Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена; Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН
Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие. Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были). Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
Александр Михайлович Уголев и его роль в развитии современной физиологии пищеварения и питания
В статье рассказывается об основных направлениях деятельности выдающегося учёного академика Александра Михайловича Уголева, руководившего лабораторией физиологии питания в Институте физиологии им. И. П. Павлова РАН с 1963 по 1991 год. Представлены сведения о его наиболее значимых исследованиях, обогативших отечественную и мировую науку. Известность и мировое признание А. М. Уголев получил за открытие мембранного пищеварения в 1958 году. Это открытие привело к пересмотру ранее существовавших представлений о функционировании пищеварительной системы. Он впервые продемонстрировал возможность исследовать гидролиз и всасывание пищевых веществ в тонкой кишке в условиях, максимально приближенных к естественным. Полученные данные коренным образом изменили прежние представления о скоростях мембранного гидролиза и всасывания пищевых веществ в тонкой кишке. Среди научных достижений А. М. Уголева особое место занимают исследования, посвящённые изучению кишечной гормональной системы и её непищеварительных эффектов. Большое внимание уделялось эволюционным аспектам пищеварения. А. М. Уголев разработал также основные постулаты созданной им теории адекватного питания. Кроме того, А. М. Уголев основал и возглавлял более двух десятилетий академическую школу-семинар «Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения».
Copyright (c) 2025 Людмила Викторовна Громова, Юлия Владимировна Дмитриева https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Copyright (c) 2025 Екатерина Александровна Никитина https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
От прижизненной нейроморфологии до гипоксического прекондиционирования: научный путь профессора Михаила Олеговича Самойлова
Творческий путь Михаила Олеговича Самойлова был неразрывно связан с Институтом физиологии им. И. П. Павлова РАН. В конце 1980-х годов Михаилом Олеговичем были заложены основы методологии прижизненной микроскопии головного мозга. Под его руководством in situ на препарате коры мозга кошки, in vitro на переживающих срезах обонятельной коры крысы и in vivo в модели гипобарической гипоксии, создаваемой в барокамере, был впервые описан феномен гипоксического прекондиционирования нейронов и охарактеризованы молекулярно-клеточные механизмы, реализующие его нейропротективные эффекты. Было убедительно показано, что кальциевая, глутаматергическая и полифосфоинозитидная системы, а также кооперативная активация транскрипционных факторов играют ключевую роль в механизмах адаптации нейронов мозга к патологическому воздействию гипоксии. На основании многолетних фундаментальных исследований был разработан способ гипобарического пре- и посткондиционирования, при котором умеренная периодическая гипоксия (три сеанса по два часа с интервалом в 24 часа, 360 мм рт. ст., что соответствует «высоте» 5000 м, 10% О2) оказывала широкий спектр проадаптивного действия, повышая устойчивость мозга и организма к повреждающим факторам, предотвращая и корректируя формирование постгипоксических и постстрессорных патологий. Развитие исследований гипоксического пре- и посткондиционирования как основы для создания новых биомедицинских технологий сбережения и восстановления здоровья и сегодня продолжает оставаться ключевой тематикой лаборатории регуляции функций нейронов мозга, созданной М. О. Самойловым и возглавляемой им более 20 лет.
Copyright (c) 2025 Дмитрий Германович Семенов, Екатерина Иосифовна Тюлькова, Елена Александровна Рыбникова https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Об упорядоченности временной структуры спонтанной активности одиночных нейронов слуховой коры мыши
В работе проанализированы временные параметры спонтанной (фоновой) активности одиночных нейронов первичной слуховой коры мышей, отражающие характер распределения фоновых импульсов во времени. У всех исследованных нейронов слуховой коры нами зарегистрирована высокая, упорядоченная во времени спонтанная активность. Данная временная упорядоченность проявлялась в том, что спонтанные импульсы каждого нейрона формировали пачки из 4–9 спайков. Частота генерации нейронами первичной слуховой коры мыши пачек спонтанных импульсов составляла от 6 до 16 Гц и соответствовала альфа-диапазону частот суммарной ритмической активности неокортекса. Отдельные пачки спонтанной активности у большинства нейронов формировали более крупные временные паттерны, условно обозначенные нами как «гиперпачки». Анализ вариабельности и периодичности временных паттернов спонтанной активности корковых слуховых нейронов в течение периода регистрации выявил признаки периодического процесса, что, очевидно, имеет большое значение в свете участия фоновой импульсации одиночных нейронов в установлении в слуховой коре баланса процессов возбуждения и торможения, оптимального для развития её реакции на звуковой сигнал. Обсуждается возможная роль временных паттернов спонтанной активности одиночных нейронов слуховой коры как основы для суммарной ритмической активности неокортекса.
Copyright (c) 2025 Gleb D. Khorunzhii, Marina A. Egorova https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Вкусовая чувствительность к сладкому у мышей с наследственной гипергликемией
Предполагается, что патологические состояния, сопровождающиеся гипергликемией, такие как сахарный диабет второго типа (Д2Т), могут усиливаться из-за нарушения вкусовой чувствительности к сладкому, что провоцирует его повышенное потребление. Это делает актуальным исследование влияния уровня глюкозы крови на чувствительность вкусовой системы с использованием моделей ожирения и Д2Т. Объектом были самцы мышей двух вариантов линии Касукабе (КК): исходная KK.Cg-a/J (KK) и KK.Cg-Ay/J (КК-Ay), гетерозиготная по гену Агути леталь желтый (Ay), который усиливает экспрессию белка Агути, что способствует ожирению и усиливает гипергликемию. В тесте краткого доступа показано, что мутация Ay у мышей линии KK повышает потребление низких концентраций сахарозы и некалорийных подсластителей. Модификация процедуры тестирования добавлением пищевой депривации, что привело к снижению глюкозы в крови, вызвала снижение потребления и предпочтения низких концентраций сахарозы и рост предпочтения высоких до уровня линии KK. В тесте с длительным доступом к сладким растворам сахарозы и сахарина мыши КК-Ay предпочитали низкие концентрации больше, а высокие — меньше, чем КК. Таким образом, Агути- индуцированная гипергликемия способствует увеличению потребления низких концентраций сладкого и снижает привлекательность высоких концентраций независимо от его метаболической ценности. Полученные данные свидетельствуют, что уровень глюкозы в крови может оказывать влияние на чувствительность вкусовых клеток.
Copyright (c) 2025 Екатерина Алексеевна Лукина, Владимир Олегович Муровец https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Нейроэндокринные механизмы регуляции приспособительного поведения и патогенеза постстрессорных психопатологий
Обзор посвящён результатам серии работ Веры Георгиевны Шаляпиной, в которых исследованы нейроэндокринные механизмы регуляции приспособительного поведения в зависимости от поведенческой стратегии, а также роль кортиколиберина (corticotropin-releasing hormone, CRH) в патогенезе постстрессорных тревожно-депрессивных расстройств. Вера Георгиевна руководила лабораторией нейроэндокринологии на протяжении многих лет. В последнее время предметом её пристального внимания был вопрос о роли CRHергических структур в реализации приспособительной деятельности. Считая CRH эндогенным адаптогеном, Вера Георгиевна объясняла его различное действие в зависимости от исходной подготовленности к ответу на стресс или генетической предрасположенностью организма. Разделение животных по исходным поведенческим характеристикам и исследование особенностей организации их нейроэндокринных систем как основы развития ответной реакции организма на новые условия среды позволило ей сделать вывод о генотипической гетерогенности постстрессорных депрессий. Кроме того, была выявлена важная роль взаимодействия CRH с нейромедиаторными системами мозга в индивидуальной предрасположенности к развитию постстрессорных психопатологий. В обзоре представлены результаты исследований, которые явились продолжением и развитием идей Веры Георгиевны о ключевой роли чувствительности мозговых структур к CRH как предиктору поведенческих и гормональных нарушений при стрессе. Также было исследовано участие свободно-радикального окисления биомолекул как в регуляции индивидуально- типологического приспособительного поведения, так и в патогенезе постстрессорных психопатологий.
посттравматическое стрессовое расстройство
Copyright (c) 2025 Ольга Геннадьевна Семенова, Анна Вадимовна Вьюшина, Наталья Эдуардовна Ордян https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Гуморальные факторы врожденного иммунитета рыб
Изучение гуморальных факторов врождённого иммунитета костистых рыб (Teleostei) имеет ключевое значение для развития национальной аквакультуры. Несмотря на то что рыбы наравне с более высокоорганизованными животными обладают как врождённой, так и адаптивной иммунной системой, в полной мере опираться в этой области на данные исследований модельных организмов другого класса не представляется возможным. Пойкилотермность в сочетании с водной средой обитания обусловливает особенности формирования, развития и функционирования всех аспектов иммунной системы этих организмов. Рыбоводные предприятия заинтересованы не только в поиске способов наращивания продуктивности, но и в разработке экологически безопасных методов профилактики для снижения рисков развития патологических процессов у рыб. В данной работе рассмотрены основные компоненты неспецифической защиты: лизины (лизоцим, антимикробные пептиды и белки системы комплемента), лектины (маннозные рецепторы, кальций-зависимые лектины, пентраксины), трансферрин, металлотионеины, интерфероны и хемокины, а также показана их роль в защите от патогенов и участие в регуляции воспалительных реакций. Учитывая тот факт, что именно неспецифический компонент является фундаментальным защитным механизмом рыб, подробное изучение гуморальных факторов иммунной системы этого надкласса водных позвоночных животных позволяет выявлять наиболее значимые звенья для успешного осуществления профилактических мер в рыбоводстве.
Copyright (c) 2025 Алина Александровна Жукова, Диана Константиновна Митрюшкина, Марина Николаевна Киселева, Полина Алексеевна Маметьева https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Физиология механо- и электрорецепторов: от рецепторных структур до рецепторного белка
Представлен краткий обзор исследований в области механо- и электрорецепторной сенсорных систем, проводимых Олегом Борисовичем Ильинским, его учениками и коллегами, и полученных выдающихся результатов, которые остаются актуальными и до настоящих дней. Ещё в 1965 году Олег Борисович опубликовал в журнале Nature статью, в которой предсказал существование дирекционной чувствительности рецепторной структуры (тельца Пачини), что прямо указало на существование в нервном окончании этого рецепторного прибора белковых молекулярных структур — механочувствительных каналов. Фундаментальные исследования механорецепторной системы принесли в прошлом веке Олегу Борисовичу и его школе мировую известность, что подтвердила организованная им международная конференция 1974 года, прошедшая в Институте физиологии им. И. П. Павлова АН СССР. Только спустя почти полвека произошло открытие первичной аминокислотной последовательности рецепторных белков — механочувствительных каналов Piezo, что позволило в 2021 году Дэвиду Джулиусу и Ардему Патапутяну получить Нобелевскую премию. Пионерские работы Олега Борисовича и его учеников внесли неменьший вклад и в понимание физиологических механизмов функционирования электрорецепторной системы, которой обладают некоторые виды рыб, амфибий и млекопитающих. Исследования этого органа чувств рыб позволили Олегу Борисовичу и его ученикам открыть физиологический механизм восприятия магнитного поля Земли этими животными. Настоящий обзор посвящён рассмотрению влияния результатов исследований и идей этого замечательного учёного на современные тенденции развития интегративной физиологии в области сенсорных систем на примере механо- и электрорецепции.
Copyright (c) 2025 Надежда Андреевна Бойченко, Юлия Владиславовна Плахова, Борис Владимирович Крылов https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Стимулирующее влияние пептидов на органы дыхательной системы крыс
Одной из актуальных задач современной физиологии и медицины является исследование биологически активных веществ, которые могут усиливать клеточные процессы пролиферации в различных органах позвоночных, прежде всего человека. Пролиферация, обеспечивающая восстановление и поддержание тканей, критически важна для органов дыхательной системы, в том числе для регенерации слизистой оболочки дыхательных путей после повреждений, таких как воспаление или травмы, и для обновления клеточного состава, необходимого для нормального функционирования дыхательной системы. Учитывая ключевую роль дыхательной системы в жизнеобеспечении организма и её уязвимость перед различными факторами, актуальна разработка новых средств поддержки. Пептидная терапия является перспективным и активно развивающимся направлением, нацеленным на восстановление функций органов дыхания на клеточном уровне. Целью исследования было выявление действия коротких пептидов на клеточную пролиферацию в органотипической культуре тканей органов дыхательной системы — лёгких, бронхиальной артерии, бронхах крыс. Установлено, что тетрапептид Ala-Asp-Glu-Arg и трипептид Lys-Glu-Asp стимулируют клеточную пролиферацию всех исследованных органов. Трипептид Ala-Glu-Asp приводит к увеличению индекса площади в культуре ткани бронхов и лёгких, а Glu-Asp-Gly — только в культуре ткани лёгких. Эти данные создают базу для целенаправленной разработки новых лекарственных препаратов, приводящих к восстановлению функций органов дыхательной системы.
Copyright (c) 2025 Наталья Иосифовна Чалисова, Полина Николаевна Иванова, Екатерина Сергеевна Егозова, Екатерина Александровна Никитина https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
В обзоре последовательно рассмотрены ключевые аспекты, связанные с тестом Ромберга на стабилоплатформе. Обсуждаются преимущества инструментальной версии пробы (на стабилоплатформе) по сравнению с классическим безаппаратным вариантом. В разделе, посвящённом эволюции методики, анализируется влияние готовых технических решений и концепций (например, французской постурологической школы) на формирование протоколов, взгляды на оптимальную геометрию платформы, длительность теста. Далее критически обсуждаются ограничения диагностической полезности классической (безаппаратной) пробы Ромберга. В частности, отмечается низкая специфичность при вестибулярных расстройствах, выраженная зависимость от возраста и ограниченная пригодность для скрининга, что подтверждается современными клиническими данными. Отмечены преимущества теста на стабилоплатформе по сравнению с классическим за счёт объективной и количественно измеримой оценки постурального контроля, позволяющей выявлять тонкие нарушения регуляции вертикальной позы, недоступные обычному клиническому наблюдению. В нейрофизиологическом разделе — в контексте прикладного смысла теста Ромберга — обобщаются механизмы мультисенсорной интеграции и иерархической регуляции вертикальной позы, включая роль автоматических и когнитивных компонентов, а также их нарушения при патологии, например при болезни Паркинсона. В части, посвящённой количественной оценке, описаны принципы использования результатов теста, расчёта и интерпретации коэффициента Ромберга, его значимость и ограничения. Завершающая часть сфокусирована на проблемах стандартизации и разработки нормативных данных — подчёркивается необходимость стратификации по возрасту и полу, учёта физической готовности испытуемых и применения унифицированных протоколов для обеспечения сопоставимости и клинической релевантности результатов.
Copyright (c) 2025 Олег Витальевич Кубряк https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Влияние контролируемой кровопотери на показатели сердечно-сосудистой системы и барорефлекторную чувствительность анестезированной крысы
Снижение объёма циркулирующей крови (ОЦК) вследствие кровопотери инициирует каскад адаптивных реакций, затрагивающих изменения во внутренней среде организма, в работе висцеральных систем, в частности функционировании сердечно-сосудистой системы. Барорефлекс (БР) является механизмом поддержания стабильного уровня системного артериального давления в организме. Можно предположить, что снижение ОЦК при кровопотере приводит к нарушению компенсаторных механизмов кровообращения, в том числе к изменению барорефлекторной чувствительности. Проверка данного предположения стала целью представленного исследования. Эксперименты проводили на анестезированных уретаном крысах линии Wistar, которым моделировали кровопотерю, отбирая 30% объёма циркулирующей крови. В течение эксперимента регистрировали и рассчитывали артериальное давление, частоту сердечных сокращений, индекс шока Альговера. Чувствительность БР оценивали с помощью внутривенного введения синтетического адреномиметика фенилэфрина. В результате проведённых экспериментов было выявлено, что снижение ОЦК на 30% у крыс, анестезированных уретаном, приводит к росту индекса шока, снижению артериального давления и ослаблению БР. Изменение барорефлекторной чувствительности может быть обусловлено нарушением активности областей продолговатого мозга, задействованных в реализации барорефлекса. Для подтверждения данного предположения необходимы дополнительные экспериментальные исследования.
Copyright (c) 2025 Татьяна Сергеевна Туманова, Галина Ивановна Рыбакова, Вячеслав Георгиевич Александров https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Дается краткий обзор изучения выученной беспомощности — состояния, формирующегося у животного, подвергнутого неконтролируемому стрессу. Выученная беспомощность характеризуется угнетением когнитивных, эмоциональных и моторных функций. Поэтому выученная беспомощность рассматривается как модель депрессивного состояния человека. Теоретическое значение изучения выученной беспомощности в том, оно затрагивает некие фундаментальные свойства нервной системы, поскольку это состояние получено не только у представителей всех классов позвоночных животных, но и у беспозвоночных животных и даже смоделировано на отдельных ганглиях тараканов. Ключевым фактором для формирования выученной беспомощности является неконтролируемость воздействия — невозможность приспособиться к стимулу, невозможность избежать или избавиться от его действия или же невозможность предсказать появление этого стимула.
Copyright (c) 2020 Дмитрий Анатольевич Жуков https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
История развития физиологии зрения и слуха (к 100-летию Института физиологии им. И. П. Павлова РАН)
Представлен обзор истории развития физиологии сенсорных систем, в основном зрения и слуха, в России в XX и начале XXI века. В отечественной и мировой биологической науке физиология сенсорных систем занимает достойнейшее место. В России она имеет глубокие корни. К основоположникам следует причислить М. В. Ломоносова, М. М. Воинова, И. М. Сеченова, Н. И. Бакста. Большой вклад в популяризацию физиологии органов чувств внёс И. М. Сеченов. У истоков развития физиологии зрения и слуха в начале XX века стоят физиолог Л. А. Орбели и физик С. И. Вавилов. Развитие физиологической оптики (физиологии зрения) в Государственном оптическом институте (ГОИ) связано с именем С. И. Вавилова. Становление и успешное развитие сенсорной физиологии в 1930-х годах в Институте физиологии им. И. П. Павлова и в Военно-медицинской академии, в конце 1950-х годов в Институте эволюционной физиологии им. И. М. Сеченова в Ленинграде, а также косвенно в Институте высшей нервной деятельности в Москве связано с именем Л. А. Орбели. Важные работы в области сенсорной физиологии были выполнены в ряде институтов Академии наук — Институте химической (затем биохимической) физики им. Н. М. Эмануэля, Институте проблем передачи информации им. А. А. Харкевича, Институте проблем экологии и эволюции им А. Н. Северцова, Институте биологической физики, Институте биофизики клетки, Институте биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова, Акустическом институте им. академика Н. Н. Андреева, Дальневосточном отделении РАН.
Copyright (c) 2025 Михаил Аркадьевич Островский https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Дифференцировка и функции CD4+ эффекторных Т-клеток
В обзоре охарактеризованы субпопуляции эффекторных CD4+ Т-лимфоцитов: Th1, Th2, Th17, Th9, Th22, фолликулярных Т-лимфоцитов, их биологические особенности, роль транскрипционных факторов и сигнальных путей в созревании и дифференцировке CD4+ Т-лимфоцитов. Представлены основные интерлейкины, секретируемые эффекторными CD4+ Т-лимфоцитами, а также их роль в развитии противоинфекционного иммунного ответа и возможной иммунологической патологии. Описаны адгезионные молекулы и гуморальные факторы, индуцирующие «интимные» механизмы созревания и дифференцировки популяции эффекторных CD4+ Т-лимфоцитов. Популяция эффекторных CD4+ Т-лимфоцитов включает три основные субпопуляции Т-хелперов (Th — помощников): Thl-, Th2- и Thl7-типов, которые секретируют различные цитокины. Так, Thl-клетки распознают антигены микробов, попавших в организм фагоцитов, активируют фагоциты для уничтожения микробов. Активация макрофагов Th1-клетками опосредована взаимодействиями IFNγ и CD40L–CD40. Кроме того, Thl-клетки имеют критическое значение в развитии наследственных иммунодефицитов, их сопровождают гомозиготные мутации, влияющие на рецепторы IFNγ, IL-12 и STAT1. Th2-клетки распознают антигены, экспрессируемые внеклеточно паразитирующими микробами, а также аллергены. Созреванию и дифференцировке Th2-клеток способствуют IL-25, IL-33 и стромальный лимфопоэтин тимуса. Thl7 стимулируют активацию нейтрофилов, которые уничтожают внеклеточные бактерии и грибки и поддерживают целостность эпителия. Th17 также могут играть важную роль в предотвращении повреждения тканей при аутоиммунных заболеваниях. Важнейшими сигнальными молекулами и путями, обеспечивающими созревание и дифференцировку Т-лимфоцитов, являются JAK-3, STAT1-6, T_T-BET, GATA-3. Нарушения, связанные с функционированием этих молекул, сопровождаются изменением функционирования Th1- и Th2-клеток.
Copyright (c) 2025 Александр Витальевич Москалев, Василий Яковлевич Апчел, Екатерина Александровна Никитина https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Особенности функциональных и адаптивных резервов нервной и сердечно-сосудистой систем у детей 7–11 лет из учреждений социальной сферы, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию
Благополучие состояния здоровья детей, воспитывающихся в учреждениях социальной сферы в Российской Федерации, ставит ряд вопросов, которые носят междисциплинарный характер, что обусловлено сочетанием действия социальных и медико-биологических факторов на организм, как правило, возникающих с момента зачатия. Целью данной работы явилось выявление особенностей функциональных и адаптивных резервов нервной и сердечно-сосудистой систем у детей 7–11 лет из учреждений социальной сферы, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию. В основе исследования лежит оценка электрофизиологических показателей с помощью прибора «Кардиовизор». Фундаментом технологии является расчет и трехмерная визуализация электромагнитного излучения миокарда по параметрам амплитудной дисперсии стандартного ЭКГ-сигнала от конечностей. Скрининг-система «Кардиовизор» отражает согласованное влияние нервной системы на сердечно- сосудистую систему, нейрофизиологические параметры модуля системы контроля уровня стресса у детей младшего школьного возраста из учреждений социальной сферы для несовершеннолетних, перенесших хроническую гипоксию в антенатальном периоде. В результате показано, что воспитанники 7–11 лет учреждений социальной сферы для несовершеннолетних, перенесшие хроническую гипоксию плода, отличаются сниженным порогом функциональных и адаптивных резервов сердечно-сосудистой и центральной нервной систем ввиду более резких изменений со стороны метаболических процессов в миокарде с одновременно более низкими нейрофизиологическими показателями, что делает их группой риска по развитию дезадаптационного синдрома на этапе начального общего образования.
дисперсионное картирование электрокардиограммы
Copyright (c) 2025 Денис Владимирович Сосин, Александр Андреевич Удовенко, Вера Николаевна Шестакова, Вероника Андреевна Глущенко https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Онтогенез — это процесс индивидуального развития организма от момента его зарождения до завершения жизненного цикла, важнейшей составляющей которого является продолжение рода. Он характеризуется наличием стадий, чувствительных к негативному воздействию внешних факторов. Наряду с наследственными факторами негативные внешние воздействия являются существенной составляющей в ряду причин врождённых аномалий развития. До восьмой недели эмбриогенеза происходит закладка основных систем и органов, при этом даже незначительные нарушения программы развития в этот период могут иметь серьёзные последствия для здоровья ребёнка. Описание внутриутробного развития с привязкой к понедельному календарю позволяет связать события раннего эмбриогенеза с принятой в акушерской практике датировкой. Обобщение информации о критических периодах в развитии человеческого организма с акцентом на профилактику патологий развития и размножения направлено на формирование представлений о роли образа жизни человека в закладке основ здоровья будущего поколения. Характеристика основных факторов риска для эмбрионального развития и сохранения фертильности включает описание особенностей их негативного воздействия на онтогенез человека. Представленный в доступной для широкого круга интересующихся материал может быть полезен для развития естественно-научных экспозиций в учебных заведениях. Это будет способствовать защите репродуктивного здоровья населения, а также снижению рисков рождения детей с врождёнными патологиями развития ненаследственной природы.
Copyright (c) 2025 Алсу Фаритовна Сайфитдинова https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Яков Абрамович Альтман — ученый с мировым именем
В обзорной статье о научном наследии члена-корреспондента РАН Якова Абрамовича Альтмана приведены краткая научная биография Я. А. Альтмана, основные направления его исследований, важнейшие результаты, научные разработки и достижения, вклад в области изучения пространственного слуха и физиологии слуха. Основное направление исследований Якова Абрамовича связано с изучением слуховой пространственной ориентации человека и животных. При исследовании механизмов локализации источника звука в горизонтальной плоскости обнаружены закономерности преобразования афферентной импульсации по ходу слухового пути, впервые описан открытый им новый класс специализированных нейронов — детекторов направления движения источника звука. В психоакустических исследованиях установлены базовые характеристики восприятия человеком движения источника звука. В поведенческих экспериментах на животных показана ключевая роль слуховой области коры мозга в локализации неподвижных и движущихся источников звуков. При обследовании больных с нарушением деятельности полушарий головного мозга выявлена ведущая роль правого полушария у человека в обеспечении пространственной слуховой ориентации. На основании электрофизиологических исследований ряда мозговых структур, участвующих в формировании двигательной активности при локализационном поведении, сформулировано положение о том, что окончательное опознание пространственного положения источника звука осуществляется за пределами слуховой системы в «неспецифических» структурах мозга. При изучении слуховых вызванных потенциалов человека проанализированы особенности отражения в этих потенциалах пространственных характеристик неподвижного и движущегося источников звука в тишине и в условиях слуховой маскировки. Последние годы научной деятельности Якова Абрамовича были посвящены изучению закономерностей восприятия человеком движения звукового образа в вертикальной плоскости и при его приближении и удалении, изучению влияния движущегося источника звука на позные реакции человека и разработке вопросов создания акустической виртуальной реальности.
нейрофизиология и психоакустика пространственного слуха
Copyright (c) 2025 Николай Иванович Никитин https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Спайковая активность нейронов вентромедиального ядра гипоталамуса при старении
Медиобазальный гипоталамус, включая вентромедиальное ядро (ВМЯ), играет важную роль в регуляции старения. При старении во ВМЯ медианная частота импульсов уменьшается у взрослых (0,71 спайка/с) и старых (0,84 спайка/с) по сравнению с молодыми животными (1,32 спайка/с). Распределение частот спайков в каждой возрастной группе было унимодальным. У молодых животных преобладающее число нейронов имело импульсацию 0,5–1,5 спайка/с, у взрослых — до 1 спайка/с, у старых — до 0,5 спайка/с. Нейроны ВМЯ сортировались в соответствии с формой их межспайковых интервальных гистограмм и нормализованной функции риска, статистическим анализом их межспайковых интервалов. Всего было выделено шесть групп нейронов: 1) нейроны со случайным характером разрядов, 2) нейроны с широким распределением межспайковых интервалов, 3) ритмично разряжающиеся нейроны, 4) нейроны, характеризующиеся длинным хвостом на интервальной гистограмме, 5) нейроны с короткими залпами разрядов и 6) нейроны с короткими залпами разрядов и с широким распределением межспайковых интервалов. У молодых крыс наибольшее число нейронов имело случайное распределение разрядов. У старых крыс доля этой группы снижалась в два раза, и при этом возрастал процент нейронов, характеризующихся длинным хвостом на интервальной гистограмме. Средние значения коэффициента вариации, перекоса и эксцесса были достоверно выше у старых крыс по сравнению с молодыми животными, что позволяет предположить появление скрытых паттернов более высокого порядка в разрядах нейронов старых крыс.
Copyright (c) 2025 Андрей Андреевич Спиричев, Петр Михайлович Маслюков, Евгений Валентинович Сальников, Константин Юрьевич Моисеев https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Новые подходы к средствам и методикам оценки функционального состояния
В представленном литературном обзоре описывается сущность и предпосылки методики двойного когнитивно-моторного тестирования, а также развитие этого метода в отечественной и зарубежной практике. Рассматриваются вопросы регуляции функциональных состояний человека в профессиональной деятельности, включая физиологические и психофизиологические аспекты подготовки операторов. Особое место уделяется системно-ситуационному подходу как теоретической основе для выявления скрытых нарушений функционального состояния. Системно-ситуационный подход интересен тем, что он позволяет прогнозировать динамику состояния человека в ситуациях, приближенных к реальным, анализируя особенности регуляции его психической деятельности в моделированных условиях. Основное внимание уделяется концепции двойных задач (dual-task) — одновременному выполнению моторных и когнитивных действий. Парадигма «совмещенной деятельности» предполагает выполнение нескольких разномодальных задач одновременно. Для диагностики способности к совмещённой деятельности и уровня развития интегративных процессов необходимы специальные методики, моделирующие различные ситуации, в том числе профессиональные. В статье обсуждаются методики оценки и тренировки в условиях двойной задачи, а также их применение для улучшения когнитивных и физических функций у различных групп. Собранные сведения можно рассматривать как доказательство актуальности и научное обоснование применения методики двойного когнитивно-моторного теста.
Copyright (c) 2025 Иван Борисович Сиваченко, Ольга Анатольевна Любашина https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Научный путь профессора В. А. Багаева и его вклад в развитие представлений о церебральных механизмах регуляции висцеральных функций
Виталий Аркадьевич Багаев (13 сентября 1947 г. — 8 февраля 2006 г.) — доктор биологических наук, профессор, известный специалист в области физиологии висцеральных систем. Вся его научная биография была связана с Институтом физиологии им. И. П. Павлова РАН (ранее — АН СССР), в котором он с 1987 года до последних дней жизни руководил лабораторией кортико- висцеральной физиологии. Основным направлением научной деятельности В. А. Багаева было изучение механизмов центральной регуляции висцеральных функций. Им разработана концепция «желудочного центра» продолговатого мозга и определены закономерности функционирования его нейронов в условиях реализации висцеро-висцеральных рефлексов верхних отделов желудочно- кишечного тракта. В результате исследований, выполненных под руководством В. А. Багаева, сформулировано представление о «висцеральном поле» инсулярной лимбической коры и предложена схема его структурно-функциональной организации. Установлен общий механизм реализации влияний кортикальных и субкортикальных образований лимбической системы мозга на рефлекторную деятельность внутренних органов, который опосредован нисходящими проекциями этих структур на специализированные бульбарные вегетативные центры и осуществляется посредством модуляции процессов обработки и проведения в них интероцептивных сигналов. Научное наследие профессора В. А. Багаева признано российским и международным научными сообществами как внесшее существенный вклад в развитие представлений о церебральных механизмах регуляции висцеральных функций и понимание причин возникновения нарушений в работе внутренних органов при неврологических патологиях.
кортикальная модуляция висцеральных функций
Copyright (c) 2025 Ольга Анатольевна Любашина https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Внедрение вычислительной техники в Институте физиологии им. И. П. Павлова РАН
Представлен исторический обзор этапов внедрения средств вычислительной техники в физиологических исследованиях, проводимых в Институте физиологии им. И. П. Павлова РАН. Приводятся названия и описания используемых в разное время средств вычислительной техники, их технические характеристики и особенности. Описаны разработанные устройства для количественного измерения физиологических сигналов, их преобразования и ввода в вычислительную машину для накопления в памяти и дальнейшей обработки. Представлены устройства, реализованные как на больших универсальных ЭВМ, так и на появлявшихся в результате эволюции мини- и микроЭВМ. Наряду с описанием разработанных аппаратных средств приведены примеры решённых с их помощью физиологических задач. Для эффективного применения средств автоматизации эксперимента была выработана концепция построения проблемно-ориентированных средств с использованием базы данных, графического отображения сигналов в реальном времени. Приведены примеры создания в рамках этой концепции проблемно-ориентированного аппаратно-программного обеспечения для различных физиологических экспериментов. Например, для автоматизации исследований дыхания, исследования кровеносной и лимфатической систем, для обработки импульсной активности нейронов, организации управляемого стимулирующего воздействия на лабораторное животное в поведенческих экспериментах, автоматизации психофизических экспериментов по изучению зрительного восприятия и др. Названы имена математиков, программистов, инженеров, техников, участвовавших в освоении и сопровождении средств вычислительной техники в институте.
Copyright (c) 2025 Валерий Николаевич Чихман, Сергей Дмитриевич Солнушкин https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Перед вами второй в 2025 году номер журнала «Интегративная физиология», нацеленного на интеграцию науки и образования, что особенно важно в условиях современных вызовов практикоориентированности и наукоемкости образования. Освещение широкого спектра актуальных для мировой науки вопросов физиологии способствует становлению интегративной физиологии, направленной на понимание, каким образом каждый компонент организма работает как часть, интегрированная в функционирование организма как единого целого, в здоровье и болезни. Второй номер журнала продолжает публикацию цикла статей, посвященных оценке регуляции вертикальной позы, имеющей важное значение как для научных исследований, так и для клинической медицины. Настоящий обзор освещает оптокинетический тест на стабилоплатформе. Также вниманию читателей представлен обзор, посвященный постнатальному развитию зрительных таламических ядер кошки. Экспериментальные статьи номера освещают различные аспекты интегративной деятельности организма, которые могут представлять интерес не только с точки зрения новых фундаментальных знаний, но также и в свете их практического применения. В разделе экспериментальных статей вновь звучит космическая тема, в одной из них изложены результаты исследований с моделированием воздействия невесомости. Кроме того, представлены результаты работ в области висцеральной физиологии, а также исследования биологически активных молекул, влияющих на клеточные процессы пролиферации и апоптоза. Отдельного внимания заслуживает работа наших абхазских коллег, проведенная на обезьянах из питомника Научно-исследовательского института экспериментальной патологии и терапии. Приветствуя читателей второго номера журнала «Интегративная физиология», выражаю надежду на получение рукописей, содержащих новые знания о физиологических процессах на уровне целого организма. С благодарностью ко всем, кто сделал реальностью выпуск второго номера журнала «Интегративная физиология» в 2025 году.
Copyright (c) 2025 Ekaterina A. Nikitina https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Постнатальное развитие слоев наружного коленчатого тела кошки
Представлены результаты исследований постнатального развития зрительных таламических ядер кошки: дорзального ядра наружного коленчатого тела (НКТд) и перигеникулятного ядра (ПГЯ), во время пяти ключевых периодов развития: неонатального, докритического, пика и спада критического периода и зрелости. Нейрональные популяции изучены с помощью четырех нейрохимических маркеров: общего нейронального белка NeuN, Са2+-связывающего белка парвальбумина — маркера тормозных интернейронов, Са2+-связывающего белка кальретинина — маркера кониоцеллюлярных релейных нейронов у приматов и нефосфорилированных доменов тяжелых цепей нейрофиламентов — маркера магноцеллюлярных/Y релейных нейронов у приматов и кошки. Во время неонатального и докритического периодов выявлено несколько транзиторных нейрональных популяций, исчезающих во время критического периода: (1) крупные нейроны интерламинарного пространства НКТд, экспрессирующие NeuN и парвальбумин; (2) крупные нейроны слоев Сп НКТд, экспрессирующие кальретинин; (3) нейроны ПГЯ, экспрессирующие кальретинин. Также выявлено транзиторное подразделение А-слоев НКТд на подслои, организованные NeuN-иммунонегативными и NeuN-иммунопозитивными нейронами. Одномоментное существование вышеперечисленных популяций свидетельствует об их сопряженной работе во время докритического периода развития, определяемого в большей степени не зрительным окружением, но внутренними факторами.
Copyright (c) 2025 Наталья Сергеевна Меркульева, Александр Александрович Михалкин https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Оптокинетический тест на стабилоплатформе
Под «оптокинетическим тестом на стабилоплатформе» обычно подразумевают не одну-единственную методику, а направление исследований. Основа подхода — изучение параметров регуляции позы при предъявлении контролируемых движущихся зрительных стимулов находящемуся на стабилоплатформе испытуемому. Интерес к этому виду тестов возрос в России в начале 2000-х годов, по мере повышения доступности стабилометрического оборудования. Для реально широкого применения метода требовалось наличие однозначно воспринимаемой методики и ясного, надежного и легко применимого способа трактовки результатов. При изучении описаний метода в современной отечественной литературе можно сделать вывод о наличии резерва для его развития и стандартизации. Формирование направления исторически связано с изучением оптокинетического нистагма — рефлекторного чередования медленных следящих и быстрых возвратных движений глаз, возникающих при наблюдении движущихся объектов. Определению такого вида нистагма и терминологическим аспектам посвящена начальная часть работы. Обзор базируется на анализе современных и исторических работ, представленном в смешанном формате, близком к лекции. Отдельные разделы отведены описанию нейрональной организации оптокинетического нистагма, представлению о способах оптокинетической стимуляции и ее общим характеристикам, применению оптокинетического нистагма в зрительных тестах, нейрофизиологическому смыслу добавления к тестам с визуальной стимуляцией возможности исследования опорных реакций (на стабилоплатформе). Выводы обзора касаются критического рассмотрения и общих рекомендаций, относящихся к конструированию методик с оптокинетическим воздействием на стабилоплатформе.
Влияние консистенции пищи на биоэлектрическую активность жевательных мышц у детей с различными типами окклюзии
Жевательная функция играет ключевую роль в обеспечении нормального функционирования зубочелюстной системы. Дистальная окклюзия может вызывать нарушения в работе жевательной мускулатуры и приводить к ее функциональной перегрузке. Влияние консистенции пищи на биоэлектрическую активность (БЭА) жевательных мышц при различных типах окклюзии остается недостаточно изученным. Цель работы — оценка влияния консистенции пищи на биоэлектрическую активность жевательных мышц у детей с физиологической и дистальной окклюзией. Обследовано 52 ребенка в возрасте 7–12 лет. В контрольную группу вошли 25 детей с физиологической окклюзией, в исследуемую — 27 с дистальной окклюзией. Биоэлектрическую активность правой и левой собственно жевательных мышц (m. masseter dexter и sinister) регистрировали при жевании мягкого (хлеб) и твердого (фундук) продукта с использованием электромиографа «Синапсис». Дополнительно рассчитывали коэффициент асимметрии мышечной активности правой и левой собственно жевательных мышц. У детей с дистальной окклюзией при жевании твердой пищи наблюдались значительно более высокие значения БЭА по сравнению с контрольной группой: правая мышца — 360,2 (335,3–374,7) мкВ против 287,1 (269,5–300,5) мкВ; левая — 349,3 (320,6–358,9) мкВ против 275,1 (265,0–281,6) мкВ (p < 0,001). При жевании мягкой пищи различия также имели статистическую значимость, но были менее выражены. Коэффициент асимметрии у детей с дистальной окклюзией был ниже, что указывает на относительную симметрию и возможное включение центральных компенсаторных механизмов. Консистенция пищи оказывает значительное влияние на БЭА жевательных мышц. У детей с дистальной окклюзией фиксируется повышенная биоэлектрическая активность, особенно при жевании твердой пищи, что указывает на функциональную перегрузку и необходимость своевременного ортодонтического вмешательства.
Copyright (c) 2025 Ирина Владимировна Нархова, Евгений Владимирович Дорохов, Михаил Эдуардович Коваленко, Юрий Алексеевич Ипполитов https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Пролиферотропное влияние пептидов на органы иммунной системы крыс
Дисбаланс между пролиферацией и гибелью клеток органов иммунной системы может иметь решающее значение для развития различных заболеваний человека, в том числе онкологических и аутоиммунных. Кроме того, подобные нарушения могут встречаться и у животных, имеющих важное значение для сельского хозяйства и обеспечения продовольственной безопасности. Выявление биологически активных молекул, влияющих на клеточные процессы пролиферации и апоптоза, является актуальной проблемой современной физиологии, медицины и ветеринарии. Целью настоящего исследования было выявление действия полипептидных комплексов (ППК) и коротких пептидов на клеточную пролиферацию в органотипической культуре тканей органов иммунной системы крыс — селезенки и щитовидной железы. Селезенка и щитовидная железа играют важную роль в функционировании иммунной системы организма, стимулируя клетки иммунной системы, с помощью которых организм борется с инфекцией. При исследовании влияния ППК (тималина) и коротких пептидов Lys-Asp-Glu- Gly, Glu-Asp-Pro, Glu-Asp-Arg, Lys-Glu-Asp в эффективных концентрациях на иммунные ткани крыс установлено, что эти пептиды статистически достоверно cтимулируют клеточную пролиферацию в эксплантатах селезенки и щитовидной железы. Полученные данные создают базу для целенаправленной разработки новых лекарственных препаратов для лечения патологии иммунной системы.
Copyright (c) 2025 Наталья Иосифовна Чалисова, Екатерина Александровна Никитина, Галина Анатольевна Рыжак, Полина Николаевна Иванова, Екатерина Сергеевна Егозова https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Референсы и возрастные особенности биохимических параметров крови обезьян двух видов: Macaca mulatta и Papio hamadryas
Для отбора здоровых животных и интерпретации экспериментальных данных, полученных на приматах, необходимы референсные значения. Установление собственных биохимических нормативов у приматов, содержащихся в нашем питомнике, является важной составляющей оценки их соматического статуса. На сегодняшний день экспериментальное и производственное стадо Института экспериментальной патологии и терапии Академии наук Абхазии состоит в основном из обезьян видов Macaca mulatta и Papio hamadryas, соответственно, основная часть экспериментов проводится именно на этих двух видах приматов. Всего было отобрано и обследовано 109 относительно здоровых особей без клинических проявлений патологических процессов (67 Macaca mulatta и 42 Papio hamadryas), которые в свою очередь были разделены на три возрастные группы (молодые половозрелые, зрелые и старшего возраста). Полученные результаты сравниваются внутри вида, межвидовых сравнений нет. В результате работы по некоторым параметрам (альбумины, холестерин, аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза) были получены данные, которые мы предварительно принимаем за референсы у приматов двух видов. Проведенный анализ показал отличия в сравнительно-возрастном аспекте уровня общего белка, альбуминов, холестерина и некоторых биохимических параметров. Полученные данные требуют подтверждения в дальнейших исследованиях.
Copyright (c) 2025 Лариса Отаровна Ахуба, Нвард Вардановна Добаджян, Валерий Гарикович Джинджолия, Зураб Ясонович Миквабия https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Copyright (c) 2025 Екатерина Александровна Никитина https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Лактоферрин снижает плазматический уровень белка острой фазы церулоплазмина в условиях, моделирующих воздействие невесомости на организм человека
Лактоферрин (LF), белок семейства трансферрина, имеет широкое применение в качестве пищевой добавки и рассматривается как перспективный нутрицевтик. Лактоферрин млекопитающих существует в двух основных формах: LF молока и других внеклеточных секретов синтезируется и секретируется зернистыми эпителиальными клетками, второй вариант аккумулируется во вторичных гранулах нейтрофилов. Обе изоформы кодируются одним геном, но различаются по сайтам гликозилирования, составу углеводного компонента и функциональным свойствам. При пероральном приеме LF часть молекул белка, поступающего в пищеварительную систему, не подвергается гидролизу пищеварительными ферментами, сохраняется в интактном виде, адсорбируется эпителиальными клетками тонкого кишечника и попадает в кровеносную систему, где может взаимодействовать с плазматическим белком церулоплазмином (Cer) с образованием труднодиссоциируемых долгоживущих комплексов. В эксперименте с «сухой» иммерсией, моделирующей воздействие на организм невесомости, использование препаратов LF человека в качестве пищевой добавки приводило к снижению плазматической концентрации Cer у испытуемых, наблюдаемый эффект проявлял признаки дозовой зависимости. Церулоплазмин выполняет функции скавенджера свободнорадикальных соединений кислорода, вырабатываемых клетками иммунной системы, и в случае уменьшения его концентрации будет снижен суммарный антиокислительный потенциал крови. На начальных этапах адаптации к стрессовому воздействию, каким является «сухая» иммерсия, способность LF модулировать активность иммунных клеток может оказывать влияние на синтез и секрецию провоспалительных цитокинов, от которых зависит экспрессия острофазных белков, в том числе церулоплазмина. Таким образом, иммуномодулирующая функция лактоферрина является еще одним фактором, участвующим в регуляции плазматического уровня церулоплазмина.
Copyright (c) 2025 Ольга Николаевна Ларина, Анна Марковна Беккер, Галина Юрьевна Васильева, Людмила Георгиевна Репенкова, Елена Рубеновна Садчикова https://creativecommons.org/licenses/by/4.0