohypophysis) and ovary hormones were examined by means of radioimmunoassay. Some adaptive and pathologic signs were revealed in the reproductive axis, including: clinical manifestations of secondary hypogonadotropic hypogonadism, restructuring of inter-hormonal relationships, and menstrual disorders.

Keywords: duration of residence in the north, neuroendocrine centres, statistical modelling.

Контактная информация: адрес: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17;


Рецензент – Щёголева Л.С., доктор биологических наук, профессор, директор Института физиологии природ-ных адаптаций Уральского отделения Российской академии наук, заведующая кафедрой экологической физио-логии и биохимии института естественных наук и биомедицины САФУ имени М.В. Ломоносова

77

Циркин В.И., Коротаева Ю.В. Влияние сыворотки крови беременных женщин...

© Циркин В.И., Коротаева Ю.В., 2013

УДК 612.118.2+612.172+612.181.6+612.741.62+615.222

ВЛИЯНИЕ СЫВОРОТКИ КРОВИ бЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН НА АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ МИОКАРДА ПРАВОГО ЖЕЛУДОЧКА

СЕРДЦА КРЫСЫ, СНИЖЕННУЮ бЕТА-АДРЕНОбЛОКАТОРАМИ

С целью изучения свойств эндогенного сенсибилизатора бета-адренорецепторов (ЭСБАР), источником которого является сыворотка крови человека, в опытах на 10 полосках миокарда правого желудочка сердца 10 крыс при 37 °С оценивали влияние адреналина (10-6 и 10-5 г/мл) на амплитуду вызванных электростиму-лами (20 В, 5 мс, 1 Гц) сокращений.

Ключевые слова: миокард, адреналин, адреноблокаторы, сыворотка крови.

Общеизвестно, что кардиомиоциты че-ловека и животных содержат бета1-, бета2-, бета3-адренорецепторы (АР) [21], бета4-АР, или атипичные бета1-АР [15], альфа1-АР и альфа2-АР [19]. При активации бета1-, бета2- [22], альфа2-АР [23] возникает положительный инотропный эффект, а при активации бета3- [18, 21] и альфа1-АР [20] – отрицательный. В клинике широко применяются селективные бета1-адреноблокаторы (метапролол, бисо-пролол, атенолол и др.), которые пришли на смену неселективному адреноблокатору про-пранололу [9]. С открытием способности кате-холаминов оказывать отрицательный инотроп-ный эффект при активации бета3-АР [14, 16] и альфа1-АР [20] возникает вопрос о характе-ре влияния катехоламинов на деятельность сердца в условиях блокады бета1-АР или бета1-

ЦИРКИН Виктор Иванович, доктор меди-цинских наук, профессор кафедры нормальной фи- зиологии Казанского государственного медицин-ского университета. Автор 470 научных публи-каций, в т. ч. 16 монографий

КОРОТАЕВА Юлия Владимировна, аспирант кафедры биологии естественно-географического факультета Вятского государственного гумани-тарного университета. Автор 7 научных публи-каций

и бета2-АР. Актуальность этого вопроса воз-растает, если учесть данные литературы [1–4; 6; 7; 10; 11, с. 52–146; 13] о наличии у челове-ка системы эндогенных модуляторов бета-АР и альфа-АР, в т. ч. эндогенного сенсибилиза-тора бета-АР (ЭСБАР), эндогенного блокатора бета-АР (ЭББАР), эндогенного сенсибилизато-ра альфа-АР (ЭСААР) и эндогенного блокатора альфа-АР (ЭБААР), уровень которых в крови зависит от пола, а у женщин – от этапа репро-дуктивного процесса.

Наличие эндогенных адреномодуляторов было установлено в опытах с биоптататами миометрия крысы [11, 12], трахеи коровы [11, 10], коронарных артерий свиньи [11], арте-рий и вен пуповины человека [12], почечной артерии коровы [2], аорты крысы [1], а также сердца лягушки [4, 10], крысы [7, 10] и чело-

78

века [3] при использовании различных разведе-ний сыворотки крови человека (1:10; 1:50, 1:100, 1:500, 1: 1000). Недавно в опытах с полосками рога матки небеременных крыс было показано, что 100-кратное разведение сыворотки крови не-беременных женщин частично или даже полно-стью снимает действие бета-адреноблокаторов – пропранолола и атенолола [13]. Это объясня-лось авторами наличием в сыворотке крови эн-догенного сенсибилизатора β-адренорецепторов (ЭСБАР). Подобный эффект проявляли аналоги ЭСБАР – гистидин, триптофан, тирозин, а также лекарственные препараты – предуктал и мил-дронат [13]. Будет ли данный эффект характерен для миокарда человека и животных – вопрос от-крытый, хотя его решение может иметь важное значение для клинической практики. С учетом сказанного в работе была сформулирована цель – в опытах с полосками миокарда правого желудоч-ка крысы оценить способность 100-кратного раз-ведения сыворотки крови беременных женщин (как источника ЭСБАР) восстанавливать прояв-ление положительного инотропного эффекта, за-блокированного атенололом или пропранололом.

Материалы и методы. Исследовано 10 крыс. Их забой осуществляли в соответствии с «Пра-

вилами лабораторной практики в РФ» (при-каз Министерства здравоохранения РФ № 267 от 19.06.2003). Из правого желудочка сердца иссекали полоску миокарда шириною 1-2 мм, длиной – 6-22 мм. Регистрацию вызванных электростимулами сокращений полосок прово-дили по методике Ю.А. Пенкиной и соавт. [10] при 37 °С. Для этого полоску спустя 20-30 мин после биопсии помещали в рабочую камеру объемом 1 мл «Миоцитографа» («Норис», Рос-сия) и соединяли с изометрическим датчиком силы («Honeywell», США), сигнал с которого подавали на компьютер через АЦП ЛА-70. По-лоску непрерывно перфузировали (1,1 мл/мин) оксигенированным раствором Кребса с помо-щью шприцевого дозатора («Норис», Россия).

Сокращение полоски на протяжении всех этапов эксперимента вызывали одиночными непрерывными прямоугольными стимулами (5 мс; 20 В; 1 Гц) от электростимулятора типа ЭСЛ-1 через стальные электроды. Максималь-ной амплитуды сокращений добивались путем изменения длины полоски при ее растяжении микроманипулятором. Величину сокращений выражали в мН и в % к определенному этапу эксперимента (табл. 1, 2).

Таблица 1АМПЛИТУДА СОКРАЩЕНИЙ ПРАВОГО ЖЕЛУДОЧКА КРЫСЫ

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АДРЕНАЛИНА, ПРОПРАНОЛОЛА И 100-КРАТНОГО РАЗВЕДЕНИЯ СЫВОРОТКИ КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН (M ± m)

Единицы измерения

Этапы эксперимента1 2 3 4 5 6 7 8

РК Ад РК Пр. Пр.+Ад Пр.+Ад+сыв. РК АдСерия I – адреналин (10-6 г/мл), пропранолол (10-8 г/мл), n = 10

мН 3,30±0,30 3,80±0,30 3,13±0,36 2,70±0,23 2,20±0,24 2,70±0,30 2,70±0,30 3,10±0,30

Рэ 1 – 1,2 1,2,3,4 2,5 2,5 5,7в % к 1-му

этапу 100,0 114,4±4,4 95,1±9,3 83,3±6,3 68,3±7,1 81,4±8,5 82,4±10,0 96,0±8,7

Рэ – – – 2 2 – 2в % ко

2-му этапу 100,0 83,2±7,8 59,9±6,8 71,7±7,8 87,2±7,4

Рэ 1 – 1,2,3,4 2,5 2,5 5,7в % к 3-му

этапу 100,0 91,0±5,9 73,4±6,0 89,9±10,4 88,5±7,9 104,8±8,0

79



РК Ад РК Пр. Пр.+Ад Пр.+Ад+сыв. РК АдСерия I – адреналин (10-6 г/мл), пропранолол (10-8 г/мл), n = 10

Рэ – 3,4 5 – 5,7в % к 4-му

этапу 100,0 81,0±4,2 97,6±6,6

Рэ 4 –в % к 5-му

этапу 100,0 120,9±5,8

Рэ 5в % к 6-му

этапу 100,0 100,0±0,0 124,2±11,1

Рэ – –в % к 7-му

этапу 100,0 121,4±7,3

Рэ 7Серия II – адреналин (10-5 г/мл), пропранолол (10-8г/мл), n = 10

мН 2,80±0,26 3,20±0,22 3,00±0,40 2,80±0,34 2,07±0,20 2,60±0,30 2,50±0,30 2,90±0,38Рэ – – – 1,2,3,4 2,3,5 2,3,5 5,7

в % к 1-му этапу 100,0 118,7±8,8 93,1±11,4 101,6±8,9 75,0±5,5 94,4±7,7 75,6±7,4 103,9±9,0

Рэ 1 – – 1,2,4 2,5 2,4 5,7в % ко

2-му этапу 100,0 96,0±11,3 64,5±4,4 80,5±5,5 92,3±10,5

Рэ – 2 2 –в % к 3-му

этапу 100,0 96,4±7,7 72,4±6,5 91,5±9,6 81,8±12,9 100,9±10,7

Рэ – 3,4 5 – 5,7в % к 4-му

этапу 100,0 75,1±2,5 94,2±4,0

Рэ 3,4 –в % к 5-му

этапу 100,0 125,8±4,0


этапу 100,0 90,6±8,2 114,5±11,5

Рэ – –в % к 7-му

этапу 100,0 115,9±3,0

Рэ 7Примечания: Ад – адреналин (10-6 или 10-5 г/мл); Пр. – пропранолол (10-8 г/мл); сыв. – сыворотка крови; РК – раствор Кребса; Рэ – этап(ы), различия с которым(и) статистически значимы (р < 0,05) по критерию Уилкоксо-на; «–» – отсутствие статистически значимых различий; серое поле – сравнения отсутствуют.

Окончание табл. 1


80

Таблица 2АМПЛИТУДА СОКРАЩЕНИЙ ПРАВОГО ЖЕЛУДОЧКА КРЫСЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АДРЕНАЛИНА,

АТЕНОЛОЛА И 100-КРАТНОГО РАЗВЕДЕНИЯ СЫВОРОТКИ КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН (M ± m)

ы



РК Ад РК Ат. Ат.+Ад Ат.+Ад+сыв. РК Ад

Серия III – адреналин (10-6 г/мл), атенолол (10-8г/мл), n = 10мН 2,80±0,24 3,40±0,30 2,80±0,26 2,48±0,22 2,15±0,18 2,45±0,22 2,14±0,48 2,63±0,27Рэ 1 2 2,3 1,2,3 2 1,2 2,7

в % к 1-му этапу 100,0 121,2±8,3 85,0±6,8 89,0±6,6 77,6±5,7 90,1±9,5 82,4±10,0 94,6±9,1

Рэ 1 2 2 1,2 2 2,3,4,6 2,7в % ко

2-му этапу 100,0 83,9±5,8 66,1±5,6 75,3±7,5 80,0±8,3

Рэ – 2 2 2в % к 3-му

этапу 100,0 89,9±3,5 78,7±4,1 92,1±9,3 78,8±5,2 96,4±8,3

Рэ 3 3 – 4 7в % к 4-му

этапу 100,0 88,6±5,2 102,4±9,5

Рэ – –в % к 5-му

этапу 100,0 117,1±10,5

Рэ –в % к 6-му

этапу 100,0 98,5±8,7 110,2±10,6

Рэ – –в % к 7 этапу 100,0 122,4±7,1

Рэ 7Серия IV– адреналин (10-5 г/мл), атенолол (10-8 г/мл), n = 10

мН 1,94±0,17 2,50±0,23 2,22±0,24 1,96±0,17 1,60±0,12 2,38±0,28 2,25±0,20 2,64±0,22Рэ 1 – 2,3 2,3 5 5 1,4,5,7

в % к 1-му этапу 100,0 127,3±8,6 67,0±5,6 106,1±10,6 89,0±9,3 133,7±21,9 67,8±4,3 132,4±20,5

Рэ 1 1,2 2,3 2,4 3,5 1,2,4,6 1,3,5,7в % ко

2-му этапу 100,0 90,5±8,2 67,7±5,9 101,1±15,2 109,4±10,1

Рэ – 2 – –в % к 3-му

этапу 100,0 90,8±4,0 77,0±5,9 113,5±15,6 104,6±3,8 123,8±9,3

Рэ 3 4 5 3,4,5 3,4,5

81

В качестве источника ЭСБАР использовали 100-кратное разведение сыворотки крови бе-ременных (2-3-й триместры) женщин, которое [11] характеризуется высоким уровнем ЭСБАР-активности. Сыворотку венозной крови получа-ли из клинической лаборатории Кировского об-ластного перинатального центра, за что авторы выражают благодарность заведующей лабора-торией Т.П. Банниковой. В работе использовали неселективый бета-адреноблокатор пропрано-лол (анаприлин, ОАО «Уралбиофарм»), селек-тивный бета1-адреноблокатор атенолол (ОАО «Синтез»), адреналина гидрохлорид (ФГУП «Московский эндокринный завод»).

Раствор Кребса (рН = 7,4) содержал (мМ): NaCl – 136; KCl – 4,7; CaCl2 – 2,52; MgCl 2 – 1,2; KH2PO4 – 0,6; NaHCO3 – 4,7; C6H12O6 – 11. Дизайн работы заключался (в целях уменьше-ния числа животных) в последовательном про-ведении 4 серий опытов на каждой из 10 поло-сок. Каждая серия состояла из 8 трехминутных этапов (длительность 1-го этапа до момента регистрации сокращений могла варьировать от 30 до 40 мин¸ в зависимости от скорости «вра-батывания» полоски). Между сериями прово-

дили 9-минутную перфузию раствором Креб-са. По окончании серии IV после 9-минутной перфузии полоски раствором Кребса (9-й этап) проводили 3-минутное воздействие 100-крат-ным разведением сыворотки крови (10-й этап), оценивая тем самым его влияние на сократи-мость миокарда (условно – «серия V»). Таким образом, на каждой полоске последовательно проводили 33 тестирования.

Серии отличались друг от друга исполь-зуемой концентрацией адреналина (в концен-трации 10-6 г/мл – серии I и III, а в концентра-ции 10-5 г/мл – серии II и IV) и применяемым адреноблокатором (пропранолол – серии I и II, атенолол – серии III и IV; оба в концентрации 10-8 г/мл). Во всех 4 сериях использовали сы-воротку крови в разведении 1:100. Последова-тельность этапов каждой серии была относи-тельно одинаковой (см. рисунок, табл. 1, 2).

Первоначально миокард перфузировали рас-твором Кребса, или РК (1-й этап), далее – адре-налином (Ад), приготовленным на РК (2-й этап), РК (3-й этап), блокатором (4-й этап), блокатором и Ад (5-й этап), блокатором, Ад и 100-кратн- ым разведением сыворотки крови (6-й этап),



РК Ад РК Ат. Ат.+Ад Ат.+Ад+сыв. РК Адв % к 4-му

этапу 100,0 85,1±6,0 126,2±17,5

Рэ 4 –в % к 5-му

этапу 100,0 145,8±12,3


этапу 100,0 99,0±8,4 115,7±9,4

Рэ – –в % к 7-му

этапу 100,0 119,0±5,4

Рэ 7Примечания: Ад – адреналин (10-6 или 10-5 г/мл); Ат. – атенолол (10-8г/мл); сыв. – сыворотка крови; РК – раствор Кребса; Рэ – этап(ы), различия с которым(и) статистически значимы (р < 0,05) по критерию Уилкоксона; «–» – отсутствие статистически значимых различий; серое поле – сравнения отсутствуют.

Окончание табл. 2


82

РК (7-й этап) и Ад (8-й этап). Таким образом, влияние адреналина оценивалось 4 раза – ис-ходно, на фоне блокатора, на фоне блокатора и сыворотки, а также после их удаления.

Результаты исследования подвергнуты ста-тистической обработке. Ряды имели нормаль-ное распределение (критерий Шапиро-Уилка). В связи с малочисленностью (n = 10) каждой из групп различия между этапами определяли по критерию Уилкоксона (У), а между сериями – по критерию Уилкоксона (У) и Манна-Уитни (М). Во всех случаях различия считали статистиче-ски значимыми при р < 0,05 [5, с. 324–346].

Результаты и обсуждение. Результаты се-рии V показали, что 100-кратное разведение сыворотки крови беременных женщин не вли-яет на амплитуду сокращений миокарда. Дей-ствительно, исходно (9-й этап) амплитуда вы-званных сокращений составляла 2,18 ± 0,18 мН, а на фоне сыворотки крови (10-й этап) – 2,19 ± 0,24 мН, или 106,0 ± 6,6 % от 9-го эта-па (р > 0,05У), что позволяет использовать 100-кратное разведение сыворотки для оценки характера ее влияния на эффективность блока-ды бета-АР пропранололом (серии I и III) или атенололом (серии III и IV).

При анализе результатов 1-го этапа всех че-тырех серий установлено, что амплитуда вы-званных сокращений (фоновая активность) полосок миокарда правого желудочка крысы от серии к серии постепенно снижается. Наи-большее ее снижение (до 70 % от исходной ве-личины) происходило по окончании серии II. Действительно, на 1-м этапе в сериях I, II, III и IV она составила 3,30 ± 0,30; 2,80 ± 0,26; 2,80 ± ± 0,24 и 1,94 ± 0,17 мН соответственно, а в серии V – 2,18 ± 0,18 мН (рI-II,IV,V < 0,05У; рI-IV,V < 0,05М; рII-IV < 0,05У, М и рIII-IV,V < 0,05У, М ). Выраженные в

процентах к 1-му этапу серии I эти значения в сериях II, III, IV и V составили 85,3 ± 6,5; 93,5 ± ± 6,1; 59,9 ± 5,4 и 69,9 ± 8,9 % соответственно (рI-II,IV,V < 0,05У, М; рII-III,IV < 0,05У; рII-IV,V < 0,05М; рIII-IV,V < 0,05У, М). Постепенное снижение ампли-туды вызванных сокращений мы объясняем изо-ляцией миокарда и использованием относитель-но высоких концентраций адреналина. Однако это снижение не препятствует изучению влия-ния сыворотки крови на эффективность адрено-блокаторов, особенно, если амплитуду сокраще-ния выражать в относительных единицах.

Результаты 2-го этапа показали, что адрена-лин в концентрации 10-6 (серии I и III) и 10-5 г/мл (серии II и IV) проявляет типичный положи-тельный инотропный эффект. В частности, в концентрации 10-6 г/мл в серии I он повыша-ет амплитуду сокращений с 3,30 до 3,80 мНУ (У – различия статистически значимы по кри-терию Уилкоксона, р < 0,05У), т. е. до 114,4 % от исходного уровня (р > 0,05У), а в серии III – с 2,80 до 3,40 мНУ, т. е. до 121,2 %У. В концен-трации 10-5 г/мл в серии II адреналин повышал амплитуду вызванных сокращений с 2,80 до 3,40 мН (р > 0,05У), т. е. до 118,7 %У, а в серии IV – с 1,94 до 2,50 мНУ, т. е. до 127,3 %У. Уста-новлено, что относительный рост амплитуды сокращения под влиянием адреналина в концен-трации 10-5 г/мл (до 118,7 и до 127,3 % от фо-нового уровня) был таким же (рII,IV-I,III > 0,05У, М), как и под влиянием адреналина в концентрации 10-6 г/мл (до 114,4 и до 121,2 %). Следовательно, положительный инотропный эффект адренали-на достигает максимальных значений уже при использовании его в концентрации 10-6 г/мл.

Показано (3-й этап), что после удаления адреналина в концентрации 10-6 г/мл (серии I и III) и 10-5 г/мл (серия II) через 3 мин ампли-

Механограммы полосок правого желудочка крысы, демонстрирующие способность 100-кратного разведения сыворотки крови беременной женщины (2-й триместр) повышать эффективность активации бета-адренорецепторов, сниженную обзиданом (10-8 г/мл, О8) (а) или атенололом (10-8г/мл, Ат8) (б): РК – раствор Кребса; Ад6 и Ад5 – адреналин в концентрациях 10-6 и 10-5 г/мл соответственно. Калибровка – 4 мН, 3 мин

83

туда сокращений восстанавливалась до ис-ходного уровня, составляя 95,1; 93,1 и 85,0 % соответственно (р3-1 > 0,05У), а в серии IV она становилась ниже исходного уровня (67,0 %У), что объясняется снижением функционального состояния изолированного миокарда. В целом, результаты 2- и 3-го этапов всех 4 серий позво-ляют утверждать, что выбранные концентра-ции адреналина (10-6 и 10-5 г/мл) и длительность этапов (3 мин) приемлемы для оценки эффекта адреноблокаторов и способности сыворотки крови влиять на их эффективность.

При оценке влияния адреноблокаторов на сократимость миокарда (4-й этап) установле-но, что пропранолол (10-8 г/мл) не изменял ее – в сериях I и II она составила 93,0 и 96,4 % соответственно от 3-го этапа (р4-3 > 0,05У; рI-II > 0,05У,М). Атенолол (10-8 г/мл; серии III и IV) незначительно снижал амплитуду со-кращений соответственно до 89,9 и 90,8 %У

(рIII-IV > 0,05У, М). Эти результаты указывают на возможность применения адреноблокаторов в избранной нами концентрации для оценки спо-собности сыворотки крови влиять на эффек-тивность блокады бета-АР.

На 5-м этапе адреноблокаторы полностью блокируют проявление положительного ино-тропного эффекта адреналина и даже переводят его в отрицательный. Действительно, в серии I показано, что адреналин (10-6 г/мл) на фоне про-пранолола не повышает амплитуду сокраще-ний, а, наоборот, снижает ее с 2,70 до 2,20 мН (р5-4 < 0,05У), или до 73,4 %У от 3-го этапа, или до 81,0 %У от 4-го этапа. Значение, выраженное в процентах к 3-му этапу, было ниже (р5-4 < 0,05 У), чем на 4-м этапе – 73,4 % против 91,0 %. Таким образом, если исходно в серии I адреналин по-вышал амплитуду сокращений миокарда (до 114,4 %), то в присутствии пропранолола он в этой же концентрации, наоборот, снижал ее (до 73,4–81,0 %).

В серии II показано, что адреналин (10-5 г/мл) на фоне пропранолола также снижает амплиту-ду вызванных сокращений: с 2,80 до 2,07 мНУ, т. е. до 72,4 %У от 3-го этапа, или до 75,1 %У от 4-го этапа. Значение, выраженное в про-центах к 3-му этапу, на 5-м этапе было ниже

(р5-4 < 0,05), чем на 4-м (73,4 % против 91,0 %). Таким образом, если исходно в серии II адрена-лин повышал амплитуду сокращений миокарда (до 118,7 %), то в присутствии пропранолола он в этой же концентрации снижал ее (до 72,4–75,1 %). Однако степень проявления этого от-рицательного инотропного эффекта адренали-на в концентрации 10-6 г/мл была такой же, как и в концентрации 10-5 г/мл (в процентах от 3-го этапа – 68,3 % в серии I против 75,0 % в се-рии II; в процентах от 4-го этапа – 81,0 против 75,1 %; рI –II > 0,05 У,М).

В серии III показано, что адреналин (10-6 г/мл) на фоне атенолола вызывал отрицательный ино-тропный эффект – амплитуда сокращений сни-жалась с 2,48 до 2,15 мНУ, или до 78,7 %У от 3-го этапа, либо до 88,6 %У от 4-го. Статистически значимый характер этого снижения наблюдался лишь в том случае, если амплитуда сокращений была выражена в процентах к 3-му этапу. В бо-лее высокой концентрации (10-5 г/мл; серия IV) адреналин на фоне атенолола не проявлял по-ложительный инотропный эффект, а вызывал отрицательный – он снижал амплитуду сокра-щений с 1,96 до 1,60 мН (р5-4 > 0,05 У), или до 77,0 %У от 3-го этапа, или до 85,1 %У от 4-го. Таким образом, атенолол, подобно пропрано-лолу, снимает положительный инотропный эффект адреналина и переводит его в отрица-тельный, что статистически значимо для отно-сительных значений амплитуды сокращений.

Анализ результатов 5-го этапа показал, что при блокаде бета1-АР и бета2-АР (серия II) от-рицательный инотропный эффект адреналина на фоне блокады был не выше, чем при бло-каде только бета1-АР (серия IV) – амплитуда сокращений, выраженная в % к 3-му этапу, составила соответственно 72,4 против 77,0 % (рII-IV > 0,05У,М), а выраженная в % к 4-му этапу – соответственно 75,1 против 85,1 % (рII-IV > 0,05У,М). Следовательно, для снятия поло-жительного инотропного эффекта адреналина и для его реверсии в отрицательный необходи-мо преимущественно заблокировать бета1-АР, на долю которых в правом желудочке сердца приходится до 80 % от общего количества бета-АР [17]. Учитывая данные литературы о том,


84

что активация бета3-АР [14, 16] и альфа1-АР [20] приводит к снижению амплитуды сокра-щений миокарда, полагаем, что выявленный нами феномен (проявление отрицательного инотропного эффекта адреналина на фоне бло-кады бета1- и бета2-АР) обусловлен активацией бета3-АР и альфа1-АР, которые, скорее всего, не блокируются пропранололом или атенололом при использовании их в относительно низкой концентрации, равной 10-8 г/мл.

Результаты 6-го этапа показали, что 100-кратное разведение сыворотки крови бере-менных женщин, которое само по себе, как ука-зано выше, не влияет на амплитуду сокращений миокарда, полностью (в опытах с пропрано-лолом; серии I и II) или частично (в опытах с атенололом при использовании адреналина в концентрации 10-6 г/мл; серия III) препятство-вало реализации отрицательного инотропного эффекта адреналина и способствовало частич-ному восстановлению положительного эффек-та адреналина, что отмечено в серии IV.

Действительно, на 6-м этапе в серии I по-казано, что при перфузии полоски адреналином (10-6 г/мл) совместно с пропранололом и сыво-роткой крови (1:100) амплитуда вызванных со-кращений миокарда становится выше, чем на предыдущем, 5-м этапе – она возрастала с 2,20 до 2,70 мНУ, или до 120,9 %У от 5-го этапа. При этом амплитуда сокращений на 6-м этапе была не выше, чем на 3-м (89,9 %У), на 4-м (97,6 %У) и даже ниже, чем на 2-м (71,7 %У). В серии II на 6-м этапе также показано, что при перфу-зии полоски адреналиналином (10-5 г/мл) со-вместно с пропранололом и сывороткой крови (1:100) амплитуда вызванных сокращений мио- карда становится выше, чем на предыдущем этапе – она возрастала с 2,07 до 2,60 мНУ, или до 125,8 %У. При этом не выше, чем на 3-м (91,5 %; р6-3 > 0,05), на 4-м этапе (94,2 %; р6-4 > 0,05) и даже ниже, чем на 2-м этапе (80,5 %У). Сле-довательно, 100-кратное разведение сыворотки крови полностью снимает проявление отри-цательного инотропного эффекта адреналина (10-6 и 10-5 г/мл), наблюдаемого на фоне про-пранолола, но еще не способствует проявлению

положительного эффекта. Это мы объясняем повышением эффективности активации бета1-АР и бета2-АР миокарда под влиянием содер-жащегося в сыворотке крови ЭСБАР, чему не противоречат данные, полученные в опытах с миометрием [13] и с миокардом крысы [8], согласно которым гистидин как аналог ЭСБАР повышает эффективность активации бета-АР в условиях их блокады пропранололом.

Сопоставление результатов серий I и II по-зволяет отметить, что способность 100-кратно-го разведения сыворотки крови препятствовать проявлению отрицательного инотропного эф-фекта адреналина в условии блокады пропра-нололом не зависит от концентрации адренали-на (pII-I > 0,05У, М), если судить по ее величине, выраженной в процентах от 2-го этапа (80,5 % в серии II против 71,7 % в серии I), от 3-го (91,5 % против 89,9 %), от 4-го (94,2 % против 97,6 %) и от 5-го (125,8 % против 120,9 %).

В серии III показано, что при перфузии полоски адреналином (10-6 г/мл) совместно с атенололом и сывороткой крови (1:100) ампли-туда вызванных сокращений миокарда сохра-няется почти такой же, как и на предыдущем этапе – возрастает с 2,15 до 2,45 мН, или до 117,1 % (р6-5 > 0,05 У). Амплитуда сокращений на 6-м этапе была не выше, чем на 3-м (92,1 %; р6-3 > 0,05), на 4-м (102, 4 % о; р6-4>0,05) и даже ниже, чем на 2-м этапе (75,3 %У). Следователь-но, 100-кратное разведение сыворотки крови не снимает проявления отрицательного инотроп-ного эффекта адреналина (10-6 г/мл), наблю-даемого на фоне атенолола, и не способствует проявлению положительного инотропного эф-фекта адреналина.

В серии IV, т. е. при перфузии полоски адре-налином в концентрации 10-5 г/мл совместно с атенололом и сывороткой крови (1:100) уста-новлено, что амплитуда вызванных сокраще-ний миокарда на этом этапе стала выше, чем на предыдущем – она возросла с 1,60 до 2,38 мНУ, или до 145,8 %У. Однако она была не выше, чем на 3-м (113,5 %; р6-3 > 0,05 У) и на 4-м этапах (126,2 %; р6-4>0,05 У). В то же время на этом этапе амплитуда не отличалась от амплитуды

85

на 2-м этапе (101,1 %; р6-2 > 0,05). Следователь-но, 100-кратное разведение сыворотки кро-ви снимает проявление отрицательного ино-тропного эффекта адреналина в концентрации 10-5 г/мл, наблюдаемого на фоне атенолола, и переводит его в положительный, что объясня-ется наличием в сыворотке ЭСБАР. Результаты серии IV согласуются с данными, полученны-ми в опытах с миометрием [13] и с миокардом крысы [8], согласно которым гистидин как ана-лог ЭСБАР способен повышать эффективность активации бета-АР на фоне их блокады атено-лолом. В целом, результаты серий I, II, III и IV позволяют считать, что способность сыворот-ки крови повышать эффективность активации бета-АР, сниженную бета-адреноблокаторами, обусловлена восстановлением эффективности активации бета1-АР и бета2-АР под влиянием содержащейся в ней ЭСБАР.

Анализ результатов исследований, полу-ченных на 7- и 8-м этапах, показал, что удале-ние из среды блокатора, адреналина и сыворот-ки крови приводит к восстановлению исходной сократимости (7-й этап) и к восстановлению способности адреналина вызывать положи-тельный инотропный эффект (8-м этап). Так, амплитуда сокращений на 7-м этапе (серии I, II, III и IV) составила 100,0; 90,6; 98,5 и 99,0 % соответственно от 6-го этапа (р7-6 > 0,05У), а на 8-м этапе 121,4; 115,9; 122,4 и 119,0 %У соот-ветственно от 7-го этапа. Т. е. процесс восста-новления (7-й этап) не зависел от вида адре-ноблокатора и от концентрации адреналина (р > 0,05У, М). При этом адреналин в концентра-ции 10-6 г/мл при своем четвертом тестировании (8-й этап) вызывал такой же положительный инотропный эффект, как и адреналин в концен-

трации 10-5 г/мл (рI-II > 0,05У, М; рIII-IV > 0,05У, М). Оказалось, что степень увеличения амплитуды сокращений на 8-м этапе (выраженная в про-центах к 7-му этапу) была такая же, как и на 2-м этапе (выраженная в процентах к 1-му этапу). Таким образом, несмотря на большую длитель-ность эксперимента и на введение в среду адре-ноблокаторов, эффективность активации бета-АР кардиомиоцитов сохраняется достаточно стабильной. Возможно, эта стабильность об-условлена наличием в среде на определенных этапах эксперимента сыворотки крови беремен-ных женщин как источника ЭСБАР.

Выводы: 1. Пропранолол как неселективный блока-

тор бета1- и бета2-АР и атенолол как селектив-ный блокатор бета1-АР (оба – в 10-8 г/мл) блоки-руют проявление положительного инотропного эффекта адреналина (10-6 или 10-5 г/мл) и ревер-сируют его в отрицательный, что объясняется активацией альфа1-АР и бета3-АР.

2. Сыворотка крови беременных женщин (1:100) не влияет на сократимость миокарда, но при введении совместно с пропранололом или с атенололом (10-8 г/мл) блокирует прояв-ление отрицательного инотропного эффекта адреналина и даже восстанавливает его способ-ность оказывать положительный инотропный эффект (в опытах с атенололом и адреналином в концентрации 10-5 г/мл). Это объясняется на-личием в сыворотке крови ЭСБАР, который повышает эффективность активации бета-АР миокарда в условиях их искусственной блокады.

3. Результаты исследования указывают на перспективу применения ЭСБАР и его анало-гов в клинической практике.


1. Альфа-адреномодулирующая активность сыворотки крови небеременных и беременных женщин / Е.О. Самоделкина, В.И. Циркин, С.В. Хлыбова и др. // Вестн. НГУ. Сер.: Биология, клиническая медицина. 2010. Т. 8(3). С. 52–58.

2. Альфа- и Бета-адрено-, М-холиномодулирующая активность сыворотки крови при артериальной гипертензии / Р.Ю. Кашин, Н.Л. Демина, В.И. Циркин и др. // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2008. № 2. С. 16–22


86

3. Влияние сыворотки крови человека на сократимость и β-адренореактивность изолированного миокарда человека / К.Н. Коротаева, В.А. Вязников, В.И. Циркин, А.А. Костяев // Физиология человека. 2011. Т. 37(3). С. 83–91.

4. Влияние эндогенных модуляторов β-адрено- и М-холинореактивности на вариабельность сердечного ритма / В.И. Циркин, А.Д. Ноздрачев, А.Н. Трухин, Е.Н. Сизова // Докл. РАН. 2004. Т. 394(4). С. 562–565.

5. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М., 1999. 459 с.6. Изменение β-адрено- и М-холимодулирующей активности сыворотки крови и мочи при бронхиальной

астме / В.И. Циркин, Т.Н. Кононова, Е.Н. Сизова и др. // Физиология человека. 2008. Т. 34(3). С. 137–140.7. Коротаева К.Н., Ноздрачев А.Д., Циркин В.И. Влияние сыворотки небеременных женщин и

лизофосфатидилхолина на эффективность активации М-холинорецепторов миокарда крысы // Вестн. Санкт-Петербург. ун-та. Сер. 3: Биология. 2011. Вып. 3. С. 57–65.

8. Коротаева Ю.В. Гистидин повышает эффективность активации бета-адренорецепторов изолированного миокарда правого желудочка сердца крысы при блокаде атенололом или обзиданом // Вопросы фундаментальной и прикладной физиологии в исследованиях студентов вузов: тез. докл. IV Всерос. молодеж. науч. конф., Киров, 11 мая 2012. Киров, 2012. С. 36–38.

9. Лопатин Ю.М., Дронова Е.П. Клинико-фармакоэкономические аспекты применения β-адреноблокаторов у больных ишемической болезнью сердца, подвергнутых коронарному шунтированию // Кардиология. 2010. Т. 50(9). С. 15–22.

10. Пенкина Ю.А., Ноздрачев А.Д., Циркин В.И. Влияние сыворотки крови человека, гистидина, триптофана, тирозина, милдроната и ЛФХ на инотропный эффект адреналина в опытах с миокардом лягушки и крысы // Вестн. Санкт-Петербург. ун-та. Сер. 3: Биология. 2008. Вып. 1. С. 56–68.

11. Сизова Е.Н., Циркин В.И. Физиологическая характеристика эндогенных модуляторов b-адрено- и М-холинореактивности. Киров, 2006. С. 183.

12. Физиологические свойства миоцитов артерий и вены пуповины человека и влияние на них сыворотки пуповинной крови / В.И. Циркин, А.Д. Ноздрачев, М.Л. Сазанова, С.А. Дворянский // Докл. РАН. 2003. Т. 388(3). С. 426–429.

13. Циркин В.И., Ноздрачев А.Д., Торопов А.Л. Эндогенный сенсибилизатор бета-адренорецепторов и его аналоги в опытах с миометрием крысы уменьшают бета-адреноблокирующий эффект обзидана // Докл. РАН. 2010. Т. 435(1). С. 131–137.

14. Beta-3 adrenoceptors as New Therapeutic Targets for Cardiovascular Pathologies / C. Gauthier, B. Rozec, B. Manoury, J. Balligand // Curr. Heart Fail. Rep. 2011. V. 8(3). P. 184–192.

15. Bucindolol Exerts Agonistic Activity on the Propranolol-insensitive State of Beta1-adrenoceptors in Human Myocardium / A. Bundkirchen, K. Brixius, B. Bölck, R. Schwinger // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2002. V. 300(3). Р. 794–801.

16. Cardioprotective Effect of Beta-3 adrenergic Receptor Agonism: Role of Neuronal Nitric Oxide Synthase / X . Niu, V. watts, O. Cingolani et al. // J. Am. Cell. Cardiol. 2012. V. 59(22). Р. 1979–1987.

17. Characterization and Autoradiographic Localization of Beta-adrenoceptor Subtypes in Human Cardiac Tissues // B. Buxton, С. Jones, P. Molenaar, R. Summers // Br. J. Pharmacol. 1987. V. 92(2). Р. 299–310.

18. Feasibility of Landiolol and Bisoprolol for Prevention of Atrial Fibrillation after Coronary Artery Bypass Grafting: a Pilot Study / A. Sezai, T. Nakai, M. Hata et al. // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2012. V. 144(5). P. 1241–1248.

19. Imidazoline Receptors but not Alpha 2-adrenoceptors are Regulated in Spontaneously Hypertensive Rat Heart by Chronic Moxonidine Treatment / R. El-Ayoubi, A. Menaouar, J. Gutkowska, S. Mukaddam-Daher // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2004. V. 310(2). Р. 446–451.

20. Intraventricular and Interventricular Cellular Heterogeneity of Inotropic Responses to α1-adrenergic Stimulation / C. Chu, K. Thai, K. Park et al. // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2013. V. 304(7). Р. 946–953.

21. Lefkowitz R. Historical Review: a Brief History and Personal Retrospective of Seven-transmembrane Receptors // Trends Pharmacol. Sci. 2004. V. 25(8). P. 413–422.

22. Pérez-Schindler J., Philp A., Hernandez-Cascales J. Pathophysiological Relevance of the Cardiac β2-adrenergic Receptor and its Potential as a Therapeutic Target to Improve Cardiac Function // Eur. J. Pharmacol. 2013. V. 698(1-3). Р. 39–47.

23. Role of Alpha2-adrenoceptors in Normal and Atherosclerotic Human Coronary Circulation / C. Indolfi, F. Piscione, B. Villari et al. // Circulation. 1992. V. 86(4). Р. 1116–1124.

87

References

1. Samodelkina E.O., Tsirkin V.I., Khlybova S.V., Kostyaev A.A., Tarlavina M.G., Norina S.P. Al’fa-adrenomoduliruyushchaya aktivnost’ syvorotki krovi neberemennykh i beremennykh zhenshchin [Alpha-Adrenomodulatory Activity of Serum Blood of Nonpregnant and Pregnant Women]. Vestnik NGU. Ser.: Biologiya, klinicheskaya meditsina, 2010, vol. 8 (3), pp. 52–58.

2. Kashin R.Yu., Demina N.L., Tsirkin V.I., Tarlovskaya E.I. Al’fa- i Beta-adreno-, M-kholinomoduliruyushchaya aktivnost’ syvorotki krovi pri arterial’noy gipertenzii [Alpha- and Beta-Adreno-, M-Cholinomodulating and Myocyte-Stimulating Serum Activity in Arterial Hypertension]. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika, 2008, no. 2, pp. 16–22.

3. Korotaeva K.N., Vyaznikov V.A., Tsirkin V.I., Kostyaev A.A. Vliyanie syvorotki krovi cheloveka na sokratimost’ i β-adrenoreaktivnost’ izolirovannogo miokarda cheloveka [Influence of the Human Blood Serum on Contractility and β-adrenoreactivity of the Isolated Human Myocardium]. Fiziologiya cheloveka, 2011, vol. 37 (3), pp. 83–91.

4. Tsirkin V.I., Nozdrachev A.D., Trukhin A.N., Sizova E.N. Vliyanie endogennykh modulyatorov β-adreno- i M-kholinoreaktivnosti na variabel’nost’ serdechnogo ritma [Influence of Endogenic Modulators of ß-adreno and M-cholinreactivity on Cardiac Pace Variability]. Doklady akademii nauk, 2004, vol. 394 (4), pp. 562–565.

5. Glants S. Mediko-biologicheskaya statistika [Biomedical Statistics]. Moscow, 1999, p. 459.6. Tsirkin V.I., Kononova T.N., Sizova E.N., Popova I.V., Vakhrusheva A.S. Izmenenie β-adreno-

i M-kholimoduliruyushchey aktivnosti syvorotki krovi i mochi pri bronkhial’noy astme [Changes in the Β-adrenergic And M-cholinergic Modulating Activities of the Blood Serum and Urine in Bronchial Asthma]. Fiziologiya cheloveka, 2008, vol. 34 (3), pp. 137–140.

7. Korotaeva K.N., Nozdrachev A.D., Tsirkin V.I. Vliyanie syvorotki neberemennykh zhenshchin i lizofosfatidilkholina na effektivnost’ aktivatsii M-kholinoretseptorov miokarda krysy [Influence of Nonpregnant Women Blood Serum and Lizophosphatidilholine on Efficiency of Activation of Rat Myocardium M-Cholinoreactivity]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Ser. 3: Biologiya, 2011, iss. 3, pp. 57–65.

8. Korotaeva Yu.V. Gistidin povyshaet effektivnost’ aktivatsii beta-adrenoretseptorov izolirovannogo miokarda pravogo zheludochka serdtsa krysy pri blokade atenololom ili obzidanom [Histidine Increases Beta-adrenergic Receptors Activation Efficiency in Isolated Myocardium of Right Ventricle of Rat Heart at Blockade by Atenolol or Obsidan]. Voprosy fundamental’noy i prikladnoy fiziologii v issledovaniyakh studentov vuzov: tez. dokl. IV Vseros. molodezh. nauch. konf. [Issues of Fundamental and Applied Physiology in Researches Conducted by University Students: Outline Reports of the 4th All-Russian Youth Sci. Conf.]. 2012, pp. 36–38.

9. Lopatin Yu.M., Dronova E.P. Kliniko-farmakoekonomicheskie aspekty primeneniya β-adrenoblokatorov u bol’nykh ishemicheskoy bolezn’yu serdtsa, podvergnutykh koronarnomu shuntirovaniyu [Clinical-Pharmacoeconomical Aspects of ß-adrenoblockers Use in Patients with Ischemic Heart Disease Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting]. Kardiologiya, 2010, vol. 50 (9), pp. 15–22.

10. Penkina Yu.A., Nozdrachev A.D., Tsirkin V.I. Vliyanie syvorotki krovi cheloveka, gistidina, triptofana, tirozina, mildronata i LFKh na inotropnyy effekt adrenalina v opytakh s miokardom lyagushki i krysy [Influence of Human Blood Serum, Histidine, Tryptophane, Tyrosine, Mildronat and Lysophosphatydylcholine on Positive Inotropic Effect of Adrenaline in Experiences with Frog and Rat Myocardium]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Ser. 3: Biologiya, 2008, iss. 1, pp. 56–68.

11. Sizova E.N., Tsirkin V.I. Fiziologicheskaya kharakteristika endogennykh modulyatorov β-adreno- i M-kholinoreaktivnosti [Physiological Characteristics of Endogenous Modulators of b-adrenergic and M-cholinergic Reactivity]. Kirov, 2006, p. 183.

12. Tsirkin V.I., Nozdrachev A.D., Sazanova M.L., Dvoryanskiy S.A. Fiziologicheskie svoystva miotsitov arteriy i veny pupoviny cheloveka i vliyanie na nikh syvorotki pupovinnoy krovi [Human Umbilical Artery and Vein Myocyte Physiological Properties and Umbilical Blood Serum Influence on Them]. Doklady akademii nauk, 2003, vol. 388 (3), pp. 426–429.

13. Tsirkin V. I., Nozdrachev A. D., Toropov A. L. Endogennyy sensibilizator beta-adrenoretseptorov i ego analogi v opytakh s miometriem krysy umen’shayut beta-adrenoblokiruyushchiy effekt obzidana [An Endogenous Sensitizer of β-adrenergic Receptors and Its Analogs in the Experiments with Rat Myometrium Reduce the β-adrenoblocking Effect of Obzidan]. Doklady akademii nauk, 2010, vol. 435 (1), pp. 131–137.


88

14. Gauthier C., Rozec B., Manoury B., Balligand J. Beta-3 Adrenoceptors as New Therapeutic Targets for Cardiovascular Pathologies. Curr. Heart Fail. Rep., 2011, vol. 8 (3), pp. 184–192.

15. Bundkirchen A., Brixius K., Bölck B., Schwinger R. Bucindolol Exerts Agonistic Activity on the Propranolol-Insensitive State of Beta1-Adrenoceptors in Human Myocardium. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2002, vol. 300 (3), pp. 794–801.

16. Niu X., Watts V., Cingolani O., et al. Cardioprotective Effect of Beta-3 Adrenergic Receptor Agonism: Role of Neuronal Nitric Oxide Synthase. J. Am. Cell. Cardiol., 2012, vol. 59 (22), pp. 1979–1987.

17. Buxton B., Jones S., Molenaar P., Summers R. Characterization and Autoradiographic Localization of Beta-adrenoceptor Subtypes in Human Cardiac Tissues. Br. J. Pharmacol., 1987, vol. 92 (2), pp. 299–310.

18. Sezai A., Nakai T., Hata M., et al. Feasibility of Landiolol and Bisoprolol for Prevention of Atrial Fibrillation After Coronary Artery Bypass Grafting: A Pilot Study. J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 2012, vol. 144 (5), pp. 1241–1248.

19. El-Ayoubi R., Menaouar A., Gutkowska J., Mukaddam-Daher S. Imidazoline Receptors but not Alpha 2-adrenoceptors Are Regulated in Spontaneously Hypertensive Rat Heart by Chronic Moxonidine Treatment. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2004, vol. 310 (2), pp. 446–451.

20. Chu C., Thai K., Park K., Wang P., Makwana O., Lovett D., Simpson P., Baker A. Intraventricular and Interventricular Cellular Heterogeneity of Inotropic Responses to α1-adrenergic Stimulation. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 2013, vol. 304 (7), pp. 946–953.

21. Lefkowitz R. Historical Review: A Brief History and Personal Retrospective of Seven-Transmembrane Receptors. Trends Pharmacol. Sci., 2004, vol. 25 (8), pp. 413–422.

22. Pérez-Schindler J., Philp A., Hernandez-Cascales J. Pathophysiological Relevance of the Cardiac Β2-adrenergic Receptor and Its Potential as a Therapeutic Target to Improve Cardiac Function. Eur. J. Pharmacol., 2013, vol. 698 (1–3), pp. 39–47.

23. Indolfi C., Piscione F., Villari B., et al. Role of Alpha 2-adrenoceptors in Normal and Atherosclerotic Human Coronary Circulation. Circulation, 1992, vol. 86 (4), pp. 1116–1124.

Tsirkin Viktor Ivanovich Department of Human Physiology, Kazan State Medical University (Kazan, Russia)

Korotaeva Yuliya VladimirovnaNatural Geography Faculty, Vyatka State Humanities University (Kirov, Russia)

ЕFFECT OF PREGNANT WOMEN BLOOD SERUM ON ADRENOREACTIVITY OF RAT RIGHT VENTRICLE MYOCARDIUM REDUCED BY BETA-BLOCKERS

To study the properties of the endogenous sensitizer of beta-adrenoceptors (ESBAR), having human serum as its source, we carried out experiments on 10 strips of right ventricle myocardium of 10 rats at 37 oC and evaluated adrenalin influence on the amplitude of contractions caused by electrostimulation (20 V, 5 ms, 1 Hz).

Keywords: myocardium, adrenaline, adrenoblockers, blood serum.Контактная информация: Циркин Виктор Иванович

адрес: 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49; e-mail: [email protected]

Коротаева Юлия Владимировна адрес: 610017, г. Киров, ул. Свободы, д. 122;


Рецензент – Балыкин М.В., доктор биологических наук, профессор, заместитель директора по науке, заведу-ющий кафедрой адаптивной физической культуры факультета физической культуры и реабилитации института медицины, экологии и физической культуры Ульяновского государственного университета

89

Щёголева Л.С. и др. Физиологическая роль клеточно-опосредованной цитотоксичности...

* Работа поддержана грантами: № 12-У-4-1021 Уральского отделения РАН; № 12-4-5-025-Арктика УрО РАН; № 08-2013-03а «Молодые ученые Поморья».

© Щёголева Л.С., Филиппова О.Е., Сергеева Т.Б., Шашкова Е.Ю., Некрасова М.В., 2013

УДК 612.06+612.017.1

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ КЛЕТОЧНО-ОПОСРЕДОВАННОЙ ЦИТОТОКСИЧНОСТИ

В РЕАКЦИЯХ ИММУНИТЕТА У ЛИЦ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ КЛИМАТОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ*

К настоящему времени известно, что иммунологическая реактивность северян характеризуется по-вышенным уровнем иммуносупрессии, что в свою очередь свидетельствует об активизации клеточных, а в конечном итоге и гуморальных механизмов иммунитета. В результате неэффективности супрессорного звена происходит появление и нарастание концентраций ЦИК, некоторых иммуноглобулинов и аутоанти-тел. В условиях выраженного иммунодефицита Т-клеток указанные процессы в полной мере реализуют воздействие на организм клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Ключевые слова: Заполярье, кочующие и оседлые оленеводы, клеточно-опосредованная цитотоксич-ность, иммунный гомеостаз.

ЩЁГОЛЕВА Любовь Станиславовна, доктор биологических наук, профессор, директор Институ-та физиологии природных адаптаций Уральского отделения Российской академии наук, заведующая кафедрой экологической физиологии и биохимии ин- ститута естественных наук и биомедицины Север-ного (Арктического) федерльного университета имени М.В. Ломоносова. Автор 187 научных публи-каций, в т. ч. 10 монографий и 7 учебных пособий

ФИЛИППОВА Оксана Евгеньевна, исполня-ющая обязанности научного сотрудника лаборато-рии физиологии иммуннокомпетентных клеток Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения Российской академии наук (г. Архангельск), ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии Северного государствен-ного медицинского университета (г. Архангельск). Автор 35 научных публикаций

СЕРГЕЕВА Татьяна борисовна, аспирант, исполняющая обязанности научного сотрудника лаборатории физиологии иммуннокомпетентных клеток Института физиологии природных адап-таций Уральского отделения Российской академии наук (г. Архангельск). Автор 21 научной публикации

ШАШКОВА Елизавета Юрьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории физиологии имуннокомпетентных клеток Института физиологии природных адап-таций Уральского отделения Российской академии наук (г. Архангельск). Автор 38 научных публикаций, в т . ч. одной монографии

НЕКРАСОВА Мария Владимировна, аспирант, исполняющая обязанности научного сотрудника лаборатории физиологии иммуннокомпетентных клеток Института физиологии природных адап-таций Уральского отделения Российской академии наук (г. Архангельск). Автор 8 научных публикаций

90

Здоровье населения Севера, как пришлого, так и коренного, находится под постоянным воз-действием экстремальных природно-климатиче-ских факторов, что приводит к формированию специфического «северного типа» фунциониро-вания организма и северной патологии [1, 4].

Этнокультуральные особенности корен-ных северных этносов, их традиционный опыт и разумные взгляды на охрану своего здоровья, к сожалению, входят в непримиримое противо-речие с основными задачами научно-техни-ческого прогресса в условиях интенсивного народохозяйственного освоения Северных регионов России. Внедрение новой техники и бесконтрольное ее использование наносит значительный ущерб экологическим системам биосферы, что прежде всего сказывается на ухудшении условий существования всех жи-вых организмов северных территорий, в т. ч. коренных жителей. Для современного этапа интенсивного освоения Севера характерна тес-ная взаимосвязь и взаимообусловленность эко-логических, социальных и медицинских про-блем. Эти проблемы возникли не сегодня, они формировались, очевидно, с момента первого контакта коренного населения и славянских переселенцев [3].

В наши дни жизнедеятельность для корен-ного населения Севера подвергается суще-ственной трансформации. Причинами служат как комплекс изменений, объединяемых поня-тием «модернизация», так и природные факто-ры (загрязнение природной среды, сокращение территорий традиционного природопользова-ния, истощение ресурсов). Среди модерниза-ционных влияний следует особо подчеркнуть социальное, экономическое и этническое рас-слоение «традиционных» обществ. Специ-фические последствия модернизации – осла-бление и даже разрушение складывавшихся веками медико-биологических и культурных адаптаций. Подобная дезадаптация затрагивает самые разные аспекты бытия коренных жите-лей, в т. ч. здоровье [3].

К настоящему времени известно, что имму-нологическая реактивность северян характери-

зуется повышенным уровнем иммуносупрессии, что в свою очередь свидетельствует об активиза-ции клеточных, а в конечном итоге и гумораль-ных механизмов иммунитета [5, 7, 8]. Влияние на развитие иммунного ответа цитотоксической активности до сих пор остается спорным, а еди-ничные сведения немногочисленны [2].

Представляло интерес выявить клеточно-опосредованную цитотоксическую активность у практически здоровых людей на Европейском Севере в условиях Заполярья и Приполярья.

Материалы и методы. Проведены экспе-диции в п. Несь Ненецкого автономного округа (НАО) в декабре 2009, 2010–2011 годах. Обсле-довано 136 чел. в возрасте от 19 до 50 лет, прак-тически здоровых на момент обследования по заключению местного поселкового врача. Из них 72 чел. – жители Заполярья (п. Несь): в т. ч. 30 чел., ведущих кочевой образ жизни (олене-воды, чумработницы), 42 – оседлые жители; 64 – жители Приполярья (г. Архангельск).

Кровь для анализа иммунного статуса бра-ли из локтевой вены в объеме 6 мл в 9-10 ча-сов утра, натощак. Забор крови осуществля-ли в вакутайнеры с литий-гепарином фирмы «Improvacuter».

Комплекс иммунологического обследова-ния людей включал изучение гемограммы, фа-гоцитарной активности нейтрофилов, феноти-пирование лимфоцитов: с рецепторами CD3+ (зрелые лимфоидные клетки), CD4+ (хелперы/индукторы), CD5+ (выявляются на поверх-ности всех зрелых Т-клеток), CD8+ (цитоток-сические Т-лимфоциты, супрессоры), CD10+ (клетки с рецепторами, отражающие лимфо-пролиферацию), CD16+ (естественные кил-леры), CD25+ (Т-лимфоциты с рецепторами к интерлейкину-2), CD71+ (клетки с рецептора-ми к трансферрину), CD95+ (клетки с рецепто-рами к апоптозу), HLA-DR+ (активированные Т-, В- клетки с рецептором к главному ком-плексу гистосовместимости класса II), CD20+ (зрелые формы В-лимфоцитов).

Содержание лейкоцитов определяли стан-дартным методом подсчета клеток в каме-ре Горяева. Содержание клеток гемограммы

91

изучали в мазках крови, которые вначале 20 мин фиксировали в смеси Никифорова (50 % спирта и 50 % эфира), а затем 40 мин окрашивали по Романовскому–Гимзе. Состав лейкоцитарной формулы выражался в процентах. Абсолют-ное содержание клеток определяли подсчетом процентного содержания от общего количества лейкоцитов.

Процентное содержание субпопуляций Т-лимфоцитов (CD3+, CD4+, CD5+, CD8+, CD10+, CD16+, CD25+, CD71+, CD95+, HLA-DR+, CD20+) определяли методом непрямой имму-нопероксидазной реакции с использованием моноклональных антител («МедБиоСпектр», «Сорбент», 2009–2012, Москва) на препаратах лимфоцитов типа «высушенная капля».

Фагоцитарную активность нейтрофилов определяли путем инкубации клеток крови с частицами латекса в течение 30 мин при тем-пературе 37 °С. В мазках, окрашенных по Ро-мановскому–Гимзе, подсчитывали % активных фагоцитов и среднее фагоцитарное число на 100 нейтрофильных лейкоцитов.

Статистическая обработка полученных ре-зультатов проведена с использованием при-кладных программах «Statistika 6.0» («StatSoft», США), «Microsoft Excel MX» (США). Провер-ку нормальности распределения количествен-ных показателей осуществляли при помощи критерия Шапиро-Уилка. Рассчитывались средние значения (М) и стандартная ошибка средней (m). Статистическую значимость раз-личий между выборками выявляли при помощи t-критерия Стьюдента и с использованием непа-раметрических методов – Манна-Уитни и Кру-скала-Уоллиса; различия сравниваемых показа-телей принимались достоверными при уровне значимости р < 0,05–0,001. Корреляционный анализ проводился с определением коэффици-ентов линейной корреляции Пирсона (r).

Результаты и обсуждение. Анализ показал – фагоцитарное число у жителей Заполярья неза-висимо от образа жизни (кочевой или оседлый) в среднем составляет 5,2. В то же время у жителей Приполярья фагоцитарное число почти в 2 раза выше – 8. При этом активные фагоциты у жите-

лей Заполярья в среднем составили 50 %, в то время как у жителей Приполярного региона в 1,5-2 раза выше.

Кроме того следует отметить, что снижение процента активных фагоцитов не компенсиро-вано ростом фагоцитарного числа у жителей За-полярья в 40 % случаев, Приполярья – в 16 %.

Содержание зрелых дифференцированных Т-клеток в 90-95 % случаев у жителей Запо-лярья составило 0,42-0,50 кл/л, в то время как у лиц Приполярного региона указанный пока-затель был крайне низким и составил 0,2 кл/л у 100 % обследуемых. Представляло интерес выяснить соотношение всех Т-клеток, диф-ференцированных и цитотоксических клеток у жителей обследуемых групп. Уровни дефици-та как всех Т-клеток, так и их дифференциро-ванных популяций встречаются в 46–100 % слу-чаев в зависимости от района проживания. При этом, на фоне общей Т-клеточной недостаточ-ности во всех обследуемых группах реже всего встречались дефициты Т-хелперов у жителей Заполярья и именно у них в 11–14 % случаев в зависимости от образа жизни были отмечены крайне высокие концентрации хелперов-ин-дукторов. Важно отметить тот факт, что повы-шенные концентрации зрелых функционально активных Т-клеток (1,5 и выше) зафиксированы в 7-10 % случаев у кочевых жителей Заполярья.

Следует отметить, что впервые повышен-ные концентрации указанных клеток были вы-явлены в 2010 году у 30 % сельских жителей Якутии [6]. Полученные данные требуют про-верки и дальнейших исследований. Все лица с высоким средним показателем CD3+ находятся в прямом контакте с животными, что требует дополнительных исследований на предмет воз-можных гельминтных инвазий.

Особый интерес представляло изучение содержания цитотоксических лимфоцитов Т-супрессоров (CD8+) и Т-киллеров (CD16+) у обследуемых лиц. Выявили, что у кочевых жителей Заполярья среднее содержание кле-ток CD8+ составило 0,51 ± 0,10·109 кл/л. Повы-шенные значения указанного параметра встре-чались у 49 % обследуемых лиц. Содержание


92

клеток CD16+ в среднем составило 0,48 ± ± 0,06·109 кл/л. Повышенные значения данного параметра встречались в 36 % случаев.

У оседлых жителей Заполярья содержа-ние Т-супрессоров (CD8+) в среднем состави-ло 0,41 ± 0,05·109 кл/л, а среднее содержание Т-киллеров (CD16+) – 0,48 ± 0,05·109 кл/л. По-вышенные значения вышеуказанных параме-тров встречались в 45,34 и 40,00 % случаев со-ответственно.

У жителей Приполярного региона среднее содержание клеток CD8+ составило 0,26 ± ± 0,02·109 кл/л. Повышенные значения указан-ного параметра встречались в 13 % случаев. Содержание клеток CD16+ в среднем состави-ло 0,26 ± 0,03·109 кл/л. Повышенные значения данного параметра встречались у 8 % обследу-емых лиц.

Таким образом, у жителей Заполярья сред-ние значения всех цитотоксических клеток в 2 раза выше, чем у жителей Приполярного ре-гиона и встречаются в 6-8 раз чаще.

Обращают на себя внимание крайне высо-кие уровни цитотоксической активности у чум-работниц, независимо от возраста.

Высокие концентрации лимфоцитов с ре-цептором к трансферину CD71+ у кочевых жи-телей Заполярья в среднем наблюдаются в 6 % случаев, а повышенные концентрации лимфо-цитов с рецептором к главному комплексу ги-стосовместимости класса 2 (HLA-DR) встреча-лись в 16 % случаев.

Высокие концентрации лимфоцитов с ре-цептором к трансферину CD71+ у оседлых жи-телей Заполярья в среднем наблюдаются в 9 % случаев. Повышенные концентрации лимфо-цитов с рецептором к главному комплексу ги-стосовместимости класса 2 (HLA-DR) встреча-лись в 9 % случаев.

У жителей Приполярного региона высо-кие концентрации лимфоцитов с рецептором к трансферину CD71+ встречались у 5,00 % об-следуемых лиц. Повышенных концентраций лимфоцитов с рецептором к главному комплек-су гистосовместимости класса 2 (HLA-DR) вы-явлено не было.

Учитывая высокие сильные и жесткие пря-мые корреляционные взаимосвязи указанных клеток-активаторов с высокими концентраци-ями цитотоксических клеток у жителей Запо-лярья, следует признать определенную зависи-мость активации Т- и В-клеточных механизмов от фонового уровня цитотоксичности.

Изучая активность апоптоза и лимфопро-лиферации выяснили, что повышенные уровни лимфопролиферации и в Заполярье, и в При-полярье встречаются в 15–17 % случаев соот-ветственно с небольшой достоверной разницей (p < 0,05) у кочевых жителей Заполярья.

Важно заметить, что уровни активизации апоптоза у жителей Заполярья в независимости от кочевого и оседлого образа жизни в 15 раз превышают таковые у жителей Приполярного региона.

У жителей Приполярья ведущую фоновую активизацию создает процесс спонтанной лим-фопролиферации (что не противоречит ранее полученным данным профессора Л.К. Добро-деевой, 1995 год). В то же время у жителей За-полярья ведущим звеном является апоптоз.

Исследовали соотношение уровней содер-жания цитотоксических и дифференцирован-ных Т-клеток. У жителей Приполярья крайне низкие концентрации дифференцированных CD3+ клеток и Т-хелперов CD4+. В то время как концентрации цитотоксических лимфоцитов CD8+ и CD16+ определяются ближе к нижней границе физиологической нормы. Умеренные корреляции (r-0,55) между ЦТЛ и зрелыми Т-клетками свидетельствуют о подавленной клеточно-опосредованной цитотоксичности у жителей Приполярья.

Наиболее распространена среди населения Заполярья и Приполярья тенденция к сокраще-нию зрелых дифференцированных Т-клеток с одновременным ростом клеточно-опосредо-ванной цитотоксичности, особенно у жителей Заполярья. Наибольшее количество дефицитов CD3+ в 100 % случаев встречалось у жителей Приполярья, наибольшее распространение повышенных значений ЦТЛ – у жителей Запо-лярья.

93

Корреляционный анализ показал, что количе-ство жестких взаимосвязей (r > 0,7) между ЦТЛ и другими фенотипами установлено у лиц ве-дущих кочевой образ жизни (31 жесткая связь). У оседлых жителей Заполярья сильные корреля-ционные взаимосвязи отмечены в 12 случаях.

Наибольшее количество жестких взаимосвя-зей в реакциях клеточного иммунитета установ-лено у жителей Приполярья (39 связей). Выяви-ли, что у фенотипов с низкими концентрациями увеличивается многообразие взаимосвязей.

Таким образом, у практически здоровых людей на Севере Европейской территории РФ регистрируется повышенное содержание цито-токсических лимфоцитов, связанное с услови-ями труда и районом проживания (у 36–50 % оленеводов, у 40–45 % оседлых жителей Запо-лярья, у 7–13 % жителей Приполярья, p < 0,001).

У лиц с высоким процентом активных фа-гоцитов установлены самые низкие концен-трации цитотоксических клеток (r = 0,87; p < 0,001): так у 49 % оленеводов и 45 % осед-лых лиц аномально высокие средние значения ЦТЛ (0,51 ± 0,10·109 кл/л и выше) и у 85 %

чумработниц (0,71±0,14·109 кл/л и выше) вы-явлены в 3 раза чаще, чем у лиц Приполярья (0,26±0,10·109 кл/л) на фоне крайне низкого уровня фагоцитарных реакций (до 50 %) как у оленеводов, так и у оседлых лиц Заполярья. У жителей Приполярного региона дефицит фагоцитарной активности наблюдался только в 13 % случаев. Повышенные значения ЦТЛ – ближе к верхней границе нормы – у лиц Припо-лярья регистрировались в 7-13 % случаев.

Клеточно-опосредованная цитотоксичность обеспечивает гомеостаз процессов активизации и подавления иммунных реакций у обследуе-мых лиц в зависимости от соотношения концен-траций клеток-активаторов (CD71+, HLA-DR+) и дифференцированных CD3+ клеток (r = = 0,89–0,91; p < 0,001) на фоне повышенной лим-фопролиферации (CD10+) и наиболее выражена в Заполярье.

Цитотоксические клетки CD8+, CD16+ ассо-циируются с повышенным уровнем активиро-ванных Т и В клеток в 9-16 % случаев у лиц Заполярья и в 5 % случаев у лиц Приполярного района.


1. Бойко Е.Р. Физиолого-биохимические основы жизнедеятельности человека на Севере. Екатеринбург, 2005.2. Добродеева Л.К., Жилина Л.П. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения

Архангельской области. Екатеринбург, 2004.3. Никитин Ю.П., Чухрова М.Г. Человек в экстремальных условиях: коренное население Сибири и Севера

// Психолого-педагогические технологии в условиях инновационных процессов в медицине и образовании: материалы IV Междунар. междисциплинар. науч.-практ. конф. Новосибирск, 2013. С. 341–347.

4. Патология человека на Севере / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, А.Г. Марачев, А.П. Милован. М., 1985.5. Реакции иммунного гомеостаза у жителей посёлка Пинега Архангельской области / Л.С. Щёголева,

О.Е. Филиппова, А.Ю. Стирманова // Рос. аллергол. журнал. 2012. № 1, вып. 1. С. 354–355.6. Фёдоров А.И., Щёголева Л.С. Иммунологическая реактивность трудоспособного населения Якутии.

Saarbrücken, 2013.7. Шашкова Е.Ю., Щёголева Л.С. Физиологические реакции иммунной системы у студентов Северных

вузов. Saarbrücken, 2013.8. Щёголева Л.С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере. Екатеринбург, 2007

References

1. Boyko E.R. Fiziologo-biokhimicheskie osnovy zhiznedeyatel’nosti cheloveka na Severe [Physiological and Biochemical Bases of Human Life in the North]. Yekaterinburg, 2005.


94

2. Dobrodeeva L.K., Zhilina L.P. Immunologicheskaya reaktivnost’, sostoyanie zdorov’ya naseleniya Arkhangel’skoy oblasti [Immunoreactivity and the State of Health of the Population of the Arkhangelsk Region]. Yekaterinburg, 2004.

3. Nikitin Yu.P., Chukhrova M.G. Chelovek v ekstremal’nykh usloviyakh: korennoe naselenie Sibiri i Severa [The Human in Extreme Conditions: Indigenous Population of Siberia and the North]. Psikhologo-pedagogicheskie tekhnologii v usloviyakh innovatsionnykh protsessov v meditsine i obrazovanii: materialy IV Mezhdunar. mezhdistsiplinar. nauch.-prakt. konf. [Psychological and Educational Technologies in Innovative Processes in Medicine and Education: Proc. 4th Int. Interdisciplinary Theoretical and Practical Conf.]. Novosibirsk, 2013, pp. 341–347.

4. Avtsyn A.P., Zhavoronkov A.A., Marachev A.G., Milovan A.P. Patologiya cheloveka na Severe [Human Pathology in the North]. Moscow, 1985.

5. Shchegoleva L.S., Filippova O.E., Stirmanova A.Yu., Shashkova E.Yu., Sergeeva T.B, Nekrasova M.V. Reaktsii immunnogo gomeostaza u zhiteley poselka Pinega Arkhangel’skoy oblasti [Reactions of Immune Homeostasis in the Inhabitants of Pinega Village, Arkhangelsk Region]. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal, 2012, no. 1, вып. 1, pp. 354–355.

6. Fedorov A.I., Shchegoleva L.S. Immunologicheskaya reaktivnost’ trudosposobnogo naseleniya Yakutii [The Immunological Reactivity of the Working Population of Yakutia]. Saarbrücken, 2013.

7. Shashkova E.Yu., Shchegoleva L.S. Fiziologicheskie reaktsii immunnoy sistemy u studentov Severnykh VUZov [The Physiological Response of the Immune System in Students of Northern Universities]. Saarbrücken, 2013.

8. Shchegoleva L.S. Rezervnye vozmozhnosti immunnogo gomeostaza u cheloveka na Severe [Reserves of the Human Immune Homeostasis in the North]. Yekaterinburg, 2007.

Shchegoleva Lyubov StanislavovnaThe Institute of Environmental Physiology,


Filippova Oksana Valeryevna The Institute of Environmental Physiology,


Sergeeva Tatyana BorisovnaThe Institute of Environmental Physiology,


Shashkova Elizaveta Yuryevna The Institute of Environmental Physiology,


Nekrasova Mariya VladimirovnaThe Institute of Environmental Physiology,


PHYSIOLOGICAL ROLE OF CELL-MEDIATED CYTOTOXICITY IN IMMUNE RESPONSE OF NORTHERNERS

It is known that immune responsiveness of northerners is characterized by elevated levels of immunosuppression, which, in its turn, indicates activation of cell and, ultimately, humoral immunity mechanisms. Due to the inefficient suppressor link, there emerge and increase in concentration

95

circulating immune complexes, some immunoglobulins, and autoantibodies. In case of severe T-cell immunodeficiency these processes expose the human body to cell-mediated cytotoxicity.

Keywords: Polar region, nomadic and settled reindeer breeders, cell-mediated citotoxicity, immune homeostasis.

Контактная информация: Щёголева Любовь Станиславовна

адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 249; e-mail: [email protected]; Филиппова Оксана Евгеньевна


Сергеева Татьяна Борисовна адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 249;

e-mail: [email protected] Шашкова Елизавета Юрьевна

адрес:163000, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 249; e-mail: [email protected]

Некрасова Мария Владимировна адрес: 163000, г. Архангельск, просп. Ломоносова, д. 249;


Рецензент – Хаснулин В.И., доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории механизмов дизадаптации Научного центра клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН (г. Новосибирск)


96

НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ

II РОССИЙСКИЙ СИМПОЗИУМ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ «СВЕТОВОЙ РЕЖИМ, СТАРЕНИЕ И РАК»

С 17 по 19 октября 2013 года в Петрозавод-ском государственном университете проходил II Российский симпозиум с международным участием «Световой режим, старение и рак».

Организаторами симпозиума выступили Российская академия наук, Геронтологическое общество, Северо-Западное отделение РАМН, НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова, Петро-заводский государственный университет, Ин-ститут биологии Карельского научного центра РАН, Министерство здравоохранения и соци-ального развития Республики Карелии.

Симпозиум проходил под председатель-ством члена-корреспондента РАН, доктора ме-дицинских наук, профессора В.Н. Анисимова, президента Геронтологического общества РАН. В организационный комитет симпозиума вош-ли представители Петрозаводского государ-ственного университета, Института биологии Карельского научного центра РАН, НИИ аку-шерства и гинекологии имени Д.А. Отта РАМН, Института физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, Северного (Ар-ктического) федерального университета име-ни М.В. Ломоносова, НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова Минздрава РФ, Первого Москов-ского государственного медицинского универ-ситета имени И.М. Сеченова.

В работе приняли участие представители различных регионов России, дальнего и ближ-него зарубежья. На симпозиум прибыли уче-ные из таких городов России, как Архангельск, Сыктывкар, Санкт-Петербург, Магадан, Мо-сква, Кировск и др.

Основные темы исследований, представ-ленных на симпозиуме, затрагивали проблемы влияния светового режима в разные периоды жизни, в т. ч. и в процессе старения, обсужда-лась также роль света в онкогенезе.

Программа включала пленарные заседания, на которых были представлены доклады, по-священные проблемам светового десинхроноза в его взаимосвязи с процессом старения и он-когенезом.

Ряд докладов и круглый стол были посвя-щены роли мелатонина как основного гормо-на эпифиза в регуляции функций эндокрин-ной, нервной и иммунной систем организма. Обсуждалась степень влияния различных световых режимов и постоянного освеще-ния на различных этапах онтогенеза на про- цесс старения, продолжительность жизни и развитие онкогенеза у лабораторных жи-вотных.

Также были представлены доклады, осве-щающие проблемы старения: анализирова-лось влияние длительного круглосуточного освещения как фактора ускоренного старения и преждевременной смерти, обсуждались осо-бенности развития риска постуральной неста-бильности у пожилых людей в условиях Евро-пейского Севера России и др.

На симпозиуме была обозначена и актуаль-ность изучения процессов формирования пато-логии человека, живущего на Севере, в т. ч. и изучение статистики рака в связи со световым режимом.

Сотрудники института медико-биологиче-ских исследований САФУ имени М.В. Ломо-носова: доктор медицинских наук А.В. Гриба-нов, кандидат медицинских наук Ю.С. Джос, кандидаты биологических наук: И.С. Депутат, А.Н. Нехорошкова и А.В. Демин представили на симпозиуме 5 докладов. Доклад заведую-щей лаборатории нейрофизиологии института медико-биологических исследований САФУ имени М.В. Ломоносова Ю.С. Джос «Влияние длительности светового дня на биоэлектриче-

97

НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ

скую активность головного мозга у школьни-ков юношеского возраста Европейского Севера России» был отмечен дипломом.

Организаторы и участники симпозиума сделали вывод о необходимости регулярного

Контактная информация: Депутат Ирина Сергеевна

адрес: 163045, г. Архангельск, ул. Бадигина, д. 3; e-mail: [email protected]

обсуждения проблем по заявленной тематике, обмена научными результатами и опытом, а также объединения усилий ученых из различ-ных научных областей для проведения ком-плексных исследований.

ДЕПУТАТ Ирина Сергеевна, кандидат био-логических наук, доцент, заведующая лабораторией прикладной психофизиологии института медико- биологических исследований Северного (Арктичес-кого) федерального университета имени М.В. Ло- моносова

98

УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ, ОПУбЛИКОВАННЫХ В ЖУРНАЛЕ «ВЕСТНИК СЕВЕРНОГО (АРКТИЧСКОГО)

ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА. Серия “МЕДИКО-бИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ”»

в 2013 году

№ 1Бочаров М.И. Звуковое восприятие при

смене светового режима на севере России.Волокитина Т.В., Зотова А.А. Психофи-

зиологический анализ зрительного восприятия детей 5–8 лет с нарушением зрения.

Грибанов А.В., Джос Ю.С. О стратегиче-ских направлениях медико-биологических ис-следований.

Гудков А.Б., Попова О.Н., Щербина Ю.Ф. Изменение проходимости дыхательных путей у жителей Крайнего Севера в контрастные се-зоны года.

Депутат И.С., Джос Ю.С. Адаптация че- ловека на Севере: медико-биологические аспекты.

Дёмин Д.Б., Поскотинова Л.В., Кривоно-гова Е.В. Варианты возрастного формирова-ния структуры ЭЭГ подростков Приполярных и Заполярных районов Европейского Севера.

Кудряшова Е.В. Научный журнал – терри-тория конструктивного диалога с читателем.

Нехорошкова А.Н., Грибанов А.В., Депу-тат И.С. Взаимосвязь качественных параме-тров интеллектуальных и зрительно-моторных тестов у тревожных детей.

Поскотинова Л.В., Ставинская О.А., Ба-лашова С.Н. Роль нейропептида Y в форми-ровании паттернов электроэнцефалограммы у людей с различным уровнем артериального давления.

Трухина С.И., Циркин В.И., Трухин А.Н., Хлыбова С.В. Влияние хронической артери-альной гипертензии матери на развитие детей.

Циркин В.И., Володченко А.И., Костя- ев А.А. Механизм влияния ацетилхолина на скорость агглютинации эритроцитов человека.

Чутко Л.С., Сурушкина С.Ю., Яковен- ко Е.А., Никишена И.С., Анисимова Т.И.,

Быкова Ю.Л., Сергеев А.В. Клинико-психо-физиологическая характеристика детей и под-ростков с хроническими тиками.

Старцева Л.Ф. О работе совета по защи-те докторских и кандидатских диссертаций в 2012 году.

Редколлегия. Главное – здоровье детей.№ 2

Бичкаева Ф.А., Типисова Е.В., Щёголе-ва Л.С. Эндокринно-иммуно-метаболические особенности у населения Заполярья.

Гудков А.Б. Всероссийская молодежная научно-практическая конференция «Адапта-ция человека на Севере: медико-биологические аспекты».

Дёмин А.В. Особенности постуральной не-стабильности у лиц пожилого и старческого возраста.

Депутат И.С., Грибанов А.В., Старце- ва Л.Ф., Нехорошкова А.Н., Панков М.Н. Интеллект детей с СДВГ: психофизиологиче-ский анализ (краткий обзор).

Панков М.Н. Дистанционное консультиро-вание детей с эмоциональными и поведенче-скими нарушениями.

Подоплёкин А.Н., Тамицкий А.М. Об употреблении психоактивных веществ в обра-зовательной среде Архангельской области.

Поскотинова Л.В., Дёмин Д.Б., Кривоно-гова Е.В. Нейрофизиологические эффекты кар-диотренинга при артериальной гипертензии.

Сарычев А.С. Критерии оценки работо-способности у вахтовиков в Заполярье.

Синицкая Е.Ю., Прокопчук Н.Н. Темпе-ратурная чувствительность у студентов-севе-рян с разным уровнем тревожности.

Сумарокова А.В., Бебякова Н.А. Оценка метаболизма по уровню низко- и среднемоле-

99

кулярных веществ у женщин Архангельской области.

Филиппов М.М., Погодина С.В., Юфе-рев В.С. Гонадо-надпочечниковые изменения у спортсменок-ветеранов при мышечной дея-тельности.

№ 3Варенцова И.А., Оляшев Н.В., Пушки-

на В.И. Физическая работоспособность у сту-дентов с разными типами гемодинамики.

Гилева О.Б. Время реакции как психо-физиологический предиктор академической успешности школьников.

Грибанов А.В., Рысина Н.Н., Джос Ю.С., Иорданова Ю.А. Психофизиологические ме-ханизмы поведенческого реагирования в раз-личных условиях среды (обзор).

Гудков А.Б., Попова О.Н., Ефимова Н.В. Сезонные изменения показателей гемодина-мики и резервных возможностей сердечно-со-судистой системы у уроженцев Европейского Севера 18–22 лет.

Депутат И.С., Джос Ю.С., Старцева Л.Ф., Панков М.Н., Рысина Н.Н., Сидорова Е.Ю. Психоэмоциональные особенности детей и подростков с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью (краткий обзор).

Добродеева Л.К., Сергеева Е.В., Меньши-кова Е.А. Сопряженность активности реагино-вого механизма защиты и содержания онкомар-керов.

Новикова Т.Б., Шумилов О.И., Касатки-на Е.А., Храмов А.В. Взаимосвязь производ-ственного травматизма в зоне авроральной ак-тивности с космофизическими факторами.

Смирнова Н.Н., Соловьёв А.Г. Структура стрессоустойчивости сотрудников полиции.

Торшин В.И., Теплов А.Ю. Механизмы пластичности мышечной системы в условиях белковой сенсибилизации.

Трухина С.И., Циркин В.И., Трухин А.Н. Масса тела при рождении как предиктор успешности обучения.

Mityagina T.S., Ishekov N.S. Characteristics of Cerebral Hemodynamics in Adolescents Depending on the Kind of Volatile Solvents Used = Характеристика показателей мозговой гемоди-

намики у несовершеннолетних в зависимости от вида употребляемого летучего растворителя.

Редколлегия. Профессору Михаилу Ива-новича Бочарову – 65!

№ 4Верещагина Е.В., Типисова Е.В. Компен-

саторные реакции эндокринной системы в от-вет на нагрузку синактеном.

Горенко И.Н., Типисова Е.В. Сравнитель-ная характеристика состояния системы «ги-пофиз–гонады» и уровня дофамина у мужчин различных территорий Европейского Севера.

Грибанов А.В., Шерстенникова А.К. Фи-зиологические механизмы регуляции посту-рального баланса человека (обзор).

Депутат И.С. II Российский симпозиум с международным участием «Световой режим, старение и рак».

Долгих О.В., Агафонов Ю.В., Зашихин А.Л. Структурные преобразования миометрия крыс в различные физиологические периоды.

Иржак Л.И. Насыщенность кислородом венозной крови человека при старении.

Макарова М.В., Юницына А.В. Тепло-визионное исследование молочных желез при оценке объемных образований.

Рысина Н.Н., Джос Ю.С., Емельяно- ва Т.В., Суранова И.В. Особенности интел-лекта у детей-северян 8–11 лет с трудностями обучения.

Стряпко Н.В., Сазонтова Т.Г., Костин А.И., Вдовина И.Б., Архипенко Ю.В. Сравнение эффекта адаптации к гипоксии и гипероксии при действии токсикантов в малых дозах.

Суханов С.Г. Влияние факторов Крайнего Севера на женскую репродуктивную систему.

Циркин В.И., Коротаева Ю.В. Влияние сыворотки крови беременных женщин на адре-нореактивность миокарда правого желудочка сердца крысы, сниженную бета-адреноблока-торами.

Щёголева Л.С., Филиппова О.Е., Сер-геева Т.Б., Шашкова Е.Ю., Некрасова М.В. Физиологическая роль клеточно-опосредован-ной цитотоксичности в реакциях иммунитета у лиц в экстремальных климатоэкологических условиях.

М-б науки4 13 · 1 Главный редактор Е.В. Кудряшова...

Documents