Физиология человека

Аномалии γ-ритма устойчиво регистрируются при шизофрении, что связывают с нарушением баланса возбуждения-торможения в головном мозге. Данные в группах высокого клинического риска, однако, единичны и достаточно противоречивы. Целью настоящей работы были определение особенностей γ-ритма покоя (диапазон 30–45 Гц) в группе клинического риска (КВР, 110 пациентов) по сравнению с больными шизофренией (66) и психически здоровыми (62 испытуемых) мужчинами. Также проводили анализ корреляций с клиническими характеристиками и сопоставление между пациентами, у которых во время катамнестического наблюдения наблюдалась или отсутствовала манифестация психоза. Отдельный фрагмент работы был связан с анализом корреляций спектральной мощности γ-ритма с концентрацией γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) и показателя глутамат + глутамин (GLX) в лобных отделах головного мозга. Статистически значимые отличия в мощности γ-ритма были обнаружены только между группой КВР и больными шизофренией. В группе клинического риска было подтверждено статистически значимое снижение уровня ГАМК в левой лобной области по сравнению с группой психически здорового контроля, однако корреляций между этим биохимическим показателем и спектральной мощностью γ-ритма выявлено не было. Результаты предполагают определенную «сохранность» или «скомпенсированность» процессов генерации ритма частотой 30–40 Гц при клинически высоком риске манифестации шизофрении.

Концепция клинически высокого риска (КВР) шизофрении подразумевает возможность выявления потенциальной предрасположенности к манифестации шизофрении в будущем. Важной задачей биологической психиатрии является проведение исследований, направленных на понимание нейрофизиологических механизмов данного состояния. Были проанализированы поведенческие показатели больных с КВР шизофрении (n = 15) и здоровых участников (n = 15), а также параметры их медленных негативных потенциалов в односекундном интервале перед сигналом совершить саккаду в парадигме «саккады/антисаккады по памяти». 12 участников из группы КВР шизофрении также прошли обследование с использованием магнитно-резонансной томографии (МРТ) для последующего сравнения с контрольной группой, отобранной из базы данных лаборатории. В группе КВР шизофрении латентный период (ЛП) саккад и количество ошибок были выше, а также были обнаружены латеральные различия, отсутствующие в группе нормы. Тем не менее не было выявлено межгрупповых различий по исследуемым электрофизиологическим и МРТ-параметрам. Полученные результаты могут трактоваться как косвенные признаки нарушений исполнительных функций, межполушарной асимметрии и связанности в группе КВР шизофрении, однако для определения возможности использования параметров медленных негативных потенциалов в качестве клинических маркеров требуются дополнительные исследования.

Изучали движение общего центра давления (ОЦД) и центров давления (ЦД) правой и левой ног у испытуемого, стоящего на двух силовых платформах. Поддержание вертикальной позы изучали в двух вариантах зрительной обратной связи. В первом варианте при пассивной зрительной обратной связи испытуемый фиксировал взор на перекресте двух линий, во втором варианте при активной обратной связи испытуемый, изменяя позу, должен был удерживать в перекресте на мониторе положение курсора, отражающего положение ОЦД. В обоих вариантах эксперимента вес тела либо был симметрично распределен между ногами, либо частично перенесен на правую или левую ногу. Сравнивали влияние разных типов зрительной обратной связи на стандартное отклонение положения и на скорость движения ОЦД и ЦД каждой ноги. При стоянии с симметричной нагрузкой обеих ног активная зрительная обратная связь по положению ОЦД приводила к уменьшению стандартного отклонения положения ОЦД и ЦД каждой ноги. После переноса веса тела на одну ногу наличие активной зрительной обратной связи не влияло на величину стандартного отклонения ОЦД и ЦД каждой ноги. Вероятно, равновесное положение тела, определенное на основе афферентации от нагруженной ноги, соответствовало положению, заданному зрительной обратной связью. В условиях активной зрительной обратной связи скорость движения ОЦД возрастала во всех вариантах распределения веса. Изменение скорости движения ЦД ноги зависело от нагрузки на нее. При симметричной нагрузке увеличивалась скорость движения ЦД левой ноги. При асимметричной нагрузке увеличивалась скорость движения ЦД нагруженной ноги. Можно предположить, что равновесное положение тела преимущественно определялось на основе афферентации от ноги, вовлеченной в поддержание стабильности. При стоянии с симметричным распределением веса афферентация от доминантной ноги более значима для определения положения тела, поэтому было важно сохранять положение доминантной ноги. В условиях с асимметричным распределением веса нагруженная нога в большей степени участвует в постуральном контроле, а отслеживание зрительного положения ОЦД производилось разгруженной ногой. Предполагается, что для выработки референтного положения тела и поддержания вертикальной позы было необходимо сохранение стационарного положения ЦД той ноги, которая в основном вовлечена в поддержание вертикальной позы.

Целью данной работы было синхронное изучение показателей сердечно-сосудистой системы и дыхания с поиском их взаимосвязи у жителей разных широт и в высокоширотных арктических экспедициях. Влияние места жительства на показатели кардио-респираторной системы изучали у 113 мужчин – работников промышленных предприятий (г. Сочи, г. Москва, Север). Адаптацию к условиям кратковременных арктических экспедиций оценивали у мужчин (всего 43 чел., в возрасте 35–60 лет), контролем были 15 жителей Москвы того же возраста. Динамику адаптивных процессов в условиях арктических экспедиций оценивали по результатам тестирований до и после начала экспедиций, на полярной станции «Северный полюс-41» (СП-41) – ежемесячно. Проводили по две двухминутные регистрации на приборе «спироартериокардиоритмограф» (САКР): с произвольным дыханием и с контролируемым дыханием с частотой 6 циклов в минуту. Оценивали амплитудно-временные показатели усредненного цикла дыхания, а также статистические показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) SDNN и RMSSD. Показано, что для жителей Севера, в отличие как от южан, так и от москвичей, характерен более короткий вдох. В показателях ВСР у северян отмечены более низкие по сравнению с жителями Сочи величины SDNN, с аналогичной тенденцией (p = 0.065) у величины RMSSD. Только у северян показатели дыхания и ВСР коррелировали между собой. Динамика оцениваемых показателей кардиореспираторной системы в кратковременных (до 4 нед.) арктических экспедициях не выявлена ни при одном из использованных паттернов дыхания, ни при двукратном, ни при трехкратном проведении тестирований. В мониторинге на СП-41 обнаружено, что через 2–3 дня после начала экспедиции в условиях контролируемого дыхания был снижен показатель RMSSD. Через месяц после начала зимовки в тесте с контролируемым дыханием зарегистрировано снижение величины дыхательного объема (на уровне тенденции, p = 0.078) и снижение показателей SDNN и RMSSD. В высокоширотных экспедициях снижение показателей автономной регуляции наблюдается на фоне сокращения объемных, но не временных показателей дыхательного цикла. Такие изменения выявляются только в тестах с дыханием с частотой 6 циклов в мин.

Рассматривается модель контрастной чувствительности зрительной системы человека при восприятии синусоидальных решеток, движущихся на угловых скоростях до 1000 градусов в секунду. Модель построена на основе треморного модуляционного сигнала, в качестве которого принята разность концентрации фотореагента в крайних точках тремора, нормированная на уровень адаптации. Модель детализирует зависимость контрастной чувствительности от таких физиологических факторов, как размер фоторецептора, амплитуда и частота тремора для яркости адаптации 0.001–1000 кд/м². Модель устанавливает взаимосвязь результатов измерения контрастной чувствительности зрительной системы с результатами измерения естественных треморных колебаний глаз при восприятии стационарных и динамических стимулов.

В данном обзоре обобщены современные представления о метаболизме железа в организме человека в земных условиях и условиях космических полетов (КП). Рассмотрены процессы абсорбции, транспорта, депонирования и выведения железа из организма, влияние на метаболизм этого микроэлемента белков-регуляторов, белков-транспортеров и рецепторных белков. Особое внимание уделено обмену железа у участников наземных модельных экспериментов, имитирующих действие факторов КП, а также у членов экипажей экспедиций на орбитальную станцию «Мир» и Международную космическую станцию. В работе приводятся и анализируются с современной точки зрения экспериментальные данные об особенностях метаболизма железа у человека в экстремальных условиях жизнедеятельности.