МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

 

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

 

 

 

 

 

ВЕСТНИК МЕДИЦИНЫ И ОБРАЗОВАНИЯ

 

 

Журнал индексируется Российским индексом научного цитирования (РИНЦ).

Включен в “Перечень изданий рекомендованных Президиумом НАК КР” для публикации материалыов диссертаций в области медицины, биологии, педагогики и гуманитарных наук

 

 

 

 

1(7)

2024

 

 

 

 

Бишкек

ISSN 1694-8459   ВЕСТНИК МЕДИЦИНЫ И ОБРАЗОВАНИЯ   МЕДИЦИНА ЖАНА БИЛИМ ЖАРЧЫСЫ   BULLETIN OF MEDICINE AND EDUCATION     №1, 2024

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР     Тулекеев Т.М., д-р. мед. наук, проф.    Заместитель главного редактора    Мамытова Э.М., д-р. мед. наук, доцент   Ответственный секретарь   Казыбекова А.А., к.б.н.   Члены редакционного совета:   Carl Erb, prof. (Германия) Pendhakar Dinesh (Индия) Абдылдаев Р.А. – д-р. мед.наук, проф. Абдылдаев Д.К. – д-р. мед.наук, проф. Атыканов А.О. – д-р. мед.наук Батыралиев Т.А. –  д-р. мед.наук, проф. Джунусова Г.С. –  д-р. мед.наук, проф. (НАН КР) Ешиев А.М. – д-р. мед.наук, проф., член-корр.НАН КР, (ОМОКБ) Жумабаева Т.Т. – д-р. биол.наук, проф., член корр. НАН (ОшГУ) Жумадилов Э.Ж. – PhD Кулданбаев Н.К. –  д-р. мед.наук Сакибаев К.Ш. – канд. мед.наук, доц. (ОшГУ) Мамасаидов А.Т. – д-р. мед.наук, проф. (ОшГУ) Матвиенко В.В. – канд. биол.наук, доцент (Россия)                   Мукашев М.Ш. – д-р. мед.наук, проф. (КГМА) Чубаков Т.Ч. – д-р. мед.наук, проф. (КГМА) Шаршембиев Ж.А. – д-р. мед.наук, проф. (КГМА) Шидаков Ю-Х.М. – к.м.н., с.н.с. (КРСУ) Шидин В.А. – д-р. мед.наук  (Россия) Узакбаев К.А. – д-р. мед. наук, проф.

Учредитель: Учреждение «Салымбеков Университет»     Журнал зарегистрирован Министерством юстиции КР, серия РСМИ № 000279 Регистрационный номер 10259     Издается с 2021 года     Подписной индекс 77420     Адрес редакции журнала: Кыргызстан, Бишкек, ул. Фучика, 3       Тел: +996(312)658538 +996(312)658518                            +996(312)658837     t_tulekeev@salymbekov.com www.salymbekov.com

ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ И КОЛЛЕГИ, УЧАСТНИКИ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ИНСТИТУТУ ГОРНОЙ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НАН КР – 70 ЛЕТ»!

 

 

Разрешите сердечно приветствовать Вас на международной научно-практической конференции «Институту горной физиологии и медицины НАН КР – 70 лет», добро пожаловать!

Институт горной физиологии и медицины НАН КР является ведущим и единственным учреждением в структуре НАН КР, успешно разрабатывающий и проводящий научные проекты в области оценки здоровья населения высокогорных регионов КР, и институту в этом году исполняется 70 лет.

Институт является ведущим учреждением по адаптации человека к условиям высокогорья и устойчивого развития горных территорий, активно содействующее развитию горной физиологии, экологии и устойчивого развития регионов, а также научно-методической и образовательной деятельности. Осуществляя поставленную цель, Институт разрабатывает программы и проекты в сфере жизнедеятельности человека в горах; выполняет исследования в области нейрофизиологии, иммунофизиологии и биохимии, внедряет разработки в практику хозяйствующих субъектов и образовательные учреждения КР. Институт реализовывает проекты с зарубежными организациями (ПРООН, Юнисеф, Фонд народонаселения, Росатом и др.).

Кадровый состав института включает 35 чел., из них: 4 докторов и 12 кандидатов наук, удельный вес молодых ученых 25%. Функционирует три лаборатории: нейрофизиологии, иммунофизиологии, физиологии деятельности и психологии, а также центр инновационных методов обучения и трансферта знаний.

В институте регулярно проводится международная научно-практическая конференция «Человек и горы».

Коллективу Института горной физиологии и медицины НАН КР желаю процветания и продолжения успешного развития высоком научном уровне!!!

 

С уважением,

Президент Национальной академии наук КР,

Член-корр. Абдрахматов Канат Ермекович

 

 

 

 

ДОРОГИЕ УЧАСТНИКИ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ

КОНФЕРЕНЦИИ «ИНСТИТУТУ ГОРНОЙ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НАН КР– 70 ЛЕТ», ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!

 

 

Рад приветствовать Вас на этом важном событии, посвященном актуальным задачам и вызовам XXI века для устойчивого развития горных регионов. В эпоху стремительных изменений и новых информационных технологий горные районы по-прежнему сталкиваются с угрозами, такими как землетрясения, лавины и оползни и др.

С момента включения темы устойчивого развития горных территорий в глобальную Повестку 21, мы стали свидетелями настоящего бума в области горных исследований. Эта дисциплина, известная как маунтология, возникла в ответ на потребность в более комплексном и интегративном подходе к решению уникальных проблем, с которыми сталкиваются горные сообщества.

Исторически горные территории рассматривались как периферийные, и в последние десятилетия мы наблюдаем, как глобализация экономики влияет на их развитие. Однако есть надежда на то, что сотрудничество местных сообществ с учеными и экспертами поможет найти возможные пути развития.

Научные исследования показывают, что наилучшие результаты достигаются там, где местные жители и ученые действуют в партнерстве, разрабатывая стратегии, которые учитывают уникальные культурные и природные особенности. Это сотрудничество требует новых подходов, основанных на равноправном партнерстве и соучастии всех заинтересованных сторон.

Особое внимание следует уделить роли лидеров, чья компетентность и авторитет могут стать залогом успешного разрешения проблем и достижения целей. Необходимо объединить усилия научного сообщества и всех участников развития для формирования эффективной государственной политики, направленной на поддержку горных регионов и сообществ.

Конференция проходит в рамках 20-летия Года гор и подчеркивает важность исследования и поддержки горных сообществ, которые несут в себе уникальные культурные, экологические и ресурсные потенциалы.

Желаю всем участникам успешной работы и вдохновения для дальнейшего сотрудничества, направленного на устойчивое развитие горных регионов и мира в целом!

С уважением,

Академик Айдаралиев Асылбек Акматбекович

ДОРОГИЕ УЧАСТНИКИ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ

КОНФЕРЕНЦИИ «ИНСТИТУТУ ГОРНОЙ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НАН КР–70 ЛЕТ», ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!

 

 

 

Поздравляю Вас с 70-летием института, это немалый срок, который доказывает Вашу состоятельность и трудоспособность коллектива Института. В сентябре 2023 года создана совместно с КГМА им. И.К. Ахунбаева базовая кафедра «Горная медицина» (зав. кафедрой на общественных началах д.м.н., проф. Джунусова Г.С.).

Знаем, что многие ученые-выходцы из Института высокогорья работают за рубежом, возглавляя ведущие научные учреждения России, стран СНГ и др.

Надеемся на активное и плодотворное взаимное сотрудничество, которое позволит высоко поднять знамя Кыргызской науки и осуществить прорыв в области высокогорной физиологии и медицины.

 

 

 

С уважением,

        Ректор Кыргызской государственной медицинской академии им. И.К. Ахунбаева,

        д.м.н., профессор Кудайбергенова Индира Орозобаевна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОРОГИЕ УЧАСТНИКИ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ

КОНФЕРЕНЦИИ «ИНСТИТУТУ ГОРНОЙ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НАН КР–70 ЛЕТ», ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!

 

 

 

Рады приветствовать гостей и участников конференции в г. Бишкек. Вот уже более 20 лет мы активно сотрудничаем с Институтом горной физиологии и медицины НАН КР. В рамках научного академического сотрудничества выполняется совместное исследование «Физиологические и социально-психологические особенности студентов-иностранцев в контексте (с учетом) разнообразных факторов адаптационного процесса».

Приглашаем Вас на следующий год в 2025 г. на III Международную научно-практическую конференцию «Человек и горы».

Желаю плодотворной работы всем коллегам и гостям-участникам юбилейной конференции «Институту горной физиологии и медицины НАН КР–70 лет».

 

 

 

С уважением,

Ректор Международной высшей школы медицины,

профессор Ахунбаев Сталбек Медерович

 

 

 

 

 

 

 

ДОРОГИЕ УЧАСТНИКИ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ

КОНФЕРЕНЦИИ «ИНСТИТУТУ ГОРНОЙ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НАН КР –

70 ЛЕТ»,  ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!

 

 

 

Дорогие участники международной научно практической конференции «Институту горной физиологии и медицины НАН КР – 70 лет» приветствуем Вас на столь важном и авторитетном научном форуме и желаем успешного взаимообмена научными взглядами и гипотезами касательного решения таких глобальных вопросов, как устойчивое развитие горных регионов и сообществ, населяющих наши горы!

          Рад подчеркнуть, что на заре своей научной карьеры, мы проводили научные экспериментальные исследования в стенах института высокогорья, где нам посчастливилось работать бок о бок с видными учеными Кыргызстана академиком Айдаралиевым А.А., профессором Шаназаровым А.С. и др., которые заложили в нас то вдохновение, которое живо и по сей день.

Сегодня, мы уже зрелые ученые гордимся, что судьба свела нас с этим институтом и дала путевку в научную деятельность и желаем, особенно молодым начинающим ученым и аспирантам Института высоко держать знамя физиологической науки в КР!

 

 

С уважением,

Главный редактор журнала Вестник медицины и образования,

проректор по науке, д.м.н., профессор Тулекеев Токтогазы Молдалиевич

 

 

 

 

 

 

 

ДОРОГИЕ УЧАСТНИКИ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ

КОНФЕРЕНЦИИ «ИНСТИТУТУ ГОРНОЙ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НАН КР –

70 ЛЕТ», ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!

 

 

 

Джунусова Гульнар Султановна

 

Директор Института горной физиологии и медицины НАН КР, Бишкек, Кыргызская Республика

 

Dzhunusova Gulnar Sultanovna, doctor of medical sciences, professor, director of the institute of mountain physiology and medicine of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Bishkek

 

 

 

Институт горной физиологии и медицины (с 1954 до 1967 г. – Институт краевой медицины, с 1967 по 2005 гг. Институт физиологии и экспериментальной патологии высокогорья) создан в 1954 году по инициативе Президента АН академика И.К. Ахунбаева.

Первым директором института был д.м.н., проф. Алиев М.А. В становлении Института сыграли большую роль видные ученые Кыргызстана, член-корр. АН КиргССР Г.Л.Френкель, профессора С.В. Околов, Е.И.Бакин, Б.Т.Турусбеков, д.м.н. Ф.И.Гиммерих, д.м.н. М.Т.Туркменов и др.

Развитие Института (1971-1986 гг.) связано с именами член-корр. В.А.Исабаевой (директор), профессора А.Д.Слонима (зам. директора), академика М.М.Миррахимова (зав. отделом), академика  А.А.Айдаралиева (зав. отделом), заложивших на много лет вперед главное направление научно-исследовательских работ, и увязав их с задачами Международной программы по адаптации, и с общесоюзной программой фундаментальных научных исследований «Гомеостаз и адаптация». Под их руководством открыты новые для Кыргызстана области исследований – физиология крови, физиология терморегуляции, иммунофизиология, хронобиология, прикладная физиология и выполнены фундаментальные исследования по изучению механизмов адаптации человека и животных к высокогорью Тянь-Шаня и Памира, Средней Азии, Восточной Сибири и Дальнего Востока. Именно в эти годы физиологическая наука в Кыргызстане достигает своего наивысшего расцвета, а труды ученых получают признание не только в СССР, но и за рубежом.

Большой вклад в деятельность Института внес член-корр. РАН, член-корр. НАН КР С.И.Сороко (директор с 1988 по 1993), создавший новое направление – нейрофизиологию. Создан уникальный комплекс для компьютерного анализа биоэлектрических параметров головного мозга человека и животных, проводятся НИР по контролю за нейрофизиологическим состоянием человека в горах, разрабатываются ЭЭГ-признаки для оценки нарушений функций мозга.  Сегодня поддерживаются научные контакты с С.И.Сороко и с многими учеными, работавшими прошлом в Институте по различным видам деятельности: член-корр. РАН А.Л. Максимовым, профессором М.В. Балыкиным – зам. директора Института экологии и медицины УлГУ, А.А. Алдашевой – вед.н.с. Института психологии РАН, М.И. Бочаровым – зав. кафедрой Ухтинского университета, Б.Т. Тулебековым – зам. дир. Института кардиохирургии (г.Тараз, РК). 

С 1994 г. по 2017 г. Институт возглавлял д.м.н., проф. А.С. Шаназаров. За эти годы первоочередными задачами Института, являлись вопросы физиологического и социального приспособления человека в условиях гор, оценки качества жизни и биологического старения населения, разработки способов и средств повышения резистентности организма, а также научное обоснование социально-экономических компенсаций за труд в дискомфортных условиях гор и реализация идей устойчивого горного развития. Эти материалы стали основой Закона "О государственных гарантиях и компенсациях для лиц, проживающих и работающих в условиях высокогорья".

В настоящее время Институт выполняет академическую программу по поиску средств оптимизации адаптационных возможностей и повышение качества жизни населения гор.  Получены приоритетные данные, характеризующие потенциал человеческого развития в контексте горы-долина, установлена демографическая структура и расселение населения по зонам дискомфортности, определены особенности динамизма биодемографической системы и темпов старения по высотным зонам, выявлена связь уровня напряженности труда с изменением биологического возраста. Эти данные имеют важное значение для регионального развития. С 2017 г. Институт возглавляет д.м.н., проф. Г.С. Джунусова.

Миссия: создание системы охраны здоровья и социальных мер защиты населения, проживающего и работающего в высокогорье, на основе фундаментальных медико-физиологических исследований. Разработка методов и способов профессионального отбора, повышения устойчивости и работоспособности человека в горах, продвижение и реализация идеи устойчивого развития горных территорий.

Основными направлениями исследований являются:

·                   нейрофизиологические, иммунофизиологические и психофизиологические механизмы адаптации человека к условиям высокогорья;

·                   разработка методов и способов оптимизации функционального состояния организма в горах и неблагоприятных условиях проживания;

·                   экофизиологические и социальные аспекты устойчивого развития горных районов Республики.

Исследуются вопросы нейрофизиологического управления регуляторными процессами ЦНС в горах, выявлены особенности функционирования нейродинамических механизмов мозга, разработаны типологические ЭЭГ-нормативы и создана система ЭЭГ-паспортизации высокогорных жителей. Эти исследования открывают принципиально новые пути по изучению структуры взаимодействия компонентов ЭЭГ у детей и подростков для оценки уровня психофизиологического развития мозга в условиях интенсивного обучения.

Институт участвует также в разработке информационных технологий для образовательного процесса, выпускает виртуальные учебные пособия для обучения в интерактивной форме современным методам обработки медико-биологической информации.

Институт располагает огромной базой данных, включая нормативные показатели иммунитета и иммуногенетические маркеры системы HLA, а иммунофизиологи способны провести донозологическую диагностику иммунного статуса и дать рекомендации по коррекции иммунодефицитных состояний.

По результатам работ за 2012-24 гг.  опубликованы 15 монографий, 2 учебника, 2 учебных пособия, 474 статей, получены 5 авторских свидетельств и 6 патентов.

В целях привлечения внебюджетных средств Институт выполнял ряд грантовых исследований. Это проекты Норвежского агентства по сотрудничеству, Швейцарской программы развития «Север-Юг», Азиатского Банка Развития, ПРООН, Фонда народонаселения. Проект ГЭФ/ЮНЕП/УООН, выполненный совместно с Национальным центром развития горных районов, завершился разработкой Стратегии и плана действий по устойчивому землепользованию и биоразнобразию для улучшения благосостояния сельских сообществ, Росатома и др.

Сегодня Институт активно интегрируется в образовательное пространство, благодаря взаимодействию с медицинскими ВУЗами КР, что позволило перейти на новый уровень и создать Научно-образовательный академический комплекс «Горная ассоциация», создающий реальные перспективы для инновационных достижений.

В настоящее время институт выполняет проект: «Экофизиологические и медико-социальные основы жизнедеятельности населения горных регионов КР в условиях глобальных вызовов и изменения климата» (2023-2027 гг.).

В 2023 г. создана совместно с КГМА им. И.К. Ахунбаева базовая кафедра «Горная медицина» (зав. кафедрой на общественных началах д.м.н., проф. Джунусова Г.С.). На кафедре работает 11 сотрудников института по совместительству.

 

 

С уважением,

директор Института горной физиологии и медицины НАН КР,

д.м.н., профессор Джунусова Гульнар Султановна

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Володина А. А., Билецкая Е. С., Зинчук В. В. Механизмы действия озона...................................13

Джунусова Г. С., Ибраимов С. Б., Сатаева Н. У., Карыпова Б. К., Давлетбаева А. Р. Оптимизация нейрофизиологического и психофизиологического статуса у детей и подростков методом адаптивного биоуправления по ЭЭГ…………………………………………………………….17

Людинина А. Ю., Паршукова О. И., Бойко Е. Р. n-3 полиненасыщенные жирные кислоты регулируют уровень стабильных метаболитов оксида азота у высоковалифицированных спортсменов …………………………………………………………….…………………………......24

Сатаркулова А. М., Бакирова Ш. С., Айсаева Ш. Ю. Показатели вегетативной регуляции и уровень напряжения регуляторных систем организма военнослужащих в различных биоклиматических зонах гор ………………………………………………………............................33

Тюмонбаева Н. Б., Казыбекова А. А., Бейшеева Г.  Иммунофизиологические механизмы адаптации к горно-климатическим и социально-экономическим воздействиям ……………........39

Фахретдинова Ю. Я., Сагидова С. А., Балыкин М. В. Перекисное окисление липидов и экспрессия HIF-1а в миокарде при адаптации к прерывистой гипобарической гипоксии ..................................................................................................................................................................45

Бурых Э. А. Увеличение спектральной мощности электромиограммы у крыс при экстремальной нормобарической гипоксии как предиктор декомпенсации………………………………………...53

Ким А. Е. Генетические механизмы устойчивости организма к гипоксии………………………..59

Максимов А. Л., Борисенко Н. С. Особенности гипоксической устойчивости у спортсменов в зависимости от спортивной специализации …………………………………………………………64

Миклашевич О. С., Ковальчук А. А., Новосад В. В., Зинчук В. В. Влияние криотерапии на электрическую активность головного мозга .......................................................................................70

Рыбникова Е. А., Зенько М. Ю. Технологии гипоксического кондиционирования: потенциал практического применения в профилактической медицине ………………………………………..74

Турганбаева А. С. Оценка кровоснабжения и влияния механических факторов на формирование и развитие кровотока головного мозга и печени у кур в онтогенезе ……………………………….80

Тюлькова Е. И., Ветровой О. В., Стратилов В. А. Пренатальная гипоксия и ее последствия…90

Шабанов П. Д., Кожурин М. В.  Метаболические эффекты прекондиционирования импульсными гипоксическими тренировками …………………………………………………….100

Шаназаров А. С., Мельникова Н. Г. Фактор неопределенности в вопросах адаптации к условиям жизнедеятельности в горных регионах: ресурсный подход….…………………………..………………………...…………………………………….....108

III.  ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ

Кононец И. Е., Алымова А. Б. Распространенность полиморфизмов генов ITGA2 и ITGB3 и характеристика некоторых параметров тромбоцитарного звена гемостаза у студенток..………………………………………………………….....................................................114

Майназарова Э. С., Алиева Д. У., Мамытова Н. Ж., Казыбекова А. А. Маркеры врожденного и адаптивного иммунитета при хронической обструктивной болезни легких в условиях низкогорья Кыргызской Республики ……………………………………………………………….119

Мамытова Э. М., Омурбеков С. О_., Биялиева Г. С., Исраилова А. Т., Нурбек к А. Неврологические проявления ревматоидного артрита: описание клинического случая………...127

Мамытова Э. М., Омурбеков С. О., Биялиева Г. С., Исраилова А. Т., Нурбекова У. А. Ранняя диагностика наследственной дистальной нейропатии Шарко-Мари-Тута.....................................131

Подопригора М. В., Аль-Джебур Дж. Ш. О., Зинчук В. В. Проблема ожирения и аспросин.....136

    Эмилов Б. Э., Сорокин А. А. Салибаев О. А., Чубаков Т. Ч. Искусственный интеллект для диагностики пневмонии при COVID-19 в Кыргызстане…..............................................................140

 

 

Джунусова Г.С.  Обучение в медицинских вузах посредством on-line как форма эффективного взаимодействия преподавателей и студентов ……………………………………………………...146

Майназарова Э. С., Тюмонбаева Н. Б., Казыбекова А. А., Мырзакулова А. Ж. Актуальные тенденции преподавания иммунологии как отдельной дисциплины в ВУЗах Кыргызской Республики............................................................................................................................................150

 

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ ...............................................................................................................157

 

Правила оформления научных статьей для публикации в журнале «Вестник медицины и образования»…………………………………………………………………………………………………….160

«Медицина жана билим жарчысы» журналына илимий макалаларды жарыялоо эрежелери...161

Rules for registration of scientific article for publication in the journal "Bulletin of Medicine and Education"..............................................................................................................................................162

 

 

 

УДК [612.223.12:615.834]:612.127]-092.4

 

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ОЗОНА

 

Володина А.А., Билецкая Е.С., Зинчук В.В.

Гродненский государственный медицинский университет, Гродно, Беларусь

nastiavolodina.2003@gmail.com, biletskaya.e@inbox.ru, zinchuk@grsmu.by

 

Аннотация: Целью работы было оценить особенности влияния O₃ на КТФ крови в условиях различных значений pO₂ и pCO₂.  Были проведены опыты in vitro, в которых озон инкубировался с цельной кровью предварительно подвергнутой воздействию гипоксической смесью. Затем проводилось определение показателей КТФ крови на газоанализаторе. Данный эффект этого газа в условиях различных значениий парциального давления кислорода и углекислого газа проявляется различным образом. Действие озона реализуется при участии газотрансмиттеров, реализующих свое действие через внутриэритроцитарные механизмы формирования сродства гемоглобина к кислороду, что обосновывает его использование в качестве средства улучшающего адаптационные и антигипоксические возможности организма.

Ключевые слова: озон, кровь, кислород, газотрансмиттеры, монооксид азота, сероводород.

 

ОЗОНДУН ИШТӨӨ МЕХАНИЗМДЕРИ

 

Володина А.А., Билецкая Е.С., Зинчук В.В.

Гродно мамлекеттик медициналык университети, Гродно ш., Беларусь

nastiavolodina.2003@gmail.com, biletskaya.e@inbox.ru, zinchuk@grsmu.by

 

Аннотация: Иштин максаты ар кандай маанилери боюнча O₃ кан КТФГА тийгизген таасиринин өзгөчөлүктөрүн баалоо болуп саналат pO₂ жана pCO₂.  in vitro эксперименттери жүргүзүлүп, анда озон мурда гипоксиялык аралашмага дуушар болгон бүт кан менен инкубацияланган. Андан кийин газ анализатордогу КТФ канынын көрсөткүчтөрүн аныктоо жүргүзүлдү. Бул таасир кычкылтек жана көмүр кычкыл газы жарым-жартылай басым ар кандай баалуулуктар шартында бул газ ар кандай жолдор менен пайда болот. Озондун аракети гемоглобиндин кычкылтекке жакындыгын калыптандыруунун интраитроциттик механизмдери аркылуу ишке ашыруучу газтрансмиттерлердин катышуусу менен ишке ашырылат, бул аны организмдин адаптациялык жана антигипоксикалык мүмкүнчүлүктөрүн жакшыртуучу каражат катары колдонууну негиздейт.

Негизги сөздөр: озон, кан, кычкылтек, газ өткөргүчтөр, азот оксиди, күкүрттүү суутек.

 

MECHANISMS OF OZONE ACTION

 

Volodina A.A., Biletskaya E.S., Zinchuk V.V.

Grodno State Medical University, Grodno, Belarus

nastiavolodina.2003@gmail.com, biletskaya.e@inbox.ru, zinchuk@grsmu.by

 

Abstract: The purpose of the work was to evaluate the features of the influence of O₃ on blood CTF under conditions of different values ​​of pO² and pCO².  In vitro experiments were carried out in which ozone was incubated with whole blood previously exposed to a hypoxic mixture. Then the blood CTF indicators were determined using a gas analyzer. This effect of this gas under conditions of different values ​​of the partial pressure of oxygen and carbon dioxide manifests itself in different ways. The action of ozone is realized with the participation of gas transmitters, which realize their action through intraerythrocyte mechanisms of formation of the affinity of hemoglobin for oxygen, which justifies its use as a means of improving the adaptive and antihypoxic capabilities of the body.

Key words: ozone, blood, oxygen, gas transmitters, nitrogen monoxide, hydrogen sulfide.

 

Введение

Широко распространён вариант использования озона в качестве аутогемотерапии, основанной на заборе крови у пациента, насыщении её озоном и последующем обратном введении в организм, однако механизмы действия данного газа в этих условиях (in vitro) остаются не раскрытыми [13]. В организме  сдвиг кривой диссоциации (СГК) в значительной степени определяет диффузию кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а затем на уровне капилляров в ткань. Сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО) вправо направлен на компенсирование кислородной недостаточности, а в условиях окислительного стресса, когда нарушена утилизация кислорода тканями влияет на активность процессов свободнорадикального окисления [10]. Имеются единичные работы о непосредственном эффекте О₃ на СГК [3].

Цель исследования: оценить особенности влияния O₃ на КТФ крови в условиях различных значений pO₂ и pCO₂.

Материалы и методы исследования

Были проведены опыты in vitro, в которых озон инкубировался с цельной кровью предварительно подвергнутой воздействию гипоксической смесью. Затем проводилось определение показателей КТФ крови на газоанализаторе.

Результаты исследования и их обсуждение

Нами показано, что оксигенация усиливает влияние озона на КТФ крови. Гидросульфид натрия и нитроглицерин увеличивают данный эффект, особенно последний, а именно увеличиваются рО₂ и SO₂ на 25,95 % (p<0,05) и 23,17% (p<0,05) соответственно (показатель р50_реал возрастает на 24,54% (p<0,05)). Отмечается участие газотранмиттеров в изменениях КТФ крови при воздействии озоном при оксигенации. Гипероксия в условиях действия озона способствует росту содержания NO₃^-/NO₂^- и H₂S, а добавление нитроглицерина и гидросульфида натрия увеличивают эти показатели. Предварительная оксигенация под действием О₃ приводит к увеличению содержания NO₃^-/NO₂^- и H₂S в плазме крови на 24,73% (p<0,05) и на 38,11% (p<0,05) соответственно по сравнению с группой, в которую вводили только озон. Нитроглицерин в условиях оксигенации способствует возрастанию концентрации NO₃^-/NO₂^- на 97,9% (p<0,05) и H₂S на 59,99% (p<0,05).

Предварительная оксигенация существенно не меняет состояния прооксидантно-антиоксидантного баланса, а добавление нитроглицерина и гидросульфида натрия в данных условиях способствует увеличению диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, активности каталазы. Озон может оказывать, как про-, так и антиоксидантный эффект в зависимости от используемых концентраций. Так в образцах крови, подвергнутых воздействию О₃ в дозе 160 мг/мл, наблюдается рост МДА [9], а у пациентов с бессонницей и ишемической болезнью сердца озонотерапия способствует росту каталазы. В условиях оксигенации при воздействии озона и добавлении нитроглицерина наблюдается рост МДА и ДК, а гидросульфид натрия подобного эффекта не оказывает. Изоформы NO рассматривают как динамические датчики клеточного окислительного стресса и регуляторы редокс-гомеостаза. Механизм положительного влияния озонотерапии проявляется в повышении активности антиоксидантных ферментов сыворотки крови [7]. В нашем эксперименте добавление нитроглицерина и гидросульфида натрия в условиях оксигенации приводит к росту активности каталазы.

Предварительная дезоксигенация ослабляет влияние озона на КТФ крови, а нитроглицерин препятствует проявлению данного эффекта [2]. Дезоксигенация снижает эффект О₃ на показатели рО₂ и SO₂ в сравнении с группой в которой выполнялось только озонирование, р50_реал при этом уменьшается на 14,57% (p<0,05). При гипоксии наблюдается ухудшение процессов тканевого транскапиллярного обмена кислорода, снижение возможностей микроциркуляторного русла для доставки кислорода в ткани. Выявлены функциональные взаимосвязи различных компонентов регуляции микрогемодинамики и показателей КТФ крови при проведении гипоксического теста [1]. Озон значительно улучшает микроциркуляцию за счет повышения функциональной активности капилляров, изменения физико-химических характеристик крови и, в частности, кислородсвязывающих свойств крови [11]. Как видим из проведенных опытов, отмечаются изменения КТФ крови под влиянием озона в гипоксических условиях и при добавлении доноров газотрансмиттеров.

Предварительная обработка гипокапнической газовой смесью существенно увеличивает эффект озона на КТФ крови. Нитроглицерин в этих условиях приводит к усилению эффекта данного газа и характеризуется ростом рО₂ на 17,81 % (p<0,05), SO₂ на 9,83% (p<0,05), р50_реал возрастает на 3,23% (p<0,05), в сравнении с группой, которая подвергалась предварительной гипокапнии и обработке озоном [5]. Можно было предположить по характеру изменения рН и рСО₂, что вследствие эффекта Бора произойдет сдвиг КДО влево, однако, полученные нами результаты свидетельствуют об обратном.

Снижение концентрации ионов водорода и парциального давления углекислого газа (pCO₂) существенно уменьшает афинность крови к кислороду, что затрудняет поступление кислорода в ткани на уровне капилляров большого круга кровообращения, и наоборот при увеличении этих параметров (эффект Бора). В ряде работ было показано, что гипокапния содействует увеличению концентрации 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах [12]. Кроме того, известно, что гипокапнические условия усиливают генерацию синтеза озона [8], эффекты которого, в свою очередь, проявляются дозозависимо. Следует отметить, что способность пероксинитрита в гипокапнической среде увеличивать значения показателей СГК р50_реал и р50_станд в сравнении с контрольной группой [6], что свидетельствует о существенном вкладе газотрансмиттера монооксида азота в регуляцию транспорта кислорода кровью. Вероятно, перечисленные факты приводят к усилению эффекта О₃ в заданных условиях.

Гиперкапния усиливает эффект озона на КТФ крови и характеризуется сдвигом КДО вправо, однако в этих условиях нитроглицерин и гидросульфид натрия не изменяют параметры газотранспортной функции крови, а гиперкапния усиливает эффект О₃ [4]. Повышение концентрации ионов водорода и pСO₂ существенно снижает аффинность крови к кислороду, что изменяет поступление его в ткани на уровне капилляров большого круга кровообращения. В проведенных нами исследованиях снижение pH и рост pСO₂, возникающие через реализацию механизмов эффекта Бора, приводят к усилению влияния озона на показатели КТФ крови, проявляющемуся в более выраженном сдвиге КДО вправо.

Механизмы внутриэритроцитарной регуляции СГК реализуются на различных уровнях: изменение структурной организации эритроцитов, моделирующее действие аллостерических эффекторов на молекулу гемоглобина. В ответ на действие озона в эритроцитах происходит изменение образования газотрансмиттеров NO и H₂S, которое влияет непосредственно, как на модификацию свойств гемоглобина, так и опосредованно – через гемоглобин-независимые механизмы – на изменение структурной организации эритроцитарной мембраны. Как видим, в этот процесс вовлекается и молекула углекислого газа, а именно, при повышении его парциального давления.

           Проведенные нами исследования демонстрируют эффект озона на КТФ крови на уровне эритроцитрарного звена системы крови, который реализуется за счёт модификации внутриэритроцитарной системы регуляции СГК, что позволяет обеспечивать потребности аэробного обмена на регионарном и системном уровнях. Модификация СГК достигается в результате перестроек в мембранной организации эритроцитов (Band-3), изменения их метаболизма, ионного состава, действия ряда модуляторов (2,3-ДФГ, глутатион и др.), а также эффекты Бора и Холдейна. Согласно полученным нами данным, которые подробно изложены выше, в адаптивных изменениях функциональных свойств гемоглобина при действии О₃ и в условиях различных значений pO₂ и pСO₂ участвует система газотрансмиттеров (NO, H₂S), обеспечивая локальные потребности ткани в кислороде.

Заключение. Таким образом, действие озоном оказывает существенное влияние на системные механизмы крови, ответственных за формирование кислородного гомеостаза организма.

 

Литература:

1.   Глазачев О.С., Дудник О.С. Особенности реактивности сосудов микроциркуляторного русла практически здоровых людей при моделировании острой умеренной гипоксии и гипероксии // Физиология человека. – 2013. – Т. 39, № 4. – С.400-406.

2.   Зинчук В.В., Билецкая Е.С. Особенности влияния озона на кислородзависимые процессы крови при гипоксических условиях // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2021. – Т. 20, № 3. – С. 70-76.

3.   Зинчук В.В., Билецкая Е.С. Эффект озона на кислородтранспортную функцию крови при различных режимах воздействия в опытах in vitro // Биофизика. – 2020. – Т. 65, № 5. – С. 915-919.

4.   Зинчук В.В., Билецкая Е.С., Гуляй И.Э. Особенности действия озона на кислородзависимые процессы крови в условиях гиперкапнии // Биомедицинская химия. – 2022. – № 3. –  С. 212-217.

5.   Зинчук В.В., Муравьев А.В., Билецкая Е.С. и др. Влияние газотрансмиттеров и озона на микрореологию эритроцитов и кислородтранспортную функцию крови // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2022. – № 2. – С. 73-83.

6.   Зинчук В.В., Степуро Т.Л. NO-зависимые механизмы внутриэритроцитарной регуляции сродства гемоглобина к кислороду: монография / под ред. В. В. Зинчука; М-во здравоохранения Респ. Беларусь, УО "Гродн. гос. мед. ун-т", Каф. нормальной физиологии. – Гродно: ГрГМУ, 2016. – 175 с

7.   Осиков М.В., Давыдова Е.В., Абрамов К.С. Процессы свободнорадикального окисления и перспективные направления коррекции редокс-статуса при изолированных переломах бедренной кости // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 1. – С. 1-4.

8.   Торбин А.П., Першин, А.А., Азязов, В.Н. Регенерация озона в смеси O-O₂-О₃. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2014. – Т. 16, № 4-1. – С. 17-21.

9.   Gao T., Wang Z., Cao J. et al. Melatonin alleviates oxidative stress in sleep deprived mice: Involvement of small intestinal mucosa injury // Int Immunopharmacol. – 2020. – Vol. 78. – Р. 1-11.

10.           Giunta R., Coppola A., Luongo C. et al. Ozonized autohemotransfusion improves hemorheological parameters and oxygen delivery to tissues in patients with peripheral occlusive arterial disease // Ann. Hematol. – 2001. – Vol. 80, № 12. – P. 745-748.

11.           He S., Chen W., Xia J. et al. Effects of ozone autohemotherapy on blood VEGF, TGF-β and PDGF levels after finger replantation // Ann Palliat Med. – 2020. Vol. 9, № 5. – Р. 3332-3339.

12.           Madsen H., Ditzel J. Red cell 2,3-diphosphoglycerate and hemoglobin--oxygen affinity during normal pregnancy // Acta Obstet Gynecol Scand. –1984. – Vol. 63, № 5. – Р. 399-402.

13.           Moreno-Fernández A., Macías-García L, Valverde-Moreno R. et al. Autohemotherapy with ozone as a possible effective treatment for Fibromyalgia // Acta Reumatol Port. – 2019. – Vol. 44, № 3. – P. 244-249.

 

УДК 612.8:57.017.32

ОПТИМИЗАЦИЯ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ МЕТОДОМ АДАПТИВНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ ПО ЭЭГ

 

Джунусова Г.С., Ибраимов С.Б., Сатаева Н.У., Карыпова Б.К., Давлетбаева А.Р.

Институт горной физиологии и медицины НАН КР, г. Бишкек

 

Аннотация: Нейрофизиологические (оценка функционального состояния ЦНС по ЭЭГ) и психофизиологические (оценка структуры личности по параметрам памяти, внимания, мышления и тревожности, оценка мотиваций и определение профессиональных наклонностей) исследования проводились на 30 детях и подростках в возрасте от 7 до 17 лет, проживающих в г.Бишкек. Десять детей и подростков прошли корригирующий курс адаптивного биоуправления по ЭЭГ. В статье обсуждаются методические основы применения адаптивного биоуправления по ЭЭГ для детей и подростков с целью немедикаментозной коррекции функциональных нарушений и оптимизации отдельных функциональных параметров ЦНС.

Ключевые слова: тип механизмов саморегуляции мозга, электроэнцефалограмма, функциональное состояние мозга, коррекция функциональных нарушений ЦНС, биоадаптивное управление, биообратная связь.

        

БАЛДАРДЫН ЖАНА ӨСПҮРҮМДӨРДҮН НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯЛЫК ЖАНА ПСИХОФИЗИОЛОГИЯЛЫК АБАЛЫН ЭЭГ БОЮНЧА АДАПТИВДИК

 БИОБАШКАРУУ ЫКМАСЫ МЕНЕН ОПТИМИЗАЦИЯЛОО

 

Джунусова Г.С., Ибраимов С.Б., Сатаева Н.У., Карыпова Б.К., Давлетбаева А.Р.

КР УИАнын Бийик тоо физиологиясы жана медицина институту, Бишкек ш.

 

Аннотация: Бишкек шаарында жашаган 30 өспүрүм балдарга (7ден-17жашка чейин) нейрофизиологиялык (ЭЭГ боюнча нерв системанын функционалдык абалы) жана психофизиологиялык (эстутум, көңүл буруу, ой жүгүртүү жана башка сапаттары боюнча) изилдөөлөр жүргүзүлдү. Алардын арасынан 10 өспүрүм функционалдык өзгөрүлөрү менен тандалып алынып аларга ЭЭГ менен биоадаптивдик башкаруу ыкмасы менен борбор нерв системасын иштешин оптимизациялоосу жүргүзүлдү. Макалада жогоруда айтылган ыкманы колдонусунун негизги маселелери талкуланат.

Негизги сөздөр: мээнин өзүн жөнгө салуу механизмдеринин тиби, электроэнцефалограмма, мээнин функционалдык абалы, борбор нерв системанын функционалдык бузулуштары, биоадаптивдик башкаруу, ЭЭГ боюнча кайра айланычуу байланыш.

 

OPTIMIZATION OF NEUROPHYSIOLOGICAL AND PSYCHOPHYSIOLOGICAL STATUS IN CHILDREN AND ADOLESCENTS BY ADAPTIVE BY EEG BIOFEEDBACK

 

Dzhunusova G.S., Ibraimov C.B., Cataeva N.U., Karypova B.K., Davletbaeva A.R.

Institute of mountain physiology and medicine of NAS KR, Bishkek

 

Abstract: Neurophysiological (assessment of the functional state of the CNS on EEG) and psychophysiological (assessment of personality structure by parameters of memory, attention, thinking and anxiety, motivation assessment and determination of professional inclinations) studies were conducted on 30 children and adolescents between the ages of 7 and 17 years living in Bishkek. Ten children and adolescents underwent a corrective course. The article discusses the methodical basis for the use of adaptive bio-feed back by EEG for children and adolescents in order to non-drug correction of functional disorders and optimization of individual functional parameters of the Central Nervous System. 

Keywords: type of brain self-regulation mechanisms, electroencephalogram, functional state of the brain, correction of functional disorders of the central nervous system, adaptive control, bio feed back by EEG.

 

Введение

Формирование различных стратегий адаптации опирается с одной стороны на концептуальную модель адаптации, а с другой - на внутренние условия деятельности, и в первую очередь, на базисные физиологические функции. Под прикрытием поведенческой адаптации начинает формироваться новая программа работы регулирующих механизмов, начинает строиться новая структура гомеостатического регулирования. Эта структура включает целый ряд биохимических, эндокринных, физиологических и психофизиологических механизмов [20].

На сегодняшний день распространенность пограничных нервно-психических состояний среди детей и подростков достигла небывалого уровня (примерно 80% детей в нашей стране нуждается в медико-психологической помощи [17]). Повышенная нервность, возбудимость, эмоциональная лабильность, склонность к конфликтам, ухудшение сна – вот типичнее причины расстройств, встречающиеся у 8 из 10 детей.

С другой стороны, учитывая тот факт, что мозг является уникальной саморегулирующейся и саморазвивающейся системой, перспективы развития функций мозга уникальны и безграничны. Проведение исследований с применением метода адаптивного биоуправления по ЭЭГ у детей и подростков 7-17 лет предполагает возможность развития и расширения физиологических характеристик мозговых функций, таких как память и мышление. Оказалось, что дети в этом возрасте могут интенсивно развивать умственные возможности, усиливать процессы внимания, память и др. [16, 18]. Психофизиологические характеристики личности индивидуальны также, как индивидуальны паттерны ЭЭГ. В настоящее время активно разрабатывается и проверяется гипотеза о том, что индивидуальные значения параметров альфа-ритма определяют объем и быстродействие памяти конкретной личности.

Целью исследований явилась оценка нейрофизиологического и психофизиологического статуса детей и подростков 7-17 лет с определением методов подбора индивидуальных режимов коррекции и оптимизации функциональных нарушений ЦНС методом адаптивного биоуправления по ЭЭГ у детей и подростков.

Объект и методы исследования

Исследовались нейрофизиологические и психофизиологические параметры 30 детей и подростков 7-17 лет, проживающих в г. Бишкек, 10 из которых были отобраны для проведения БОС-тренингов по ЭЭГ.

Регистрация ЭЭГ осуществлялась по стандартной методике с использованием международной схемы "10-20" и  монополярного способа отведения от 8 симметричных зон коры больших полушарий. ЭЭГ регистрировалась в состоянии психосенсорного (глаза закрыты) и оперативного (глаза открыты) покоя. ЭЭГ регистрировалась на бумагу и магнитную ленту. Математический анализ ЭЭГ проводился с применением прикладных компьютерных программ по оценке спектральных характеристик ЭЭГ ("EEG-mapping-2.1") и анализа статистической структуры взаимодействия компонентов ЭЭГ и паттерна межзональных взаимодействий в коре головного мозга ("EEG-Proton).  Тип центральных механизмов регуляции определялся по алгоритму, в основе которого лежит оценка роли отдельных ритмов в организации всей межволновой структуры ЭЭГ [10,19]. У детей и подростков изучалось изменение основных параметров биоэлектрической активности мозга до и после БОС-тренингов по ЭЭГ.

Десять детей и подростков прошли корригирующий курс адаптивного биоуправления по ЭЭГ, состоящий из 10 сеансов регуляции различных параметров биоэлектрической активности мозга. Фиксировались свободные от артефактов двухминутные отрез­ки ЭЭГ при психосенсорном (ГЗ), оперативном (ГО) покое, при про­ведении сеанса адаптивного биоуправления, при открытых и закры­тых глазах после сеанса. Длительность сеанса составляла 20 ми­нут. Визуализация необходимых параметров ЭЭГ осуществлялась с помощью портативного устройства, основанного на схеме, описанной в работе С.И. Сороко и соавт. [10, 19]. Испытуемым кратко разъяснялась суть эксперимента, но не давалось инструкций по методике регулирования собственных ритмов ЭЭГ. Исключения составляли лишь случаи, когда к 5 сеансу  испытуемый не мог самостоятельно освоить регуляцию ритмов.  Всего за весь цикл исследований обследовано 30 человек, проанализировано 2020 двухминутных участков ЭЭГ.

Параллельно с ЭЭГ-исследованиями проводились психофизиологические исследования по оценке параметров структуры личности (внимания, памяти, мышления, тревожности, мотиваций и дальнейшей их профессиональной направленности). Всего было использовано 12 методик оценки параметров личности: для оценки внимания использовали корректурную пробу и методику «Цифровые таблицы» для определения устойчивости и распределения внимания; для оценки характеристик памяти использовали методы по определению доминирующего типа памяти, объем памяти, скорость запоминания и метод квадратов М.Б.Зыкова для определения объема зрительной памяти; для оценки параметров мышления (психомоторика и способность к обучению) использовали тест Векслера, VII субтест цифровых символов;  для оценки уровня тревожности использовали метод Люшера и Спилберга-Ханина; для оценки профессиональных склонностей использовали тест «Дифференциально-диагностический опросник» (ДДО) Е.А.Климова и «Психогеометрический тест»; а также для выявления актуальных мотиваций использовали методику «Выявление общей системы интересов и потребностей» [5,6,7,8].

Результаты исследований и их обсуждение

Функциональное состояние головного мозга детей и подростков 7-17 лет. Обследовано 30 человек (10 девочек и 20 мальчиков) в возрасте от 7 до 17 лет Дети были разделены на 3 возрастные группы: I – от 7 до 10 лет (6 чел), II – от 11 до 13 лет (14 чел), III – от 14 до 17 лет (10 чел).

Исследование временной организации паттерна ЭЭГ в трех группах показали, что у детей происходит постепенное упорядочивание структуры взаимодействия волновых компонентов ЭЭГ от  слабо организованных в теменно-затылочной области паттернов ЭЭГ в 7-8 лет до четко организованной структуры во всех отведениях ЭЭГ в 14-16 лет.

Так, ЭЭГ детей младшего возраста отличается выраженной полиморфностью и полиритмией. Появление ряда ритмов связано с естественными изменениями уровня активации мозга и зависит от его перцептивной и когнитивной активности, а также эмоционального состояния. Появление у детей этой группы выраженного тета-ритма связано с восприятием новых раздражителей и по своему функциональному значению является эмоциональной активацией, направленной на поддержание внимания и тесно связано с эмоциональной сферой.

Структура взаимодействия компонентов ЭЭГ у младшей возрастной группы более устойчива в передних кортикальных отделах, чем в задних, отмечено взаимодействие между тета- и альфа-диапазонами частот ЭЭГ. Характер межцентральных взаимоотношений в этой группе  неустойчив, а структура паттерна взаимодействия компонентов находится в основном в равновероятностном взаимодействии между ритмами ЭЭГ, что не позволяет, с одной стороны, достичь оптимального уровня восприятия окружающей среды, а с другой – позволяет более разнообразно реагировать на воздействия внешней среды, что и объясняет высокий уровень динамичности работы мозга детей данного возраста и меньшие возможности для сосредоточения на постоянных видах деятельности [3, 4].

В старшей возрастной группе временная организация ЭЭГ неоднородна. У 40% испытуемых наблюдается сформированное альфа-функциональное ядро во всех отведениях, у 30% наблюдается альфа-бета ядро во всех отведениях, еще у 30% не наблюдается четко выраженной структуры взаимодействия компонентов ЭЭГ. По мере взросления все больше увеличивается роль альфа-компонента во временной организации паттерна ЭЭГ. Состояние мозга, при котором доминирует альфа-активность, является оптимальным для восприятия информации [12, 19], поэтому организация волновой структуры ЭЭГ через альфа-функциональное ядро создает наилучшие условия для работы мозговых структур. К 14-16 годам временная организация волновой структуры паттерна ЭЭГ приобретает окончательный рисунок, отражающий индивидуальные особенности ЦНС человека, его способности к различным видам деятельности. Такие данные совпадают с мнением возрастных психологов, отмечающих существенное преобразование личностно-психологических характеристик подростков этого возраста [13, 14]. Появление высокочастотных компонентов при открывании глаз связано с переработкой информации [1, 9, 10]. Отмечено, что более выраженные изменения происходят в правом полушарии у подростков 14-16 лет, когда как у младших и средних детей изменения ЭЭГ происходят в обоих полушариях мозга, что вероятнее всего связано с усилением и стабилизацией функциональной дифференциации полушарий мозга.

Таким образом, с возрастом происходит постепенное упорядочивание временной организации паттерна ЭЭГ, отражаемое в особенностях структуры взаимодействия компонентов ЭЭГ. При этом взаимосвязь с быстрыми альфа- и бета-ритмами возрастает, а с медленными тета- и дельта-ритмами снижается.

Возрастная специфика локальной и пространственной организации временной последовательности и вероятности взаимодействия волновых компонентов ЭЭГ позволяет с помощью ЭЭГ компьютерных программ осуществлять анализ формирования структурных характеристик ЭЭГ, большую роль в формировании которых играет альфа-ритм. Больше всех отличается группа испытуемых 14-16 лет, у которых значимые изменения происходят в правом полушарии, в то время как у детей 7-10 и 11-13 лет ЭЭГ-изменения наблюдаются в обоих полушариях. Наибольший вклад в отличие всех возрастных групп вносят параметры ЭЭГ лобных областей, так как именно они наиболее тесно связаны с мыслительной и когнитивной деятельностью и, следовательно, их развитие во многом определяет степень созревания головного мозга ребенка и его соответствие хронологическому возрасту [2].

Психофизиологическая структура личности детей и подростков 7-17 лет. Параллельно с ЭЭГ-исследованиями проводились психофизиологические исследования по оценке параметров структуры личности (внимания, памяти, мышления, тревожности, мотиваций и дальнейшей их профессиональной направленности). Так, оказалось, что при оценке внимания детей и подростков высокая переключаемость внимания, свидетельствующая о быстром протекании психических процессов, наблюдалась у 23,3%, средняя у 56,7% и сниженная у 16,7%, подтверждающие малую работоспособность испытуемых. Отличные показатели распределения внимания выявлены у 20%, хорошие и средние показатели отмечены у 70% и сниженные показатели у 10%. Устойчивое внимание отмечается у 20%, 13% имеют относительно устойчивым вниманием и 57% имеют недостаточно устойчивое внимание.

Оценка характеристик памяти показала, что при сравнении зрительной и слуховой памяти, преобладает слуховая память (коэффициент слухового запоминания до 60% отмечается у 43%, против зрительного - 27%. При сравнении непосредственного запоминания с опосредованной формой запоминания, оказалось, что у детей и подростков преобладает непосредственная форма запоминания, что свидетельствует о незрелости ассоциативных путей передачи информации в ЦНС. Что касается скорости запоминания у 7% испытуемых отмечена отличная скорость запоминания, хорошая и средняя 33% и сниженная скорость запоминания отмечена у 60%.

Для определения объема зрительной памяти был использован оригинальный метод квадратов М.Б. Зыкова, который выявил лиц с высоким объемом 33.3%, средним 43,3% и сниженным объемом у 23,3%.

Для оценки психомоторики и способности к обучению нами был использован VII субтест Векслера, который показал, что 40% показали хороший результат, из них 50% составляют девочки и 50% -мальчики, но результаты девочек превосходят по скорости и быстроте.

С помощью теста Люшера был рассчитан вегетативный коэффициент, позволяющий судить о преобладающем типе саморегуляции испытуемых. Так, лиц с развитой системой умений и навыков произвольной саморегуляции оказалось всего 7%, а остальные 93% составили группу лиц преимущественным типом эмоциональной саморегуляции. Причем у 43 % выявлены различные сдвиги, такие как психическое утомление, психическое напряжение, тревожность и эмоциональный стресс.

Тест Спилбергера-Ханина позволил выявить уровень ситуативной и личностной тревожности. Так, высокий уровень ситуативной тревожности отмечается у 20%, средний уровень – 60% и низкий уровень -20%, а высокий уровень личностной тревожности отмечается у 34%, средний 57% и низкий – у 10%. Преобладание личностной тревожности над ситуационной свидетельствует о длительном (хроническом) воздействии определенных стрессовых факторов на данную группу лиц. Примечательно, что большинство испытуемых (средний и низкий уровни тревожности) находятся в определенно благополучных условиях жизнедеятельности.

С целью выявления возможных профессиональных склонностей нами был применен дифференциально-диагностический тест. Оказалось, что 43% испытуемых склонны к профессиям, предполагающих взаимодействия людей; 20% предпочли бы профессии, касающиеся создания, изучения и использования различных знаковых систем; 17% хотели бы заниматься различными видами художественно-творческого труда; 13% выбрали технические специальности и 7% определились как естественники.

Использование психогеометрического теста позволило мгновенно определять тип личности представить примерный сценарий поведения в типичных ситуациях. Так, 70% испытуемых живут в полной гармонии с окружающим миром и развивают коммуникативные качества; 13% являются трудоголиками, 7% занимающих или выполняющих лидерские функции, 7% испытуемые креативного типа, наиболее творческие и 3% неудовлетворен собой и находится на момент исследования в поиске наиболее удобной модели поведения.

Методика выявления общей системы интересов и потребностей позволила выявить актуальные мотивации поведения детей и подростков. Так, для 80% испытуемых актуальна потребность в обучении с целью освоения той или иной профессии, 15% актуальна игровая деятельность, а 5% выбирают досуг (отдых или ничегонеделание).

Немедикаментозная коррекция и оптимизация функционального состояния головного мозга детей и подростков с применением адаптивного биоуправления по ЭЭГ. Вместе с тем, при нейрофизиологическом исследовании были выявлены отдельные функциональные нарушения ЭЭГ: наличие низкочастотного альфа-ритма, нарушение зональности распределения альфа-ритма, неравномерная его выраженность в теменно-затылочных областях коры. А так как задние отделы коры формируются в более раннем возрасте и существенно отличаются только у детей 7-10 лет [13], а к 14-16 годам имеют вполне стабильную структуру взаимодействия компонентов - все это послужило причиной для выделения 10 подростков от 13 до 16 лет (4 девочки и 6 мальчиков) в группу для прохождения БОС-тренингов с целью коррекции выявленных функциональных нарушений ЭЭГ. В целом, каждый ребенок прошел по 10 сеансов БОС по ЭЭГ.

Известно, что чем раньше выявляются функциональные нарушения у детей, тем более полно проходит их восстановление, так как нервная система детей отличается чрезвычайной пластичностью и обладает высокими компенсаторными возможностями [14, 15, 16].

Установлено, что дети охотно включаются в процесс БОС-тренинга, во время которых они пытаются совершенствовать свои способности в достижении конкретной цели – стараться как можно больше удерживать зеленый свет (альфа-активность) путем оптимальной релаксации. В то же самое время испытуемые совершенствуют процессы саморегуляции, внимания, памяти и мышления.

Для успешной БОС по ЭЭГ по альфа-ритму необходимо удерживать в течение 20 мин активное расслабленное состояние и пытаться связывать данное состояние с зеленым цветом. Дети, которые в обычных условиях не высиживают спокойно 15 мин, при БОС – тренинге выдерживают несколько сеансов по 20-30 мин и проходят курс из 10-15 процедур. Тактика БОС-тренингов была направлена на увеличение альфа-ритма в затылочных областях.

Сравнительный анализ нейрофизиологических и психофизиологических параметров детей и подростков после БОС-тренингов по ЭЭГ. Анализ ЭЭГ во время тренингов и после курса адаптивного биоуправления выявил значительное увеличение альфа-активности, снижение тета- и бета-ритмов.

Критерием эффективности сеанса было получение повышения средней интенсивности альфа-ритма на 20% выше уровня, зарегистрированного во время первого сеанса. Бос-тренинг проходил в 2 этапа: этап интенсивного обучения и этап релаксации. Средний прирост амплитуды альфа-ритма в группе с удачным БОС-тренингом составил 45%, а в группе с неудачным тренингом не превышал 7% (процент неэффектиных тренингов составил от 0 до10%).

Полученные результаты подтвердили эффективность БОС-тренингов при коррекции функциональных нарушений ЦНС детей и подростков. Установлено, что затылочные отделы коры головного мозга оказываются наиболее информативными параметрами при регуляции функционального состояния ЦНС.

Анализ межцентральных взаимодействий показал, что в фоновых исследованиях у 40% (4 чел.) в матрице сильных взаимосвязей отсутствовали связи между парными зонами в обоих полушариях мозга, у них преобладали связи, направленные в затылочные области, или по отдельности в левую и правую затылочные области. Матрица слабых взаимосвязей у 50% (5 чел.) испытуемых представлена малым количеством связей.

После БОС-тренингов произошла кардинальная перестройка межцентральных взаимосвязей в матрице сильных взаимосвязей: во-первых, у 100% появились связи между парными зонами коры, во-вторых, увеличилось количество и качество взаимосвязей – односторонние стали двусторонними, ипсилатеральные стали контрлатеральными и, наоборот. В матрице слабых взаимосвязей связи представлены односторонние и в основном направлены в затылочные области. Наблюдается интересная картина после 10 сеансов БОС по ЭЭГ – смена активных очагов альфа-ритма (левая и правая затылочные области).

Проведенные после БОС-тренингов психофизиологические исследования выявили усиление внимания у 90% и только у 10% остались неизменными результаты корректурной пробы; у 50% отмечена устойчивость внимания (возросло на 30%), у 30% неустойчивое внимание (снизилось на 27%), улучшился средний показатель внимания.

 Что касается параметров памяти, то слуховая память увеличилась у 80 % от 5 до 30%, данный тип памяти остается доминирующим; непосредственное запоминание у 30%   увеличилось до 15%, а опосредованное запоминание увеличилось у 80% на 25%. Необходимо отметить, что если до БОС-тренингов доминировало непосредственное запоминание, то после БОС-тренингов, за счет увеличения коэффициента опосредованного запоминания существенных различий между ними не выявлено. Объем запоминания у 80% увеличился от 60 до 110%. Только у 20% – остался неизменным.

Методика с квадратами: если до БОС-тренингов 6 квадратов (наилучший результат) запомнил только 1 испытуемый, то после БОС по ЭЭГ такой результат показали 5 человек, т.е. с 10% возросло до 50%, у 30% результат остался неизменным.

VII субтест Векслера показал, что если до БОС-тренингов у 70% отмечался высокий результат и у 30% показали средний результат, то после БОС-тренинга у 90% – высокие результаты и у 10% показал средний результат. Необходимо отметить, что и высокие результаты увеличились в среднем от 2 до 14 баллов в каждом.

По тесту Люшера определения вегетативного коэффициента и аутогенной нормы позволило выявить лиц со скрытыми функциональными и вегетативными нарушениями 20% (2 чел.), у которых определялся очень высокий уровень аутогенной нормы (24-30), у остальных 80% аутогенная норма определялась в пределах нормы (меньше 15). Обращает внимание тот факт, что когда обследуемые испытывают головную боль возрастают показатели эмоционального стресса. Так, у 20% испытывали во время и непосредственно после БОС по ЭЭГ головную боль, что является прогностически благоприятным признаком разрушения функциональных блоков и формирования новых межцентральных взаимоотношений.

По Спилбергеру-Ханина до адаптивного биоуправления высокий уровень ситуационной тревожности отмечался у 30%, высокий уровень личностной тревожности отмечался у 50%. После адаптивного биоуправления высокий уровень ситуационной тревожности снизился до 10%, а уровень личностной тревожности снизился до 30%. Изменилось и процентное соотношение в тестах определения склонности к различным профессиям и актуальных мотиваций – подростки более четче определились в предпочитаемых ремеслах и осознали, что необходимо усиливать образовательную активность.

Заключение:

В результате применения адаптивного биоуправления по ЭЭГ у обследованных подростков усиливается и тренируется память, расширяются умственные способности, формируется интерес к удачному решению заданий, развиваются мыслительные способности детей и подростков. Кроме того, у подростков снизилась общая импульсивность поведения, усидчивость, выдержка, улучшился контакт с исследователем и другими детьми. Проведение исследований по выше описанной схеме дает возможность получить достаточно быстро объективную информацию о характере когнитивных функций и особенностях ЭЭГ-параметров, а также проводить раннюю психофизиологическую регулирующую коррекцию выявленных функциональных нарушений в динамике, начиная с раннего школьного возраста.

 

Литература:

1.        Веденеева Л.С., Сороко С.И. Компьютерная классификация возрастных групп школьников по особенностям временной организации волновой структуры паттерна ЭЭГ//Физиология человека, 1999, Т.25, №3, С. 25-33.

2.        Дубровинская Н.В., Фарбер Д.А., Безруких М.М. Психофизиология ребенка. Москва.2000.С.143.

3.        Князева М.Г.,Фарбер Д.А. Формирование межполушарного взаимодействия в онтогенезе. Электрофизиологический анализ//Физиология человека.1991.Т.17.№1. С.5.

4.        Кон И.С. Психология старшеклассника//Психология/Под ред. А.В.Петровского. М.: Просвещение, 1987. С.370.

5.        Лейтес Н.С. Возрастные предпосылки умственных способностей//Психология/Под ред. А.В.Петровского. М.: Просвещение. 1987. С. 331.

6.        Немов Р.С. Практическая  психология.Познай себя/Учебное пособие. М.,1998.350 с.

7.        Основы психодиагностики/Под ред. А.Г.Шмелева. Рост-на-Дон.:Феникс. 1996. 542 с.

8.        Практикум по экспериментальной и прикладной психологии/Под ред. А.А.Крылова. Л., 1990. С.28-32.

9.        Рожков  В.П., Сороко С.И. Формирование взаимодействия между волновыми компонентами основных ритмов ЭЭГ у детей первых пяти лет жизни//Физиология человека. 2000. Т. 26. №6. С. 5-19.

10.    Сороко С.И., Бекшаев С.С., Сидоров Ю.А. Основные типы механизмов саморегуляции мозга. Л.:Наука. 1990. 205 с.

11.    Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В. Мозговая организация когнитивных процессов в дошкольном возрасте//Физиология человека. 1997. Т.23. №2. С. 25.

12.    Штарк М.Б., Джафарова О.А., Скок А.Б., Хаймович Е.В., Шубина О.С. Электроэнцефалографическое биоуправление при синдроме дефицита внимания с гиперреактивностью//Наркология. Москва.2004.№1. С.56-64.

13.    Шеповальников А.Н., Цицерошин М.Н. Формирование межрегионального взаимодействия кортикальных полей при речемыслительной деятельности//Журн.эволюционной биохимии и физиологии. 2004.Т.40. №5. С.411-422.

14.    Яковлев Н.М., Косицкая З.В., Пинчук Д.Ю., Моховикова И.А., Русановский В.В. Реорганизация паттерна ЭЭГ у подростков с дефицитом внимания и токсикоманией в процессе комплексного функционального лечения// Психофармакология.2005.№2. С.957-962.

15.    Турдалиев Н.М., Джунусова Г.С.  Распространенность заболеваний нервной системы у детей, проживающих в различных регионах Кыргызстана Наука и новые технологии, 2010, №5, С. 64-70.

16.    Джунусова Г.С., Сатаева Н.У, Ибраимов С.Б., Курманбакеев Ю.М, Мусаева Э.Д. Оценка нейродинамических характеристик мозга и физических параметров подростков высокогорья Вестник КРСУ 2017. Т.17.№7. С. 191-193

17.    Джунусова Г.С. Центральные механизмы адаптации человека в горах/ Бишкек: Изд-во КРСУ. 2013. 280 с.

18.    Джунусова Г.С., Сатаева Н.У., Ибраимов С.Б. Ибраимов С.Б.  Особенности центральных механизмов регуляции мозга у горцев Кыргызстана Медицина Кыргызстана. 2018.№2. апрель-май. С. 70-73

19.    Сороко С.И. Нейрофизиологические и психофизиологические основы адаптивного / С.И. Сороко, В.В. Трубачев. СПб.: Политехника-сервис, 2010. - 607 с.

20.    Медведев В.И. Адаптация человека/ В.И. Медведев.- СПб.: Институт мозга     человека РАН, 2007. – 584 с.

 

 

УДК 577.126

 

n-3 ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ РЕГУЛИРУЮТ УРОВЕНЬ СТАБИЛЬНЫХ МЕТАБОЛИТОВ ОКСИДА АЗОТА У ВЫСОКОВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ

 

Людинина А.Ю.^1,2, Паршукова О.И.^1,2, Бойко Е.Р.^1,2,

1-ИФ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар
2-ФГБУ ВО СГУ им. П.Сорокина, г. Сыктывкар

salu_06@inbox.ru

 

Аннотация: Целью данного исследования было изучение взаимосвязи между уровнями n-3 незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (n-3 ПНЖК) и стабильных метаболитов оксида азота (NO) в плазме спортсменов. Были обследованы высококвалифицированные лыжники-гонщики (мужчины, n=39). Профиль жирных кислот общих липидов плазмы определялся с помощью газовой хроматографии. Уровень NO в плазме изучался колориметрическим методом с помощью реакции с реагентом Грисса. Был продемонстрирован широко распространенный дефицит незаменимых n-3 ПНЖК в плазме спортсменов (более 80% испытуемых) в связи с дисбалансом уровней нитратов (NO3) и нитритов (NO2). Более низкое значение n-3 линоленовой кислоты в плазме было связано с уровнем NO3 ниже нормы. Более высокие уровни n-3 эйкозапентаеновой кислоты были связаны с уровнем NO2 выше нормы. Впервые продемонстрировано участие незаменимых n-3 ПНЖК в нитрит-нитратном пути синтеза NO у высококвалифицированных лыжников.

Ключевые слова: эссенциальные жирные кислоты, линоленовая кислота, эйкозапентаеновая кислота, оксид азота, нитрат, нитрит, лыжники-гонщики.

 

n-3 ПОЛИКАНЫКПАГАН МАЙ КИСЛОТАЛАРЫ ЖОГОРКУ КВАЛИФИКАЦИЯЛУУ СПОРТЧУЛАРДА ТУРУКТУУ АЗОТ КЫЧКЫЛЫНЫН МЕТАБОЛИТТЕРИНИН ДЕҢГЭЭЛИН ЖӨНГӨ САЛУУ

 

Людинина А.Ю.^1,2, Паршукова О.И.^1,2, Бойко Е.Р.^1,2,

 

¹- Россия Илимдер академиясынын Урал бөлүмүнүн Коми илимий центринин федералдык изилдөө борборунун Физиология институту, Сыктывкар ш.

²- П. Сорокин атындагы Сыктывкар мамлекеттик университети "жогорку билим берүү федералдык мамлекеттик бюджеттик билим берүү мекемеси, Сыктывкар ш.

salu_06@inbox.ru

 

Аннотация: Бул изилдөөнүн максаты, спортсмендердин плазмасындагы n-3 алмаштырылгыс поли каныкпаган май кислоталарынын (n-3 ПКМК) жана азот кычкылынын (NO) туруктуу метаболиттеринин ортосундагы өз ара байланышты изилдөө болгон. Жогорку квалификациялуу жарыш лыжачылары текшерилди (эркек, n =39). Жалпы плазма липиддеринин май кислотасынын профили газ хроматографиясынын жардамы менен аныкталды. Плазмадагы деңгээл грисс реагенти менен реакция аркылуу колориметриялык ыкма менен изилденген. Нитраттардын (NO3) жана нитриттердин (NO2) деңгээлинин дисбалансына байланыштуу спортчулардын плазмасында алмаштырылгыс n-3 ПКМКнын кеңири жетишсиздиги (сыналуучулардын 80% дан ашыгы) көрсөтүлдү. Плазмадагы n-3 линолен кислотасынын төмөнкү мааниси нормадан төмөн болгону NO3 менен байланыштуу. n-3 эйкозапентаен кислотасынын жогорку деңгээли нормадан жогору NO2 менен байланышкан. Биринчи жолу жогорку квалификациялуу лыжачыларда нитрит-нитрат синтез жолуна алмаштырылгыс n-3 ПКМКнын катышуусу көрсөтүлдү.

Негизги сөздөр: маанилүү май кислоталары, линолен кислотасы, эйкозапентаено кислотасы, азот кычкылы, нитрат, нитрит, жарыш лыжачылары.

 

n-3 Polyunsaturated Fatty Acids Are Associated with Stable Nitric Oxide Metabolites in Highly Trained Athletes

 

Lyudinina A.YU.^1,2, Parshukova O.I.^1,2, Boyko E.R.^1,2

 

¹IF Federal Research Center Komi Scientific Center Ural Branch RAS, Syktyvkar

²FGBU HE SSU named after. P. Sorokina, Syktyvkar

salu_06@inbox.ru

 

Abstract: Background: The aim of this study was to investigate the relationships between levels of n-3 essential polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) and stable nitric oxide (NO) metabolites in the plasma of athletes. Methods: Highly trained cross-country skiers (males, n = 39) were examined. The fatty acid profile of the total plasma lipids was determined by gas chromatography. The plasma NO level was studied by a colorimetric method via reaction with Griess reagent. Results: A widespread deficiency of essential n-3 PUFAs in the plasma of athletes (more than 80% of the subjects) was demonstrated in association with an imbalance in the levels of nitrates (NO3 ) and nitrites (NO2 ). A lower value of n-3 linolenic acid in the plasma was associated with a NO3 level below the normal range. Higher levels of n-3 eicosapentaenoic acid were associated with a concentration of NO2 above the normal value. Conclusion: For the first time, the participation of essential n-3 PUFAs in the nitrite–nitrate pathway of NO synthesis in highly trained skiers was demonstrated.

Keywords: n-3 polyunsaturated fatty acids; nitric oxide; nitrate; nitrite; cross-country skiers.

Введение

Показана связь эндотелиальной функции с метаболизмом жирных кислот [16]. Особая роль в этом принадлежит незаменимым n-3 полиненасыщенным жирным кислотам (n-3 ПНЖК). Доказано их положительное влияние на функциональное состояние сосудов здоровых людей [1] и оптимизацию физической работоспособности [20]. Известно, что n-3 ПНЖК улучшают функцию сосудистого эндотелия за счет повышения образования и биодоступности эндотелиально зависимого фактора релаксации - оксида азота (NO) через активацию эндотелиальной NO-синтазы [3]. Обсуждаются несколько возможных вариантов влияния n-3 ПНЖК на синтез NO, но все же точные механизмы действия жирных кислот не описаны. Так, предполагается, что n-3 ПНЖК содействуют увеличению доступности NO [1, 20]. Другой путь синтеза NO связывают с повышением синтеза эндотелиального NOx и даже увеличением активности эндотелиальной NO-синтазы [2]. В целом, такие положительные эффекты n-3 ПНЖК на уровень NO могут содействовать снижению системного сосудистого сопротивления и артериального давления [12]. В связи с этим, целью данного исследования было изучение взаимосвязи между уровнями n-3 ПНЖК и стабильных метаболитов NO в плазме спортсменов.

Материалы и методы. В общеподготовительный период тренировочного макроцикла обследованы высококвалифицированные лыжники-гонщики (юноши, n=39). Антропофизиометрические характеристики обследуемых представлены в таблице 1.

Таблица 1

Фоновые антропофизиометрические характеристики обследуемых лыжников-гонщиков

 

Все спортсмены являлись на момент обследования действующими членами сборной команды Республики Коми по лыжным гонкам, часть из которых входит в сборную России. Спортивная квалификация спортсменов – мастера спорта международного класса (МСМК, 8%), мастера спорта (МС, 15%), кандидаты в мастера спорта (КМС, 31%) и спортсмены первого взрослого разряда (46%) в соответствии с принятой в РФ классификации уровня мастерства.

Все процедуры проведены в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации. Исследование проведено на базе отдела экологической и медицинской физиологии ИФ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН и одобрено локальным комитетом по биоэтике (от 1 ноября 2013 года и от 28 декабря 2022 год), все обследуемые дали информированное согласие на участие.

Критериями допуска к исследованию являлись возраст (от 18 до 25 лет) и отсутствие вредных привычек, острых и хронических заболеваний, признаков ОРВИ. Все лыжники находились под руководством тренера и следовали спортивным режимам тренировок, характерным для их соответствующего вида спорта.

У спортсменов измеряли массу и рост на медицинском весоростомере (Россия), процент массы жира организма при помощи жироанализатора Omron BF 302 (Япония), рассчитывали индекс массы тела (ИМТ) по формуле Кетле.

Анализ профиля жирных кислот в крови. Взятие венозной крови осуществляли натощак в покое. Уровень общего пула жирных кислот (ЖК) в общих липидах (фракция включает неэтерифицированные ЖК, фосфолипиды, триглицериды и эстерифицированный холестерин) плазмы крови определяли методом газовой хроматографии («Кристалл 2000М», ПИД, колонка «SupelcoWAX») с предварительным экстрагированием липидов по методу Фольча и получением метиловых эфиров ЖК. Профиль эссенциальных жирных кислот (n-3 ПНЖК) (α-линоленовой - ЛНК, эйкозапентаеновой - ЭПК и докозагексаеновой - ДГК) представлено в % от общего пула ЖК. В качестве нормы взяты референтные значения [7].

Определение уровня оксида азота в крови. Биохимический анализ уровня оксида азота включал в себя определение в плазме крови его стабильных метаболитов – нитритов (NO₂^-) и нитратов (NO₃^-) колориметрическим методом в реакции с реактивом Грисса, а также их суммы – показателя NO_x. В литературе установлена высокая корреляция между эндогенной продукцией NO в организме и расчетным показателем NO_x в плазме крови [6]. В связи с этим удобно оперировать именно показателем NO_x ввиду его достаточно простого аналитического определения.

Для изучения связи уровня эссенциальных ПНЖК с показателем NOx в крови мы разделили спортсменов относительно нормативного уровня стабильных метаболитов оксида азота [6] на следующие группы: I группа – спортсмены, у которых уровень нитритов (NO₂^-) в крови был в пределах нормы (n=16); II группа – спортсмены, у которых уровень нитритов в крови превышал норматив (0-5) (n=23); III группа – спортсмены, у которых уровень нитратов (NO₃^-) в крови был в пределах нормы (n=19); IV группа - спортсмены, у которых уровень нитратов в крови был ниже нормы (12-25) (n=20).

Оценку физической работоспособности проводили с помощью эргоспирометрической системы «Oxyсon-Pro» (Jaeger, Германия) в режиме «Breath by Breath». Все обследуемые проходили велоэргометрический нагрузочный тест со ступенчато увеличивающейся нагрузкой «до отказа» на велоэргометре. Определяли показатели максимального потребления кислорода (МПК), порог анаэробного обмена (ПАНО), потребление кислорода на ПАНО (ПК ПАНО), ватт-пульс ПАНО, ДК (дыхательный коэффициент) и частота сердечных сокращений (ЧСС), как было описано ранее.

Статистическую обработку результатов осуществляли при помощи программы «Statistica» (версия 8.0, StatSoft, Inc. 2007). Учитывая немногочисленность исследуемых выборок и существенные индивидуальные различия в значениях определяемых показателей, проводили проверку данных на нормальность распределения с применением критерия Шапиро–Уилка. Поскольку полученные данные не подчинялись нормальному закону распределения, использовали непараметрические методы сравнения - U критерий Манна-Уитни и Фридмана. Результаты представлены в виде M±SD. Коэффициенты корреляции между двумя переменными были определены с помощью рангового анализа Спирмена. Критическим уровнем значимости статистических гипотез принимали р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В общеподготовительный период профиль ЖК плазмы крови спортсменов характеризовался дефицитом n-3 α-ЛНК (С18:3), ЭПК (С20:5) и ДГК (С22:6) по сравнению с рекомендуемыми нормами. Доля эссенциальной α-ЛНК в плазме крови у лыжников-гонщиков составила в среднем 0,3%, а среднее значение уровня ЭПК и ДГК в крови спортсменов составило – 0,7% и 1,4% соответственно, что было ниже нормы почти в два раза. Низкая доля α-ЛНК отмечена практически у всех лыжников, ЭПК – у 80% спортсменов, а ДГК – у 94% обследуемых, что вероятно связано не только с недостаточным потреблением в питании эссенциальных кислот, но и с особенностями метаболизма этих ЖК при интенсивных физических нагрузках (табл. 2).

 

 

 

Таблица 2

Уровень исследуемых метаболитов в плазме крови лыжников-гонщиков относительно рекомендуемых норм (n=39)

 

Показатели	M ± SD	норматив
α-Линоленовая кислота C18:3 n-3, %	0,3±0,2	>0,6
Эйкозапентаеновая кислота C20:5 n-3, %	0,7±0,4	>1,4
Докозагексаеновая кислота C22:6 n-3, %	1,4±0,7	>2,4
NOx, мкмоль/л	22,0±5,6	17-35
NO2-, мкмоль/л	10,2±5,2	0-5
NO3-, мкмоль/л	11,8±6,3	12-25

Примечание: Нормативные значения для эссенциальных жирных кислот в крови взяты из источника [Hodson., 2008]; Нормативные значения для показателей стабильных метаболитов оксида азота [Granger et al., 1996]

 

Уровень показателя NOx в крови обследованных спортсменов в общеподготовительный период соответствовал нормативным значениям [Granger et al., 1996] (табл. 2). При этом, уровень стабильных метаболитов NO – NO₂^- и NO₃^- не входили в референсные значения. Так, у 64% спортсменов выявлен повышенный уровень NO₂^- относительно нормы, которой в среднем составлял 10,2 мкмоль/л. Уровень NO₃^-, наоборот, у половины обследованных лыжников-гонщиков был ниже нормы (разброс показателя 1,9 - 30,8 мкмоль/л).

Корреляционные взаимодействия между метаболитами в плазме крови лыжников-гонщиков представлены в табл.3

Таблица 3

Корреляционная связь между n-3 ПНЖК и стабильными метаболитами NOx в плазме крови лыжников-гонщиков

 

 

Показано, что более низкое значение ЛНК (0,21 моль/%) было сопряжено с более низким уровнем NO₃^-. Коэффициент корреляции между n-3 C18:3&NO₃^- составил 0,461 (p=0,003) (табл.3). Более высокое значение ЭПК (0,8 моль/%) было сопряжено с более высоким уровнем NO₂^-. Коэффициент корреляции между n-3 C20:5& NO₂^- составил 0,449 (p=0,004). Также показана обратная корреляция между n-3 C20:5&NO₃^- -0,315 (p=0,050).

Корреляционный анализ показателей ФР выявил наличие ассоциации между ЖК и показателями физической работоспособности - C18:3 n3 & МПК/кг (Rs = 0,486; p=0.016), С22:6 & МПК (Rs = 0,406; p=0.048) и С22:6 & ЧСС фон (Rs = 0,413; p=0.045). Выявлена отрицательная корреляция между уровнем NO₂^-&ЧСС фон (Rs = -0,445; p=0.048). 

Результаты исследования связи уровня эссенциальных ПНЖК с показателем NOx представлены в таблице 4.

Таблица 4

Уровень эссенциальных n-3 ПНЖК в сопоставлении со стабильными метаболитами NOx в плазме крови лыжников-гонщиков

 

Среднее значение ЛНК около 0,4 моль/% соответствовало общепринятому уровню NO₃^- в крови спортсменов. В тоже время выявлено, что при выраженном дефиците ЛНК наблюдались значимо низкие значения NO₃^- (p=0,016) в крови лыжников (рис. 1).

Рисунок 1. Распределение α-линоленовой кислоты в плазме крови спортсменов в зависимости от уровня NO₃.  Примечание: данные представлены в виде M ± SD. С18:3 – линоленовая кислота.

 

Среднее значение ЭПК около 0,6 моль/% соответствовало нормальному уровню NO₂^- в крови. Более высокие значения ЭПК наблюдались при больших уровнях NO₂^- (p=0,017) в крови лыжников (рис. 2).

Рисунок 2. Распределение эйкозапентаеновой кислоты в плазме крови спортсменов в зависимости от уровня NO₂^-.  Примечание: данные представлены в виде M ± SD. С20:5 – эйкозапентаеновая кислота.

 

Последние данные in vitro позволяют предположить, что трансформации в структуре мембраны изменяют функции белков-резидентов и, следовательно, клеточные ответы [9]. На поверхности зрелых клеток эндотелия обнаружены плазмалемные бокаловидные углубления - кавеолы, которые играют важную роль в компартментализации, модуляции и интеграции клеточной сигнализации. В области кавеол сосредоточена эндотелиальная NO-синтаза, находясь в неактивном состоянии в связи с кавеолином -1 и кальмодулином [9]. Кавеолы, помимо ПНЖК, содержат большое количество рецепторов белков, ацетилхолина, брадикинина, эстрогенов, эндотелиального фактора роста сосудов и играют определяющую роль в регуляции эндотелиального везикулярного транспорта [19]. Например, эндотелий-независимая вазодилатация плечевой артерии ассоциирована с содержанием ПНЖК эритроцитов мембран у пациентов с артериальной гипертензией [5]. Пищевые п-3 ПНЖК могут участвовать в модуляции липидного состава верхушки липидных рафтов/кавеол микродоменов, влияя тем самым на клеточную сигнализацию, транспорт белков и клеточную цитокинетику [4] и, соответственно, на функциональный ответ клетки. Есть данные о дифференцированной связи ЭПК и ДГК с небольшой частью кавеол / рафтов ассоциативно связанных с белком - Annexin A2 из семейства цитозольных Са2+ -связывающих белков, который играет ключевую роль в сосудистой функции [13].

Исследование спортсменов, тренирующих выносливость, выявило повышение уровня NO в сыворотке крови и в целом оптимизацию физической работоспособности после 3-недельного приема n-3 ПНЖК [20]. По другим данным, ежедневный прием добавок n-3 ПНЖК (0,87 г/день) в течение 3-х недель уменьшает воспаление дыхательных путей у спортсменов. Потребление n-3 ПНЖК приводит к увеличению NO, уменьшает сосудосуживающий ответ на норадреналин и ангиотензин 2, усиливает сосудорасширяющие ответы [12].

В ходе настоящего исследования нами было показано, что показатель NOx в крови обследованных спортсменов в общеподготовительный период соответствовал литературным данным и референтным значениям [6]. Как нами было отмечено ранее [14] у высокотренированных лыжников-гонщиков в соревновательный период, по сравнению с подготовительным периодом тренировок, наблюдалось снижение уровня NO, главным образом, за счет NO₃^-, что прослеживается и в данной работе. Более низкий уровень NO сопровождается ухудшением адаптивных возможностей организма спортсменов, за счет снижения ферментативного синтеза NO, что может приводить к снижению физической работоспособности в целом. В общеподготовительный период тренировок, согласно нашим результатам, показатель NOx плазмы крови спортсменов соответствовал общепринятым нормативам (22,0±5,6 мкмоль/л). Однако, значения NO_2- были выше нормы, а уровень NO₃- на нижней границе нормы. Учитывая найденную прямую корреляционную связь между n-3 C18:3&NO₃^- (Rs=0,461; p=0,003) можем предположить об опосредованном участии n-3 ЛНК в поддержании уровня NO₃^- в крови в пределах нормы. Об этом также свидетельствует более низкий уровень NO₃^- (p=0,016) в крови лыжников при более выраженном дефиците ЛНК относительно нормы. Ранее нами было показана значимая корреляционная связь у спортсменов высшей квалификации между МПК и NOх при нагрузке максимальной мощности [15].

Ранее нами показано, что в целом при достаточном потреблении с пищей n-3 ПНЖК обнаружен фоновый дефицит n-3 ПНЖК в плазме крови у большинства лыжников-гонщиков [10]. Так, доля эссенциальной α-ЛНК в плазме крови у лыжников-гонщиков ниже нормы в 2,2 раза при адекватном потреблении ее с пищей. Как известно, ЛНК является важной эссенциальной ЖК, основным источником которой, кроме масла периллы (58%), является льняное масло (57%), а также соевое и рапсовое масла (около 10 %). Между тем, существенная роль α-ЛНК в реализации целого спектра различных функций, например, активном ее участии в энергообеспечении аэробной мощности организма, в регуляции ритма сердца [10] обуславливает необходимость компенсации дефицита ее содержания в организме. Также показано активное участие α-ЛНК в метаболизме эссенциальных ЖК путем повышения активности десатураз ЖК в микросомах печени, что, в свою очередь, ведет к конверсии α-ЛНК в ЭПК – одного из основных биорегуляторов организма [7].

Описан механизм, раскрывающий влияние ЭПК на увеличение биодоступности NO, в том числе на синтез NO и эндотелиальную функцию через активацию АМФ-активируемой протеинкиназы в ответ на истощение внутриклеточного АТФ [18]. Среднее значение ЭПК (около 0,6 моль/%) было ниже рекомендуемой нормы (1,0-2,2 моль/%), при этом соответствуя нормальному уровню NO₂^-в крови, а при более высоком значении ЭПК показано большее значение уровня NO₂^- (p=0,017) в крови лыжников. Коэффициент корреляции Спирмена между n-3 C20:5&NO₂^-составил 0,449 (p=0,004). Дефицит ЭПК в крови у обследуемых (0,6±0,5 mol%) может свидетельствовать об активном окислительном стрессе в организме, поскольку известно, что ЭПК ингибирует процессы перекисного окисления липидов в мембранных везикулах, а также ЭПК улучшает баланс между NO и пероксинитритом и действует синергетически со статинами [11]. Кроме того, ЭПК ослабляет, индуцированное пальмитиновой кислотой, образование АФК, экспрессию молекул адгезии и цитокинов, активацию связанных с апоптозом белков [8]. Механизм влияния ЭПК на развитие атеросклероза заключается в воздействии на эндотелиальную дисфункцию и окислительный стресс, а также в усилении синтеза эйкозаноидов (которые расширяют сосуды и уменьшают тромбообразование и воспаление), снижении риска атерогенной дислипопротеинемии [17]. Кроме того, эссенциальные n-3 ПНЖК не только усиливают образование NO, но также реагируют с ним с образованием соответствующих производных нитроалкенов, которые обеспечивают сосудистую дилатацию, ингибируют дегрануляцию нейтрофилов и образование супероксидов, ингибируют активацию тромбоцитов и повышают активность PPAR и высвобождение NO, тем самым предотвращая агрегацию тромбоцитов, образование тромбов, атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания. Все это может быть предметом будущих дискуссий о преимуществах n-3 ПНЖК-обогащенных диет в регуляции сосудистого тонуса и повышении физической работоспособности и выносливости в целом.

Заключение:

Впервые нами продемонстрирована связь незаменимых n-3 ПНЖК с плазменным уровнем NO и возможное участие n-3 ПНЖК в нитрит-нитратном пути синтеза оксида азота у высокотренированных лыжников. Установлено, что более высокое значение незаменимой эйкозапентаеновой кислоты способствует накоплению нитритов (NO2) в крови спортсменов, тем самым создавая условия для выработки/депонирования оксида азота. Более высокие уровни незаменимых α-LNA в плазме способствуют повышению уровня нитратов (NO3), а также регулируют запасы оксида азота (NO), которые необходимы для поддержания сосудистого тонуса и в целом нормального функционирования сердечно-сосудистой системы у высокотренированных спортсменов.

 

Литература:

1.      Anderson, J.S.; Nettleton, J.A.; Herrington, D.M.; Johnson, W.C.; Tsai, M.Y.; Siscovick, D. Relation of omega-3 fatty acid and dietary fish intake with brachial artery flow-mediated vasodilatation in the multi-ethnic study of atherosclerosis. Am. J. Clin. Nutr. 2010, 92, 1204–1213.

2.      Bailey, S.J.; Vanhatalo, A.; Winyard, P.G.; Jones, A.M. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway: Its role in human exercise physiology. Eur. J. Sport Sci. 2012, 12, 309–320.

3.      Celec, P.; Yonemitsu, Y. Vascular endothelial growth factor–Basic science and its clinical implications. Pathophysiology 2004, 1, 69–75.

4.      Chapkin, R.S.; McMurray, D.N.; Davidson, L.A.; Patil, B.S.; Fan, Y.; Lupton, J.R. Bioactive dietary long-chain fatty acids: Emerging mechanisms of action. Br. J. Nutr. 2008, 100, 1152–1157.

5.      Colussi, G.; Catena, C.; Dialti, V.; Mos, L.; Sechi, L.A. The vascular response to vasodilators is related to the membrane content of polyunsaturated fatty acids in hypertensive patients. J. Hypertens. 2015, 33, 993–1000.

6.      Granger, D.L.; Taintor, R.R.; Boockvar, K.S.; Hibbs, J.B.J. Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction. Methods Enzymol. 1996, 268, 142–151.

7.      Hodson, L.; Skeaff, C.M.; Fielding, B.A. Fatty acid composition of adipose tissue and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Progress. Lipid Res. 2008, 47, 348–380.

8.      Ishida, T.; Naoe, S.; Nakakuki, M.; Kawano, H.; Imada, K. Eicosapentaenoic Acid Prevents Saturated Fatty Acid-Induced Vascular Endothelial Dysfunction: Involvement of Long-Chain Acyl-CoA Synthetase. J. Atheroscler. Thromb. 2015, 22, 1172–1185.

9.      Li, Q.R.; Zhang, Q.; Wang, M.; Liu, F.Z.; Zhao, S.M.; Ma, J.; Luo, N.; Li, N.; Li, Y.S.; Xu, G.W. Docosahexaenoic acid affects endothelial nitric oxide synthase in caveolae. Arch. Biochem. Biophys. 2007, 466, 250–259.

10.  Lyudinina, A.Y.; Markov, A.L.; Bojko, E.R. Essential Fatty Acid Associated with Heart Rate Variability in Highly Trained Male Cross-Country Skiers: A Pilot Study. Physiologia 2024, 4, 54–63.

11.  Mason, R.P.; Jacob, R.F.; Corbalan, J.J.; Malinski, T. Combination Eicosapentaenoic Acid and Statin Treatment Reversed Endothelial Dysfunction in HUVECs Exposed to Oxidized LDL. J. Clin. Lipidol. 2014, 8, 342–343.

12.  Mozaffarian, D.; Wu, J.H. Omega-3 fatty acids and cardiovascular disease: Effects on risk factors, molecular pathways, and clinical events. J. Am. Coll. Cardiol. 2011, 58, 2047–2067.

13.  Park, J.; Yamaura, T.; Kawamoto, J.; Kurihara, T.; Sato, S.B. Reciprocal Modulation of Surface Expression of Annexin A2 in a Human Umbilical Vein Endothelial Cell-Derived Cell Line by Eicosapentaenoic Acid and Docosahexaenoic Acid. PLoS ONE 2014, 9, e85045.

14.  Parshukova, O.I.; Nutrikhin, A.V.; Boyko, E.R. The significance of the determination of nitric oxide in highly trained cross-country skiers. Physiother. Sports Med. 2017, 6, 31–36. (In Russian)

15.  Parshukova, O.I.; Varlamova, N.G.; Potolitsyna, N.N.; Lyudinina, A.Y.; Bojko, E.R. Features of metabolic support of physical performance in highly trained cross-country skiers of different qualifications during physical activity at maximum load. Cells 2022, 11, 39.

16.  Philip, N.; Yun, X.; Pi, H. Fatty acid metabolism promotes TRPV4 activity in lung microvascular endothelial cells in pulmonary arterial hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2024, 326, 252–265.

17.  Shramko, V.S.; Polonskaya, Y.V.; Kashtanova, E.V.; Stakhneva, E.M.; Ragino, Y.I. The Short Overview on the Relevance of Fatty Acids for Human Cardiovascular Disorders. Biomolecules 2020, 10, 1127.

18.  Wu, Y.; Zhang, C.; Dong, Y.; Wang, S.; Song, P.; Viollet, B.; Zou, M.H. Activation of the AMP-activated protein kinase by eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5 n-3) improves endothelial function in vivo. PLoS ONE 2012, 7, e35508.

19.  Xu, Y.; Buikema, H.; Gilst, W.H.; Henning, R.H. Caveolae and endothelial dysfunction: Filling the caves in cardiovascular disease. Eur. J. Pharmacol. 2008, 585, 256–260.

20.  Zebrowska, A.; Mizia-Stec, K.; Mizia, M.; G ˛asior, Z.; Poprz˛ecki, S. Omega-3 fatty acids supplementation improves endothelial function and maximal oxygen uptake in endurance-trained athletes. Eur. J. Sport. Sci. 2015, 15, 305–314.

 

 

 

УДК 612.017.2; 612.273

 

ПОКАЗАТЕЛИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ И УРОВЕНЬ НАПРЯЖЕНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ВОЕННОСЛУЖАЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ БИОКЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ГОР

 

Сатаркулова А.М.¹, Бакирова Ш.С.², Айсаева Ш.Ю¹

 

¹Институт горной физиологии и медицины НАН КР, Бишкек

²Международная Высшая Школа Медицины, Бишкек

asat79@mail.ru, shika-94@mail.ru, sh_aisaeva@mail.ru

 

Аннотация: Представлены результаты сравнительного анализа показателей вариабельности сердечного ритма у военнослужащих в процессе адаптации к профессиональной деятельности в условиях относительного комфорта (с. Кой-Таш, 1267 м над ур. м.) и дискомфорта гор (г. Нарын, 2060 м над ур. м.). Было обследовано 92 новобранца со сроком службы 6 месяцев. Результаты исследования показали, что для военнослужащих в зоне относительного комфорта было характерно сбалансированное влияние симпатического и парасимпатического отделов и умеренное напряжение функционального состояния. У военнослужащих в зоне относительного дискомфорта выявлено преобладание автономного контура в ритме сердца и более низкое напряжение регуляторных механизмов. При выполнении физической нагрузки в обеих группах происходило смещение вегетативного равновесия в сторону симпатического звена регуляции с усилением центральных механизмов управления сердечным ритмом.

Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, военнослужащие, зона относительного комфорта и дисфомфорта гор.

 

ТООЛОРДУН АР КАНДАЙ БИОКЛИМАТТЫК ЗОНАЛАРЫНДА АСКЕР КЫЗМАТКЕРЛЕРИНИН ОРГАНИЗМИНИН ВЕГЕТАТИВДИК ЖӨНГӨ САЛУУНУН КӨРСӨТКҮЧТӨРҮ ЖАНА ЖӨНГӨ САЛУУЧУ СИСТЕМАЛАРЫНЫН ЧЫҢАЛУУ ДЕҢГЭЭЛИ

 

Сатаркулова А.М.¹, Бакирова Ш.С.², Айсаева Ш.Ю¹.

 

¹КР УИА Тоо физиологиясы жана медицина институту, Бишкек ш.

²Эл аралык жогорку медицина мектеби, Бишкек

asat79@mail.ru, shika-94@mail.ru, sh_aisaeva@mail.ru

 

Аннотация: Ыңгайлуу (Кой-Таш а., 1267 м деңиз деңгээлинен жогору.) жана ыңгайсыз (Нарын ш., 2060 м деңиз деңгээлинен жогору) шарттарда салыштырмалуу кесиптик ишмердүүлүккө көнүү процессинде аскер кызматкерлеринин жүрөк ритминин өзгөрмөлүүлүгүнүн көрсөткүчтөрүнүн салыштырма анализинин жыйынтыктары көрсөтүлдү. 6 айлык кызмат мөөнөтүн өтүп жаткан 92 аскер текшерилди. Ынгайлуу шарттарда  аскер кызматкерлеринин симпатикалык жана парасимпатикалык бөлүмдөрдүн тең салмактуу таасири жана функционалдык абалдын орточо чыңалуусу аныкталган. Ыңгайсыз шарттарда аскер кызматкерлеринин жүрөк ритминин автономдуу контурунун үстөмдүгү жана жөнгө салуучу механизмдеринин төмөнкү чыңалуусуна далилденген. Эки топ физикалык активдүүлүгүн аткарууда жүрөктүн кагышын көзөмөлдөөнүн борбордук механизмдеринин жогорулашы менен вегетативдик тең салмактуулуктун симпатикалык жөнгө салууга карай жылышы байкалган.

Негизги сөздөр: жүрөктүн кагышынын өзгөрмөлүүлүгү, аскер кызматкерлери, тоолордун ыңгайлуу жана ыңгайсыз шарттары.

 

INDICATORS OF VEGETATIVE REGULATION AND THE LEVEL OF TENSION OF THE REGULATORY SYSTEMS OF THE BODY OF MILITARY PERSONNEL IN VARIOUS BIOCLIMATIC ZONES OF MOUNTAINS

 

Satarkulova A.M.^1, Bakirova Sh.S.², Aisaeva Sh.Yu¹

 

¹Institute of Mountain Physiology and Medicine of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Bishkek

²International Higher School of Medicine, Bishkek

asat79@mail.ru, shika-94@mail.ru, sh_aisaeva@mail.ru

 

Annotation: The results of a comparative analysis of heart rate variability indicators in military personnel during adaptation to professional activities under conditions of relative comfort (Koy-Tash village, 1267 m above sea level) and discomfort (Naryn city, 2060 m above sea level) were presented. The study involved 92 recruits with 6 months of service. The results showed that for military personnel in the zone of relative comfort exhibited a balanced influence of the sympathetic and parasympathetic divisions, along with moderate tension in their functional state. In contrast, military personnel in the zone of relative discomfort demonstrated a predominance of the autonomic circuit in heart rhythm and lower tension in regulatory mechanisms. During physical exertion, both groups experienced a shift in autonomic balance towards the sympathetic branch of regulation, with an enhancement of central mechanisms governing heart rhythm.

Key words: heart rate variability, military personnel, zone of relative comfort and discomfort in mountainous regions.

 

Введение

Изучение механизмов адаптации военнослужащих к изменяющимся факторам внешней и внутренней среды является актуальной проблемой прикладной физиологии, при этом особенность исследования процесса адаптации заключается в установлении закономерностей приспособления не только условиям внешней среды, но и к деятельности, особенно трудовой и социальной [1]. В условиях срочной службы на организм военнослужащего воздействует комплекс факторов, который представлен повышенными физическими нагрузками, новым коллективом, специфическими условиями профессиональной деятельности, строгой регламентацией жизни [2]. Показано, что деятельность военнослужащих сопровождается весьма сложными морфофункциональными перестройками, возникающими на фоне выраженного физического и психоэмоционального напряжения. Именно поэтому одним из путей решения этой проблемы является эффективное отслеживание профессиональной деятельности военнослужащих и принятие научно обоснованных решений по его оптимизации, которое невозможно без своевременного контроля адаптационного процесса и диагностики функционального состояния [3]. Существует ряд методов оценки адаптационных возможностей организма, однако, наиболее информативным способом определения вегетативного тонуса организма в целом и интегральной характеристикой индивидуального здоровья является состояние механизмов вегетативной регуляции [4,5]. Оценка вариабельности сердечного ритма (ВСР) позволяет также выявлять латентные и начальные проявление нозологических форм патологических нарушений [6].

Цель исследования: по данным временных и спектральных характеристик ВСР определить уровень напряжения регуляторных систем организма военнослужащих в процессе профессиональной деятельности в условиях относительного комфорта и дискомфорта гор.

Материалы и методы исследования

Исследования выполнены в с. Кой-Таш (1267 м над ур. м. – зона относительного комфорта), где обследованы военнослужащие мотострелкового подразделения (68 человек) и г. Нарыне (2060 м над ур. м. – зона относительного дискомфорта) с участием 24 пограничников. Возраст обследуемых 19,0±1,56 лет, срок службы 6 месяцев. Перед проведением исследования получено информированное согласие всех участников на обследование.

Функциональное состояние организма военнослужащих изучали на основе анализа вариабельности сердечного ритма с использованием программно-аппаратного комплекса УПФТ – 1/30 – «ПСИХОФИЗИОЛОГ» фирмы Медиком МТД (Россия); регистрацию электрокардиограммы проводили в положении сидя в течение 5 минут в соответствии с международным стандартом [7]. Определялись временные и частотные параметры ритма сердца. Результаты исследования были подвергнуты статистической обработке с использованием программы SPSS 16 версии.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ временных и спектральных параметров ВСР показал, что значения SDNN – показателя стандартного отклонения величин нормальных R-R интервалов в предгорье (относительный комфорт) составляло 59,9 мс, в зоне относительного дискомфорта – 63 мс (Таблица 1).

Таблица 1

Временные и спектральные показатели ВСР военнослужащих в различных биоклиматических зонах

Показатели	Зона относительного комфорта (n=68)	Зона относительного дискомфорта (n=24)	Р
HR, уд/мин	73,98±10,83	73,83±8,5	0,951
SDNN, мс	56,32±25,04	63,0±23,45	0,024*
Мо, мс	480,78±129,72	472,42±102,04	0,750
АМо, %	38,1±13,82	35,75±15,8	0,050*
MxDMn, мс	264,4±114,74	304,58±97,4	0,010*
SI, усл.ед.	138,09±14,42	89,38±6,18	0,026*
TP, мс2	5788±542,0	7106±577,1	0,033*
VLF, мс2	1681±179,4	2333±274,1	0,028*
LF, мс2	1889±179,6	2384±175,8	0,024*
HF, мс2	2217±271,8	2388±292,7	0,803
LF/HF, усл.ед.	1,38±0,97	1,56±0,88	0,417

Примечание: *- значимость различий при р≤0,05.

 

Показатель индекса напряжения (SI) у новобранцев в предгорье составил 138 усл.ед., в зоне относительного дискомфорта – 89,38 усл.ед., то есть обе величины находились в пределах нормы (50-150 усл.ед.).

Значимо выше в зоне относительного дискомфорта была общая мощность спектра (TP – 7106 мс²), характеризующая суммарный уровень активности регуляторных систем организма и адаптационный потенциал всей сердечно-сосудистой системы [8], чем в предгорье (5788 мс²). Полученные величины ТР отражают преобладание автономного регуляторного контура и подтверждаются повышенными значениями высокочастотной компоненты (HF – 2388 мс2) [9]. В группе предгорцев значения HF были меньше (2217 мс²).

Вегетативная реактивность военнослужащих в обеих группах оценивалась и  при предъявлении физической нагрузки (гарвардский степ-тест). В таблице 2 представлены результаты изменения ВСР у мотострелков.

Таблица 2

Изменения показателей ВСР у военнослужащих мотострелкового подразделения в зоне относительного комфорта после физической нагрузки

Показатели	Фоновая запись	Физическая нагрузка	Р
HR, уд/мин	73,98±10,83	77,04±11,17	0,000*
SDNN, мс	56,32±25,04	48,5±22,71	0,000*
Мо, мс	480,78±129,72	446,63±122,52	0,000*
АМо, %	38,1±13,82	42,65±16,19	0,000*
MxDMn, мс	264,4±114,74	233,06±114,52	0,000*
SI, усл.ед.	138,09±14,42	193,72±22,59	0,001*
TP, мс2	5788±542,0	4081±358,94	0,000*
VLF, мс2	1681±179,4	1136±860,9	0,014
LF, мс2	1889±179,6	1417±133,9	0,008*
HF, мс2	2217±271,8	1528±172,7	0,000*
LF/HF, усл.ед.	1,38±0,97	1,44±0,85	0,548

Примечание: *- значимость различий при р<0,05.

 

Из данных следует, что Moда (Мо) – показатель, наиболее часто встречающихся значений интервалов R-R, характеризующий наиболее вероятный уровень функционирования сердечно-сосудистой системы, в состоянии относительного покоя составил 480 мс; после выполнения нагрузки значение Мо достоверно снизилось до 446 мс. Амплитуда моды (АМо) – условный показатель активности симпатического звена регуляции, напротив, после функциональной пробы увеличился с 38% до 42%. Значение среднего квадратичного отклонения (SDNN), отражающее суммарный эффект влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов ВНС, снизилось на 16% после тестирования. Вариационный размах, как характеристика степени влияния парасимпатической нервной системы на кардиоритм, проявлял отчетливую тенденцию к уменьшению (на 13%). Выявленные изменения являются свидетельством умеренного повышения функционального состояния симпатического отдела ВНС [10].

Увеличивается после физической нагрузки и индекс напряжения регуляторных систем (SI), который является крайне чувствительным индикатором тонуса симпатической нервной системы, его средние значения превысили фоновые данные на 30% и указывали не только на активизацию симпатического отдела ВНС, но и на повышение степени централизации управления сердечным ритмом.

В норме при физической нагрузке, как правило, происходит снижение мощностей всех компонентов спектра (VLF, LF, HF) и, как следствие, уменьшается и общая мощность спектра (TP). В большей степени при этом снижается мощность высокочастотных компонентов и в меньшей - мощность низкочастотных волн. В наших исследованиях величины ТР, LF и HF уменьшились статистически значимо на 42%, 33% и 45% соответственно.

В таблице 3 демонстрируются результаты изменения ВСР, полученные и в зоне относительного дискомфорта с участием пограничников (табл. 3). Из этих данных следует, что в состоянии относительного покоя Moда (Мо) и среднее квадратичное отклонение (SDNN) составили 472,42 мс и 63 мс соответственно, после физических упражнений достоверно снижаются до 402,67 мс и 47,29 мс соответственно. Величина АМо после пробы увеличивалась с 35,75% до 43,38%. Вариационный размах имел тенденцию к уменьшению с 304,58 мс в состоянии покоя до 229,25 мс после физической нагрузки:

Таблица 3

Изменения показателей ВСР у пограничников, служащих в зоне относительного дискомфорта после физической нагрузки

Показатели	Фоновая запись	Физическая нагрузка	Р
HR, уд/мин	73,83±8,5	80,38±8,34	0,000*
SDNN, мс	63,0±23,45	47,29±20,46	0,002*
Мо, мс	472,42±102,04	402,67±74,58	0,000*
АМо, %	35,75±15,8	43,38±13,53	0,017*
MxDMn, мс	304,58±97,4	229,25±80,5	0,000*
SI, усл.ед.	89,38±6,18	156,08±95,97	0,001*
TP, мс2	7106±577,1	3958±403,72	0,008*
VLF, мс2	2333±274,1	1619±220,2	0,337
LF, мс2	2384±175,8	1282±803,8	0,002*
HF, мс2	2388±292,7	1057±133,3	0,003*
LF/HF, усл.ед.	1,56±0,88	2,09±1,22	0,000*

Примечание: *-значимость различий при р<0,05.

 

Индекс напряжения регуляторных систем (SI) повышался при тестировании на 57% (с 89,38 до 156,08 усл.ед.), но при этом оставался в пределах нормативного коридора. Предъявление физической нагрузки вызывало снижение как суммарной мощности спектра (ТР), так и её компонентов (VLF, LF, HF). В частности, происходит достоверное уменьшение величины ТР (с 7106 до 3958 мс²), LF (с 2384 до 1282 мс²) и HF (с 2388 до 1057 мс²), амплитуда VLF изменялась, но незначительно.

Вагосимпатический индекс (LF/HF), отражающий не только соотношение влияний симпатического и парасимпатического каналов регуляции, но и переход от анэробного режима энергообразования к анаэробному [11], при нагрузке повышался с 1,56 усл.ед. до 2,09 усл.ед., но все же соответствовал показателям нормы.

Заключение:

Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что как у военнослужащих мотострелковых подразделений, так и у пограничников при физической нагрузке в группе происходит сдвиг вегетативного равновесия в сторону симпатического звена регуляции с усилением центральных механизмов управления сердечным ритмом. Такие сдвиги отражают типичные приспособительные реакции организма, направленные на выполнение заданной работы. Однако, у пограничников в зоне относительного дискомфорта проявлялось преобладание автономного регуляторного контура в ритме сердца и более низкое напряжение в центральном контуре регуляции, что с позиций современных представлений физиологии мышечной деятельности, является позитивным вектором в адаптации организма. В совокупности с изменениями общей мощности спектра и высокочастотного компонента это свидетельствует об энергетически более экономном функционировании регуляторных механизмов и повышенной устойчивости к действию факторов окружающей среды [12].

Для военнослужащих мотострелковых подразделений в зоне относительного комфорта характерным являлось сбалансированное влияние симпатического и парасимпатического отделов и умеренное напряжение в центральном контуре регуляции. В комплексе с модификацией суммарной мощности спектра с дыхательным компонентом это позволяет предполагать формирование состояния перетренированности, либо дискретности состояния с вовлечением дополнительных функциональных резервов организма для выполнения физической нагрузки. В этом случае, рекомендуются реабилитационные мероприятия, направленные на восстановление аэробного потенциала организма [13].

 

Литература:

1.        Калинина М.В., Киселев В.Д., Стрельникова И.Ю. Популяционные и индивидуальные адаптации к сочетанному воздействию экологических факторов // ХХ съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. – М.: Издательский дом «Русский врач», 2007. – С. 253.

2.        Махнев М.В., Махнев А.В. Медико-социальные аспекты адаптации военнослужащих // Военно-медицинский журнал. – 2000. – № 9. – С.57-64.

3.        Королев С.А., Сорокина Л.В. Индивидуально-типологические особенности вегетативной регуляции у военнослужащих в стрессовых ситуациях // Перспективы науки. – 2014. – №7(58). – С. 7-9.

4.        Буданова Е.И. Исследование качества жизни, связанного со здоровьем, у военнослужащих, проходящих военную службу по контракту // Вестник психотерапии. – 2007. – № 22. – С. 11-15.

5.        Максим О.В., Зайцева О.И., Терещенко В.П. Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у военнослужащих срочной службы // Сибирский медицинский журнал. – №4. – 2006. – С. 27-29.

6.        Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) // Вестник аритмологии. – 2001. – №24. – С. 65-83.

7.        Malik M., Bigger J.T., Camm A.J. et al. Heart rate variability: Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use // European Heart Journal. – 1996. – № 17. – P. 354-381.

8.        Кузнецов А. А. Биофизика сердца // Учебное пособие. Книга 2. Электрокардиографическое холтеровское мониторирование для исследования вариабельности сердечного ритма условно здоровых людей. – Владимир, 2013. – 84 с

9.        Аверьянова И.В., Максимов А.Л. Стратегия адаптивных перестроек функциональных систем у коренных европеоидов-уроженцев различных поколений северо-востока России // Экология человека. – 2023. – № 4. – С. 259-273.

10.    Бабунц И.В., Мириджанян Э.М., Машаех Ю.А. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма // Ставрополь; 2002. – 112 с.

11.    Wachter Eva. HRV – Schwellenbestimmung anhand Fahrradergometrie und Laufband im Verhaltnis zu anaeroben Schwellen und Laktatschwellen // Dissertation. Zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) – 2010. – 101 p.

12.    Шукуров Ф.А., Халимова Ф.Т. Интегративные показатели вариативности сердечного ритма в оценке эффективности адаптации человека к высокогорью // В книге: Медицинская физика, физиология и смежные дисциплины в академической и вузовской науке. - Сборник тезисов конференции с международным участием, посвящённой 100-летию МГМСУ им. А.И. Евдокимова. – М. – 2022. – С. 565-568.

13.    Хоменко О.В., Катков Б.А., Якименко В.С., Сышко Д.В. Влияние специфических физических нагрузок на вариабельность сердечного ритма у военнослужащих // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология. – 2023. – Т.9 (75). – С. 249-257.

 

 

 

УДК 681.1:687.02(575.2)(04)

 

ИММУНОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ ПРИ ГОРНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

 

Тюмонбаева Н.Б.¹, Казыбекова А.А.¹, Бейшеева Г.²

 

¹Институт горной физиологии и медицины Национальной академии наук Кыргызской Республики, Кыргызстан, г. Бишкек,

²Кыргызский национальный университет им.Ж.Баласагына

 ipknacira@mail.ru, kazastra2021@mail.ru

 

Аннотация: В данной работе представлены результаты оценки изменений в иммунной системе коренных жителей, проживающих на разных горных высотах (930-3200 м над уровнем моря), при переезде в низкогорную и высокогорную среду с разными сроками адаптации. Обсуждаются данные о влиянии факторов окружающей среды на иммунную систему населения. У горцев иммунный статус по целому ряду показателей ниже, чем у жителей низкогорной местности. Очевидно, можно говорить о своеобразной перестройке иммунной системы соответствующей экологическим особенностям высокогорной местности.

Ключевые слова: климатогеографические факторы, переезд, иммунный статус, Т- лимфоциты, В-лимфоциты, циркулирующие иммунные комплексы, фагоцитоз, комплемент, лизоцим, низкогорье, высокогорье.

 

ТОО-КЛИМАТТЫК ЖАНА СОЦИАЛДЫК-ЭКОНОМИКАЛЫК ТААСИРЛЕРГЕ ЫҢГАЙЛАШУУНУН ИММУНОФИЗИОЛОГИЯЛЫК МЕХАНИЗМДЕРИ

 

Тюмонбаева Н.Б.¹, Казыбекова А.А.¹, Бейшеева Г.²

 

¹Кыргыз Республикасынын Улуттук илимдер академиясынын Бийик Тоо физиологиясы жана медицина институту, Кыргызстан, Бишкек,

²Ж.Баласагын атындагы Кыргыз улуттук университети

 ipknacira@mail.ru, kazastra2021@mail.ru

Аннотация: Бул эмгекте ар кандай тоо бийиктиктеринде (деңиз деңгээлинен 930-3200 м бийиктикте) жашаган түпкүлүктүү калктын жапыз тоо жана бийик тоолуу чөйрөлөргө ыңгайлашуу мезгили ар кандай болгон жерлерге көчүп барганда иммундук системасынын өзгөрүшүнө баа берүүнүн натыйжалары берилген. Калктын иммундук системасына экологиялык факторлордун таасири жөнүндө маалыматтар талкууланат. Бийик тоолуу аймактардын тургундарына караганда бир катар көрсөткүчтөр боюнча иммундук статусу төмөн. Албетте, биз бийик тоолуу экологиялык өзгөчөлүктөрүнө ылайык иммундук системанын өзгөчө кайра түзүлүшү жөнүндө айтууга болот.

Негизги сөздөр: климаттык-географиялык факторлор, жер которуу, иммундук статус, Т-лимфоциттер, В-лимфоциттер, циркуляциялык иммундук комплекстер, фагоцитоз, комплемент, лизоцим, жапыз тоо, бийик тоолор.

 

IMMUNOPHYSIOLOGICAL MECHANISMS OF ADAPTATION TO MOUNTAIN-CLIMATIC AND SOCIO-ECONOMIC INFLUENCES.

 

Tiumonbaeva N.B., Kazybekova A.A., Beyisheeva G.

¹Institute of Mountain Physiology and Medicine, National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Kyrgyzstan, Bishkek, 

²Kyrgyz National University named after J. Balasagyn

ipknacira@mail.ru, kazastra2021@mail.ru

 

Abstrac: This paper presents the results of an assessment of changes in the immune system of indigenous people living at different mountain altitudes (930-3200 m above sea level) when moving to low-mountain and high-mountain environments with different adaptation periods. Data on the influence of environmental factors on the immune system of the population are discussed. Highlanders have a lower immune status for a number of indicators than residents of low-mountain areas. Obviously, we can talk about a peculiar restructuring of the immune system corresponding to the environmental characteristics of the highlands.

Key words: climatic and geographic factors, relocation, immune status, T-lymphocytes, B-lymphocytes, circulating immune complexes, phagocytosis, complement, lysozyme, low mountains, high mountains.

 

Введение

В настоящее время не вызывает сомнения, что в сложной ответной реакции организма человека и животных на действие климатогеографических факторов горной среды определенная роль принадлежит иммунной системе [1]. Многочисленные авторы определяют, что иммунная система, играющая ключевую роль в обеспечении генетического постоянства внутренней среды организма, является сложной, многокомпонентной и саморегулирующейся системой, находящейся под контролем нейрогуморальной регуляции [2, 3, 4]. В связи с этим можно констатировать, что иммунология адаптационного процесса и изучение его механизмов в условиях миграции является одной из основных задач экологической иммунологии, предметом которой является изучение изменений иммунореактивности под действием факторов окружающей среды [5].

Вопросы иммунитета и неспецифической резистентности организма при адаптационном процессе в сложных и экстремальных природных условиях горного климата привлекают в последние годы все больше внимания.

Известно, что комплексное влияние климатических факторов горной среды на организм человека создает условия для формирования вторичных иммунодефицитов и аутоиммунных заболеваний, вследствие разбалансировки иммунных структур организма [6, 7, 5].

В исследованиях М.И. Китаева и К.А. Собурова (2009) определены методические подходы и принципы оценки нормы в иммунологических исследованиях, вопросы разграничения нормы и патологии с учетом границ физиологических колебаний иммунных показателей. Проанализирована возможность комплексной оценки иммунного статуса у жителей горных регионов и определены маркеры системы HLA в популяции кыргызов [8].  

Есть сведения, что нормы референтных величин зависят от экологических факторов и носят приспособительный характер, направленный на обеспечение оптимальной жизнедеятельности организмов в конкретных условиях среды.  Состояние иммунитета у различных групп населения в значительной степени связано с влиянием на него условий внешней среды и зависит от многих факторов. Значительную роль в изменении состояния иммунной системы играют социально-экономические условия проживания человека, некоторые экологически неблагоприятные и вредные факторы среды [9].

При систематическом, происходящем на протяжении нескольких поколений, воздействии экстремальных факторов горной среды возможны изменения иммунного статуса населения, тех или иных регионов. В этом и заключаются особенности иммунологической структуры местных популяций, в значительной мере определяющие характер иммунологических сдвигов.

Цель исследования: изучение функциональных изменений иммунной системы и естественной резистентности у жителей разных высот, в зависимости от стажа проживания в условия низко- и высокогорья. Задачей исследования была изучение иммунной реактивности у жителей разных высот, переезжающих в низко- и высокогорную среду с различными сроками адаптации.

Объект и методы исследования

Нами изучались особенности функционирования иммунной системы у постоянных жителей разных горных высот, расположенных на высотах 930-3200 м над ур. м., что  представляет существенный не только теоретический, но и практический интерес. Эти исследования необходимы как для сохранения здоровья местных жителей, так и здоровья значительного числа пришлого населения, занятых добычей каменного угля, золота, ртути и других ископаемых, или наоборот, в силу определения социально-экономического статуса люди спускаются в низкогорье, например, стремление родителей обеспечить детей лучшими условиями жизни, обосноваться в столице или других городах, поскольку в городе много перспектив и возможностей, лучшие вузы страны и меньше проблем с зачислением ребенка в школу или детский сад и многое другое. Изучение системы иммунитета и иммунологических процессов, причины изменения реактивности, развития иммунодефицитов, персистенции вирусов является одной из фундаментальных медико-биологических проблем горных регионов [10].  

При проведении иммуноэкологических обследований населения выделяли группы людей, у которых на основании клинической картины и изменений в основных компонентах иммунной системы (иммуноглобулинах, Т-, В- лимфоцитах и фагоцитах) отмечались существенные сдвиги, определяющие стратегию иммунокоррекции.

Результаты, полученные в ходе проведенных исследований, были обработаны с помощью прикладного пакета программ SPSS Statistics. В качестве основного критерия был использован параметрический критерий Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенные наблюдения показали, что в ходе адаптации и деадаптации коренных жителей горных регионов к условиям низкогорья развиваются существенные изменения факторов естественного и клеточного иммунитета. У горцев, по сравнению с постоянными жителями низкогорья, развиваются изменения в специфическом иммунитете и факторов естественной защиты.

Наши исследования показывают, что через год пребывания в условиях низкогорья количество Т-лимфоцитов, субпопуляций хелперных Т-лимфоцитов и их цитокин-продуцирующий потенциал значительно снизились; изменения в В-лимфоцитах проявились в снижении концентрации IgA, хотя исходное количество CD22+-лимфоцитов сохранялось.

В то же время наблюдалось повышение уровня циркулирующих иммунных комплексов и дестабилизация уровня комплемента, лизоцима, процента активных нейтрофилов и поглотительной активности. Снижались фагоцитарные показатели микрофагов, характеризующие, прежде всего, фазу поглощения и переваривания.

Снижение литической активности комплемента и сывороточного лизоцима связано с накоплением антител в крови и снижением фагоцитарного ответа, поскольку источником сывороточного лизоцима являются лейкоцитарные клетки. В то же время, концентрация циркулирующих иммунных комплексов несколько увеличилась, что может быть связано с неполноценностью поглотительной функции фагоцитов [11].

Антимикробный потенциал функциональной активности полиморфноядерных лейкоцитарных клеток, в ходе исследования НСT, показывает, что респираторный «взрыв», зарегистрированный в первый год, демонстрирует наибольшее напряжение в цитоцидной активности фагоцитарных клеток. Нагрузка на B- систему иммунитета тех, кто прибыл в низкогорье, была менее значительной и транзиторной [12]. Показатели иммунной системы варьировали в пределах среднестатистической нормы, хотя отмечалось снижение содержания СД4+, СД5+ лимфоцитов в течение первых 3-х лет. В этот же период достоверно возрастала концентрация циркулирующих иммунных комплексов. В В-лимфоцитах проявлялись изменения, характеризующиеся снижением концентрации IgА в сравнении с показателями коренных жителей низкогорья.

К концу 3-го года пребывания в низкогорье отмечались наиболее глубокие изменения таких показателей естественного иммунитета, как комплемент, лизоцим, фагоцитоз.

Установлено, что в процессе деадаптации (в течение 5 лет), после приезда в низкогорье, изменения сдвигов в изученных параметрах гомеостаза также сохраняются и носят разнонаправленный характер. Так, происходит угнетение активности Т-системы с преобладанием субпопуляции с фенотипами СД8+ лимфоцитов; снижается активность естественных киллерных клеток, спонтанная продукция интерлейкина-2 и специфических механизмов защиты. У части обследованных дисбаланс иммунных показателей сопровождается увеличением концентрации иммунных комплексов в сыворотке крови, дисиммуноглобулинемией, повышением метаболической активности по НСТ-тесту, что является реакцией организма приезжих на новые климатические условия.    

При изучении клеточного иммунитета оказалось, что количество Т-, В- и NК-клеток было неоднородно. У жителей высокогорья (2200 - 3200) чаще выявляли снижение абсолютного содержания лимфоцитов, что сопровождалось снижением абсолютного содержания зрелых CD3+Т-лимфоцитов, а также CD4+Т-хелперов, CD8+ Т-цитотоксических лимфоцитов. Количество естественных киллеров (CD16+ NК-клеток) было на нижней границе нормы. А у жителей низкогорье (930-1560) абсолютные и относительные показатели лимфоцитов были в пределах нормы, отклонения в иммунограмме чаще касались снижения абсолютных показателей CD3+Т-лимфоцитов и CD4+Т-хелперов, в тоже время абсолютное содержание CD8+Т-цитотоксических и CD16+ NК обычно не снижалось.

Снижение реактивности, наблюдающееся в раннем периоде (от 1-го года до 4-х лет), сопровождается понижением Т- клеточных рецепторов и повышением уровня продуктов циркулирующих иммунных комплексов. Таким образом, процессы адаптации сопровождаются изменениями реактивности организма, и устойчивости к инфекционным агентам [13].

Известно, что в природных условиях высокогорья происходит интегральное влияние на организм многих слагающих компонентов горного климата при ведущем значении горной гипоксии. Снижение количества клеток, экспрессирующих СД3+, СД4+ лимфоцитов, было 36-40% у мигрирующего населения, наиболее часто такой характер иммунных сдвигов наблюдался в группе обследуемых без нарушений в системе цитотоксических лимфоцитов.

В- звеньях иммунитета, также как и в других компонентах иммунной системы, наблюдались разнонаправленные процессы: снижение и повышение количества В-клеток, усиление их способности к пролиферации.

Таким образом, приведенные данные при перемещении высокогорных жителей в условия низкогорья подтверждают длительный характер адаптации и показывают необходимость проведения ряда профилактических мероприятий в период смены места жительства с целью предупреждения возникновения инфекционных заболеваний и их осложнений.

Как этот сложный спектр положительных и отрицательных влияний сказывается на формировании и возрастной динамике иммунной реактивности у жителей горных районов остается во многом неясным.

Возможными причинами иммунодефицита, связанного с нарушением взаимосвязей между компонентами, могут быть неблагоприятное воздействие антропогенных факторов в горных районах, возрастные, гормональные изменения, стрессы и другие причины дисфункции иммунной системы. В результате изменяются взаимосвязи, соответствующие гиперстимуляции функций иммунной системы, закрепляется иммунный гомеостаз и возможно, снижается эффективность работы иммунной системы. Такой иммунодефицит подразумевает нарушение взаимосвязей между компонентами иммунной системы и интеграцию этих неэффективных взаимосвязей [9].

Заключение:

Полученные результаты показывают, что, несмотря на региональные различия, иммунный статус населения Кыргызстана, особенно в горных регионах, можно отнести к стандартному «сниженному» типу, с подавленными клеточным и гуморальным иммунитетами и фагоцитарными реакциями. Поэтому необходимо изучить «иммунный полиморфизм» горных народов в целом, и в каждом регионе для выявления групп риска по иммунодефициту.

Отмечено, что развивающееся с возрастом истощение иммунной системы, проявляющееся уменьшением числа Т-лимфоцитов и нарушением дифференцировки В-лимфоцитов в продуцирующие антитела плазматические клетки, способствует развитию аутоиммунных заболеваний и злокачественных новообразований [14].

Длительное действие биоклиматических факторов горной среды приводит к возрастному прогрессирующему снижению в общей циркуляции уровня Т-лимфоцитов и их субпопуляций – хелперных и цитотоксических Т-лимфоцитов. Замечено что, дефицит Т-звена иммунитета возникает раньше, чем дефицит В-лимфоцитов. Также прогрессирует с возрастом снижение уровня сывороточных иммуноглобулинов.

Количественное исследование показателей субпопуляций Т- и В-лимфоцитов, а также NК-клеток исследовали с использованием моноклональных антител.

Наши результаты позволяют предположить, что вследствие этого механизма, у жителей высокогорья В-лимфоциты, которые являются предшественниками клеток, образующих антитела, слабо распознают свободный антиген, а также предшественника эффекторных Т-клеток – антиген, связанный с молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС), в частности на поверхности инфицированных или мутагенных собственных клеток организма.

Изменение параметров гуморального и клеточного звена иммунной системы, проявление в селективной недостаточности, видимо, происходит под влиянием комплекса неблагоприятных природно-климатических условий горных факторов. Распространенность вторичных иммунных дефицитов зависит от степени дискомфортности природно-климатических условий проживания [9].  

С высокой вероятностью можно говорить о своеобразном напряжении и перестройке иммунной системы, адекватной экологическим особенностям высокогорной местности, иным средовым условиям, что является необходимыми приспособительными механизмами. 

 

Литература:

1.    Гришина Т.И., Филатова Г.А. Иммунная система человека как механизм обеспечения жизнедеятельности //Вестник РГМУ, 2013. -№5-6. -С.96-100.

2.    Китаев М.И., Тулебеков Б.Т., Собуров К.А. Неспецифическая резистентность организма при адаптации к высокогорью и дезадаптации. Фрунзе, 1990. -118 с.

3.    Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука, 1981. -278 с,

4.    Джунусова Г.С. Центральные сеханизмы адаптации человека в горах /Г.С.Джунусова. -Бишкек: Изд.КРСУ им. Б.Ельцина, 2013. -280 с.

5.    Собуров К.А. Иммунитет и экология. - Б.: 2015. -150 с.

6.    Тулебеков Б.Т. Иммунологические и иммуногенетические основы здоровья населения Кыргызстана. – Б., 2003. - 178 с.

7.      Китаев М.И., Собуров К.А. Региональные нормы показателей иммунитета и иммуногенетические маркеры у горного населения Кыргызстана. – Б.: ОсОО «Гулчынар», 2009. -147с.

8.      Китаев М.И., Тарасенко О.М.,1998 Генетические маркеры системы HLA в Кыргызской популяции // Известия НАН КР. -1998.-№1.-С.42-46.

9.      Черешнев В.А., Юшков Б.Г., Клитин В.Г., Лебедева Е.В. Иммунофизиология. - Екатеринбург: УрОРАН, 2002. - 258 с.

10.  Тюмонбаева Н.Б., Казыбекова А.А., Абрамова И.А., Мамытова Н.Ж., Майназарова Э.С., Вишневский А.А. Сравнительные показатели клеточного иммунитета у жителей в условиях гор Кыргызстана // Медико-физиологические проблемы экологии человека: Материалыы IX Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 35-летию Ульяновского государственного университета.  - Ульяновск: УлГУ, 2023. – С.333-336.

11.  Медуницын Н.В., Покровский В.И., Основы иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных болезней, учебное пособие, М.: Изд. «ГЭОТАР-Медиа». -2005.-512 с.

12.  Тюмонбаева Н.Б., Казыбекова А.А., Абрамова И.А., Вишневский А.А. Изменения Т-звена иммунитета у горцев в зависимости от длительности проживания в низкогорье // Известия НАН КР. – Б., 2022. -№6. - С.99-102.

13.  Ахунбаев С. М., Казыбекова А. А., Тумонбаева Ж. С. Возрастные изменения иммунной реактивности у жителей горной местности Кыргызстана // Бюллетень науки и практики. - 2020. - Т. 6. - №7. - С. 139-146. https://doi.org/10.33619/2414-2948/56/16

14.  Ватутин Н.Т., Ещенко Е.В. Лимфопения: основные причины развития //Архивъ внутренней медицины, 2016 .-№ 2(28). -С.22-27.

15.  Казыбекова А..А, Тюмонбаева Н.Б., Абрамова И.А., Жапарова Н.Б. Показатели неспецифического иммунитета у жителей различных высот с учетом биоклиматического зонирования территории Кыргызской Республики // Вестник Международного Университета Кыргызстана, №2. -С.203-207.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК   612.273.2; 612.172

 

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И ЭКСПРЕССИЯ HIF-1а  В МИОКАРДЕ ПРИ АДАПТАЦИИ К ПРЕРЫВИСТОЙ ГИПОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ

 

Фахретдинова Ю.Я., Сагидова С.А., Балыкин М.В.

 

ФГБОУ ВО «Ульяновский Государственный Университет», Россия, г.Ульяновск Yulia.bikbai@yandex.ru, balmv@yandex.ru

 

Аннотация: проведена оценка перекисного липидов (ПОЛ), антиоксидантной защиты (АОЗ) и экспрессии гипоксией-индуцированного фактора (HIF-1a) в миокарде на разных этапах адаптации к прерывистой гипобарической гипоксии (ПГГ). В течение 30 суток в барокамере имитировался подъем на высоту 6500 м над у. м. 66 крыс линии Вистар по схеме: 5 мин. - «подъем», 10 мин. - «высота», 5 мин - «спуск». Интенсивность ПОЛ оценивалась по уровню малонового диальдегида, активность АОЗ по образованию супероксиддисмутазы и каталазы, оценка экспрессии HIF-1a проводилось с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией матричной РНК (ОТ-ПЦР). Выяснено, что в ранние сроки ПГГ (1 сутки)  отмечается выраженная экспрессия HIF-1а, повышение уровня продуктов ПОЛ на фоне значительного снижения парциального давления кислорода; по мере увеличения сроков гипоксических воздействий (15-30 сутки) наблюдается  повышение активности ферментов антиоксидантной защиты, стабилизация экспрессии HIF-1а, при сохраняющейся выраженной гипоксемии.

Ключевые слова: гипоксическая гипоксия, крысы, миокард, перекисное окисление липидов, гипоксией-индуцированный фактор, газовый состав крови, антиоксидантная защита, адаптация

 

ҮЗГҮЛТҮКТҮҮ ГИПОБАРИЯЛЫК ГИПОКСИЯГА АДАПТАЦИЯСЫНДА МИОКАРДИЯДАГЫ ЛИПИДДЕРДИН ПЕРЕКИСТИК КЫЧКЫЛДАНУУСУ ЖАНА

HIF-1a ЭКСПРЕССИЯСЫ

 

Фахретдинова Ю.Я., Сагидова С.А., Балыкин М.В.

 

«Ульяновск мамлекеттик университети» Федералдык мамлекеттик бюджеттик жогорку окуу жайы, Россия, Ульяновск ш.,

Yulia.bikbai@yandex.ru, balmv@yandex.ru

 

Аннотация: Аннотация: миокарддагы липиддик перекистик кычкылдануусу (ЛПК), антиоксиданттык коргонуу (АОК) жана гипоксиядан келип чыккан фактордун (HIF-1a) экспрессиясына интермитенттүү гипобарикалык гипоксияга (IH) адаптациянын ар кандай баскычтарында баа берилди. 30 күн бою деңиз деңгээлинен 6500 м бийиктикке көтөрүлүү басым камерасында симуляцияланган. м 66 Wistar келемиштер схема боюнча: 5 мин. - "көтөрүү", 10 мүн. - "бийиктик", 5 мүнөт - "түшүрүү". Липиддердин пероксидациясынын интенсивдүүлүгү малондиальдегиддин деңгээли, АОПтун активдүүлүгү супероксид дисмутазасынын жана каталазанын пайда болушу менен, HIF-1a экспрессиясы кабарчы РНКнын (RT-PCR) тескери транскрипциясы менен полимераздык чынжыр реакциясынын жардамы менен бааланган. PHGнин алгачкы стадияларында (1 күн) кычкылтектин парциалдык басымынын олуттуу төмөндөшүнүн фонунда HIF-1aнын ачык-айкын көрүнүшү, липиддердин пероксиддик продуктуларынын деңгээлинин жогорулашы аныкталган; Гипоксиддик таасирдин узактыгы көбөйгөн сайын (15-30-күн) антиоксиданттык коргонуу ферменттеринин активдүүлүгүнүн жогорулашы жана HIF-1a экспрессиясынын турукташуусу байкалат, ал эми оор гипоксемия сакталат.

Негизги сөздөр: гипоксиялык гипоксия, келемиштер, миокард, липиддердин пероксидациясы, гипоксиядан пайда болгон фактор, кандын газ курамы, антиоксиданттык коргоо, адаптация

 

LIPID PEROXIDATION AND HIF-1a EXPRESSION IN THE MYOCARDIA DURING ADAPTATION TO INTERMITTENT HYPOBARIC HYPOXIA

 

Fakhretdinova Yu.Ya., Sagidova S.A., Balykin M.V.

 

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Ulyanovsk State University", Russia, Ulyanovsk

Yulia.bikbai@yandex.ru, balmv@yandex.ru

 

Abstract: an assessment was made of lipid peroxide (LPO), antioxidant defense (AOD) and expression of hypoxia-induced factor (HIF-1a) in the myocardium at different stages of adaptation to intermittent hypobaric hypoxia (IH). For 30 days, a rise to a height of 6500 m above sea level was simulated in a pressure chamber. m. 66 Wistar rats according to the scheme: 5 min. - “rise”, 10 min. - “height”, 5 minutes - “descent”. The intensity of lipid peroxidation was assessed by the level of malondialdehyde, the activity of AOP by the formation of superoxide dismutase and catalase, the expression of HIF-1a was assessed using polymerase chain reaction with reverse transcription of messenger RNA (RT-PCR). It was found that in the early stages of PHG (1 day) there is a pronounced expression of HIF-1a, an increase in the level of lipid peroxidation products against the background of a significant decrease in the partial pressure of oxygen; As the duration of hypoxic exposure increases (days 15-30), an increase in the activity of antioxidant defense enzymes and stabilization of HIF-1a expression are observed, while severe hypoxemia persists.

Key words: hypoxic hypoxia, rats, myocardium, lipid peroxidation, hypoxia-induced factor, blood gas composition, antioxidant protection, adaptation.

 

Введение

Проблема влияния гипоксии на живой организм и изучение связанных с ней изменений, многие десятилетия не утрачивает своей актуальности, поскольку организм сталкивается и вынужден приспосабливаться дефициту О₂ различного генеза [1]. Особое место в этой проблеме занимает гипоксическая гипоксия, связанная с дефицитом кислорода в окружающей среде. Снижение содержания и/или парциального давления О₂ (рО₂) способствует включению компенсаторно-приспособительных реакций, направленных на поддержание функций организма, от реализации которых зависит адаптация к гипоксическому воздействию. Сигнальным механизмом, обеспечивающим компенсаторно-приспособительные реакции дыхательной, сердечно-сосудистой систем и системы крови является рО₂ в артериальной крови [2].

Известно, что гипоксическая стимуляция приводит к формированию специфических (дефицит О₂) и неспецифических (многочисленные факторы среды) компонентов адаптации, что послужило предпосылкой для использования гипоксической гипоксии в профилактической и клинической медицине [3]. Для этой цели используют действие хронической (горной) гипоксии, экспериментальной гипобарической или нормобарической гипоксии [4].

Способность гипоксии активировать адаптационные механизмы широко используется в профилактике и реабилитации сердечно-сосудистых заболеваний, лечении хронической обструктивной болезни легких и бронхиальных астмы, улучшении функции мозга и противодействии некоторым неврологическим заболеваниям [5].

Наибольшее распространение по использованию гипоксии в этих целях получила методика интервальной прерывистой гипоксической тренировки, в которой кратковременные гипоксические воздействия, чередуются с периодами нормоксии [6].

В последние годы в отечественной и зарубежной литературе обсуждаются пре- и посткондиционирующие эффекты гипоксии [7]. Так, в исследовании на крысах было показано, что переход от гипобарической гипоксии к нормоксии приводит к кардиопротекторному эффекту, снижает окислительный стресс за счет транскрипции антиоксидантных ферментов [8]. Подобные результаты были получены в исследовании «in vitro», в котором гипоксическое прекондиционирование эффективно ослабляет гипоксией/реоксигенацией индуцированную гибель кардиомиоцитов крыс [9].

В реакциях компенсации и адаптации к гипоксии активное участие принимает гипоксией индуцируемый фактор (HIF-hypoxia-inducible factor), который принадлежит к семейству датчиков кислорода, известных, как транскрипционные факторы bHLH-PAS, способствующие, как доставке О₂, так и адаптации клеток к кислородному голоданию.  Специфическое строение HIF позволяет ему связываться с определенной последовательностью ДНК и активировать транскрипцию генов, опосредующих гипоксическую адаптацию. Мишени HIF включают членов семейств генов стресс-реакций, таких как транспортеры глюкозы, гликолитические ферменты, ангиогенные факторы, факторы гемопоэтического роста и молекулы, влияющие на рост, выживание и подвижность клеток [10].

Известно, что основной путь активации HIF-1α зависит от парциального давления кислорода, однако существуют и кислород-независимые механизмы его транскрипции и трансляции, которые могут быть активированы вирусами, цитокинами, активными формами кислорода [11]. Последние способствуют стабилизации фактора посредством регуляции кислород-зависимого гидроксилирования специфических остатков пролина в HIF-1α.

Цель исследования: оценить изменения газового состава крови, активность перекисного окисления липидов и экспрессию HIF-1а в миокарде на разных этапах адаптации к прерывистой гипобарической гипоксии.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили на крысах-самцах линии Вистар (n=66), массой 240–260 г. в соответствии с рекомендациями о гуманном отношении к лабораторным животным. Животные содержались в условиях вивария при свободном доступе к воде и сбалансированному корму.

Гипоксические воздействия моделировались в барокамере с имитацией подъема животных на высоту 6500 м над у. м. (Рв – 330 мм рт. ст.) в течение 5 минут, с 10 минутным нахождением на высоте, 5-минутным спуском до уровня моря и с последующим периодом нормоксии  в течение 5 мин. Каждый сеанс состоял из пяти указанных циклов, которые проводились 6 раз в неделю, на протяжении 30 суток.

До и после каждого гипоксического цикла из хвостовой артерии животных брали кровь для определения напряжения (РаО₂), насыщения (SaO₂), содержания (CaO₂) кислорода и рН артериальной крови с использованием микрогазоанализатора ЭЦ-60.

В контроле, на 1,5, 15 и 30 сутки гипоксических тренировок животных выводили из эксперимента с помощью эфирного наркоза. Сердце извлекали, промывали охлажденным раствором (0,9% NaCl), просушивали и замораживали. Оценку экспрессии гипоксией-индуцированного фактора в гомогенате миокарда проводили с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией матричной РНК (ОТ-ПЦР) [12].

Процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ) определяли в гомогенате, который готовили на охлажденном гипотоническом буфере следующего состава: 10 мМ TRIS (pH 7,4), 10 мM KCl, 1 мМ PMSF. Интенсивность свободнорадикальных процессов оценивали по уровню вторичного продукта ПОЛ – малонового диальдегида (МДА). Активность фермента антиоксидантной защиты супероксиддисмутазы (СОД) определяли по способности энзима конкурировать с нитросиним тетразолием за супероксидный анион; фермент каталазу оценивали по скорости утилизации Н₂О₂ в реакционной смеси [13].

Статистическую обработку результатов проводили с использованием компьютерных математических программ Statistica 6.0, MS Excel 2010. Достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента. Различия считали достоверными при р≤0,05.

 

 

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследования показали, что после каждого сеанса прерывистой гипобарической гипоксии (1-30 сутки) РаО₂ у крыс достоверно уменьшается (таблица 1). При этом независимо от сроков гипоксической тренировки PaO₂ после отдельных сеансов колеблется в пределах 52,8–57,3 мм рт. ст., что свидетельствует о выраженной артериальной гипоксемии, при которой развивается тканевая гипоксия.

Наряду с падением PaO₂, близким к критическому (уровень, при котором возникают нарушения окислительного метаболизма), развиваются компенсаторно-приспособительные реакции, направленные на поддержание кислородного обеспечения органов и тканей. Так, результаты исследования показали, что в артериальной крови на 1-15 сутки под действием гипоксии содержание O₂ достоверно не меняется по сравнению с контрольными данными (нормоксия), а на 30 сутки показатель достоверно повышается. Очевидно, это связано с высоким содержанием эритроцитов и Hb, повышение которых на ранних этапах ПГГ может быть связано с перераспределением депонированной крови, на поздних (30 сутки) с активацией эритропоэза. На ряду с компенсаторным увеличением объемного кровотока [14] этот механизм приводит к повышению доставки O₂ в органы и ткани.

Таблица 1

Газовый состав артериальной крови у крыс в разные периоды действия прерывистой гипоксической гипоксии

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контролем, р<0,05.

 

Выраженное снижение SaO₂ на фоне низкого PaO₂ во все сроки гипоксической тренировки может служить причиной сдвига кривой диссоциации HbO₂ вправо, что приводит к снижению сродства Hb к O₂ и обеспечивает условия для кислородного обеспечения всех органов и тканей. Этому в определенной степени способствует снижение рНа на фоне метаболических и респираторных изменений.

Таким образом, компенсаторные механизмы в ответ на дефицит кислорода включают в себя увеличение продукции эритроцитов, усиление сердечной деятельности и перераспределение кровотока в органах [14]. Результаты исследования показали, что по мере увеличения сроков адаптации к гипоксии (15-30 сутки) эффективность механизма компенсации гипоксической гипоксии повышается, о чем свидетельствует увеличение рН, очевидно сопряженное с респираторной компенсацией нарушения кислотного-основного состояния. Таким образом, результаты исследования свидетельствуют о выраженных изменениях газового состава крови во время гипоксических воздействий, которые несмотря на развертывание компенсаторно-приспособительных реакций не могут компенсировать артериальную гипоксемию и тканевую гипоксию. В этих условиях в сердце, которое принимает непосредственное участие в системной компенсации гипоксии (увеличение объемного кровотока), возникают дополнительные предпосылки для возникновения дефицита О₂, сопряженные с повышенной активностью на фоне выраженной артериальной гипоксемии.

На этом фоне артериальная и тканевая гипоксия приводят к увеличению продукции АФК в III комплексе электрон-транспортной цепи митохондрий [15], что способствует деградации липидных радикалов, реорганизации двойных связей, деструкции мембранных липидов и повреждению биомембран.

В ходе проведенного исследования было выявлено значительное повышение уровня МДА в первый день гипоксического воздействия (рисунок 1), что свидетельствует об активации процессов ПОЛ. Такая динамика коррелирует со снижением напряжения кислорода артериальной крови и сдвигами КОС в сторону ацидоза, которые могут инициировать клеточную альтерацию и накопление Н₂О₂ [15].

На 15 и 30-ые сутки эксперимента увеличение уровня МДА сохраняется, однако его динамика выражена в меньшей степени по сравнению с первой гипоксической тренировкой, что указывает на тенденцию к снижению интенсивности ПОЛ по мере увеличения продолжительности гипоксических воздействий. Такая динамика МДА может быть связана с ингибированием цитохромоксидазы радикалом оксида азота (NO*), что способствует частичному восстановлению окисления субстратов цикла Кребса в митохондриях, в частности III комплекса электрон-транспортной цепи в процессе адаптации к дефициту О₂ [15].

 

Рисунок 1. Изменения МДА в миокарде крыс в разные сроки адаптации к прерывистой гипоксической гипоксии

 

В то же время, механизмом уменьшения интенсивности процессов ПОЛ выступает система антирадикальной или антиоксидантной системы. Она обеспечивается низкомолекулярными антиоксидантами и антиоксидантными ферментами, которые обрывают цепи реакций свободнорадикального перекисного окисления, непосредственно разрушают молекулы перекиси и уменьшают доступ кислорода к липидам [16].

В этой связи в исследовании была рассмотрена активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы, которые выступают ключевыми ферментами защиты клетки от повреждающего действия АФК (рисунок 2).

 

Рисунок 2. Изменения показателей АОЗ в миокарде крыс в разные сроки адаптации к прерывистой гипоксической гипоксии

 

Результаты исследования показали, что в первый день гипоксической тренировки в сердце исследуемых крыс образование СОД, выступающей первой линией антиоксидантной защиты, значительно снизилось. Такая динамика может быть связана с непосредственным её взаимодействием с супероксид-анионом [17]. На 15 и 30 сутки ПГГ по мере снижения активности ПОЛ уровень СОД стабилизируется и практически не отличается от данных контрольной группы.

После однократного сеанса ПГГ в первый день исследования наблюдается значительное повышение уровня каталазы, выступающей второй линией антиоксидантной защиты. В поздние сроки гипоксической тренировки (15-е и 30-е сутки) повышенное образование каталазы сохраняется. По-видимому, длительное сохранение активности фермента связано с его участием в катализе разложения пероксида водорода, который образуется в ранние сроки активации АОЗ, как продукт расщепления супероксид-аниона (O₂⁻) антиоксидантами первой линии защиты. Таким образом, одним из следствий развития компенсаторно-приспособительных процессов в миокарде по мере увеличения продолжительности гипоксических воздействий, является повышение емкости ферментов антиоксидантной системы первой и второй линии защиты, что служит признаком стабильной адаптации миокарда к дефициту кислорода.

Важным механизмом, запускающим системные и тканевые механизмы адаптации, является гипоксией индуцированный фактор (HIF-1a), который состоит из кислородoчувствительной субъединицы Hif-1α и конститутивно экспрессируемой субъединицы Hif-1β. При нормоксии содержание Hif-1α поддерживается на низком уровне, подвергаясь протеосомальной деградации с участием пролилгидроксилаз (РHD), которые являются молекулярными сенсорами О2 и белка гена тумор-супрессорного протеина фон Хиппеля –Линдау. При снижении уровня кислорода, Hif-1α в ядре образует транскрипционный комплекс с Hif-1β, который связывается с особыми последовательностями ДНК в генах, запуская совокупность реакций, направленных на компенсацию и адаптацию к гипоксии [18], [19].

Можно полагать, что выраженная экспрессия HIF-1a в первые дни адаптации (рисунок 3) сопряжена не только с активацией кислородзависимого пути (тканевая гипоксия), но и с повышением процессов перекисного окисления липидов и активности провоспалительных цитокинов.

 

 

Рисунок 3. Динамика HIF-1а в сердечной мышце на разных этапах прерывистой гипоксической гипоксии

 

На 15-е и 30-е сутки гипоксических воздействий был установлен высокий уровень экспрессии HIF-1a сохраняется, однако его активация выражена в меньшей степени, чем в 1-ый день тренировки. Такая тенденция, предположительно связана с временной стабилизацией белка HIF-1a и подавлением экспрессии его мРНК в качестве механизма отрицательной обратной связи, предотвращающего чрезмерную активацию HIF-1a.

Заключение:

Компенсаторно-приспособительные процессы к гипоксии в миокарде носят фазовый характер: на начальном этапе воздействия (1 сутки) отмечается выраженная экспрессия HIF-1а, повышение уровня продуктов ПОЛ на фоне значительного снижения PaO₂; по мере увеличения сроков гипоксических воздействий (15-30 сутки) наблюдается  повышение активности ферментов антиоксидантной защиты, стабилизация экспрессии HIF-1а, при сохраняющейся выраженной гипоксемии, что в совокупности характеризует становление фазы устойчивой адаптации сердца и повышение его толерантности к гипоксии.

 

Литература:

1.      Глазачев О. С., Лямина Н. П., Спирина Г. К. Интервальное гипоксическое кондиционирование: опыт и перспективы применения в программах кардиореабилитации // Российский кардиологический журнал. - 2021. - №5. - С.156-162.

2.      Лукьянова Л.Д. Сигнальные механизмы гипоксии / Л.Д. Лукьянова, – М: РАН, 2019. – 215 с.

3.      Серебровская Т. В., Шатило В. Б. Опыт использования интервальной гипоксии для предупреждения и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Обзор. Кровобiг та гемостаз, 2014. - №1–2. - С. 16–33.

4.      Новиков В. С., Горанчук В. В., Сапова Н. И. Методологические аспекты и клинико-физиологическое обоснование применения гипокситерапии //Авиакосмическая и экологическая медицина. – 1996. – Т. 30. – №. 6. – С. 42-46.

5.      Титова О.Н., Кузубова Н.А., Лебедева Е.С. Роль гипоксийного сигнального пути в адаптации клеток к гипоксии // РМЖ. Медицинское обозрение, 2020, - Т. 4(4). – С. 207-213.

6.      Волков Н.И. Интервальная гипоксическая тренировка - новый метод повышения работоспособности спортменов / Волков Н.И., Дардури У., Сметанин В.Я. // Тенденции развития спорта высш. достижений и стратегия подгот. высококвалифицир. спортсменов в 1997 - 2000 гг.: Материалыы Всерос. науч.-практ. конф. - М., 1997. - С. 124-132.

7.      Балыкин М.В., Сагидова С.А., Айзятулова Е.Д., Антипов И.В., Жарков А.В. Гипоксия: системные, органные, молекулярно-клеточные механизмы компенсации и адаптации // Ульяновский медико-биологический журнал. – СПб., 2016. -№ 4. – С. 13–14.

8.      Herrera E.A, Farías J.G, González-Candia A., Short S.E., Carrasco-Pozo C., Castillo R.L. Ω3 Supplementation and intermittent hypobaric hypoxia induce cardioprotection enhancing antioxidant mechanisms in adult rats. Mar Drugs., 2015. – Т. 4. - № 13(2). – Р. 838-860.

9.      Huang X.S., Chen, H.P., Yu, H.H.  Nrf2-dependent upregulation of antioxidative enzymes: a novel pathway for hypoxic preconditioning-mediated delayed cardioprotection // Mol. Cell Biochem. 385, 2014, - Р. 33–41.

10.  Semenza GL. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell. 2012. - №3. - 148(3). – Р. 399-408.

11.  Новиков В.Е., Левченкова О.С. Гипоксией индуцированный фактор (HIF-1α) как мишень фармакологического воздействия // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии, 2013. - № 11 (2). – С. 8-16.

12.  Принципы и методы биохимии и молекулярной биологии / П76 ред. К. Уилсон и Дж. Уолкер ; пер. с англ. – 5-е изд. - М.: Лаборатория знаний, 2022. – 848 с.

13.  Карпищенко А.И. Медицинские и лабораторные технологии и диагностика. -СПб.: Интермедика, 1999. – С. 27–28.

14.  Балыкин, М. В. Системные и органные механизмы кислородного обеспечения организма в условиях высокогорья / М. В. Балыкин, X. Д. Каркобатов // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2012. – Т. 98. - № 1. – С. 127-136.

15.  Третьякова О.С., Заднипряный И.В. Биоэнергетика миокарда в условиях гипоксии: возрастные аспекты // Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал), 2020. - №4 (1). – С. 52‑62.

16.  Лоскутова Е.В., Воронцова И.А., Вахитов Х.М., Сафиуллин Т.Р. Роль дестабилизации процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в патогенезе гипоксии у недоношенных новорожденных // Казанский медицинский журнал, 2017. – Т. 98. - № 5. – С. 803-808.

17.  Pena E, Brito J, Alam S, Siques P. Oxidative Stress, Kinase Activity and Inflammatory Implications in Right Ventricular Hypertrophy and Heart Failure under Hypobaric Hypoxia / Int J Mol Sci., 2020. – Т. 3. - № 21(17). - Р. 6421.

18.  Semenza G.L. Oxygen sensing, hypoxia-inducible factors, and disease pathophysiology // Ann. Rev. Pathol., 2014. - № 9. – Р. 47–71.

19.  Ветош А.В. Взаимодействие кислородчувствительных механизмов в клетке. Ульяновский медико-биологический журнал. -2019. - № 3. – С. 52-62. 

 

 

УДК 612.014.4; 612.017.2

 

УВЕЛИЧЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОМИОГРАММЫ У КРЫС ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ КАК ПРЕДИКТОР ДЕКОМПЕНСАЦИИ

 

Бурых Э.А.

 

Институт эволюционной физиологии и биохимии Российской академии наук

 им. И. М. Сеченова, Санкт-Петербург

edwb66@mail.ru

 

Аннотация: Исследовано 12 крыс-самцов Wistar в возрасте 14-15 недель. Нормобарическая гипоксия создавалась в аквариуме 15 л. путем смешивания азота из баллона и воздуха. Концентрация кислорода поддерживалась на уровне 3,5% до окончания гипоксического воздействия в момент возникновения у животного агонального дыхания типа «гэспинг». Регистрация электромиограммы производилась игольчатыми электродами с расстоянием между ними около 2 мм. внутри мышц задней поверхности бедра прибором «Энцефалан 131-03» (Россия). Спектральную мощность электромиограммы оценивали по Фурье в диапазоне 30-60 Гц. За 280±73сек до возникновения агонального дыхания у всех животных на фоне отсутствия двигательной активности отмечалось начало увеличения спектральной мощности электрмиограммы в диаазоне 30-60 Гц. Пик спектральной мощности отмечался за 127±34 сек до прекращения гипоксии и составлял 53±37 мкВ². Отмечалась положительная корреляция между длительностью воздействия и временем начала роста спектральной мощности ЭМГ на уровне r=0,85 (p<0.01). В период, начиная с 35±20 сек после прекращения гипоксии, спектральная мощность электромиограммы возвращалась к фоновому уровню. Результаты исследования позволяют рассматривать рост спектральной мощности электромиограммы как один из прогностических маркеров наступающей декомпенсации.

Ключевые слова: гипоксия, экстремальная, нормобарическая, электромиограмма, спектральная мощность, декомпенсация.

 

ДЕКОМПЕНСАЦИЯНЫН БОЖОМОЛУ КАТАРЫ ЭКСТРЕМАЛДЫК НОРМОБАРИКАЛЫК ГИПОКСИЯДА КЕЛЕМИШТЕРДЕ ЭЛЕКТРОМИОГРАММАНЫН СПЕКТРДИК КҮЧҮН ЖОГОРУЛАТУУ

 

Бурых Э.А.

 

И. M. Сеченова атындагы Россия илимдер академиясынын эволюциялык физиология жана биохимия институту, Санкт-Петербург

edwb66@mail.ru

 

Аннотация: 14-15 жумалык 12 эркек келемиштери Wistar да изилденген. Нормобарикалык гипоксия 15 литрлик аквариумда түзүлгөн. цилиндрдеги азот менен абаны аралаштыруу менен. Кычкылтектин концентрациясы 3,5% денгээлде гипоксиялык экспозиция аяктаганга чейин, жаныбарда «дем алуу» түрүндөгү агоналдык дем пайда болгон учурда сакталып турган. Электромиограмма алардын ортосундагы 2 ммдей аралыкта ийне электроддорунун жардамы менен жазылган. Encephalan 131-03 (Россия) аппаратынын жардамы менен сандын арткы булчуңдарынын ичинде. Электромиограмманын спектрдик кубаттуулугун Фурье 30-60 Гц диапазондо баалады. Агоналдык дем алуу башталганга чейин 280±73 секунд калганда, бардык жаныбарларда кыймыл активдүүлүгүнүн жоктугунун фонунда электромиограмманын спектралдык күчү 30-60 Гц диапазондо жогорулай баштаганы белгиленген. Спектрдик кубаттуулуктун чокусу гипоксия токтогондон 127±34 секунд мурда байкалып, 53±37 мкВ2 түздү. Экспозициянын узактыгы менен EMG спектралдык кубаттуулугунун өсүү убактысынын ортосунда r=0,85 деңгээлинде оң корреляция бар (p<0,01). Гипоксия токтогондон кийин 35±20 секунддан башталган мезгилде электромиограмманын спектралдык күчү фондук деңгээлге кайтып келди. Изилдөөнүн натыйжалары электромиограмманын спектрдик күчүн жогорулатууну алдыдагы декомпенсациянын прогностикалык маркерлеринин бири катары кароого мүмкүндүк берет.

Негизги сөздөр: гипоксия, экстремалдык, нормобарикалык, электромиограмма, спектрдик күч, декомпенсация.

 

AN INCREASE IN SPECTRAL POWER OF THE ELECTROMYOGRAM IN RATS UNDER EXTREME NORMOBARIC HYPOXIA AS A PREDICTOR OF DECOMPENSATION

 

Burykh E.A.

 

Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences

 them. I. M. Sechenova, St. Petersburg

edwb66@mail.ru

 

Annotation: 12 male Wistar rats aged 14-15 weeks were studied. Normobaric hypoxia was created in a 15 liter aquarium by mixing nitrogen from a balloon and air. The oxygen concentration was maintained at 3.5% until the end of the hypoxic exposure at the moment when agonal breathing of the “gasping” type appeared in the animal. The electromyogram was recorded using needle electrodes with a distance of about 2 mm between them inside the muscles of the back of the thigh using the Encephalan 131-03 device (Russia). The spectral power of the electromyogram was assessed by Fourier in the range of 30-60 Hz. 280±73 seconds before the onset of agonal breathing, in all animals, against the background of the absence of motor activity, the beginning of an increase in the spectral power of the electromyogram was noted. The peak of spectral power was observed 127±34 seconds before the cessation of hypoxia and amounted to 53±37 μV2. There was a positive correlation between the duration of exposure and the time of onset of growth in EMG spectral power at the level of r=0.85 (p<0.01). In the period starting from 35±20 seconds after the cessation of hypoxia, the spectral power of the electromyogram returned to the background level. The results of the study allow us to consider an increase in the spectral power of the electromyogram as one of the prognostic markers of upcoming decompensation.

Key words: hypoxia, extreme, normobaric, electromyogram, spectral power, decompensation.

 

           Введение

Экстремальное гипоксическое воздействие не позволяет организму эффективно задействовать механизмы мобилизации защитных ресурсов организма в рамках долговременной адаптации. Истощение имеющихся на момент начала воздействия защитных ресурсов организма, затраченных на компенсацию гипоксии, приводит к состоянию декомпенсации и неизбежной при продолжении воздействия гибели организма. При экстремальной нормобарической гипоксии у экспериментальных животных одним из поздних маркеров состояния декомпенсации является возникновение агонального дыхания типа «гэспинг» [1]. Одной из актуальных проблем в рамках исследования экстремальной гипоксии является поиск более ранних маркеров начинающейся декомпенсации. Одним из таких индикаторов может являться электромиографическая активность мышц. Сведения литературы по этому вопросу недостаточны. Они касаются преимущественно электрической активности мышц, выполняющих при гипоксии физическую нагрузку, или дыхательных мышц [2,3]. В то же время, в доступной литературе отсутствует информация об указанном аспекте проблемы в отношении покоящихся мышц. Имеются косвенные признаки того, что электромиограмма покоя может быть информативна в качестве индикатора ответа организма. Речь идет, во-первых, об активности при гипоксии мышечных симпатических нервов [4,5], во-вторых – об известном феномене повышения при экстремальной гипоксии судорожной готовности, который неизбежно должен включать в себя и изменения электрической активности мышц [6]. Однако в преломлении к процессам декомпенсации при гипоксии электрическая активность поперечно-полосатых мышц, находящихся в покое, не исследована или сведения об этом в литературе отсутствуют.

Цель исследования: изучение электромиограммы одной из поперечно-полосатых мышц в динамике экстремального гипоксического воздействия у крыс и оценка возможной связи электромиограммы с развитием состояния декомпенсации. 

Материалы и методы исследования

Исследование проведено на 12 крысах-самцах Wistar (возраст, 14-15 недель). Гипоксия создавалась путем смешивания азота, поступающего из баллона под небольшим давлением и воздуха, диффундирующего в прозрачный контейнер емкостью 15 л., в котором находилось животное. Концентрация кислорода снижалась за 10 мин до 3,5% и поддерживалась на этом уровне вплоть до прекращения воздействия в момент возникновения у животного агонального дыхания типа «гэспинг». Концентрация кислорода оценивалась датчиком КЕ-25 F3 (Figaro, Япония). Регистрация электромиограммы (ЭМГ) производилась внутри мышц задней поверхности бедра биполярным игольчатым электродом с расстоянием между полюсами около 2 мм. на приборе «Энцефалан 131-03» (Медиком, Россия). Вся зарегистрированная ЭМГ разбивалась на 10 сек отрезки, которые подвергались спектральному анализу по Фурье. Оценивали суммарную спектральную мощность (СМ) ЭМГ сигнала в диапазоне 30-60 Гц. При анализе групповых данных использовали методы непараметрической статистики.

Результаты исследования и их обсуждение

При гипоксическом воздействии в данном исследовании ЭМГ, зарегистрированная внутри мышц задней поверхности бедра, у всех крыс претерпевала однотипные изменения. На рис. 1. приведены фрагменты ЭМГ длительностью от 7 до 13 сек у одной из крыс К1. В фоне (рис.1, А) высокочастотная активность на ЭМГ практически отсутствует. На определенном этапе гипоксического воздействия – через 1120 сек после начала гипоксии амплитуда ЭМГ начинает увеличиваться (рис.1, В). Через 1360 сек после его начала амплитуда ЭМГ достигает

 

Рисунок 1. Фрагменты ЭМГ у крысы К1 в разные периоды эксперимента: А – фон, В – начало возрастания спектральной мощности ЭМГ при гипоксии, С – в период максимальной спектральной мощности ЭМГ при гипоксии, D – сразу после окончания гипоксии. Расстояние между вертикальными пунктирными линиями сетки соответствует 1 сек записи, между горизонтальными – 20 мкВ.

          

максимальных значений (рис.1, С). В момент возникновения агонального дыхания – через 1420 сек после начала воздействия амплитуда ЭМГ несколько снижается по сравнению с максимальными значениями. В течение 13 сек после окончания воздействия амплитуда ЭМГ относительно быстро снижается (рис.1, D).

На рис.2, А представлена динамика СМ ЭМГ в диапазоне 30-60 Гц у крысы К1, фрагменты ЭМГ которой приведены на рис.1. СМ ЭМГ в фоне (точка Т1) близка к 0. С момента Т2 отмечается  рост СМ ЭМГ, на фоне которого имеются периоды снижений, в которые, однако, СМ ЭМГ не снижается до 0. В момент Т3 СМ ЭМГ достигает максимума. В момент окончания гипоксии в точке Т4 СМ  ЭМГ снижается примерно до половины от максимальных значений в точке Т3. Уже через 13 сек после окончания гипоксии в момент Т5 СМ ЭМГ снижается.

По горизонтали каждый отсчет соответствует 10 сек, по вертикали спектральная мощность в мкВ². Вертикальные линии Т1-Т5: Т1 – начало гипоксии, Т2 – момент поступательного роста спектральной мощности ЭМГ, Т3 – момент максимума спектральной мощности ЭМГ, Т4 – момент окончания гипоксии, Т5 – момент снижения спектральной мощности ЭМГ в постгипоксическом периоде до фоновых значений практически до 0. Сходная динамика СМ ЭМГ с несколько иным расположением точек Т2-Т5 на временной оси наблюдается у крысы К2 (рис.2, В).

Рисунок 2. Динамика спектральной мощности ЭМГ в диапазоне 30-60 Гц у крыс К1 – А  и К2 – В, в ходе эксперимента.

 

           В таблице 1 приведены статистические данные СМ ЭМГ в рассмотренных на рис.2 временных точках Т1-Т5  по группе обследованных крыс. Следует обратить внимание на два факта. Во-первых, момент начала роста СМ ЭМГ  на временной оси (точка  Т2) находится ближе к окончанию гипоксии (точка Т4), чем к ее началу. Во-вторых, наблюдается относительно быстрое (в сравнении с предшествующим ростом) снижение СМ ЭМГ по окончании воздействия (Т5).

Таблица 1

Временные и амплитудные характеристики кривой динамики спектральной мощности ЭМГ в моменты времени

          

На рис.3 представлено распределение индивидуальных величин по группе крыс в плоскости значений Т2 и Т4, демонстрирующее как коррелируют длительность переносимого гипоксического воздействия и момент начала роста СМ ЭМГ. Отмечается высокая корреляция между этими показателями на уровне r=0,85 (p<0,01).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что за определенное время до начала агонального дыхания, т.е. отчетливого проявления декомпенсации, у животных возникает рост электрической активности мышц. Высокая корреляция момента этого роста с моментом начала агонального дыхания свидетельствуют об их связи с запасом компенсаторной.

Рисунок 3. Высокая положительная корреляция между временем начала роста ЭМГ (временная точка Т2) и временем возникновения агонального дыхания (Т4). Кружки  на графике – индивидуальные данные крыс. Линия на графике – линия линейной регрессии. r = 0,85 - коэффициент корреляции между индивидуальными значениями T2 и Т4. устойчивости к гипоксии и о более ранней реакции электромиограммы на снижение этого запаса – или, иначе говоря, на определенный уровень декомпенсации.

          

Возникает закономерный вопрос – рост ЭМГ является отражением нарушений, связанных с декомпенсацией или отражением некоего механизма последнего резерва?

           Причины роста ЭМГ следует искать в повышении возбудимости поперечно-полосатых мышц, которая может происходить в силу нескольких причин: как часть увеличения произвольной активности (двигательной)[7], вследствие непроизвольной (вегетативной) регуляции[5] и метаболических изменений в мышце при гипоксии [8].

           Гипотеза о метаболических изменениях выглядит наиболее правдоподобно, учитывая силу воздействия. Однако, она сталкивается с тем фактом, что снижение ЭМГ по окончании гипоксии происходит уже в течение 30 сек (таблица), хотя известно, что метаболические изменения после выраженной гипоксии длятся существенно  дольше [9].

           Гипотеза о двигательной активности требует дальнейшего анализа. В рамках данной статьи автор может лишь упомянуть тот факт, что видимая двигательная активность животных за несколько минут  перед наступлением агонального дыхания значительно снижалась, в то время как ЭМГ была близка к максимальным значениям.

           Гипотеза о вегетативной регуляции представляется наиболее вероятной. Усиление активности мышечных симпатических нервов имеет место при гипоксии [5] и может приводить к росту ЭМГ [10]. По нашему предположению, увеличение ЭМГ при гипоксии является «побочным» продуктом активности мышечных симпатических нервов, направленных на увеличение сопротивления мышечных сосудов, повышение артериального давления и увеличение кровоснабжения мозга.

Заключение:

При экстремальной нормобарической гипоксии у крыс Wistar за несколько минут до начала агонального дыхания типа «гэспинг» имеет место рост электрической активности некоторых поперечно-полосатых мышц (задней поверхности бедра). Момент этого роста коррелирует с временем возникновения агонального дыхания – отчетливым проявлением декомпенсации. Таким образом, рост электрической активности поперечно-полосатых мышц при экстремальной гипоксии можно считать прогностическим признаком (предиктором) декомпенсации.

Работа выполнена в рамках ГЗ№ 075-00264-24-00 на базе Центра коллективного пользования ИЭФБ РАН (ЦКП ИЭФБ РАН)

 

          

Литература:

1. Guntheroth W.G., Kawabori I. Hypoxic apnea and gasping // J Clin Invest. - 1975. – V. 56. - №6. – P. 1371 -1377.
2. Smith C.M., Salmon O.F., Jenkins J.R. Neuromuscular and muscle tissue hemodynamic responses when exposed to normobaric hypoxia during lower-body fatiguing muscle actions // J.Musculoskelet Neuronal Interact. – 2023. – V.23. - №1. – P. 26-35.
3. Easton P.A., Abe T., Smith J. et al. Activity of costal and crural diaphragm during progressive hypoxia and hypercapnia // J Appl.Physiol (1985).- 1995. – V.78. - №5. – P. 1985-1992.
4. Hardy J.C., Gray K., Whisler S. et al. Sympathetic and blood pressure responses to voluntary apnea are augmented by hypoxemia // J Appl Physiol (1985).- 1994. – V.77. - №5. – P. 2360-2365.
5. Rowell L.B., Johnson D.G., Chase P.B. et al. Hypoxemia raise muscle sympathetic activity but not norepinephrine in resting humans // J Appl.Physiol (1985).- 1989. – V.66. - №4. – P. 1736-1743.
6. Fukushi I., Ikeda K., Takeda K. Et al. Minocycline prevents hypoxia-induced seizures // Front Neural Circuits. – 2023. – V. 17. – P. 1006424.
7. van RaaiJ M., Pit D., Balm P. et al. Behavioral strategy and physiological response in rainbow exposed to severe hypoxia // Horm Behav. – 1996. – V. 30. - №1. – P.85-92.
8. Zange J., Grehl T., Disselhorst-Klug C. et al. Breakdown of adenine nucleotide pool in fatiguing skeletal muscle in McArdle’s disease: a noninvasive 31P-MRS and EMG study // Muscle nerve. – 2003. – V.27. - №6. – P.728-736.
9. Benzi G., Villa R.F. Adenyl cyclase system and cerebral energy state // J Neurol Neurosurg Psychiatry.-1976.-V.39. - №1. – P. 77-83.
10.  Seals D.R., Enoka R.M. Sympathetic activation is associated with increases in EMG during fatiguing exercise // J Appl Physiol (1985).- 1989. – V.66. - №1. – P. 88-95.

 

 

 

УДК 574.23: 577.218: 616-092.19

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ УСТОЙЧИВОСТИ ОРГАНИЗМА К ГИПОКСИИ

 

Ким А.Е.

 

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Министерства обороны России,

Россия, г. Санкт-Петербург

 alexpann@mail.ru

 

Аннотация: Исследование выполнено на беспородных белых лабораторных крысах. Для проведения исследования предварительно животные были тестированы на индивидуальный уровень устойчивости к гипоксии. У всех животных отбирались цельная кровь, плазма, ткани сердца, печени, почек, головного мозга, в которых методом Real-Time-PCR определялась экспрессия генов HIF-1α и TSPO (ген «домашнего хозяйства»). Установлено, что уровень устойчивости животных к гипоксии в существенной степени определяется их генетическими особенностями. Высокий уровень базовой экспрессии транскрипционного фактора HIF-1α в повседневных (нормоксических) условиях может быть предиктором высокого уровня устойчивости данного животного к гипоксии. Анализ реакции системы геномной регуляции на экстремальное воздействие показал, что она в 1,6-2 раза повышает экспрессию гена TSPO в равной степени во всех тканях, независимо от уровня устойчивости животных.

Ключевые слова: гипоксия, гипоксия-индуцибельный фактор, HIF-1α, TSPO, индивидуальный уровень устойчивости, Real-Time-PCR.

 

ОРГАНИЗМДИН ГИПОКСИЯГА КАРШЫЛЫГЫНЫН ГЕНЕТИКАЛЫК МЕХАНИЗМДЕРИ

 

Ким А.Е.

 

C.M. Киров атындагы Аскердик медициналык академиясы, Россиянын коргоо министрлиги, Россия, Санкт-Петербург ш.

alexpann@mail.ru

 

Аннотация: Изилдөө лабораториялык ак келемиштерге жасалган. Изилдөөлөрдү жүргүзүү үчүн жаныбарлардын гипоксияга туруктуулугунун жеке деңгээли текшерилген. Бардык жаныбарлардан кан, плазма, жүрөктүн ткандары, боор, бөйрөк жана мээ ткандары чогултулуп, анда HIF-1α жана TSPO гендердин экспрессиясы ("үй чарбасы" гени) Real-Time-PCR аркылуу аныкталган. Жаныбарлардын гипоксияга туруктуулугунун деңгээли көбүнчө алардын генетикалык өзгөчөлүктөрү менен аныктала тургандыгы аныкталган. Күнүмдүк (нормоксиялык) шарттарда HIF-1α транскрипция факторунун базалдык экспрессиясынын жогорку деңгээли, бул жаныбардын гипоксияга туруктуулугунун алдын ала көрсөткүчү болушу мүмкүн. Геномдук жөнгө салуу системасынын экстремалдык таасирге реакциясын талдоо, жаныбарлардын туруктуулугунун деңгээлине карабастан, TSPO генинин экспрессиясын бардык ткандарда бирдей 1,6-2 эсеге жогорулата тургандыгын көрсөттү.

Негизги сөздөр: гипоксия, гипоксия-индукциялоочу фактор, HIF-1α, TSPO, каршылыктын жеке деңгээли, реалдуу убакытта-ПТР.

 

GENETIC MECHANISMS OF RESISTANCE OF THE ORGANISM TO HYPOXIA

 

Kim A.E.

Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation, 

St. Petersburg

 alexpann@mail.ru

 

Abstract: The study was performed on outbred white laboratory rats. To conduct the study, the animals were preliminarily tested for their individual level of resistance to hypoxia. Whole blood, plasma, heart, liver, kidney, and brain tissues were collected from all animals, in which the expression of the HIF-1α and TSPO genes (the "housekeeping" gene) was determined using the Real-Time-PCR method. It was found that the level of resistance of animals to hypoxia is largely determined by their genetic characteristics. A high level of basal expression of the transcription factor HIF-1α under everyday (normoxic) conditions can be a predictor of a high level of resistance of a given animal to hypoxia. Analysis of the response of the genomic regulation system to extreme exposure showed that it increases the expression of the TSPO gene by 1.6-2 times equally in all tissues, regardless of the level of resistance of the animals.

Keywords: hypoxia, hypoxia-inducible factor, HIF-1α, TSPO, individual resistance level, Real-Time-PCR.

 

Введение

Одним из ключевых транскрипционных регуляторов, определяющих устойчивость клеток организма к гипоксии, является гипоксия-индуцибельный фактор HIF-1α, вовлеченный в индукцию транскрипции генов гликолиза и транспортеров глюкозы, гемопоэза, ангиогенеза, образования оксида азота, антиоксидантной защиты, работы клеток эндотелия, надпочечников, адренорецепторов, ростковых факторов, процессов апоптоза регенерации. Свойства HIF-1 достаточно подробно рассмотрены в ряде обзоров [1–5].

Известно, что в условиях экстремального гипоксического состояния (кратковременное пребывание крыс среднеустойчивой линии Wistar на высоте 12 км) происходит статистически достоверное повышение экспрессии HIF-1 в почках и сердце и снижение в органах, где экспрессия этого транскрипционного фактора в условиях нормоксии была повышенной – а именно в мозге и печени. Причем, в менее экстремальных условиях (высота 8-11 км) его экспрессия в печени повышалась, а в тканях мозга снижение в разной степени отмечалось в широком диапазоне высот – от 6 до 12 км [6].

Устойчивость организма к гипоксии во многом определяет и устойчивость к другим критически значимым воздействиям (гипертермия, гипотермия, гипербария, ионизирующие излучения, химические вещества и др.) [7–9]. Однако количественной оценки этого влияния в изученной нами литературе обнаружить не удалось, что послужило основанием для выполнения данного исследования.

Цель исследования: оценить количественный вклад уровня экспрессии гипоксия-индуцибельного фактора HIF-1α в различных тканях лабораторных животных в повышение устойчивости животных к воздействию экстремальной гипоксической гипоксии.

 

Материалы и методы исследования

В исследовании использовались здоровые нелинейные белые крысы-самцы с массой тела на начало исследования 180-220 г. Животные содержались в соответствии с ГОСТ 33044-2014 от 01.08.2015 «Принципы надлежащей лабораторной практики» в условиях сертифицированного вивария.

Прошедшие 14-недельный карантин белые беспородные крысы в фоновом исследовании предварительно тестировались на устойчивость к гипоксии по критерию резервного времени при воздействии предельно переносимой гипоксической гипоксии. Для тестирования индивидуального уровня устойчивости к гипоксии животные подвергались барокамерному гипоксическому воздействию путем подъема в барокамере на высоту 11500 м. Регистрируемый показатель – время появления второго агонального вдоха (резервное время, Тр), после чего животное «спускалось» с той же скоростью до уровня нормобарии. Для низкоустойчивых животных показатель резервного времени составлял менее 3 минут, для высокоустойчивых он должен быть более 9 минут. Предварительное тестирование позволило сформировать 4 экспериментальные группы по 5 животных, из них две группы (1 и 3) включали в себя животных с низким уровнем устойчивости к гипоксии, и две (2 и 4) – с высоким уровнем устойчивости. Через 12-15 дней после тестирования исходного уровня устойчивости к гипоксии анализировалась экспрессия исследуемых генов HIF-1α и TSPO в образцах тканей лабораторных животных (плазма, цельная кровь, почки, печень, сердце и головной мозг), осуществлялся забор биологического Материалыа для ПЦР-исследования. У животных групп 1 и 2 образцы тканей забирались в нормоксических условиях (без гипоксического воздействия), в группах 3 и 4 – сразу после прекращения воздействия на животных умеренной гипобарической гипоксии. Из исследуемого Материалыа выделяли тотальную РНК методом аффинной сорбции на частицах силикагеля согласно протокола производителя к комплекту реагентов для экстракции РНК/ДНК из клинического Материалыа «АмплиПрайм РИБО-сорб» («ИнтерЛабСервис», г. Москва).

Амплификацию, с последующим определением уровня экспрессии гена HIF-1α крыс, проводили методом ПЦР с детекцией накопления продуктов реакции в режиме реального времени (Real-Time PCR, USA) с помощью детектирующего амплификатора CFX-96 («Bio-Rad», США) и специфических праймеров и зондов к гену HIF-1α крыс («ДНК-Синтез», Россия). Праймеры для последовательностей HIF-1α и TSPO (гену «домашнего хозяйства») были подобраны с помощью программы Vector NTI.

Количество исследуемых кДНК (копийных ДНК, полученных из РНК путем обратной транскрипции) в образцах рассчитывали путем определения пороговых циклов ПЦР. Для оценки уровня экспрессии гена HIF-1α в качестве стандарта сравнения использовался ген TSPO, экспрессия которого считается стабильной для животного. Нормализация количества изучаемых транскриптов к общему количеству кДНК в пробе проводилась с помощью отношения HIF-1α/TSPO.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась в программной среде процессора таблиц Excel с помощью пакета прикладных программ «Анализ данных» методом дисперсионного анализа ANOVA. Различия между группами оценивались по F-критерию при уровне значимости p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Определения экспрессии генов HIF-1α и TSPO в полярных по уровню устойчивости к гипоксии группах животных представлены в табл. 1-2.

Анализ данных таблиц 1-3 показывает, что уровень устойчивости животных к гипоксии в существенной степени определяется их генетическими особенностями. Даже в условиях нормоксии экспрессия гена TSPO «домашнего хозяйства» животных с высоким уровнем устойчивости к гипоксии с высокой степенью достоверности различается от низкоустойчивых животных (в почках, печени и мозге – в среднем на 40-50%, в сердце – на 25%). Важно, что даже

Таблица 1

Экспрессия генов TSPO в разных тканях в нормоксических условиях и после воздействия гипобарической гипоксии у животных с разным уровнем устойчивости к гипоксии (тысяч копий, M ± m)

Ткань	Нормоксия (высота 0 м)			Умеренная гипоксия (высота 7000 м)
	НУ	ВУ	различия	НУ	ВУ	различия
Плазма крови	3,2 ± 0,7	7,2 ± 0,6	+125%, р=0,002	5,6 ± 1,0	15,0 ± 0,9	+167%, р=2*10-4
Цельная кровь	165 ± 5	293 ± 6	+78%, р=1*10-4	325 ± 13	581 ± 18	+78%, р=5*10-6
Почки	3440 ± 53	5122 ± 57	+49%, р=3*10-8	6881 ± 134	10205 ± 88	+48%, р=2*10-7
Печень	980 ± 35	1490 ± 21	+52%, р=9*10-6	1967 ± 42	3383 ± 151	+72%, р=4*10-4
Сердце	2300 ± 55	2780 ± 34	+21%, р=2*10-4	4597 ± 58	5613 ± 50	+22%, р=1*10-6
Мозг	247 ± 13	351 ± 6	+42%, р=5*10-4	495 ± 29	719 ± 26	+45%, р=4*10-4

Примечание: группы животных – НУ – низкоустойчивые к гипоксии, ВУ – высокоустойчивые к гипоксии.

 

значения экспрессии этого гена, определяемого в цельной крови или плазме, позволяет дифференцировать группы животных по уровню устойчивости к гипоксии. Анализ реакции системы геномной регуляции на гипоксическое воздействие показал, что подъем животных на высоту 7000 м в 2 раза повышает экспрессию гена TSPO в равной степени во всех тканях, независимо от уровня устойчивости животных к гипоксии (единственным исключением стала экспрессия этого гена в печени – в условиях гипоксии она выросла несколько в большей степени

Таблица 2

Экспрессия генов HIF-1α в разных тканях в нормоксических условиях и после воздействия гипобарической гипоксии у животных с разным уровнем устойчивости к гипоксии (тысяч копий, M ± m)

Ткань	Нормоксия (высота 0 м)			Умеренная гипоксия (высота 7000 м)
	НУ	ВУ	различия	НУ	ВУ	различия
Плазма крови	0,6 ± 0,1	6,1 ± 0,6	+820%, р=5*10-4	0,4 ± 0,1	29,6 ± 2,2	+597%, р=2*10-4
Цельная кровь	104 ± 2	328 ± 7	+215%, р=2*10-6	6802 ± 582	18586 ± 1151	+173%, р=1*10-4
Почки	1924 ± 49	6338 ± 53	+229%, р=7*10-12	6001 ± 62	9735 ± 774	+62%, р=8*10-3
Печень	11385 ± 399	29030 ± 117	+155%, р=3*10-7	97692 ± 1953	228238 ± 12419	+133%, р=4*10-4
Сердце	4940 ± 326	9785 ± 216	+98%, р=6*10-6	10057 ± 170	23185 ± 215	+130%, р=1*10-10
Мозг	50583 ± 2722	121308 ± 4362	+140%, р=4*10-6	171393 ± 8220	32663 ± 1428	-80%, р=5*10-5

Примечание: группы животных – НУ – низкоустойчивые к гипоксии, ВУ – высокоустойчивые к гипоксии.

– в 2,27 раза). Для гена HIF-1α обнаружены аналогичные закономерности, но выраженность их проявлений имеет более существенный (в 2-2.5 раза для условий нормоксии и в 1,6 - 2,3 раза для условий гипоксии) и достоверный характер.

Для финальной оценки экспрессии гена HIF-1α было выполнено их нормирование по экспрессии гена «домашнего хозяйства» TSPO (табл. 3).

Таблица 3

Уровень экспрессии генов HIF-1α в разных тканях в нормоксических условиях и после воздействия гипобарической гипоксии у животных с разным уровнем устойчивости к гипоксии, нормированный по активности гена TSPO (отн. ед., M±m)

Ткань	Нормоксия (высота 0 м)			Умеренная гипоксия (высота 7000 м)
	НУ	ВУ	различия	НУ	ВУ	различия
Плазма крови	0,21 ± 0,01	0,84 ± 0,0,01	+306%, р=2*10-9	0,08 ± 0,01	1,96 ± 0,05	+2360%, р=5*10-7
Цельная кровь	0,63 ± 0,01	1,12 ± 0,01	+77%, р=2*10-9	20,8 ± 1,2	32,0 ± 1,8	+54%, р=1*10-3
Почки	0,56 ± 0,04	1,24 ± 0,02	+121%, р=4*10-9	0,87 ± 0,02	0,96 ± 0,08	+9%, р=0,39
Печень	11,62 ± 0,08	19,50 ± 0,30	+68%, р=4*10-6	49,7 ± 0,2	67,4 ± 0,8	+35%, р=1*10-5
Сердце	2,14 ± 0,09	3,52 ± 0,04	+64%, р=1*10-5	2,19 ± 0,03	4,13 ± 0,06	+89%, р=2*10-7
Мозг	205 ± 4	345 ± 7	+68%, р=9*10-7	347 ± 5	45,4 ± 1,1	-87%, р=2*10-7

Примечание: группы животных – НУ – низкоустойчивые к гипоксии, ВУ – высокоустойчивые к гипоксии.

 

Для низкоустойчивых к гипоксии животных накопление фрагментов HIF-1α в тесте ПЦР выше, чем для высокоустойчивых. В принципиальном плане отличается реакция на гипоксию для экспрессии HIF-1α в тканях мозга: повышение в 3,5 раза для группы неустойчивых животных и снижение в 3 раза для высокоустойчивых. Такая реакция экспрессии HIF-1α в мозге на гипоксию ранее была описана в работе [6] для группы, не дифференцированной по уровню устойчивости к гипоксии животных.

Представленные данные свидетельствуют, что основным органом, обеспечивающим высокий уровень устойчивости к гипоксии, связанный с базовой (в условиях нормоксии) экспрессией HIF-1α, является головной мозг. Экспрессия в нем гипоксия-индуцибельного фактора более чем в 300 раз превышает экспрессию генов «домашнего хозяйства». Вторым по значимости органом является печень, активность экспрессии в которой HIF-1α более чем 15 раз превышает экспрессию генов «домашнего хозяйства».

Заключение:

Высокий уровень базовой экспрессии транскрипционного фактора HIF-1α в повседневных (нормоксических) условиях может быть предиктором высокого уровня устойчивости данного животного к гипоксии. Для повышения устойчивости организма к экстремальным воздействиям целесообразно использовать медицинские технологии, повышающие уровень экспрессии HIF-1α в повседневных (нормоксических) условиях в ключевых тканях – головном мозге, печени, миокарде.

 

 

Литература:

1.        Джалилова, Д. Ш. Роль HIF-фактора, индуцируемого гипоксией, в механизмах старения / Д. Ш. Джалилова, О. В. Макарова // Биохимия. – 2022. – Т. 87. – № 9. – С. 1277-1300. – DOI: 10.31857/S0320972522090081.

2.        Гипоксией индуцируемый фактор (HIF): структура, функции и генетический полиморфизм / А. Г. Жукова, А. С. Казицкая, Т. Г. Сазонтова, Н. Н. Михайлова // Гигиена и санитария. – 2019. – Т. 98. – № 7. – С. 723-728. – DOI: 10.18821/0016-9900-2019-98-7-723-728.

3.        Любимов, А. В. Участие HIF-1 в механизмах нейроадаптации к острому стрессогенному воздействию / А. В. Любимов, П. П. Хохлов // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2021. – Т. 19. – № 2. – С. 183-188. – DOI: 10.17816/rcf192183-188.

4.        Ke, Q. Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) / Q. Ke, M. Costa // Molecular Pharmacology. – 2006. – Vol. 70. – № 5. – P. 1469-1480. – DOI: 10.1124/mol.106.027029.

5.        Pugh, C. W. Modulation of the Hypoxic Response. / C. W. Pugh // Advances in experimental medicine and biology. – 2016. – Vol. 903. – P. 259-71. – DOI: 10.1007/978-1-4899-7678-9_18.

6.        Экспрессия гипоксия-индуцибельного фактора HIF-1α как критерий развития гипоксии тканей / Е. Б. Шустов, Н. Н. Каркищенко, М. С. Дуля [и др.] // Биомедицина. – 2015. – № 4. – С. 4-15.

7.        Hyperthermia accelerates neuronal loss differently between the hippocampal CA1 and CA2/3 through different HIF-1α expression after transient ischemia in gerbils / T. K. Lee, D. W. Kim, H. Sim [et al.] // International Journal of Molecular Medicine. – 2022. – Vol. 49. – № 4. – P. 55. – DOI: 10.3892/ijmm.2022.5111.

8.        NADPH oxidase-mediated reactive oxygen species production activates hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) via the ERK pathway after hyperthermia treatment / E. J. Moon, P. Sonveaux, P. E. Porporato [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. – 2010. – Vol. 107. – № 47. – P. 20477-20482. – DOI: 10.1073/pnas.1006646107.

9.        Hyperthermia-conditioned OECs serum-free-conditioned medium induce NSC differentiation into neuron more efficiently by the upregulation of HIF-1 alpha and binding activity / L. Wang, M. Jiang, D. Duan [et al.] // Transplantation. – 2014. – Vol. 97. – № 12. – P. 1225-1232. – DOI: 10.1097/TP.0000000000000118.

 

 

 

УДК 612.821. 796.015.576

 

ОСОБЕННОСТИ ГИПОКСИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ У СПОРТСМЕНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОРТИВНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ

 

Максимов А. Л.¹, Борисенко Н. С.²

 

¹Институт физиологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар

²Военный институт физической культуры МО РФ, Санкт-Петербург

 

Аннотация: Обследовано 44 спортсмена высоких спортивных разрядов различной спортивной специализации: лыжники и пловцы, тренирующиеся на выносливость, и единоборцы. Все спортсмены вели сопоставимый образ жизни и получали одинаковое питание, сбалансированное по белкам, жирам и углеводам. У обследуемых измеряли массу и длину тела, жизненную емкость легких, индекс массы тела, динамометрию обеих кистей. Из общей выборки формировалась группа 1 - спортсмены, тренирующиеся на выносливость (лыжники, пловцы) и группа 2 - спортсмены-единоборцы. Оценка гипоксической устойчивости проводилась с использованием гипоксикатора путем дыхания воздушной смесью с 10% содержанием кислорода в течении 15 мин., а также при проведении пробы с ререспирацией продолжительностью 3 мин. При исследованиях измерялись показатели насыщения гемоглобина кислородом, артериальное давление, частоты пульса, уровни О₂ и СО₂ формирующиеся в замкнутом объеме. Установлено, что лучшей гипоксической устойчивостью обладают спортсмены, тренирующиеся на выносливость, а наиболее информативными показателями выступают значения уровня соотношения значений О₂ к СО₂ после выполнения дыхания в замкнутом пространстве.

Ключевые слова: спортсмены, гипоксические пробы, информативные показатели, устойчивость к нормобарической гипоксии.

 

СПОРТ АДИСТИГИНЕ ЖАРАША СПОРТЧУЛАРДАГЫ ГИПОКСИЯГА ТУРУШТУКТУН ӨЗГӨЧӨЛҮКТӨРҮ

 

Максимов А. Л.¹, Борисенко Н. С.²

 

¹ Россия Илимдер академиясынын Урал бөлүмүнүн Коми илимий центринин федералдык изилдөө борборунун Физиология институту, Сыктывкар ш.

² Россия Федерациясынын Коргоо министрлигинин Аскердик дене тарбия институту, Санкт-Петербург ш.

 

Аннотация: Ар кандай спорттук адистиктердеги жогорку спорттук разряддагы 44 спортсмен: лыжа тебуучулер жана сууда сүзүүчүлөр, чыдамкайлык боюнча спортчулар жана мушташ чеберлери кароодон өттү. Бардык спортчулар окшош жашоо образын алып, протеиндер, майлар жана углеводдор менен тең салмактуу тамактанышкан. Субъекттердин дене салмагы жана узундугу, жашоо жөндөмдүүлүгү, дене салмагынын индекси жана эки колдун динамометриясы өлчөнгөн. Жалпы тандоонун ичинен 1-топ - чыдамкайлыкка машыккан спортчулар (лыжа тебүүчүлөр, сууда сүзүүчүлөр) жана 2-топ - согуш өнөрү боюнча спортчулар түзүлдү. Гипоксикага каршылык 15 мүнөткө 10% кычкылтек менен аба аралашмасын дем алуу менен, ошондой эле 3 мүнөткө созулган кайра дем алуу сыноосунда гипоксикатордун жардамы менен бааланган. Изилдөөлөрдүн жүрүшүндө жабык көлөмдө пайда болгон гемоглобиндин кычкылтек менен каныккандыгынын көрсөткүчтөрү, кан басымы, тамырдын кагуусу, O2 жана CO2 деңгээли өлчөнгөн. Чыдамдуулукка машыккан спортчулар эң жакшы гипоксиялык каршылыкка ээ экени аныкталган, ал эми эң маалыматтык көрсөткүчтөр чектелген мейкиндикте дем алгандан кийин O2 жана CO2 маанилеринин катышынын деңгээли болуп саналат.

Негизги сөздөр: спортчулар, гипоксиялык тесттер, маалыматтык көрсөткүчтөр, нормобарикалык гипоксияга туруктуулук.

 

FEATURES OF HYPOXIC RESISTANCE IN ATHLETES DEPENDING ON SPORTS SPECIALIZATION

 

Maksimov A. L.¹, Borisenko N. S.²

 

¹Institute of Physiology, Federal Research Center Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Syktyvkar

²Military Institute of Physical Culture of the Ministry of Defense of the Russian Federation, St. Petersburg

 

Abstract: 44 athletes of high sports categories of various sports specializations were examined: skiers and swimmers (endurance trainees) and martial artists. All athletes led a comparable lifestyle and received the same nutrition balanced in proteins, fats and carbohydrates. The persons' body weight and length, vital capacity of the lungs, body mass index, and dynamometry of both hands were measured. From the total sample, group 1 was formed - athletes who train for endurance (skiers, swimmers) and group 2 - martial artists. Hypoxic resistance was assessed using a hypoxicator by breathing an air mixture with 10% oxygen for 15 minutes, as well as by conducting a rerespiration test for 3 minutes. During the scientific research, the indicators of hemoglobin oxygen saturation, blood pressure, pulse rate, and O2 and CO2 levels formed in a closed space were measured. It has been established that athletes who train for endurance have the best hypoxic resistance, and the most informative indicators are the O2 to CO2 ratio levels after breathing in a closed space.

Key words: athletes, hypoxic tests, informative indicators, resistance to normobaric hypoxia.

 

Введение

В настоящее время имеется значительное число работ по использованию гипоксических смесей для оценки функциональных возможностей и повышению работоспособности спортсменов [8, 10-12]. Ряд исследований показывают, что устойчивость организма к недостатку кислорода у лиц, систематически занимающихся спортом может зависеть от их индивидуальных (генетических) особенностей, характера тренировочного процесса и спортивной подготовки [2, 3, 9, 13]. Однако в доступной нам литературе мы не встретили публикаций по сравнительным особенностям устойчивости организма к гипоксии у спортсменов сопоставимого возраста, характера жизнедеятельности, уровня физического развития, спортивного мастерства, но различной спортивной специализации.

Цель исследования: изучить в сравнительном аспекте уровни гипоксической устойчивости и особенности ряда функциональных показателей у спортсменов высокой квалификации, но различающихся по своей специализации, в процессе выполнения ими одинаковых тестирующих нагрузок и выявить информативные показатели, отражающие резистентность организма к острой нарастающей кислородной недостаточности в сочетание с гиперкапническим воздействием.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 44 спортсмена в возрасте 19 ± 0,2 г., имеющие квалификацию от 1 разряда до кандидата в мастера спорта (КМС), являющиеся студентами специализированного высшего учебного заведения, ведущих сопоставимый образ жизнедеятельности при суточном рационе питания 3500 - 4000 Ккал. Для индивидуальной оценки устойчивости организма к гипоксии применялись две пробы, выполнение которых проводилось в разные дни. Первая - классический вариант с использованием гипоксикатора при дыхании через маску воздушной смесью с 10% содержанием кислорода в течение 15 мин. В состоянии фона и на 1,3,6,9,15 минутах регистрировалось с помощью пальцевого оксиметра насыщение крови кислородом, частота сердечных сокращений и артериальное давление в конце 15 мин. пробы. Вторая проба с дыханием в замкнутом пространстве (ререспирация) без поглощения углекислого газа продолжительностью 3 мин. До пробы (фон) и поминутно в процессе ее выполнения  фиксировалось значение насыщения крови кислородом (HbO₂ %), частота пульса, уровень кислорода (О₂,%) и углекислого газа (СО₂,%), накопившиеся в дыхательном мешке типа Дугласа за весь период ререспирации. Содержание накопившихся газов определялось с помощью газоанализатора «Карбоник», подробное описание технологии проведения ререспирации представлено в ряде опубликованных работ [1, 5, 7]. Для проведения сравнительного анализа устойчивости организма к гипоксии в зависимости от специализации спортсменов, из общей выборки были сформированы две условные группы: первая – спортсмены, тренирующиеся на выносливость (лыжники, пловцы) в количестве 15 человек и вторая – контактных единоборств – 6 человек. Спортсмены в этих группах принципиально отличались между собой по характеру тренировочного процесса, набору качеств, свойств и умений, направленных на достижение высоких результатов, соответствующих уровню не ниже 1 разряда.

Статистическая обработка проводилась с использованием пакета прикладных программ «Statistica 7.0» с проверкой нормальности распределения. Для несвязанных выборок достоверность различий определялась с помощью t-критерия Стьюдента при значениях p ≤ 0,05. Все обследуемые были добровольцами, подписавшие информированное соглашение на участие в исследованиях.

Результаты исследования и их обсуждение

Общефизическое развитие студентов входящих в гр.1 характеризовалось следующими показателями: длина тела (ДТ) – 184 ± 2 см; масса тела (МТ) – 76,4 ± 0,4 кг; индекс массы тела (ИМТ) – 22,5 ± 0,4 ед.; жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – 4,8 ± 0,2 л; сила правой кисти (СПК) – 50,0 ± 1,0 кг; сила левой кисти (СЛК) – 45,0 ± 1,0. Аналогичные показатели спортсменов гр. 2 составляли: ДТ – 180 ± 2,0 см; МТ – 75,3 ± 3,6 кг; ИМТ – 23,2 ± 1,1; ЖЕЛ – 4,7 ± 0,1 л; СПК – 51,0 ± 2 кг; СЛК – 47,0 ± 1,0. Из представленных результатов видно, что существенных различий в физических показателей у этих двух групп спортсменов не выявлено, не смотря на то, что они занимаются абсолютно разными видами спорта. Для оценки гипоксической устойчивости все обследуемые в первой половине дня выполняли через маску дыхание воздушной смесью с 10 % содержанием кислорода, в процессе которого регистрировалось оксиметром насыщение гемоглобина кислородом и частота сердечных сокращений, результаты которых представлены в таблице 1.

Таблица1

Показатели оксигемоглобина и частоты пульса в процессе гипоксической пробы.

Период в процессе гипоксии	Показатели обследуемых групп спортсменов
	Группа 1		Группа 2
	HbO2, %	ЧСС, уд/мин	HbO2, %	ЧСС, уд/мин
Фон	97,7±0,2	73,7±2,1	98,5±0,4	80,8±4,8
3 мин	90,9±0,5	81,2±1,4	92,0±0,5	85,7 ±3,3
6 мин	89,5±0,6	81,1±1,3	91,0±1,4	83,7±3,9
9 мин	89,3±0,6	81,6±1,6	90,2±2,0	86,5 ±2,9
12 мин	88,2±1,0	81,8±1,4	91,3±1,7	89,0±3,2
15 мин	87,7±0,9	80,9±1,6	87,7±0,9	84,3 ±4,2

 

При поминутном анализе уровней оксигемоглобина между обеими группами следует указать на незначимые, в пределах 3%, различия в показателях, но при этом показатели частоты пульса в группе 2 на всех минутах оказываются выше, чем в группе в группе 1. Однако отметим, что отсутствие статистических различий в значениях между показателями обследуемых групп, по всей видимости, связано с малой выборкой группы единоборцев, при высокой дисперсии и величине ошибки среднего значения изучаемых параметров. В состоянии фона систолическое артериальное давление у спортсменов группы 1 тренирующихся на выносливость, составляло: 120±2,0 мм. рт. ст.; диастолическое - 67±3,0 мм рт. ст., а в группе 2 -  единоборцев, соответственно: 112±4,0 мм. рт. ст. и 66±4,0 мм. рт. ст. На пике пробы произошло статистически не значимое снижение систолического давления на 3-5 мм. рт. ст. у обследуемых обеих групп, при практическом сохранении величин диастолического давления. Ранее нами были проведены исследования с использованием пробы с ререспирацией для оценки функциональных возможностей организма при его адаптации к экстремальным природно-климатическим условиям, а также получены информативные критерии для определения устойчивости человека к недостатку кислорода и возможности на их основе проведения эффективного отбора спортсменов для участия в соревновательной деятельности [5, 6]. В этой связи, для оценки метаболических резервов спортсменов различной специализации, представляло интерес сравнить информативность классической нормобарической гипоксической пробы при стабильно поддерживаемом уровне кислорода, с ререспирацией, где сам организм в течении 3 мин формирует гипоксически-гиперкапническую среду с быстрым снижением уровня кислорода и возрастанием углекислого газа. В таблице 2 представлены показатели спортсменов двух различных специализаций при выполнении пробы с ререспирацией.

Таблица 2

Функциональные показатели спортсменов в процессе с ререспирации

Примечание: *- значимые различия в сопоставимых показателях между разными группами, при p≤ 0,05.

 

Из представленной таблицы следует, что статистически значимые различия наблюдаются между группами спортсменов только по значениями уровня кислорода и углекислого газа, накопившихся в мешке в процессе 3-х минутного дыхания в замкнутом пространстве. При этом отметим, что в комфортных условиях в состоянии покоя у практически здоровых молодых людей вне зависимости от их спортивной специализации уровень кислорода и углекислого газа в процессе глубокого выдоха находятся в приделах: О₂ - 16,8 % – 17,2%, а СО₂ - 3,6% – 3,9% и не имеет физиологически значимых различий в зависимости от спортивного мастерства. Однако особенности срочных метаболических изменений организма, проявляющиеся в процессе функциональных проб, могут отражаться не только в показателях газообмена, но и значениях частоты пульса, его вариабельности, насыщения гемоглобина кислородом, характеристики которых составляют оперативную информацию о состоянии спортсмена и которые наиболее часто используются в тренировочном процессе. С учетом этого, мы посчитали целесообразным увязать их в единую эмпирическую формулу, позволяющую с одной стороны получить некий интегральный показатель, количественно отражающий гипоксическую устойчивость организма, а с другой – характеризующий рост или снижении функциональных резервов спортсмена. Динамик изменения величины индекса могла косвенно указывать на степень эффективности тренировочного процесса. Исходя из этого, была предложена следующая эмпирическая формула расчета гипоксического индекса:       ИГУ = (HR_фон / HR_{пик пробы})·(HbO_{2 пик пробы} / HbO_{2 фон})·(O_{2 проба} / CO_{2 проба} ), где ИГУ – индекс гипоксической устойчивости, усл.ед.  HR - частота пульса; HbO_{2 –} уровень оксигемоглобина в %; O₂ и СО_{2 –} содержание в % кислорода и углекислого газа в дыхательном мешке после 3-х минут ререспирации. На этой основе можно рассчитать ИГУ, как для конкретного человека, так и в среднем для какой либо группы или команды спортсменов и контролировать динамику его изменения во времени в зависимости от изменений тренировочных режимов, соревновательных периодов и других обстоятельств. Проведя расчет значения ИГУ в целом для всей 1-й группы, мы получили величину 1,56 ед, а для 2-й – 1,20 ед. Если принять значение показателя ИГУ для 2 группы за 100%, то получим, что в первой группе он на 30% больше и, в определенной мере, может указывать не только на уровень гипоксической устойчивости, но и на лучшие метаболические резервы функциональных систем, обеспечивающие физическую выносливость организма.

 

Заключение:

Спортивная специализация в определенной мере может влиять на гипоксическую устойчивость организма, оценку которой возможно проводить на основе разработанной технологи ререспирации по предложенной эмпирической формуле.

 

Литература:

1. Аверьянова И.В., Максимов А.Л. Изменение показателей гемодинамики, газообмена и вариабельности кардиоритма у юношей-европеоидов в процессе ререспирации // Экология человека. – 2021. – № 2. – С. 34-46.

2. Ахметов И. И., Попов Д.В., Можайская И.А. и др. Ассоциация полиморфизмов генов регуляторов с аэробной и анаэробной работоспособностью спортсменов // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2007. – Т. 93 – № 8. – С. 837-843.

3. Ворошин И. Н., Астратенкова И.В. Зависимость общей выносливости от полиморфизма генаАСЕ у спортсменов // Физиология человека. – 2008. – Т. 34. – № 1. – С. 129-131.

4. Горская И. Ю. Морфогенетические основы индивидуальных различий и возможности их использования в физической культуре и спорте // Теория и практика физ. культуры. – 2005. – № 10. – С. 54-56.

5. Максимов А.Л., Аверьянова И.В. Информативность пробы с ререспирацией для оценки устойчивости организма юношей к сочетанному действию гипоксии и гиперкапнии // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2017. – Т.103. – №9. – С. 1057-1069.

6. Максимов А.Л., Борисенко Н.С., Романов К.В. Информативность пробы с ререспирацией при отборе лиц устойчивых к сочетанному действию экстремальных факторов // Известия академии наук Кыргызской республики. – 2019. – №.4. – С. 34-37.

7. Малеев Д.О. Применение средств респираторной гипоксически-гиперкапнической нагрузки в подготовке лыжников-гонщиков высокой квалификации // Человек. Спорт. Медицина. – 2019. – №16(1). – С. 13-17.

8. Малеев Д. О. Определение индивидуальной устойчивости организма лыжников-гонщиков высокой квалификации к острой гипоксии // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». – 2015. – Т. 15. – № 4. – С. 19-23.

9. Моссэ И. Б. Генетические маркеры устойчивости организма к гипоксии // Мол. и прикл. генетика. – 2010. – Т. 11. – С. 74-82.

10. Струганов С. М., Саньков П.А., Глубокий В.А., и др. Гипоксическая тренировка как способ коррекции физической работоспособности // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. – 2021. – №1 (201). – С. 440 - 446.

11. Тимушкин А. В. Гипоксический стимул в повышении физической работоспособности спортсменов // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Философия. Психология. Педагогика. – 2014. – Т. 14, – вып. 3. – С. 115-118.

12. Hamlin M.J., Hellemans J. Effect of intermittent normobaric hypoxic exposure at rest on haematological, physiological, and performance parameters in multi-sport athletes // Journal Sports Sciences. – February 15th 2007. – Vol.25(4). – P.431-441.

13. Millet G. P., Roels B., Schmitt L. et al. Combining hypoxic methods for peak performance // Sports Med. – 2010. – Vol. 40. – P. 1-25.

 

 

 

 

 

УДК 612.592:[612.82:577.352.56]:612.017.2

ВЛИЯНИЕ КРИОТЕРАПИИ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗГА

 

Миклашевич О.С., Ковальчук А.А., Новосад В.В., Зинчук В.В.

 

Кафедра нормальной физиологии, Гродненский государственный медицинский университет, Гродно, Беларусь

 

Аннотация: Криотерапия приводит к активации ряда адаптационно-компенсаторных механизмов, которые способствуют оптимизации его функционирования и обладает антигипоксическим эффектом. Проведен анализ частоты и амплитуды биоэлектрической активности головного мозга у 19 лиц мужского пола в возрасте от 20 до 23 лет. После проведенного курса криотерапии наблюдалось увеличение частоты θ- ритма и снижение частоты β2-ритма в левом полушарии лобной области, увеличение амплитуды β1-ритма центральной области головного мозга. В лобной области правого полушария было установлено снижение только амплитуды δ1-ритма через 15 суток. После курса холодового воздействия в левом полушарии центральной области головного мозга отмечался прирост амплитуды β1-ритма и β2-ритма, тогда как амплитуда β2-ритма снижалась, а в правом полушарии после курса криотерапии отмечался прирост амплитуды δ1-ритма. В теменном регионе выявлено увеличение амплитуды θ-ритма только через 15 суток. В затылочной области правого полушария увеличивалась амплитуда только δ1-ритма через 15 суток после процедуры криотерапии. Критерапия приводит к изменению характеристик биоэлектрической активности головного мозга исследуемых, сохраняющуюся на протяжении 15 суток после ее прекращения.  

Ключевые слова: электроэнцефалограмма, криотерапия, адаптация, функциональное состояние организма.

 

МЭЭНИН ЭЛЕКТР АКТИВДҮҮЛҮГҮНӨ КРИОТЕРАПИЯНЫН ТААСИРИ

 

Миклашевич О.С., Ковальчук А.А., Новосад В.В., Зинчук В.В.

 

Гродно мамлекеттик медициналык университетинин нормалдуу физиология кафедрасы, Гродно, Беларусь

 

Аннотация: Криотерапия анын иштешин оптималдаштырууга жардам берген жана антигипоксиялык таасирге ээ болгон бир катар адаптациялоочу жана компенсациялык механизмдердин активдешине алып келет. Мээнин биоэлектрдик активдүүлүгүнүн жыштыгына жана амплитудасына талдоо 20 жаштан 23 жашка чейинки 19 эркекте жүргүзүлгөн. Криотерапия курсунан кийин фронталдык аймактын сол жарым шарында θ-ритминин жыштыгынын жогорулашы жана β2-ритминин жыштыгынын төмөндөшү жана борбордук аймакта β1-ритминин амплитудасынын жогорулашы байкалган. Оң жарым шардын фронталдык аймагында 15 күндөн кийин δ1-ритминин амплитудасынын төмөндөшү гана аныкталган. Муздатуу курсунун таасиринен кийин мээнин борбордук аймагынын сол жарым шарында β1-ритминин амплитудасы жана β2-ритминин жогорулашы байкалган, ал эми β2-ритминин амплитудасы азайган, ал эми оң жарым шарда курстан кийин криотерапияда δ1 ритмдин амплитудасынын жогорулашы байкалган. Париеталдык аймакта θ-ритминин амплитудасынын жогорулашы 15 күндөн кийин гана аныкталган. Оң жарым шардын желке аймагында криотерапия процедурасынан кийин 15 күндөн кийин δ1-ритминин амплитудасы жогорулаган. Критерапия изилдѳѳнүүчүлѳрдүн мээсинин биоэлектрдик активдүүлүгүнүн мүнөздөмөлөрүнүн өзгөрүшүнө алып келет, ал токтогондон кийин таасири 15 күн бою сакталат.

Негизги сөздөр: электроэнцефалограмма, криотерапия, адаптация, организмдин функционалдык абалы.

 

INFLUENCE OF CRYOTHERAPY ON ELECTRICAL ACTIVITY OF THE BRAIN

Miklashevich O.S., Kovalchuk A.A., Novosad V.V., Zinchuk V.V.

Department of Normal Physiology, Grodno State Medical University, Grodno, Belarus

 

Abstract: Cryotherapy leads to the activation of a number of adaptive and compensatory mechanisms that help optimize its functioning and has an antihypoxic effect. An analysis of the frequency and amplitude of bioelectrical activity of the brain was carried out in 19 males aged 20 to 23 years. After a course of cryotherapy, an increase in the frequency of the θ rhythm and a decrease in the frequency of the β2 rhythm in the left hemisphere of the frontal region, and an increase in the amplitude of the β1 rhythm in the central region of the brain were observed. In the frontal region of the right hemisphere, only a decrease in the amplitude of the δ1 rhythm was detected after 15 days. After a course of cold exposure in the left hemisphere of the central region of the brain there was an increase in the amplitude of the β1 rhythm and β2 rhythm, while the amplitude of the β2 rhythm decreased, and in the right hemisphere after a course of cryotherapy there was an increase in the amplitude of the δ1 rhythm. In the parietal region, an increase in the amplitude of the θ rhythm was detected only after 15 days. In the occipital region of the right hemisphere, the amplitude of only the δ1 rhythm increased 15 days after the cryotherapy procedure. Crytherapy leads to a change in the characteristics of the bioelectrical activity of the brain of the subjects, which persists for 15 days after its cessation.

Key words: еlectroencephalogram, cryotherapy, adaptation, functional state of the body.

 

Введение

Курсовое низкотемпературное воздействие на организм человека приводит к активации ряда взаимосвязанных адаптационно-компенсаторных механизмов, которые способствуют оптимизации его функционирования и обладает антигипоксическим эффектом [7]. Однако необходимо понимание, что в процессе адаптации к воздействию экстремально низких температур запускаемые неспецифические адаптационные реакции могут являться причиной стресса, поэтому необходимо оценивать текущее функциональное состояние человека, уровень его индивидуальных адаптационных возможностей, а также состояние регуляторных механизмов вегетативной нервной системы. Влияние криотерапии характеризуется напряжением всех органов и систем, однако данные об изменении биоэлектрической активности головного мозга остаются достаточно противоречивыми.

Цель исследования: изучить влияние криотерапии на фоновую активность ЭЭГ головного мозга человека.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 19 лиц мужского пола высшего учебного заведения в возрасте от 18 до 23 лет. Исследования проводились при добровольном согласии студентов в соответствии с рекомендациями и решением Комитета по биомедицинской этике УО «Гродненский государственный медицинский университет».

Низкотемпературное воздействие осуществлялось при помощи криокамеры «Криомед 20/150-01» (изготовитель ООО «Мед-Крионика», Россия), в течение 120 секунд, исходная температура - 90 ^oС с последующим её снижением до -120 ^oС. Данное воздействие осуществлялось в течение 10 суток ежедневно [6].

Для регистрации биоэлектрической активности мозга применяли прибор для электроэнцефалографии «Энцефалан-ЭЭГР-19/26» модификации «Мини» (изготовитель «Медиком МТД ООО НПКФ, Россия). ЭЭГ проводили до курса криотерапии, сразу после него и через 15 суток после завершения курса. Анализу подвергались безартефактные участки ЭЭГ по параметрам частоты и амплитуды ритмов левого и правого полушарий головного мозга.

Статистическая обработка полученных данных с использованием программы «Statistica 10.0». Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха (Me [25%; 75%]).

Результаты исследования и их обсуждение

После проведенного курса холодового воздействия наблюдалось увеличение частоты θ- ритма в левом полушарии лобной области на 33,5 % (р˂0,05) и снижение частоты β2-ритма центральной области головного мозга на 18,1 % (р˂0,05). В левом полушарии лобной области головного мозга наблюдалось увеличение амплитуды β1-ритма на 25,4% (р˂0,05) после курса криотерапии. Изменений по амплитудам δ-, β2-, α- и θ-ритмов в этом регионе не было выявлено. В правом полушарии в лобной области было установлено снижение только амплитуды δ1-ритма на 38,5% (р˂0,05) через 15 суток после курса.

После курса холодового воздействия в левом полушарии центральной области головного мозга отмечался прирост амплитуды β1-ритма на 20,3% (р˂0,05) и β2-ритма на 27,7% (р˂0,05), что отражает повышение активности возбуждающих ретикулярных структур ствола мозга [4]. Показано, что β1-ритм может быть использован в качестве биомаркера в исследованиях для отражения изменений функционального состояния сенсомоторной коры [1]. Через 15 суток после курса отмечалось, наоборот, амплитуда β2-ритма снижалась на 16,7 % (р˂0,05), а в правом полушарии увеличивается только амплитуда β2-ритма на 22,6% (р˂0,05). Изменений частотных характеристик выявлено не было.

Показано, что повышение характеристик β-ритма возникает при увеличении потока сенсорной информации при криотерапии, а также при психоэмоциональном напряжении как реакции на новую обстановочную афферентацию. Воздействие данных факторов вызывает возбуждение нейронов ретикулярной формации, импульсная активность которых проявляется изменением β-активности. [3].

В теменном регионе левого полушария головного мозга наблюдалось увеличение частоты β1- ритма на 34,7 % (р˂0,05) через 15 суток после проведения курса криотерапии. В затылочной области произошло увеличение θ- активности левого полушария через 15 суток после курса криотерапии на 5,7 % (р˂0,05), а частота β1-ритма увеличилась на 2,8 % (р˂0,05) сразу после холодового воздействия.

Для левого полушария теменной области головного мозга при холодовом воздействии был установлен следующий характер изменения амплитуды δ1-ритма: увеличение на 66,6% (р˂0,05) после курса криотерапии и на 64,0% (р˂0,05) через 15 суток после его завершения. Как известно, δ-ритм является нейрофизиологическим маркером сложных когнитивных процессов, активности памяти, внутренней концентрации [5], в связи с этим наблюдаемое нами увеличение амплитуды данного ритма левого полушария отражает состояние внутреннего напряжения. Значение амплитуды β1-ритма возрастало только после холодового воздействия (23,2%, р˂0,05). Достоверных изменений по амплитудам δ2-, β2-, α- и θ-ритмам левого полушария головного мозга не было выявлено.

В теменной области правого полушария установлено увеличение только амплитуды θ-ритма в эти временные периоды на 28,6% (р˂0,05) и на 27,4% (р˂0,05), соответственно, по сравнению с исходным значением. По остальным ритмам существенного изменения не отмечалось.

θ-ритм рассматривается как базовый ритм лимбического происхождения, обусловленный кортикогиппокампальными связями и активацией системы поведенческого торможения, и его увеличение отражает нарастание психоэмоционального напряжения [8]. Повышение ЭЭГ θ-активности в ответ на холод свидетельствует о повышении активности гипаталамо-диэнцефальных структур, снижение ингибирующего влияния со стороны коры головного мозга на подкорковые структуры справа и при сохранении этого влияния коры слева [2].

ЭЭГ затылочной области головного мозга имеет несколько иной характер изменения. Для левого полушария в этом регионе отмечался прирост амплитуды δ1-ритма после холодового воздействия на 75,4% (р˂0,05), а через 15 суток - на 56,9% (р˂0,05). Для θ-ритма выявлено увеличение амплитуды 23,2% (р˂0,05) только через 15 суток. В затылочной области правого полушария увеличивалась амплитуда только δ1-ритма: на 2,8% (р˂0,05) через 15 суток после процедуры криотерапии [5].

Увеличение гипокампального θ- ритма в лобной и затылочной областях головного мозга исследуемых свидетельствует об адаптивных перестройках организма в ситуации изменившихся условий среды [1].

Заключение:

Проведение процедуры криотерапевтического воздействия приводит к изменению характеристик биоэлектрической активности головного мозга исследуемых, сохраняющуюся на протяжении 15 суток после ее прекращения.  

 

Литература:

                 1.     Изнак А.Ф., Изнак Е.В., Дамянович Е.В. и др. Нейрофизиологические показатели эффективности терапии депрессии позднего возраста // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2012. – Т. 112, № 8. – С. 49-55.

                 2.     Каратыгин Н.А., Коробейникова И.И., Перцов С.С. Влияние ритмически организованной оптической стимуляции на результативность когнитивной деятельности человека и пространственные характеристики альфа-диапазона ЭЭГ // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2022. – Т. 173, № 4. – С. 414-421.

                 3.     Кривоногова Е.В., Кривоногова О.В., Поскотинова Л.В.  Индивидуально-типологические особенности реактивности ЭЭГ-ритмов, сердечно-сосудистой системы и уровня лактоферрина в условиях общего воздушного охлаждения человека // Физиология человека. – 2021. – Т. 47, № 5. – С. 67-76.

                 4.     Миклашевич О.С., Соловьев А.В., Ковальчук А.А., Зинчук В.В. Эффект криотерапии на биоэлектрическую активность лобной и центральной области головного мозга // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. – 2023. – Т. 22, № 2 – С. 14-19.

                 5.     Миклашевич О.С., Соловьев А.В., Ковальчук А.А., Зинчук В.В. Эффект кратковременного общего охлаждения на биоэлектрическую активность затылочной и теменной области головного мозга // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. – 2023. – Т. 21, № 3 – С. 274-279.

                 6.     Пирогова Л.А., Велитченко Н.П., Галяс Т.Н. Современные технологии аппаратных методов массажа и криотерапии: монография – Гродно: ГрГМУ, 2012. – 116 с. 

                 7.     Сороко С.И., Трубачев В.В. Нейрофизиологические и психофизиологические основы адаптивного биоуправления: монография – Санкт-Петербург: Политехника-сервис, 2010. – 607 с.

                 8.     Трушина, Д. А., Ведясова О.А., Павленко С.И. Пространственная картина ритмов электроэнцефалограммы у студентов-правшей с разными уровнями тревожности в покое и во время экзаменационного стресса // Ульяновский медико-биологический журнал. – 2016. – № 2. – С. 141-150.

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК 612.273.1.273.2

Технологии гипоксического кондиционирования: потенциал практического применения в профилактической медицине

Рыбникова Е.А., Зенько М.Ю.

 

ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия

rybnikovaea@infran.ru

 

Аннотация: Обзор посвящен истории и современному состоянию исследований по проблеме применения умеренных воздействий гипоксической природы в профилактической и клинической медицине. В частности, рассмотрены некоторые экспериментальные результаты, полученные в более чем 30-летних исследованиях коллектива лаборатории регуляции нейронов мозга Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, в том числе и авторами статьи. Авторами разработаны оригинальные подходы гипоксического пре- и посткондиционирования, имеющие значительный трансляционный потенциал в качестве новых биомедицинских технологий для превентивной медицины, геропротекции и поддержания активного долголетия. 

Ключевые слова: гипокситерапия, гипоксическое кондиционирование, интервальная гипоксическая тренировка, нормобарическая гипоксия.

 

Гипоксиялык кондиционерлөө технологиялары: профилактикалык медицинада практикалык колдонуу мүмкүнчүлүгү

Рыбникова Е. А. ¹, Зенько М. Ю.

 

Павлов атындагы физиология институту, Россия Илимдер Академиясы, Санкт-Петербург, Россия

 rybnikovaea@infran.ru

 

Аннотация: Баяндама профилактикалык жана клиникалык медицинада гипоксиянын орточо таасирлерин колдонуу маселеси боюнча изилдөөлөрдүн тарыхына жана азыркы абалына арналган. Тактап айтканда, Россиянын Илимдер академиясынын И.П. Павлов атындагы Физиология институтунун мээ нейрондорун жөнгө салуу лабораториясынын 30 жылдан ашык изилдөөлөрүндө жана макаланын авторлору тарабынан  алынган айрым эксперименталдык жыйынтыктар каралды. Авторлор алдын алуу медицинасы, геропротекция жана активдүү узак жашоону колдоо үчүн жаңы биомедициналык технологиялар катары олуттуу трансляциялык потенциалга ээ болгон гипоксиялык алдын ала жана посткондоштуруунун оригиналдуу ыкмаларын иштеп чыгышкан.

Негизги сөздөр: гипокситерапия, гипоксиялык кондициялоо, интервалдык гипоксиялык окутуу, нормобарикалык гипоксия.

 

Hypoxic conditioning technologies: potential for practical application in preventive medicine

Rybnikova E.A.¹, Zenko M.Y.

 

Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia rybnikovaea@infran.ru

 

Abstract: The review is devoted to the history and current state of research on the problem of the application of moderate impacts of hypoxic nature in preventive and clinical medicine. In particular, some experimental results obtained in more than 30 years of research by the staff of the Laboratory of Brain Neuron Regulation at the I.P. Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences, including the authors of the article, are considered. The authors have developed original approaches to hypoxic pre- and postconditioning, which have significant translational potential as new biomedical technologies for preventive medicine, geroprotection and maintenance of active longevity.

Keywords: hypoxytherapy, hypoxic conditioning, intermittent hypoxic training, normobaric hypoxia.

 

Введение

Оздоровительное действие горной (гипобарической) гипоксии известно издавна. Больным с различными хроническими заболеваниями рекомендовали переезжать жить на умеренную высоту еще при Гиппократе. При этом отмечались выраженные терапевтические эффекты, в основе которых лежит явление акклиматизации - многоуровневые перестройки физиологических процессов, позволяющие организму адаптироваться к жизнедеятельности в условиях хронической гипоксии. Продолжительность периода акклиматизации зависит от высоты горного рельефа, температурного режима и индивидуальных особенностей организма человека и может занимать от 7 до 25 дней. Действие не хронической, а острой гипобарической гипоксии широко изучалось с применением барокамер, позволяющих создавать гипоксию путем понижения атмосферного давления. В многочисленных исследованиях было показано, что применение периодической гипобарической гипоксии (чередование «подъемов» на условную высоту и периодов нормобарии) также оказывает широкий спектр благоприятных эффектов на организм и делает его более устойчивым к воздействию неблагоприятных факторов.

В более чем тридцатилетних исследованиях нашей лаборатории – лаборатории регуляции функций нейронов мозга Института физиологии им. И. П. Павлова Российской академии наук было показано, что периодическая гипобарическая гипоксия в определенном режиме – режиме прекондиционирования – может применяться не только как лечебное, но и как превентивное воздействие. Гипоксическое прекондиционирование (ГП) – это экспозиция организма нескольким непродолжительным эпизодам гипоксии с определенными нормоксическими интервалами, предшествующее действию неблагоприятных и патогенных факторов.

В наших исследованиях на крысах и нечеловекообразных приматах (Рис. 1 -  макака Лужок в «горах») было показано, что гипобарическое ГП повышает устойчивость к тяжелым (летальным) воздействиям гипоксической природы, улучшая выживаемость экспериментальных животных в патогенных условиях. Наряду с этим повышается стрессоустойчивость, работоспособность, улучшаются когнитивные функции, в том числе кратковременная память у старых особей, снижается уровень тревожности, невротизации и профилактируется формирование постстрессорных расстройств, прежде всего тревожно-депрессивного спектра (депрессия, постравматическое стрессовое расстройство). При сравнении эффектов

Рисунок 1. Макака «Лужок» (возраст 30 лет, что эквивалентно 90 годам человека) в «горах» на высоте 5 000 м. Проводится эксперимент по имитации высокогорной гипоксии в барокамере (Комплекс гипобарический КГ 2-760/450 "Таганай" (АОЗТ Барогипоксия)).

акклиматизации, исследованной нами в экспериментах, проведенных в Приэльбрусье (п. Терскол, высота 2200 м), и ГП был выявлен ряд преимуществ последнего. В частности, было установлено,

что акклиматизация к горам, в отличие от ГП, не корректирует патогенетические механизмы формирования тревожно-депрессивных патологий, хотя поведенческая симптоматика при этом нивелируется. Это создает серьезные риски того, что тяжесть формирующейся патологии на фоне анксиолитического эффекта будет недооценена. 

Путем сравнительного изучения эффектов был разработан наиболее эффективный режим ГП – экспозиция гипобарической гипоксии в барокамере на имитируемой высоте 5000 м длительностью 2 ч. с интервалом 24 ч. в течение трех дней. Для этого режима были детально исследованы физиологические и молекулярные механизмы, вовлекающиеся в реализацию превентивных эффектов ГП. Было, в частности, установлено, что ГП вызывает срочную мобилизацию адаптационных реакций на всех уровнях – от молекулярно-клеточного до системного (рис.2), и этим оно принципиально отличается от акклиматизации или гипоксической тренировки, приводящих к постепенным перестройкам процессов доставки и утилизации кислорода [1, 2]. Принципиально важно, что мобилизация при прекондиционировании касается как специфических для гипоксии реакций адаптации, так и неспецифических гормональных механизмов, в частности включает модификацию активности и реактивности гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАС), являющейся главной гормональной системой стресса и адаптации [3]. Это приводит к тому, что повышаются адаптационные возможности организма в целом, поэтому эффекты ГП отличаются широким спектром кросс-толерантности.

Таким образом, нами была разработана биомедицинская технология с высоким трансляционным потенциалом, однако для успешного ее внедрения в медицину, в том числе профилактическую, возник целый ряд препятствий. В первую очередь, в РФ и странах бывшего СНГ не производятся барокамеры с необходимыми характеристиками (используемый нами барокомплекс «Таганай» сделан по заказу специально для экспериментальной работы). Кроме того, методическими рекомендациями Минздрава РФ по баротерапии разрешен «подъем» на высоту не более 3500 м. Наконец, создание условий гипобарической гипоксии в барокамере также может оказывать на организм человека ряд негативных побочных эффектов, в том числе приводить к баротравме, отеку мозга и горной болезни. Все это послужило основанием для того, чтобы начать поиск других прекондиционирующих воздействий.

Рисунок 2. Нейрональные и системные механизмы, обеспечивающие реализацию протективных эффектов гипоксического прекондиционирования [4].

Аналогичная задача уже стояла перед отечественными исследователями во второй половине XX века. В 1980-х годах коллектив российских ученых предложил концепцию имитации защитного воздействия гипоксии, возникающей в горах и барокамерах, путем вдыхания газовой смеси с пониженным содержанием кислорода при нормальном атмосферном давлении [5]. Эта методика стала широко использоваться для гипоксической тренировки путем создания периодической гипоксии. Одним из самых распространенных методов периодической гипоксии стали интервальные гипоксические тренировки (ИГТ) с чередованием кратких эпизодов гипоксии и нормоксии или гипероксии. В настоящее время в научной литературе накоплено большое количество клинических и экспериментальных Материалыов, описывающих высокую эффективность ИГТ в медицине, включая военную, спортивную и оздоровительную [1, 2, 6]. ИГТ также эффективно используется в профилактических целях, в частности для предварительной адаптации военнослужащих к действиям в горной местности или подготовки военных или гражданских пилотов [7, 8, 9]. Было разработано множество режимов гипоксических тренировок с периодической гипоксией, эффективность которых доказана при лечении сердечно-сосудистых, метаболических, неврологических расстройств, аллергии и бронхиальной астмы, диабета и многих других распространенных заболеваний [10-15]. С учетом этого, нами было сделано предположение о возможности использования нормобарической интервальной гипоксии, создаваемой путем вдыхания газовых смесей с пониженным содержанием кислорода, в режимах кондиционирования. Положительный ответ на этот вопрос даст возможность заменить барокамерное воздействие на более удобную форму гипоксии. С этой целью нами была разработана методика нормобарического ГП с применением нормобарической гипоксии, создаваемой путем вдыхания гипоксических газовых смесей, в кондиционирующем режиме -  трехкратные сеансы с суточным интервалом. Наиболее сложный вопрос заключался в том, из какого воздействия должен состоять сам сеанс, который позволит заменить ежедневный сеанс гипобарической гипоксии. При решении данного вопроса мы опирались на другое интервальное воздействие, успешно примененное нами в режимах кондиционирования. Речь идет о дистантной ишемии конечности – нами ранее было установлено, что трехдневное воздействие сеансами дистантной ишемии конечности, создаваемой путем временной перевязки задней конечности крысы, оказывает выраженный нейропротективный эффект и повышает стрессоустойчивость в экспериментальных моделях психоэмоционального и травматического стресса [16, 17]. Аналогично гипобарическому кондиционированию, механизмы, активируемые дистантным ишемическим кондиционированием, базировались на активации фактора HIF-1 и модификации активности ГГАС [18]. При этом каждый ежедневный сеанс длился 60 минут и включал три 5-минутных эпизода дистантной ишемии конечности и 3 15-минутных эпизода реоксигенации. Мы предположили, что аналогичный принцип может быть применен в модели нормобарического гипоксического кондиционирования (НГК), поэтому схема эксперимента в наших исследованиях была следующей: ежедневные сеансы в течение 3 дней, каждый сеанс состоял из 3-х 5-минутных эпизодов гипоксии (9% кислорода), чередующейся с 15-минутными периодами вдыхания атмосферного воздуха (нормоксия, 21 % кислорода). Газовые смеси (и воздух) подавались на клетку с крысами, содержащимися в индивидуальных отсеках (рис. 4). Интенсивность гипоксии 9% была избрана нами по сопоставимости с гипобарической гипоксией на 5 000 м (эквивалентно 10% кислорода), с учетом синергичного вклада фактора гипобарии. Ставилась задача не просто оценить нейропротекторный эффект НГК, но и сравнить его с режимами уже применяемой в практике ИГТ (15 ежедневных сеансов интервальной гипоксии, 14-16% кислорода), а также промежуточными вариантами (7-дневные воздействия с уровнем кислорода, варьирующим от 12 до 16%). Результаты эксперимента показали, что наибольшее число нейропротективных и стресс-протективных эффектов, а также их выраженность вызываются режимом НГК. Протективное действие промежуточного 3-х и 7-ми дневного режима с вдыханием смеси, содержащей 12% кислорода, оказалось слабее, однако также проявлялось достаточно выраженно. Интересно, что по степени проявления протективных эффектов между 3-х и 7-ми дневного режима различий практически не наблюдалось, поэтому был сделан вывод о достаточности 3-х дневного курса и нецелесообразности его удлинения до 7 дней. Позитивных эффектов режимов ИГТ в нашем эксперименте отмечено не было. Таким образом, было показано, что гипоксическое кондиционирования в модели нормобарической гипоксии не только удобно, но и эффективно.

Использованный в наших экспериментах аппарат OXYTERRA позволяет создавать не только гипокси/нормоксические воздействия, но и гипокси/гипероксические, которые предположительно могут являться более эффективными [19]. Предположение базируется на двух аспектах: 1) фундаментальном: в период реоксигенации, когда запускаются неспецифические реакции адаптации, ключевую роль играет свободно-радикальный сигналлинг, и создание в этот период умеренной безопасной гипероксии (30-33 % кислорода) только усилит запуск адаптационных реакций путем стимуляции свободно-радикальных процессов; 2) практическом - гипероксия в период реоксигенации позволяет ускорить восстановление сатурации кислородом в крови до нормального уровня и таким образом даст возможность значительно сократить длительность периодов реоксигенации и, соответственно, процедуры в целом. Исходя из этого, следующей нашей задачей стал сравнительный анализ эффектов гипоксии/нормоксии и гипоксии/гипероксии. В пилотных экспериментах сравнивали три режима – НГК, с уже доказанной ранее эффективностью, и два режима с применением гипоксии/гипероксии – кондиционирующий – ежедневные сеансы, состоящие из трех циклов 5-минутной гипоксии 9% кислорода, чередующихся с 3-минутными эпизодами гипероксии (30% кислорода), в течение 3 дней (гипокси/гипероксическое кондиционирование - ГГК) и тренировочный - ежедневные сеансы, состоящие из пяти циклов 5-минутной гипоксии 9% кислорода, чередующихся с 3-минутными эпизодами гипероксии, в течение 10 дней (интервальные гипокси/гипероксические тренировки - ИГГТ). Исследовали терапевтические эффекты в экспериментальных моделях тревожно-депрессивных расстройств, сахарного диабета и метаболического синдрома у самцов крыс. Результаты показали, что режимы с применением гипоксии/гипероксии оказывают более выраженные позитивные эффекты, причем их эффективность различается при различных патологиях. ГГК проявляло сильное анксиолитическое действие, корректируя формирование тревожно-депрессивных патологий, нормализуя двигательную активность и тревожность экспериментальных животных после патогенного психоэмоционального стресса. В моделях сахарного диабета 1 и 2 типа ГГК также значительно снижало тяжесть диабетической патологии, в частности нормализовывало уровень глюкозы натощак и инсулина в крови, улучшало показатели глюкозотолерантного теста. ИГГТ проявляло анксиолитический эффект в меньшей степени, однако оказалось более эффективным в моделях диабетической патологии, в особенности метаболического синдрома – возвращало к норме не только показатели глюкозного метаболизма, но и удельный вес висцерального жира и индекс ожирения.

Заключение:

В наших исследованиях экспериментально доказано, что интервальная нормобарическая гипоксия, а в особенности гипоксия/гипероксия, может быть также успешно применена в режимах прекондиционирования, как и создаваемая в барокамере гипобарическая гипоксия. Сравнительный анализ показал, что нормобарическое ГП более эффективно, чем ИГТ, притом, что длительность процедуры и курса значительно меньше. Накопленные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что ГП путем вдыхания газовых гипоксических смесей - это перспективный метод для укрепления физиологических защитных систем человека, акклиматизации к большой высоте, лечения различных клинических состояний и подготовки спортсменов. Основываясь на современных данных, можно предположить, что нормобарическое ГП может быть мощным, неинвазивным инструментом для достижения надежной и стабильной нейропротекции. Нормобарическое ГП, подобно гипобарическому пре- и посткондиционированию, может вызывать проадаптивные изменения в глюкокортикоидной системе и стимулировать выработку нейротрофинов, в частности, но на сегодняшний день нет подробных исследований, посвященных этим важным аспектам. Раскрытие молекулярных механизмов нормобарического ГП будет способствовать успешной реализации профилактического и оздоровительного потенциала этого метода в интересах физического и психического здоровья человека.

 

Литература:

1. Rybnikova E.A., Nalivaeva N.N., Zenko M.Y. et al. Intermittent hypoxic training as an effective tool for increasing the adaptive potential, endurance and working capacity of the brain // Frontiers in Neuroscience.  2022.  V. 16.  P. 941740.

2. Зенько М.Ю., Рыбникова Е.А. Гипоксическая адаптация и тренировка: исторические, биомедицинские и спортивные аспекты // Авиакосмическая и экологическая медицина.  2021.  Т. 55.  №. 1.  С. 20-26.

3. Selye H. The physiology and pathology of exposure to stress. Montreal. 1950. 822 p.

4. Рыбникова Е.А. Нейропротективные эффекты и механизмы гипоксического прекондиционирования: специальность 03.03.01 "Физиология": автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук / Рыбникова Елена Александровна. Санкт-Петербург. 2010. 43 с.

5. Чижов А.Я., Стрелков Р.Б. Проявление кислородного эффекта в условиях нормобарической гипоксической гипоксии во внутриутробный и постнатальный периоды развития // Физиологический журнал.  1992.  Т. 38.  №. 5.  С. 60-64.

6. Burtscher M., Gatterer H., Szubski C. et al. Effects of interval hypoxia on exercise tolerance: special focus on patients with CAD or COPD // Sleep Breath. 2010. V. 14. P. 209-220.

7. Muza S.R. Military applications of hypoxic training for high-altitude operations // Med. Sci. Sports Exerc. 2007. V. 39. P. 1625-1631.

8. Neuhaus C., Hinkelbein J. Cognitive responses to hypobaric hypoxia: implications for aviation training // Psychol. Res. Behav. Manag. 2014. V. 7. P. 297-302.

9. Leinonen A., Varis N., Kokki H. et al. Normobaric hypoxia training in military aviation and subsequent hypoxia symptom recognition // Ergonomics. 2021. V. 64. P. 545-552.

10. Powell F.L., Garcia N. Physiological effects of intermittent hypoxia // High Alt. Med. Biol. 2000. V. 1. P. 125-136.

11. Bernardi L. Interval hypoxic training // Adv. Exp. Med. Biol. 2001. V. 502. P. 377-399.

12. Rusko H.K., Tikkanen H.O., Peltonen, J.E. Altitude and endurance training // J. Sports Sci. 2004. V. 22. P. 928-944.

13. Gonzalez-Rothi E.J., Lee K.Z., Dale E.A. et al. Intermittent hypoxia and neurorehabilitation // J. Appl. Physiol. 2015. V. 119. № 12. - P. 1455-1465.

14. Rybnikova E., Samoilov M. Current insights into the molecular mechanisms of hypoxic pre- and postconditioning using hypobaric hypoxia // Front. Neurosci. 2015. - V. 9. - P. 388.

15. Serebrovska Z.O., Serebrovska T.V., Kholin V.A. et al. Intermittent hypoxia-hyperoxia training improves cognitive function and decreases circulating biomarkers of Alzheimer’s disease in patients with mild cognitive impairment: a pilot study // Int. J. Mol. Sci. 2019. - V. 20. - P. 5405.

16. Баранова К.А., Зенько М.Ю. Анксиолитический эффект дистантного ишемического пре-и посткондиционирования в модели посттравматического стрессового расстройства // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова.  2018.  - Т. 68.  - № 5.  - С. 663-672.

17. Баранова К.А., Зенько М.Ю. Использование дистантного ишемического пре-и посткондиционирования для коррекции проявлений экспериментальной депрессии // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова.  2019.  - Т. 119.  - № 6. - С. 72-80.

18. Баранова К.А. Дистантное ишемическое кондиционирование мозга: феномены и механизмы // Нейрохимия.  2017.  Т. 34.  - №. 3.  - С. 183-188.

19. Uzun A.B., Iliescu M.G., Stanciu L.E. et al. Effectiveness of intermittent hypoxia-hyperoxia therapy in different pathologies with possible metabolic implications // Metabolites.  - 2023.  - Т. 13.  - № 2.  - С. 181.

 

 

 

УДК 591.3.612.15

 

ОЦЕНКА КРОВОСНАБЖЕНИЯ И ВЛИЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ КРОВОТОКА ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПЕЧЕНИ У КУР В ОНТОГЕНЕЗЕ

 

Турганбаева А. С.

 

Институт горной физиологии и медицины НАН КР, г. Бишкек

a.s.turganbaeva@mail.ru

 

Аннотация: Сравнительный анализ кровоснабжения и влияния механических факторов на закономерности развития и формирования кровотока  головного мозга и печени 10-, 15-, 18-20-дневных эмбрионов и 4-7-дневных цыплят при переходе от эмбрионального периода к постэмбриональному периоду с ранее полученными данными (белая грудная мышца-БГМ) , красная икроножная мышца -КИМ).

 Ключевые слова: эмбрионы, цыплята, объёмная скорость кровотока (ОСК) полушарии головного мозга, печень, диаметр артерии (D), линейная скорости кровотока (V) и V/D- пристеночное напряжение сдвига у стенки сосуда. (t ~V/D).

 

ТООКТУН ОНТОГЕНЕЗИНДЕ МЭЭНИН ЖАНА БООРДУН КАН МЕНЕН КАМСЫЗ КЫЛУУНУСУНА, КАН АГЫМЫНЫН КАЛЫПТАНЫШЫНА ЖАНА ӨНҮГҮШҮНӨ МЕХАНИКАЛЫК ФАКТОРЛОРДУН ТААСИРИН БААЛОО

 

Турганбаева А. С.

 

Кыргыз Республикасынын Улуттук илимдер академиясынын Тоо физиологиясы жана медицина институту, Бишкек ш.

a.s.turganbaeva@mail.ru

 

Аннотация: Үй тоокторунун 10-, -15-, 18-20 күндүк эмбриондорунун жана 4-7күндүк жѳжѳлѳрдүн эмбриондук мезгилден постэмбриондук мезгилге өтүү учурунда мурда алынган маалыматтар менен (ак төш булчуңу,  кызыл балтыр  булчуңу).салыштыруу аркылуу мээ менен боордун кан менен камсыз кылуунун өнүгүү закон ченемдүүлүктөрүн жана кан агымынын пайда болушуна механикалык факторлордун таасирин талдоо жүргүзүү.

Негизги сөздөр: эмбриондор, жѳжѳлѳр, , кандын көлөмдүү агымы, мээ жарым шарлары, боор,  , артериянын диаметри D, кан агымынын сызыктуу ылдамдыгы (V) жана V/D катышы -кан тамырлардын дубалындагы  жылышуу чыңалуусн - (t ~V/D).

 

 

 

 

 

EVALUATION OF BLOOD SUPPLY AND INFLUENCE OF MECHANICAL FACTORS ON DEVELOPMENT AND FORMATION OF BLOOD FLOW OF BRAIN AND LIVER IN CHICKENS IN ONTOGENESIS

 

Turganbaeva A. S.

 

Institute of Mountain Physiology and Medicine of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Bishkek

a.s.turganbaeva@mail.ru

 

Abstract: Comparative analysis of blood supply and the influence of mechanical factors on the patterns of development and formation of blood flow in the brain and liver of 10-, 15-, 18-20-day embryos and 4-7-day chickens during the transition from the embryonic period to the postembryonic period using previously obtained data (white pectoral muscle, red gastrocnemius muscle of the leg).

Key words: embryos, chickens, volumetric blood flow velocity (VBF) of the cerebral hemisphere, liver, artery diameter D, linear blood flow velocity (V) and V/D, wall shear stress at the vessel wall(t ~V/D).

 

 

Введение

В последние годы сложилось мнение, что причины сбоев и нарушений в работе сердечно-сосудистой системы (ССС) у взрослого организма появляются еще на стадии эмбрионального и раннего онтогенеза, когда организм подвергается воздействию неблагоприятных факторов. В этом контексте приводятся многочисленные статьи, которые подтверждают сказанное [1-4].

 Особо значимыми является воздействие на сердечно-сосудистую систему, которая в этот период проходит критические этапы формирования. Изменения в структуре сосудов, такие как утолщение стенок и сужение просветов, могут приводить к нарушениям гемодинамики. Это, в свою очередь, нарушает нормальную циркуляцию крови и транспорт питательных веществ к органам и системам, необходимым для их роста и развития. Этот интерес, возникший с некоторых пор, касается и моделей эмбрионального формирования крупных сосудистых путей, преимущественно артериальных, знание которых необходимо для понимания природы нарушений кровотока при пороках ССС и поиска наиболее подходящих методов для их устранения.

 Недавние исследования, проведенные Хароном и его коллегами [5-7] показали, что гипоксическое воздействие на этапе плато вызывает изменения в метаболизме и сердечно-сосудистой системе развивающегося эмбриона, что способствует более эффективному использованию энергии. Эти исследователи пришли к выводу, что умеренное гипоксическое воздействие в период с 16-х  по  18-е сутки развития оказывает длительное влияние на энергетический баланс, что указывает на метаболическую пластичность и/или снижение выработки тепла.

Ранее мы обнаружили своеобразие в изменениях эмбрионального кровоснабжения этих органов, что могло быть связано с различной локализацией источников их кровоснабжения: головной мозг и грудная мышца получали кровь из дуги аорты, в то время как печень и икроножная мышца - из ее дорсальной части [8-9].

Исследование кровоснабжения эмбрионов различных органов показало любопытную закономерность: источники кровоснабжения для различных тканей различаются. Эта особенность, описанная в работах Беличенко и его коллег [8] Турганбаевой и др. [9],  свидетельствует о возможном влиянии локализационного фактора на развитие эмбриональных органов.

Встает вопрос: каким образом эти различия в кровоснабжении сказываются на динамике изменений в тканевом парциальном давлении кислорода (рО2) и объемной скорости кровотока (ОСК) в органах во время эмбриогенеза? Для ответа на этот вопрос необходимо провести сравнительный анализ этих показателей в различных органах на протяжении эмбрионального развития.

Следует подчеркнуть, что рО2 является показателем, который демонстрирует уровень кислорода в тканях и играет важную роль в клеточном дыхании, а также в формировании и росте органов. Объемная скорость кровотока, в свою очередь, свидетельствует о том, насколько эффективно кислород и питательные вещества доставляются к тканям. Проведение данного исследования поможет выяснить, как различия в кровоснабжении влияют на уровень рО2 и объемную скорость кровотока в различных органах эмбриона.

Цель: изучить закономерности развития  кровоснабжения  и влияние механических факторов на формирование кровеносного русла головного мозга и печени в сравнении с ранее полученными данными скелетных мышц при переходе от эмбрионального к постэмбриональному периоду развития.

Материалы и методы исследования

Были проведены измерения органного кровотока в головном мозге и печени у 10-, 15- и 19-дневных куриных эмбрионов (в дальнейшем обозначаемых как 10-, 15- и 19-суточные), а также у недельных цыплят (измерения также были повторены на скелетных мышцах), что выявило ряд интересных результатов. Эмбрионы были выведены из племенных яиц (ЗАО Птицефабрика «Ново-Барышевская», Новосибирск) в лабораторных условиях, используя инкубаторы «ДИП 56Ж» (Искитим) и «Поседа М31» (Оренбург) при температуре 38°C с аэрацией атмосферным воздухом, насыщенным водяными парами, и автоматической ротацией. Измерения кровотока проводились на эмбрионах без анестезии, а на цыплятах - после введения 20% раствора уретана внутрибрюшинно в дозе 2 г/кг.

В данном исследовании применялся прибор - амперометрический оксиметр с О2-электродом типа Кларка с катодом 10 мкм со встроенным полупроводниковым датчиком температуры (размерами 0,3 × 0,3 × 0,5 мм³ для измерений парциального давления кислорода (рО2), мм рт.ст.

Подготовка скелетных мышц, полушарий головного мозга и печени куриных эмбрионов и цыплят для измерений тканевого рО₂ была аналогична подготовке этих органов при измерении ОСК (ОСК / ед. массы органа) в единице объема ткани контактным зондом (наружный диаметр 3 мм) лазер-Допплер флоуметра ЛАКК-01 (НПП «Лазма», Москва) [8-10].

Для оценки изменения просвета магистральных артерий (D²) исследуемых органов проводилась посмертная морфометрия (измерения диаметра артерии D и толщины ее стенки) и расчеты факторов регулирующие их рост: линейной скорости кровотока (V) и соотношения V/D (характеризующее пристеночное напряжение сдвига у стенки кровеносной сосуды. (t ~V/D).

Статистический анализ данных осуществлялся с использованием стандартных методов, включая вычисление средней арифметической и её ошибки (M ± m). Достоверность различий между признаками оценивалась с помощью критерия Стьюдента для равных малых выборок при уровне значимости р≤0.05.

Результаты исследования и их обсуждение

В процессе эмбриогенеза уровень ОСК в различных скелетных мышцах и печени практически не изменяется, однако резко увеличивался после вылупления, когда боталловы протоки закрываются, и дыхание переходит от аллантоисного к легочному. В мозге, напротив, уровень ОСК стабильно растет в период всей второй половины эмбрионального развития и  после вылупления. Вероятно из за такого увеличения кровоснабжения головного мозга на протяжении второй половины эмбрионального развития уровень рО2 в нем остается стабильным (не изменяется даже после вылупления).

В то же время в грудной мышце, которая, как и мозг, получает кровоснабжение от дуги и грудной части аорты, уровень рО2 значительно снижается в этот период, несмотря на то что ОСК в ней остается неизменным на протяжении эмбриогенеза (рис.1).

 

 

 

Рисунок 1. Парциальное давление кислорода (рО₂) и обьемная скорость кровотока (ОСК) в органах кур во второй половине эмбриогенеза и после вылупления , по данным публикаций Беличенко и др.2011; Турганбаева и др.2011.) Приведены М±m, показаны  достоверные различия  одноименных параметров , по сравненияю с предшествующим возрастом при р≤0.5. Э-эмбрионы Ц- цыплята ( 4сут.  средний возраст исследованных цыплят).

 

Развитие кислородного обеспечения в печени и мозге эмбриона: два способа адаптации к растущим потребностям. В ходе эмбрионального развития происходит активное формирование тканей и органов, что требует постоянного и увеличивающегося потребления кислорода. Тем не менее, уровень кислорода в тканях эмбриона, как правило, ниже, чем у взрослых особей. Этот аспект особенно важен для понимания развития печени и мозга, двух органов с высокой метаболической активностью и, соответственно, значительной потребностью в кислороде.

Динамика парциального давления кислорода (рО₂) в печени эмбриона демонстрирует низкие значения на протяжении всего периода эмбриогенеза. Это обусловлено тем, что печень эмбриона активно развивается и выполняет свои функции, однако ее сосудистая система еще не полностью сформирована. После вылупления эмбрионов уровень рО₂ в печени значительно увеличивается, достигая 40 торр. Это связано с завершением формирования сосудистой системы печени, что обеспечивает ее адекватное кровоснабжение и, соответственно, более высокое содержание кислорода. Следует отметить, что ОСК увеличивается значительно быстрее, чем рО2 в печени, что говорит о более интенсивном кровоснабжении этого органа.

Динамика уровня рО₂ в мозге эмбриона отличается от таковой в печени. Начиная с 15-го дня эмбрионального развития, уровень рО2 в мозге достигает значительных значений, около 50 торр. Это свидетельствует о том, что мозг, будучи жизненно важным органом для развития организма, получает кислород в приоритетном порядке. В течение всего эмбрионального периода и с первых дней постэмбриональной жизни уровень рО2 в мозге остается практически стабильным.. В то же время ОСК продолжает расти. Это может указывать на то, что развитие сосудистой системы в мозге ориентировано на увеличение органного кровотока, что необходимо для удовлетворения растущих потребностей этой ткани в кислороде (ПО₂), в результате чего уровень тканевого рО₂ остается стабильным.

  Мозг, выступающий в роли центрального элемента нервной системы, характеризуется высокой метаболической активностью и нуждается в постоянном и надежном поступлении кислорода. Поэтому развитие сосудистой системы головного мозга направлено на увеличение кровоснабжения, что обеспечивает постоянный доступ к кислороду, даже при росте его потребления. Сложная и разветвленная сеть сосудов отвечает за транспортировку кислорода, питательных веществ и сигнальных молекул к различным тканям и органам, одновременно удаляя продукты клеточного обмена, что способствует нормальному развитию и поддержанию функций организма. [11].

 В печени, где метаболические процессы и потребление кислорода происходят менее активно, уровень рО2 начинает увеличиваться только после вылупления, когда сосудистая система полностью сформирована. Следует подчеркнуть, что развитие сосудистой системы у эмбриона представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов: Васкулогенез: создание новых сосудов из мезенхимальных клеток. Ангиогенез: рост и разветвление уже существующих сосудов. Ремоделирование сосудов: изменение формы и размеров сосудов для оптимизации кровотока и доставки кислорода к тканям. [12].

В случае с мозгом, высокая скорость васкулогенеза и ангиогенеза способствует раннему формированию кровеносной системы, которая способна обеспечить необходимое кровоснабжение и стабильный уровень рО2, требуемый для поддержания высокой метаболической активности мозга.

Таким образом, уровень рО2 в тканях эмбриона является следствием баланса между развитием кровеносной системы, отвечающей за транспорт кислорода, и метаболическими потребностями самих тканей. В печени, где уровень рО2 увеличивается после вылупления, развитие сосудистой системы определяет этот уровень. В мозге же, где уровень рО2 остается неизменным, сосудистая система развивается с такой скоростью, чтобы удовлетворять потребности метаболически активного органа в кислороде.

Развитие кислородного обеспечения икроножной и грудной мышцы у эмбрионов кур. Исследование кислородного обеспечения мышц эмбриона показало интересную закономерность, связанную с метаболическими процессами в этих мышцах. В КИМ, которая ориентирована на аэробное дыхание, на протяжении всего эмбриогенеза фиксируется высокое парциальное давление кислорода в тканях (pO2). В икроножной мышце pO2 составляет в среднем, 41±0.7 торр. Это значение поддерживается за счет постоянно высокой скорости кровотока, которая, хотя и увеличивается после вылупления, приводит лишь к незначительному росту pO2.

В отличие от этого, в БГМ, где преобладает анаэробный гликолиз, ситуация иная. У 10-дневных эмбрионов скорость кровотока (ОСК) и pO2 в грудной мышце практически совпадают с показателями в икроножной мышце. Однако по мере развития эмбриона pO2 в грудной мышце снижается в 1,7 раза. Это парадоксально, так как ОСК в этот период остается относительно высоким.

Снижение уровня pO2 можно объяснить тем, что потребность в кислороде для гликолитических процессов в грудной мышце значительно ниже, чем для аэробного дыхания в икроножной мышце. Только после вылупления, когда потребность в кислороде возрастает из-за начала активной жизни, уровень pO2 в грудной мышце возвращается к значениям, характерным для икроножной мышцы. В этот период наблюдается резкий рост общего содержания кислорода (ОСК) в обеих мышцах: в грудной — в 2,3 раза, а в икроножной — в 2,8 раза. Это позволяет сделать вывод о том, что уровень кислородного обеспечения мышц у эмбрионов зависит не только от скорости кровотока, но и от метаболических потребностей тканей. Высокая скорость кровотока в икроножной мышце поддерживает постоянно высокий уровень pO2, необходимый для ее аэробного метаболизма. В белой грудной мышце уровень pO2 снижается в процессе эмбриогенеза до значений, соответствующих потребностям гликолитических процессов. После того как происходит вылупление, физиологические потребности мышц увеличиваются, и оба типа мышц начинают получать более интенсивное снабжение кислородом.

Наши исследования, посвященные эмбриональному развитию, показали важность механических факторов в регулировании просвета крупных артерий, которые обеспечивают кровоснабжение органов в процессе их формирования Рост органа требует увеличения потока (ОСК х масса органа, г) и, соответственно увеличения просвета питающей магистральной артерии (рис.2).

 

Рисунок 2. Увеличение потоков крови через орган (оно показано в скобках) в период развития кур Э10 сут-Ц 5 сут.

 

Потоки крови во всех четырех органах в наблюдаемый период росли: больше в печени (в 244 раза), меньше в мышцах (в 36 и 20 раз, соответственно, в КИМ и БГМ) и меньше всего в мозге (в 15 раз). Рост потоков крови в печени и мышцах в эмбриогенезе обусловлен увеличением их массы, а после вылупления и ростом ОСК. Повышение мозгового потока обусловлено увеличением как массы мозга, так  и ОСК

Увеличение кровотока в исследуемых нами в органах, в первую очередь связано с ростом массы этих органов. Тем не менее, эта связь является нелинейной и зависит от уникальных характеристик каждого органа. Например, в случае головного мозга, хотя общий кровоток возрастает, относительный кровоток (отношение кровотока к массе органа) значительно падает.    Это объясняется тем, что масса мозга, которая на ранних этапах развития составляет около 16% от общей массы тела, снижается до 2% у взрослой особи. Данное явление иллюстрирует перераспределение ресурсов организма по мере его развития и специализации функций. В отличие от мозга, печень показывает резкий рост кровотока, что связано с её важной ролью в метаболических процессах, особенно активных в постнатальный период.

В проведенном исследовании для оценки кровотока в печени и головном мозге была использована упрощенная модель, которая предполагает равномерность скорости кровотока по всему органу и её соответствие к ОСК , измеренной в поверхностных слоях с помощью флоуметра : поток = ОСК, пф.ед. х масса органа, (г).. Этот метод, безусловно, является приближенным, поскольку скорость кровотока внутри органа может значительно изменяться в зависимости от функциональной активности различных его участков. Например, в печени кровоток распределяется неравномерно между печеночными артериями, которые переносят артериальную кровь, и воротной веной, которая доставляет кровь от желудочно-кишечного тракта, насыщенную питательными веществами и продуктами обмена. Различия в скорости кровотока в разных зонах печени могут быть связаны с неоднородностью клеточной структуры и метаболической активностью гепатоцитов

В головном мозге кровоток неравномерно распределен из-за наличия гематоэнцефалического барьера и различий в метаболической активности различных его участков.

Таким образом, результаты исследования, показывающие 16-кратное увеличение потока крови в мозге и 244-кратное в печени, представляют собой усредненные данные, отражающие общую тенденцию изменения. Резкое увеличение кровотока в печени после вылупления эмбрионов кур логично связывается с началом самостоятельного пищеварения и переходом на экзогенное питание, что значительно увеличивает нагрузку на печень, которая отвечает за переработку поступающих питательных веществ и выведение токсинов.

Механизмы различных изменений потока крови через исследуемые органы и ткани, безусловно, вызывают интерес к анализу изменений диаметра главных артерий (D2) этих органов, а также к функциональным факторам, которые влияют на их развитие, таким как линейная скорость кровотока (V) и напряжение сдвига у стенки (t ~V/D).

Изменения в кровотоке в органах и тканях представляют собой сложный процесс, который тесно связан с динамикой диаметра крупных артерий, обеспечивающих их перфузию. Диаметр этих артерий (D₂) является важным показателем, определяющим объем кровоснабжения. Исследование механизмов, которые регулируют изменения D₂, имеет большое значение для понимания физиологии и патофизиологии различных органов. Ключевыми факторами, влияющими на рост и ремоделирование артерий, являются линейная скорость кровотока (V) и напряжение сдвига на стенках сосудов (τ). Напряжение сдвига (τ), которое примерно пропорционально отношению V/D, представляет собой силу, воздействующую на эндотелий сосудистой стенки со стороны движущейся крови. Этот параметр играет важную роль в регуляции сосудистого тонуса, а также в пролиферации и миграции эндотелиальных клеток, и в синтезе различных факторов роста, которые влияют на структуру и функции артериальной стенки.

Высокая линейная скорость кровотока (V) обычно приводит к увеличению напряжения сдвига (τ), что, в свою очередь, способствует росту сосудов – вазодилатации и увеличению D2. Этот процесс особенно важен во время физической активности, когда ткани требуют больше кислорода и питательных веществ, что вызывает рост V и, как следствие, адаптивную вазодилатацию. В противоположность этому, низкая V и, соответственно, низкое τ могут вызвать атрофию сосудов – сужение просвета (D2) и уменьшение кровоснабжения органа, что наблюдается при некоторых патологических состояниях, таких как ишемическая болезнь сердца. Тем не менее, связь между V, D2 и τ не является прямолинейной и зависит от множества других факторов, включая эластичность стенок сосудов, вязкость крови и наличие различных вазоактивных веществ, таких как эндотелин-1 и оксид азота.

Сопоставление потока крови через орган и просвета его магистральных артерий показывает, что во время эмбриогенеза, начиная с  10 суток, V в чревной, бедренной и, меньше, в подключичной артериях росла (в 4-7 раз), а показатель V/D увеличивались, больше в чревной и бедренной, в 5-15 раз. После вылупления увеличение потоков крови в БГМ и, особенно, в печени превышало расширение магистральных артерий  этих органов, и рост V и V/D в них продолжался. В бедренной артерии оба показателя после вылупления не менялись (рис. 3).

Иная картина во внутренней сонной артерии: V и V/D весь период нашего наблюдения оставались низкими, особенно у 15-суточных эмбрионов, проявляя некую тенденцию к повышению до уровня 10-суточного эмбриона.

Эластичность стенок сосудов, зависящая от содержания коллагена и эластина в их структуре, оказывает влияние на способность артерий адаптироваться к колебаниям давления и кровотока. Изменения в вязкости крови, вызванные, к примеру, колебаниями уровня гематокрита или присутствием патологических белков, также значительно влияют на напряжение сдвига и, соответственно, на диаметр сосудов. Вазоактивные вещества, которые выделяются эндотелием и другими клетками сосудистой стенки, могут как усиливать, так и ослаблять воздействие V и τ на ремоделирование артерий. Кроме того, механизмы регулирования диаметра крупных артерий в различных органах могут значительно различаться, что связано с особенностями их метаболизма и функциональными задачами. Поэтому для полного понимания механизмов изменения кровотока и регулирования просвета артерий необходимо комплексное изучение всех этих факторов

 

Рисунок 3. Кратность изменения линейной скорости кровотока (V) в магистральных артериях органа и ее отношение с диаметром сосуда (V/D) в период развития.

 

Наши исследования показывают, что просветы чревной так же как и в  бедренной артерий расширяются в течение изучаемого периода медленнее, чем увеличивается объем крови, проходящей через них. Это приводит к росту показателей V и V/D В бедренной артерии увеличение этих показателей особенно выражено в эмбриональный период [8].

Два ключевых примера сосудистой адаптации в эмбриональном периоде демонстрируют различные методы формирования артериальной сети: внутренняя сонная артерия (ВСА), которая обеспечивает примерно треть кровоснабжения мозга, и чревная артерия (ЧА), отвечающая за питание печени, желудка, поджелудочной железы и селезенки. Хотя поток крови  в ЧА ниже, чем в ВСА, он сопоставим с общим кровоснабжением печени, учитывая как печеночную артерию, так и воротную вену. Различия в эмбриональном развитии этих артерий помогают лучше понять сложные механизмы, контролирующие сосудистый морфогенез и адаптацию к изменяющимся потребностям организма.

Исследования, касающиеся изменения диаметра ВСА и ЧА в процессе эмбрионального развития, выявили значительные различия. В случае ВСА увеличение диаметра сосуда происходит одновременно с увеличением мозгового кровотока (рис.4).

 Данный согласованный рост способствует поддержанию относительно стабильной линейной скорости кровотока и, как следствие, постоянного уровня сдвигового напряжения на эндотелии сосудов. Сдвиговое напряжение — это сила, возникающая из-за трения крови о стенки сосуда, и оно играет важную роль в регуляции роста и развития сосудистой системы.

 Таким образом, ВСА является примером предвосхищающей адаптации: сосуд "заранее подготавливается" к возросшим потребностям в кровоснабжении развивающегося мозга, что обеспечивает плавный переход к постнатальному этапу. Важно отметить, что эта заранее установленная стабильность поддерживается сложной регуляторной системой, которая включает факторы роста эндотелия (VEGF), NO-синтазу и другие молекулы, влияющие на пролиферацию и дифференцировку гладкомышечных клеток сосудистой стенки.  В отличие от ВСА, ЧА показывает замедление в расширении просвета. Значительное увеличение диаметра сосуда наблюдается лишь после вылупления, что совпадает с резким ростом метаболической активности пищеварительной системы и печени, когда начинается самостоятельное питание.

 

.

Рисунок 4. Динамика роста просвета внутренней сонной артерии (ВСА), и чревной артерии (ЧА). Линейная скорость кровотока (вверху) и отношение V/D (внизу) кур в период эмбриогенеза и  после вылупления расчеты сделаны по данным таблиц (9) Остальные обозначены в тексте

 

До этого момента линейная скорость кровотока в ЧА остается относительно низкой. Тем не менее, постнатальное расширение просвета приводит к значительному увеличению линейной скорости кровотока и, как следствие, к заметному росту напряжения сдвига на стенках сосуда.

Этот резкий скачок напряжения сдвига является мощным стимулом для дальнейшего расширения просвета ЧА, что обеспечивает быструю адаптацию к возросшим потребностям в кровоснабжении органов брюшной полости. Механизмы этой "постнатальной" адаптации также находятся в центре исследований, и предполагается, что ключевую роль играют механические сигналы, передаваемые от эндотелия к гладкомышечным клеткам, а также гормональная регуляция, например, через инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1).

Заключение:

ВСА и ЧА представляют собой два различных, но в равной степени успешных стратегических подхода к эмбриональному формированию артерий: проактивная, предвосхищающая адаптацию в случае ВСА и реактивная, постнатальная адаптация для ЧА. Гармоничное развитие просвета и потока в них начинается у одних, с раннего эмбрионального периода, а у других, - только после вылупления.

Глубокое изучение этих различий может способствовать пониманию механизмов, регулирующих ангиогенез и васкулогенез, а также содействовать разработке новых терапевтических методов для лечения сосудистых заболеваний. Разнообразные факторы роста, такие как VEGF (сосудистый эндотелиальный фактор роста) и FGF (фибробластный фактор роста), играют ключевую роль в этих процессах, и исследование их взаимодействий представляет собой многообещающее направление для научных изысканий [13].

   Кроме того, генетические факторы, которые влияют на экспрессию рецепторов к этим факторам роста и на работу гладкомышечных клеток сосудистой стенки, могут объяснить индивидуальные различия в развитии сосудистой системы.

 

Литература:

1. Tintu AN, Noble FA, Rouwet EV. Hypoxia disturbs fetal hemodynamics and growth // Endothelium: journal of endothelial cell research. -2007-. 14(6). -353-60. doi:10.1080/10623320701746347

2.Culver J. C., Dickinson, M. E. The effects of hemodynamic force on embryonic development// Microcirculation -2010-. 17-164–178. doi: 10.1111/j.1549-8719.2010.00025.

3.Giussani D.A. Breath of life: heart disease link to developmental hypoxia // Circulation. - 2021-144(17)-1429–1443. https://doi.org/10.1161/circulationaha.121.054689

4. Lu L., Shi Y., Wei B., Li W., et al. YTHDF3 modulates the Cbln1 level by recruiting BTG2 and is implicated in the impaired cognition of prenatal hypoxia offspring // Science, 2023. -27(1)-108703. doi:10.1016/j.isci.2023.108703

5. Haron A., Dahan Y., Shinder D., Druyan S. Physiological effects of hypoxic conditions during the plateau period on the chicken embryo //Comparative biochemistry and physiology. Part A, Molecular & integrative physiology/ -2017-( 203)- 32-39. doi:10.1016/j.cbpa.2016.08.015

6. Haron A., Ruzal M., Shinder D., Druyan S. Hypoxia during incubation and its effects on broiler's embryonic development // Poult Sci.2021 Mar;100(3):100951.- doi: 10.1016/j.psj.2020.12.048. Epub 2021 Jan 5. PMID: 33652530; PMCID: PMC7936217.

7. Haron A., Shinder D., Ruzal M., Druyan S. Post-Hatch Performance of Broilers Following Hypoxic Exposure During Incubation Under Suboptimal Environmental Temperature // Frontiers in physiology 2022-. 13 934676. 22 Jul.,  doi:10.3389/fphys.2022.934676

8. Беличенко В. М., Ходырев Е. В., Айзман Р. И., Турганбаева А. С., Шошенко  К. А. Кровоток в скелетных мышцах кур в эмбриональном и раннем постэмбриональном периодах.// Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 2011. -97 (7): 733-743.

9. Турганбаева А.С., Беличенко В.М., Шошенко К.А. Кровоток в головном мозге и печени у кур в эмбриональном и постэмбриональном периодах //Рос. физиол. журн им. И.М. Сеченова, 2011.-Т. 97 (12). - С. 1361-1372.

10. Турганбаева А.С. Парциальное давление кислорода в головном мозге и печени у кур во второй половине эмбриогенеза// Вестник КРСУ, 2016. - Т. 16 (7). - С.177-181.

11.Furtado J, Eichmann A. Vascular development, remodeling and maturation //Current  Topics In  Developmental Biology, 2024. -159: 344-370.   doi:10.1016/bs.ctdb.2024.02.001 

12. Doaa M.M., Enas A.H., Hassan A.H., Fatma A.M. Dynamics of Liver Development in Dandarawi Chicken // J. World's Poult. Res., 2013.- 3(3): 73-79.

13. Brown G. S. and Jang J.and Li D. Growth factors and their roles in cardiac development and regeneration: a narrative review // Journal. Pediatric Medicine, 2023. -6.(35).

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК 612.65; 612.8

 

ПРЕНАТАЛЬНАЯ ГИПОКСИЯ И ЕЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

 

Тюлькова Е. И., Ветровой О. В., Стратилов В. А.

 

ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, г.Санкт-Петербург, Россия

 

Аннотация: Проблема пренатальной гипоксии и отдаленных ее последствий является чрезвычайно актуальной с точки зрения механизмов развития различных патологических состояний. Исследования молекулярно-клеточных и эпигенетических механизмов, лежащих в основе нарушений поведения и способности к обучению, возникающих в результате действия повреждающих воздействий в критические периоды пренатального онтогенеза невозможны без использования модельных экспериментов на животных, которые могут воспроизводить эмбриональное развитие человека, особенно развитие мозга плода. Обзор посвящен исследованиям авторов влияния пренатальной гипоксии и стрессорного ответа матери на гипоксию в период закладки гиппокампа у плода. Показано, что Пренатальная гипоксия и сопутствующий стресс вызывают устойчивые изменения паттернов эпигенетических модификаций хроматина, изменения активности системы индуцированного гипоксией транскрипционного фактора HIF1, центральные и периферические нарушения регуляции глюкокортикоидной системы и дисфункцию глутаматэргической медиаторной системы потомства.

Ключевые слова: пренатальная гипоксия, гиппокамп, поведение, эпигенетические модификации, глутаматергическая система, глюкокортикоидная система.

 

ПРЕНАТАЛДЫК ГИПОКСИЯ ЖАНА АНЫН КЕСЕПЕТТЕРИ

 

Тюлькова Е. И., Ветровой О. В., Стратилов В. А.

 

Россия илимдер академиясынын Федералдык мамлекеттик бюджеттик илим мекемеси, И.П. Павлов атындагы Физиология институту,  Санкт-Петербург ш., Россия.

 

Аннотация: Пренаталдык гипоксиянын проблемасы жана анын узак мөөнөттүү кесепеттери ар кандай патологиялык шарттардын өнүгүү механизмдери кырдаалынан алганда өтө актуалдуу. Жаныбарлар үлгүсүндөгү эксперименттерди колдонбой туруп, пренаталдык онтогенездин зыяндуу таасирлеринен пайда болгон критикалык мезгилдерде келип чыккан жүрүм-турумдун жана окупүйрѳнүүнүн бузулушун молекулярдык клеткалык жана эпигенетикалык механизмдерин изилдөөнүн негизинде жаткан адамдын эмбриондук өнүгүүсүн, өзгөчө түйүлдүктүн мээсинин өнүгүүсүн репродукциялай алуу мүмкүн эмес. Обзор түйүлдүктө гиппокамптын пайда болушунда пренаталдык гипоксиянын таасири жана эненин гипоксияга стресстик реакциясы боюнча изилдөөлөрүнө арналган. Келечек муунда глюкокортикоиддик системасынын борбордук жана перифериялык дисрегуляциясын жана глутаматергиялык медиатор системасынын дисфункциясын пренаталдык гипоксия жана коштолгон стресс хроматиндин эпигенетикалык модификациясынын схемаларында туруктуу өзгөрүүлөрүн, гипоксия менен шартталган HIF1 транскрипция факторунун активдүүлүгүн өзгөртүүнү шарттайт.

Негизги сөздөр: пренаталдык гипоксия, гиппокамп, жүрүм-турум, эпигенетикалык модификациялар, глутаматергиялык система, глюкокортикоиддик система.

 

 

 

 

 

 

PRENATAL HYPOXIA AND ITS CONSEQUENCES

 

Tyulkova E. I., Vetrovoi O. V., Stratilov V. A.

 

Federal State Budgetary Institution of Science Institute of Physiology named after. I.P. Pavlova RAS

 

Abstract:  The problem of prenatal hypoxia and its long-term consequences is extremely relevant from the point of view of the mechanisms of development of various pathological conditions. Studies of the molecular cellular and epigenetic mechanisms underlying behavioral disorders and learning abilities resulting from damaging effects during critical periods of prenatal ontogenesis are impossible without the use of model experiments on animals that can reproduce human embryonic development, especially fetal brain development. The review is devoted to the authors' research on the effects of prenatal hypoxia and the stress response of the mother to hypoxia during the period of laying the hippocampus in the fetus. It has been shown that prenatal hypoxia and concomitant stress cause stable changes in the patterns of epigenetic chromatin modifications, changes in the activity of the hypoxia-induced transcription factor HIF1 system, central and peripheral disorders of the regulation of the glucocorticoid system and dysfunction of the glutamateergic mediator system of offspring.

Key words: prenatal hypoxia, hippocampus, behavior, epigenetic modifications, glutamatergic system, glucocorticoid system.

 

Введение

Гипотеза “эмбрионального происхождения болезней у взрослых” [7] показала, что неблагоприятная пренатальная среда может изменить «программу» развития тканей / органов в раннем возрасте и привести повышенному риску развития различных возраст обусловленных заболеваний (сердечно-сосудистых, метаболических,  нейродегенеративных) и раннему старению [8]. Эта теория предполагает, что факторы риска, связанные с внутриутробным воздействием окружающей среды, особенно в критические периоды органо- и нейрогенеза, влияют на развитие плода и повышают риск определенных заболеваний во взрослой жизни. Пренатальная гипоксии стоит на первом месте в ряду причин гибели плода в антенатальном периоде, а также во многом определяет частоту психических и физических заболеваний в постнатальном онтогенезе . [18, 20].

Хроническое кислородное голодание наблюдается практически при всякой патологии беременности, включая инфекционные заболевания женщин, гипертензивные нарушения почечного или сердечно-сосудистого генеза или вследствие тяжелой нефропатии беременных. Подъем на 2500 м считается большой высотой для человека и также является одной из причин внутриутробной гипоксии. Около 140 миллионов человек по всему миру проживает на больших высотах по сравнению с уровнем моря. Беременность на большой высоте протекает при  сниженном уровне pO₂ в материнской артериальной крови, что негативно влияет на рост и нормальное функционирование плаценты [17,25]. Кислородная недостаточность приводит к характерным изменениям метаболизма, гемодинамики и микроциркуляции при рождении у каждого второго ребенка и нарушает процессы адаптации в первые дни жизни у 50-75% детей.

Задержки развития у детей приводят к нарушениям способности к обучению, когнитивным расстройствам, двигательной активности вплоть до церебрального паралича, и другим последствиям Проявляясь в младенчестве в нарушении физического, эмоционального и умственного развития ребенка, последствия пренатальной гипоксии сохраняются у взрослых и усугубляются с возрастом, ведя к преждевременному старению и ранней смертности.

Разработка методов диагностики и лечения последствий пренатальной гипоксии-ишемии является первостепенной задачей для большинства исследователей и клиницистов, работающих в этой области.  Исследования молекулярно-клеточных и эпигенетических механизмов, лежащих в основе нарушений поведения и способности к обучению, возникающих в результате действия повреждающих воздействий в критические периоды пренатального онтогенеза невозможны без использования модельных экспериментов на животных, которые могут воспроизводить эмбриональное развитие человека, особенно развитие мозга плода. Такие исследования могут охватывать весь жизненный цикл – от пренатального онтогенеза до старости.

В течении последних лет нами были предприняты попытки в модельных экспериментах на крысах  оценить последствия воздействия  гипоксии на 14-16 сутки беременности (период закладки основных структур гиппокампа и коры мозга) на молекулярно клеточные процессы в развивающемся мозге, лежащие в основе нарушений поведения и способности к обучению вследствие перенесенной пренатальной гипоксии. В этом мини обзоре представлены основные результаты этих исследований.

При изучении последствий пренатальной гипоксии на развитие мозга особый интерес представляет гиппокамп – важнейшая экстрагипоталамическая структура мозга, контролирующая глюкокортикоидную отрицательную обратную связь, а также обеспечивающая формирование эмоций, пространственную память и способность к обучению [11]. Известно, что 14-16-е сутки эмбрионального развития головного мозга крыс соответствуют 5-7-ой неделе беременности человека. В этот период начинается формирование гиппокампа [13]. Воздействие гипоксии и стрессорный ответ матери в период его формирования могут привести к устойчивым нарушениям функционирования этой структуры на молекулярно-клеточном уровне. В фокусе внимания нашего исследования были особенности паттернов эпигенетических модификаций хроматина в мозге, модификация активности индуцируемого гипоксией транскрипционного фактора HIF1, периферические и центральные компоненты глюкокортикоидной нейроэндокринной системы на протяжении всей жизни крыс, подвергавшихся пренатальной гипоксии, а также возраст-ассоциированные изменения пространственной памяти и функционирования глутаматергической медиаторной системы гиппокампа.

В работе использована тяжелая гипобарическая гипоксия (ТГ) (180 мм.рт.ст, 5 % O2, 3 сеанса по 3 часа с интервалами в 24 часа, что соответствует подъему на высоту 10 тысяч метров), которой подвергали беременных самок крыс на 14, 15 и 16 сутки беременности (пренатальная гипоксия, ПГ). Крысы более устойчивы к различного рода патологическим воздействиям по сравнению с человеком. Поэтому мы применяли достаточно тяжелая степень воздействия,  при которой были получены нарушения соматического развития, поведения и способности к обучению потомства, соответствующие тому, что наблюдаются у человека, пережившего внутриутробное кислородное голодание.

Поведение. Многочисленные исследования показали, что последствия воздействия стрессовых факторов в период пренатального онтогенеза, проявляясь уже в младенчестве, сохраняются у взрослых и усугубляются с возрастом, приводя к преждевременному старению и ранней смертности [16, 23, 24]. Применяемая нами модель пренатальной гипоксии (ПГ) приводила к задержкам соматического развития и сенсомоторных характеристик [3].

Проведено исследование поведения 3- и 18 месячных крыс в тесте «открытое поле» в течение 2 дней [4] . У взрослых крыс 3-х месячных ПГ приводит к изменениям ориентировочно-исследовательского поведения и снижению двигательной активности в первый день тестирования в тесте «открытое поле». У старых 18-месячных ПГ крыс наблюдается еще большее угнетение ориентировочно-исследовательского поведения. При повторном тестировании у ПГ животных не обнаруживается снижения исследовательской активности, что свидетельствует о нарушениях их памяти.

При исследовании долговременной пространственной памяти взрослых 3-месячных контрольных и ПГ крыс в лабиринте Морриса на протяжении пяти дней не выявлено достоверных различий во времени, затрачиваемом животными на поиск платформы при первой попытке [23]. При исследовании долговременной пространственной памяти стареющих 18-месячных контрольных и ПГ крыс в лабиринте Морриса было выявлено существенное различие во времени поиска платформы на протяжении первых трех дней эксперимента [23], что согласуется с поведением этих животных в «открытом поле». Таким образом, пренатальная гипоксия вызывает прогрессирующие с возрастом изменения двигательной активности в раннем постнатальном поведении, а также ориентировочно-исследовательского поведения и обстановочной памяти, нарушению способности к обучению у взрослого потомства и стареющих животных, что хорошо согласуется с наблюдаемыми последствиями внутриутробного кислородного голодания у человека.

Эпигенетические модификации. Патологические воздействия в в критические периоды пренатального онтогенеза могут приводить к «перепрограммированию развития мозга на ранней стадии». Перепрограммирование эпигенома в течение раннего развития организма является очень сложным и хорошо организованный процессом, включающим взаимодействие молекулярных изменений ДНК и гистоновых белков [15.], определяющим баланс экспрессии генов, участвующих в поддержании пластичности клеток при адаптации к изменяющимся условиям среды.

В рамках работ, направленных на исследование влияния ПГ и стрессорного ответа матери во время беременности на паттерны эпигенетических модификаций в мозге крыс на протяжении постнатального онтогенеза с использованием количественного иммуногистохимического метода,  нами были изучены посттрансляционные модификаций гистона Н3 – ацетилирование по лизину 24 (acН3К24) [2, 5], метилирование по лизинам 4 и 9 (meН3К4 и meН3К9), а также общее метилирование ДНК (meDNA) в клетках пятого слоя неокортекса (НеоV) и СА1 поля гиппокампа крыс [4]. Обобщенный результат этих исследований показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Результаты иммуногистохимического исследования эпигенетических модификаций в гиппокампе (СА1 поле) и неокортексе (НеоV) крыс, переживших ПГ. acН3К24, ацетилирование по лизину 24 гистона Н3; meН3К4 и meН3К9, метилирование по лизинам 4 и 9 гистона Н3, соответственно, meDNA, метилирование ДНК.

 

При анализе результатов по модификации метилирования гистона Н3 по лизинам 4 и 9 оказалось, что наиболее выраженные изменения проявляются в основном в отдаленные сроки после воздействия, а именно в структурах мозга 18-месячных старых крыс. При этом увеличивается уровень meH3K4, способствующего активации транскрипции, и снижается meH3K9,связанный, как и meDNA, с репрессией генов [4].

HIF1 α. При действии гипобарической гипоксии на плод воздействуют 2 фактора. С одной стороны это собственно недостаток кислорода, с другой – стресс матери в результате которого в крови образуется избыток глюкокортикоидных гормонов, которые проходя через плацентарный барьер  могут непосредственно влиять на развитие плода, а также могут модифицировать плаценту, что тоже приведет к нарушениям поставки питания и кислорода эмбрионам. Чтобы оценить вклад недостатка кислорода и понять насколько в данной модели плод подвергается гипоксии или он защищен организмом матери, мы провели исследования активности системы гипоксия индуцибельного фактора (HIF1 α). Для оценки влияния ПГ на активность системы HIF1 в гиппокампе 1-дневных крысят был проведен анализ распределения белка HIF1α между ядерной и цитозольной фракциями методом вестерн блот [21]. ПГ вызывает устойчивое накопления HIF1α в цитозольной фракции гиппокампа 1-дневных крысят, что сопровождается увеличением его количества и в ядерной фракции 

Увеличение количества и активности HIF1 в незрелых предшественниках нейронов гиппокампа посредством вовлечения эпигенетических механизмов может способствовать стабильному изменению экспрессии генов энергетического метаболизма [19, 21], тем самым нарушая функциональную активность нервных клеток в дальнейшем онтогенезе [4].

При анализе гиппокампа крыс на протяжении их дальнейшего постнатального онтогенеза методом вестерн блот нами установлено, что ПГ вызывает отсроченное уменьшение экспрессии белка HIF1α в возрасте 2 недели (Рис. 2, A, Б). К 3-месячному возрасту содержание HIF1α в гиппокампе крыс, переживших ПГ, не отличается от контроля, однако в процессе старения (возраст 18 месяцев) в гиппокампе животных этой группы происходит увеличение содержания HIF1α (Рис. 2, A, Б), что может вовлекаться в возраст-ассоциированные нарушения энергетического метаболизма мозга.

Рисунок 2. Фотографии (А) и результаты количественного анализа (Б) белка HIF1α в гиппокампе 2-недельных, 3-месячных и 18-месячных контрольных крыс и крыс, переживших ПГ на 14-16 сутки эмбриогенеза, полученные методом вестерн блот. Данные представлены в % от контроля. Белые столбики - контроль, 100% (n=6); черные столбики - ПГ (n=6). *, различия с контролем статистически достоверны, р≤0.05.

 

Глюкокортикоидная система. Гипоксия является одним из наиболее важных и клинически значимых стрессорных воздействий на плод.

Патологии развития мозга, вызванные пренатальной гипоксией, в первую очередь определяются стрессорным ответом матери на внешнее воздействие [14]. В ответ на стрессорное воздействие происходит выброс глюкокортикоидных гормонов в кровь. Эффекты глюкокортикоидов в основном опосредованы связыванием с глюкокортикоидными (ГР) и минералокортикоидными (МР) рецепторами, выполняющими роль транскрипционных факторов [10]. МР участвуют в начальной стрессовой реакции, в то время как управление более поздней адаптивной фазой в первую очередь зависит от ГР [9]. Глюкокортикоиды представляют собой один из наиболее важных системных регуляторов функций всех клеток организма. Отклонение уровня их продукции от нормы неизбежно оказывает влияние как на весь организм, так и на отдельные органы и ткани, приводя, в частности, к нарушениям энергетического метаболизма, ослаблению иммунной системы и снижению общего регенеративного потенциала. Стрессовая реакция матери на гипоксию определяет эпигенетическое нарушение перинатальной экспрессии глюкокортикоидных рецепторов (ГР) в гиппокампе потомства, но до сих пор не проводилось детального изучения того, как это влияет на функциональное состояние глюкокортикоидной системы в ходе дальнейшего онтогенеза.

В применяемой нами модели на крысах линии Wistar  было проведено комплексное исследование эффектов стрессорного ответа матери на гипоксию во время беременности на активность центрального (гиппокамп) и периферического (печень) компонентов глюкокортикоидной системы  у новорожденного, 2-х недельного, 3- и 18-месячного потомства.

Был проведен скрининг уровня кортикостерона в плазме крови беременных самок до и через сутки после каждого сеанса гипоксии. Была выявлена гиперпродукция кортикостерона в ответ на первый гипоксический сеанс и дефицит его продукции на поздних сроках беременности [22].

Показанное нами увеличение выброса кортикостерона в ответ на стрессирующие воздействия так же, как и отсроченное уменьшение его количества в плазме крови по механизму отрицательной обратной связи, представляют собой типичную стрессорную кривую. При исследовании содержания кортикостерона в плазме крови потомства крыс, подвергавшихся гипоксии, нами установлено снижение его уровня у новорожденных (1-дневных) с нормализацией к 2-недельному возрасту и гиперпродукцией на протяжении дальнейшего онтогенеза [22].

Хроническое повышение уровня кортикостерона сопровождался прогрессирующим с возрастом дефицитом экспрессия ГР в печени, повышенное содержание гликогена в печени, нарушение регуляции активности глюкозо-6-фосфатазы и , в конечном итоге, гипогликемии. Значительное снижение как общего количества ГР, так и их ядерной локализации наблюдалось в гиппокампе уже новорожденных крысят и сохранялось на протяжении всей жизни. Было обнаружено также соответствующее стабильное снижение активности ГР-зависимых генов в гиппокампе. Подавление материнской глюкокортикоидной стрессовой реакции на гипоксию путем введения ингибитора синтеза кортикостерона (метирапона) беременным крысам перед каждым гипоксическим сеансом снижало избыточную реакцию кортикостерона на гипоксию и предотвращало снижение ГР гиппокампа. Таким образом, наши результаты показывают, что у потомства дефицит ГР гиппокампа, возникающий в результате реакции матери на гипобарическую гипоксию, остается стабильным на протяжении всей жизни и сопровождается серьезными нарушениями исходного уровня глюкокортикоидов и их периферической рецепции. Негативными последствиями ПГ могут предотвращается инъекцией метирапона беременным женщинам, перенесшим гипоксию.

Результаты проведенных нами исследований особенностей функционирования центральных и периферических компонентов глюкокортикоидной нейроэндокринной системы на протяжении жизни крыс, переживших ПГ, обобщены на Рисунке 3.

Рисунок 3. Периферические и центральные эффекты пренатальной гипоксии на глюкокортикоидную систему.

 

Глутаматергическая система гиппокампа.

Наиболее представленной возбуждающей сигнальной системой мозга в целом и гиппокампа, в частности, является глутаматэргическая медиаторная система. В наших ранних исследованиях было установлено, что в гиппокампе ювенильных и взрослых крыс, переживших гипоксию на 14-16 сутки пренатального онтогенеза наблюдается повышенное количество рецепторов инозитол-3-фосфата (IP3R1), а в ответ на аппликацию глутамата или агониста глутаматных рецепторов I группы происходит чрезмерное высвобождение инозитол-3-фосфата (IP3) и эксайтотоксический всплеск внутриклеточного кальция [1,, 3, 6].

Эти данные указывают на вызванную пренатальной гипоксией повышенную активность внутриклеточных элементов сигнальной трансдукции от рецепторов глутамата в гиппокампе и позволяют предположить ассоциированное с возрастом усугубление нарушений работы глутаматэргической системы в этой структуре мозга, отвечающей, в частности, за пространственную память.

В дальнейшем мы попытались оценить нарушения рецепторной части глутаматэргической медиаторной системы гиппокампа и возраст-ассоциированную выживаемость нейронов и астроцитов у крыс в раннем (2 недели), взрослом (3 месяца) и продвинутом (18 месяцев) постнатальном онтогенезе после воздействия пренатальной тяжелой гипоксии. Было показано, что, нарушения памяти у стареющих 18-месячных ПГ крыс сопровождаются уменьшением количества нейронов в этой структуре мозга без изменений количества и ветвистости астроцитов [23].

В результате дисфункции глутаматной системы у ПГ крыс наблюдается ранняя потеря нейронов и, как следствие, прогрессирующий с возрастом когнитивный дефицит. По результатам проведенных исследований по влиянию пренатальной гипоксии на экспрессию генов метаболизма и транспорта глутамата в гиппокампе крыс. можно заключить, что в основе ассоциированных с возрастом нарушений развития мозга вследствие пренатальной гипоксии лежит нарушение функционирования глутаматэргической медиаторной системы, вызванное ослаблением синтеза и усилением деградации глутамата [23].

Обобщение полученных результатов по функциональной активности глутаматэргической системы представлено на рисунке 4.

Рисунок 4. Эффекты пренатальной гипоксии на глутаматэргическую систему гиппокампа крыс.

 

Заключение:

Пренатальная гипоксия и стрессорный ответ матери на гипоксию в период закладки гиппокампа у плода вызывает устойчивые изменения паттернов эпигенетических модификаций хроматина, изменения активности системы индуцированного гипоксией транскрипционного фактора HIF1, центральные и периферические нарушения регуляции глюкокортикоидной системы и дисфункцию глутаматэргической медиаторной системы потомства, что сопровождается эндокринными и метаболическими расстройствами, развитием когнитивного дефицита, преждевременной нейрональной гибелью и формированием состояния раннего старения.

Работа поддержана средствами федерального бюджета в рамках государственного задания ФГБУН Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН (№ 1023032400236-8-3.1.4)

 

Литература:

1.      Тюлькова Е.И. Ватаева Л.А., Ветровой О.В., Романовский Д.Ю. Пренатальная гипоксия модифицирует рабочую память и активности полифосфоинозитидной системы гиппокампа крысю// Журн. эволюц. биохим. и физиол. им. И.М.Сеченова. -2015. - Т. 51(2). - С. 115-121.

2.      Тюлькова Е. И., Ватаева Л. А., Ветровой О. В., Сариева К. В., Стратилов В. А. Пренатальное введение дексаметазона вызывает уменьшение степени ацетилирования гистона Н3 по лизину 24 в неокортексе и гиппокампе взрослых крыс. //Цитология – 2019. - т. 61 - № 2.  – с. - 98-105

3.      Тюлькова Е.И.,.Ватаева Л.А и Самойлов М.О., Отеллин В.А. Механизмы формирования реакций мозга на действие гипобарической гипоксии в различные сроки пренатального периода у крыс (Обзор)//Журнал акушерства и женских болезней. - 2010. - т.59. -  №4 -, с.99-110.

4.      Тюлькова Е.И., Ватаева Л.А., Стратилов В.А., Барышева В.С. и Ветровой О.В.  «Особенности метилирования ДНК и гистона Н3 в гиппокампе и неокортексе крыс, переживших патологические воздействия в пренатальном периоде развития».//Нейрохимия. - 2020. - Т. 37(1). -  С. 64-74.

5.      Тюлькова Е.И., Ветровой О.В., Сариева К.В., Ватаева Л.А., Глущенко  Т.С. Особенности ацетилирования гистона Н3 по Lys24 в гиппокампе и неокортексе крыс, переживших гипоксический стресс в различные сроки пренатального развития//Нейрохимия. - 2017. Т. 34(4). С. 310-316.

6.      Тюлькова Е.И., Семенов Д.Г., Ватаева Л.А., Беляков А.В., Самойлов М.О. Влияние пренатальной гипобарической гипоксии на активность глутаматергической сигнальной трансдукции мозга крыс.// БЭБиМ. -2011. -  т. 151 - № 3. - С. 224-228.

7.      Barker, D. J. (Developmental origins of adult health and disease. //Journal of Epidemiology and Community Health – 2004 - v. 58. - no. 2. - pp. 114–115.

8.      Barker, D. J., Osmond, C., Kajantie, E., Eriksson, J. G. Growth and chronic disease: findings in the Helsinki birth cohort. //Annals of Human Biology -  2009 - v. 36. - no. 5 - pp. 445–458.

9.      Champagne DL, de Kloet ER, Joëls M. Fundamental aspects of the impact of glucocorticoids on the (immature) brain. //Semin. Fetal Neonatal Med. -2009; 14: 136‐142.

10.  de Kloet ER, Karst H, Joëls M. Corticosteroid hormones in the central stress response: Quick-and-slow.// Front Neuroendocrin. – 2008. – v.29(2) – pp. 268-272.

11.  Fanselow MS, Dong HW. Are the Dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures? // Neuron. – 2010 – v. 65 – pp.  7–19.

12.  Glover V, O'Donnell KJ, O'Connor TG, Fisher J. Prenatal maternal stress, fetal programming, and mechanisms underlying later psychopathology-A global perspective. // Dev Psychopathol. – 2018 – v. 30 – pp.  843-854.

13.  Golan, H., Huleihel, M. (The effect of prenatal hypoxia on brain development: short- and long-term consequences demonstrated in rodent models. //Developmental Science – 2006 - v. 9 - no. 4 - pp. 338–349.

14.  Langley-Evans, S. C., McMullen, S.  Developmental origins of adult disease. // Medical Principles and Practic – 2010 - v. 19 - no. 2 - pp. 87–98.

15.  Li Y, Gonzalez P, Zhang L. Fetal stress and programming of hypoxic/ischemic-sensitive phenotype in the neonatal brain: Mechanisms and possible interventions. // Prog Neurobiol. – 2012 – v.  98(2) - 145-165.

16.  Liu X, Wang C, Liu W, Li J, Li C, Kou X, Chen J, Zhao Y, Gao H, Wang H, Zhang Y,Gao Y, Gao S. Distinct features of H3K4me3 and H3K27me3 chromatin domains in pre-implantation embryos. //Nature. – 2016 – v. 537 – pp. 558–562. 

17.  Patterson, A. J., Zhang, L. Hypoxia and fetal heart development. //Current Molecular Medicine - 2010 - v. 10 -  no. 7 -  pp. 653–666.

18.  Piesova, M., Mach, M. Impact of perinatal hypoxia on the developing brain. //Physiological Research – 2020 - v. 69 - no. 2 - pp. 199-213.

19.  Sharp F, Bernaudin M. HIF1 and oxygen sensing in the brain. //Nat Rev Neurosci. – 2004 – v.  5 – pp. 437–448.

20.  Shen, G., Hu, S., Zhao, Z. et al. Antenatal hypoxia accelerates the onset of Alzheimer's disease pathology in 5xFAD mouse model. // Frontiers in Aging Neuroscience – 2020 - v. 12 - art. 251.

21.  Vetrovoy O, Stratilov V, Nimiritsky P, Makarevich P, Tyulkova E. Prenatal hypoxia induces premature aging accompanied by disturbed function of glutamatergic system in rat hippocampus. //Neurochemical Research. – 2021 -  v. 46 – pp. 550-563.

22.  Vetrovoy O, Tyulkova E, Stratilov V, Baranova K, Nimiritsky P, Makarevich P., Rybnikova E. Long-term effects of the prenatal severe hypoxia on central and peripheral components of the glucocorticoid system in rats. //Developmental Neuroscience. - 2020b – v. 42 – pp. 142-158.

23.  Vetrovoy OV, Nimiritsky PP, Tyulkova EI, Rybnikova EA. The content and activity of hypoxia-inducible factor HIF1α increased in the hippocampus of newborn rats that were subjected to prenatal hypoxia on days 14–16 of embryogenesis.// Neurochemical Journal  - 2020a – v.14 – pp. 286–289.

24.  Xiong, F., Zhang, L. Role of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in developmental programming of health and disease.// Frontiers in neuroendocrinology – 2013 - v. 34 - no. 1 - pp. 27–46.

25.  Zamudio, S. The placenta at high altitude.//High Altitude Medicine & Biology – 2003 - v. 4 - no. 2 - pp. 171–191.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК 616-001.8:615.35

 

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ ГИПОКСИЧЕСКИМИ ТРЕНИРОВКАМИ

 

Шабанов П.Д., Кожурин М.В

Институт экспериментальной медицины, Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия

pdshabanov@mail.ru, ssrkog@mail.ru

 

Аннотация: Целью исследования было изучение влияния интервальной гипобарической гипоксической гипоксии, или прекондиционирования, на метаболические процессы (энергетический обмен и перекисное окисление липидов) в головном мозге крыс с разной индивидуальной чувствительностью к гипоксии. Острую гипоксическую гипобарическую гипоксию вызывали в проточной барокамере, поднимая их на высоту 11000 м со скоростью 50 м/с и экспозицией на высоте до возникновения агонального дыхания. Режим интервальной гипоксической тренировки составлял 3 дня. Однодневный цикл тренировки состоял из 6-кратного подъема крыс со скоростью 15 м/с на высоту 5 000 м и экспозицией на высоте в течение 30 мин. Интервал между подъемами – 20 мин. В головном мозге определяли креатинфосфат, свободные адениннуклеотиды (АТФ, АДФ и АМФ), рассчитывали величину энергетического заряда адениловой системы, оценивали показатели перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид) и активность антиокислительных систем (восстановленный глутатион, супероксиддисмутаза, каталаза). Острая гипоксия снижала на 60-80% содержание креатинфосфата и АТФ в мозге с небольшими различиями между группами высоко и низкоустойчивых к гипоксии крыс. Гипоксическая тренировка оказывала сходное, но менее выраженное снижение уровня макроэргов до показателей -37-47%, при этом пропорционально возрастали концентрации АДФ и АМФ, что приводило к снижению величины энергетического заряда. Кроме того, острая гипоксия способствовала значимому накоплению в головном мозге крыс первичных и вторичных продуктов липопероксидации, тогда как гипоксические тренировки этот процесс либо нивелировали (диеновые конъюгаты), либо уменьшали вдвое (малоновый диальдегид). Сделан вывод, что разработанный режим интервальной гипобарической гипоксической тренировки формирует в тканях головного мозга крыс адекватный условиям воздействия метаболический ответ, заключающийся в предупреждении снижения содержания креатинфосфата, адениннуклеотидов, пирувата, восстановленного глутатиона и активности супероксиддисмутазы, а также накоплению лактата, диеновых конъюгатов и малонового диальдегида.

Ключевые слова: высотная гипоксия, адаптация, интервальная тренировка, энергетический обмен, липидная пероксидация, крысы

 

ПУЛЬСТУН ГИПОКСИЯЛЫК МАШЫГУУСУ МЕНЕН АЛДЫН АЛА КОНДИЦИЯЛООНУН МЕТАБОЛИКАЛЫК ЭФФЕКТТЕРИ

 

Шабанов П.Д., Кожурин М.В.

 

C. M. Киров атындагы аскердик-медициналык академиянын эксперименталдык медицина институту, Санкт-Петербург, Россия

pdshabanov@mail.ru, ssrkog@mail.ru

 

Аннотация: Изилдөөнүн максаты интервалдык гипобарикалык гипоксиялык гипоксиянын же алдын ала шартташтыруунун гипоксияга жеке сезгичтиги ар кандай келемиштердин мээсинде зат алмашуу процесстерине (энергиянын алмашуусу жана липиддердин пероксидациясы) таасирин изилдөө болгон. Курч гипоксиялык гипобарикалык гипоксия агып өтүүчү басым камерасында аларды 50 м/сек ылдамдык менен 11 000 м бийиктикке көтөрүү жана агоналдык дем алуу пайда болгонго чейин бийиктикте ачыкка чыгаруу аркылуу пайда болгон. Аралык гипоксиялык машыгуу режими 3 күн болгон. Бир күндүк машыгуу цикли келемиштерди 6 жолу 15 м/сек ылдамдыкта 5000 м бийиктикке көтөрүп, 30 мүнөт бийиктикке чыгаруудан турган. Лифттердин ортосундагы интервал 20 мүнөт. Мээде креатинфосфат жана бош аденин нуклеотиддери (АТФ, АДФ жана АМФ) аныкталды, аденил системасынын энергетикалык заряды эсептелди, липиддердин пероксидациясынын индикаторлору (диен конъюгаты, малондиальдегид) жана антиоксиданттык системалардын активдүүлүгү (кыскартылган глутатион, супероксид) аныкталды. дисмутаза, каталаза) бааланган. Курч гипоксия мээдеги креатин фосфатынын жана ATP деңгээлин 60-80% га төмөндөтүп, гипоксияга толеранттуулуктун жогорку жана төмөн келемиштеринин топторунун ортосунда бир аз айырмачылыкты жараткан. Гипоксиялык машыгууда макроэргдердин деңгээлинин -37-47%ке чейин төмөндөшү окшош, бирок азыраак байкалган, ал эми ADP жана AMP концентрациясы пропорционалдуу түрдө жогорулаган, бул энергия зарядынын чоңдугунун азайышына алып келген. Мындан тышкары, курч гипоксия келемиштердин мээсинде негизги жана экинчилик липиддердин кычкылдануу продуктуларынын олуттуу топтолушуна өбөлгө түздү, ал эми гипоксиялык машыгуу бул процессти нейтралдаштырат (диен конъюгаты) же аны эки эсеге (малондиальдегид). Интервалдык гипобарикалык гипоксиялык машыгуунун иштелип чыккан режими келемиштердин мээ кыртыштарында экспозиция шарттарына адекваттуу метаболизмдик жоопту калыптандырат, ал креатинфосфаттын, аденин нуклеотиддеринин, пируваттын, кыскартылган глутатиондун жана супероксиддин азайышын алдын алуудан турат деген тыянак чыгарылды. дисмутаза активдүүлүгү, ошондой эле лактаттын, диен конъюгаттарынын жана малондиальдегиддин топтолушу.

Негизги сөздөр: бийик тоолуу гипоксия, адаптация, интервалдык машыгуу, энергетикалык метаболизм, липиддердин пероксидациясы, келемиштер.

 

METABOLIC EFFECTS OF PRECONDITIONING WITH PULSE HYPOXIC TRAININGS

 

Shabanov P.D., Kozhurin M.V.

 

Institute of Experimental Medicine, Military Medical Academy named after. CM. Kirov, St. Petersburg, Russia

pdshabanov@mail.ru, ssrkog@mail.ru

 

Abstract: The aim of the study was to investigate the effect of interval hypobaric hypoxic hypoxia, or preconditioning, on metabolic processes (energy metabolism and lipid peroxidation) in the brain of rats with different individual sensitivity to hypoxia. Acute hypoxic hypobaric hypoxia was induced in a flow-through pressure chamber by lifting the rats to an altitude of 11,000 m at a speed of 50 m/s and exposing them at the altitude until agonal breathing occurred. The interval hypoxic training regimen was 3 days. A one-day training cycle consisted of lifting the rats 6 times at a speed of 15 m/s to an altitude of 5,000 m and exposing them at the altitude for 30 min. The interval between lifts was 20 min. Creatine phosphate, free adenine nucleotides (ATP, ADP and AMP) were determined in the brain, the energy charge of the adenylic system was calculated, lipid peroxidation indices (diene conjugates, malonic dialdehyde) and the activity of antioxidant systems (reduced glutathione, superoxide dismutase, catalase) were assessed. Acute hypoxia reduced the content of creatine phosphate and ATP in the brain by 60-80% with minor differences between the groups of high- and low-resistant to hypoxia rats. Hypoxic training had a similar, but less pronounced decrease in the level of macroergs to -37-47%, while the concentrations of ADP and AMP increased proportionally, which led to a decrease in the energy charge. In addition, acute hypoxia contributed to a significant accumulation of primary and secondary lipid peroxidation products in the rat brain, while hypoxic training either leveled this process (diene conjugates) or halved it (malonic dialdehyde). It was concluded that the developed regimen of interval hypobaric hypoxic training forms a metabolic response in the rat brain tissues that is adequate to the conditions of exposure, consisting in preventing a decrease in the content of creatine phosphate, adenine nucleotides, pyruvate, reduced glutathione and superoxide dismutase activity, as well as the accumulation of lactate, diene conjugates and malonic dialdehyde.

Key words: high-altitude hypoxia, adaptation, interval training, energy metabolism, lipid peroxidation, rats

Введение

Среди разных аспектов проблемы адаптации к гипоксии в последние годы большое внимание стали уделять прекондиционированию [4]. Сам феномен прекондиционирования (предвоздействия) известен давно и во многих клинических случаях применяется с явно положительным результатом. Чаще других вариантов в клинике используется ишемическое прекондиционирование, суть которого состоит во временном повторном снижении кровотока в какой-либо области, например, перед операцией, с целью дальнейшего благоприятного ее исхода (повторяющиеся непродолжительные ишемические эпизоды по типу ишемия-реперфузия). Для профилактики инфаркта миокарда широко адаптирована технология посткондиционирования, направленная на уменьшение реперфузионных повреждений миокарда после или на фоне ишемического прекондиционирования [13]. По сути, гипоксическое посткондиционирование стало новым способом реабилитации функционального состояния органов (мозга, сердца) после тяжелых повреждающих воздействий гипоксического генеза. Например, в работе [9] предъявление гипоксического посткондиционирования с применением 3-кратной умеренной гипобарической гипоксии крысам, перенесшим тяжелую гипоксию, предотвращало дегенерацию пирамидных нейронов гиппокампа и неокортекса животных, оказывало противотревожный эффект и нормализовало активность гипофизарно-надпочечниковой системы. Распространено и дистантное прекондиционирование, которое представляет собой создание временной ишемии в анатомически удаленных органах. Так, пережатие бедренной артерии у крыс в течение 10 мин с последующей 30-минутной реперфузией улучшало микроциркуляцию в мышце голени при последующей критической ишемии конечности за счет активации процессов ангиогенеза [7]. Используют наложение жгута на проксимальную часть задней конечности на 5-10 мин с последующей 15-20-минутной реперфузией с целью уменьшения ишемических повреждений миокарда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии [2].

В настоящей статье основное внимание уделено интервальным гипоксическим тренировкам как методу общего прекондиционирования и адаптации к гипоксическим воздействиям, а также молекулярным событиям, лежащим в их основе.  

Цель исследования: изучение влияния интервальной гипобарической гипоксической гипоксии, или прекондиционирования, на метаболические процессы (энергетический обмен и перекисное окисление липидов) в головном мозге крыс с разной индивидуальной чувствительностью к гипоксии.

Материалы и методы исследования

Выбор животных. Опыты выполнены на 94 половозрелых белых крысах-самцах Вистар массой 160-180 г, полученных из питомника Рапполово (Ленинградская область). Животных содержали в условиях вивария в стандартных условиях освещения и питания при свободном доступе к воде и пище.

Моделирование острой гипоксической гипобарической гипоксии. Острую гипоксическую гипобарическую гипоксию вызывали, создавая в проточной барокамере для лабораторных животных условия, имитирующие пребывание на высоте. Животных разделяли по устойчивости к острой гипоксии, поднимая их в барокамере на высоту 11000 м со скоростью 50 м/с и экспозицией на высоте до возникновения агонального дыхания. Крысы, выдерживающие воздействие гипоксии в течение 5-10 мин, считались низкоустойчивыми (НУ), более 10 мин – высокоустойчивыми (ВУ).

Моделирование импульсного режима тренировки к гипоксии. Адаптацию к гипоксической гипоксии вырабатывали у крыс в течение 3 дней интервальной тренировкой животных в проточной барокамере. Однодневный цикл тренировки состоял из 6-кратного подъема крыс со скоростью 15 м/с на высоту 5000 м и экспозицией на высоте в течение 30 мин. Интервал между подъемами составлял 20 мин.

Методы изучения энергетического обмена. Все исследования проводили в замороженных в жидком азоте больших полушариях мозга крыс. В 10% гомогенате ткани мозга, приготовленном на 6N хлорной кислоте, определяли содержание молочной и пировиноградной кислот, а также креатинфосфата энзиматическим методом, свободные адениннуклеотиды (АТФ, АДФ и АМФ) с помощью восходящей тонкослойной хроматографии на пластинах «силуфол» и последующим сканированием на спектрофлуориметре MPF-4 «Hitachi» [14]. Величину энергетического заряда адениловой системы рассчитывали по формуле: АТФ+0,5АДФ/ АТФ+АДФ+АМФ.

Методы изучения продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Об интенсивности свободнорадикальных процессов в мозге судили по концентрации первичных (диеновые конъюгаты ненасыщенных жирных кислот) и вторичных (малоновый диальдегид) продуктов ПОЛ. Содержание ТБК-связывающих продуктов в пересчете на концентрацию малонового диальдегида определяли после приготовления 10% гомогенатов больших полушарий в 25 мМ трис-НСl с 175 мМ КСl буфере (рН 7,4) и осаждения в них белка. Диеновые конъюгаты экстрагировали из навески ткани мозга массой 100 мг смесью гептана и изопропанола в соотношении 1:1 в объеме 2 мл и определяли по методу И.Д. Стальной [4].

Методы определения активности антиоксидантных ферментов. О состоянии антиоксидантной системы мозга судили по активности ферментов каталазы и супероксиддисмутазы (СОД), предотвращающих соответственно избыточное образование перекиси водорода и супероксидных радикалов. Активность каталазы определяли в реакции разложения перекиси водорода. Активность СОД оценивали по степени ингибирования восстановления нитросинего тетразолия в присутствии феназинметасульфата [4, 14]. Состояние глутатионовой антиоксидантной системы мозга оценивали по содержанию восстановленного глутатиона. Активности всех изучаемых ферментов относили к содержанию белка в пробах, определенного методом O.H. Lowry и соавторов [4].

Статистическая обработка результатов исследования. Выборка для каждой группы животных составила не менее 10 крыс. Математическую обработку результатов исследования проводили с использованием стандартного пакета программ STATSTICA for Windows 6.0 с оценкой статистической значимости показателей и различий рассматриваемых выборок по t-критерию Стьюдента при уровне значимости 95% (р<0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

В работе апробирован способ гипоксической тренировки, в основу которого положен принцип кратковременного импульсного неповреждающего гипоксического гипобарического воздействия средней интенсивности. В опытах крысы предварительно были разделены по устойчивости к острой гипоксии на 2 подгруппы высокоустойчивых (ВУ) и низкоустойчивых (НУ). ВУ особи выдерживали высоту в 11000 м в среднем в течение 12,2±0,3 мин, а НУ – в течение только 5,1±0,4 мин. После курса интервальной тренировки продолжительность жизни крыс на высоте 11000 м возрастала у ВУ до 14,6±0,2 мин, у НУ – до 6,8±0,3 мин (p<0,05). Следовательно, выбранный режим интервальной гипоксической тренировки повышал общую и индивидуальную устойчивость к гипоксии, несколько приближая НУ к гипоксии особей к разряду ВУ.

При изучении метаболических изменений в головном мозге крыс выявлено, что острая гипоксия сопровождается глубокими нарушениями энергетического обмена в головном мозге ВУ и НУ крыс, что выражается лактатемией на фоне снижения содержания в тканях мозга содержания пирувата, снижением уровня макроэргических фосфатов (креатинфосфата и АТФ) при увеличении содержания АДФ и АМФ, активацией процессов ПОЛ липидов и угнетением активности антиоксидантных систем. Изменения показателей энергетического обмена в мозге были более выражены в группе НУ к гипоксии животных.

Так, при острой гипоксии содержание лактата в головном мозге достоверно возрастало у ВУ животных на 185%, у НУ – на 147% в течение 5-10 мин. При этом снижалось содержание пирувата в головном мозге животных обеих групп на 50% и 250% соответственно. Эти изменения приводили к резкому увеличению отношения лактата к пирувату в 4,5-4,63 раза, что свидетельствовало о развитии в тканях мозга глубокого лактацидоза (табл. 1).

Таблица 1

Влияние острой гипоксии и интервальной тренировки на показатели энергетического обмена в головном мозге крыс (М ± m, n = 10)

Примечание: * - р < 0,05 к группе интактных крыс, # - p<0,05 к группе крыс с острой гипоксией.

 

Интервальная гипоксическая тренировка оказывала однонаправленные, но менее глубокие изменения в отношении лактата и пирувата. Так, содержание лактата в мозге тренированных ВУ крыс на 59%, а в мозге НУ на 50% было меньше, чем у животных при острой гипоксии. Содержание пирувата по сравнению с действием острой гипоксии достоверно вдвое увеличивалось в мозге только НУ животных, не меняясь в мозге ВУ крыс. Вследствие этого почти в 3 раза уменьшалось концентрационное отношение лактата к пирувату, что указывало на уменьшении лактатного ацидоза.

Острая гипоксия вызывала снижение на 60-80% содержания креатинфосфата и АТФ с небольшими различиями между группами ВУ и НУ крыс. Гипоксическая тренировка оказывала сходное, но менее выраженное снижение уровня макроэргов до показателей –37-47%, также существенно не отличаясь между группами ВУ и НУ животных. При этом пропорционально возрастали концентрации АДФ и АМФ (в большей степени у ВУ крыс), что приводило к снижению величины энергетического заряда, рассматриваемого как интегральный показатель состояния энергетики клетки: при гипоксии у ВУ животных на 19%, у НУ крыс – на 31%. Это, безусловно, свидетельствовало о развитии глубокого энергодефицита в тканях головного мозга. В то же время гипоксическая тренировка по данному показателю не вызывала выраженного энергодефицита: у ВУ крыс он оценивался как –5%, у НУ крыс – как –14%.

Другим аспектом оценки метаболических расстройств при острой гипоксии и гипоксической тренировке могут рассматриваться процессы липопероксидации и состояние антиоксидантных систем. В наших опытах острая гипоксия сопровождалась накоплением в тканях головного мозга ВУ и НУ крыс продуктов ПОЛ – диеновых конъюгатов (ДК) и МДА (табл. 2).

Таблица 2

Влияние острой гипоксии и интервальной тренировки на процессы ПОЛ и активность антиоксидантных систем в головном мозге крыс (М ± m, n = 10)

Примечание: * - р < 0,05 к группе интактных крыс, # - p<0,05 – к группе крыс с острой гипоксией.

 

При этом содержание ДК возрастало в мозге ВУ животных на 30%, НУ – на 49% (р<0,05), концентрация МДА увеличивалось в большей степени – у ВУ на 143%, у НУ – на 160%. Гипоксические тренировки оказывали аналогичное, но менее выраженное действие. Уровень ДК в мозге ВУ и НУ крыс увеличивался лишь на 13-16%, МДА – на 58% (ВУ) и 72% (НУ). Следовательно, острая гипоксия способствует значимому накоплению в головном мозге крыс первичных и вторичных продуктов ПОЛ, тогда как гипоксические тренировки этот процесс либо нивелируют (ДК), либо уменьшают вдвое (МДА). Важно отметить, что в мозге животных обеих групп (ВУ и НУ), тренированных к гипоксической гипоксии в импульсном режиме, содержание продуктов липопероксидации оставалось достоверно выше, чем у интактных животных, то есть полной компенсации не происходило.

Активность антиоксидантных систем также менялась при острой гипоксии и импульсных гипоксических тренировках. Острая гипоксия приводила почти 2-кратному снижению уровня восстановленного глутатиона, степень снижения которого была существенно ниже при гипоксических тренировках (–16-22%). Аналогично этому снижалась активность СОД: при гипоксии вдвое, после гипоксических тренировок – на 19-21%, без значимых различий между группами ВУ и НУ крыс. Напротив, активность каталазы вдвое возрастала у ВУ животных и вдвое снижалась у НУ крыс. Направленность этих изменений сохранилась и при гипоксических тренировках, хотя изменения были выражены менее существенно: +41% у ВУ и –34% у НУ крыс. Следовательно, антиоксидантные системы мозга остро реагируют на гипоксию и менее значимо на гипоксические тренировки. При этом интервальная тренировка, в отличие от острой гипоксии, ограничивала накопление продуктов ПОЛ и угнетение антиоксидантных систем у ВУ и НУ крыс. В то же время, по сравнению с интактными крысами, в мозге тренированных крыс на фоне активации каталазы и снижения СОД содержание ДК и МДА оставалось достоверно выше, а содержание восстановленного глутатиона ниже. Эти изменения более выражены у НУ особей, что можно расценивать как «группу риска».

          Полученные данные показывают, что интервальная гипоксическая тренировка способствует формированию в тканях головного мозга ВУ и, особенно, НУ к гипоксии крыс адекватный условиям воздействия метаболический ответ, заключающийся в предупреждении снижения содержания креатинфосфата, адениннуклеотидов, пирувата, восстановленного глутатиона и активности СОД, а также накоплению лактата и первичных (ДК) и вторичных (МДА) продуктов ПОЛ. Важно отметить, что изученные метаболические показатели на фоне тренировки у животных остаются ниже, чем у интактных крыс с такой же чувствительностью к гипоксии.

          По сути, гипоксические тренировки оказывают эффект, аналогичный таковому при применении синтетических адаптогенов типа гипоксена, метапрота (2-этилтиобензимидазола), амтизола, этомерзола, мексидола (производное 3-оксипиридина), трекрезана (производное феноксиуксусной кислоты) и солей янтарной кислоты (например, амосукцината), которые традиционно рассматриваются как антигипоксанты [3, 5, 6, 8, 12]. Как правило, антигипоксанты проявляют свой адаптационный эффект при курсовом применении [10, 11], что также приближает их по эффектам к приспособительным гипоксическим тренировкам. Более того, совместное применение гипоксических тренировок с антигипоксантами усиливает адаптационные эффекты тренировок, что нашли применение в спорте высоких достижений, военной и экстремальной медицине [11, 12, 14].

          Полученные данные вполне укладываются в биоэнергетическую концепцию гипоксии. Согласно этой концепции, патогенетической основой гипоксии являются нарушения энергетического обмена, в зависимости от выраженности гипоксии в разной степени затрагивающие каскадную систему энергообеспечения. Гипоксическое воздействие формирует энергодефицит, заключающийся в недостаточности образования энергии макроэргов при ускоренном их распаде. Этот процесс обратимый при несильно выраженной гипоксии, и необратим при глубокой кислородной недостаточности. Гипоксические тренировки можно рассматривать как систематический вид неглубокого гипоксического воздействия, активирующий адаптивные механизмы сопротивляемости организма. Степень энергодефицита при этом, как правило, невелика и в значительной степени носит адаптивный характер. Именно эти феномены мы наблюдали при гипоксических тренировках, которые вызывали умеренные изменения энергетического обмена в сравнении с острой гипоксией. Таким же образом действуют и антигипоксанты, которые оптимизируют энергетический обмен, предупреждая повышенные энерготраты при гипоксическом состоянии [14]. Следовательно, в основе гипоксических тренировок и при действии антигипоксантов вовлекаются сходные механизмы, синергично оптимизирующие энергообразование и энерготраты организма. Поскольку головной мозг относится к органам с повышенными потребностями в кислороде, ткани мозга активно реагируют на его кислородную недостаточность, что мы видим из полученных данных. На этом фоне систематические гипоксические тренировки обеспечивают приспособление к развивающейся гипоксической ситуации в виде сохранения пула основных макроэргических фосфатов и энергетического заряда адениловой системы, что указывает на повышение адаптивных возможностей мозга и организма в целом.

Заключение:

           Разработанный режим тренировки в виде интервальной гипобарической гипоксии формирует в тканях головного мозга ВУ и, особенно, НУ к гипоксии крыс адекватный условиям воздействия метаболический ответ, заключающийся в препятствовании снижения содержания креатинфосфата, адениннуклеотидов, пирувата, восстановленного глутатиона и активности СОД, а также накоплению лактата, ДК и МДА. При этом изученные метаболические показатели на фоне тренировки у крыс остаются ниже, чем у интактных животных с такой же чувствительностью к гипоксии. Интервальные гипоксические тренировки следует рассматривать в качестве эффективного метода повышения индивидуальной устойчивости организма к метаболическим повреждениям головного мозга гипоксического генеза.

 

Литература:

1.      Воробьева В.В., Левченкова О.С., Ленская К.В. Роль биоэнергетической гипоксии в морфологической трансформации миокарда при вибрационной болезни // Психофармакол. и биол. наркология. – 2024. – Т. 15, № 1. – С. 69–78. DOI: 10.17816/phbn625963

2.      Даниленко Л.М., Покровский М.В., Королев А.Е., Кочкаров В.И. Митохондриальные АТФ-зависимые калиевые каналы как точка приложения действия при дистантном прекондиционировании // Научн. ведомости Белгородского гос. ун-та. Серия «Медицина. Фармация» – 2010. – Вып. 12/2, № 22 (93). – С. 15–18.

3.      Евсеев А.В., Мосин О.А., Евсеева М.А., Переверзев В.А., Правдивцев В.А., Степанов Д.В., Алексашкин С.В. Противогипоксический эффект алмидсодержащих металлокомплексных соединений в эксперименте // Психофармакол. и биол. наркология. – 2024. – Т.15, №1. – С. 53–60. DOI: 10.17816/phbn626030

4.      Зарубина И.В., Шабанов П.Д. От идеи С.П. Боткина о «предвоздействии» до феномена прекондиционирования. Перспективы применения феноменов ишемического и фармакологического прекондиционирования // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2016. – Т.14, №1. – С.4-28. – Doi: 10.17816/RCF1414-28

5.      Катунина Н.П., Рылеев А.Ю., Шабанов П.Д. Противогипоксическая активность новых производных пиридина и 3-оксипиридина // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. – 2011. – Т.9, №1. – С.58-62.

6.      Ким А.Е., Шустов Е.Б., Ганапольский В.П. Патогенетические и фармакодинамические особенности применения производных янтарной кислоты при различных заболеваниях сердечно-сосудистой и нервной систем // Психофармакол. и биол. наркология. – 2024. – Т.15, №1. – С.7–22. DOI: 10.17816/phbn626718

7.      Колесник И.М., Покровский М.В., Гудырев О.С. Дистантное и фармакологическое прекондиционирование – новые возможности стимуляции неоваскулогенеза // Кубанский научн. мед. вестник. – 2010. – № 6. – С. 56 –58.

8.      Марышева В.В., Шабанов П.Д. Повышение физической выносливости у животных препаратами с тиомочевинной группировкой (обзор литературы) // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. – 2019. – Т.17, №1. – С.17-30. Doi: 10.7816/RCF17117-30.

9.      Рыбникова Е.А., Самойлов М.О. Нейропротективные эффекты гипоксического посткондиционирования // Патогенез. – 2011. – № 3. – С. 56–57.

10.  Шабанов П.Д. Истоки и предпосылки создания концепции ноотропов // Нейрохимия. – 2023. – Т.40, №2. – С.101-107. DOI: 10.31857/S1027813323020127

11.  Шабанов П.Д. Создатель концепции антигипоксантов и актопротекторов (к 100-летию профессора В.М. Виноградова) // Психофармакол. и биол. наркология. – 2024. – Т.15, №1. – С. 79–90. DOI: 10.17816/phbn625959

12.  Якушева Е.Н., Щулькин А.В., Абаленихина Ю.В. Оценка эффективности этилметилгидроксипиридина сукцината при алкогольной абстиненции // Психофармакол. и биол. наркология. – 2024. – Т.15, №1. – С. 61–68. DOI: 10.17816/phbn625395

13.  Pasupathy S, Homer-Vanniasinkam S. Ischemic preconditioning protects against ischaemia/reperfusion injury: emerging concepts. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. – 2005. – V.29, N2. – P.106-115. doi: 10.1016/j.ejvs.2004.11.005.

14.  Shabanov P.D., Zarubina I.V. Hypoxia and antihypoxants, focus on brain injury // Обзоры по клин. фармакол. и лек. терапии. – 2019. – Т.17, №1. – С.7-16. Doi: 10.7816/RCF1717-16

 

 

 

УДК 316.647.5(575.2)(04)

 

ФАКТОР НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ В ВОПРОСАХ АДАПТАЦИИ К УСЛОВИЯМ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ГОРНЫХ РЕГИОНАХ: РЕСУРСНЫЙ ПОДХОД

 

Шаназаров А.С., Мельникова Н.Г.

 

Институт горной физиологии и медицины НАН КР, Кыргызстан, г. Бишкек ifepv@mail.ru, ngmelnikova@rambler.ru

 

Аннотация. В статье с позиции средово-личностных ресурсов анализируются вопросы адаптации населения горных районов (в Ат-Баши, n=302; Тюпе n=154), региональные условия жизнедеятельности которых отличает неопределенность. В связи с указанными особенностями рассматриваются имеющиеся теоретические и эмпирические данные по вопросам биоклиматического зонирования горных районов, обобщаются и интерпретируются данные по толерантности к неопределенности (ТН) и интолерантность к неопределенности (ИТН), как личностных ресурсов при их сравнении в разных демографических группах. В указанном контексте также анализируются (корреляционный анализ) структуры взаимосвязей средовых ресурсов (удовлетворение экзистенциальных, социальных и потребностей развития) и личностных ресурсов – (ТН, ИТН) на примере Ат-Баши. Сделано заключение о разнообразии детерминации процесса адаптации населения горных районов, в которых неопределенность выступила как фактор условий жизнедеятельности и как личностный ресурс, выполняющий опосредующую роль в формировании поведения.

Ключевые слова: адаптация, горные регионы, неопределенность, личностный, средовый ресурс.

 

АЙМАКТАРДАГЫ ЖАШОО ШАРТТАРЫНА ЫҢГАЙЛАШУУ МАСЕЛЕЛЕРИНДЕГИ БЕЛГИСИЗДИК ФАКТОРЛОРУНУН АСПЕКТИЛЕРИ: РЕСУРСТУК МАМИЛЕ

 

Шаназаров А.С., Мельникова Н.Г.

 

 КР УИА Тоо физиологиясы жана медицина институту, Кыргызстан, Бишкек ш.

ifepv@mail.ru, ngmelnikova@rambler.ru

 

 

Аннотация: Макалада жеке ресурстар позициясынан тоолуу райондордун калкынын адаптациялануу маселелери талданат (Ат-Башы n=302; Түп n=154), жана алардын жашоо-шарттарынын  региондук шарттары аныкталбагандыгы менен айырмаланат. Көрсөтүлгөн өзгөчөлүктөргө байланыштуу тоолуу райондордун биоклиматтык зоналаштыруу маселелери боюнча болгон теориялык жана эмпирикалык маалыматтар каралып, аныкталбаган толеранттуулук (АТ) жана аныкталбаган интолеранттуулук (АИТ) боюнча маалыматтар жалпыланат жана ар кандай демографиялык топтордо аларды салыштырууда жеке ресурстар катары чечмеленет. Аталган контекстте экологиялык ресурстардын (экзистенциалдык, социалдык жана өнүгүү муктаждыктарын канааттандыруу) жана жеке ресурстардын (АТ, АИТ) өз ара мамилелеринин структуралары Ат-Башынын мисалында (корреляциялык анализ) талданат. Жашоо шарттарынын жана жүрүм-турумду калыптандырууда ортомчу ролду аткаруучу жеке ресурс катары аныкталбагандык пайда болгон тоолуу райондордун калкынын адаптациялоо процессин детерминациялоонун ар түрдүүлүгү жөнүндө корутунду чыгарылды.

Негизги сөздөр: адаптация, тоолуу аймактар, белгисиздик, жеке, экологиялык ресурс.

 

UNCERTAINTY FACTOR IN MATTERS OF ADAPTATION TO LIVING CONDITIONS IN MOUNTAIN REGIONS: A RESOURCE APPROACH

 

Shanazarov А. S., Melnikova N.G.

 

Institute of Mountain Physiology and Medicine National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Kyrgyzstan, Bishkek

ifepv@mail.ru, ngmelnikova@rambler.ru

 

Annotation: The article analyzes the adaptation issues of the population in mountainous regions (At-Bashy, n=302; Tyup, n=154) from the perspective of environmental and personal resources, with a focus on the uncertainty characteristic of their regional living conditions. In connection with these features, existing theoretical and empirical data on bioclimatic zoning in mountainous regions are examined, and data on tolerance to uncertainty (TU) and intolerance to uncertainty (IU) as personal resources are summarized and interpreted, particularly in comparison across different demographic groups. In this context, the structures of correlations between environmental resources (satisfaction of existential, social, and developmental needs) and personal resources (TU, IU) are also analyzed using correlation analysis, with a focus on the example of At-Bashy. The conclusion is drawn about the diverse determinants of the adaptation process of the population in mountainous regions, where uncertainty acts both as a factor of living conditions and as a personal resource that plays a mediating role in shaping behavior.

Key words: adaptation, mountain regions, uncertainty, personal, environmental resource.

 

Введение

Особенностью актуального понимания взаимодействующих систем природы и общества является признание, во-первых, того, что это саморазвивающиеся и сложно организованные системы. Во-вторых, подчеркивается, что процессы в них происходящие, неопределенны, их не просто прогнозировать. Имеет значение и то, что социальные процессы быстро меняются, а коммуникационный поток усложнен и содержит большое количество информации из разных источников, в которых не исключается дезинформация. Данные черты информационного общества для современного человека сопряжены с неопределенностью, непредсказуемостью, риском [7]. Добавляется, что в организацию информационного потока включаются такие разные группы сведений, которые могут отличаться адекватностью, необычностью, достаточностью, избыточностью, недостаточностью, ложностью, оформляя в совокупности влияние информации как адаптогенного фактора [10, С. 244-248]. Отмеченные особенности и закономерности взаимодействия человека и среды характеризуют динамику адаптационного процесса, в ходе которого меняются регуляторные механизмы внутренних систем организма, так и субъективный образ среды, который формируется у человека [Там же, С. 284-288]. Применение ресурсного подхода в изучении адаптационных механизмов человека дает возможность вместе рассматривать имеющиеся объективные обстоятельства жизни и активность субъекта в реализации стоящих перед ним целей, достижения притязаний, когда описываемое ресурсом содержание раскрывает функционал преодоления стресса, решения возникающих задач [8]. Согласно Толочоку В.А. (2015), можно выделять 4 группы ресурсов человека. Первая – это индивидуальные ресурсы, включающие способности, умения, знания, навыки. Вторая группа – это ресурсы физической среды: пространство, время, информация, энергия. Третья группа характеризует ресурсы социальной среды: знания, технологии, социальные нормы, институты. Четвертая группа представляет ресурсы взаимодействия людей [13;14].

Цель исследования: с позиции ресурсного подхода рассматриваются вопросы по адаптации населения горных регионов с опорой на теоретический и эмпирический Материалы в контексте фактора неопределенности, как существенной характеристики обстоятельств их жизнедеятельности.

Материалы и методы исследования

Анализ и обобщение литературных данных по вопросам индексации горных районов, а также эмпирического Материалыа (сравнительная характеристика, корреляционный анализ по программе SPSS-16) в отношении параметров ТН – толерантности к неопределенности, ИТН – интолерантности к неопределенности (опросник C. Баднера (модификация Т.Н. Корниловой, М.А. Чумаковой) и средовых характеристик (методика по самооценке удовлетворения потребностей экзистенциальных, социальных, развития – В.Н. Едроновой, Н.В. Соловьевой, 2011) в населенных пунктах Тюп, Ат-Баши (n=456).

Результаты исследования и их обсуждение

Феномен неопределенности как средовая характеристика и как личностный ресурс в ходе анализа адаптации населения к условиям жизни и труда в горных районах представлен рельефно. Например, в задачах районирования территорий, на которых проживают и работают жители горных районов, производится индексирование данных пространств. Цели такой систематизации, по своей предметной сущности, являются комплексными, а в практическом приложении содержат элементы неопределенности («uncertainty»), как и неоднозначности («ambiguity»). Учет смешения важности условий и результатов действий человека, как модели амбивалентности [2], оказывается вполне применимым к горным районам. Такая модель затрагивает и его хозяйственную деятельность, и контрасты по урбанизированным, аграрным зонам, по качеству жизни, различиям в доступе к ресурсам, услугам, неодинакового вклада демографических особенностей региона, демонстрируя сложность среды жизнедеятельности. В частности, это затрагивает классификацию территорий с учетом биоклиматических реалий конкретного горного региона и выработки форм Материалыьного стимулирования деятельности населения. Так, при определении метеорологического дискомфорта, температурных показателей в определенный годовой отрезок времени, подчеркивается их не универсальность, но локальная применимость по биоклиматическим сезонным контрастам: это характерно для Суусамырской долины (Чуйская область), Чаткала (в Джалал-Абадской области), Кызыл-Джери (в Ошской области). Указанные места с высокой сезонной контрастностью не связаны прямо пропорционально с абсолютной высотой местности, о чем свидетельствует разнородность индексов биоклиматических контрастов. Различаются упомянутые локации и по комфортности/дискомфортности, где выделяются территории некомпенсируемого дискомфорта, характеризующиеся непригодностью для проживания и деятельности человека. Имеются пространства компенсируемого дискомфорта, на которых деятельность здорового человека связана с высоким риском для его здоровья. Вместе с тем, приведенные нюансы биоклиматического зонирования, составляют основу для решения вопросов о льготах тем лицам, которые проживают в условиях высокогорья. Проявляет себя это в разных по направленности оценках адаптационных процессов на данных территориях. Специалистами принимаются во внимание нюансы разнообразных прямых и обратных связей («uncertainty») между человеком и природой. Эти связи касаются оценок данных параметров самим человеком, которые позволяют ему ориентироваться в направлении продолжения деятельности в конкретных условиях без негативных последствий для своего собственного самочувствия или выбора альтернативного варианта [16, С. 25-33].

Выделенный аспект прямых и обратных взаимосвязей в восприятии и оценках происходящего человеком, в контексте разработки природно-адаптогенных систем в пространстве жизнедеятельности человека, важен. Здесь учитывается влияние человека на среду, в чем существенную роль играет и усиление потребления ресурсов на фоне их избытка или дефицита, и экономическое развитие района, и мобильность населения, и прочие характеристики благополучия населения. В этом смысле отмеченное многообразие взаимосвязей в оценках происходящего, демонстрирует то, какое участие в этой оценке ситуации принимают личностные ресурсы, опосредуя развитие событий. Такое участие личностных ресурсов в обеспечении психического благополучия характеризуется со стороны «фильтрующей» функции личностных ресурсов. Речь идет о том, что информация на «входе» корректируется, интерпретируется, с учетом ее напряженности. В такой ситуации личностными ресурсами оцениваются и собственные возможности личности по разрешению возникающих вопросов, способствуя снижению чувствительности к проблеме [4].

Иллюстрировать сказанное могут наши данные применительно к такому личностному ресурсу, как толерантность к неопределенности (ТН). Известно, что ТН как личностный ресурс дает возможность человеку контролировать эмоции в критических ситуациях, осуществлять выработку конструктивных стратегий в условиях быстрой смены задач деятельности, их сложности при изменяющихся обстоятельствах [3]. Аспекты ТН разнообразны и затрагивают аттитюды, когнитивные стили, личностные черты [1]. Как правило называют 3 аспекта исследования ТН субъекта: в направлении жизнедеятельности человека, его внутреннего мира, принципов и механизмов выстраивания личностью толерантных отношений [15]. Что касается интолерантности к неопределенности (ИТН), то данные черты более характерны для людей, испытывающих потребность в порядке, стремящихся делегировать ответственность окружению [6], а сами неопределенные ситуации они трактуют как угрожающие [5].

Исходя из полученных нами данных в Ат-Баши (2100 м.н.ур.м.) респонденты пожилые (старше 56-60 лет) отличались более высоким уровнем ИТН, в сравнение респондентами  в возрасте от 22 до 35 и от 36 до 55, что свидетельствовало в пользу более консервативной точки зрения у них, ориентира на предсказуемость событий. Такие значения ИТН вносили свой вклад в предупреждение лиц пожилого возраста о трудностях, когда на вооружение ими бралось продумывание и выбор осторожных действий [12].

Нами также получены данные об опосредованном влиянии ТН, ИТН на поведенческий ответ респондентов из Тюпа и Ат-Баши, с помощью анализа структур взаимосвязей средово-личностных ресурсов. В Ат-Баши региональное своеобразие структур поуровневых связей (средовых факторов - экзистенциальных, социальных характеристик удовлетворения потребностей) с личностным ресурсом (ТН, ИТН) представлено положительными взаимосвязями; в Тюпе такая структура объединила социальные и потребности развития с ТН, ИТН. Кроме того, в Тюпе имелись отрицательные взаимосвязи ТН, ИТН с удовлетворением потребности в образовании. Представленные особенности структур взаимосвязей характеризовали смысловую означенность обстоятельств жизнедеятельности, в их оценке и интерпретации населением [17, сдана в печать]. 

Заключение:

Обобщая рассмотренные примеры, можно сказать, что они демонстрируют разнообразие детерминант [9; С. 42-44] по особенностям адаптации населения горных районов в ходе взаимодействия со средой жизнедеятельности. Неопределенность, как характеристика природных условий жизни, выступая условием жизненного уклада, фактором внешнего порядка, оказывает воздействие на Материалыьно-структурные характеристики деятельности населения. Кроме того, неопределенность, в формате толерантности к подобным условиям, а именно ТН, ИТН, как личностный ресурс, внутренняя составляющая возможностей населения, предстает со стороны своего опосредующего влияния на поведение человека в процессе его адаптации.

 

Литература:

1. Белова Е.В. Толерантность к неопределенности в структуре личностных особенностей предпринимателей // Вестник ЛГУ им. А.С. Пушкина. 2016. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tolerantnost-k-neopredelennosti-v-strukture-lichnostnyh-osobennostey-predprinimateley (дата обращения: 07.06.2019).

2. Грачев А. А. Организационная культура и жизнеспособность работника как факторы эффективности взаимодействия организации с   VUCA-средой // Институт психологии Российской академии наук. Организационная психология и психология труда. 2019. Т. 4. № 2. С. 28 - 43.

3. Гончарова Н. А., Фомина Т. Ф. Психологическое исследование особенностей толерантного поведения // Вестник Санкт-Петербургского университета МВД России. 2013. №2 (58). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/psihologicheskoe-issledovanie-osobennostey-tolerantnogo-povedeniya (дата обращения: 30.04.2019).

4. Иванова Т.Ю., Леонтьев Д.А., Рассказова Е.И.  Функции личностных ресурсов в ситуации экономического кризиса // Психология. Журнал Высшей школы экономики. 2016. Т. 13. № 2. С. 323–346.

5. Кондрашихина О.А. Диагностика толерантности к неопределенности: корреляция результатов психодиагностических измерений // Международный электронный научный журнал. – 2015. - №5 (17).- С. 83-87.

6. Кравцов Г.Г., Нури Т. Психологическое содержание понятия толерантности // Вестник РГГУ. Серия «Психология. Педагогика. Образование.» 2010. №17. (60). С. 23 – 35.

7. Лекторский В.А. Неопределенность и риск человеческого бытия // Мир человека: неопределенность как вызов / Отв. ред. Г. Л. Белкина. Ред.-сост. М. И. Фролова. Предисл. С. Н. Корсакова и М. И. Фроловой. М.: ЛЕНАНД, 2019. С. 80-87.

8. Леонтьев Д.А. Вызов неопределенности как центральная проблема психологии личности// Психологические исследования. 2015. Т. 8, № 40. С. 2. URL: http://psystudy.ru (дата обращения: 23.06.2016).

9. Ломов Б.Ф. Вопросы общей, педагогической и инженерной психологии. М.: Педагогика. 1991. 296с.

 10. Медведев В.И. Адаптация человека / В.И. Медведев. - СПб.: Институт мозга человека РАН.- 2003. - 584 с.

11. Мельникова Н.Г., Шаназаров А.С.  Субъективная оценка средовых факторов адаптации населения горных регионов // Международной научно-практической конференции «Человек и Горы», которая состоится в г. Бишкек - Чолпон-Ата, 2019 г. – С. 99-101.

12. Мельникова Н.Г., Шаназаров А.С. Ресурсы адаптации жителей высокогорья в контексте климато-географического и личностного факторов // Известия НАН КР. №6. 2022. С. 139-144.

13. Толочок В.А., Л.В.Винокуров, Н.И. Журавлева Условия социальной среды как ресурсы профессиональной успешности субъектов // Вестник МГУ Серия 14. Психология. - 2015.- №4. – С. 39-53.

14. Толочек В.А, Стили деятельности: ресурсный подход. - М. Изд-во ИП РАН. - 2015. – 366с.

15. Третьяк В.Г. Психология толерантной активности субъекта // Субъект, личность и психология человеческого бытия / Под ред. В.В. Знакова и З.И. Рябикиной. – М.: Изд-во «Институт психологии РАН». 2005. С. 227-234.

16. Шаназаров А.С., Ибраимова Г.И., Мельникова Н.Г. Человеческое развитие и проблемы устойчивой среды жизнедеятельности в горных регионах Кыргызстана / Бишкек. – 2022. – 304 с.

17. Шаназаров А.С., Мельникова Н.Г. «Толерантность к неопределенности в характеристике средово-личностных ресурсов адаптации населения горных регионов» (сдана в печать «Известия НАН КР») 2024.

 

 

 

 

УДК 612.1/8.155.2

 

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ ITGA2 И ITGB3 И ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРОМБОЦИТАРНОГО ЗВЕНА ГЕМОСТАЗА У СТУДЕНТОК

 

Кононец И.Е., Алымова А.Б.

 

КГМА им И.К. Ахунбаева, Бишкек

ikononecz@mail.ru,  alymova91781a@gmail.com

 

Аннотация: Сохранение и укрепление репродуктивного здоровья студенток, которые в будущем станут потенциалом страны, становится одной из основных задач современного общества.  Одним из показателей, влияющих на репродуктивное здоровье женщин, является гемостаз, который активно реагирует на различные экзогенные и эндогенные воздействия, может иметь врожденные и приобретенные функциональные нарушения. К настоящему времени выявлено несколько десятков генетических вариантов, носительство которых ассоциировано с развитием протромботических сдвигов в системе гемостаза.  Доказана роль полиморфизмов генов тромбоцитарных рецепторов: ITGA2 и ITGB3С в развитии патологических изменений адгезивно-агрегационной активности тромбоцитов, что может привести к репродуктивным потерям. В связи с чем нами изучена распространенность полиморфизмов генов ITGA2 и ITGB3 и связь между выявленными генотипами и некоторыми параметрами тромбоцитарного звена гемостаза у студенток г. Бишкек. Выявлено, что у обследованных преобладал гетерозиготный вариант наследования полиморфизма изучаемых генов системы гемостаза. Чаще встречались мутации в гене ITGA2 в гетерозиготном состоянии и гетерозиготный вариант наследования мутаций по гену ITGB3. Анализ отдельных параметров первичного гемостаза у студенток разных групп, разделенных в зависимости от варианта наследования мутаций по генам ITGA2 и ITGB3, показал, что у студенток с отсутствием генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития тромбозов, в 1,3 раза больше количество тромбоцитов и тромбокрит, чем у студенток с гетерозиготным вариантом наследования полиморфизма гена ITGB3, между остальными показателями статистически значимой разницы в группах не обнаружено.

Ключевые слова: репродуктивное здоровье, гемостаз, генетические полиморфизмы, ген, генотип, тромбоциты, тромбоцитарные индексы.

 

СТУДЕНТТЕРДИН ITGA2 ЖАНА ITGB3 ГЕНДЕРИНИН ПОЛИМОРФИЗМДЕРИНИН ТАРАЛЫШЫ ЖАНА ГЕМОСТАЗДЫН ТРОМБОЦИТТИК ШИЛТЕМЕНИН КӨРСӨТКҮЧТӨРҮНҮН МҮНӨЗДӨМӨСҮ

 

Кононец И.Е., Алымова А.Б.

 

И.К. Ахунбаев атындагы Кыргыз мамлекеттик медициналык академиясы, Бишкек

ikononecz@mail.ru,  alymova91781a@gmail.com

 

Аннотация: Келечекте өлкөнүн потенциалы боло турган студент кыздардын репродуктивдик ден соолугун сактоо жана чыңдоо азыркы коомдун негизги милдеттеринин бири болуп калууда.  Аялдардын репродуктивдик ден соолугуна таасир этүүчү көрсөткүчтөрдүн бири-гемостаз, ал ар кандай экзогендик жана эндогендик таасирлерге активдүү жооп берет, тубаса жана пайда болгон функционалдык бузулууларга ээ болушу мүмкүн. Азыркы убакта бир нече тубаса генетикалык варианттарды алып жүргөндөрдү аныктоо   гемостаз системасындагы протромботикалык жылыштардын өнүгүшү менен байланыштырсак болот. Тромбоцит рецепторлорунун гендеринин полиморфизмдеринин ролу далилденген: Патологиялык өзгөрүүлөр ITGA2 жана ITGB3С тромбоциттердин адгезия-агрегация активдүүлүгү репродуктивдик жоготууларга алып келиши мүмкүн. Ушуга байланыштуу биз ITGA2 жана ITGB3 гендеринин полиморфизмдеринин таралышын жана табылган генотиптер менен гемостаздын тромбоциттик шилтеменин айрым параметрлеринин ортосундагы байланышты изилдедик. Изилдөөдө гемостаз системасынын гендеринин полиморфизминин гетерозиготалык тукум куучулук варианты басымдуулук кылгандыгы аныкталды. Көбүнчө гетерозиготалык абалда ITGA2 гениндеги мутациялар жана ITGB3 гениндеги мутациялардын гетерозиготалуу варианты кездешти.  ITGA2 жана ITGB3 гендери боюнча мутациялардын тукум куучулук вариантына жараша бөлүнгөн ар кандай топтогу студент кыздардын баштапкы гемостаздын айрым параметрлерин талдоо, тромбоздун өнүгүү коркунучу менен байланышкан генетикалык полиморфизмдери жок студент кыздарда тромбоциттердин саны 1,3 эсе көп экенин көрсөттү.

Негизги сөздөр: репродуктивдүү ден соолук, гемостаз, генетикалык полиморфизмдер, ген, генотип, тромбоциттер, тромбоцит индекстери.

 

THE PREVALENCE OF POLYMORPHISMS OF THE ITGA2 AND ITGB3 GENES AND THE CHARACTERISTICS OF SOME PARAMETERS OF THE PLATELET LINK OF HEMOSTASIS IN FEMALE STUDENTS.

 

Kononets I.E., Alymova A.B.

 

KSMA named after I.K. Akhunbaeva, Bishkek

ikononecz@mail.ru,  alymova91781a@gmail.com

 

Annotation: Preserving and strengthening the reproductive health of female students—who will play a crucial role as the future potential of the country—has emerged as one of the primary goals of modern society. One indicator influencing women's reproductive health is hemostasis, which reacts significantly to various exogenous and endogenous factors and may present congenital or acquired functional disorders. To date, several dozen genetic variants associated with prothrombotic shifts in the hemostasis system have been identified. The role of polymorphisms in the platelet receptor genes ITGA2 and ITGB3 has been shown to contribute to pathological changes in the adhesive-aggregation activity of platelets, potentially leading to reproductive losses [7].  In this context, we studied the prevalence of polymorphisms in the ITGA2 and ITGB3 genes and examined the relationship between identified genotypes and certain parameters of platelet hemostasis in students from Bishkek. Our findings revealed that the heterozygous variant of inheritance for the polymorphisms in the hemostasis system genes prevailed among the examined participants. Specifically, mutations in the GATA2 gene in a heterozygous state and a heterozygous variant of inheritance for the ITGB3 gene were more common. Analysis of individual parameters of primary hemostasis among female students, categorized based on the inheritance variant of mutations in the ITGA2 and ITGB3 genes, demonstrated that those without genetic polymorphisms associated with thrombosis exhibited a platelet count and thrombocrit that were 1.3 times higher than their counterparts with a heterozygous variant for the ITGB3 polymorphism. However, no statistically significant differences were found in other indicators among the groups.

Keywords: reproductive health, hemostasis, genetic polymorphisms, genes, genotypes, platelets, platelet indices.

 

Введение

Репродуктивное здоровье является важнейшей частью популяционного здоровья и качественной характеристикой воспроизводства населения. В настоящее время все сильнее осознается, что значение здоровья самой женщины, ее адаптационные и иммунно-защитные возможности становятся самым слабым звеном, которое может способствовать снижению репродуктивных возможностей и уровня здоровья [2]. Студентки – будущие матери, репродуктивный резерв нашего общества, от здоровья которых зависит будущее нашей республики.

Одним из показателей, влияющих на репродуктивное здоровье, является гемостаз. Физиологически нормальное состояние системы гемостаза необходимо для зачатия и вынашивания беременности, какие-либо отклонения могут привести к женскому бесплодию, к замершей беременности, выкидышу, осложнениям беременности и родов [4].

Гемостаз активно реагирует на различные экзогенные и эндогенные воздействия, может иметь врожденные и приобретенные функциональные нарушения [6]. В последние годы, в связи с развитием молекулярной генетики, появилась возможность диагностики генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития тромбозов, что позволило объяснить ранее необъяснимые случаи формирования тяжелых осложнений гестации [1]. 

Тромбоцитарный гемостаз включает в себя процесс агрегации тромбоцитов и формирование тромба [3]. С точки зрения вклада генетически обусловленных факторов риска развития атеротромбоза особое внимание направлено на тромбоцитарное звено гемостаза (в ракурсе патологических изменений адгезивно-агрегационной активности тромбоцитов) и доказана роль полиморфизмов генов тромбоцитарных рецепторов: ITGA2 и ITGB3[5,7].

Ген ITGA2 кодирует белок интегрин альфа-2 – мембранный гликопротеин, экспрессирующийся на мембранах различных клеток, включая мегакариоциты, фибробласты и тромбоциты. На мембране тромбоцитов GPIa образует комплекс с GPIIa, представляющий собой один из рецепторов коллагена [9].

Ген ITGB3 кодирует белок интегрин бета-3 (ITGB3) – мембранный гликопротеин, известный как тромбоцитарный гликопротеин IIIа. На мембране тромбоцитов GPIIIa образует комплекс с GPIIb (альфа-субъединица, кодирующаяся геном ITGA2B), представляющий собой тромбоцитарный рецептор фибриногена [10].

Учитывая вышесказанное, представляется актуальным изучение генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития тромбофилии у студенток, что позволит использовать эти данные медицинскими работниками для прогнозирования возможных осложнений во время беременности и родов, а также и принятия превентивных мер.

Цель исследования: оценка распространенности полиморфизмов генов ITGA2 и ITGB3 и связи между выявленными полиморфизмами генов и некоторыми параметрами тромбоцитарного звена гемостаза у студенток.

Материалыы и методы исследования

Объектом обследования стали 107 условно здоровых студенток в возрасте 18-23 лет, проживающих в городе Бишкек. В качестве биологического Материалыа для исследования была использована венозная кровь. Проводили оценку первичного гемостаза путем подсчета количества тромбоцитов и тромбоцитарных индексов на гематологическом анализаторе Mindray BC-6800, КНР. Для идентификации аллелей полиморфизма генов ITGA2 и ITGB3 использовался метод полимеразной цепной реакции с детекцией результатов в режиме реального времени (наборы реактивов компании «ДНК Технология, Россия). Материалыом для исследования явилась геномная ДНК человека, выделенная из лейкоцитов периферической крови.

Полиморфизм для ITGA2-α2 оценивался по следующим критериям:

С/С — полиморфизм не обнаружен; С/Т — полиморфный вариант гена в гетерозиготном состоянии; ТТ — гомозиготный вариант полиморфного гена.

Для фактора ITGB-3β оценка генотипа по маркеру проводилась в соответствии со следующими параметрами: Т/Т — полиморфизм не обнаружен; Т/С — полиморфный вариант гена в гетерозиготном состоянии; С/С — гомозиготный вариант полиморфного гена.

Для анализа данных использовано приложение Microsoft Excel и пакет статистического анализа данных StatPlus версии 8.0. 

 

Результаты исследования и их обсуждение

Первым этапом исследования нами проведен анализ частоты встречаемости генотипов и полиморфных аллелей генов ITGA2 и ITGB3 у студенток г. Бишкек, а также определены варианты наследования, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1

Распространенность гетерозиготных и гомозиготных полиморфных аллелей генов ITGA2 и ITGB3 у студенток

 

Примечание: * (р, t) - степень статистической значимости определялась относительно варианта нормы.

 

Исследование показало, что у обследованных студенток преобладал гетерозиготный вариант (С/Т и Т/Т) наследования полиморфизма генов ITGA2 и ITGB3. С высокой степенью статистической значимости (p<0,001) у 42,9%±1,9 обследованных девушек были выявлены мутации в гене ITGA2 в гетерозиготном состоянии, а у 7,5%±2,2 - в гомозиготном состоянии.

Только гетерозиготный вариант наследования мутаций по гену ITGB3 встречался у обследованных студенток в 12,2%±3,9 случаев. У трех студенток, из когорты с полиморфизмами (n=67), обнаружено сочетание 2-х гетерозиготных мутаций по генам ITGA2(С/Т) и ITGB3(Т/С), что соответствует 4,6% ±1,5 случаев.

Вторым этапом исследования проведен анализ некоторых параметров тромбоцитарного гемостаза у студенток. Для полноценной оценки всех девушек разделили по группам в зависимости от наличия полиморфизма и варианта наследования мутаций в генах ITGA2 и ITGB3: I группа - студентки, у которых не обнаружено полиморфизмов по генам ITGA2 и ITGB3; II группа - студентки, с мутациями в гене ITGA2 в гетерозиготном состоянии (С/Т); III группа – студентки с мутациями  гомозиготном состоянии (Т/Т) входили в третью группу; студентки с гетерозиготным вариантом (Т/С) наследования мутаций по гену ITGB3 вошли в IV группу. Характеристика параметров первичного гемостаза – количество тромбоцитов (PLT), тромбокрит (PCT), средний объем тромбоцитов (MPV), ширина распределения тромбоцитов (PDW) и коэффициент крупных тромбоцитов (P-LCR) у студенток обследованных групп представлена в таблице 2.

Анализ полученных данных показал, что несмотря на то, что определяемые показатели во всех группах исследования были в пределах референсных значений, у студенток I группы PLT и PCT в 1,3 раза больше, чем у студенток IV группы. Статистически значимой разницы между остальными показателями в группах не обнаружено.

Таблица 2

Характеристика отдельных параметров тромбоцитарного гемостаза у студенток обследованных групп

Параметр (референсные значения)	I группа М±m	II группа М±m	III группа М±m	IV группа М±m
Количество тромбоцитов, PLT (150-400·109/л)	297,94±10,99*	286,60± 9,54	264,25±29,80	237±13,00
Средний объем тромбоцитов, MPV (9,40-12,40 фл)	9,21±0,14	9,06±0,15	9,45±0,38	9,66±0,24
Ширина распределения тромбоцитов, PDW (10,00-20,00 фл)	15,78±0,04	15,68±0,05	15,85±0,13	15,82±0,05
Тромбокрит, PCT (0,10-0,40 %)	0,27±0,01*	0,26±0,01	0,24±0,02	0,20±0,01
Коэффициент крупных тромбоцитов, P-LCR (13,00-43,00 %)	20,96±0,95	19,74±0,99	21,48±2,45	20,98±1,17

 Примечание: * - p<0,01 при сравнении между группами 1 и 4

 

Из литературных источников известно, что особенностью полиморфных вариантов данных генов является то, что они могут долгое время никак себя не проявлять. Патологические симптомы обычно возникают при дополнительных условиях (особенности питания, беременность, прием лекарств, образ жизни и т. д.) [8]. Дальнейшее исследование будет направлено на выявление известных генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития тромбозов, изучение сочетания нескольких мутаций и изменений в показателях гемостаза у студенток с таким носительством.

Выводы:

1.                В результате исследования нами выявлено, что у студенток г. Бишкек при изучении генов ITGA2 и ITGB3 у 50 девушек на 100 обследуемых встречаются мутации гена ITGA2, при этом преобладает гетерозиготный вариант наследования полиморфизма гена ITGA2. Гетерозиготный вариант наследования полиморфизма гена ITGB3 встречается у 12 студенток г. Бишкек на 100 обследованных.

2.                Анализ отдельных параметров первичного гемостаза у студенток разных групп, разделенных в зависимости от варианта наследования мутаций по генам ITGA2 и ITGB3, показал, что статистически значимой разницы между показателями в группах не было, кроме того, что у студенток с отсутствием генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития тромбозов в 1,3 раза больше количество тромбоцитов и тромбокрит, чем у студенток с гетерозиготным вариантом наследования полиморфизма гена ITGB3.

 

Литература:

1.     Алымова, А.Б., Цопова И.А., Кононец, И.Е., Кибец Е.А., Джайлобаева Э.А. Современные представления о гемостазе, нарушениях системы гемостаза и их диагностике. // Журнал «Вестник КРСУ. – 2024. –Т.24– №1.– С.123-129.

2.     Григорьев Ю.А., Соболева С.В. Репродуктивное здоровье как качественная характеристика популяции // Acta Biomedica Scientifica. –2013. –№3. –С.157-167.

3.     Момот А.П. Проблема тромбофилии в клинической практике // Российский журнал детской гематологии и онкологии (РЖДГиО).  – 2015; – Т.2–№1 –С.36-48.

4.     Момот А.П., Тараненко И.А., Цывкина Л.П. Эволюция представлений о тромбофилии и ее роли в проблемах репродукции человека // Акушерство и гинекология. – 2013. –№ 2. – С.4-9.

5.     Мяндина Г. И. Полиморфизмы генов ITGB3 и протромбина среди пациентов с дислипидемиями, страдающих гипертонической болезнью и ишемической болезнью сердца // Здоровье и образование в XXI веке.– 2014. – Т.16.– № 4. – С.56-59.

6.     Путилова Н.В., Башмакова Н.В. Перинатальные аспекты антифосфолипидного синдрома. // Акушерство и гинекология. –2007.– №3. – С.61-65.

7.     Шумилов Д.С. Полиморфизмы генов интегринов ITGA2 и ITGB3, ассоциированных с риском развития коронарного атеросклероза у жителей Республики Адыгея // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. – 2015.– № 3. – С.82-86.

8.     Gramellini D., Piantelli G., Verrotti C. et al. Doppler velocimetry and nostress test in severe fetal growth restriction // Clin. Exp. Obstet. Gynecol. – 2001.– Vol.23. – P.33-39.

9.     Leone A. M, De Stefano V. et al. Scientific letters. Glycoprotein Ia C807T gene polymorphism and increased risk of recurrent acute coronary syndromes: a five year follow up // Heart. – 2004. –V.90. –P.567-569.

10. Tofteng C. L., Bojesen P., Tybjaerg-Hansen S. E., et al. Integrin beta-3 leu33-to-pro polymorphism and risk of hip fracture: 25 years follow-up of 9233 adults from the general population // Pharmacogenet. Genomics. – 2007. –V.17:8.– Р.85-91.

 

 

УДК 616-092.19

 

МАРКЕРЫ ВРОЖДЕННОГО И АДАПТИВНОГО ИММУНИТЕТА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ В УСЛОВИЯХ НИЗКОГОРЬЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

 

Майназарова Э.С.¹, Алиева Д.У.², Мамытова Н.Ж.³, Казыбекова А.А.³

 

¹Кыргызская Государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызская Республика

²Международная школа медицины, г. Бишкек, Кыргызская Республика

³Институт горной физиологии и медицины НАН КР, г. Бишкек, Кыргызская Республика

elmira_main07@mail.ru

 

Аннотация: В статье представлены проведенные анализы изменений клеточного, гуморального и фагоцитарного звена иммунитета у больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), проживающих в условиях низкогорья Кыргызской Республики. Целью настоящего исследования явилось изучение функциональных особенностей Т- и -В-лимфоцитов и фагоцитарного звена иммунитета при хронической обструктивной болезни легких в условиях низкогорья Кыргызской республики. Исследования проводились у 25 стационарных больных с диагнозом хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) при среднетяжелых и тяжелых стадиях заболевания. У всех больных, наряду с общеклиническими исследованиями, проводилась оценка клеточного и гуморального звена и фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов. Согласно нашим данным, при тяжелых формах ХОБЛ (III-IV стадии) достоверно снижается продукция диформазан-позитивных нейтрофилов и величина среднего цитохимического коэффициента по сравнению с соответствующими данными практически здоровых лиц. Резкое угнетение функциональной активности моноцитов наблюдалось при тяжелых формах заболевания (III, IV стадии), которое выражалось в снижении кислородзависимых систем бактерицидности – НСТ-теста и среднего цитохимического коэффициента. Выявлена Т-клеточная иммунная недостаточность, обусловленная достоверным снижением относительного уровня CD3+, CD4+, CD8+ лимфоцитов и иммуннорегуляторного индекса (CD4/CD8). Установлена усиление гуморального иммунного ответа (увеличение уровней В-лимфоцитов, ЦИК и иммуноглобулинов А, М и G). У больных основной группы были выявлены более выраженные нарушения иммунного статуса по типу иммунодепрессии клеточного звена иммунитета.

Ключевые слова: хроническая обструктивная болезнь легких, клеточный иммунитет, гуморальное звено иммунитета, иммунный статус, цитотоксические лимфоциты, макрофаг, фагоцитоз.

 

КЫРГЫЗ РЕСПУБЛИКАСЫНЫН ЖАПЫЗ ТОО ШАРТЫНДА ӨПКӨНҮН ӨНӨКӨТ ОБСТРУКТИВДҮҮ ​​ООРУСУНДАГЫ ТУБАСА ЖАНА АДАПТИВДҮҮ ​​ИММУНИТЕТТИН МАРКЕРЛЕРИ

 

Майназарова Э.С.¹, Алиева Д.У.², Мамытова Н.Ж.^{3 ,} Казыбекова А.А.³

 

¹ И.К. Ахунбаев атындагы Кыргыз мамлекеттик медициналык академиясы, Бишкек шаары, Кыргыз Республикасы,

² Эл аралык медицина мектеби, Бишкек шаары, Кыргыз Республикасы

 

³Кыргыз Республикасынын Улуттук илимдер академиясынын Тоо физиологиясы жана медицина институту, Бишкек шаары, Кыргыз Республикасы

elmira_main07@mail.ru

 

Аннотация: Бул макалада Кыргыз Республикасынын бөксө тоолу жерлеринде  жашаган өпкөнүн өнөкөт обструктивдүү оорусу (ӨӨОО) менен ооруган бейтаптардагы иммунитеттин клеткалык, гуморалдык жана фагоцитардык компоненттеринин өзгөрүшүнө анализ берилген. Изилдөөнүн максаты Кыргыз Республикасынын бөксө тоолу жерлеринде жашаган ӨӨОО менен ооруган бейтаптардагы иммунитеттин клеткалык, гуморалдык жана фагоцитардык компоненттеринин өзгөчөлүктөрүн изилдөө.  Изилдөөлөр өпкөнүн өнөкөт обструктивдүү оорусу (ӨӨОО) менен оорунун орточо жана оор баскычтарында диагноз коюлган 25 стационардык бейтапка жүргүзүлгөн. Бардык пациенттерде жалпы клиникалык изилдөөлөр менен катар лифоциттердин фнкционалдык озгочолуктору, нейтрофилдердин жана моноциттердин фагоциттик активдүүлүгү бааланган. Биздин маалыматтарга ылайык, ӨӨОО нын оор формаларында (III-IV стадияларда) диформазан-позитивдүү нейтрофилдердин өндүрүшү жана орточо цитохимиялык коэффициенттин мааниси иш жүзүндө дени сак адамдардын тиешелүү маалыматтарына салыштырмалуу бир кыйла төмөндөйт. Оорунун оор формаларында (III, IV стадияларда) моноциттердин функционалдык активдүүлүгүнүн кескин басаңдашы байкалган, бул кычкылтекке көз каранды бактерициддик системалардын – НСТ тестинин жана орточо цитохимиялык коэффициенттин төмөндөшүндө көрсөтүлгөн. Оорунун оор түрү менен Кыргыз Республикасынын ойдуң жерлеринде жашаган ӨӨОО менен ооруган бейтаптарда CD3+, CD4+, CD8+ лимфоциттеринин салыштырмалуу деңгээлинин жана иммундук жөнгө салуучу индекстин (CD4/CD8) олуттуу төмөндөшүнөн келип чыккан Т-клетканын иммундук жетишсиздиги аныкталган. Гуморалдык иммундук жооптун жогорулашы белгиленген (В-лимфоциттердин, АИКтин жана А, М жана G иммуноглобулиндердин деңгээлинин жогорулашы). Негизги топтун бейтаптарында иммунитеттин клеткалык компонентинин иммуносупрессиясы сыяктуу иммундук статустун кыйла айкын бузулушу аныкталган.

Негизги сөздөр: өпкөнүн өнөкөт обструктивдүү оорусу, клеткалык иммунитет, гуморалдык иммунитет, иммундук статус, цитотоксикалык лимфоциттер, макрофаг, фагоцитоз.

MARKERS OF INNATE AND ADAPTIVE IMMUNITY IN CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE IN LOW MOUNTAIN CONDITIONS OF THE KYRGYZ REPUBLIC

Mainazarova E.S.¹, Alieva D.U.², Mamytova N.Zh.³, Kazybekova A.A.³

 

¹Kyrgyz State Medical Academy named after. I.K. Akhunbaeva, Bishkek, Kyrgyz Republic

²International School of Medicine, Bishkek, Kyrgyz Republic

3Institute of Mountain Physiology and Medicine of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Bishkek, Kyrgyz Republic

elmira_main07@mail.ru

 

Annotation: The article presents the conducted analyses of changes in the cellular, humoral and phagocytic link of immunity in patients with chronic obstructive pulmonary diseases (COPD) living in the lowlands of the Kyrgyz Republic. The purpose of this study was to study the functional characteristics of T- and B-lymphocytes and the phagocytic component of immunity in chronic obstructive pulmonary disease in the lowlands of the Kyrgyz Republic. The studies were conducted on 25 inpatients diagnosed with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in moderate and severe stages of the disease. In all patients, along with general clinical studies, the phagocytic activity of neutrophils and monocytes was assessed. According to our data, in severe forms of COPD (stages III-IV), the production of diformazan-positive neutrophils and the value of the average cytochemical coefficient are significantly reduced compared to the corresponding data from practically healthy individuals. A sharp inhibition of the functional activity of monocytes was observed in severe forms of the disease (stages III, IV), which was expressed in a decrease in oxygen-dependent bactericidal systems - the NBT test and the average cytochemical coefficient. In patients with COPD living in the lowlands of the Kyrgyz Republic with a severe form of the disease, a decrease in the phagocytic activity of leukocytes was revealed, due to a significant decrease in the phagocytic number (PN), phagocytic index (PI) and integral phagocytic index (IPI). T-cell immune deficiency was revealed, caused by a significant decrease in the relative level of CD3+, CD4+, CD8+ lymphocytes and the immune regulatory index (CD4/CD8). An increase in the humoral immune response was established (increased levels of B-lymphocytes, CIC and immunoglobulins A, M and G). In patients of the main group, more pronounced disturbances of the immune status were revealed, such as immunosuppression of the cellular component of immunity.

Key words: chronic obstructive pulmonary disease, cellular immunity, humoral immunity, immune status, cytotoxic lymphocytes, macrophage, phagocytosis.

 

Введение

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) продолжает оставаться исключительно острой проблемой современной медицины, несмотря на большие достижения в расшифровке ее патогенеза, разработке методов диагностики и лечения в последние десятилетия [1]. ХОБЛ характеризуется высокой смертностью во всем мире и является одним из самых распространенных заболеваний, приводя к огромному экономическому и социальному ущербу и представляя поистине социальное бремя для здравоохранения [2].

В последние годы получены доказательства важной роли в патогенезе развития данного заболевания иммунологических триггеров как в слизистой бронхов, так и в целом в организме [3]. Известно, что нарушения иммунной системы являются одним из механизмов развития воспалительных реакций с тенденцией к атипичному их течению [4, 5, 6]. Системный подход к оценке иммунитета позволяет определить место и значение в патогенезе ХОБЛ нарушений иммунной защиты и оптимизировать лечение больных [7, 8, 9]. До сих пор нет окончательной ясности в патогенетических механизмах, поддерживающих воспалительный процесс при ХОБЛ. Изучение взаимоотношений между врожденным и приобретенным иммунитетом в контексте многогранного функционирования всего иммуновоспалительного каскада позволит уточнить основные этапы развития иммунной недостаточности и воспалительного процесса, оптимизировать диагностику и лечение больных хронической обструктивной болезнью легких.

Цель исследования: изучение взаимодействий между врожденным и адаптивным иммунитетом, реализующимися на местном и системном уровнях при ХОБЛ.

Материалы и методы исследования

Обследовано 25 стационарных больных хроническим обструктивным заболеванием легких (ХОЗЛ) в стадии обострения, преимущественно в возрасте 20–80 лет, из них 11 (44%) женщин и 14 (56%) мужчин. Контрольная группа включала 20 практически здоровых донора сходного возраста и пола. Исследование проведена на базе пульмонологического отделения Республиканской клинической больницы МЗ КР.

Иммунологические методы исследования проводились методом непрямой иммунофлюоресценции и иммуноферментным методом (ИФА). Для оценки состояния гуморального звена адаптивного иммунного ответа определяли содержание В-лимфоцитов (CD19), уровни сывороточных иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA и циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК). Клеточное звено приобретенного иммунитета оценивали по показателям Т-лимфоцитов (CD3), Т-хелперов (CD4), цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8), иммунорегуляторного индекса (CD4/CD8) [10].

Фагоцитарную активность моноцитов и фагоцитарную активность нейтрофилов крови исследовали в тесте с монодисперсными частицами латекса (11). Подсчитывали фагоцитарный показатель – ФП, фагоцитарное число - ФЧ, интегральный фагоцитарный индекс - ИФИ. Исход фагоцитоза определяли с помощью нитросинего тетразолиевого теста (НСТ-тест), который коррелирует с продукцией фагоцитами супероксидных радикалов. Вычисляли средний цитохимический коэффициент (СЦК) реакции по количеству диформазанположительных клеток (12).  

Обработку результатов исследования проводили с помощью вариационно-статистических методов.  Значимость различий сравниваемых параметров определяли по t-критерию Стьюдента. Различия считали достоверными при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ иммунологических показателей у больных ХОБЛ проживающих в условиях низкогорья Кыргызской Республики выявил своеобразный сдвиг состава лимфоцитов как клеточного, так и гуморального звена иммунной системы (табл. 1).

Как видно из приведенных данных табл. 1, нарушения клеточного звена адаптивного иммунитета у больных ХОБЛ характеризовалось достоверным снижением содержания Т-лимфоцитов (CD3+) и Т-хелперов (CD4+) по сравнению с данными, установленными при обследовании здоровых лиц. Известно, что Т-хелперы играют значимую роль в регуляции иммунного ответа, дисбаланс 1 и 2 типов Т-хелперов (TH1 и TH2), секретирующих различные цитокины, приводит к дисфункции Т- и В-лимфоцитов. Все это свидетельствует о том, что при ХОБЛ на фоне вялотекущего воспаления происходит дисфункция Т-хелперных механизмов регуляции иммунного ответ.

Т-регуляторные клетки — это Т-лимфоциты, основной задачей которых является ограничение воспалительного ответа, аутоиммунных реакций и индукция толерантности. Снижение пула данных клеток может наблюдаться при онкозаболеваниях, аутоиммунных заболеваниях и у лиц с реакцией отторжения трансплантата. У пациентов с ХОБЛ уже начиная с легкой степени тяжести развивается снижение механизмов самоограничения воспаления и подавления аутоиммунных реакций. Возможно, именно снижением Т-регуляторных клеток объясняется повышение Т-NK-клеток, ответственных за индукцию и поддержание хронического воспаления. Для подтверждения данной гипотезы необходимы дальнейшие исследования баланса

Таблица 1

Сравнительный анализ иммунологических показателей у больных ХОБЛ

Иммунологические показатели	Контрольная группа n=20	ХОБЛ n=25	р
Т-лимфоциты (CD3+)	40,4±3,2	23,6±2,3	p<0,05
Т-хелперы (CD4+)	31,3±2,8	15,0±2,37	p<0,05
В-лимфоцит (CD19+)	17,1±2,1	24,2±2,9	p<0,05
Цитотоксические лимфоциты (CD8+)	11,6±1,1	17,9±2,54	p<0,05
NK-клетки (CD16+)	25,6±0,8	19,0±1,92	p<0,05
ИРИ	1,57+0,06	0,95+0,03	p<0,05
ЦИК	113,8+4,83	183,2+5,33	p<0,05

 

про- и противовоспалительных клеточных субпопуляций наряду с изучением цитокинового профиля у пациентов с ХОБЛ [13].

В наших исследованиях отмечалось достоверное снижение содержания Т-цитотоксических лимфоцитов (CD8+) 17,9±2,54 (p<0,05) у больных ХОБЛ в сопоставлении с контрольной группой.  Одновременно отмечено изменение со стороны относительного количества естественных киллеров NK (CD16+), которое было значимо сниженным в группе пациентов ХОБЛ (р<0,05). При этом субпопуляционное соотношение CD4+/CD8+ клеток, обладающих супрессорно-цитотоксическим потенциалом (ИРИ) у больных ХОБЛ имел тенденцию к достоверному снижению, что свидетельствует о нарушении иммунного статуса по типу иммунодепрессии.

При исследовании показателей гуморального иммунного ответа у больных ХОБЛ статистически достоверная разница отмечена в повышении содержания В-лимфоцитов (CD19+) по сравнению со здоровыми лицами (р<0,05).  При анализе показателей гуморального звена в общей совокупности иммунного профиля больных ХОБЛ нами выявлены однонаправленные изменения содержания Ig А, М, G (табл. 2). Следует отметить, что при определении IgA установлено статистически достоверное повышение концентрации его по сравнению с контрольной группой (р<0,05).  Концентрация IgM была достоверно выше нормальных величин, соответственно 1,6±0,09 и 5,2±0,48 (р<0,05).  Возможно, это связано с тем, что IgM формирует первичную линию защиты при воспалении. При исследовании содержания IgG отмечено его повышение у больных ХОБЛ (p>0,05). Очевидно, это связано с повышенной антигенной нагрузкой на организм.

Таблица 2

Особенности показателей иммуноглобулинов у больных ХОБЛ

Иммунологические показатели	Контрольная группа n=20	ХОБЛ n=23	р
IgA г/л	1,9±0,16	5,2±0,54	p<0,05
IgM г/л	1,6±0,09	5,2±0,48	p<0,05
IgG г/л	11,0±1,6	23,0±2,08	p<0,05
ЦИК	113,8±4,83	183,2±5,33	p<0,05

В работе гуморального иммунитета проявляется также повышение в крови циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в отличие от контрольной группы (113,8+4,83 против 183,2+5,33) (p<0,05). Причиной повышения уровня циркулирующих иммунных комплексов в крови больных ХОБЛ является избыток антигенов – бактерий, вирусов. Тогда как снижение уровня циркулирующих иммунных комплексов в крови больных ХОБЛ имеет диагностическое значение при мониторинге заболеваний, причиной в этом случае является положительный ответ на терапию.

           При изучении неспецифической резистентности мы определяли исследование фагоцитарной активноcти моноцитов и нейтрофилов крови в группе наблюдаемых больных ХОБЛ.

В таблице 3. Представлены особенности функционирования показателей фагоцитарной реакции нейтрофилов в зависимости от тяжести заболевания.  

Таблица 3

Фагоцитарная активность нейтрофилов крови у больных ХОБЛ

Группа	n, чел	Нейтрофилы
		ФП, %	ФЧ, %	ИФИ	НСТ-тест, %	СЦК
ХОБЛ 1-2 стадии	15	40,7±1,0⃰	2,7±0,08⃰	1,5±0,05⃰	62,1±3,32	0,75±0,31⃰
ХОБЛ 3-4 стадии	10	39,6±4,88⃰	1,75±0,16⃰	0,85±±0,06⃰	56,2±2,4⃰	0,54±0,08⃰
Контрольная группа	20	51±1,4	4,2±0,2	1,78±0,14	76,8±1,8	0,96±0,5

Примечание: *- результат достоверно отличается от показателей контрольной группы (p<0,05).

 

Из данных таблицы следует, что при всех стадиях заболевания фагоцитарный показатель (ФП) в крови больных ХОБЛ был достоверно ниже, чем в контрольной здоровой группе. Особенно резкое снижение уровня ФП отмечается у больных с тяжелой формой заболевания (p<0,05).  Фагоцитарное число (ФЧ) при тяжелой форме имеет достоверную тенденцию к снижению по сравнению с контрольной группой 2,7 и 4,2 соответственно (p<0.05). Интегральный фагоцитарный индекс нейтрофилов (ИФИ) представлен произведением фагоцитарного показателя (содержание фагоцитирующих клеток) и фагоцитарного числа (среднее количество частиц латекса, захваченных одним фагоцитом). Данный показатель при среднетяжелой форме ХОБЛ характеризуется достоверной активацией, в то же время при тяжелой форме болезни происходит снижение данного показателя по сравнению со здоровой группой (p<0.05).

Известно, что исход фагоцитоза тесно связан с функционированием кислородзависимых систем бактерицидности и, в частности, с супероксидными радикалами (11). Согласно нашим данным, при тяжелых формах ХОБЛ (III-IV стадии) достоверно снижается продукция диформазан-позитивных нейтрофилов и величина среднего цитохимического коэффициента по сравнению с соответствующими данными практически здоровых лиц. Снижение поглотительной активности нейтрофилов снижает противоинфекционную защиту организма и может приводить к более длительному течению обострения и укорочению периодов ремиссии у больных ХОБЛ.

В том же направлении менялась у больных ХОБЛ фагоцитарная активность моноцитов (табл.4). В ранней фазе заболевания (I, II стадии) на уровне фагоцитарного показателя достоверных различий в сравниваемых группах выявлено не было, но наблюдалась тенденция к снижению фагоцитарной активности моноцитов и фагоцитарное число оказалось статистически значимо ниже (р<0,05). III-IV стадии заболевания характеризовались снижением интегрального

Таблица 4

Фагоцитарная активность моноцитов крови у больных ХОБЛ

Группа	n, чел	Моноциты
		ФП, %	ФЧ, %	ИФИ	НСТ-тест, %	СЦК
ХОБЛ 1-2 стадии	15	37,6±1,0	1,48±0,31⃰	0,59±0,05	52,5±1,08⃰	0,82±0,11
ХОБЛ 3-4 стадии	10	34,2±2,88⃰⃰	1,32±0,16⃰	0,46±0,08⃰	49,4±0,12⃰⃰	0,65±0,02⃰
Контрольная группа	20	45,6±0,9	2,2±0,1	0,7±0,04	62,0±1,2	0,98±0,31

Примечание: *-  результат достоверно отличается от показателей контрольной группы (p<0,05).

 

фагоцитарного индекса и его составляющих компонентов – фагоцитарного показателя и фагоцитарного числа. Резкое угнетение функциональной активности моноцитов наблюдалось при тяжелых формах заболевания (III, IV стадии), которое выражалось в снижении кислородзависимых систем бактерицидности – НСТ-теста и среднего цитохимического коэффициента. Эти показатели значимо отличаются от данных контрольной группы (р<0,05).

Таким образом, при изучении особенностей клеточного и гуморального иммунного ответа у больных хронической обструктивной болезнью легких, проживающих в условиях низкогорья Кыргызской Республики, практически у больных основной группы были выявлены более выраженные нарушения иммунного статуса по типу иммунодепрессии клеточного звена иммунитета, которая сопровождалось вторичным иммунодефицитом, снижением функциональной способности иммунокомпетентных клеток к специфическому ответу на антигены микроорганизмов и вирусов, что подтверждалось данными изучения показателей иммунограмм. При анализе показателей гуморального звена в общей совокупности иммунного профиля больных ХОБЛ нами выявлены статистически значимые повышения содержания В-лимфоцитов (CD19+) и ЦИК с преимущественной активацией антителообразования. При ХОБЛ как в стадии обострения, так и в стадии ремиссии активность фагоцитирующих клеток снижена (особенно при тяжелых формах заболевания). Выявленные нарушения в иммунном статусе пациентов с ХОБЛ являются следствием длительного воспалительного инфекционного процесса, а также неоднократных курсов антибактериальной терапии. Наличие иммунологических нарушений, в свою очередь, приводит к снижению эффективности проводимой терапии и прогрессированию заболевания.

Выводы:

1.      У пациентов с ХОБЛ, проживающих в условиях низкогорья Кыргызской Республики отмечается угнетение клеточного иммунитета, что проявляется уменьшением содержания субпопуляций Т-лимфоцитов (CD3, CD4, CD8) и иммуннорегуляторного индекса (CD4/CD8).

2.      Гуморальное звено адаптивного иммунитета у больных ХОБЛ характеризуется увеличением уровней В-лимфоцитов (CD19), повышением ЦИК и активацией сывороточных иммуноглобулинов A, М и G.

3.      Установлено снижение фагоцитарной активности лейкоцитов, обусловленная достоверным снижением показателей ФП, ФЧ и ИФИ у больных ХОБЛ с тяжелой формой болезни.

4.       Выявлено существенное снижение кислородзависимых систем бактерицидности угнетением функциональной активности как нейтрофилов, так и моноцитов в НСТ-тесте и СЦК. 

 

Литература:

1.      Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD), 2020.

2.      Чучалин А.Г. Модель подготовки врача респираторной медицины. Пульмонология. 2008;(3):110-125. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2008-0-3-110-125

3.      Карзакова Л.М., Иванов Л.Н., Сунгоркина Е.П и др. Роль иммунологических и иммуногенетических факторов в развитии хронической обструктивной болезни легких// Здравоохранение Чувашии. 2008. № 2. С. 45-51.

4.      Hodge, S., Hodge, G., Scicchitano, R., et al. (2003) Alveolar macrophages from subjects with chronic obstructive pulmonary disease are deficient in their ability to phagocytose apoptotic airway epithelial cells. Immunology & Cell Biology, 81, 289-296. doi:10.1046/j.1440-1711.2003.t01-1-01170.x 

5.      Chrysofakis G., Tzanakis N., Kyriakoy D. et al. Perforin expression and cytotoxic activity of sputum CD8+ lympho cytes in patients with COPD. Chest 2004; 125: 71–76.

6.      Диспергационный и мукоцилиарный транспорт при болезнях органов дыхания / В.П.Колосов [и др.]. Владивосток: Дальнаука, 2011. 276 с.

7.      Бардов В.С., Приходько О.Б. Иммунотерапия в лечении ХОБЛ // Аллергология и иммунология. 2013. Т.14. №1. С.29

8.      Клинические рекомендации. Пульмонология / под ред. А.Г.Чучалина. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 225 с.

9.      Шмелев Е.И. Патогенез воспаления при хронических обструктивных болезнях легких // Хронические обструктивные болезни легких / Под ред. А.Г. Чучалина. – М., 2000. – С. 82–92.

10.  Новиков Д.К., Новикова В.И. Оценка иммунного статуса. – М., 1996. – 244 с.

11.  Соколов, В.В. Морфофункциональное исследование моноцитов, как метод оценки состояния системы мононуклеарных фагоцитов: методические рекомендации / В.В. Соколов, Э.И. Рендель. – М., 1983. – 13 с.

12.  Ваксман М.Е., Маянский А.Н. Применение реакции восстановления нитросинего тетразолия для оценки функционального состояния нейтрофилов человека. Казанский мед. журнал 1977; 58 (5): 99-100.

13.    Еникеев О.А., Никуличева В.И., Загидуллин Ш.З., Еникеева С.А. Т-регуляторные клетки в контроле клеточного компонента системного воспаления у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких легкой и средней степени тяжести в стадии обострения//Вестник современной клинической медицины. -2011. -Т4. -№3.-С.38-41.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК: 616-009.55-616-009.1

РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА НАСЛЕДСТВЕННОЙ ДИСТАЛЬНОЙ НЕЙРОПАТИИ ШАРКО-МАРИ-ТУТА

 

Мамытова Э.М¹., Омурбеков С.О²., Биялиева Г.С².,Исраилова А.Т³.,

Нурбекова У. А⁴.

 

¹ Салымбеков университет

² Университетская Клиника Vedanta Международной Высшей Школы Медицины

³ Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева

⁴ Центр лучевой диагностики ЮРФА

elmiramamytova@yahoo.com

 

           Аннотация: Болезнь Шарко-Мари-Тута (ШМТ) – наследственная моторная и сенсорная нейропатия. Заболевание состоит из спектра наследственных заболеваний, вызванных патогенными вариантами в генах, которые приводят к множеству различных клинических фенотипов. Это одно из самых распространенных наследственных нервно-мышечных заболеваний. Это заболевание чаще всего проявляется симптомами дистальной слабости и мышечной атрофии, которые затем приводят к формированию полой стопы. В этой статье мы описали случий пациентки, у которой развилась мышечная атрофия и дистальная слабость мыщц ног, которая привела к нарушению походки и деформации стопы. Электронейромиографическое исследование  показало наличие  хронической смешанной аксонально-демиелинизирующей сенсо-моторной нейропатиии.

Ключевые слова: болезнь Шарко-Мари-Тута, полая стопа, генетическая мутация, экспрессия генов, врожденная сенсомоторная нейропатия.

 

EARLY DIAGNOSIS OF HEREDITARY DISTAL NEUROPATHY CHARCOT-MARIE-TOUTE

 

Mamytova E.M¹., Omurbekov S.O.², Biyalieva G.S²., Israilova A.T.³, Nurbekova U. A⁴.

 

¹ Salymbekov University

 ² Vedanta University Clinic of the International Higher School of Medicine

 ³ Kyrgyz State Medical Academy named after I.K. Akhunbayev

⁴ The Center for radiation diagnostics of JURFA

elmiramamytova@yahoo.com

 

Abstract: Charcot-Marie-Toute disease (SMT) is a hereditary motor and sensory neuropathy. The disease consists of a spectrum of inherited diseases caused by pathogenic variants in genes that lead to a variety of different clinical phenotypes. This is one of the most common hereditary neuromuscular diseases. This disease is most often manifested by symptoms of distal weakness and muscular atrophy, which then lead to the formation of a hollow foot. In this article, we described the case of a patient who developed muscular atrophy and distal weakness of the muscles of the legs, which led to impaired gait and deformity of the foot. Electroneuromyographic examination showed the presence of chronic mixed axonal-demyelinating sensorimotor neuropathy.

Keywords: Charcot-Marie-Toute disease, hollow foot, genetic mutation, gene expression, congenital sensorimotor neuropathy.

 

 

 

 

ШАРКО-МАРИ-ТУТА ТУКУМ КУУЧУЛУК ООРУНУН ДИСТАЛДЫК НЕЙРОПАТИЯСЫН ЭРТЕ ДИАГНОСТИКАЛОО

 

Мамытова Э. М¹., Өмүрбеков С. О²., Биялиева Г. С²., Исраилова А. Т.³, Нурбекова У. А.⁴

 

¹ Салымбеков университети

² Эл Аралык Медицина Жогорку Мектебинин Университеттик Клиника

³ Кыргыз мамлекеттик медициналык академиясы. И.К. Ахунбаева

⁴ ЮРФА диагностикалык борбору

elmiramamytova@yahoo.com

 

Аннотация: Шарко-Мари-Тута оорусу (ШМТ) – тукум куума мотор жана сенсордук нейропатия. Оору гендердеги патогендик варианттардан келип чыккан тукум куума оорулардын спектринен турат, алар ар кандай клиникалык фенотиптерге алып келет. Бул тукум кууган нерв-булчуң ооруларынын бири. Бул оору көбүнчө дисталдык алсыздыктын жана булчуңдардын атрофиясынын белгилери менен байкалат, андан кийин көңдөй буттун пайда болушуна алып келет. Бул макалада биз булчуңдардын атрофиясын жана буттун дисталдык алсыздыгын пайда кылган пациенттин жүрүшүнүн бузулушуна жана буттун деформациясына алып келген учурларын сүрөттөдүк. Электронейромиографиялык изилдөө өнөкөт аралаш аксоналдык-демиелинизациялоочу сенсо-мотор нейропатиясынын бар экендигин аныктады.

Негизи сөздөр: Шарко-Мари-тиш оорусу, көңдөй бут, генетикалык мутация, гендин экспрессиясы, тубаса сенсомотордук нейропатия.

          

Введение

Болезнь Шарко-Мари-Тута (ШМТ) представляет собой спектр наследственных заболеваний, вызванных патогенными вариантами генов, которые экспрессируются в миелине и/или аксонах периферических нервов. Общая оценочная распространенность БШМТ составляет 40 случаев на 100 000 человек, которая варьируется от 10 до 82 на 100 000 человек по данным разных исследований [1]. Существует более 80 генов, ассоциированных с БШМТ, хотя первый тип БШМТ (СМТ1) и второй тип БШМТ (СМТ2) представляют, безусловно, подавляющее большинство пациентов [2]. БШМТ ассоциирован с различными типами патогенных вариантов, включая дупликацию целых генов, делеции и точечные патогенные варианты [3]. Ассоциация различных патогенных вариантов в рамках одного гена очень распространена. Также распространены проявления с различными клиническими фенотипами [4].

Наиболее частым начальным проявлением БШМТ является дистальная слабость и атрофия, проявляюшееяся опущением стопы и формированием феномена “pes cavus” (полая стопа). Сенсорные симптомы часто присутствуют, но, как правило, менее выражены [5]. Генетическое тестирование является ключом к подтверждению диагноза, связанного с электронейромиографией (ЭНМГ) [6]. В этой статье мы описываем клинический случай БМШТ у женщины 44 лет, у которого симптомы развивались относительно поздно и заболевание было представлено типичным фенотипом двигательных нарушений. Пациентка Т.М., 1980 г.р. поступила в университетскую клинику Vedanta международной высшей школы медицины с жалобами на колющие и жгучие боли в дистальных отделах рук и ног, затруднение при беге.

Из анамнеза заболевания стало известно, что  пациента заболела  с начала октября 2023 года, когда после посещения бани (пар + холодный бассейн) в течении недели ее стали беспокоит  вышеуказанные боли, затем в течении 2-3х недель боли и неприятные ощущения стали носить постоянный характер. Больная до поступления в стационар наблюдалась у разных неврологов с диагнозом полинейропатия неуточненного генеза.  В ноябре в 2023года была сделано  ЭНМГ, где были обнаружены признаки моторно-сенсорного неврального уровня поражения аксонально-демиелинизирующего характера. Из анамнеза жизни можно сказать, что  у отца также как и у сына, брата имеются полые стопы. До 7-8 летнего возраста пациентка наблюдалась с ревматизмом по месту жительства. А также у больной имели место хронические стрессовые ситуации связанные с потерей  близкого человека и прием психоактивных веществ (антидепрессантов и алкоголя).  

Объективно отмечались полые стопы, вальгусное положение стоп при ходьбе, общее состояние было удовлетворительным, функции внутренних органов были без отклонений от нормальных показателей. В неврологическом статусе отмечались изменения со стороны двигательной системы: была исследовано мышечная сила и тонус мышц верхних и нижних конечностей, которая была сохранной. Имелись гипотрофии мышц голени и стопы по типу «перевернутых бутылок» и стопы Фридрейха (фото 1, 2, 3). Сухожильные и периостальные рефлексы снижены с двухглавой, трёхглавой, четырехглавой мышц, отсутствовали корпорадиальный и ахиллов рефлексы. Чувствительность была снижена по полиневритическому типу в дистальных отделах нижних и верхних конечностей за счет снижения как поверхностной, так и глубокой чувствительности. При исследовании экстрапирамидной системы, черепно-мозговых нервов, координации, когнитивных функций заметных изменений функций не было обнаружено.

 

  

Рисунки 1 – 3. Гипотрофии мышц голени и стопы

 

Учитывая жалобы, анамнез, объективный и неврологический статус больной был выставлен предварительный диагноз: Вероятная наследственная сенсо-моторная нейропатия (болезнь Шарко-Мари-Тута) II тип. Проведен дифференциальный диагноз с нейропатиями другого генеза, потому что синдром нейропатии может быть как единственным заболеванием так и частью мультисистемного процесса. Признаков поражения ЦНС не было, что  в свою очередь исключала системные  поражения нервной системы, как первичного характера так и вторичного.  Пациентка дважды была осмотрена генетиком и дважды было проведено ЭНМГ, которое верифицировала дистальный сенсорно-моторный тип поражения нервов. Генетиком на основании ЭНМГ и характерных изменений стопы и мышц голени был исключен первично-мышечный  генез  преимущественно двигательных нарушений.

Проведено реабилитационная терапия с подбором ортопедической обуви, симптоматическая терапия по облегчению нейропатической боли противоэпилептическими препаратами (прегабалин), препаратами улучшающими нервно-мышечную проводимость и витаминотерапия (антихолинэстеразные препараты и витамин С), направленные на улучшение метаболизма периферических нервов. Больному был рекомендован генетический анализ на определение мутантного гена у пациентки и ближайших родственников, вести здоровый образ жизни, правильно и сбалансировано питаться, полностью отказаться от приема алкоголя, воздерживаться от вегетарианства. Исключить прием лекарственных препаратов с нейротоксическим действием.   Продолжить в амбулаторных условиях физиотерапевтическое лечение - нейростимуляция, массаж, растяжка, ЛФК. Продолжить прием прегабалина 75 мг, вечером.

Обсуждение:

Основными клиническими особенностями БШМТ являются сочетание двигательного дефицита с поражением второго (периферического) мотонейрона и сенсорного дефицита, свидетельствующих о развитии сенсомоторной нейропатии [7]. У пациентов наблюдается парез мышц дистальных отделов конечностей и мышечные гипо/атрофии с гипо/арефлексией, хотя у отдельных пациентов сохраняются глубокие сухожильные рефлексы, особенно при  аксональных формах. Хронический характер течения заболевания приводит к деформации стопы (по типу  pes cavus), молоткообразным пальцам ног и высокому своду стопы. Поражение рук может присоединиться по мере прогрессирования заболевания. Сенсорные симптомы встречаются реже, чем при приобретенных хронических невропатиях, но могут указывать на специфическое участие генов [8]. Признаки дисфункции сенсорной системы распространены (70%) и включают потерю вибрационной и суставно-мышечной чувствительности с последующим присоединением  нарушений чувства боли и температуры, что проявляется в характерном паттерне  чувствительных нарушений в виде  «чулков и перчаток». По этим клиническим признакам нельзя различить демиелинизирующую или аксональную формы нейропатии [9].

Вспомогательные диагностические тесты включают электрофизиологические исследования и биопсию сурального нерва. Электрофизиологически различают два основных типа БШМТ – демиелинизирующую форму, которая характеризуется симметричным замедлением скорости нервной проводимости (обычно <38 м/с), и аксональную форму, которая связана с нормальным или субнормальной скоростью проведения нервного импульса и сниженной амплитудой потенциала сокращения мышц. Смешанные формы также встречаются, но реже [10]. У пациентки история болезни, которой была представлена в данной статье диагноз был выставлен на основании характерной клинической картины, данных нейрофизиологического исследования и осмотра генетика. Для уточнения фенотипического подтипа БШМТ была необходимо генетическое исследование на определение мутированного гена, которая пациентка в настоящее время в силу Материалыьных затруднений пройти не смогла.

Заключение:

Наследственные невропатии входят в гетерогенную группу заболеваний, имеющих незаметное начало и прогрессирующее течение симптомов. БШМТ является одним из наиболее распространенных нейрогенетических нейропатий. У нашей пациентки симптомы БШМТ появились в старшем возрасте и проявлялись характерным сочетанием двигательного дефицита периферического типа, а также сенсорными симптомами, что свидетельствовало о развитии о сенсо-моторной нейропатии. В статье были представлен типичный фенотип БШМТ с полой стопой, молоткообразными пальцами, высоким сводом стопы и атрофиями мышц дистальных отделов конечностей.  Врачи, имеющие дела с такими пациентами должны знать, что диагноз подтверждается  с помощью ЭНМГ, генетического анализа на мутантный ген  и осмотра генетика.

 

Литература:

1.      Jani-Acsadi A, Krajewski K, Shy ME. Charcot-Marie-Tooth neuropathies: diagnosis and management. Semin Neurol. 2008 Apr;28(2):185-94. doi: 10.1055/s-2008-1062264. PMID: 18351520.

2.      Gemignani F, Marbini A, Di Giovanni G, Salih S, Terzano MG. Charcot-Marie-Tooth disease type 2 with restless legs syndrome. Neurology. 1999 Mar 23;52(5):1064-6. doi: 10.1212/wnl.52.5.1064. PMID: 10102430.

3.      Trieb K. The Charcot foot: pathophysiology, diagnosis and classification. Bone Joint J. 2016 Sep;98-B (9):1155-9. doi: 10.1302/0301-620X.98B9.37038. PMID: 27587513.

4.      Sämann A, Pofahl S, Lehmann T, Voigt B, Victor S, Möller F, Müller UA, Wolf G. Diabetic nephropathy but not HbA1c is predictive for frequent complications of Charcot feet - long-term follow-up of 164 consecutive patients with 195 acute Charcot feet. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2012 Jun;120(6):335-9. doi: 10.1055/s-0031-1299705. Epub 2012 Mar 15. PMID: 22421981.

5.      Madan SS, Pai DR. Charcot neuroarthropathy of the foot and ankle. Orthop Surg. 2013 May;5(2):86-93. doi: 10.1111/os.12032. PMID: 23658042; PMCID: PMC6583154.

6.      La Fontaine J, Lavery L, Jude E. Current concepts of Charcot foot in diabetic patients. Foot (Edinb). 2016 Mar;26:7-14. doi: 10.1016/j.foot.2015.11.001. Epub 2015 Nov 25. PMID: 26802944.

7.      Stark C, Murray T, Gooday C, Nunney I, Hutchinson R, Loveday D, Dhatariya K. 5 year retrospective follow-up of new cases of Charcot neuroarthropathy-A single centre experience. Foot Ankle Surg. 2016 Sep;22(3):176-180. doi: 10.1016/j.fas.2015.07.003. Epub 2015 Jul 26. PMID: 27502226.

8.      Papanas N, Maltezos E. Etiology, pathophysiology and classifications of the diabetic Charcot foot. Diabet Foot Ankle. 2013 May 21;4. doi: 10.3402/dfa.v4i0.20872. PMID: 23705058; PMCID: PMC3661901.

9.      Younis BB, Shahid A, Arshad R, Khurshid S, Masood J. Charcot osteoarthropathy in type 2 diabetes persons presenting to specialist diabetes clinic at a tertiary care hospital. BMC Endocr Disord. 2015 Jun 12;15:28. doi: 10.1186/s12902-015-0023-4. PMID: 26065885; PMCID: PMC4465003.

10.  Vopat ML, Nentwig MJ, Chong ACM, Agan JL, Shields NN, Yang SY. Initial Diagnosis and Management for Acute Charcot Neuroarthropathy. Kans J Med. 2018 Nov 29;11(4):114-119. PMID: 30937152; PMCID: PMC6276967.

 

 

 

УДК: 616.72-002-616-009.

НЕВРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ РЕВМАТОИДНОГО АРТРИТА: ОПИСАНИЕ КЛИНИЧЕСКОГО СЛУЧАЯ

Мамытова Э.М.¹, Омурбеков С.О. ², Биялиева Г.С.², Исраилова А.Т.³, Нурбек к А.⁴

¹ Салымбеков университет

² Университетская Клиника Vedanta Международной Высшей Школы Медицины

³ Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева

⁴ Кыргызско-Российский Славянский университет им. Б.Ельцина медицинский факультет

elmiramamytova@yahoo.com

 

Аннотация: Ревматоидный артрит (РА) является системным хроническим воспалительным заболеванием, которое несет существенное бремя для пациентов и общества. Нервная система, как правило, не вовлечена в РА, но если она присутствует, она может вовлекать как центральную, так и периферическую нервную систему в результате многих факторов, включая механические процессы, васкулит и отражение системного заболевания. В данной статье представлен клинический случай РА с внесуставными и суставными проявлениями. Одним из внесуставных проявлений явилось поражение периферической нервной системы с краниальными и периферическими нейропатиями.

Ключевые слова: ревматоидный артрит, ревматоидный фактор, синдром Шегрена, периферическая нервная система.

РЕВМАТОИДДИК АРТРИТТИН НЕВРОЛОГИЯЛЫК КӨРҮНҮШТӨРҮ: КЛИНИКАЛЫК УЧУРДУН СҮРӨТТӨЛҮШҮ

 

Мамытова Э.М^{. 1}, Өмүрбеков Султан ², Биялиева Г. С ².  Исраилова А.Т³. Нурбек к А⁴.

 

¹ Салымбеков университети.

² Эл Аралык Медицина Жогорку Мектебинин Университеттик Клиника

³ Кыргыз мамлекеттик медициналык академиясы. И.К. Ахунбаева

⁴ Б. Ельцин атындагы Кыргыз-Россия Славян университети, медицина факультети

elmiramamytova@yahoo.com

 

Аннотация: Ревматоиддик артрит (РА) системалуу, өнөкөт сезгенүү оорусу, ал бейтаптарга жана коомго олуттуу жүк алып келет. Нерв системасы, адатта, рага катышпайт, бирок ал бар болсо, көптөгөн факторлордун, анын ичинде механикалык процесстердин, васкулиттин жана системалык оорунун чагылышынын натыйжасында Борбордук жана перифериялык нерв системаларын камтышы мүмкүн. Бул макалада муундан тышкары жана биргелешкен көрүнүштөр менен ранын клиникалык учуру келтирилген. Артикулярдык эмес көрүнүштөрдүн бири краниалдык жана перифериялык нейропатиялар менен перифериялык нерв системасынын бузулушу болгон.

 Негизги сөздөр: ревматоиддик артрит, ревматоиддик фактор, Шегрен синдрому, перифериялык нерв системасы.

 

NEUROLOGICAL MANIFESTATIONS OF RHEUMATOID ARTHRITIS: A DESCRIPTION OF THE CLINICAL CASE.

 

Mamytova E.M.¹, Omurbekov Sultan ², Bialieva G.S. ². Israilova A.T.³, Nurbek k A.⁴

 

¹ Salymbekov University

 ² Vedanta University Clinic of the International Higher School of Medicine

³ Kyrgyz State Medical Academy named after I.K. Akhunbayev

⁴ Kyrgyz-Russian Slavic University named after B. Yeltsin, Faculty of Medicine elmiramamytova@yahoo.com

 

Annotation: Rheumatoid arthritis (RA) is a systemic chronic inflammatory disease that carries a significant burden on patients and society. The nervous system is generally not involved in RA, but if it is present, it can involve both the central and peripheral nervous systems as a result of many factors, including mechanical processes, vasculitis and reflection of systemic disease. This article presents a clinical case of RA with extra-articular and articular manifestations. One of the extra-articular manifestations was a lesion of the peripheral nervous system with cranial and peripheral neuropathies.

Key words: rheumatoid arthritis, rheumatoid factor, Sjogren's syndrome, the peripheral nervous system    

Введение

Ревматоидный артрит (РА) – системное аутоиммунное заболевание с симметричным периферическим полиартритом, преимущественно поражающим мелкие суставы. Типичные проявления ревматоидного артрита включают боль в одном или нескольких суставах в течение нескольких недель или месяцев и утреннюю скованность продолжительностью более 1 часа, которая обычно уменьшается при физической нагрузке. Системные проявления и осложнения РА, включая легочные, сердечно-сосудистые, неврологические и скелетно-мышечные поражения; глюкокортикоидный (ГК)-индуцированный остеопороз (ГИОП) и инфекции, которые оказывают существенное влияние на исходы заболевания, встречаются примерно у 40% пациентов [1]. Пациенты с РА с системными проявлениями или осложнениями должны лечиться и контролироваться более агрессивно, чтобы снизить риск смертности. В данной работе представлена история болезни пациента с осложненной формой ревматоидного артрита с неврологическими проявлениям, подтвержденными клинико-лабораторными и инструментальными исследованиями, а также консультациями узких специалистов [2]. Больных с аутоиммунными заболеваниями становится с каждым готом все больше. Диагностика ревматоидного артрита особенно на ранних стадиях затруднена, что приводит к несвоевременному лечению пациента. Отмечается большое разнообразие симптомов и синдромов у больных с ревматоидным артритом и клиника индивидуальна в каждом конкретном случае, поэтому   описание каждого клинического случая представляет большой практический интерес.

Цель исследования: описать клинический случай вторичной сенсорно-моторной полинейропатии у женщины 61 лет с тяжелым течением ревматоидного артрита с неврологическими проявлениями, подтвержденного клинико-лабораторными и инструментальными исследованиями.

Клинический случай. Больная Б., 61л, госпитализирована в отделение неврологии МК МВШМ Vedanta 11.05.2024г с жалобами на боли при глотании, поперхивание, гнусавость голоса, двоение в правом глазу, выраженную общую слабость, боли в суставах. В анамнезе стало известным, что данное ухудшение пациентка отмечает в течение двух последних дней, когда появились боли при глотании. Боли в суставах беспокоят в течение многих лет. Со слов пациентки регулярно получает стационарное лечение по поводу ревматоидного артрита. Последняя госпитализация была в 2023г в Национальный центр кардиологии и терапии (НЦКТ), при выписке из которого был рекомендован прием медрола по схеме, метотрексат. Рекомендованные препараты пациентка принимала не регулярно. Появление «сухого синдрома» в виде сухости полости рта, глаз, кожных покровов отмечает в течение последних 5-6 лет.

При поступлении соматически кожа и видимые слизистые были обычной окраски, сухие, отмечается гиполакремия и ксеростомия, зев был воспален, красноватого цвета. Отеков не было. Дыхание было самостоятельным, частота дыханий -ЧД 16 в мин. Артериальное давление (АД) было не стабильным с тенденцией к гипертонии, АД 170\90 мм.рт.ст.  Частота сердечных сокращений --ЧСС-76 уд в мин. Температура тела была в пределах нормальных значений. Отмечалась симметричная ульнарная девиация и деформация кистей рук в виде "шеи лебедя", также отмечались ревматоидные узелки, деформация пальцев стоп, подвижность суставов была значительно снижена. Наблюдалось резкое ограничение объема движений в проекции лучезапястного сустава, плечевых суставов с сгибательной контрактурой локтевых суставов и ограничением сгибания и разгибания коленных суставов. Живот при пальпации был безболезненным, мягким на ощупь, мочеиспускание-самостоятельным.

Неврологически наблюдалось ясное сознание. Глазные щели и зрачки были равномерными, D=S. Фотореакция была живой. Отмечался парез отводящего нерва справа в виде ограничения движений глазного яблока справа кнаружи, сходящееся косоглазие справа. Пациентка отмечала двоение предметов, которое при закрытии одного глаза исчезало. Лицо было симметричным и язык был по средней линии. Речь была с гнусавым оттенком голоса, глотание было затрудненным. Глоточные и небные рефлексы были сниженными.  Сухожильные и периостальные рефлексы вызывались, D=S с их оживлением в нижних конечностях. Мышечная сила в конечностях была достаточной (5 баллов). Патологические рефлексы не вызывались. Менингеальных знаков не было замечено. Мозжечковые пробы проверить не представилась возможным из-за ограничения движений в суставах и контрактур. Чувствительность была сниженной по полиневритическому типу как глубокая, так и поверхностная. Когнитивные функции не были нарушены.

Был установлен предварительный диагноз: ревматоидный артрит с синдромом Шегрена, парезом 6 пары черепно-мозговых нервов (ЧМН) справа и бульбарным синдромом.

Для уточнения диагноза были проведены лабораторные, инструментальные исследования и консультации узких специалистов. Лабораторные исследования показали, что в общем анализе крови особых отклонений от референсных значений не наблюдалось за исключением ускорения скорости оседания эритроцитов (СОЭ 33мм\ч), С-реактивный белок (СРБ-27.5 мг/л) и ревматоидный фактор (РФ 192 ME/мл) были резко положительными, а также отмечался незначительно повышенный уровень D-dimera (1.32мл\л). Остальные лабораторные показатели: прокальцитонин, мочевина, печеночные и почечные тесты, липидный спектр крови, общий анализ мочи,  свертывающая система крови, линейный иммунный анализ оставались в пределах нормальных значений. Непрямая реакция иммунофлюоресценции венозной крови на определение антиядерных антител на НЕР-2 AC- 3 показала мелкогранулярное свечение T>1: 80<1:160.

Инструментальные исследования выявили: ультразвуковое исследование сердца и сосудов шеи - атеросклеротические изменения аорты, митрального клапана с диастолической дисфункцией левого желудочка; артерий брахиоцефального ствола были без стенозирования; а в сосудах верхних и нижних конечностей стенозов, тромбообразований и изменения стенки сосудов не было обнаружено. На электрокардиограмме (ЭКГ) отмечалась брадикардия, частота сердечных сокращений была 48 уд в минуту, нарушения проводящей системы и ритма сердца не было получено. При ультразвуковом исследовании (УЗИ) внутренних органов был выявлен калькулезный холецистит с «выключенным желчным пузырем». Нейровизуализация структур головного мозга и его сосудов показала нормальную картину.  На электронейромиографии (ЭНМГ) всех конечностей (игольчатая/стимуляционная) был получен сенсо-моторный невральный уровень поражения, преимущественно аксонального характера. После консультации узких специалистов: ревматологом был выставлен диагноз: «Серопозитивный ревматоидный артрит, поздняя стадия, высокой активности с внесуставными проявлениями: синдром Шегрена с поражением глаз (сухой кератоконьюктивит), околоушных слюнных, слезных желез (ксеростомия и гиполакремия), периферической нервной система (нейропатия VI ЧМН справа и X пары ЧМН, сенсо-моторная аксональная полинейропатия верхних и нижних конечностей); иммунологические проявления (АНФ+ мелкогранулярное свечение), анкилоз суставов запястья (рентгенологическая стадия IV). Вторичный двусторонний гонартроз IV стадии по Келлгрену-Лоуренсу, ФК III степени». Лор врач диагностировал хронический тонзиллофарингит. Ортопед рекомендовал эндопротезирование коленных суставов по поводу гонартроза IVстадии. Офтальмолог подтвердил нейропатию VI пары черепно-мозговых нервов справа, сухой кератоконъюктивит (начальная стадия).  Птеригиум I степени правого глаз.

После дообследования пациентке было проведено лечение: антибиотико терапия цефалоспоринами III покаления, иммуносупресивная терапия дексаметазоном по убывающей схеме с последующим переводом на пероральные формы преднизалона под прикрытием гастропротекторов, антиагрегантная и гипотензивная терапия.

 На фоне проведенного лечения состояние пациентки улучшилось, частично регрессировал неврологический дефицит, восстановилось глотание, исчезло двоение предметов, голос стал громким, а речь-четкой, но сохранялся умеренный парез взора кнаружи правого глаза. Стабилизировалась гемодинамика. При выписке из стационара был рекомендован прием медрола в суточной дозе 6мг в утренние часы после приема пищи под прикрытием гастропротекторов, плаквенила в суточной дозе 400мг на ночь, длительно под наблюдением окулиста 1 раз в 6 месяцев; наблюдение у ревматолога, кардиолога в поликлинике; гиполипидемическая диета с соблюдением целевого уровня: липопротеидов низкой плотности (ЛПНП <1,4 ммоль/л) и прием статинов. Поддерживать ЧСС покоя 55-65 ударов в минуту, АД<140/90 мм рт ст, не ниже 110/70 мм рт ст, индекс массы тела (ИМТ)< 25 кг/м2. Продолжить прием антиагрегантов, гипотензивных препаратов. Провести в амбулаторных условиях УЗИ околоушных, подчелюстных желез, компьютерную томографию (КТ) органов грудной клетки, анализ на определение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), маркеров вирусных гепатитов В и С, консультацию фтизиатра. Ревматологом было рекомендовано после получения результатов дообследований решить вопрос с целью профилактики рецидивов о назначении ритуксимаба.

Обсуждение

У пациентки, история болезни которой была описана в данной статье, диагноз РА был установлен на основании характерных жалоб, анамнеза, клинических суставных и внесуставных проявлений, данных лабораторных и инструментальных исследований. Диагноз был подтвержден резко положительными результатами ревматестов и результатами непрямой реакции иммунофлюоресценции венозной крови на определение антиядерных антител НЕР-2 AC- 3, которые показали мелкогранулярное свечение. Наблюдались как суставные, так и внесуставные синдромы осложненного течения РА. К суставным синдромам были отнесены анкилоз суставов запястья и вторичный двусторонний гонартроз. К внесуставным синдромам у нашей пациентки были отнесены синдром Шегрена и некомпрессионные, краниальные нейропатии ЧМН-6 (справа), 10 нервов и сенсо-моторными полинейропатиями, которые были подтверждены ЭНМГ исследованием. Синдром Шегрена у нашей пациентки был представлен поражением глаз (сухим кераконьюктивитом) и околоушных слюнных и слезных желез (ксеростомией и гиполакремией), подтвержденного заключением ревматолога.

  Согласно литературным данным синдром Шегрена характеризуется наличием лимфоцитарных инфильтратов в экзокринных железах (преимущественно слюнных и слезных), что вызывает сухость слизистых поверхностей (глаз, рта, носа, горла, влагалища). Синдром Шегрена может быть первичным— он возникает в этом случае как самостоятельное заболевание или вторичным— когда он связан с другими системными заболеваниями соединительной ткани, чаще всего ревматоидным артритом [3]. Неврологические проявления РА охватывают периферическую (ПНС) или центральную (ЦНС) нервную систему с симптомами от внезапной смерти до легкой парестезии. Большинство осложнений являются следствием суставного воспаления, которое сдавливает или вторгается в соседствующие нервные структуры - спинной мозг, периферические нервы или нервные ткани. Заболевания с поражением ЦНС включают шейную миелопатию, васкулит, ревматоидный менингит, ревматоидные узелки, расположенные в ЦНС, и прогрессирующую мультифокальную лейкоэнцефалопатию. Поражение ПНС присутствует примерно у 30% пациентов с РА и включает как компрессионные (ущемленные), так и некомпрессионные невропатии. Некомпрессионные невропатии вызываются васкулитом мелких сосудов и проявляются множественным мононевритом, дистальной сенсорной нейропатией и сенсомоторной нейропатией [4,5]. Лечение пациентке, проведенное по поводу РА способствовало частичному регрессу неврологических симптомов, пациентке было рекомендовано согласно протоколу ведения пациентов с РА [6] продолжить иммунносупрессивную терапию пероральными формами глюкокортикоидов и провести профилактику рецидивов ритуксимабом после дообследования.

Выводы:

•       Клиницист должен быть знаком с суставными и внесуставными синдромами РА и методами их ранней и поздней диагностики.

•       Проявления РА с поражением периферической нервной системы являются распространенными и могут быть первым или основным признаком заболевания.

•       Патогенетическая иммунносупрессивная или иммуномодулирующая терапия в адекватных дозах способствует снижению активности аутоиммунного процесса и регрессу неврологических симптомов.                                                                                

 

 

 

 

Литература:

1.             Myasoedova E, Crowson CS, Turesson C, Gabriel SE, Matteson EL. Incidence of extraarticular rheumatoid arthritis in Olmsted County, Minnesota, in 1995-2007 versus 1985-1994: a population-based study. J Rheumatol. 2011 Jun;38(6):983-9. doi: 10.3899/jrheum.101133. Epub 2011 Apr 1. PMID: 21459933; PMCID: PMC3193155.

2.             Giles JT. Extra-articular Manifestations and Comorbidity in Rheumatoid Arthritis: Potential Impact of Pre-Rheumatoid Arthritis Prevention. Clin Ther. 2019 Jul;41(7):1246-1255. doi: 10.1016/j.clinthera.2019.04.018. Epub 2019 Jun 10. PMID: 31196641.

3.             Alexander EL, Provost TT, Stevens MB, Alexander GE. Neurologic complications of primary Sjögren's syndrome. Medicine (Baltimore). 1982 Jul;61(4):247-57. doi: 10.1097/00005792-198207000-00004. PMID: 6283302.

4.             Sim MK, Kim DY, Yoon J, Park DH, Kim YG. Assessment of peripheral neuropathy in patients with rheumatoid arthritis who complain of neurologic symptoms. Ann Rehabil Med. 2014 Apr;38(2):249-55. doi: 10.5535/arm.2014.38.2.249. Epub 2014 Apr 29. PMID: 24855620; PMCID: PMC4026612.

5.             Sopacua M, Hoeijmakers JGJ, Merkies ISJ, Lauria G, Waxman SG, Faber CG. Small-fiber neuropathy: Expanding the clinical pain universe. J Peripher Nerv Syst. 2019 Mar;24(1):19-33. doi: 10.1111/jns.12298. Epub 2019 Jan 8. PMID: 30569495.

6.             Клинические протоколы (med.kg)

 

 

 

УДК 612.127.2:[612.123:577.175.7]-092.9

ПРОБЛЕМА ОЖИРЕНИЯ И АСПРОСИН

 

Подопригора М.В., Аль-Джебур Джаар Ш.О., Зинчук В.В.

 

Гродненский государственный медицинский университет, Гродно, Беларусь

podoprigora.margarita9@mail.ru, jaafarshati@gmail.com, zinchuk@grsmu.by

 

Аннотация: Ожирение представляет собой хроническое заболевание обмена веществ, которое вызывает увеличение размеров и количества адипоцитов, способствующее развитию метаболических нарушений. Аспросин представляет собой адипокин, в основном синтезируемый и высвобождаемый белой жировой тканью во время голодания. Оценить роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью с различным индексом массы тела. Анализируется роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью и системы газотрансмиттеров у здоровых и при инсулинорезистентности у мужчин с различным индексом массы тела. Происходящий сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина с различным индексом массы тела и различной концентрацией аспросина изменяет массоперенос кислорода в ткани, что отражает декомпенсацию механизмов кислородного гомеостаза. Вклад аспросина имеет значение в регуляцию кислородсвязывающих свойств крови. Вклад аспросина важно для формирования адаптационных резервов у лиц с метаболическими нарушениями.

Ключевые слова: ожирение, аспросина, газотрансмиттер, кислород.

 

 

 

 

 

 

 

СЕМИРҮҮ КӨЙГӨЙҮ ЖАНА АСПРОСИН

 

Подопригора М.В., Аль-Джебур Джаар Ш.О., Зинчук В.В.

 

Гродно мамлекеттик медициналык университети, Гродно, Беларусь

podoprigora.margarita9@mail.ru, jaafarshati@gmail.com, zinchuk@grsmu.by

 

Аннотация: Семирүү - өнөкөт метаболикалык оору, ал зат алмашуунун бузулушунун өнүгүшүнө өбөлгө түзүүчү адипоциттердин өлчөмүн жана санын көбөйтөт. Аспросин - биринчи кезекте орозо учурунда ак май кыртыштары тарабынан синтезделип, бөлүнүп чыккан адипокин. Ар кандай дене массасынын индекси менен кандагы кычкылтек ташуу механизмдерин жөнгө салууда аспросиндин ролун баалоо. Дени сак эркектерде кандагы кычкылтек ташуу механизмдерин жана газотрансмиттер системасын жөнгө салууда аспросиндин ролу жана ар кандай дене массасынын индекси бар эркектерде инсулинге туруктуулугу талданат. Оксигемоглобин диссоциациясынын ийри сызыгынын ар кандай дене массасынын индекси жана аспросиндин ар кандай концентрациялары менен пайда болгон жылышы кыртыштагы кычкылтектин масса өтүшүн өзгөртөт, бул кычкылтек гомеостазынын механизмдеринин декомпенсациясын чагылдырат. Аспросиндин салымы кандын кычкылтекти байланыштыруучу касиеттерин жөнгө салууда маанилүү. Аспросиндин салымы зат алмашуунун бузулушу бар адамдарда адаптациялык резервдерди түзүү үчүн маанилүү.

Негизги сөздөр: семирүү, аспросин, газ өткөргүч, кычкылтек.

 

THE PROBLEM OF OBESITY AND ASPROSIN

 

Podoprigora M.V., Al-Jebur Jaar S.O., Zinchuk V.V.

 

Grodno State Medical University, Grodno, Belarus

podoprigora.margarita9@mail.ru, jaafarshati@gmail.com, zinchuk@grsmu.by

 

Abstract: Obesity is a chronic metabolic disease that causes an increase in the size and number of adipocytes, contributing to the development of metabolic disorders. Asprosin is an adipokine primarily synthesized and released by white adipose tissue during fasting. To evaluate the role of asprosin in the regulation of oxygen transport mechanisms in blood with different body mass index. The role of asprosin in the regulation of the mechanisms of oxygen transport in the blood and the gasotransmitter system in healthy men and with insulin resistance in men with different body mass index is analyzed. The occurring shift in the oxyhemoglobin dissociation curve with different body mass index and different concentrations of asprosin changes the mass transfer of oxygen in the tissue, which reflects the decompensation of the mechanisms of oxygen homeostasis. The contribution of asprosin is important in the regulation of oxygen-binding properties of blood. The contribution of asprosin is important for the formation of adaptive reserves in individuals with metabolic disorders.

Key words: obesity, asprosin, gas transmitter, oxygen.

 

Введение

Ожирение представляет собой избыточное накопление триглицеридов адипоцитами, вследствие повышенных энергетических затрат организма. Данную патологию рассматривают как хроническое заболевание обмена веществ, которое вызывает увеличение размеров и количества адипоцитов, вследствие чего происходит количественное и качественное изменение продукции цитокинов, способствующее развитию ИР и метаболических нарушений, таких как сахарный диабет 2 типа, сердечно-сосудистые и онкологические заболевания [1]. В формировании ожирения участвуют нейрогуморальные механизмы и факторы внешней среды, которые способствует дисбалансу между поступившей и потраченной энергией.

При ожирении наблюдается ремодулирование жировой ткани, вследствие чего происходит нарушение адипогенеза, которое приводит к гипертрофии адипоцитов, что стимулирует повешенную выработку провоспалительных цитокинов. В сочетании со сниженным ангиогенезом, гипертрофия адипоцитов приводит к гипоксии, которая способствует некрозу и апоптозу адипоцитов и инфильтрации жировой ткани макрофагами. В то время, как повышенная концентрация провоспалительных цитокинов нарушает проведения сигналов инсулина, вследствие чего клетки-предшественники могут изменять путь дифференцировки от адипогенеза к фиброгенезу, в результате происходит фиброз внеклеточного матрикса, приводящего к ограничению размеров адипоцитов и перемещению жира в ткани.

Ожирению способствуют такие факторы, как малоподвижный образ жизни, хронический стресс, высококалорийная диета, расстройство пищевого поведения. Важным фактором развития данной патологии является нарушение метаболизма гормонов: грелина, лептина, инсулина и др. Инсулин влияет на поглощение клеткой глюкозы, при его избытке наблюдается повышение липогенеза, приводящего к увеличению жировой ткани.

Цель исследования: оценить роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью с различным индексом массы тела.

Материалы и методы исследования

Анализируется роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью и системы газотрансмиттеров у здоровых и при инсулинорезистентности у мужчин с различным индексом массы тела.

Результаты исследования и их обсуждение

Аспросин представляет собой новый глюкогенный адипокин, в основном синтезируемый и высвобождаемый белой жировой тканью во время голодания. Этот гормон кодируется двумя экзонами (экзон 65 и экзон 66) гена фибриллина 1 (FBN1). мРНК аспросина образуется независимо от внутреннего промотора на 3'-конце гена FBN1, что позволяет осуществить регуляцию независимо от синтеза фибриллина и более экономично по отношению к клеточным ресурсам [7]. Фибриллин является основным компонентом внеклеточных микрофибрилл, которые распределяются по соединительным тканям. Данный гормон синтезируется из С-концевой области гена FBN1, который кодирует профибриллин, расщепляемый белком фурином. В ответ на голодание с низким содержанием глюкозы в рационе аспросин высвобождается в виде секретируемого фактора из белой жировой ткани и транспортируется в печень для посредничества высвобождения глюкозы в кровоток. Связываясь с OLFR734, обонятельным рецептором, сопряженным с G-белком, в клетках печени, этот гормон вызывает глюкогенный эффект, регулирующий гомеостаз глюкозы. Показано, что ген FBN1 обильно экспрессируется в мезоангиобластах скелетных мышц человека, остеобластоподобных клетках и мезенхимальных стволовых клетках [5].

Аспросин играет важную роль в регуляции функционирования центральной нервной системе, периферических тканей и органов. Он участвует в формировании аппетита, метаболизме глюкозы, резистентности к инсулину, клеточном апоптозе. В качестве глюкогенного пептида аспросин усиливает высвобождение глюкозы из клеток печени, связываясь с рецептором OLFR734 и приводя к активации пути G-белок-цАМФ-PKA, так как он поступает в гематоэнцефалический барьер, а также действует как орексигенный пептид, который усиливает потребление пищи посредством активации нейронов AgRP в гипоталамусе [6]. Тем самым, аспросин участвует в поддержании энергетического гомеостаза организма. Его концентрация повышена при ожирении и связанных с ним заболеваниях. Однако введение антител к аспросину нормализует его уровень и снижает потребление пищи у мышей с ожирением, что делает его значимым фактором для борьбы с ожирением и сопутствующими заболеваниями.

При исследовании пациентов с короновирусной инфекцией (при снижении сатурации кислорода ниже критического значения 70-74%) наблюдалось увеличение высвобождения аспросина [4]. Данные изменения у пациентов с короновирусом и диабетом в зависимости от их насыщения кислородом позволяют предположить, что этот гормон функционирует как «метаболический датчик кислорода.

Нами ранее было показано, что повышение концентрации аспросина сопровождается изменением сродства гемоглобина к кислороду и синтеза газотрансмиттеров монооксид азота и сероводорода у лиц с различной массой тела [3]. Согласно нашим исследованиям [2], концентрация аспросина в плазме крови у лиц с инсулинорезистентностью при нормальном индексе массы тела  была значительно выше, чем у здоровых, а при избыточной массе тела и ожирении I степени этот параметр имел еще более высокое значение. У исследуемых с инсулинорезистентностью с ожирением I степени с повышенным содержанием аспросина, наблюдалось снижение степени насыщения кислородом венозной крови и его парциального давления в сравнении с исследуемыми с нормальной и избыточной массой тела. Выявлено увеличение показателя сродства гемоглобина к кислороду p50реал у лиц при инсулинорезистентностью с нормальной массой тела в сравнении со здоровыми, что характеризуется сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина к кислороду вправо, а у лиц с избыточной массой тела и при ожирении I степени выявлено уменьшение р50реал. Происходящий сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево уменьшает массоперенос кислорода в ткани, что отражает декомпенсацию механизмов кислородного гомеостаза. Аспросин влияет на процессы энергообмена организма и, соответственно, его кислородное обеспечение. У данных лиц аспросин, определяя энергозависимые процессы клетки, влияет на внутриклеточное содержание кислорода, и соответственно, на механизмы транспорта кислорода крови, в частности, на ее кислородсвязующие свойства. Участие гормона аспросина в регуляции системы газотрансмиттеров и в формировании механизмов транспорта кислорода крови  важно для формирования кислородного обеспечения, для повышения адаптационного потенциала у лиц с метаболическими нарушениями.

Заключение:

Установленные в нашем исследовании изменения активности системы газотрансмиттеров (монооксид азота и сероводород) при ИР с различной концентрацией аспросина, важны для формирования механизмов транспорта кислорода кровью. Вклад аспросина в регуляцию кислородсвязывающих свойств крови имеет значение для формирования кислородного обеспечения и адаптационных резервов у лиц с метаболическими нарушениями.

 

Литература:

1.         Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Бутрова С.А. Жировая ткань как эндокринный орган // Ожирение и метаболизм. – 2006. – № 1. – С. 6-13.

2.         Зинчук В.В., Аль-Джебур Д.Ш.О., Глуткина Н.В. Кислородсвязывающие свойства крови при инсулинорезистентности с  различным содержанием аспросина // Биомедицинская химия. – 2023. – Т. 69, № 2. – С. 133-139.

3.         Зинчук В.В., Аль-Джебур Д.Ш.О., Глуткина Н.В. Роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью и системы газотрансмиттеров у мужчин с различным индексом массы тела // Физиология человека. – 2023. – Т. 49, № 4. – С. 101-107.

4.         Karagoz Z.K., Aydin S. Effects of oxygen saturation on the hypoxia-inducible factor-1α, subfatin, asprosin, irisin, c-reactive protein, maresin-1, and diamine oxidase in diabetic patients with COVID-19 // European Review for Medical and Pharmacological Sciences. – 2022. – Vol. 26. – Р. 9489-9501.

5.         Liu L., Liu Y., Huang M. et al. The Effects of Asprosin on Exercise-Intervention in Metabolic Diseases // Front Physiol. – 2022. – Vol. 13. – P. 1-9.

6.         Mazur-Bialy A.I. Asprosin-A fasting-induced, glucogenic, and orexigenic adipokine as a new promising player. Will it be a new factor in the treatment of obesity, diabetes, or infertility? A Review of the Literature // Nutrients. – 2021. – Vol. 13, № 2. – Р. 1-10.

7.         Summers K.M., Bush S.J., Davis M.R. et al. Fibrillin-1 and asprosin, novel players in metabolic syndrome // Mol Genet Metab. 2023. – Vol. 138, № 1. – Р. 1-7.

 

 

 

УДК: 616.24-002.14

 

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПНЕВМОНИИ ПРИ COVID-19 В КЫРГЫЗСТАНЕ

 

Эмилов Б.Э.¹, Сорокин А.А.², Салибаев О.А.¹, Чубаков Т.Ч.¹

 

¹ КГМА имени И. К. Ахунбаева

 ²Кыргызско-Российский Славянский университет имени Б. Н. Ельцина

Emilov9090@mail.ru

 

Аннотация: Рентгенография органов грудной клетки (РОГК) является наиболее часто применяемым из всех визуальных методов исследований в связи с его значимостью в обнаружении и характеристике легочных и кардиоторакальных нарушений. РОГК является почти идеальной областью для разработки алгоритмов глубокого обучения - искусственного интеллекта (ИИ). Цель. Оценить применение технологий искусственного интеллекта в рентген-диагностике у больных с пневмонией при COVID-19 в Кыргызстане. Методы. В исследование было включено 77 цифровых рентгенограмм с пневмонией COVID-19 и 90 цифровых рентген снимков без патологических изменений. Все цифровые рентген снимки были описаны с получением рентгенологических заключений тремя врачами рентгенологами в сравнении с результатами ИИ. Результаты. Эффективность работы ИИ по выявлению пневмонии практически не отличалась сравнительно с врачами-рентгенологам, что доказывает хорошую прогностическую способность машинного анализа (чувствительность 88,31%, специфичность 96,67%). Взаимодействие врача-рентгенолога и ИИ может эффективно повысить качество рентгенологических заключений у больных с пневмонией при COVID-19 особенно в отдаленных регионах Кыргызстана.

Ключевые слова: Рентгенография, COVID-19, кардиоторакальные нарушения, пневмония, патология, диагностика.

 

 

КЫРГЫЗСТАНДА COVID-19 ПНЕВМОНИЯСЫН АНЫКТОО ҮЧҮН ЖАСАЛМА ИНТЕЛЛЕКТ

 

Эмилов Б.Э.¹, Сорокин А.А.², Салибаев О.А.¹, Чубаков Т.Ч.¹

 

¹ И.К.Ахунбаев атындагы КММА

²Б.Н.Ельцин атындагы Кыргыз-Орус Славян университети

Emilov9090@mail.ru

 

Аннотация: Көкүрөктүн рентгенограммасы (КР) өпкө жана кардиоторакалдык ооруларды аныктоодо жана мүнөздөөдө маанилүүлүгүнөн улам бардык сүрөттөө изилдөөлөрүнүн ичинен эң көп колдонулат.  КР - бул терең үйрөнүү алгоритмдерине - жасалма интеллектти (ЖИ) өнүктүрүү үчүн дээрлик идеалдуу аймак. Максат. Кыргызстанда COVID-19дан улам пневмония менен ооруган бейтаптарды рентгендик диагностикалоодо жасалма интеллект технологияларын колдонууга баа берүү. Методдор. Изилдөөгө COVID-19 пневмониясы бар 77 санарип рентгенограмма жана патологиялык өзгөрүүсүз 90 санарип рентгенограмма камтылган. Бардык санарип рентген сүрөттөрү үч рентгенолог тарабынан алынган жыйынтытктарды ЖИ натыйжалары менен салыштырган. Жыйынтыктар. Пневмонияны аныктоодо жасалма интеллекттин эффективдүүлүгү рентгенологдор менен дээрлик бирдей болгон, бул машиналык анализдин жакшы алдын ала айтуу жөндөмдүүлүгүн далилдейт (сезимталдык 88,31%, өзгөчөлүк 96,67%) Корутундулар. Рентгенолог менен ЖИнин өз ара аракеттенүүсү COVID-19дан улам пневмония менен ооруган бейтаптарда, өзгөчө Кыргызстандын алыскы аймактарында рентген отчеттордун сапатын натыйжалуу жакшыртат.

Негизги сөздөр: рентген, COVID-19, кардиоторакалдык бузулуулар, пневмония, патология, диагностика.

 

 

ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR DIAGNOSIS OF COVID-19 PNEUMONIA IN KYRGYZSTAN

 

Emilov B.E. ¹, Sorokin, A.A. ², Salibaev O.A. ¹, Chubakov T.Ch. ¹

 

¹Kyrgyz State Medical Academy named after Isa Akhunbaev

²Kyrgyz-Russian Slavic University named after Boris Yeltsin

Emilov9090@mail.ru

 

Аnnotation: Chest x-ray (CXR) is the most commonly used of all imaging modalities due to its importance in detecting and characterizing pulmonary and cardiothoracic abnormalities. CXR is a near-perfect field for developing deep learning algorithms - artificial intelligence (AI). Objective. To evaluate the application of AI technologies in X-ray diagnostics in patients with COVID-19 pneumonia in Kyrgyzstan. Methods. The study included 77 digital CXR with COVID-19 pneumonia and 90 digital CXR images without pathological changes. All digital CXR images were analyzed with radiological reports by three radiologists in comparison with the AI results. Results. The effectiveness of AI in detecting COVID-19 pneumonia was practically no different from that of radiologists, which proves the good prognostic ability of machine analysis (sensitivity 88.31%, specificity 96.67%). Conclusions. The interaction between a radiologist and AI can effectively improve the quality of radiological reports in patients with COVID-19 pneumonia, especially in remote regions of Kyrgyzstan.

Key words: X-ray, COVID-19, cardiothoracic disorders, pneumonia, pathology, diagnosis.

 

Введение

Рентгенография органов грудной клетки (РОГК) является наиболее часто применяемым из всех визуальных методов исследований в связи с его значимостью в обнаружении и характеристике легочных и кардиоторакальных нарушений [1]. РОГК является почти идеальной областью для разработки алгоритмов глубокого обучения - искусственного интеллекта, включающую в себя автоматическую диагностику, требующую больших аннотированных наборов данных, доступность которых постоянно увеличивается [2]. В странах с низким уровнем дохода рентгенологи, в основном, сконцентрированы в больницах третичного уровня или в крупных городах. Поэтому в большинстве сельских и отдаленных районов их не хватает

Можно предположить, что автоматизированная система распознавания РОГК может ускорить процесс диагностики, а также повысить его точность [3, 4].

Исходя из вышеизложенного, возникает вопрос применения новых технологий, таких как искусственный интеллект в рентген-диагностике, который ранее не использовались в условиях Кыргызстана.

Цель исследования: оценить применение технологий искусственного интеллекта в рентген-диагностике у больных с пневмонией при COVID-19 в Кыргызстане.

Материалы и методы исследования

Было проведено ретроспективное исследование на базе государственных и частных медицинских центров Кыргызстана. Интерпретация врачей рентгенологов. Средний стаж рентгенологов из разных медицинских учреждений составил 26,6 лет. Всем цифровым рентген снимкам были присвоены индивидуальные идентификационные номера, которые были разными у каждого врача-рентгенолога для чистоты исследования. Необходимо подчеркнуть, что рентгенологи не связывались друг с другом для консультаций, т.е. обработка данных была самостоятельной.

Разработка ИИ. Базы данных для обучения были ретроспективными и общее число рентген снимков, использованных при исследовании составило около 700 000 [5]. Мы взяли модель глубокого машинного обучения на предмет выявления признаков пневмонии при COVID-19 в сравнении с состоянием легких у здоровых лиц.

Обучение ИИ. Методы с использованием глубокого обучения получили широкое распространение в задачах обработки медицинских изображений [6]. Одним из наиболее эффективных подходов к решению таких задач является использование Сверточных нейронных сетей (Convolutional Neural Networks, CNN). CNN включает обширный класс архитектур искусственных нейронных сетей, продемонстрировавшие высокие результаты в области компьютерного зрения. В данной работе, в качестве модели машинного обучения была использована нейронная сеть на базе архитектуры MedVit [7]. Во всех экспериментах использовался вариант модели MedViT_large, обученный на ряде крупных открытых наборах данных рентген снимков грудной клетки: ChestX-ray8 (National Institute of Health, США), CheXpert (Стэнфордский университет), RSNA Pneumonia Challenge, MIMIC-CXR (Массачусетский институт технологий).

Сравнительная оценка анализа данных ИИ и заключений описания рентгенограмм врачами-рентгенологами. Мы сравнили результаты заключений цифровых рентгенограмм ИИ с заключениями врачей-рентгенологов у больных с пневмонией и здоровых лиц. Необходимо отметить, что условия для анализа работы ИИ и врачей-рентгенологов были одинаковы, так как дополнительных данных в виде клинико-лабораторных исследований им не было предоставлено.

Статистический анализ. Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения MedCalc - version 22.021 [8]. Для определения наиболее эффективного классификатора для диагностики были построены кривые рабочих характеристик приемника (ROC) и проанализирована площадь под кривой (AUC) и 95-процентные доверительные интервалы. Оптимальное значение отсечения положительных результатов от отрицательных было оценено с использованием индекса Юдена. Различия в эффективности распознавания между моделями были проверены на статистическую значимость путем применения теста Делонга [9] к соответствующим значениям AUC.

Результаты исследования и их обсуждение

Реестр снимков был отобран на базе одной из клиник центра семейной медицины города Бишкек с подтвержденным клиническим диагнозом на основании клинико-лабораторных данных для пневмонии при COVID-19. 77 цифровых рентген снимков в сравнении с 90 цифровыми рентген снимками у здоровых пациентов в период 2021-2022 гг.

Эффективность работы ИИ по выявлению пневмонии практически не отличалась сравнительно с врачами-рентгенологами, что доказывает хорошую прогностическую способность машинного анализа (Рис. 1).

Рисунок 1. Сравнение ROC кривых врачей и ИИ

 

На рисунке представлены кривые ROC, характеризующие как качество работы врачей-рентгенологов, так и искусственного интеллекта. По данным, представленным на рисунке можно выделить несколько моментов. Первое, хорошо видно, что площади под кривыми, характеризующим работу врачей-рентгенологов и ИИ практически не различаются. Второе, во всех четырех случаях демонстрируется очень высокая специфичность и не менее высокая чувствительность.

Для определения эффективности классификаторов для диагностики были рассчитаны численные характеристики ROC–кривых и проанализирована площадь под кривой (AUC) (Табл.1).

Таблица 1

Численные характеристики ROC кривых

 

  ^a Делонг и др. 1988

 

Как следует из таблицы 1, максимально большие AUC у врача 1 и врача 2. Несколько меньше у врача 3 и у ИИ. Однако, уже из того факта, что доверительные интервалы (CI) сильно перекрываются, следует, что скорее всего эти различия не являются статистически значимыми. Это мнение подтверждается сравнением площадей друг с другом (Табл. 2).

 

 

Таблица 2

 Парное сравнение AUC кривых ROC

  Как видно из Таблицы 2, во всех случаях Р > 0,05

 

К аналогичному заключению можно прийти из анализа чувствительности и специфичности предикторов (Табл.3).

 

Таблица 3

Оценки чувствительности и специфичности предикторов

CI – confidence interval

 

Как видно из таблицы 3, если специфичность всех четырех предикторов довольно близки, то чувствительность ИИ несколько меньше остальных. Это различие статистически не значимо, поскольку доверительный интервал (CI) ИИ сильно пересекается с доверительными интервалами других предикторов. Учитывая значения чувствительности и специфичности, можно рассчитать индекс Юдена J (Табл. 4).

Как видно из таблицы 4, значения индекса Юдена для всех предикторов очень высокие (близки к единице), что свидетельствует о высоком качестве работы всех предикторов, включая ИИ.

Таблица 4

Значения индекса Юдена J для всех предикторов

 

В других исследованиях, в которых использовались модели ИИ для обнаружения пневмонии на рентгенограмме, использовался подход декомпозиции классов с использованием глубокой архитектуры CNN - convolutional neural network (Detrac ResNet). Чувствительность этого метода составила 97,9%, но он проводился на меньшем наборе данных. Другое исследование, в котором использовалась предварительно обученная CNN (ResNet 50), включало аномальные рентгеновские исследования и показало общую точность 89,2% [10, 11]. Методы, представленные в этих двух исследованиях, требуют знаний в области машинного обучения, и их трудно внедрить в клиническую практику. Мы же провели независимый анализ интерпретаций трех врачей-рентгенологов и сравнили их рабочие характеристики с характеристиками модели. ИИ продемонстрировал хорошую прогностическую способность (чувствительность 88,31%, специфичность 96,67%). Такие показатели делают модель потенциальным инструментом скрининга для выявления и сортировки пациентов с пневмонией при COVID-19.

Заключение:

ИИ в лучевой диагностике безусловно доказывает его положительные стороны. Такие как экономия времени врача-рентгенолога и финансовых затрат, а в дальнейшем своевременное лечение больных с пневмонией. ИИ представляется как помощник врача в случае большой нагрузки на врача-рентгенолога или подсказывающим звеном при отсутствии медицинского персонала. Процесс принятия решения у врача-рентгенолога основывается не только на анализе паттернов заболевания на полученных изображениях, но и на сведениях, включающих анамнез, клиническую картину, лабораторные данные и т.д. Таким образом, взаимодействие врача-рентгенолога и ИИ может эффективно повысить качество рентгенологических заключений у больных с пневмонией при COVID-19 особенно в отдаленных регионах Кыргызстана где есть дефицит медицинских кадров.

 

Литература:

1. Radiography of the chest. The American Society of Radiologic Technologists Web site. www.asrt.org/content/thepublic/aboutradiologic procedures/chest.aspx. Accessed October 1, www.radiologyinfo.org, 2006

2. Guillaume Chassagnon, et al., Revel. Artificial intelligence applications for thoracic imaging. Eur J Radiol. 2020 Feb;123:108774. doi: 10.1016/j.ejrad.2019.108774. Epub 2019 Dec 11.

3. Ekpo EU, et al., Radiographers’ performance in chest X-ray interpretation: The Nigerian experience. Br J Radiol 2015;88(1051):20150023. https://doi.org/10.1259/bjr.20150023

4. Ayalew M, et al., Detection and classification of COVID-19 disease from X-ray images using convolutional neural networks and histogram of oriented gradients. Biomed Signal Process Control. (2022) 74:103530. doi: 10.1016/j.bspc.2022.103530.

5. Shamshad, Fahad et al. “Transformers in Medical Imaging: A Survey.” Medical image analysis 88 (2022): 102802.

6. Zhou, S. et al. “A Review of Deep Learning in Medical Imaging: Imaging Traits, Technology Trends, Case Studies With Progress Highlights, and Future Promises.” Proceedings of the IEEE 109 (2020): 820-838.

7. Manzari, Omid Nejati et al. “MedViT: A Robust Vision Transformer for Generalized Medical Image Classification.” Computers in biology and medicine 157 (2023): 106791.

8. MedCalc^® Statistical Software version 22.021 (MedCalc Software Ltd, Ostend, Belgium; https://www.medcalc.org; 2024).

9. DeLong E.R., DeLong D.M., Clarke-Pearson D.L. Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach. Biometrics.; 44: 837-45.

10. Murphy K, et al. COVID‑19 on the chest radiograph: Amulti‑reader evaluation of an AI system. Radiology 2020;296:E166‑72.

11. Holzinger A, Kell D.B., et al., What do we need to build explainable AI systems for the medical domain? // arXiv: 1712.09923, Dec 2017.

 

 

 

IV. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И МЕДИЦИНСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. ПРЕПОДАВАНИЕ ФИЗИОЛОГИИ И СОВРЕМЕННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ

 

УДК 371.4:61

 

ОБУЧЕНИЕ В МЕДИЦИНСКИХ ВУЗАХ ПОСРЕДСТВОМ ON-LINE КАК ФОРМА ЭФФЕКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ И СТУДЕНТОВ

 

Джунусова Г.С. 

 

Институт горной физиологии и медицины НАН КР, базовая кафедра «Горная медицина» КГМА, Кыргызская Республика, г. Бишкек

aiperi-03@mail.ru

 

Аннотация: В статье рассматриваются плюсы и минусы онлайн-образования в медицинских вузах, особенно в контексте последствий пандемии COVID-19. Подчеркивается, что дистанционное обучение предлагает высокую гибкость, доступность и разнообразие методов преподавания, что способствует саморазвитию студентов и эффективному взаимодействию с преподавателями. Однако отмечаются и недостатки, такие как нехватка личного общения, трудности с самоорганизацией и технические проблемы. В заключение подчеркивается, что, несмотря на сложности, онлайн-образование открывает новые возможности для студентов и преподавателей, и требует постоянного развития и адаптации.

Ключевые слова: Онлайн-образование, медицинские вузы, дистанционное обучение, недостатки онлайн-обучения, коронавирусная пандемия, образовательные платформы, учебный процесс

 

МЕДИЦИНАЛЫК ЖОЖдордо ОН-ЛАЙН АРКЫЛУУ ОКУУ ЖАНА СТУДЕНТТЕР МЕНЕН ОКТУУЧУЛАРДЫН ОРТОСУНДАГЫ НАТЫЙЖАЛУУ БАЙЛАНЫШТАР

 

Джунусова Г.С.

 

КР УИАнын Бийик тоо физиологиясы жана медицина институту, КММАнын «Тоо медицинасы» базалык кафедрасы, Кыргыз Республикасы, Бишкек

aiperi-03@mail.ru

 

Аннотация: Макала медициналык университеттердеги онлайн билим берүүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтерин, өзгөчө COVID-19 пандемиясынын таасирлери контекстинде кароого алат. Ал аралыктан билим берүү жогорку ийкемдүүлүктү, жеткиликтүүлүктү жана окутуунун ар түрдүү ыкмаларын сунуштайт, бул студенттер үчүн өзүн-өзү өнүктүрүүгө жана окутуучулар менен натыйжалуу өз ара аракеттенүүгө көмөктөшөт. Бирок, ошондой эле жеке байланыштын жетишсиздиги, өзүн-өзү уюштуруу боюнча кыйынчылыктар жана техникалык маселелер сыяктуу кемчиликтерди баса белгилейт. Жыйынтыктап айтканда, бул кыйынчылыктарга карабастан, онлайн билим берүү студенттер жана окутуучулар үчүн жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачат жана үзгүлтүксүз өнүктүрүүнү жана ыңгайлашууну талап кылат.

Негизги сөздөр: Онлайн билим берүү, медициналык университеттер, аралыктан окутуу, онлайн окутуунун кемчиликтери, коронавирустук пандемия, билим берүү платформалары, билим берүү процесси

 

 

 

 

ONLINE TRAINING IN MEDICAL UNIVERSITIES AS A FORM OF EFFECTIVE INTERACTION BETWEEN TEACHERS AND STUDENTS

 

Dzhunusova G.S.

 

Institute of Mountain Physiology and Medicine of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Basic Department "Mountain Medicine" of the Kyrgyz State Medical Academy, Kyrgyz Republic, Bishkek

aiperi-03@mail.ru

 

Abstract: The article examines the advantages and disadvantages of online education in medical universities, particularly in the context of the impacts of the COVID-19 pandemic. It emphasizes that distance learning offers high flexibility, accessibility, and a variety of teaching methods, which fosters self-development for students and effective interaction with instructors. However, it also highlights drawbacks, such as a lack of personal communication, challenges with self-organization, and technical issues. In conclusion, it is noted that despite these difficulties, online education opens new opportunities for students and educators, and requires ongoing development and adaptation.

Keywords: Online education, medical universities, distance learning, disadvantages of online learning, coronavirus pandemic, educational platforms, educational process

 

Прошедшая короновирусная пандемия в 2019-2021 гг XXI века показала нам один из возможных путей взаимодействия и сохранения взаимосвязей между специалистами-врачами и пациентами, преподавателями и студентами, да и просто взаимное общение между различными профессиональными группами и сообществами людей, таких как родственники, группы по интересам и др.

On-line обучение – это особый, актуальный процесс саморазвития, метод дистанционного обучения при помощи интернета, при этом каждый может создать как ведущий собственный курс, провести вебинар на любую интересующую тему, поделиться знаниями и всегда иметь обратную связь с аудиторией. Выделяют следующие преимущества онлайн-обучения для организатора. Это и высокая эффективность благодаря использованию удобных инструментов. Прежде всего, это презентации, тесты, видео, чат, показ экрана, и возможность многократно пересматривать урок. Преподавателю легче следить за успехами каждого студента, так как программы для обучения предлагают для этого удобные тесты и статистику.

Таким образом, электронное образование экономит деньги и отлично подходит для обучения. Каждый может сэкономить, так как не надо платить или арендовать помещение, оплачивать проживание. Также можно проводить обучение из любого места, но при этом всегда выглядеть профессионально. Никто не опаздывает на лекции – благодаря мобильному приложению, можно подключиться к занятию даже с мобильного устройства. На проведение вебинаров или семинаров онлайн можно пригласить несколько тысяч человек одновременно. На таких площадках эффективно, т.е., наиболее иллюстративно проводятся лекции и практические занятия. Можно наглядно показать студентам алгоритм требуемых действий при разборе того или иного клинического случая, приглашать студентов выступить на занятии по заранее подготовленным темам и давать критическую оценку принятия или непринятия данного вопроса и др. Преподаватель может создавать отдельные индивидуальные программы для обучения каждого студента. Студенты имеют возможность получать информацию и учебный материал достаточно дозировано в письмах по электронной почте и др.

Вместе с тем, имеются и некоторые недостатки онлайн-обучения для организаторов, а именно: каждый спикер должен научиться пользоваться платформой для электронного обучения; требуется всестороннее овладение приемами эффективного проведения семинаров онлайн. Обязательно стоит подготовить каждое занятие, лекцию, семинар, или задание еще и с технической точки зрения. Кроме того важно, чтобы каждый преподаватель использовал методы удерживания внимания студентов, иначе они могут попросту уснуть за компьютером, или вообще не выйти на связь, или уйти с нее в определенный период времени и др. По причине того, что необходимо знакомиться с техническими вопросами, возможна потеря опытных взрослых преподавателей, которые считают слишком затруднительным и обременительным новое обучение современным техническим средствам коммуникации в виде онлайн связи. Выбор оборудования и подходящей платформы для проведения курсов могут отпугнуть часть старшего поколения преподавателей.

С другой стороны, каждый, у кого есть талант преподавателя и страсть к обучению может легко сделать педагогическую карьеру и продвинуться в онлайн-обучении, например, создание своего электронного курса для дистанционного обучения займет гораздо меньше времени, чем это требовалось раньше.

Для онлайн-курсов можно выбрать разные формы подачи материала. Если создавать небольшие подкасты, то потребуется не так много времени. Ссылки на них можно разместить на своей странице или на YouTube.

Для студентов, получающих электронное образование онлайн-обучение позволяет легко выбрать не только удобное время и место для обучения, но и собственный темп получения и усвоения знаний. Так, легко связаться с преподавателем при помощи чата, почты, форума или аудио-/видеосвязи на платформе для дистанционного обучения. Стеснительным людям легче отважиться обучаться на онлайн-курсах. Им даже не обязательно пользоваться камерой для разговора с преподавателем. Широка возможность получить образование  людям с ограниченными физическими способностями и др.

Но и для студентов существуют свои минусы, например, прежде всего студентам может не хватать личного контакта с преподавателем или другими студентами. Чтобы разобраться с материалами и заданиям во время электронного обучения, потребуется больше времени, если студент по каким-либо причинам пропустил предыдущие занятия. Некоторые студенты не могут сосредоточиться во время лекций. Потому что всегда есть соблазн заглянуть в соцсеть или просто закрыть вкладку браузера и др., поэтому необходима актуальная мотивация в получении необходимых знаний на занятиях и др.

Таким образом, результаты исследований касательно эффективности онлайн-образования неоднозначны. Электронное обучение обладает рядом несомненных преимуществ, но свои недостатки у него тоже есть, как, впрочем, и у традиционного способа обучения. Самое важное, что благодаря онлайн-образованию, студенты курсов могут эффективно, комфортно и довольно дешево учиться.

Конечно, нельзя забывать и о технической стороне данного вопроса, так как существуют объективные факторы, которые не связаны с манерой преподавания и с методикой обучения. Это наличие у студентов доступа к высокоскоростному широкополосному Интернету, позволяющему в любой требуемый момент времени выйти на онлайн связь.

И в связи с этим могут встречаться и такие минусы онлайн-обучения, как плохое качество связи или отсутствие Интернета, в результате которых учебный процесс может быть сорван или вовсе отменен из-за отсутствия интернета или его плохого качества. Перенасыщенность информацией и, наоборот, избыток информации, а также неумение пользоваться ею вовсе не помогает, а даже мешает обучаться студентам.  Недостаток живого общения между студентами, между студентами и преподавателем приводят к появлению психологических проблем и даже к выраженной депрессии, что сказывается на качестве личной и семейной жизни студентов. Обучение онлайн и отсутствие живого общения подходит не каждому.

Умение пользоваться различными компьютерными программами, для чего может потребоваться специальное обучение, а это замедлит процесс обучения, пока не будут освоены необходимые навыки и освоение программ. Неумение самостоятельно организовать учебный процесс, так как не каждый способен сам себя организовать и заниматься самостоятельно. Поэтому, несмотря на все плюсы онлайн-обучения, часто студенты откладывают на потом выполнение заданий или посещение семинаров, от этого учебный процесс становится неэффективным и затянутым.

Таким образом, дистанционное обучение дает нам ряд преимуществ, но также приводит к определенным трудностям, с которыми просто нужно уметь работать, то есть научиться работать с информацией и уметь себя организовать. Преимуществами онлайн-обучения является: то, что обучение отличается гибкостью. Например, вам не обязательно сидеть в аудитории в назначенный час. Студент всегда может посмотреть занятие в записи, если урок был пропущен. И это не говоря о том, что задания для самостоятельного выполнения тоже можно делать в любое удобное время, отправляя отчёты онлайн.  Для обучения подходит любое место. Вы можете находиться у себя дома, в деревне, на даче или даже, отдыхая под пальмой. Главное — хороший интернет. То есть вы живёте привычной жизнью, плюс получаете новые знания. Отсутствие географических ограничений — один из главных плюсов дистанционного образования. Для обучения обычно привлекают. Очень часто в университетах преподают теоретики, поэтому, закончив ВУЗ, студент остаётся «белым листом» или сталкивается с рядом проблем при использовании своих знаний на реальных проектах. Качественное онлайн-обучение предполагает привлечение практикующих специалистов. Широкие коммуникативные возможности по обмену информации. Все участники онлайн-обучения постоянно общаются между собой в чатах и мессенджерах. В результате формируется профессиональное сообщество, общение в котором продолжается даже после окончания обучения. Это позволяет «быть в теме», обмениваться опытом, кейсами, новостями, приёмами оптимизации и др. Но в то же время плохое качество связи сделает обучение невозможным, или попросту некомфортным, если соединение с интернетом оставляет желать лучшего. Сегодня это редкость даже в отдалённых регионах Кыргызской Республики, однако, проблемы всё же случаются. И чаще всего с данными трудностями сталкиваются путешественники или любители совмещать обучение с отдыхом на природе. Перенасыщенность информацией, данная проблема больше относится к тем людям, которые решили обучаться самостоятельно, используя открытые источники и записанные видеокурсы. Псевдообразовательного контента на рынке настолько много, что обучение может превратиться в малоэффективное занятие. Избыток информации скорее помешает, чем поможет. К тому же, можно легко столкнуться с уже устаревшим контентом, потратив время впустую. Недостаток навыков может иногда помешать успешному освоению выбранной профессии, тогда нужно сначала овладеть специализированными программами и инструментами, пройдя дополнительное обучение. Некоторым студентам важно видеть перед собой преподавателя и однокурсников «вживую». Но это, скорее, психологический аспект. Неумение организовать самостоятельный процесс обучения, когда для учёбы не требуется обязательно выходить из дома и куда-то ехать, очень расслабляет и мешает концентрации. Для этого необходимо чётко понимать, зачем вы учитесь, и какова ваша цель. Очевидно, что вышеперечисленные недостатки онлайн-обучения не являются критическими, и в большинстве случаев их можно преодолеть. Мало того, практика показывает, что при правильной организации учебного процесса и при наличии высокой мотивации у студентов им удаётся достичь весьма достойных результатов. Высокая популярность онлайн-обучения объясняется принципами общедоступности, равенства, комфортности, экономии времени, технологичности процесса и многим другими условиями. Самым большим минусом онлайн-обучения можно считать отсутствие «живого общения» и вопросы самодисциплины и преподавателей и студентов, но несмотря на все это необходимо продолжать и развивать данное перспективное образовательное и развивающееся направление не только в медицине, но и в науке в целом.

 

Литература:

1.    Moore, M. G., & Kearsley, G. (2012). Distance Education: A Systems View of Online Learning. Cengage Learning.

2.    Garrison, D. R., & Anderson, T. (2003). E-Learning in the 21st Century: A Community of Inquiry Framework for Online Learning. RoutledgeFalmer.

3.    Bates, A. W. (Tony). (2019). Teaching in a Digital Age: Guidelines for Designing Teaching and Learning. Tony Bates Associates Ltd.

4.    Palloff, R. M., & Pratt, K. (2013). Collaborating Online: Learning Together in Community. Jossey-Bass.

5.    Hrastinski, S. (2008). Asynchronous and Synchronous E-Learning. Educause Quarterly, 31(4), 29-32.

6.    Hattie, J., & Donoghue, G. (2016). Learning Strategies: A Synthesizing Framework. International Journal of Educational Psychology, 5(2), 104-140.

7.    Picciano, A. G., & Seaman, J. (2013). Digital Learning Compass: Distance Education Enrollment Report 2017. Babson Survey Research Group.

8.    Scherer, D. (2019). The Impact of Online Learning on Student Engagement: A Study of High School Students. International Journal of Online Pedagogy and Course Design, 9(4), 1-17.

9.    Bolliger, D. U., & Martindale, T. (2004). Key Factors for Determining Student Satisfaction in Online Courses. International Journal on E-Learning, 3(1), 61-67.

10.             Nordin, N., & Fook, F. (2020). Exploring Student Experiences in Online Learning During the COVID-19 Pandemic: A Case Study of a Malaysian University. Asian Journal of Distance Education, 15(2), 91-102.

 

 

УДК: 378: 612.017.1 (575.2)(04)

 

АКТУАЛЬНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИММУНОЛОГИИ КАК ОТДЕЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В ВУЗАХ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

 

Майназарова Э.С¹., Тюмонбаева Н.Б.¹, Казыбекова А.А.¹, Мырзакулова А.Ж.²

 

¹Институт горной физиологии и медицины НАН КР, Кыргызстан, г. Бишкек

²КГМА им И.К. Ахунбаева, кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии, Кыргызстан, г. Бишкек

 elmira_main07@mail.ru, ipknacira@mail.ru.

 

Аннотация: Иммунология, как научная дисциплина имеет ряд особенностей, которые отражают инновационный подход к биологическому и медицинскому образованию. В обзоре представлена информация о разработанных программах обучения в области иммунологии в ВУЗах Кыргызской Республики (КР) и основные этапы развития иммунологии в стране в целом. Учитывая тот факт, что иммунология является одной из наиболее быстро прогрессирующих наук и дисциплин, преподаваемых в высшей школе, важной для будущих врачей всех специальностей, биологов многих специальностей и др., необходимо внести дополнения в базовое университетское медицинское и биологическое образование. Конкретно – целесообразно включить дисциплины «Иммунология», «Клиническая иммунология» в образовательную программу вузов КР с обязательным введением экзамена. Сегодня растет значение информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения иммунологии, очень важно создание единой образовательной среды, обеспечивающей эффективное взаимодействие преподавателя и студента как в обычном, так и в дистанционном режиме. В обзоре также обсуждается проблема подготовки высококвалифицированных кадров преподавателей иммунологии. Также предлагаем проведение школ по иммунологии для молодых ученых и врачей. Для углубленного изучения иммунологии рекомендуется современная литература.

Ключевые слова: иммунология; высшее образование; преподавание в университете; форма обучения; непрерывность иммунологического образования; подготовка иммунологов-преподавателей.

 

КЫРГЫЗ РЕСПУБЛИКАСЫНЫН ЖОЖДОРУНДА ИММУНОЛОГИЯНЫ ӨЗҮНЧӨ САБАК КАТАРЫ ОКУТУУНУН АКТУАЛДУУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ

 

Майназарова Э.С¹., Тюмонбаева Н.Б.¹, Казыбекова А.А.¹, Мырзакулова А.Ж.²

 

¹ Кыргыз Республикасынын Улуттук илимдер академиясынын Бийик Тоо физиологиясы жана медицина институту, Кыргызстан, Бишкек ш.

² И. К. Ахунбаев атындагы КММА, микробиология, вирусология жана иммунология кафедрасы, Кыргызстан, Бишкек ш.

elmira_main07@mail.ru, ipknacira@mail.ru

 

Аннотация: «Иммунология» илимий дисциплина катары биологиялык жана медициналык билимге инновациялык мамилени чагылдырган бир катар өзгөчөлүктөргө ээ. Бул макала Кыргыз Республикасынын (КР) ЖОЖдорунда иммунология тармагында иштелип чыккан окутуу программалары жана жалпы республика боюнча иммунологияны өнүктүрүүнүн негизги этаптары жөнүндө маалымат берет. «Иммунология» жогорку окуу жайларында окутулуучу эң тез өнүгүп жаткан илимдердин жана дисциплиналардын бири. Келечектеги бардык адистиктеги врачтар, көптөгөн адистиктеги биологдор жана башкалар үчүн маанилүү экендигин эске алып, университеттин негизги медициналык-биологиялык билимине толуктоолорду киргизүү зарыл. Тактап айтканда, “Иммунология” жана “Клиникалык иммунология” дисциплиналарын Кыргыз Республикасынын ЖОЖдорунун билим берүү программасына милдеттүү түрдө экзаменди киргизүү максатка ылайыктуу. Бүгүнкү күндө иммунологияны окутуу процессинде маалыматтык-коммуникациялык технологиялардын мааниси өсүүдө, бул окутуучу менен студенттин үзгүлтүксүз жана дистанттык режимде эффективдүү өз ара аракеттенүүсүн камсыз кылган бирдиктүү билим берүү чөйрөсүн түзүү абдан маанилүү; макалада  ошондой эле жогорку квалификациялуу “Иммунология” предметин окутуучу мугалимдерди даярдоо проблемасы талкууланат. Ошондой эле жаш окумуштуулар жана дарыгерлер үчүн иммунология боюнча курстар, «Иммунология» предметин терең окуп үйронүү, изилдөө үчүн заманбап адабияттар сунушталат.

Негизги сөздөр: иммунология; жогорку билим; Университетте окутуу; окутуу формасы; иммунологиялык билим берүүнүн үзгүлтүксүздүгү; иммунолог-окутуучуларды даярдоо.

 

CURRENT TRENDS IN TEACHING IMMUNOLOGY AS A SEPARATE DISCIPLINE IN UNIVERSITIES OF THE KYRGYZ REPUBLIC

 

Mainazarova E.S.¹, Tyumonbaeva N.B.¹, Kazybekova A.A, ¹, Myrzakulova A.Zh.²

 

¹Institute of Mountain Physiology and Medicine National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Kyrgyzstan, Bishkek

²KSMA named after I.K. Akhunbaeva, Department of Microbiology, Virology and Immunology, Kyrgyzstan, Bishkek

elmira_main07@mail.ru, ipknacira@mail.ru

 

Abstract. Immunology, as a scientific discipline, has a number of features that reflect an innovative approach to biological and medical education. The review provides information on developed training programs in the field of immunology in universities of the Kyrgyz Republic and the main stages of the development of immunology in the country as a whole. Given the fact that immunology is one of the most rapidly progressing sciences and disciplines taught in higher education, important for future doctors of all specialties, biologists of many specialties, etc., it is necessary to make additions to the basic university medical and biological education. Specifically, it is advisable to include the discipline "Clinical Immunology" in the educational program of universities of the Kyrgyz Republic with the mandatory introduction of an exam, which will significantly increase the motivation of students. Today, the importance of information and communication technologies in the process of teaching immunology is growing, it is very important to create a unified educational environment that ensures effective interaction between teacher and student both in regular and remote mode. The review also discusses the problem of training highly qualified immunology teachers. We also offer immunology schools for young scientists and doctors. Modern literature is recommended for in-depth study of immunology.

Keywords: immunology; higher education; university teaching; form of education; continuity of immunological education; training of immunologists-teachers.

 

В настоящее время происходит стремительное развитие фундаментальной и клинической иммунологии, она становится одной из ведущих дисциплин современной биологии и медицины, междисциплинарной основой наук о жизни [1, 2, 3]. Достаточно ярко характеризуются успехи иммунологии в вакцинации, прошедшей сложный путь от эмпирического подхода к созданию высоко иммуногенных молекулярно-генетических конструкций. Очевидно, что вакцинация, наряду с антибиотикотерапией и другими факторами, привела к значительному увеличению продолжительности жизни человеческой популяции [4, 5].

Не менее значимым успехом научной иммунологии для медицины явилась разработка иммунодиагностических подходов, позволяющих идентифицировать этиологические факторы и определять механизмы развития иммунопатогенеза заболеваний различной природы: аллергии, первичных и вторичных иммунодефицитов, аутоиммунных расстройств, опухолевых процессов, патологии беременности и др. [6]. Детальное изучение механизмов иммунопатогенеза позволило создать принципиально новое направление в медицине, получившее название «таргетная (мишеневая) терапия», основанное на применении моноклональных антител против конкретных молекул, в частности цитокинов, реализующих воспалительный ответ, а также иммунотерапию некоторых видов опухолей [7].

В связи с этим закономерен возрастающий интерес к иммунологии и, соответственно, расширение преподавания этой дисциплины, наблюдаемое в различных странах.

Цель – анализ современных тенденций преподавания иммунологии как отдельной дисциплины в образовательном процессе в вузах Кыргызской Республики и внедрение в практическую медицину.

В нашей стране профессор М.И. Китаев определил своевременность реализации иммунологии в клиническую практику активно внедряя новые иммунодиагностические технологии (методы иммуноанализа, ИФА, РИФ). Впервые проф. М.И. Китаевым были инициированы проекты реализации по созданию иммунологических лабораторий в Центре кардиологии, Научно-исследовательском институте фтизиатрии и в институте физиологии и экспериментальной патологии высокогорья (ныне Институт горной физиологии НАН КР). В дальнейшем под руководством профессора К.А. Собурова осуществлена функционирование лаборатории физиологии иммунной системы в Институте физиологии горной физиологии и медицины НАН КР.

Следующий важный шаг в становлении иммунологии был сделан по инициативе декана медицинского факультета Кыргызско-Российского Славянского Университета, профессора А.Г. Зарифьян: в 2012 году создание нового направления – «Иммунология» для специальностей лечебное дело и педиатрия, «Клиническая иммунология» по специальности стоматология. Таким образом с 2012 г. иммунология впервые начала существовать как самостоятельная дисциплина в Кыргызско-Российском Славянском Университете с объемом преподавания 108 ч (3 кредита) по требованию Федерального государственного образовательного стандарта, а в 2015 году была создана отдельная кафедра эпидемиологии и иммунологии на медицинском факультете КРСУ им. Б.Ельцина.

В рамках практической медицины иммунология преподается в Кыргызской государственной медицинской академии в Институте переподготовки и повышения квалификации им. С.Б. Даниярова на профессорских курсах повышения квалификации по аллергологии и иммунологии д.м.н., профессором Т.Т. Абдылдаевым: «Аллергология и иммунология во врачебной практике» (72 ч.); «Избранные вопросы аллергологии» (72 ч.); «Избранные вопросы иммунологии» (72 ч.).

В образовательном процессе высших учебных заведений Кыргызской Республики медицинского и биологического профилей подготовка по дисциплине «Иммунология» выглядит следующим образом:

- КГМА им. И.К. Ахунбаева на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии – дисциплина «Иммунология» и «Клиническая иммунология» для специальностей лечебное дело, педиатрия и МПД составляет – по 18 часов. Кроме того, предмет иммунологии преподается на кафедре общей и клинической эпидемиологии, как элективные курсы в объеме 48 часов;

- на кафедре эпидемиологии и иммунологии медицинского факультета КРСУ им. Б.Н. Ельцина предмет «Иммунология» преподается как самостоятельная учебная дисциплина объемом преподавания 100 ч. (3 кредита) из них лекции – 16 ч., практическое занятие – 34 ч. и СРС-50 ч. для студентов 3 курса по специальности «Лечебное дело», «Педиатрия» и для студентов 2 курса «Стоматологическое дело».

Для клинических ординаторов:

1. По специальности «Судебно-медицинская экспертиза» по дисциплине ВИЧ-инфекция – 44 ч.

2. По специальности «Пластическая хирургия»  - Иммунология – 48 ч.

- на кафедре Общественного здоровья и здравоохранения международном медицинском факультете ОшГУ– предмет «Иммунология» преподается как курс по выбору (КПВ) по направлению «Клиническая иммунология» объемом 120 часов (3 кредита).

- на кафедре эпидемиологии, микробиологии медицинского факультета ОшГУ «Иммунология» преподается с курсом инфекционных болезней - по специальности МПД как дисциплина «Клиническая иммунология» общей трудоемкостью 150 часов (5 кредитов).

- на кафедре Общей биологии, экологии и лабораторное дело биологического факультета КНУ им. Ж. Баласагына дисциплина «Иммунология» преподается с 1990-ых годов, общим объемом 120 часов, 60 аудиторных, 60 СРС (4 кредита).

Вышеизложенные данные показывают, что опыт преподавания иммунологии студентам биологам и медикам, клиническим ординаторам и аспирантам свидетельствует о недостаточной подготовке и, главное, об отсутствии мотивации получения знаний по фундаментальной и клинической иммунологии. Это в большей степени связано с ограниченным временем, выделенным для преподаваемой дисциплины «Иммунология» и «Клиническая иммунология», и недостаточным кадровым обеспечением.

Учитывая тот факт, что иммунология является одной из наиболее быстро развивающихся наук и дисциплин, преподаваемых в высшей школе, необходимой для будущих врачей всех специальностей, назрела необходимость внесения дополнений в базовое университетское медицинское образование. Конкретно - целесообразно расширить преподавание общей и клинической иммунологии в медицинских вузах до 8 кредитов, с обязательным введением экзамена, что в значительной степени повысит мотивацию студентов медиков. «Общая иммунология» может преподаваться в блоке обязательных дисциплин на 5–6-м семестрах, а «Клиническая иммунология» – на старших курсах (10–12-й семестры).

Для организации эффективного образовательного процесса по иммунологии необходимо обеспечить преемственность преподавания, учитывая тот факт, что некоторые фундаментальные вопросы дисциплины освещаются на разных кафедрах: гистологии, физиологии, биохимии, микробиологии, патофизиологии, патологической анатомии. Важными аспектами преподавания предмета являются использование методических форм работы, включающих оптимизацию контроля подготовки студентов к практическим занятиям, формирование клинического мышления и приобретение практических навыков. Большую роль приобретает междисциплинарное обучение – использование знаний из разных областей, их группировка и применение в контексте решаемой проблемы [8].

При изучении фундаментальных и клинических основ иммунологии студенты должны освоить большой объем Материалыа, новые термины. Имеется «Справочник иммунологических терминов» на русском и кыргызском языках, для повышения эффективности усвоения Материалыа студентами [9]. Практические занятия целесообразно проводить с использованием интерактивных форм обучения, основанных на активном взаимодействии преподавателя и студентов. Можно использовать ролевые и деловые игры, совместное решение проблем, работа в малых группах (команде), проблемное обучение и др.

Сегодня в процессе обучения иммунологии важную роль играют информационно-коммуникационные технологии: доступ к интернет-ресурсам; использование студентами обучающих программ, предоставляющих теоретическую информацию; создание единой образовательной среды, обеспечивающей эффективное взаимодействие преподавателя и студента. Примером может служить пандемия СОVID-19, когда значительная часть образовательного процесса осуществлялся дистанционно в онлайн-режиме. До сих пор сохраняются правила социального дистанцирования. В связи с чем, на образовательном портале вузов целесообразно представить записанные видеоМатериалыы по всем темам практических занятий по иммунологии, доступ к которым остается открытым в любое время.

Опыт практической медицины показывает, что все будущие врачи должны быть подготовлены по основам общей и клинической иммунологии. Во многих случаях именно врачи общей практики должны оказывать помощь больным с аллергией и иммунопатологией, в том числе в ургентных ситуациях [10].

Современный врач лечебной практики и педиатр должны уметь ориентироваться в наиболее актуальных проблемах клинической иммунологии и аллергологии, включая вопросы иммунодиагностики, иммунопатогенеза различных заболеваний, современные методы иммунотерапии и иммунопрофилактики [11].

Очевидна и актуальна необходимость обновления и изучения основ общей и клинической иммунологии преподавателями, врачами разных специальностей и научными сотрудниками.

Несмотря на преподавание избранных вопросов иммунологии в ФУВе в объеме 72 часа, чрезвычайно важно соблюдать принцип непрерывного профессионального образования, заключающийся в получении ординаторами, аспирантами и врачами на постоянной основе новых фундаментальных знаний о современных достижениях в области иммунологии и использование их в разработке технологий диагностики, лечения и профилактики заболеваний. Это в свою очередь приведет к новому уровню понимания врачами и ординаторами иммунопатогенеза, методов лечения и диагностики профильной патологии (в области хирургии, педиатрии, ревматологии, внутренних болезней и др.). Назрела необходимость внесения дополнений в базовое медицинское образование в целях придания иммунологии статуса обязательной дисциплины для врачей всех специальностей.

Разумеется, кафедры должны иметь оснащенные базы, где можно применять полученные знания и проводить научные исследования. Этому способствует стремление правительства Кыргызской Республики развивать вузовскую науку с созданием научно-исследовательских институтов при вузах, согласно постановлению МОиН КР «Стратегия развития образования в Кыргызской Республике на 2021-2040 годы». Такой подход поможет решить ключевую проблему образовательного процесса – подготовку высококвалифицированных кадров для вузов и лечебно-профилактических учреждений.

Важно создавать и укреплять кадрами имеющиеся кафедры медицинских университетов, а также организовывать курсы подготовки и переподготовки преподавателей по фундаментальной и клинической иммунологии для высших учебных заведений страны.

Важную роль в поддержании высоких стандартов образования в области иммунологии играет качественная учебная литература, которая отражает современный уровень развития фундаментальной иммунологической науки, демонстрирует применение ее достижений в клинической практике, раскрывает связь иммунологии с другими биомедицинскими дисциплинами, при этом она отличается доступностью изложения Материалыа. Примером учебного издания для студентов биологических и медицинских вузов Кыргызской Республики, в полной мере отвечающего современным требованиям преподавания иммунологии, является учебное пособие с грифом МОиН КР «Основы иммунологии» под редакцией профессора М.И. Китаева, который был издан в июле 2015 г. (Бишкек – изд. «Алтын Тамга» - ISBN 978-9967-08-555-8). Важно подчеркнуть, что учебное пособие была удостоена Ежегодной премии в сфере медицинского и фармацевтического образования России Координационного совета по области образования «Здравоохранение и медицинские науки». В 2013 г. К.А. Собуровым и Ж.И. Иманкуловым издан «Русско-кыргызский словарь-справочник иммунологических терминов» для кыргызскоязычных читателей в целях облегчения понятий, смыслов иммунологических терминов [9]. 

Таким образом, в условиях динамично развивающейся науки необходимо обеспечить преемственность и непрерывность иммунологического образования студентов биологов, ординаторов и врачей разных специальностей. Для понимания происходящих в иммунной системе процессов и использования полученных знаний в своей образовательной, научной и практической деятельности необходимо актуализировать тенденции преподавания иммунологии как отдельной дисциплины в ВУЗах Кыргызской Республики.

Ниже приводится краткий список рекомендуемых современных руководств и учебников по фундаментальной и клинической иммунологии отечественных и зарубежных авторов.

 

Литература:

1.      Rich R., Fleisher T., Shearer W., Schroeder H. et al. Clinical Immunology. Principles and Practice. – 5-th ed. – Elsevier, 2019. – P. 1392.

2.      Клиническая иммунология и аллергология: федеральные клинические рекомендации / Под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. – М.: Фармарус Принт Медиа, 2015. – 92 с.

3.      Караулов А.В., Ганковская Л.В., Гариб Ф.Ю. Современное преподавание иммунологии: традиции и актуальные тенденции. Иммунология. 2021; 42 (5): 461–465. DOI: https://doi.org/10.33029/0206- 4952-2021-42-5-461-465Murphy K.M., Weaver C. Janeway’s Immunobiology. – 9th ed. – New York: Garland Science, 2017. – 904 с.

4.      С.П. Казаков, Ф.Ю. Гариб, Г.А. Яровая, Е.Н. Степанова, Л.М. Скуинь.  От фундаментальных знаний к трансляционной медицине: роль, формы и значение углубленного преподавания медицинской иммунологии. Педагогика профессионального медицинского образования, 2020. - №1. –С. 31-43.

5.      Хаитов Р.М. Иммунология: учебник. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2021. - 520 с. ISBN: 978-5-9704-6398-7.

6.      Rich R., Fleisher T., Shearer W., Schroeder H. et al. Clinical Immunology. Principles and Practice. 5th ed. Elsevier, 2019. - 1392 p.

7.      Аллергология и клиническая иммунология: клинические рекомендации / Под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. - 352 с.

8.      Основы иммунологии под редакцией профессора М.И. Китаева. Учебное пособие с грифом МО и Н КР. - Б.: Алтын Тамга, 2015. — 250 с.: ил. — ISBN 978-9967-08-555-8.

9.      Собуров К.А., Иманкулов Ж.И. Русско-кыргызский словарь-справочник иммунологических терминов. - Бишкек: 2013. -91 с.

10.  Иммунотерапия: руководство для врачей. 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. Р.М. Хаитова, Р.И. Атауллаханова, А.Е. Шульженко. -М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. - 768 с.

11.  Клиническая иммунология и аллергология: федеральные клинические рекомендации / Под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. - М.: Фармарус Принт Медиа, 2015. - 92 с.

12.  Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Мешкова Р.М. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 640 с.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

 

1.      Айсаева Ш. Ю., к.б.н., с.н.с. лаб. физиологии и психологии деятельности Института горной физиологии и медицины НАН КР, г.Бишкек, Кыргызская Республика, ул. Анкара 1/5, +996559330334, sh.aisaeva@gmail.com

2.      Алиева Динара, м.н.с. лаб. физиологии иммунной системы, Институт горной физиологии и медицины НАН, Кыргызская Республика, г. Бишкек, Кыргызская Республика

3.      Алымова Айдай Бактыбековна, аспирант кафедры фундаментальной и клинической физиологии им. академика С.Б.Даниярова, Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева, ул. И.Ахунбаева, 92, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 720020, +996 990 622 332, alymova91781a@gmail.com

4.      Аль-Джебур Джаафар Шати Оваид, соискатель, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, Гродненский государственный медицинский университет, кафедра нормальной физиологии, +375(25)-698-09-00, jaafarshati@gmail.com

5.      Бакирова Ширин аспирант лаб. физиологии и психологии деятельности Института горной физиологии и медицины НАН КР, 720048, Кыргызская Республика, г. Бишкек, ул. Анкара 1/5; Институт горной физиологии и медицины НАН КР, +996501812712, shika-94@mail.ru

6.      Балыкин Михаил Васильевич, д.б.н., профессор, зав. кафедрой Адаптивной физической культуры факультета физической культуры и реабилитации, Ульяновский государственный университет, с.тел.: 89603695455, E-mail: balmv@mail.ru

7.      Бейшеева Гуланда, магистрант биологического факультета КНУ им. Ж.Баласагына, г. Бишкек, Кыргызская Республика

8.      Билецкая Елена Степановна Ассистент кафедры нормальной физиологии ГрГМУ, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, +375(29)-265-14-21, nastiavolodina.2003@gmail.com

9.      Бойко Евгений Рафаилович, д.м.н., профессор; 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 50; +7(88212)24-00-85 boiko60@inbox.ru

10.  Борисенко Николай Сергеевич, научный сотрудник, Военный институт физической культуры МО РФ, Санкт-Петербург, arkmax@mail.ru

11.  Бурых Эдуард Анатольевич, к.м.н., с.н.с. ФГБУН ИЭФБ РАН194223, Санкт-Петербург, пр. Тореза 44, +7(812)591-65-85, edwb66@mail.ru

12.  Ветровой Олег Васильевич, д.б.н., лаборатория регуляции функций нейронов мозга ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Россия, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д.6, +7-921-986-5067, etyulkova@yandex.ru   TyulkovaE@infran.ru

13.  Володина Анастасия Александровна, студент 4 курса лечебного факультета ГрГМУ, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, +375(29)-265-14-21, nastiavolodina.2003@gmail.com

14.  Давлетбаева Айпери Расуловна, студент 4 курса лечебного факультета КГМА им. И.К. Ахунбаева, Кыргызская Республика, г.Бишкек

15.  Джунусова Г.С. д.м.н., профессор, директор Института горной физиологии и медицины НАН КР, Кыргызская Республика, г.Бишкек, aiperi-03@mail.ru

16.  Зинчук Виктор Владимирович, д.м.н., проф. Заведующий кафедрой нормальной физиологии ГрГМУ, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, +375(29)-265-14-21, nastiavolodina.2003@gmail.com

17.  Зинчук Виктор Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии, Гродненского государственного медицинского университета, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, Тел. +372(29)785-90-27, e-mail: zinchuk@grsmu.by

18.  Ибраимов Сатыбалды Бакытбекович, н.с. лаборатории нейрофизиологии Института горной физиологии и медицины НАН КР, г. Бишкек, saty8888@gmail.com

19.  Казыбекова А.А., к.б.н., г. Бишкек, с.н.с. лаб. физиологии иммунной системы, Институт горной физиологии и медицины НАН, Кыргызская Республика, г. Бишкек, datkay@mail.ru

20.  Карыпова Бегимай Кубатовна, аспирант лаб. нейрофизиологии Института горной физиологии и медицины НАН КР, ул. Горького 1/5, 720048, Кыргызская Республика, г. Бишкек.

21.  Ким Алексей Евгеньевич, к.м.н., доцент кафедры фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, 194044, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6, +7 (981) 981-16-11, alexpann@mail.ru

22.  Ковальчук Андрей Александрович, студент 4-го курса лечебного факультета, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, Гродненский государственный медицинский университет, Кафедра нормальной физиологии, +375(29)889-81-72, e-mail: andrkovalchik@mail.ru

23.  Кожурин Михаил Васильевич, соискатель отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», e-mail: ssrkog@mail.ru

24.  Кононец Ирина Евгеньевна – д.м.н., профессор, зав. кафедрой фундаментальной и клинической физиологии им. С.Б. Даниярова Кыргызской государственной медицинской академией им. И.К.Ахунбаева. 720020, Кыргызская Республика, г. Бишкек, ул. Ахунбаева, 92; тел. +996555746653; ikononetcz@mail.ru

25.  Людинина Александра Юрьевна, к.б.н., старший научный сотрудник Института физиологии Коми НЦ УрО РАН, Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН, ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия, 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 50, +7 (8 8212)24-00-85, salu_06@inbox.ru

26.  Майназарова Эльмира Сыдыковна, к.м.н., доцент, с.н.с. лаб. физиологии иммунной системы, Институт горной физиологии и медицины НАН, Кыргызская Республика, г. Бишкек, elmira_main07@mail.ru

27.  Максимов А.Л., д.м.н., член-корреспондент РАН, гл.н.с. Института физиологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, arkmax@mail.ru

28.  Мамытова Назира Жолдошовна, м.н.с. лаб. физиологии иммунной системы, Институт горной физиологии и медицины НАН, Кыргызская Республика, г. Бишкек, naziramamytova52@gmail.com

29.  Мельникова Н. Г., к. пс..н., с.н.с. ИГФиМ НАН КР, ул. Горького 1/5, 720048 тел.сл. 44-98-90, Кыргызская Республика, г. Бишкек, e-mail ngmelnikova@rambler.ru

30.  Миклашевич Ольга Сергеевна, преподаватель-стажёр кафедры нормальной физиологии Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, Гродненский государственный медицинский университет, +375(33)325-14-44, e-mail: olga.miklashevich@yandex.ru

31.  Новосад Владимир Васильевич, студент 3-го курса лечебного факультета, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, Гродненский государственный медицинский университет, кафедра нормальной физиологии, +375(29)282-20-00, e-mail: vovich2281@gmail.com

32.  Паршукова Ольга Ивановна, к.б.н.; 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 50; +7(88212)24-00-85; olga-parshukova@mail.ru

33.  Подопригора Маргарита Витальевна, студентка 3-го курса лечебного факультета, Беларусь, 230009, Гродно, ул. Горького, 80, Гродненский государственный медицинский университет, Кафедра нормальной физиологии, +375(44)-580-69-31 e-mail: podoprigora.margarita9@mail.ru

34.  Рыбникова Е.А., доктор биологических наук, профессор РАН ФГБУН, Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия, rybnikovaea@infran.ru

35.  Сагидова Светлана Александровна – к.б.н., руководитель направления по физической реабилитации в медицинском реабилитационном центре «Добрые руки», E-mail: balmv@mail.ru

36.  Салибаев Оскон Абдыкапарович, д.м.н., профессор, Учебно-лечебно-научный медицинский Центр КГМА имени И. К. Ахунбаева, Кыргызская Республика

37.  Сатаева Н.У., н.с. лаборатории нейрофизиологии Института горной физиологии и медицины НАН КР, Кыргызская Республика, г. Бишкек, nargiza-87_87@mail.ru

38.  Сатаркулова А.М., к.м.н., зав. лаборатории физиологии и психологии деятельности Института горной физиологии и медицины НАН КР, ул. Анкара 1/5, +996772672528, г.  Бишкек, Кыргызская Республика, asat79@mail.ru 

39.  Сорокин Александр Анатольевич, к.б.н., зав. центром инновационных методов обучения и трансферта знаний Института горной физиологии и медицины НАН КР, ул. Анкара 1/5, г.  Бишкек, Кыргызская Республика, e-mail: aasorokin@rambler.ru

40.  Стратилов Виктор Андреевич, к.б.н., лаборатория регуляции функций нейронов мозга ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Россия, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д.6, +7-921-986-5067, etyulkova@yandex.ru, TyulkovaE@infran.ru

41.  Турганбаева А.С., к.б.н., доцент, вед.н.с. лаборатории нейрофизиологии Института горной физиологии и медицины НАН КР, г.Бишкек, a.s.turganbaeva@mail.ru

42.  Тюлькова Екатерина Иосифовна, д.б.н., главный научный сотрудник, ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Россия, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д.6, +7-921-986-5067, etyulkova@yandex.ru, TyulkovaE@infran.ru

43.  Тюмонбаева Н.Б., к.б.н., доцент, зав. лаборатории физиологии иммунной системы Института горной физиологии и медицины НАН КР, Кыргызская Республика, г.Бишкек, ipknacira@mail.ru

44.  Чубаков Тулеген Чубакович, д.м.н., профессор, Кыргызский государственный медицинский институт переподготовки и повышения квалификации имени С. Б. Даниярова, Кыргызская Республика, г.  Бишкек

45.  Шабанов Петр Дмитриевич, д-р мед. наук, профессор; руководитель отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», 197022, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12, профессор кафедры фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова; адрес: 194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, 6; ORCID: 0000-0003-1464-1127; eLibrary SPIN: 8974-7477; e-mail: pdshabanov@mail.ru

46.  Шаназаров А. С., профессор, д.м.н., директор академического центра Международной высшей школы медицины, Интергельпо 1ф, г.Бишкек, Кыргызская Республика, ifepv@mail.ru

47.   Эмилов Берик Эмилович, врач пульмонолог, КГМИПиПК им. С.Б. Даниярова,  Ж.Бокомбаев 144а, Кыргызская Республика, г. Бишкек, +996 500 66 19 90, Emilov9090@mail.ru

 

 

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ

научной статьи для публикации в журнале

«Вестник медицины и образования»

(ВМиО)

 

           Редакция журнала рекомендует о необходимости ознакомления авторов с правилами и требованиями к оформлению научной статьи, разработанные на основе рекомендации ВАК КР.

 

1.      Журнал публикует данные о результатах исследований в области фундаментальной и клинической медицины, биологических, педагогических, общественных и гуманитарных наук.

2.      Недопустимо направлять в редакцию ранее опубликованные либо напечатанные в других изданиях работы.

3.      Текстуальное заимствование или присвоение результатов исследований других авторов недопустимо. Автор должен представить в редакцию документ, подтверждающий проверку публикуемого Материалыа на плагиат.

Редакция также оставляет за собой право на проверку поступивших Материалыов на плагиат, сокрашение либо редактирование научных статей.

4.      Датой принятия статей в бумажной и электронной версиях считается время поступления окончательного варианта в случае ее доработки авторами после рецензирования.

5.      Рукописи Материалыов, рецензируемые (внутренними или внешними) докторами и/или кандидатами наук соответствующего профиля (в печатном и электронном вариантах)

6.      Редакция оставляет за собой право рецензировать поступившие научные

статьи другими специалистами, членами редакционного совета.

7.      Объем статьи 7-10 страниц, размер шрифта – 12, межстрочный интервал 1,0, поля шириной 2 см справа и слева, 2 см сверху и снизу.

В статье должны быть отражены (на русском, кыргызском, английском языках):

·         УДК (Универсальная десятичная классификация) в верхнем левом углу;

·         Название статьи (по центру) строчными жирными буквами;

·         Фамилия, имя, отчество, ученая степень, звания всех авторов;

·         Место работы, ВУЗ, страна, город, факс, электронная почта.

Далее пишется Аннотация (шрифт 11, курсив, не более 5-8 строк) и ключевые слова: не более 10-12 слов (на трех языках).

           Основной текст (шрифт 12, Times New Roman) включает:

·         Введение (либо актуальность исследования), отражающее суть проблем, вопросов к моменту оформления Материалыов исследования;

·         Цель исследования;

·         Объект (Материалы) и методы исследования;

·         Результаты исследования и их обсуждение;

·         Заключение или выводы по пунктам.

·         Литература (шрифт 12) (перечень использованных источников приводится по мере цитирования в квадратных скобках, например [2], по мере цитирования, а не по алфавиту).

В оригинальных статьях цитировать не более 10-15 источников. Библиография должна содержать публикации за последние 5 лет (кроме основополагающих работ).

Для книг: ФИО авторов, полное название книги, место издания, издательство, год издания, том, выпуск, общее количество страниц.

Для журналов (периодических изданий): ФИО автора, название журнала, год издания, том, номер, первая и последняя страницы статьи.

При авторском составе до 3 человек, упоминаются все авторы, при больших авторских коллективах только 3 первых авторов «и др.», в иностранных работах «et al.».

8.      Рисунки и тексты к ним, диаграммы должны быть четкими. В подписях к микрофотографиям указывается метод окраски и объем увеличения.

9.      Номер таблицы обозначается сверху в правом углу. Цифры в текстах должны соответствовать цифрам в таблицах.

Номер и подписи к рисункам подрисуночные.

10.  Возвращение Материалыов к авторам на доработку не означает что она принята к публикации.

Доработанный текст необходимо вернуть вместе с первичным (исходным) Материалыом с учетом всех замечаний.

11.  Не принятые к публикации Материалыы авторам не возвращаются.

12.  Научные статьи, отклоненные редакционным советом не подлежат пересмотру.

13.  Редакция принимает к изданию «ВМиО» рекламные Материалыы.

14.  Ответственность за содержание и достоверность публикуемых (в том числе рекламных) Материалыов несут авторы.

 

“МЕДИЦИНА ЖАНА БИЛИМ ЖАРЧЫСЫ”

журналына илимий макалаларды жарыялоо эрежелери

 

Журналдын редакциялык кеңеши авторлорду КР Жогорку Аттестациялык Комиссиясынын сунушунун негизинде иштелип чыккан илимий макаланы жарыялоонун эрежелери жана талаптары менен тааныштырат.

 

1.                 Журнал фундаменталдык жана клиникалык медицина, биологиялык, педагогикалык, коомдук жана гуманитардык илимдер жаатындагы изилдөөлөрдүн натыйжалары жөнүндө маалыматтарды жарыялайт.

2.                 Редакцияга мурда жарыяланган же башка басылмаларда басылып чыккан макалаларды кабыл албайт.

3.                 Изилдөөнүн натыйжаларын тексттик жол менен башка авторлордон бөлүп алууга жол берилбейт. Автор редакторго жарыялануучу Материалыдын «плагиат» үчүн текшерилгендигин тастыктаган документ тапшырышы керек.

Редакция ошондой эле берилген Материалыдарды «плагиат» текшерүү, илимий макалалардын кыскаргандыгын же редакциялоо укугун өзүнө калтырат.

4.                 Макалалардын кагаз жана электрондук варианттарда кабыл алынган күнү болуп, авторлор кайра карап чыккан учурдагы акыркы вариантын алган убактысы эсептелет.

5.                 Тийиштүү профилдеги илимдин докторлору жана / же кандидаттары тарабынан каралып чыккан (ички же тышкы) Материалыдардын рецензияланган кол жазмалары (басма жана электрондук варианттарында) кабыл алынат.

6.                 Редакция башка адистер жана редакциялык кенештиң мүчөлөрү тарабынан берилген илимий Материалыдарды карап чыгуу укугун өзүнө калтырат.

7.                 Макаланын көлөмү 7-10 баракты түзөт, шрифттин көлөмү - 12, аралык аралыгы 1,0, оң жана сол капталында 2 см кеңдикте, жогору жана төмөн 2 см.

Макалада (орус, кыргыз, англис тилдеринде) камтылышы керек:

• УДК (универсалдуу ондук классификациясы) жогорку сол бурчта;

• Макаланын аталышы (орточо) кара майлуу тамгалар менен;

• Бардык авторлордун фамилиясы, аты, атасынын аты, илимий даражасы, наамдары;

• Иштеген жери, университет, өлкө, шаар, факс, электрондук почта.

Андан кийин Аннотация жазылат (шрифт 11, курсив, 5-8 саптан ашпаган) жана негизги сөздөр: 10-12 сөздөн ашпашы керек (үч тилде).

Негизги текстке (12 шрифт, Times New Roman) төмөнкүлөр кирет:

• изилдөө Материалыдарын каттоодо көйгөйлөрдүн, суроолордун маңызын чагылдырган Киришүү (же изилдөөнүн Актуалдуулугу);

• Изилдөөнүн максаты;

• Объект (Материалы) жана изилдөө методдору;

• Изилдөөнүн натыйжалары жана аларды талкуулоо;

• Корутунду же тыянак (пункту менен).

• Адабият (шрифт 12) колдонулган булактардын тизмеси алфавиттик эмес, квадраттык кашаанын ичинде келтирилген, мисалы [2].

Макалаларда 10-15тен ашык эмес маалымат булактарын келтирүү керек. Библиографияда акыркы 5 жылдагы басылмалар камтылышы керек (фундаменталдык эмгектерден тышкары).

Китептер үчүн: авторлордун толук аты-жөнү, китептин толук аталышы, чыккан жери, басмаканасы, чыккан жылы, көлөмү, чыгарылышы, жалпы барактардын саны.

Журналдар (мезгилдүү басылмалар) үчүн: автордун аты-жөнү, журналдын аталышы, чыккан жылы, көлөмү, саны, макаланын биринчи жана акыркы беттери.

3 адамга чейинки курамы менен, бардык авторлор эскерилет, чоң автордук топторунда болгону 3 биринчи автор "ж.б.", чет элдик эмгектерде "et.al."

8.                 Сүрөттөр жана аларга тексттер, схемалар так болушу керек. Фотомикрографтардын жазууларында боёо ыкмасы жана чоңойтуу көлөмү көрсөтүлөт.

9.                 Таблицанын номери оң бурчтун жогору жагында. Тексттердеги сандар таблицалардагы сандарга дал келиши керек.

Сүрөттөрдүн белгилениши алдынкы тарабында.

10.             Материалдарды кайра карап чыгуу үчүн авторлорго кайтарып берүү, ал жарыялоого кабыл алынды дегенди билдирбейт.

Түзөтүлгөн текст бардык сын-пикирлерди эске алуу менен түпнуска (булак) Материалыы менен кошо кайтарылышы керек.

11.              Жарыялоого кабыл алынбаган Материалыдар авторлорго кайтарылбайт.

12.             Редакция тарабынан четке кагылган илимий макалалар кайра кароого жатпайт.

13.             Редакция жарнамалык Материалыдарды жарыялоого кабыл алат.

14. Авторлор жарыяланган (анын ичинде жарнамалык) Материалыдардын мазмунуна жана тактыгына жооп беришет.

 

RULES FOR REGISTRATION

of scientific article for publication in the journal

"Bulletin of Medicine and Education"

 

The editorial board of the journal recommends the need to familiarize the authors with the rules and requirements for the design of a scientific article, developed on the basis of the recommendation of the Higher Attestation Commission of the Kyrgyz Republic.

1.    The journal publishes data on the results of research in the field of fundamental and clinical medicine, biological, pedagogical, social and humanitarian sciences.

2.    It is inadmissible to send to the editorial office previously published or published works in other publications.

3.    Textual borrowing or appropriation of research results from other authors is unacceptable. The author must submit to the editor a document confirming the verification of the published material for plagiarism.

The editorial board also reserves the right to check the submitted materials for plagiarism, reduction or editing of scientific articles.

4.    The date of acceptance of articles in paper and electronic versions is the time of receipt of the final version in case of its revision by the authors after reviewing.

5.    Manuscripts of materials reviewed (internal or external) by doctors and / or candidates of sciences of the corresponding profile (in printed and electronic versions)

6.    The editorial board reserves the right to review received scientific articles by other specialists, members of the editorial board.

7.    The volume of the article is 7-10 pages, font size - 12, line spacing 1.5, margins 2 cm wide on the right and left, 2 cm above and below.

The article should contain (in Russian, Kyrgyz, English):

•       UDC (Universal Decimal Classification) in the upper left corner;

•       Title of the article (centered) in lowercase bold letters;

•       Surname, name, patronymic, academic degree, titles of all authors;

•       Place of work, university, country, city, fax, e-mail.

 

Then the Abstract is written (font 11, italics, no more than 5-8 lines) and keywords: no more than 10-12 words (in three languages).

•       Main (font 12) includes:

•       Introduction (or the relevance of the research), reflecting the essence of the problems, questions at the time of registration of research materials;

•       Purpose of the study;

•       Object (material) and research methods;

•       Results of research and their discussion;

•       Conclusion or conclusions point by point.

•       References (font 12) (the list of sources used is given as cited in square brackets, for example [2], as cited, and not alphabetically).

In original articles, cite no more than 10-15 sources. The bibliography should contain publications from the last 5 years (except for the fundamental works).

For books: full name of authors, full title of the book, place of publication, publisher, year of publication, volume, issue, total number of pages.

For journals (periodicals): name of the author, title of the journal, year of publication, volume, number, first and last pages of the article.

With a composition of up to 3 people, all authors are mentioned, with large groups of authors only 3 first authors “et al.”.

8.        Figures and texts to them, diagrams must be readable. The captions to the photomicrographs indicate the staining method and the magnification.

9.        The table number is indicated at the top in the right corner. The numbers in the texts must correspond to the numbers in the tables.

The number and captions to the figures are sketches.

10.    The return of materials to the authors for revision does not mean that it has been accepted for publication.

The revised text must be returned along with the original (source) material, taking into account all the comments.

11.    Materials not accepted for publication will not be returned to the authors.

12.    Scientific articles rejected by the editorial board are not subject to revision.

13.    The editorial office accepts advertising materials for publication by "Bulletin of Medicine and Education".

14.    The authors are responsible for the content and accuracy of published (including advertising) materials.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подписано к печати

 

Формат 64×92 1/16. Печать офсетная.

 

Объем 8 п.л.

 

Технический редактор Тюмонбаева Н.Б.

 

Тираж 100 экз.

 

 

 

 

 

                                                                             

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

 

Уважаемые коллеги!

Приглашаем Вас принять участие в работе III Международной научно-практической конференции «Человек и Горы», которая состоится в гг. Бишкек-Чолпон-Ата, 9-12 сентября 2025 г.

 

Основные научные направления конференции:

— Адаптация человека в горах и различных условиях жизнедеятельности;

— Гипоксия: механизмы компенсации и адаптации;

— Здоровье человека в неблагоприятных условиях среды;

— Экологическое и медицинское образование. Преподавание физиологии и современные образовательные программы.

 

Материалы конференции будут опубликованы в рецензируемом научном журнале НАК КР.

 

Телефон для справок: 996 (703) 838846, 996 (312) 44-74-12, 996 (312) 44-73-18

e-mail: institutgfm@gmail.com, goulnura@mail.ru