close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1266.Вопросы физиологии и водной токсикологии

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
ВОПРОСЫ ФИЗИОЛОГИИ
И ВОДНОЙ ТОКСИКОЛОГИИ
Межвузовский сборник научных трудов
Ярославль 2008
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 612+615.9
ББК Е073я43+Е082я43
В 74
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве научного издания. План 2008 года
Редакционная коллегия:
проф. И.Ю. Мышкин (отв. ред.),
проф. Н.Н. Тятенкова (зам. отв. ред.),
доц. О.А. Ботяжова,
М.Н. Невзорова (отв. секр.)
Вопросы физиологии и водной токсикологии : межвузовВ 74 ский сб. науч. трудов / отв. ред. проф. И.Ю. Мышкин ; Яросл.
гос. ун-т. – Ярославль : ЯрГУ, 2008. – 134 с.
Сборник включает работы, посвященные актуальным вопросам физиологии и водной токсикологии. Представленные
исследования затрагивают различные области физиологии и
токсикологии. Особое место занимают работы, в которых отражены последствия влияния негативных факторов окружающей среды на живые организмы. Все статьи являются законченными научными исследованиями, содержат новые
экспериментальные данные и теоретические обобщения.
УДК 612+615.9
ББК Е073я43+Е082я43
© Ярославский государственный
университет им. П.Г. Демидова,
2008
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИЗУЧЕНИЕ БЕЛКОВОГО СОСТАВА
И МНОЖЕСТВЕННЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ФОРМ
α-АМИЛАЗЫ У ОЛИГОХЕТ ENCHYTRAEUS ALBIDUS
ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РТУТЬОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Аксенова И.А., Урванцева Г.А., Ясюченя Е.В., Комов В.Т.*
Ярославский государственный университет им П.Г. Демидова
* Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
Ртуть, как, впрочем, и многие другие металлы, широко применяется в различных отраслях человеческой деятельности. Несмотря на низкое процентное содержание этого металла в земной
коре, его количество, добываемое в год, измеряется сотнями тысяч тонн. Однако свойства ртути, определяющие все возможные
варианты ее использования, делают ртуть и ее соединения высокотоксичными. Установлено, что ртуть способна к биоаккумуляции в процессе прохождения по пищевым цепям как наземных,
так и водных экосистем. Особенно опасное концентрирование
металла происходит в следующей цепи: вода – донные отложения – биота (бентос, фито-, зоопланктон и др.) – рыбы – птицы,
питающиеся рыбой [4]. Коэффициент концентрирования ртути
при этом может достигать 105 – 107 . Особо следует отметить
способность ртути к метилированию в природных водоемах с образованием более токсичных веществ – алкил- и фенилпроизводных. Данные вещества способны растворяться в липидных составляющих клеток и являются более биологически активными
по сравнению неорганическими соединениями ртути [1]. В настоящее время создаются новые и совершенствуются уже существующие методы определения ртутьсодержащих веществ в различных средах. В последнее время широкое применение находят
методы, основанные на применении в качестве индикаторов живых организмов – биотестирования и биоиндикации. В качестве
тест-объектов большой интерес представляют олигохеты, поскольку в течение всех этапов жизненного цикла они тесно связаны с водой и при этом являются важным элементом пищевых
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сетей большинства водных экосистем [4, 5, 6]. Работы, посвященные воздействию ртутьорганических соединений на функциональные показатели водных беспозвоночных, практически
отсутствуют. Поэтому исследование данной проблемы важно для
оценки влияния данных форм ртути на олигохет в частности и
биоту в целом [4]. В настоящее время все большее внимание
привлекает биохимический аспект влияния токсикантов на водные организмы, которые в ответ на появление в среде обитания
токсических веществ реагируют множеством реакций, протекающих на молекулярном и клеточно-тканевом уровнях [7], что
позволяет отметить патологический процесс задолго до проявления морфофизиологических отклонений. В связи с вышеперечисленным имеет смысл исследование влияния ртутьорганических
соединений на олигохет вида Enchytraeus albidus по изменению
количества общего белка, состава белковых спектров и множественных молекулярных форм α-амилазы в процессе хронической
интоксикации в течение 1, 6 и 9 месяцев. Во время содержания
олигохет 2 раза в неделю в почву добавляли по два грамма фарша
из мышечной ткани рыб с высокой концентрацией металла 0,30 –
0,50 мг/кг сырого веса и с низкой – 0,02 – 0,07 мг/кг. Вся рыба
была отловлена в Рыбинском водохранилище. Олигохеты питались бактериями, развивающимися на фарше. Накопление ртути
олигохетами до уровней в фарше происходило за 5 – 6 недель.
После того как были изучены биохимические показатели у олигохет после 1 мес. содержания в среде с фаршем с различным содержанием ртути, они продолжали выращиваться на этом корме
до проведения следующей серии эксперимента (после 6 и 9 мес.
экспозиции). Из-за малых величин массы тела животных определение содержания ртути в кольчецах проводили в интегральных
пробах. Анализ ртути проводили методом атомной абсорбции
холодного пара с использованием резонансной линии 237,7 нм на
анализаторе ртути Юлия-5К (НПО “Метрология”, Казань). Количество общего белка определяли по методу Бредфорда. Разделение белков вели с помощью электрофореза в полиакриламидном
геле (ПААГ). Фракционирование амилаз вели методом энзимэлектрофореза в ПААГе. Результаты обрабатывали с помощью
программы Statgraphics Plus для Windows (версия 2.1). Достоверность различий определяли в соответствии с критерием ANOVA
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
[8]. К началу эксперимента содержание ртути в телах олигохет
составило 0,01 и 0,4 для E. albidus (после 1 мес. экспозиции); 0,03
и 0,35 мкг/г сырого веса для E. albidus после 6 мес. экспозиции
(для групп животных с низким и высоким содержанием метилртути соответственно). При определении общего количества белка методом Бредфорда наблюдалось увеличение общего содержания белка в экстрактах тел E. albidus после месяца кумуляции
с 7,7 до 9,22 мг/л и снижение концентрации белка с 23,8 до
17,4 мг/л в экстрактах тел E. albidus после 6 мес. экспозиции и с
3,37 до 3,72 после 9 мес. содержания в культуре. Повышение количества общего белка на 16,5% в экстрактах тел E. albidus после
1-го мес. кумуляции ртути закономерно и является одной из неспецифических реакций организма на хроническую интоксикацию, направленных на выживание особи и популяции в целом.
Снижение концентрации белка на 26,8 и 13,4% в телах E. albidus
после 6-ти и 9-ти мес. накопления металла соответственно, характеризует начало следующего этапа токсического процесса –
фазы угнетения.
При разделении белков методом электрофореза в ПААГе в
экстрактах тел E. albidus (после 6 мес. экспозиции) с низким содержанием ртути обнаружены 3 белковые фракции с относительной электрофоретической подвижностью (ОЭП) 0,05, 0,1, 0,94. В
экстрактах тел олигохет с высоким содержанием металла наблюдается исчезновение последней фракции и индукция 2-х новых
фракций с ОЭП 0,16 и 0,81 (табл. 1.).
Таблица 1
ОЭП фракций белка E. albidus после 6-ти месяцев экспозиции
Фракция
1
2
3
4
5
ОЭП
Низкое содержание ртути
0,05 ± 0,01
0,1 ± 0,01
0,94 ± 0,01
Высокое содержание ртути
0,05 ± 0,01
0,11 ± 0,01
0,16 ± 0,01
0,81 ± 0,01
-
За время экспозиции в 9 месяцев в белковых спектрах произошли существенные изменения. Для группы с низким содержанием ртути было определено 9 фракций. Тогда как в экстрак5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тах тел олигохет с высоким содержанием ртути отмечается сохранение лишь двух фракций с ОЭП 0,18 и 0,04, а также появление двух новых фракций с ОЭП 0,09 и 0, 13 (табл. 2).
Таблица 2
ОЭП фракций белка E. albidus после 9-ти месяцев экспозиции
Фракция
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ОЭП
Низкое содержание ртути
Высокое содержание ртути
0,02±0,01
0,04±0,01
0,04±0,01
0,05±0,01
0,08±0,01
0,09±0,01
0,12±0,01
0,13±0,01
0,15±0,01
0,16±0,01
0,18±0,01
0,18±0,01
0,21±0,01
Известно, что в ответ на токсическое воздействие ионов ртути печень и почки увеличивают синтез металлотионеинов – низкомолекулярных белков, в состав которых входит цистеин. Метилртуть имеет высокое сродство к сульфгидрильным группам,
высокое содержание которых в цистеине обеспечивает связывание ионов ртути в прочные комплексные соединения. Учитывая
низкую молекулярную массу индуцированного белка, можно
предполагать, что он является металлотионеином, возникшим в
ответ на токсическое действие метилртути. А исчезновение отдельных фракций белка можно считать избирательной денатурацией при действии ртути [4].
Фракционирование молекулярных форм α-амилазы производили методом энзимэлектрофореза в ПААГе. Изменение спектра
α-амилазы, вызванного действием ртутьорганических соединений, оценивали по ОЭП. В интактных вариантах Enchytraeus albidus (после 1-го месяца кумуляции ртути) обнаружено две фракции амилазы (ОЭП: 0,024; 0,18). После воздействия ртутьорганических соединений происходят изменения в спектре амилазы. В
вариантах с высоким содержанием металла обнаружено четыре
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фракции амилазы: одна интенсивно выраженная (ОЭП: 0,03),
вторая – средней интенсивности (ОЭП: 0,034) и две слабо выраженные зоны (ОЭП: 0,045; 0,048) (табл. 3).
Таблица 3
ОЭП фракций α-амилазы E. albidus
после 1-го месяца кумуляции ртути
Фракция
1
2
3
4
5
ОЭП
Низкое содержание ртути
0,024 ± 0,01
0,18 ± 0,01
-
Высокое содержание ртути
0,03 ± 0,01
0,034 ± 0,01
0,45 ± 0,01
0,48 ± 0,01
В интактных вариантах Enchytraeus albidus (после 6 месяца
кумуляции ртути) обнаружено шесть фракций α-амилазы (ОЭП:
0,07; 0,18; 0,28; 0,34; 0,47; 0,53). После воздействия ртутьорганических соединений происходит исчезновение фракций с ОЭП
0,28 и 0,53, а также индукция фракции с ОЭП 0,4 в спектре αамилазы (табл. 4).
Таблица 4
ОЭП фракций α-амилазы E. albidus
после 6-ти месяцев кумуляции ртути
Фракция
1
2
3
4
5
6
7
ОЭП
Низкое содержание ртути
Высокое содержание ртути
0,07 ± 0,01
0,08 ± 0,01
0,18 ± 0,01
0,22 ± 0,01
0,28 ± 0,01
0,34 ± 0,01
0,31 ± 0,01
0,4 ± 0,01
0,47 ± 0,01
0,46 ± 0,01
0,53 ± 0,01
-
После 9-ти мес. cодержания в культуре E. albidus для группы
с низким содержанием ртути было отмечено наличие 7-и фракций, в то время как для группы с высоким содержанием металла
удалось получить лишь общий след с ОЭП 0,04 (табл. 5).
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5
ОЭП фракций α-амилазы E. albidus
после 9-ти месяцев кумуляции ртути
Фракция
1
2
3
4
5
6
7
ОЭП
Низкое содержание ртути
Высокое содержание ртути
0,05±0,01
0,08±0,01
0,1±0,01
Общий фракционный след с
0,14±0,01
ОЭП 0,04
0,16±0,01
0,18±0,01
0,2±0,01
Полученные данные не имеют подтверждения в литературных источниках. Однако наличие 7-и фракций фермента для
группы с низким содержанием ртути было получено в экспериментах с экспозицией в 6 месяцев. Общий фракционный след для
группы с высоким содержанием ртути указывает на возможность
наличия крупных молекулярных комплексов, обладающих α-амилазной активностью, как следствие адаптации ферментативного
комплекса к действию ртути.
Таким образом, можно отметить негативное влияние ртутьсодержащих органических веществ природного происхождения в
достаточно низких концентрациях, но при длительном воздействии на организм гидробионтов.
Литература
1. Мур Дж. В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.:
Мир, 1987. 286 с.
2. Лапердина Т.Г. Определение ртути в природных водах. Новосибирск,
Наука, 2000. 222 с.
3. Комов В.Т., Степанова И.К., Гремячих В.А. Актуальные проблемы водной токсикологии. Сб. статей / под ред. проф Б.А. Флерова; ИБВВ
им. И.Д. Папанина РАН. Борок, 2004. С. 99-123.
4. Аксенова И.А. Изучение влияния ртутьорганических соединений природного происхождения, поступающих с кормом, на процессы регенерации и
пищевое поведение планарий; восстановительные процессы и некоторые биохимические показатели олигохет: дипломная работа. Яросл. гос. ун-т. Ярославль,
2005. 117 с.
5. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем, СПб., Гидрометеоиздат, 1992. 218 с.
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. Попченко В. И. Водные малощетинковые черви (Oligohaeta limicola) Севера Европы. Л.: Наука, 1988. 287 с.
7. Озернюк Н.Д. Физиология и механизмы адаптационных процессов. М.:
Изд-во МГУ, 2003. 215 с.
8. Sokal R.R., Rohlf F.J. Biometry. The principals and practice of Statistics in
biological research. 1995. NY. 887 p.
ИЗМЕНЕНИЕ АМПЛИТУДЫ АЛЬФА- И БЕТА- РИТМОВ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ У СТУДЕНТОК С РАЗНЫМ
УРОВНЕМ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА
Баринова М.О., Зарипов В.Н., Втулова Е.В.
Ивановский государственный университет
Проблема повышения функциональных возможностей организма студентов в условиях постоянно возрастающей учебной
нагрузки в настоящее время представляется весьма актуальной
задачей. Учебная нагрузка, зачёты, экзамены выступают в качестве достаточно сильного стрессогенного фактора и могут привести к нервным срывам. Перспективным направлением, особенно с использованием современных электрофизиологических
методов исследования, является изучение взаимосвязи электроэнцефалографических показателей и психоэмоционального напряжения организма студентов на различных этапах учебного
процесса.
Целью настоящего исследования явилось изучение изменений электроэнцефалограммы у студенток под влиянием различных этапов учебного процесса в зависимости от степени их исходного психоэмоционального напряжения.
Материал и методы исследования
В исследовании приняли участие 50 студенток биологохимического факультета Ивановского государственного университета в возрасте 18 – 20 лет. В ходе работы использованы следующие методики: психологическое тестирование и электроэнцефалография. Психологическое тестирование включало определение
степени психоэмоционального напряжения по тесту САН (самочувствие, активность, настроение). На основании результатов психологического тестирования испытуемые были разделены на 3
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
группы в зависимости от степени исходного психоэмоционального
напряжения (ПЭН): 1 группа – с благоприятным, 2 группа – умеренным, 3 группа – неблагоприятным психоэмоциональным напряжением.
С помощью метода электроэнцефалографии был выполнен
компьютерный анализ электрической активности коры головного
мозга, а именно амплитуды альфа- и бета-ритмов в левых и правых лобно-теменных (Fp1A1, Fp2A2), центральных (C3A1,
C4A2), височных (T3A1, T4A2) и затылочных (O1A1, O2A2) областях коры больших полушарий. Проведено 3 серии обследования. В первой серии обследовались студентки в дни обычных
учебных занятий за месяц до зачетной недели. Во второй серии
были проведены аналогичные обследования у этих же студенток
во время зачетной недели. В третьей серии студентки обследовались непосредственно перед сдачей экзамена.
При проведении работы использовались программноаппаратные комплексы «НС-Психотест» и «Нейрон-Спектр»
фирмы «Нейрософт» (Россия). Достоверность изменений оценивали с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Под влиянием зачетной недели и экзамена у студенток всех
исследуемых групп наблюдалась тенденция к снижению амплитуды альфа-ритма в правом и левом полушариях головного мозга. Однако достоверное уменьшение амплитуды данного ритма
происходило только под влиянием экзамена (табл. 1).
Существует немало предположений, касающихся функциональной роли альфа-ритма. Согласно исследованиям Э.А. Голубевой [2], у взрослого человека альфа-ритм отражает реверберацию
возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработки
афферентых сигналов. В работах Л.Б. Иванова [4] отмечается, что
роль альфа-ритма состоит в своеобразной функциональной стабилизации состояний мозга и обеспечении готовности реагирования.
Предполагается также [6], что альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов. Согласно данным [4], снижение амплитуды альфа10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ритма свидетельствует о нарушении механизмов восприятия и памяти.
Под влиянием зачетной недели и экзамена наблюдались разнонаправленные изменения амплитуды бета-ритма (табл. 2). У
студенток общей группы, а также в группах с благоприятным и с
умеренным ПЭН выявлена тенденция к снижению амплитуды
бета-ритма. У студенток с неблагоприятным ПЭН перед экзаменом выявлена противоположная реакция коры головного мозга –
достоверное увеличение амплитуды бета-ритма.
Согласно литературным данным [3], под влиянием умственной деятельности развивается реакция десинхронизации, главным
компонентом которой служит усиление бета-активности. Умственная деятельность у взрослых сопровождается повышением
мощности бета-ритма, причем значимое усиление активности бета-ритма наблюдается при умственной деятельности, включающей
элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся
умственные операции сопровождаются ее снижением [7]. Снижение амплитуды бета-ритма указывает на использование студентками возможностей механической памяти [1]. Существующие научные данные в отношении бета-ритма, в общем, сходятся на том,
что повышенная бета-активность является одним из признаков повышенной эмоциональности, возбудимости и активности [5].
Выводы
1. Под влиянием зачетной недели намечается тенденция к
изменениям ритмов электроэнцефалограммы, которая наиболее
четко проявляется перед сдачей экзамена.
2. Перед сдачей экзамена происходит снижение амплитуды
альфа-ритма. Изменение амплитуды бета-ритма имеет разнонаправленный характер: у студенток с неблагоприятным психоэмоциональным напряжением она увеличивается, а в других исследуемых группах – снижается.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Лучше справиться с поставленными задачами и стрессовыми ситуациями на экзамене, судя по показателям электроэнцефалограммы, способны студентки с благоприятным психоэмоциональным напряжением.
Литература
1. Беребин М.А., Нечаева М.А. Электрическая активность коры головного
мозга // Высшая нервная деятельность. 2005. Т. 53. Вып. 1. С. 46.
2. Голубева Э.А. О соотношении общих человеку и животным и специально человеческих типологических свойств как факторов индивидуальнопсихологических различий. М.: Наука, 1984. С. 362-367.
3. Думенко В.Н. Обучение и высокочастотные составляющие электрической активности мозга. М.: Наука, 1996. С. 160-169.
4. Иванов Л.Б. Прикладная компьютерная электроэнцефалография. М.:
НМФ МБН, 2000. С. 33-48.
5. Небылицин В.Д. Избранные психологические труды. М.: Наука, 1990.
С. 378-386.
6. Хессет Дж. Введение в психофизиологию. М.: Мир, 1981. 248 с.
7. Шульговский В.В. Основы нейрофизиологии. М.: Высшая школа, 2000.
С. 153-167.
ВОЗРАСТНОЙ АНАЛИЗ ОТНОШЕНИЯ К ЖИВОТНЫМ
УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
Богомолов А.Ф., Коршунова Е.С., Пугачёва С.В.
Ивановский государственный университет
Актуальность проблем биоэтики определяется концепцией
мирной коэволюции человечества и биоокружения. Термин
«биоэтика» ввёл в употребление V.R. Potter (1971). Под этим
термином следует понимать систематический анализ действий
человека в биологии и медицине в свете нравственных ценностей
и принципов [10].
Отношение человека к живой природе – важный показатель
его цивилизованности и этических потенций.
В настоящее время биоэтические идеи всё активнее участвуют в регулировании деятельности человека. Они влияют не только на характер воспитания молодого поколения, но и вмешиваются в развитие экономики, науки и политики. Основой
цивилизованной жизни является жизнь без жестокости и насилия,
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
осознание нравственного долга по отношению к окружающим,
способность сопереживать другому существу [5].
Наряду с вопросами этики отношения человека к экспериментальным животным важной является проблема отношения
человека к животному вообще, т. е. домашним, сельскохозяйственным и диким животным.
В связи с этим мы поставили цель исследования: выявить
влияние возраста учащихся средней школы на отношение к животным.
В ходе исследования решались следующие задачи:
1. Определить влияние возрастных различий на отношение к
животным.
2. Оценить отношение опрошенных учащихся к домашним и
диким животным.
3. Выяснить отношение респондентов к использованию лабораторных животных.
Для решения поставленных задач был использован метод анкетирования. Всего было опрошено 267 человек. В их число входили школьники 1-х, 7-х и 11-х классов. Перед проведением анкетирования было получено разрешение от руководства школы, а
детям были даны краткие объяснения цели исследования.
Респондентам была предложена анкета, содержащая 24 вопроса открытого и закрытого типов. Статистической обработке
подверглись 22 вопроса закрытого типа. Обработка полученных
результатов проводилась с вычислением t-критерия Стьюдента.
Все статистически обработанные вопросы условно можно разделить на три группы. Первая группа вопросов касается отношения
к домашним животным, вторая – к диким животным, третья – к
лабораторным животным.
Результаты и обсуждение
Как показало проведённое анкетирование, большинство опрошенных учащихся живут в квартирах. Выяснилось, что 69,1%
первоклассников, 74,4% семиклассников и 71,1% одиннадцатиклассников содержат домашних животных.
При анализе результатов установили, что школьники, к сожалению, не читают специальную литературу, прежде чем заводить домашних животных (р>0,05). В большинстве же случаев
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
все респонденты, имеющие домашних питомцев, обращаются за
помощью к ветеринару в случае болезни своего любимца. Учащиеся 1-х классов (87,2%) эмоциональнее реагируют на смерть
своего домашнего животного, чем учащиеся 11-х классов (72,3%
при р<0,05). Можно считать установленным, что любой человек
не лишён чувства жалости [1].
В результате проведённого нами опроса было установлено,
что большее количество одиннадцатиклассников (96,4%), по
сравнению с первоклассниками (88,3%), полагают, что необходимы приюты для бродячих животных (р<0,05).
Об уголовной ответственности за жестокое обращение с животными знают не все школьники.
Школьники 11-х классов, как и 1-х классов, не смогли бы
убить тяжело раненную птицу с целью избавления её от страданий (р>0,05), но смогли бы убить животное для еды, если бы погибали от голода (р<0,05). Большее количество одиннадцатиклассников (94%), по сравнению с первоклассниками, полагают,
что люди, жестокие по отношению к животным, жестоки и с
людьми. Из источников литературы известно, что художник
XVIII века Уильям Хоггарт энергично протестовал против жестокостей по отношению к животным, утверждая, что они ведут
потом к жестокому обращению с людьми [5].
Учащиеся всех классов (от 95,2 до 97,8%) полагают, что каждое животное имеет право на жизнь, свободу и избавление от
страданий. Признание прав животных отнюдь не предполагает
очеловечивание животных. Просто оно исходит из того, что все
живые существа – как люди, так и животные – должны иметь то,
в чём заинтересованы. Некоторые потребности людей и животных, например, стремление жить, одинаковы, следовательно, необходимо признать как за людьми, так и за животными право на
жизнь [9].
Отношение к диким животным неоднозначно. Школьники
7-х (58,9%) и 11-х (61,4%) классов отрицательно относятся к использованию диких зверей для цирковых выступлений, в отличие
от первоклассников, которые на данный вопрос дают положительный ответ в 58,5% случаев, но в то же время многие учащиеся допускают содержание животных на ограниченных площадках
и в клетках зоопарков. Номера с дрессированными животными в
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
цирке обычно привлекают к себе огромное внимание, но все цирковые трюки противоестественны для дикого животного [5].
Практически все респонденты (89,4% первоклассников,
88,9% семиклассников и 84,4% учащихся 11-х классов) отрицательно относятся к охоте. Охота является одним из самых подлых деяний по отношению к животным. Охотники нарушают
биологическое равновесие в природе [5]. Существуют правила
долга, которые могут быть поняты как определяющие моральные
отношения справедливости между людьми и дикими животными
в природных экосистемах Земли. Одно из этих правил – Правило
Верности. Под это правило подпадают обязательства не нарушать доверия, оказываемого нам дикими животными, не обманывать, не вводить в заблуждение никакое животное, которое
может быть таким образом обмануто или введено в заблуждение.
Это правило включает также оказание поддержки ожиданиям
животного, сформировавшимся на основании предшествующих
действий личности по отношению к нему. Правило Верности
предполагает верность тем намерениям, которые стали понятны
животному, на которые оно положилось или которым доверилось. Основное моральное требование Правила Верности – не
обмануть доверия животных. Самым явным нарушением этого
правила является охота. Ведь именно нарушение доверия является ключевым условием охоты. Самое существенное здесь – обман с намерением нанести вред [7]. Школьники отрицательно
относятся к метке животных в природе.
Школьники 1-х классов (88,3%) в отличие от учащихся 11-х
классов (65,1%) выступают за живой уголок в школе (р<0,01).
Вообще, в отношении существования живого уголка в школе
есть два разных мнения: одни педагоги считают, что необходимо
организовывать живые уголки в школе, а другие полагают, что
этого делать не следует. Использование животных в учебном
процессе и во внеклассной работе оказывает существенное влияние на повышение уровня учебной подготовки школьников и
развитие у них интереса к предмету. Велико воспитательное значение работы с живыми объектами, которая способствует формированию у детей бережного отношения к природе [4].
Имеющееся у некоторых педагогов мнение о том, что детям
полезно наблюдать за животными, содержащимися в живом
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
уголке в школе, в принципе неверно. Отрицательной стороной
организации живых уголков является отсутствие штатных сотрудников по уходу за животными, хороших помещений, что
приводит к содержанию животных в недопустимо плохих условиях; возникают проблемы ухода за животными в каникулярное
время [8].
От 76,6% до 90% опрошенных учащихся считают, что в
учебном процессе не следует использовать опыты на животных.
Подавляющее большинство учебных экспериментов лишь повторяют давно известные истины [6]. Кроме этого, современные
технологии, которые всё шире внедряются в цивилизованном
мире, позволяют использовать компьютерные программы и видеофильмы в учебном процессе. В Италии, Великобритании и
Швеции существует закон, разрешающий студентам отказаться
от проведения опытов на животных, если это противоречит их
нравственным убеждениям [2].
Основная масса учащихся выступает за усовершенствование
технологии работы с лабораторными животными, особенно учащиеся 11-х классов. В настоящее время многие учебные опыты
на лягушках и других животных проводятся без обезболивания.
Практически не соблюдается Правило трёх Rs. Школьники также
отмечают, что необходимо уменьшение количества животных,
используемых в эксперименте, а лучше применять альтернативные методы обучения (р<0,05).
53,2% учащихся 1-х и 52,2% 7-х классов выбрали бы шампунь, который был проверен на животных, а учащиеся 11-х классов отдали бы свой голос в пользу шампуня, который не был
протестирован на животных (54,2%).
Одиннадцатиклассники и семиклассники стали бы принимать лекарства, если бы знали, что они не были исследованы на
животных, в то же время 69,1% первоклассников не стали бы
пользоваться такими препаратами. Современная медицина насчитывает до 150 препаратов, прошедших испытания на животных и оказавшихся опасными для человека. Таким образом, разница между процессами, протекающими в организме человека и
животных, должна учитываться при тестировании лекарств на
животных [3].
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выводы из проведенного опроса школьников:
1. Установлены возрастные различия в отношении к животным. Проанкетированные учащиеся женского пола гуманны в
своём отношении к ним, более эмпатичны и склонны к «этике заботы».
2. Отношение опрошенных к домашним животным является
этичным и свидетельствует о достаточно высокой нравственности респондентов.
3. Все учащиеся считают, что необходимо усовершенствование технологии работы с лабораторными животными в виде
уменьшения количества животных, используемых в эксперименте, а также более широкого применения альтернативных методов.
Литература
1. Леонгард К. Акцентуированные личности. Киев: Вища школа, 1981.
392 с.
2. Маруева Е., Кюрегян А. Что такое гуманные альтернативы?//Нужны ли
опыты на животных в учебном процессе? – М.: Интер НИЧ, 2004. С. 4–5.
3. Новожилова И. Ю. Эксперименты на животных: необходимость или варварство? Нужны ли опыты на животных в учебном процессе? М.: ИнтерНИЧ,
2004. С. 22–23.
4. Павлов А.А. Отбор и использование животных в учебно-воспитательном
процессе // Биология в школе, 2002. № 8. С. 60.
5. Павлова Т.Н. Биоэтика в высшей школе. Учебное пособие. М.: Гос. академия вет., мед. и биотехнологии, 1997. 148 с.
6. Селье Г. От мечты к открытию: как стать учёным. М.: Прогресс, 1987.
368 с.
7. Тейлор П. Этические правила отношения к природе // Гуманитарный
экологический журнал, 2004. Т. 6, № 1. С. 71–84.
8. Meyer D.P. Bioethics and Education. Sidney and Hamburg, 1990. Р. 76-82.
9. Regan T. The Case for Animal Rights. Routledge: L.; N.Y., 1988. P. 140–143.
10. Potter V.R. Bioethics-bright to the future. Prentice Hall, Englewood Cliffs,
1971. P. 49–53.
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЗАИМОСВЯЗЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ЭЭГ И ЛАТЕНТНОГО ПЕРИОДА
СЕНСОМОТОРНОЙ РЕАКЦИИ
Бороздина О.С.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Одним из путей изучения механизмов переработки информации мозгом человека является анализ электроэнцефалограммы
(ЭЭГ). Сложность картины ЭЭГ вызывает необходимость развивать различные математические методы количественного анализа
биоэлектрической активности с целью извлечения из ЭЭГ достоверной информации. Много дали для понимания закономерностей формирования биоэлектрической активности мозга и ее амплитудно-временного описания широко используемые в
практике спектральные и корреляционные методы анализа [1].
Общим является предположение о том, что исследуемые процессы состоят из определенного числа синусоидальных и/или косинусоидальных гармоник последовательного возрастающего ряда
частот. ЭЭГ условно рассматривается как случайный процесс в
том смысле, что пока не удаётся досконально проследить её причинную связь с мозговыми явлениями [1]. Для обработки ЭЭГ
наибольшее распространение получили способы вычисления
спектра мощности сигнала. Для этого обычно используют быстрое преобразование Фурье. Менее информативным данный
подход оказывается при исследовании функциональных изменений в деятельности мозга, поскольку количественные и качественные изменения периодических составляющих ЭЭГ в этих
случаях менее значительны, но более обширны.
Работы по изучению различных биологических ритмов
(сердцебиения, дыхания, давления крови, электроэнцефалограмм
и других процессов) с применением математического аппарата
нелинейной динамики [9, 10] показали, что в норме для них характерно наличие нерегулярной, хаотической компоненты с высокой степенью сложности. Такая динамика дает много функциональных преимуществ, так как хаотические системы
способны работать в широком диапазоне условий и легко адаптируются к изменениям постоянно меняющейся внешней среды.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С другой стороны, при некоторых патологических состояниях,
при старении организма степень хаотичности и сложность динамики ряда параметров снижается с одновременным усилением
периодичности сигнала [9, 10]. В последние два десятилетия стали использовать методы нелинейной динамики для обработки
биоэлектрической активности коры головного мозга.
Динамику ЭЭГ в принципе невозможно описать набором периодических составляющих, так как она содержит нерегулярную,
хаотическую компоненту. Методы нелинейной динамики, используемые для обработки биоэлектрической активности коры
головного мозга, основываются на теории хаоса и является одними из современных методов анализа ЭЭГ. Применение Нелинейно-динамического подхода для анализа ЭЭГ позволяет оценить, как функционирует исследуемая система: регулярно или
нет, если нерегулярно, то в какой степени, насколько сложна ее
динамика. Практическим результатом применения «теории хаоса» является получение количественных характеристик процессов динамики различных систем, недоступных традиционным
методам анализа. Одним из количественных показателей сложности системы является фрактальная, или корреляционная, размерность (correlation dimension – CD) [10]. Показатель CD является «мерой хаоса», то есть сложности процессов, протекающих
в системе, – чем выше этот показатель, тем выше уровень хаоса в
системе [4]. Важным практическим результатом применения
«теории хаоса» в научных исследованиях является получение количественных характеристик процессов динамики различных
систем, недоступных традиционным методам анализа.
Предпосылка использования показателя размерности системы (CD) для анализа биоэлектрической активности мозга состоит
в том, что большинство исследователей считает, что в обеспечении психической деятельности одновременно участвуют различные отделы и зоны большого мозга как единого целого, поэтому
корреляционная размерность ЭЭГ может быть использована в
качестве интегрального показателя, характеризующего деятельность всей системы в целом.
В психологических исследованиях показано, что скоростные
характеристики индивидуума, а именно скрытый период сенсомоторной реакции (ВР) может быть использован с различными
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
целями: для характеристики моторной активности, оценки когнитивных возможностей, как один из показателей уровня интеллекта. Как отмечает Н.И.Чуприкова, время реакции – хорошая лабораторная модель для выявления способности человека к разграничению и дифференциации сенсорных, перцептивных и концептуальных содержаний [6]. Наше обращение к ВР было способом
получения оценки эффективности деятельности субъекта.
Цель работы: получение индивидуальных характеристик
корреляционной размерности ЭЭГ и исследование ее связи со
скоростными характеристиками деятельности.
Методы исследования
В исследовании приняли участие 14 человек в возрасте от 18
до 24 лет. В ходе опыта испытуемому предлагалось пройти тест на
время реакции. Это компьютерная программа, предъявляющая испытуемому геометрическую фигуру, в данном случае квадрат.
Длительность предъявления была 100 мс, количество предъявлений 60.
Регистрация ЭЭГ проводилась в стандартных условиях – в
затемненной, защищенной от помех комнате, в удобном кресле, в
положении испытуемого сидя с закрытыми глазами, в состоянии
расслабленного бодрствования. Запись проводилась в течение
двух минут. Применялся монополярный способ отведения биопотенциалов с размещением индифферентного электрода на мочке
уха. 3 пары активных электродов располагались в соответствии с
международной системой "10-20" [7] в точках, соответствующих
корковым зонам: затылочным, теменным и лобным (О1, О2, Р3,
Р4, F3, F4). Запись проводилась при помощи компьютерного энцефалографа "КЭЭГ-21" фирмы "Астел". Сопротивление электродов не превышало 20 кОм. Первичный анализ ЭЭГ осуществлялся с помощью программного комплекса, который выполнял
следующие функции: ввод в компьютер многоканальной ЭЭГ и
ее визуальное редактирование; фильтрацию, выделение артефактов и их устранение из анализируемого отрезка ЭЭГ. Расчет корреляционной размерности ЭЭГ проводили при помощи оригинальных программ, разработанных в ЯрГУ, и считали
корреляционную размерность.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Статистический анализ данных проводился при помощи пакета программ “Statistica 5,5”. В качестве количественного показателя корреляционной зависимости использовался ранговый коэффициент корреляции Спирмена.
Результаты и обсуждение
После первичной обработки полученных записей ЭЭГ, для
каждого из 14 испытуемых была рассчитана корреляционная
размерность для всех указанных выше отведений и величины латентных периодов зрительно-моторной реакции. Полученные
данные представлены в таблице 1.
Таблица 1
Значение величин корреляционной размерности
и ВР для каждого испытуемого
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
∑
C3
5,409
5,167
4,817
5,286
5,362
4,932
5,441
5,236
5,543
4,965
5,037
5,130
5,188
5,486
5,124
Корреляционная размерность ЭЭГ
C4
F3
F4
O1
5,339
5,440
5,526
5,413
5,024
4,911
4,930
5,166
5,445
5,170
5,091
5,352
5,366
5,193
5,168
5,214
5,179
5,010
4,819
5,227
4,880
5,191
5,049
5,151
5,493
5,616
5,819
5,717
5,453
5,235
5,650
5,635
5,023
5,311
5,366
4,988
5,343
5,139
5,153
5,102
5,024
4,811
5,002
4,987
5,185
5,076
5,462
5,143
5,129
5,437
5,157
5,253
5,515
5,339
5,245
5,307
5,243
5,026
5,246
5,261
O2
5,141
5,286
5,492
5,255
5,237
4,927
5,303
5,181
5,172
5,350
4,833
5,270
5,044
5,391
5,206
ВР
0,27 ± 0,07
0,23 ± 0,05
0,26 ± 0,07
0,28 ± 0,08
0,26 ± 0,08
0,30 ± 0,10
0,26 ± 0,07
0,28 ± 0,08
0,31 ± 0,10
0,27 ± 0,08
0,25 ± 0,06
0,27 ± 0,07
0,27 ± 0,07
0,30 ± 0,10
0,27 ± 0,08
Средняя величина CD по всей выборке испытуемых составила от 5,026 до 5,261 усл. ед. Минимальные величины размерностей были зафиксированы в лобной области левого полушария
(4,811), максимальные – в лобной области правого полушария
(5,819). Индивидуальные различия в значениях CD между областями были незначительные, что, вероятно, обусловлено тем, что
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
испытуемые во время регистрации ЭЭГ находились в условиях
покоя, в состоянии пассивного бодрствования.
Полученные данные соответствуют тем, которые приводят в
литературе [8, 9, 10], хотя, по нашему мнению, абсолютные значения величины размерности определяются заданными начальными условиями обработки данных. Поэтому при сравнении результатов различных исследователей правомернее сравнивать не
абсолютные значения, а динамику изменения показателя относительно различных этапов исследования.
Была обнаружена межполушарная асимметрия в лобной зоне,
в соответствии с которой корреляционная размерность ЭЭГ в
правой лобной области оказалась выше, чем в левой.
Сопоставление результатов расчета CD ЭЭГ с ЛП зрительномоторной реакции выявило наличие зависимости между индивидуальными величинами CD и скоростью сенсомоторной реакции.
С увеличением "сложности" процессов в ЭЭГ происходит снижение ЛП ВР.
При помощи пакета программ "Statistica 5,5" была подсчитана зависимость между полученной величиной CD и ЛП. Была
выявлена статистически значимая взаимосвязь между ЛП ВР и
CD левой лобной области (зона F3) (r=0,59, p<0,05) и ВР и F4
(r=0,55, p<0,05). По данным литературы, корковые лобные области мозга выполняют программирующие, контролирующие и интегративные функции при обеспечении различных видов деятельности [8]. В связи с этим наиболее тесная связь CD и ЛП ВР
была обнаружена именно для лобных областей. Хотя размерность правой лобной области была выше левой, но коэффициент
корреляции CD с ЛП ВР был выше для левой области, т. к. большинство испытуемых были правши. Отсутствие корреляции в затылочной и теменной зоне можно объяснить тем, что испытуемые находились в состоянии покоя.
Таким образом, наше исследование выявило индивидуальность характеристик величины корреляционной размерности
ЭЭГ и показало, что "сложность" процессов ЭЭГ влияет на результативность деятельности.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Литература
1. Айзенк Г.Ю. Интеллект: новый взгляд // Вопросы психологии. 1995. № 1.
С. 111-131.
2. Кануников И.Е., Антонова Е.В., Белов Д.Р., Марков Ю.Г. Применение
теории динамического хаоса для анализа электроэнцефалограмм. Вестник
СПбГУ. Серия 3, Биология. 1998. Вып. 1, № 3. С. 55-61.
3. Кулаичев А.П. Компьютерная электрофизиология. 3-е изд. М.: Изд-во
МГУ, 2002.
4. Пашнин А.Г. Нейрофизиологические методы диагностики и лечения
эпилепсии у фармакорезистентных больных при помощи ММ-терапии (клиникоэкспериментальное исследование). Автореф. ... канд. мед. наук. М., 2007.
5. Сахаров В.Л. Методы и средства анализа медикобиологической информации: учебно-методическое пособие Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. 70с.
6. Чуприкова Н.И. Время реакций и интеллект: Почему они связаны // Вопросы психологии. 1995. № 4. С. 65-81
7. American Encephalographic Society. Guideline thirteen: Guidelines for standard electrode position nomenclature. J Clin Neurophysiol 1994; 11:111–113.
8. Basar E., Basar-Eroglu C., Roschke J., Schilt I. Chaos and alpha – preparation
in brain functions // Models of brain functions. Cambridge: University Press, 1989.
P. 365-395.
9. Goldberger A.L. Some observations on the question: Is ventricular fibrillation
"chaos"? // Physica. 1986. V. 190. P. 282-289.
10. Rosche J., Basar E. Correlation dimensions in various parts of cats and human brain in different states // Brain Dynamics. / Eds. Basar E., Bullock T. Berlin;
Heidelberg; N.Y.: Springer, 1989. P. 131–148.
СЕЗОННАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИНАМИКА
КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕКИ КОТОРОСЛИ ЗА 2007 ГОД
Ботяжова О.А., Поташов Е.В.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
В условиях интенсификации использования водных ресурсов
и непрерывного увеличения антропогенной нагрузки качество
воды, вследствие ее загрязнения отходами различного происхождения, приобретает уровень, угрожающий не только населению
водоемов, но и здоровью людей. Отсюда совершенно очевидна
необходимость токсикологического контроля поверхностных вод
хозяйственно-бытового и питьевого назначения. Состояние реки
Которосли, являющейся источником водозабора для Южной водопроводной станции г. Ярославля, – один из основных факторов, влияющих на качество питьевой воды, поступающей непосредственно к жителям Красноперекопского и Фрунзенского
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
районов города. Во многих странах мира в системе мониторинга
и управления качеством вод эффективно применяются методы
биотестирования, результаты которого являются основным критерием качества воды и безопасного водопользования.
Цель настоящего исследования – изучение и токсикологическая оценка качества поверхностных вод Которосли по показателю выживаемости ракообразных Сeriodaphnia affinis при кратковременном (остром, 48 часов) биотестировании.
Пробы воды отбирали в весенний, летний и осенний периоды
2007 года со следующих 11 станций, расположенных от истока
до устья реки (рис. 1):
№ 1 – устье р. Которосли (в районе пляжа);
№ 2 – ниже пос. Карачиха (место слияния рек Которосли и
Пахмы);
№ 3 – ниже пос. Красные Ткачи;
№ 4 – дер. Веденье (база отдыха «Прибрежный»);
№ 5 – ниже гор. Гаврилов-Яма;
№ 6 – пос. Белогостицы, река Векса, вытекающая из озера
Неро;
№ 7 – ливневый сток с Московского проспекта;
№ 8 – ниже стока завода «Русские краски»;
№ 9 – сток железнодорожной станции Ярославль Главный;
№ 10 – водозабор Южной водопроводной станции;
№ 11 – сток выше водозабора Южной водопроводной станции.
Отбор проб и биотестирование проводили с периодичностью
1 раз в 2 недели, начиная с 11 апреля по 19 сентября. Всего было
протестировано 132 пробы, по сезонам года – 44, 66 и 22 пробы
соответственно в весенний, летний и осенний периоды.
При оценке токсичности воды использовали критерии Б.А.
Флерова (1991); при условии, что: гибель тест-объектов составляет менее 20% – тестируемая вода не является токсичной, гибель тест-объектов составляет от 20 до 50% – тестируемая вода
является токсичной, гибель животных составляет более 50% –
вода является очень токсичной.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Карта–схема станций отбора проб воды реки Которосли
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Результаты биотестирования биологизированной воды, в которой проводили культивирование цериодафний и контрольные
опыты по оценке токсичности воды, во все изученные периоды
2007 года в большинстве опытов показали 100% выживаемость
тест-объекта.
Сравнение результатов биотестирования по разным сезонам
года показало, что удельный вес проб со 100% выживаемостью
рачков составлял весной 34,1% (от 44 опытов), в летний период –
50% (от 66 проб) и в осенний период 27,4% (из 22 проб). Если
проанализировать эти данные по месяцам, можно отметить, что
по количеству проб воды со 100% выживаемостью рачков лидирует серия опытов от 25 июля, где их число составляло 8 проб.
Далее следуют 13 июня, 11 июля и 14 августа – по 6 проб, 16 мая
и 19 сентября – 5 проб, 11 апреля и 28 июня – 4 пробы, а также 24
апреля, 30 мая, 29 августа – 3 пробы и 12 сентября – только 1
проба со 100% выживаемостью особей.
Общее количество нетоксичных проб составляло в весенний
период 97,7%. В летний период в целом доля нетоксичных проб
воды была равна 90,9% (немного меньше, чем в весенний период),
но количество проб со 100% выживаемостью тест-объекта увеличилось с 34,1% в весенний период до 50% – в летний сезон года.
Осенью 2007 года нетоксичные пробы составляли 81,1%, включая
27,3% проб со 100% выживаемостью. Уточним, что эти данные
касаются проб воды, в которых наблюдали гибель тест-объектов,
но показатель летальности рачков не превышал 20%-ный уровень
от результатов контрольного эксперимента. Сопоставление полученных результатов с критерием токсичности позволяет утверждать, что токсическое влияние тестируемой воды на выживаемость ветвистоусых ракообразных в этих пробах отсутствует.
Вместе с тем, во все сезоны года в некоторых пробах был
отмечен токсический эффект воды реки Которосли в отношении
выживаемости цериодафний. Максимальное количество таких
проб наблюдали в осенний период (сентябрь), что составляло 4
пробы – 18,2% от 22–х протестированных осенних проб. Наиболее токсичными за осенний период обследования были пробы
воды со станций № 4 (дер. Веденье – база отдыха «Прибрежный») и № 7 (ливневый сток с Московского проспекта), в которых летальность особей составляла по 28%. Токсичными также
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
были пробы со станций № 3 (ниже пос. Красные Ткачи) и № 9
(сток железнодорожной станции Ярославль Главный), в которых
выживаемость снижалась на 21% по сравнению с контролем. Все
пробы были отобраны 12 сентября. Следует подчеркнуть, что
именно 12 сентября наблюдали максимальное загрязнение воды
и по количеству токсичных проб 36% (от 11 проб тестируемых
одномоментно) и по снижению выживаемости – на 28% от контрольных показателей.
В летний период (июнь, июль, август) наблюдали наличие
6 токсичных проб (из 66), соответственно доля их равнялась
9,1%, т. е. была меньше, чем осенью. Это были 2 пробы со станции № 2 (ниже пос. Карачиха – место слияния рек Которосли и
Пахмы) от 13 и 28 июня и по одной пробе со станций № 4 (дер.
Веденье – база отдыха «Прибрежный») от 14 августа, № 7 (ливневый сток с Московского проспекта) от 11 июля, № 8 (ниже
стока завода «Русские краски») от 25 июля и № 11 (сток выше
водозабора Южной водопроводной станции) от 29 августа. Наиболее токсичной за весь летний период обследования была проба
воды от 13 июня (станция № 2), в которой летальность особей
составляла 26% за 48 часов экспозиции.
За весенний сезон 2007 года (апрель, май) была обнаружена
всего 1 токсичная проба – 2,3% от 44 проб, протестированных
весной. Это была проба от 30 мая на станции № 6 (пос. Белогостицы, река Векса, вытекающая из озера Неро), в которой летальность особей повышалась на 27% по сравнению с контролем.
При соотнесении количества токсичных проб по сезонам с
общим числом протестированных проб установлено, что весенние пробы составляют 0,76% (1 проба из 132), осенью токсичных
проб было 3% (4 пробы из 132), а в летний сезон доля токсичных
проб была наиболее высока – 4,5% (6 проб из 132). Таким образом, за весь период обследования реки Которосли в 2007 году относительная доля токсичных проб, в которых выживаемость цериодафний снижалась более чем на 20%, составляла 8,3% (11
проб из 132). В сериях опытов от 11 апреля, 25 апреля, 16 мая,
14 августа и 19 сентября токсичные пробы отсутствовали.
Анализ пространственного распределения загрязнения по акватории реки Которосли показывает, что по количеству токсичных
проб лидируют станции № 2 (ниже пос. Карачиха – место слияния
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рек Которосли и Пахмы), № 4 (дер. Веденье – база отдыха «Прибрежный») и № 7 (ливневый сток с Московского проспекта), на
которых отмечали по 2 токсичных пробы за весь период контроля
качества воды. Далее идут станции № 3 (ниже пос. Красные Ткачи), № 6 (пос. Белогостицы, река Векса, вытекающая из озера Неро), № 8 (ниже стока завода «Русские краски»), № 9 (сток железнодорожной станции Ярославль Главный) и № 11 (сток выше
водозабора Южной водопроводной станции) – по 1 токсичной
пробе. На станциях № 1 (устье р. Которосли – в районе пляжа),
№ 5 (ниже гор. Гаврилов-Ям) и № 10 (водозабор Южной водопроводной станции) токсичные пробы отсутствовали.
Особо следует подчеркнуть, что за весь обследованный период
2007 года не выявлено ни одной очень токсичной пробы воды. Это
вытекает из сопоставления критериев токсичности воды (Флеров
Б.А., 1991) с показателями выживаемости цериодафний при остром биотестировании, которые не снижались ниже 50% уровня.
Таким образом, в целом результаты биотестирования показали, что из 132 проб (100%) абсолютно «чистыми», т. е. с полной
100% выживаемостью рачков было 54 пробы (41%), а очень токсичные пробы воды отсутствовали, т. к. ни в одном из экспериментов снижение выживаемости тест-объектов не превышало
50% – уровня по сравнению с контрольными опытами, где выживаемость рачков всегда составляла 100%.
В течение всего периода обследования и оценки качества воды реки Которосли в 2007 году удельный вес токсичных проб с
летальностью цериодафний от 20 до 50% составлял 8,3% от общего числа протестированных проб. Максимальный показатель
летальности был равен 28% в пробах со станций № 4 (дер. Веденье – база отдыха «Прибрежный») и № 8 (ниже стока завода
«Русские краски») в осенний период изучения качества воды, а
именно 12 сентября.
На основании полученных результатов выживаемости тестобъектов в тестируемой воде все изученные пункты отбора проб,
расположенные по акватории Которосли от истоков до устья реки, были ранжированы на наиболее благополучные, менее благополучные и неблагополучные станции. К группе наиболее благополучных участков были отнесены станции № 1 (устье
р. Которосли – в районе пляжа), № 5 (ниже гор. Гаврилов-Ям) и
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№ 10 (водозабор Южной водопроводной станции), на каждой из
которых отмечали наличие 11 проб с выживаемостью равной или
приравненной к 100% (к последним относили пробы, где смертность рачков не превышала 10%, допустимых в контрольных
опытах). Кроме того, на этих станциях полностью отсутствовали
токсичные пробы воды.
Вторую группу составили станции № 3 (ниже пос. Красные
Ткачи), № 6 (пос. Белогостицы, река Векса, вытекающая из озера
Неро), № 8 (ниже стока завода «Русские краски»), № 9 (сток железнодорожной станции Ярославль Главный) и № 11 (сток выше
водозабора Южной водопроводной станции), на которых со
100% выживаемостью было по 8 – 10, а токсичных – по 1 пробе.
В третью группу вошли станции № 2 (ниже пос. Карачиха –
место слияния рек Которосли и Пахмы), № 4 (дер. Веденье – база
отдыха «Прибрежный») и № 7 (ливневый сток с Московского
проспекта), на которых отмечали наличие 2 токсичных проб.
Особое внимание следует обратить на качество воды со станции № 10, расположенной вблизи водозабора Южной водопроводной станции, которая снабжает питьевой водой Красноперекопский и Фрунзенский районы города Ярославля. На протяжении
предыдущих 3-х лет доля токсичных и очень токсичных проб воды с этой станции была достаточно высока, что не могло не вызывать тревогу. По данным 2007 года, из 12 протестированных проб
(4 – весной, 6 – летом и 2 – осенью) 8 проб показали 100% выживаемость цериодафний, в 3-х пробах отмечали летальность в пределах 10%, в 1 пробе выживаемость рачков составляла 86%, а токсичные и очень токсичные пробы вообще отсутствовали. В целом
по результатам биотестирования 2007 года следует отметить
удовлетворительное качество воды на станции № 10.
Результаты проведенного биотестирования воды реки Которосли в 2007 году и приведенные количественные характеристики, к сожалению, не позволяют сделать конкретное корректное
заключение о сезонных и пространственных закономерностях
распределения загрязнения по акватории реки Которосли.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ШКОЛЬНИЦ 13 – 14 ЛЕТ
Г. ЯРОСЛАВЛЯ
Букина Л.Г., Кузнецова А.П., Леонтьева Т.Н.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Физическое развитие – это совокупность морфологических и
функциональных свойств организма, характеризующих процесс
его роста и созревания. Известно, что физическое развитие детей
и подростков является информативным показателем при оценке
уровня здоровья населения [3]. Одним из критических периодов,
когда организм подвержен влиянию многих факторов (наследственных, неблагоприятных климатических, социальных и экологических), является подростковый возраст [1, 2]. По данным ВОЗ,
существенная роль в изменении здоровья человека отводится состоянию окружающей природной среды. Антропогенное загрязнение окружающей среды представляет потенциальную опасность для здоровья, прежде всего, детского населения [4, 5].
Цель данной работы – оценить показатели физического развития у школьниц 13 – 14 лет, проживающих в разных по уровню
техногенной нагрузки районах г. Ярославля.
Было проведено обследование девушек в возрасте 13 и 14 лет
разных районов г. Ярославля: Дзержинского – (район № 1) и Заволжского (район № 2). Измерения проводились в середине
учебного года, в первой половине дня, в специально отведенном
для этих целей кабинете. Из морфологических признаков определялись рост стоя (РС, см), масса тела (МТ, кг), окружность грудной клетки (ОГК, см) в трех положениях – на вдохе, выдохе и в
паузе, рассчитывалась экскурсия грудной клетки (ЭГК, см). Физическое развитие школьниц определяли с помощью центильного
метода.
Результаты антропометрического обследования представлены в таблице 1.
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1
Средние значения антропометрических показателей
школьниц
Показатель
Рост стоя, см
МТ, кг
ОГК, см
ЭГК, см
13 лет
Район № 1
Район № 2
148,3±8,9
158,3±9,1
39,7±8,4
48,6±8,3
74,4±7,4
81,5±7,5
6,6±2,9
5,7±2,2
14 лет
Район № 1
Район № 2
157,5±6,1
161,5±6,2
46,3±8,2
54,9±7,1
77,8±5,4
84,5±6,1
5,8±2,5
4,5±1,8
Длина тела – один из интегральных и наиболее стабильных
показателей физического развития. Разница средних значений
длины тела у школьниц 13-ти лет разных районов составила 10
см, у 14-летних эта разница уменьшается и составляет 4 см, при
этом достоверных различий по данному показателю между девочками разных районов нет. Результаты ранжирования исследуемого показатели приведены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты ранжирования значений роста стоя
(% школьниц)
Степень развития
признака
очень низкое
низкое
ниже среднего
среднее
выше среднего
высокое
очень высокое
13 лет
Район № 1 Район № 2
19
0
8
5
19
5
54
52
0
5
0
28
0
5
14 лет
Район № 1 Район № 2
3
5
3
0
6
0
81
60
7
25
0
5
0
5
Согласно полученным результатам, во всех исследуемых
группах преобладают девушки со средней степенью развития признака, при сопоставлении данных по районам проживания следует
отметить, что в первом районе значительно выше доля школьниц,
имеющих значения роста ниже среднего, в то время как во втором
районе у девушек преобладают высокие показатели.
Масса тела отражает развитие костно-мышечного аппарата,
внутренних органов и подкожно-жировой клетчатки. Разница в
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
средних значениях массы тела у 13-летних школьниц разных
районов составила около 9 кг, а у 14-летних – 8 кг. Распределение девушек в зависимости от степени развития массы тела приведены в таблице 3. Высокий процент школьниц, имеющих очень
низкие значения массы, отмечен у 13-ти и 14-летних школьниц
первого района. Во втором районе такая группа отсутствует.
Процент школьниц, имеющих очень высокие значения массы, незначительный и находится в допустимых пределах. Важно отметить, что доля школьниц со средними значениями исследуемого
показателя достаточно большая – в разных группах от 35 до 60%.
Таблица 3
Результаты ранжирования значений массы тела
(% школьниц)
Степень развития
признака
очень низкое
низкое
ниже среднего
среднее
выше среднего
высокое
очень высокое
13 лет
Район № 1 Район № 2
19
0
8
9
35
9
35
48
0
19
3
10
0
5
14 лет
Район № 1 Район № 2
15
0
3
0
21
5
51
60
3
20
7
15
0
0
Одним из важных показателей при оценке физического развития является экскурсия грудной клетки. Анализ полученных
результатов показал, что у испытуемых наблюдается тенденция
снижения значений экскурсии грудной клетки с увеличением
возраста. В результате ранжирования признака установлено, что
во всех группах преобладают средние значения (50 и 43% у 13 –
14-летних девушек 1-го района, 67 и 40% соответственно у
школьниц 2-го района). Очень низкая степень развития ОГК отмечена у 13-летних девушек 1-го района (8%). Крайние высокие
значения свойственны 14-летним школьницам 2-го района (20%).
Распространенность гармонического физического развития
среди школьниц составила: у 13 – 14-летних в 1-м районе – 35 и
51%, во втором районе – 53 и 60% соответственно. Распространенность дисгармоничного физического развития: у 13-летних
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
школьниц (1 район) – 35%, среди них преобладает дисгармоничный тип за счет дефицита массы тела, во 2-м районе у девочек
этого же возраста – 34%, преобладает дисгармоничный тип за счет
избытка массы тела. Ситуация меняется к 14-ти годам и процент
детей с дисгармоничным физическим развитием уменьшается.
Распространенность школьниц с резко дисгармоничным развитием достаточно велика. Доля школьниц с данным вариантом
физического развития в группе 13-летних девочек составила 30%
(1-й район) и 28% (2-й район), к 14-ти годам процент школьниц
существенно уменьшается (13% и 15% соответственно).
Таким образом, результаты антропометрического обследования показали, что во всех возрастных группах преобладают девушки со средними значениями длины, массы тела и окружности
грудной клетки. Достоверных различий между школьницами 13 –
14 лет, проживающих в Дзержинском и Заволжском районах, по
средним значениям основных антропометрических показателей
нет. Ранжирование признаков выявило, что в Дзержинском районе отмечен более высокий процент девушек, имеющих очень
низкую степень развития антропометрических признаков и попадающих в группу риска. С возрастом в обоих районах увеличивается доля девочек, имеющих гармоничный тип физического развития, положительная динамика более выражена у школьниц
Заволжского района.
Литература
1. Богданова Е.А. Гинекология детей и подростков. М.: Медицин. Информ.
агентство, 2000. 335 с.
2. Гуркин Ю.А. Гинекология подростков: Руководство для врачей. СПб.:
Фолиант, 2001. – 560с.
3. Леонов А.В., Физическое развитие школьников Нижнего Новгорода
// Российский педиатрический журнал. 2004. № 3. С. 10-14.
4. Сливина Л.П. Показатели здоровья детей раннего возраста в условиях
крупного промышленного города // Медицина труда и промышленная экология.
2004. № 1. С. 7-9.
5. Сухарев А.Г. Состояние здоровья детского населения в напряженных
экологических и социальных условиях // Гигиена и санитария. 2004. № 1. С. 4757.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОСТНАТАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ
ГЛУБОКОНЕДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ
Воловенко В.Н., Дашичев В.В., Дашичев К.В., Кулибина О.В.
Ярославская государственная медицинская академия, г. Ярославль
Сравнительно малочисленная группа преждевременно родившихся детей с очень низкой массой тела при рождении определяет
показатели перинатальной смертности [6]. Понимание механизмов
постнатальной адаптации детей, у которых после рождения нарушен генетический ход процессов жизнедеятельности, тесно связаны с проблемой их выживания, тем не менее, исследований в этой
области явно недостаточно. Чтобы такой ребенок благополучно
миновал период новорожденности, требуется создать ему адекватные условия жизнеобеспечения [10, 12]. Успехи в данном разделе неонатологии, достигнутые в последние годы, позволили существенно улучшить результаты выхаживания глубоконедоношенных детей, но тем не менее остается ряд вопросов, на которые
нет исчерпывающих ответов [8]. Рекомендации по вскармливанию, физическим методам реабилитации и др., касающиеся этих
детей, носят, в основном, эмпирический характер и не учитывают
особенностей состояния функциональных систем и приспособительных реакций организма. Для дальнейшего и более эффективного продвижения в этом направлении необходимо, как нам кажется, учитывать особенности адаптации недоношенных детей,
степень напряжения приспособительных реакций организма, тесно связанные с функциональным состоянием систем организма и
интенсивностью метаболических процессов.
Маркером происходящих в организме процессов могут служить характеристики системы кровообращения, а наиболее разработанным для клинических условий методом оценки адаптационных возможностей организма является определение показателей вариабельности сердечного ритма [1]. О целесообразности
использования такого подхода в неонатологии свидетельствует
ряд работ [5, 6].
Цель работы: изучить показатели вариабельности сердечного
ритма в сопоставлении с функциональным состоянием сердечно36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сосудистой системы в динамике неонатального периода у недоношенных детей с очень низкой массой тела при рождении.
Материал
Объектом исследования служили 119 недоношенных детей
(53% девочек и 47% мальчиков) с гестационным возрастом 28 –
36 недель и постнатальным возрастом от 2 до 28 дней.
В акушерском анамнезе матерей обследованных детей в 86%
случаев имели место различные виды патологии: у 61% отмечались гестозы, у 17,3% – угроза прерывания беременности, у
22,7% отмечалась патология мочеполовой системы, а сердечнососудистые, эндокринные и другие заболевания – у 14,7%, неблагоприятный социальный анамнез – у 28%. Роды в 65,4% случаев
характеризовались как быстрые, оперативное родоразрешение
имело место у 16% матерей, различные осложнения родового периода – у 20%. 15% недоношенных детей были из двоен. При
рождении 85,3% недоношенных детей имели оценку по шкале
Апгар 8 и более баллов, 14,7% – 6 – 7 баллов.
Физическое развитие детей при рождении оценивалось с помощью центильных таблиц, а также с учетом степени зрелости
ребенка в баллах [11]. У 34,7% недоношенных детей при рождении был выявлен дефицит массы тела по отношению к росту от
10 до 3 центиля. По совокупности анамнестических и клинических данных у этих детей констатировалась внутриутробная гипотрофия умеренной степени выраженности. Ранние неонатальные отеки I степени были отмечены у 28%, желтуха – у 65,3%
недоношенных детей. Убыль первоначальной массы тела колебалась в пределах 1 – 10%.
Респираторный дистресс-синдром наблюдался у 20% недоношенных. В неврологическом статусе у 47% обследованных недоношенных детей отмечались симптомы повышенной нервнорефлекторной возбудимости, а у остальных 53% детей – умеренно выраженное состояние общего угнетения ЦНС. По данным
нейросонографии, у обследованных выявлялся умеренный перивентрикулярный отек, а у 15% детей – преходящая умеренно выраженная внутричерепная гипертензия. По результатам клиниколабораторного обследования в отношении врожденных инфекций
недоношенные дети были отнесены к группе низкого риска. Дети
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
с тяжелой патологией систем и врожденными заболеваниями в
разработку не включались.
В зависимости от гестационного возраста и массы тела при
рождении (МТР) недоношенные дети были разделены на две
группы. Основную группу составили 59 детей с очень низкой массой тела (ОНМ) при рождении (1000 –1500 г) и гестационным
возрастом от 28 до 32 недель. В группу сравнения вошли 60 детей
с низкой массой тела (НМ) при рождении (1501 – 2400 г) и гестационным возрастом от 33 до 36 недель. Каждая из этих групп обследуемых детей делилась на две подгруппы по сроку постнатального развития: первая – от 2 до 15 дней, вторая – от 16 до 28 дней.
В качестве критерия разделения недоношенных детей на возрастные группы были взяты клинические данные, в соответствии с
которыми стабилизация соматических показателей у недоношенных детей наступает к концу второй недели жизни [9]. В течение
раннего неонатального периода существенных различий между
детьми двух групп не было, за исключением респираторного дистресс-синдрома оценкой по шкале Сильвермана 3 – 5 баллов, который в 3 раза чаще отмечался у детей основной группы.
Из числа обследованных 40% недоношенных детей находились на естественном вскармливании, а остальные – на искусственном с использованием заменителей грудного молока ведущих
компаний-производителей. Расчет питания детям проводился с
учетом энергетических потребностей [3]. Динамика показателей
массы тела у недоношенных новорожденных с ОНМ и НМ имела
следующие характеристики. Убыль массы тела от первоначального значения в раннем неонатальном периоде составляла в
среднем 7%. Восстановление первоначальной массы тела у недоношенных детей с ОНМ наступало в среднем к 14 – 15-му, а у детей с НМ – к 16 – 17-му дню жизни независимо от характера
вскармливания.
Методы исследования
Для интегральной оценки состояния метаболических процессов у недоношенных новорожденных в капиллярной крови микрометодом определялись показатели газового гомеостаза с помощью аппарата “Ciba-Corning”. Кроме того, дети были обследованы методом кардиоинтервалографии, показатели которой
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
отражают состояние автономной нервной системы и степень напряжения адаптации организма [2]. Исследование проводилось
по общепринятой методике во время сна, через 1,5 часа после
приема пищи. Определялись такие показатели, как мода (Мо),
амплитуда моды (АМо), вариационный размах (ΔХ), индекс напряжения адаптации (ИН) и частота сердечных сокращений в
1 минуту (ЧСС). Критериями оценки показателей кардиоинтервалографии и газового гомеостаза служили общепринятые нормативы для новорожденных [1, 5]. Статистическую обработку
материала проводили с использованием критерия Стьюдента.
Результаты исследования и обсуждение полученных данных
Анализ показателей газового гомеостаза недоношенных детей дал следующие результаты. Парциальное напряжение кислорода у недоношенных новорожденных с ОНМ в обеих возрастных группах составило: 57,8±1,5 и 58,0±1,2, а у детей с НМ
62,9±1,4 и 62,5±1,1 мм рт. ст. соответственно, оставаясь практически неизменным, но с более низкими значениями у детей с
ОНМ (р<0,05). Парциальное напряжение углекислого газа в течение позднего неонатального периода составляет в обеих возрастных группах у новорожденных с ОНМ 40,7±0,8 и 37,3±1,0, а
у новорожденных с НМ – 40,9±1,4 и 35,9±0,9 мм рт. ст. соответственно, то есть заметно снижается к окончанию неонатального
периода у тех и других (р< 0,05).
По данным кардиоинтервалографического исследования, в
возрасте 2 – 15 дней существенного различия соответствующих
показателей у недоношенных новорожденных с ОНМ и НМ нет.
В возрасте 16 – 28 дней у недоношенных детей с ОНМ происходит значительное увеличение АМо и ИН, тогда как у детей с НМ
уменьшаются значения Мо и ΔХ. ЧСС у недоношенных новорожденных с ОНМ в возрасте 2 – 15 дней имеет тенденцию к низким значениям по сравнению с детьми с НМ. В возрасте 16 –
28 дней у недоношенных детей с ОНМ и НМ происходит учащение сердечного ритма, причем, у первых – более значительно.
Как показали результаты исследования, в течение неонатального периода у недоношенных детей с ОНМ по сравнению с
детьми с НМ сохраняются низкие значения в капиллярной крови
рО2. Постепенное снижение рСО2 в капиллярной крови свиде39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тельствует о том, что вентиляционная функция легких у недоношенных детей обеих групп улучшается. Стабильно низкие значения рО2 могут быть объяснены сохранением в течение неонатального периода бидиректорального шунтирования большого и
малого кругов кровообращения через функционирующие фетальные коммуникации [4].
По данным кардиоинтервалографии, у недоношенных новорожденных с ОНМ и НМ в возрасте 2 – 15 дней существенных
различий показателей не было, но следует отметить, что индекс
напряжения у недоношенных детей обеих групп превышал общепринятые нормативы, принятые для здоровых доношенных новорожденных. Это характеризует состояние адаптационных процессов у недоношенных детей в течение неонатального периода как
достаточно напряженное. В последующие две недели жизни анализ результатов исследования данным методом показал, что в
обеих группах недоношенных новорожденных заметно усиливалось влияние симпатического отдела автономной нервной системы, но механизмы этого усиления различны: у недоношенных новорожденных с НМ снижалось влияние парасимпатического
отдела, тогда как у детей с ОНМ возрастала функциональная активность симпатического отдела. Параллельно у последних существенно нарастало напряжение процессов адаптации.
Установленные закономерности постнатальных приспособительных процессов позволяют наметить пути оптимизации нутритивной поддержки глубоконедоношенных новорожденных детей.
Литература
1. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М., 1997.
2. Вейн А.М. (ред.) Заболевания вегетативной нервной системы. М., 1991.
3. Боровик Т.Э., Яцык Г.В., Ладодо К.С. и др. Рациональное вскармливание
недоношенных детей. М., 2004.
4. Дашичев В.В., Воловенко В.Н., Олендарь Н.В. и др. // Педиатрия. 2004.
№1. С. 15–18
5. Кравцов Ю.И., Аминов Ф.И. // Педиатрия. 1990. № 4. С. 41-45.
6. Олендарь Н.В. Особенности поздней неонатальной адаптации недоношенных детей с очень низкой массой. Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2000.
7. Петрухин А.С. // Педиатрия. 1997. № 5. С. 36–38
8. Скворцова В.А. Алгоритмы вскармливания недоношенных детей. Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 2002.
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9. Таболин В.А., Володин Н.Н. Адаптация новорожденных детей с очень
низкой массой // Вестн. АМН СССР. 1990. № 8. С. 8-14
10. Яцык Г.В. (ред.). Руководство по неонатологии. М., 1998.
11. Шабалов Н.П. Неонатология. М., 2004. Т. 1.
12. Lucas A. Feeding the preterm infant / Clinical Nutrition of the Young Child.
Nestec Ltd., Vevey / Raven Press. Ltd. New York, 1991. P. 311-355
ВЛИЯНИЕ ЭФФЕРЕНТНОЙ ТЕРАПИИ
НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛИЗОСОМ
И ПРОЦЕССОВ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО ПИТАНИЯ
В ТКАНЯХ ПЕЧЕНИ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ
ОРГАНА КСЕНОБИОТИКОМ
Глинская Т.Н., Зиновкина В.Ю.
Белорусская медицинская академия последипломного образования,
Республиканский научно-практический центр гигиены, г. Минск, Беларусь
Лизосомальная система (ЛС) играет ведущую роль в патогенезе токсических поражений печени ксенобиотиками (в частности, хлорсодержащими углеводородами). Лизосомы (ЛЗ) активно
участвуют в процессах синтеза питательных веществ, транспорта
нутриентов, в осуществлении аутофагоцитоза и гетерофагоцитоза, реутилизации метаболитов, включая продукты распада. Поражение ЛС ведет к нарушению процессов внутриклеточного питания в гепатоцитах и клетках Купфера, к ухудшению обеспечения клеток пластическим материалом. Трудно переоценить
роль ЛС как в процессах повреждения, так и регенерации и репарации клеток печени [1, 2].
Использование в комплексе лечебных мероприятий при токсическом поражении печени эфферентных методов, в частности,
энтеросорбции, приводит к уменьшению токсической нагрузки
на орган, к позитивной модификации липидного и аминокислотного спектров содержимого кишечника, к увеличению детоксикационного потенциала клеток печени.
Цель исследования – изучить особенности морфофункционального состояния лизосомальной системы клеток печени, участия ЛЗ в процессах внутриклеточного питания в гепатоцитах
под влиянием эфферентной терапии (энтеросорбции – ЭС) при
токсическом поражении печени в условиях эксперимента.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена на беспородных белых крысах-самцах массой 200 – 250 г. Моделирование хронического токсического поражения печени (ХТПП) – токсический гепатоз и цирроз печени –
осуществлялось по стандартной методике путем подкожного интермитирующего введения 50% масляного раствора ССl4. Одно- и
многократные курсы ЭС (1 курс – 7 дней) проводили интрагастрально – зондовым методом (400 мг/кг ваулена в виде 2,5% водной взвеси). Состояние внутриклеточного питания и морфофункциональных показателей ЛС печени изучалось в сроки 26 суток,
20, 36 недель от начала затравки ССl4. Выбранные сроки соответствовали трем стадиям патологического процесса, характеризующимся различным соотношением удельного веса патологических
и компенсаторных реакций, степенью сохранности функциональных резервов. Контролем служили интактные животные и животные с ХТПП, не получавшие эфферентную терапию. Учитывалось
функциональное состояние ЛЗ органа по степени общей, свободной, неседиментируемой активности тканевых гидролаз (кислых
нуклеаз, кислых катепсинов и β-Д-галактозидазы). Для оценки состояния мембран ЛЗ определялся коэффициент неседиментируемой активности к общей активности гидролаз. Для количественноинформационного анализа состояния ЛС гепатоцитов подсчитывалось общее количество ЛЗ, их число в 1 электроннограмме, содержание первичных и вторичных форм.
Результаты исследования показали, что в первую стадию, на
фоне остро развивающегося токсического гепатоза преобладали
деструктивные и дистрофические изменения: в цитоплазме гепатоцита резко уменьшалось содержание гликогена, наблюдались
признаки жировой дистрофии, общее число ЛЗ незначительно
возрастало, соотношение «первичные/вторичные» ЛЗ снижалось.
Уменьшение содержания первичных ЛЗ на ранней стадии
ХТПП обусловливалось активацией процессов ауто- и гетерофагоцитоза. Активации синтетических процессов не отмечалось.
Вторая стадия – стадия формирования долговременных механизмов компенсации – характеризовалась увеличением синтеза первичных ЛЗ, активной резорбцией ими липидных структур и продуктов распада, участием в синтезе гликогена. К исходу стадии
общее количество ЛЗ становилось ниже значений контроля. Увеличивалось число вторичных форм ЛЗ, преимущественно ауто42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фаголизосом. В удельном весе субпопуляции вторичных форм
начинали преобладать все более крупные формы (в том числе гигантские аутофаголизосомы). Третья стадия характеризовалась
истощением резервных возможностей ЛС, резким снижением регенерации субпопуляции первичных форм, сменой популяционного состава лизосом, нарушением процессов экзоцитоза. Нарушалась структура гепатоцитов, отмечалось разрастание
коллагеновых волокон. Общее количество ЛЗ продолжало снижаться, резко уменьшалось количество первичных форм, численность вторичных увеличивалась. В цитоплазме гепатоцитов в
большом количестве находились третичные формы ЛЗ – остаточные тельца. В гистограмме распределения первичных форм
преобладали крупные ЛЗ. Субпопуляция вторичных ЛЗ становилась более однородной.
Энтеросорбция, проведенная в 1-ю стадию ХТПП, оказывала
положительный эффект и способствовала значительному достоверному снижению неседиментируемой и свободной активности
тканевых гидролаз (в 1,3 – 4,0 раза), проницаемости мембран ЛЗ,
повышению резервных возможностей ЛЗ, прочности связи гидролаз с мембраной органелл. Улучшалась ультрамикроскопическая
картина, снижались проявления жировой дистрофии, увеличивалось количество гликогена в гепатоцитах. Во 2-ю стадию ХТПП
(20 недель) на фоне ЭС сохранялась положительная направленность изменений, однако степень эффекта снижалась. Проведение
однократного курса ЭС приводило к некоторому снижению общего числа ЛЗ (до 82,2% по отношению к контролю без ЭС), за счет
уменьшения числа как первичных (на 28,6%), так и вторичных (на
25,1%) форм. Соотношение «первичные/вторичные» ЛЗ составило
24,4%:75,6% (у животных с 20 недельным ХТПП без ЭС –
27,7%:72,3%). Преобладали, как и в контроле, вторичные формы
ЛЗ, заполненные электронно-плотными включениями. В гистограмме распределения первичных ЛЗ преобладали ЛЗ небольших
размеров 1-3 классов и функционально активные ЛЗ 5 и 6 классов
(в контроле без ЭС – ЛЗ 3 – 4 классов). Информационные показатели отражали увеличение однородности, детерминированности и
структурного резерва субпопуляции первичных ЛЗ; в субпопуляции вторичных форм гепатоцитов отмечалось возрастание разнообразия, сопровождающееся снижением структурного резерва. В
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
третью стадию ХТПП (36 недель) использование ЭС вызывало
слабо положительный эффект. Общее число ЛЗ оставалось прежним, соотношение «первичные/вторичные» ЛЗ – 26,2%:73,8% (у
животных без ЭС – 23,0%:77,0%). После проведения ЭС в гистограммах распределения логарифмов площади первичных и вторичных ЛЗ отмечалось смещение максимальных значений в субпопуляции первичных форм в сторону более мелких структур (2
класс) и увеличение в субпопуляции вторичных форм более мелких ЛЗ 3-го класса. При этом сохранялось преобладание вторичных структур 4 класса (как и у животных без ЭС). Со стороны количественно-информационных показателей ЛС нарастала гетерогенность субпопуляции первичных ЛЗ, снижалась ее
детерминированность и возрастала однородность субпопуляции
вторичных форм. Данные сдвиги косвенно свидетельствовали о
нарушении синтетических процессов ЛЗ системы и снижении
способности органелл осуществлять процессы ауто- и гетерофагоцитоза. Более выраженные положительные сдвиги были выявлены
на фоне применения многократных курсов ЭС при 20-недельном
ХТПП, на фоне еще сохранившихся функциональных резервов
ЛС. Наблюдался рост общего количества ЛЗ (142% от уровня контроля без курсов ЭС) преимущественно за счет первичных форм,
что косвенно свидетельствовало об активации синтеза первичных
органелл (соотношение «первичные/вторичные» формы составило
42%:58%), тогда как на фоне проведения однократного курса ЭС
общее количество ЛЗ снижалось на 18%. Гистограммы распределения логарифмов площадей первичных и вторичных ЛЗ после
процедуры были аналогичны таковым у интактного контроля.
Компенсаторные реакции поддерживались за счет активации синтеза первичных ЛЗ (их число составило 214% от уровня контроля
без курсов ЭС) ограничением процессов аутофагоцитоза и гетерофагоцитоза в гепатоцитах, активации процессов внутриклеточной
регенерации и обеспечения клетки пластическим материалом за
счет активации синтетических процессов. Модифицирующее
влияние ЭС на ЛС гепатоцитов обусловлено степенью выраженности детоксикационного эффекта, который определяется кратностью проведения ЭС и морфофункциональным состоянием ЛС гепатоцитов в разные этапы развития патологического процесса.
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, при токсических поражениях печени на фоне
ЭС происходят активация аутофагической функции ЛЗ, стимуляция образования первичных ЛЗ, увеличение образования гликогена в гепатоцитах. Под влиянием эфферентной терапии происходит улучшение морфофункционального состояния ЛС клеток
печени, позитивная модификация процессов внутриклеточного
питания, степень же позитивного эффекта зависит от стадии патологического процесса, от кратности и режима проведения эфферентных мероприятий.
Литература
1. Леонтюк А.С., Леонтюк Л.А., Сыкало А.И. Информационный анализ в
морфологических исследованиях. Минск: Наука и техника, 1981. 160 с.
2. Хронические поражения печени холестатической и токсической природы
(Патогенетические аспекты): Монография / А.А. Кривчик, И.В. Гринько,
Ф.И. Висмонт, В.Ю. Зиновкина, Т.Н. Глинская, Н.П. Цыбулько, А.Н. Хаджуз,
К.Н. Грищенко; Под общ. ред. проф. А.А. Кривчик, проф. Ф.И. Висмонта.
Минск, 2004. 184 с.
СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОЛОСАХ
ДОШКОЛЬНИКОВ ГОРОДОВ УГЛИЧА И ЯРОСЛАВЛЯ
Еремейшвили А.В., Шитова Е.В., Степанова М.В.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
В настоящее время актуальность изучения проблемы биологической роли микроэлементов не вызывает сомнений. Хорошо
известно, что во многих регионах России большое влияние на
здоровье населения оказывают как природнообусловленные, так
и имеющие антропогенную природу дефициты или избытки в организме химических элементов [1, 2]. Стабильность химического
состава организма является одним из важнейших и обязательных
условий его нормального функционирования. Соответственно,
отклонения в содержании химических элементов, вызванные
разными факторами или заболеваниями, приводят к широкому
спектру нарушений в состоянии здоровья [3]. Поэтому выявление
и оценка отклонений в обмене макро- и микроэлементов, а также
их коррекция являются перспективным направлением современной биологии и медицины, позволяющим подойти к эффективному решению ряда вопросов.
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Исходя из актуальности проблемы, целью нашей работы
явилась оценка содержания тяжелых металлов в биосубстратах
(волосах) детей от 1 до 6 лет г. Углича, проживающих с момента
рождения на территории района Часового завода, посещающих
МДОУ д/с № 14 и г. Ярославля Фрунзенского района, посещающих МДОУ д/с № 231 и 225. Всего было обследовано 158 человек, взято 552 пробы волос и выполнено 2208 количественных инверсионных вольтамперометрических измерений.
Распределение контингента детей по полу и возрасту представлено в таблице 1.
В качестве биосубстрата для исследований были использованы волосы. Обработка проб проводилась по методу доктора
Скального [3].
Таблица 1
Половозрастной состав обследованных детей
Город и д/с
Возраст
г. Углич
д/с № 14
г. Ярославль
д/с № 231
г. Ярославль
д/c № 225
Всего:
1-3 года
4-6 лет
1-3 года
4-6 лет
1-3 года
4-6 лет
Пол
Мальчики Девочки
28
19
8
11
9
10
10
17
14
9
11
12
80
78
Всего обследованных
47
19
19
27
23
23
158
Всего
проб
116
76
72
106
90
92
552
В качестве метода определения была выбрана инверсионная
вольтамперия. Статистическая обработка данных проводилась с
помощью программы STATICA версия 5,5.
В полученных образцах волос определялась концентрация
цинка, меди, свинца и кадмия. На каждого ребенка были составлены протоколы измерений как по каждому тяжелому металлу в отдельности, так и по всем металлам вместе. Результаты представлены в таблице 2. Оценка результатов осуществлялась в
соответствии с установленными границами стандартных центильных интервалов, принятых при массовых обследованиях населения [1, 2].
Таблица 2
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание тяжелых металлов в волосах дошкольников,
мкг/г
г. Угл МДОУ
ич
д/с № 14
МДОУ
д/с № 231
г. Яро МДОУ
славль д/с № 225
В среднем
Средние
показатели
4-6
Пределы по
А.В. Скальному
[2, 3].
1-3
Город МДОУ д/с Возраст
1-3
4-6
1-3
4-6
1-3
4-6
1-3
4-6
1-3
4-6
АН
БДГ
АН
БДГ
Микроэлементы
Цинк
Свинец
51,00-143,00 0,68-3,05
30,00-203,00 0,21-4,91
71,00-153,00 0,56-2,80
44,00-196,00 0,15-5,00
71,03±6,14 3,82±0,42
94,23±8,07 1,64±0,49
128,66±15,02 3,28±0,73
72,79±8,24 1,78±0,26
37,50±2,85 1,80±0,63
32,19±5,02 2,68±0,30
98,27±7,66 2,79±0,47
61,72±5,26 2,02±0,72
83,67±8,46 3,34±0,57
59,13±5,33 1,92±0,40
Медь
7,80-11,40
6,51-14,40
7,68-11,30
6,42-14,18
14,83±1,42
17,69±1,30
7,69±0,86
6,62±0,76
7,99±0,86
6,42±0,78
7,79±1,36
6,57±0,92
11,26±0,86
7,25±0,90
Кадмий
0,07-0,38
0,01-0,67
0,05-0,31
0,00-0,48
0,25±0,07
0,16±0,10
0,03±0,02
0,09±0,03
0
0,16±0,07
0,11±0,03
0,11±0,03
0,15±0,04
0,12±0,03
АН – «Абсолютная норма»
БДГ – Биологически допустимые границы.
Из таблицы 2 видно, что в целом в волосах исследуемых детей
в возрасте от 1 до 3 лет концентрация цинка (83,67 ± 8,46 мкг/г),
меди (11,26 ± 0,92 мкг/г) находится в пределах «абсолютной нормы» (51 – 143 мкг/г для цинка и 7,8 – 11,4 мкг/г – для меди), а содержание свинца (3,34 ± 0,57 мкг/г) превышает норму, но не превышает биологически допустимых границ (0,21 – 4,91 мкг/г). У
детей старшего дошкольного возраста (4 – 6 лет) концентрация
свинца (1,92 ± 0,40 мкг/г) находится в пределах абсолютной нормы, а такие металлы, как цинк (59,13 ± 5,33 мкг/г) и медь
(7,25±0,90 мкг/г) содержатся на нижней границе биологически допустимых концентраций. Концентрация цинка в волосах детей
всех возрастных групп исследуемых городов находится в пределах абсолютной нормы, кроме детей, посещающих детский сад №
225, расположенного во Фрунзенском районе г. Ярославля, где
отмечено достоверное (р < 0,05) снижение (ниже биологически
допустимых границ) концентрации данного металла в обеих возрастных группах (у детей в возрасте от 1 года до 3 лет концентрация цинка составляет 37,50±2,85 мкг/г, а у 4 – 6-летних –
32,19±5,26 мкг/г).
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Из таблицы 2 видно, что содержание свинца в волосах всех
исследованных групп соответствует либо абсолютной, либо биологически допустимой норме.
В ходе исследований установлено, что медь, в отличие от
других изучаемых элементов, наиболее подвержена отклонению
от нормы. Концентрация меди в волосах детей г. Углича превышает биологически допустимые границы (1 – 3 года – 14,83±
1,42 мкг/г, 4 – 6 лет – 17,69 ± 1,30 мкг/г), а у детей младшего дошкольного возраста г. Ярославля находится в пределах нормы
(7,79 ± 1,36 мкг/г), у детей старшего дошкольного возраста содержится в концентрациях, ниже допустимых (6,57 ± 0,92 мкг/г).
Концентрация кадмия в волосах всех возрастных групп дошкольников в обоих городах не превышает норму, а у детей в
возрасте 1 – 3 года г. Углича и г. Ярославля, посещающих МДОУ
д/с № 225, находится на нижней границе биологически допустимой границы (г. Углич – 0,03±0,02 мкг/г, г. Ярославль – 0 мкг/г).
Несмотря на то что среднее содержание тяжелых металлов
(цинк, медь, свинец и кадмий) у обследуемых детей в основном
соответствует нормативным показателям, у большинства дошкольников наблюдается дисэлементозы. Необходимо отметить, что
лишь у 3,5% обследованных детей все исследуемые элементы
находятся в пределах нормы. Доля обследованных детей, у которых концентрация тяжелых металлов находится в пределах нормы составляет: по цинку 41,3%, по свинцу – 46,2%, меди – 16,8%
и кадмию – 85,0%.
При выполнении работы было проведено сравнение содержания тяжелых металлов в волосах в зимний и летний период
времени (табл. 3).
Достоверно (р < 0,05) выявлено, что содержание цинка в волосах детей всех возрастных групп летом больше, чем зимой (1 –
3 года: 96,29±8,07 мкг/г против 78,02±5,68 мкг/г; 4 – 6 лет:
87,27±6,88 мкг/г против 49,60±4,91 мкг/г), как и меди у детей в
возрасте от 4 до 6 лет (11,03±0,79 мкг/г против 6,07±0,64 мкг/г), а в
возрасте от 1 года до 3 лет – наоборот (10,36±0,80 мкг/г против
12,02±0,79 мкг/г). Достоверно (р < 0,05) обнаружено, что содержание кадмия в волосах детей от 4 до 6 лет выше летом, чем зимой
(0,13±0,05 мкг/г против 0,06±0,03 мкг/г). Достоверных отличий
концентрации свинца в исследованных биосубстратах выявлено не
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
было. Полученные результаты подтверждают данные литературы
[4], где отмечено изменение химического состава волос, свидетельствующее о сезонных перестройках обмена веществ.
Таблица 3
Содержание некоторых химических элементов в волосах
дошкольников, проживающих в г. Угличе (р-н Часового завода)
и Ярославле (Фрунзенский р-н) в разные сезоны года, мкг/г
Сезон года
Зима
Возраст
детей
1–3
4–6
1–3
Лето
4–6
Металл
Цинк
78,0179±
5,6833
49,6006±
4,9051
96,2870±
8,0719
87,2700±
6,8813
Свинец
3,4704±
0,2965
2,0234±
0,2304
3,2879±
0,2510
1,8773±
0,1516
Медь
12,0193±
0,7868
6,0743±
0,6401
10,3573±
0,8031
11,0323±
0,7920
Кадмий
0,1562±
0,0502
0,0632±
0,0297
0,1930±
0,0732
0,1336±
0,0472
Таким образом, во Фрунзенском р-не г. Ярославля и р-не Часового завода г. Углича в исследуемых биосубстратах (волосах)
детей отмечается общая тенденция к увеличению концентрации
меди и свинца, снижению концентрации цинка, содержание же
кадмия находится в пределах возрастных норм. Кроме этого, выявлены сезонные отличия в содержании микроэлементов.
Литература
1. Скальный А.В. Установление границ допустимого содержания химических элементов в волосах детей с применением центильных шкал // Охрана материнства и детства. М.: Медицина, 2002. № 1–2. С. 62–65.
2. Скальная М.Г., Демидов В.А., Скальный А.В. О пределах физиологического (нормального) содержания Ca, Mg, P, Fe, Zn и Cu в волосах человека
// Микроэлементы в медицине. М.: Медицина, 2003. Т. 4, вып. 2. С. 5–10.
3. Скальный А.В. Микроэлементозы человека: гигиеническая диагностика и
коррекция // Микроэлементы в медицине. Т. 1, вып. 1. М.: Медицина, 2000. С. 2-8.
4. Скальный А.В., Демидов В.А. Элементарный состав волос как отражение
сезонных колебаний обеспеченности организма детей макро- и микроэлементами // Микроэлементы в медицине. М.: Медицина, 2001. Т. 2, вып. 1. С. 36–41.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИЗМЕНЕНИЕ КРОВОТОКА В ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЯХ
ВО ВРЕМЯ ЭКЗАМЕНА У СТУДЕНТОК С РАЗНОЙ
СТЕПЕНЬЮ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Зарипов В.Н., Баринова М.О., Киселева А.А.
Ивановский государственный университет
В настоящее время актуальной становится проблема изучения изменений, происходящих в организме человека при напряженной умственной работе. Как известно, экзаменационная сессия вызывает существенное психоэмоциональное напряжение у
студентов. При этом в экзаменационной сессии можно условно
выделить два разных периода: зачетную неделю и экзамены. В
многочисленных работах, посвященных изучению влияния экзаменационной сессии на состояние студентов, в качестве основного стрессогенного фактора являлась непосредственно сдача экзаменов [6]. Приспособительные реакции студентов зависят от их
личностных особенностей, в частности, от преобладающего психоэмоционального напряжения. Практический опыт и опрос студентов показывает, что большинство из них испытывает ярко выраженное эмоциональное напряжение непосредственно накануне
экзамена и в период его сдачи, которое оставляет свой след и сохраняется еще определенное время после экзаменов [8].
Целью настоящего исследования явилось изучение изменений
гемодинамических характеристик студенток во время экзамена в
зависимости от степени их психоэмоционального напряжения.
Материал и методы исследования
В исследовании приняли участие 30 студенток биолого-химического факультета Ивановского государственного университета в возрасте 18 – 20 лет.
Исследование проводилось в течение летней сессии до и после
экзамена. Было проведено психологическое тестирование студенток с определением степени психоэмоционального напряжения
(ПЭН) на основании теста САН (самочувствие, активность, настроение). В зависимости от степени исходного ПЭН выделены
следующие группы: с благоприятным напряжением, с умеренным
напряжением, с неблагоприятным напряжением. У всех этих студенток до и после экзамена по данным реовазографии оценивалось
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
состояние кровотока в левом и правом плече. Реовазография выполнялась с использованием прибора «Рео-спектр-3» фирмы
«Нейрософт» (Россия). Достоверность различий зарегистрированных реографических показателей оценивалась по t-критерию
Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
По результатам проведенных измерений до и после сдачи экзамена выявлено, что интенсивность кровотока (РИ) имеет такие
же значения, как и перед его сдачей (табл. 1 и табл. 2). Анализ
проведенных результатов не выявил зависимости изменений этого
показателя и от уровня психоэмоционального напряжения. Однако
попарное сравнение полученных данных показало, что реографический индекс на левом плече после сдачи экзамена достоверно
уменьшался с 0,71±0,06 до 0,64±0,05 (р<0,001) у студенток с благоприятным психоэмоциональным напряжением. Это свидетельствует о том, что, возможно, у студенток с таким уровнем психофизиологической активности изменение интенсивности кровотока
во время сдачи экзамена настолько существенно, что следовые
процессы сохраняются и в послеэкзаменационном периоде. Это
подтверждают исследования А.И. Науменко и В.В. Скотникова
[2], которые указывали, что хотя после сдачи экзамена эмоциональное напряжение значительно ослабевает, оно, как правило, не
опускается до фоновых значений.
При анализе изменений времени быстрого кровенаполнения
(Альфа 1) выявлено, что во всех группах отмечается тенденция к
снижению этого показателя. Это отмечается, прежде всего, для
левого плеча. При этом в общей группе данный показатель на левом плече достоверно уменьшался, что свидетельствовало о снижении времени быстрого кровенаполнения и уменьшении тонуса
крупных магистральных артерий в данном сегменте. Таким образом, вероятно, экзамен как стрессогенный фактор может изменять интенсивность кровоснабжения, влияя на тонус артериальных сосудов.
При анализе реовазограммы левого плеча выявлено достоверное увеличение времени распространения пульсовой волны
(Qх) у студенток с благоприятным психоэмоциональным напряжением (табл. 1). У студенток других групп отмечалась только
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
слабо выраженная тенденция к увеличению этого показателя, но
его значения оставались ниже нормы. Выявленные изменения
указывают на уменьшение эластичности артериальных сосудов.
Таблица 1
Изменения реовазографических показателей левого и правого плеча
до и после сдачи экзамена у студенток с разным уровнем
психоэмоционального напряжения
Левое плечо
Параметры РВГ
РИ, усл. ед.
Альфа 1, с
Альфа 2, с
Альфа, с
ДИА, %
ДИК, %
ИВО Сим,
%
Qx, с
Благоприятное ПЭН
Умеренное ПЭН
До
экзамена
После
экзамена
До
экзамена
0,71±0,06
0,07±0,003
0,05±0,001
0,13±0,003
54,4±3,8
50,1±3,21
0,65±0,05*
0,07±0,003
0,06±0,002
0,13±0,004
59,3±5,43
48,1±5,21
0,53±0,08
0,08±0,01
0,05±0,003
0,13±0,01
53,6±4,13
47,4±7,3
42,2±3,68 50,7±4,67* 42,4±5,64
0,16±0,006 0,18±0,008* 0,14±0,01
Неблагоприятное
ПЭН
После
До
После
экзамена экзамена экзамена
0,49±0,12 0,62±0,13
0,07±0,01 0,07±0,005
0,11±0,04 0,05±0,002
0,18±0,04 0,13±0,006
83,8±12,11* 63±7,27
73,2±9*
57,6±9,88
0,6±0,11
0,06±0,004
0,07±0,01
0,13±0,01
74,9±17,46
60,4±17,4
67,8±7*
46,5±9,52
0,16±0,005 0,18±0,01
60±18,57
0,17±0,01
Правое плечо
Параметры РВГ
Благоприятное ПЭН
До
экзамена
После
экзамена
Умеренное ПЭН
До
экзамена
РИ, усл.ед. 0,59±0,06 0,65±0,09 0,59±0,12
Альфа 1, с 0,07±0,006 0,07±0,006 0,06±0,01
Альфа 2, с 0,06±0,007 0,06±0,004 0,08±0,02
Альфа, с
0,13±0,13 0,13±0,006 0,14±0,02
ДИА, %
62,2±6,4
80,7±6,37 63,2±7,39
ДИК, %
49,3±5,37 68,2±9,05 56±7,73
ИВО Сим,
%
45,7±2,64 58±7,44*
37,5±6,48
Qx, с
0,16±0,007 0,18±0,01 0,17±0,01
Обозначения: *– достоверные отличия
После
экзамена
0,65±0,12
0,07±0,01
0,08±0,03
0,15±0,03
84±6,67
69,6±8,48
Неблагоприятное
ПЭН
До
После
экзамена экзамена
0,65±0,07
0,06±0,008
0,07±0,01
0,13±0,01
97,1±17,3
65,3±18,02
0,62±0,06
0,06±0,004
0,06±0,004
0,13±0,004
51,6±7,11*
43,9±4,82
64,8±8,85* 79,1±18,87 37,1±5,18
0,16±0,01 0,19±0,01 0,16±0,01*
Таким образом, полученные результаты с достаточной достоверностью показывают, что во время экзамена изменяются показатели, характеризующие артериальный кровоток. Об этом
свидетельствуют данные, полученные Г.И. Сидоренко [4], что
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при напряженном умственном труде, характеризующемся «сидячей» позой, кровь скапливается в сосудах верхних и нижних конечностей, при этом уменьшается объем циркулирующей крови,
что ухудшает кровоснабжение ряда органов.
При анализе изменений дикротического индекса (ДИК) выявлено достоверное увеличение дикротического индекса на левом
плече у студенток с умеренным психоэмоциональным напряжением (табл. 1). Сам по себе дикротический индекс свидетельствует о
повышении регионарного сопротивления и тонуса мелких артерий
и артериол. Такие сосудистые изменения приводят к тому, что регионарное кровоснабжение исследуемой области уменьшается.
Таким образом, это может являться одной из причин того, что
при экзамене, который, несомненно, сопровождается усилением
умственной активности, происходит определенное перераспределение кровотока, направленное на усиление кровоснабжения,
прежде всего, мозговых структур. При этом регионарный кровоток конечностей, соответственно, должен быть уменьшен [10].
Характерное изменение регионарного кровотока у студенток
из группы с умеренным психоэмоциональным напряжением отмечается в отношении изменения диастолического индекса
(ДИА). Так, на обоих плечах после экзамена значение этого показателя увеличивалось. Повышение диастолического индекса указывает на ухудшение оттока крови и ослабление тонуса венозных
сосудов на уровне посткапилляров в данном сегменте конечности. Это свидетельствует о том, что кровоснабжение данного
участка во время экзамена несколько ухудшается. Особенно ярко
это отмечено при анализе изменений на правом плече, когда попарное сравнение ДИА у студенток с умеренным психоэмоциональным напряжением до и после экзамена показало, что величина этой разности составляет около 30%.
На негативное изменение кровотока во время экзамена указывают и данные, полученные при измерении индекса Симонсона (ИВО_Сим). Достоверное увеличение этого показателя зарегистрировано на обоих плечах в группах студенток с умеренным
и благоприятным ПЭН. Выявленные изменения индекса Симонсона указывают на то, что тонус венозных сосудов, в частности,
вен и венул плеча ослабляется, и это приводит к венозному застою и затруднению венозного оттока [5]. Более того, считается,
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
что повышение этого показателя свыше 60% является явно выраженным признаком венозного застоя [1]. Такое повышение отмечено для группы с умеренным психоэмоциональным напряжением. В литературе представлены разные данные о влиянии
умственного труда на венозный кровоток. Когда мышцы не работают, вены переполняются кровью, движение замедляется, сосуды быстрее теряют свою эластичность, вследствие чего ухудшается венозное кровообращение [7].
В целом полученные результаты показывают, что при сдаче
экзамена у студенток происходит изменение регионарного кровотока. Однако эти изменения не носят ярко выраженного характера и выражаются, прежде всего, в некотором ослаблении интенсивности кровотока, ухудшении венозного застоя, усилении
тонуса средних и мелких артериальных сосудов и ослаблении
кровезаполняемости артериального русла. Более выраженно эти
изменения проявляются у студенток с умеренным психоэмоциональным напряжением.
Выводы
1. Экзамен является фактором, влияющим на изменение регионарного кровотока в проксимальных отделах верхних конечностей.
2. Выявлены определенные реципрокные взаимоотношения в
изменении регионарного кровотока в контрлатеральных конечностях до и после экзамена и при разных уровнях психоэмоционального напряжения.
3. Изменения регионарного кровотока у студенток до и после
экзамена зависят от степени их исходного психоэмоционального
напряжения.
4. Выявленные изменения показателей регионарного кровотока следует учитывать при определении времени проведения
массовых профилактических обследований студентов.
Литература
1. Биск Б.И. Реовазография, 1998. 89 с.
2. Науменко А.И., Скотников В.В. Основы электроплетизмографии. Л.: Медицина, 1995. С. 216.
3. Потапов А.В., Васильев Ю.Б. Эмоциональное напряжение в условиях
профессионально-психологического обследования // Физиология человека. 1998.
Т. 24, № 4. С. 130-132.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Сидоренко Г.И. Реография. Минск: Беларусь, 1997. 159 с.
5. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Новосибирск,
1997. 264 с.
6. Шангин А.Б., Шостак В.И. Особенности сопряжения дыхания и кровообращения у лиц молодого возраста при психоэмоциональном напряжении, вызванном экзаменационной ситуацией // Физиология человека. 1992. Т. 18, № 16.
С. 117.
7. Щербатых Ю.В. Саморегуляция вегетативного гомеостаза при эмоциональном стрессе // Физиология человека. 2000. Т. 26, № 5. С. 151.
8. Юматов Е.А. Сердечно-сосудистые реакции при эмоциональных перенапряжениях // Физиология человека. 2001. Т. 6, № 5. С. 893.
9. Юров Ю.В., Зыков П.М. Клиническая реография. Минск, 2001. 145 с.
10. Яковлев Г.М. Артериальные сосуды и возраст. М.: Наука, 1993. 256 с.
ВЛИЯНИЕ ДИЕТЫ НА ПИЩЕВОЕ ПОВЕДЕНИЕ КАРПА
Кузьмина В.В.*, Шилова А.А.**, Ботяжова О.А.**
* Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
** Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Как известно, экзотрофия – сложный процесс, включающий
поиск, захват и поглощение пищи, а также деградацию объектов
питания и передачу доступных транспортным системам нутриентов во внутреннюю среду организма. Реализация начальных
звеньев экзотрофии рыб невозможна без участия нервной и эндокринной систем. Важную роль играют такие гуморальные факторы, как утилизоны – утилизируемые мономеры, содержащиеся
в крови и способные выполнять регуляторную функцию. В последние годы значительное внимание уделяется роли процессов
пищеварения в регуляции пищевого поведения рыб [3]. Однако
многие вопросы, касающиеся регуляции пищевого поведения
рыб, до сих пор нуждаются в экспериментальной проверке. В
связи с этим цель работы состояла в изучении влияния различных диет на пищевое поведение карпа.
Материал и методы исследования
Исследования проводили зимой 2007 г. Объекты исследования: годовики карпа (Cyprinus carpio L.). Было сформировано
3 группы рыб по 5 особей в каждой, помещенных в отдельные
аквариумы. Рыб первой группы в течение 2 мес. не кормили. Рыб
второй группы содержали на углеводной диете (белок – 2,6,
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жир – 0,3, углеводы – 17,2% в расчете на сырое вещество). Рыбы
третьей группы получали белковую диету (белок – 17,3, жир –
1,7, углеводы – 0,1% в расчете на сырое вещество). Опыты проводили при температуре 17±2°С. Рыб помещали в перфорированную камеру из прозрачного оргстекла с поднимающейся передней стенкой. Камеру размещали около задней стенки аквариума
(площадь дна 65 x 35 см). У противоположной стенки помещали
чашку Петри с 15 экз. обездвиженных личинок хирономид. За 2
суток до опыта рыб не кормили. Схема опыта: в начале опыта
поднимали стенку камеры и измеряли время нахождения рыб в
открытой камере (t1), затем фиксировали время от момента выхода рыбы из камеры до момента схватывания пищи (t2), ограниченное 3 мин, а также количество съеденного корма (рацион – R).
Время измеряли при помощи секундомера. Показания снимали
до кормления (контроль, или нулевая точка), а также через 1,5,
3,0, 4,5, 6,0, 7,5, 25,5, 27 ч после кормления рыб. Данные обрабатывали статистически с использованием приложения EXCEL
программы MS Office’XP. Достоверность различий оценивали по
t-критерию Стьюдента при уровне значимости Р =0,05.
Результаты и обсуждение
Как показали опыты, время нахождения в камере у рыб разных групп значительно варьирует. Рыбы, голодавшие до кормления (контроль), покидают камеру через 5,8 ± 0,8 с, содержавшиеся на углеводной диете, – через 4,4 ± 0,5 с, содержавшиеся на
белковой диете, – через 3,2 ± 0,5 с. В течение опыта величина t1 у
голодавших рыб вначале снижается (через 3 ч до 2,6 ± 0,4 с), затем волнообразно возрастает, превышая контроль через сутки. У
рыб, содержавшихся на углеводной диете, наибольшее снижение
показателя наблюдается через 25,5 ч (до 2,2 ± 0,6 с), однако в интервале 3 – 7,5 ч выявляется менее значительное, но устойчивое
его снижение на 18 – 27% по сравнению с контролем. У рыб, содержавшихся на белковой диете, максимальное уменьшение величины t1 обнаружено через 4,5 ч (2,6 ± 0,5 с). Близкие к этим
значения сохраняются еще в течение 1,5 ч.
Поскольку рыбы не всегда подходили к корму в течение
3 мин, ниже приведены данные, касающиеся лишь активно питавшихся рыб. Величины t2 значительно отличаются у рыб раз56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ных групп как до кормления, так и в первые 1,5 ч после кормления. Однако затем различия сокращаются и совсем исчезают через сутки после начала эксперимента. При этом наблюдается существенное изменение показателя на разных стадиях
пищеварения. Так, величина t2 у голодавших рыб достоверно
увеличивается через 7,5 ч по сравнению с контролем (7,3 ± 0,8 с).
В то же время у питавшихся рыб, независимо от диеты, показатели достоверно не отличаются от контроля. Они составляют 26,3 ±
6,5 и 18,5 ± 6,0 с у рыб, содержащихся на углеводной и белковой
диетах соответственно (рис. 1).
40
35
30
25
Г
20
У
*
15
Б
10
5
0
0
1,5
3
4,5
6
7,5
24
25,5
27
Рис. 1. Время достижения корма (t2) активно питающимися рыбами
Обозначения: по горизонтали – время экспозиции, час;
по вертикали – величина t2, с.
Данные, касающиеся влияния голодания и различных диет на
рацион рыб, свидетельствуют о том, что на всем протяжении опыта величина R близка к контрольному показателю – 14,7 ± 0,2 экз.
личинок хирономид (рис. 2). У рыб, содержавшихся на углеводной диете, не наблюдается достоверного изменения величины R
по сравнению с контролем (10,9 ± 0,4 экз. личинок хирономид) в
течение 4,5 ч. Рацион достоверно уменьшается лишь через 6 ч,
достигая 6,3. ± 3,1 экз. личинок хирономид. Затем наблюдается
волнообразное увеличение показателя, составляющее в конце
опыта 12,0 ± 2,1 экз. личинок хирономид. У рыб, содержавшихся
на белковой диете, в контроле рацион был выше и соответствовал
13,8 ± 0,2 экз. личинок хирономид. В течение 3 ч показатель оста57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вался неизменным, но через 4,5 ч наблюдалось его резкое уменьшение до 5,3 ± 1,8 экз. личинок, сохранявшееся в течение еще последующих 1,5 часов (4,2 ± 3,6 экз. личинок – через 6 ч после
кормления). В дальнейшем рацион увеличивался и через 27 ч становился близким к контролю (13,4 ± 0,5 экз. личинок хирономид).
16
14
12
*
10
*
Г
8
У
Б
6
4
2
0
0
1,5
3
4,5
6
7,5
24
25,5
27
Рис. 2. Количество корма (R),
потребленного активно питающимися рыбами.
Обозначения: по горизонтали – время экспозиции, час;
по вертикали – рацион, экз. личинок хирономид
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том,
что длительное голодание значительно уменьшает скорость пищевой реакции и увеличивает рацион рыб по сравнению с питавшимися рыбами. При этом значительное влияние на исследуемые показатели оказывает время, прошедшее после
кормления (стадия пищеварения). Состав диеты оказывает меньшее влияние и на пищевое поведение, и на рационы рыб.
Поскольку в работе использовались диеты со значительно
различающимся количеством белков (в 6,7 раза) и особенно углеводов (в 172 раза), при обсуждении полученных результатов необходимо рассмотреть их в рамках глюкостатической и аминоацидстатической теорий регуляции пищевого поведения [5]. Прежде
всего, следует отметить, что приведенные в работе данные хорошо
согласуются со сведениями о том, что менее упитанные сеголетки
карпа быстрее реагируют на корм, чем упитанные и сытые [1].
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Наши данные совпадают также с положением о том, что скорость
пищевой реакции сытых годовиков карпа может быть почти в 5
раз более медленной, по сравнению с таковой у рыб, голодавших в
течение 2 мес. [2]. Отличия результатов, полученных в этой и приведенных выше работах, по всей вероятности, обусловлены различными условиями опытов, имитирующих соответственно
планктонный и бентосный типы питания рыб. Данные, касающиеся увеличения рациона у голодавших рыб, по сравнению с таковым у питавшихся рыб также близки к результатам, полученным
ранее [1], что подтверждает представления об участии гуморальных факторов в регуляции пищевого поведения рыб [2, 3].
Кроме того, нами выявлена зависимость степени наблюдаемых различий от диеты: величина t2 у голодавших рыб была в 2,5
раза ниже по сравнению с аналогичным показателем у рыб, находившихся на белковой диете, и в 3,6 раза ниже, чем у рыб, содержавшихся на углеводной диете. Однако особого внимания заслуживает зависимость величины t2 от стадии пищеварения и состава
корма. Действительно, величина t2 у голодавших рыб достигает
минимальных значений через 1,5 ч, максимальных – через 7,5 ч. У
рыб, находившихся на углеводной диете, значительное снижение
показателя отмечено через 3 ч, у рыб, находившихся на белковой
диете – через 4,5 ч после кормления. В это время величины t2 у
рыб, находящихся на углеводной диете, снижались в 3 раза, на
белковой диете – лишь в 2,3 раза по сравнению с контролем. При
этом возвращение к норме в первом случае наблюдается через 6 ч,
во втором – через 7,5 ч. Эти результаты свидетельствуют о значительном влиянии состава пищи и стадии пищеварения как факторов, осуществляющих регуляторную функцию не только при участии механо- и хеморецепторов кишечника рыб [3], но и при
участии образующихся в процессе пищеварения утилизонов. Причем полученные данные позволяют предположить возможность
специфичности воздействия разных мономеров на мотивационную составляющую. Вместе с тем, диета оказывает меньшее влияние на пищевое поведение рыб, чем стадия пищеварения. Важно
отметить, что интенсивность питания особей, находившихся на
белковой диете, подавляется в большей степени, чем у рыб, находившихся на углеводной диете (через 6 ч величина R у первых в
3,3 раза, у вторых – лишь в 1,5 раза ниже, чем в контроле).
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том,
что физиолого-биохимический статус значительно влияет не
только на двигательные реакции, связанные с поиском и потреблением пищи, но и на аппетит рыб. Кроме того, существенное
значительное влияние на пищевое поведение оказывает пища и
стадия пищеварения. Состав пищи в меньшей степени влияет на
двигательные реакции и рационы. Вместе с тем, наблюдаются
определенные различия как в скорости двигательной реакции,
так и в величинах рациона, позволяющие предположить разные
механизмы действия аминокислот и моносахаридов, участвующих в регуляции пищевого поведения рыб.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 06-0448170).
Литература
1. Краюхин Б.В. Физиология пищеварения пресноводных костистых рыб.
М.; Л.: Изд. АН СССР, 1963. 140 с.
2. Кузьмина В.В. Влияние гуморальных факторов на скорость пищевой реакции рыб // Докл. АН СССР, 1966. Т. 170, № 2. С. 486–488.
3. Кузьмина В.В. Физиолого-биохимические основы экзотрофии рыб. М.:
Наука, 2005. 300 с.
4. Уголев А.М. Теория адекватного питания и трофологии. Л.: Наука, 1991.
272 с.
5. Уголев А.М., Кассиль В.Г. Физиология аппетита // Успехи современной
биологии, 1961. Т. 51, № 3. С. 352–368.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЫБ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОДОЕМОВ
Лапирова Т.Б., Заботкина Е.А.
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
В условиях продолжающегося ухудшения качества вод естественных водоемов актуальной остается задача контроля состояния различных компонентов водных экосистем. Рыбы, являясь
конечным звеном трофической цепи водоемов, весьма чувствительны к колебаниям внешних условий, поэтому оценка их физиологического состояния и устойчивости к заболеваниям позволяет делать выводы о качестве среды обитания.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для проведения мониторинговых исследований необходим
набор методов, позволяющих выявить сдвиги в состоянии здоровья рыб до появления клинических признаков токсикозов. Эти методы должны быть чувствительными, недорогими, применимыми
в полевых условиях и не требующими больших затрат труда.
К самым распространенным и давно используемым относятся методы биоанализа. Они включают определение линейновесовых параметров, упитанности и относительных масс (индексов) внутренних органов. На основании этих показателей можно
делать выводы о скорости роста, состоянии кормовой базы рыб и
эффективности усвоения ими пищи.
Наиболее часто определяемым и информативным показателем из этой группы является гепатосоматический индекс – относительная масса печени, т. к. этот орган, помимо пищеварительной функции, играет активную роль в детоксикации и выведении
ксенобиотиков. Как правило, при хроническом загрязнении среды обитания токсикантами различной природы (тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др.) происходит увеличение относительного веса печени у рыб [2].
Длительное поступление загрязняющих веществ в водоемы
может приводить к снижению соматических индексов вследствие
развития дистрофических процессов в тканях органов. Наименьшим колебаниям у многих исследованных видов рыб подвержены индексы сердца [5, 6].
Ценную информацию о качестве среды и степени адаптированности к ней рыб дают результаты ихтиогематологических исследований. В них входят определение общего количества эритроцитов и лейкоцитов, соотношения отдельных типов лейкоцитов, а также ряда отдельных показателей по клеткам красной и
белой крови. Так, определение концентрации гемоглобина является наиболее быстрым и доступным способом выявления анемии, микроядерный тест (проводимый на мазках крови) характеризует степень генотоксичности среды.
Подсчет лейкоцитарной формулы относится к рутинным процедурам, однако, являясь весьма чувствительным к изменениям
среды, этот показатель дает ценную информацию как о физиологическом состоянии организма в целом, так и его защитных функций. Изучение мазков периферической крови имеет большое пре61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
имущество перед традиционными методами, а именно – по показателям выживаемости и численности популяций, т. к. оно дает информацию по экосистемам с незначительными уровнями загрязнения, при которых клиническая картина токсикозов еще не
наблюдается.
Однако при анализе данных для оценки качества воды необходимо учитывать, что лейкоцитарная формула у рыб даже внутри
одного вида зависит не только от внешних, но и от множества
внутренних факторов: возраста, пола, стадии половой зрелости, сезона и т. д. Многочисленными исследованиями показано также,
что, несмотря на высокую чувствительность белой крови к изменениям, происходящим в организме рыб, ее реакция неспецифична
для конкретных заболеваний, она отражает лишь степень заболевания, его тяжесть [3].
Помимо лейкоцитарной формулы целесообразным является
определение индекса обилия лейкоцитов в периферической крови,
а также исследование соотношения различных их типов на мазкахотпечатках иммунокомпетентных органов (почки, селезенка, печень). Эти показатели дают представление об интенсивности и направленности гемопоэза, что является весьма важным при оценке
характера и отдаленных последствий токсического влияния.
Для получения более полной информации о состоянии системы крови и ее защитных функций важно провести оценку
функциональной активности лейкоцитов, важнейшей характеристикой которой является фагоцитоз. При проведении обследования определяют активность фагоцитоза, степень его завершенности, фагоцитарный показатель и др.
Физиологическое состояние организма можно оценить также
с помощью ряда биохимических показателей. Общее содержание
белка в плазме крови рыб является чувствительным параметром
уровня обмена веществ, снижение показателя отмечается при голодании, во время заболеваний. Причиной падения концентрации
белка плазмы крови может быть также хроническое поступление
загрязняющих веществ [1], что часто обусловлено их гепатотоксическим действием.
В ответ на стрессовые факторы быстро реагирует концентрация глюкозы в сыворотке крови. В условиях острых воздействий
под влиянием адреналина – гормона стресса – происходит воз62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
растание показателя; при длительном действии раздражающего
фактора содержание глюкозы может снижаться ниже контрольного уровня.
В последние годы для характеристики иммунофизиологического статуса при различных воздействиях все чаще стали использовать уровень сывороточного лизоцима – одного из ведущих факторов гуморальной неспецифической защиты рыб.
Несмотря на то что основной функцией этого фермента является
лизис клеточной стенки бактерий, предполагается, что он играет
существенную роль в поддержании гомеостаза в период адаптации к резким изменениям среды [4].
Активность лизоцима напрямую связана с состоянием иммунной системы [7], а поскольку последняя реагирует на внешние воздействия одной из первых, уровень фермента в сыворотке
крови может служить ранним биомаркером, показывающим нарушение некоторых защитных механизмов [8]. Ограничением к
применению этого метода может служить то, что лизоцим встречается не у всех видов рыб.
Таким образом, в зависимости от конкретных целей и условий
проводимых мониторинговых исследований, осуществляется подбор соответствующих методов. Окончательные выводы делаются
лишь на основе анализа нескольких групп показателей, при этом
весьма важно в качестве «фоновых» использовать показатели рыб
из водоемов с близкими климатическими характеристиками.
Список литературы
1. Аминева В.А., Яржомбек А.А. Физиология рыб. М., 1984. 158 с.
2. Герман А.В. Морфофизиологические индикаторы загрязнения Рыбинского водохранилища // Тез. докл. конф. «Проблемы рыбного хозяйства на внутренних водоемах». СПб.: ГосНИОРХ, 1999. С. 202–203.
3. Житенева Л.Д., Макаров Э. В., Рудницкая О.А. Эволюция крови. Ростов
н/Д.: Деловой мир, 2001. 114 с.
4. Козиненко И.И., Исаева Н.М., Балахнин И.А. Гуморальные факторы неспецифической защиты рыб // Вопр. ихтиол. 1999. Т. 39, № 3. С. 394–400.
5. Лапирова Т.Б. Влияние сублетальных концентраций ртути, меди и кадмия на иммунофизиологическое состояние молоди ленского осетра // Биология
внутренних вод. № 3. 2001. С. 80-84.
6. Переварюха Ю.Н. Сравнительная морфофизиологическая характеристика
речных и водохранилищных популяций четырех видов сем. Карповых
// Автореф. дис. ... канд. биол. наук. СПб., 1996.
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Kondratieva I.A., Bolshakova A.A., Naumova A.V., Chernousova L.N., Naumova A.A. Modulation of lysozyme activity in fishes by extracellular bacteria infection and by treatment with drugs // 9th Int. Congr. Immunol. USA, San-Francisco.
1995 Abstr. W-7/04.
8. Weeks B.A., Anderson D.P., DuFour A.P. at al. Immunological Biomarkers to
Assess Environmental Stress // Biomarkers. Biochemical, Physiological and Hystological Markers of Anthropogenic Stress. Keystoun, 1989. 384 p.
ВЛИЯНИЕ КУРЕНИЯ НА СТАТИСТИЧЕСКИЕ
И ВОЛНОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
СЕРДЕЧНОГО РИТМА У СТУДЕНТОВ
Лебедев В.Г., Лебедев А.В.*
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
* Ярославский государственный педагогический университет
им. К.Д. Ушинского
Курение в современном мире является одной из наиболее
распространенных вредных привычек. Оно вызывает психологическую и физическую зависимость от никотина. По своему суммарному действию табакокурение превосходит все виды наркотического пристрастия, включая алкоголизм. Насколько остро
стоит эта проблема в России, свидетельствует её решение о присоединении к Международной конвенции о запрете курения.
Действие никотина на организм многопланово и реализуется
с различной степенью участия функциональных систем. С другой
стороны, адаптация к токсиканту универсальна, так как осуществляется через нервные и гуморальные механизмы, обеспечивающие гомеостаз. Основным звеном, согласующим компенсаторные
реакции на уровне органов, является система кровообращения.
Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является
одним из методов оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций, активности регуляторных механизмов
нейрогуморальной регуляции, обеспечивающих приспособительные реакции [1]. Он отражает процессы взаимодействия различных регуляторных механизмов, которые участвуют в поддержании сердечно-сосудистого гомеостаза и реакциях организма на
изменения окружающей среды. Основная информация заключена
в «функциях разброса» длительностей кардиоинтервалов, кото64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рые анализируются с помощью статистического и спектрального
анализа [3].
Статистические параметры включают: вариационный размах
интервалов R-R, отражающий суммарный эффект регуляции сердечного ритма вегетативной нервной системой и активности парасимпатической регуляции сердечных сокращений; мода, указывающая на вероятный уровень функционирования синусного
узла и характеризующая гуморальный канал регуляции; амплитуда моды – маркер активности симпатического отдела ВНС; индекс напряжения, который отражает степень напряжения регуляторных систем [2].
Спектральный анализ позволяет вычленить колебания ритма
сердца различной периодичности. Спектр сердечного ритма
представляет собой зависимость мощности изменений от её частоты. Как правило, при анализе выделяют три компонента: HF –
высокочастотный (0,15 – 0,4 Гц) – связан с дыхательными волнами и является маркером парасимпатического контроля сердечного ритма; LF – низкочастотный (0,04 – 0,15 Гц) – имеет смешанное происхождение и связан с контролем деятельности сердца
через блуждающие и симпатические нервы; волны очень низкой
частоты – VLF – (0,0033 – 0,04 Гц) – имеют отношение к изменениям сосудистого тонуса, системы терморегуляции и ренинангиотензиновой системы. [7]
В исследованных нами литературных источниках не найдено
работ, где бы изучался острый эффект выкуривания сигареты на
ВСР у молодых людей. Особенно это актуально в отношении курящих женщин, тенденция к распространению этой вредной привычки у них за последнее время заметно выросла, а женский организм более чувствителен к токсическому и канцерогенному
действию табака.
Целью нашего исследования был детальный анализ статистических и волновых характеристик сердечного ритма у студенток при различной степени никотиновой зависимости.
Материалы и методы исследования
Исследовали статистические и волновые характеристики
сердечного ритма у 94 студентов различных учебных заведений
(девушки в возрасте 18 – 23 лет). Среди них выделили следую65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щие подгруппы: очень слабая никотиновая зависимость – 31 человек; слабая никотиновая зависимость – 33 человека; подгруппа
со средней никотиновой зависимостью – 30 человек. Для оценки
степени никотиновой зависимости исследуемых групп студентов
использовался тест Фагерстрема.
У испытуемых в состоянии покоя, в положении сидя, проводили компьютерную регистрацию ЭКГ во втором стандартном отведении в течение 5 минут до курения сигареты (контроль). Повторную запись ЭКГ выполняли через 10 минут после выкуривания сигареты. Данные обрабатывали с помощью оригинальных
программ, разработанных М.С. Мячиным. Рассчитывали следующие параметры ВСР: вариационный размах (var); мода (Mod); амплитуда моды (AMo); индекс напряжения (Idx); VLF; LF; HF;
LF/HF.
Выделяли следующие типы суммарного эффекта регуляции
сердечного ритма: симпатотония – (R-R – 0,56 – 0,60 сек; ЧСС –
98 – 100уд/мин); эйтония (R-R – 0,78 – 0,82 сек; ЧСС – 70 –
75 уд/мин); ваготония (R-R – 0,82 – 0,95 ЧСС – 65-55 уд/мин).
Статистическая обработка результатов обеспечивалась при
помощи программ Microsoft Excel и Statistica. Рассчитывали
средние величины, ошибку среднего, стандартное отклонение,
доверительные интервалы. Достоверность различий оценивалась
по t-критерию Стьюдента, для обсуждения принимались результаты при Р<0,05.
Результаты и обсуждение
Студенты с очень слабой степенью никотиновой зависимости
Анализ статистических характеристик сердечного ритма у
студентов с очень слабой степенью никотиновой зависимости до
начала курения свидетельствовал о эйтоническом варианте распределения. Так, мода составляла 0,779 ± 0,01 сек; АМо колебалась в пределах 42,33 ± 2,1%; индекс напряжения и вариационный размах в своих величинах был близок к парасимпатическому
возбуждению: 49,34 ± 8,62 и 0,620 ± 0,07 сек. После курения мода колебалась в пределах 0,831 ± 0,02 сек, разница с исходным
уровнем составляла 0,052 сек (Р>0,05). Процесс курения характеризовался тенденцией к уменьшению АМо до 35,6 ± 1,9%
(Р>0,05). После курения вариационный размах достоверно уве66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
личился до 1,07 ± 0,11 сек (Р<0,05), а индекс напряжения уменьшился до 42,52 ± 4,2 (уе) (Р>0,05). В целом характер изменения
колебаний статистических характеристик сердечного ритма позволяет предполагать преимущественную реакцию блуждающего
нерва в сторону возбуждения, что можно связать с первичным
реагированием на раздражитель (никотин), встреча с которым
носит случайный характер.
Эйтоническому характеру статистических характеристик сердечного ритма до курения (контроль) соответствовали следующие
его волновые параметры: VLF составлял величину 28,46 ± 3,20%;
LF – 24,83 ± 1,38%; HF – 33,74 ± 1,19%; LF/HF – 0,74 ± 0,089 уе.
При курении имела место тенденция к увеличению показателя
VLF до 35,97 ± 2,91% (Р>0,05). Показатель LF несколько снизился, составляя величину 22,87 ± 1,68% (Р>0,05), такая же тенденция
имела место со стороны соотношения LF/HF (ye), которое составляло величину 0,51 ± 0,03 (уе) (Р<0,05). После курения уровень HF
достоверно увеличился до 44,33 ± 1,37% (Р<0,05).
Отмеченные изменения волновых характеристик сердечного
ритма также изменялись в сторону реакции со стороны блуждающего нерва, что подтверждается соответствующей динамикой статистических показателей.
Студенты со слабой степенью никотиновой зависимости
Анализ статистических характеристик сердечного ритма у
студентов со слабой степенью никотиновой зависимости до начала курения показал следующий вариант распределения: мода –
0,561 ± 0,05 сек; АМо колебалась в пределах 29,21 ± 1,1%; индекс напряжения и вариационный размах в своих величинах был
близок к промежуточному варианту возбуждения: 47,10 ± 1 06 и
0,896 ± 0,06 сек. После курения мода изменялась в пределах
0,721 ± 0,33 сек, разница с исходным уровнем составляла 0,16 сек
и была недостоверна (Р>0,05). Процесс курения характеризовался достоверным увеличением АМо до 37,02 ± 1,8%, что составило + 20% в сравнении с исходным уровнем (Р<0,05). После курения вариационный размах достоверно увеличился до 1,38 ±
0,22 сек (Р <0,05); индекс напряжения увеличился до 79,20 ±
1,9 (уе), это изменение на 16,5% оказалось достоверным (Р<0,05).
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Полученные данные свидетельствуют о разнонаправленной
реакции со стороны вегетативной нервной системы у курящих людей со слабой степенью никотиновой зависимости. Предположительно, это можно связать с тем, что контакт с раздражителем был
более стойким, но не приобрел характера регулярного токсиканта.
Вышеописанному характеру статистических характеристик
сердечного ритма до курения (контроль) соответствовали следующие его волновые параметры: VLF составлял величину
24,96 ± 2,54%; LF – 26,49 ± 2,29%; HF – 28,72 ± 1,81%; LF/HF –
0,936 ± 0,102 уе. При курении имело место достоверное увеличение показателя VLF до 32,83 ± 2,29% т.е. в 1,37 раза. (Р<0,05).
Показатель LF также достоверно увеличился, составляя величину
34,77 ± 2,21% (Р<0,05); уровень HF достоверно увеличился до
37,89 ± 2,60% (Р<0,05); соотношение LF/HF (ye) не претерпело
достоверных изменений, составляя величину 0,91 ± 0,085 (уе)
(Р>0,05).
Спектральные показатели сердечного ритма в группе со слабой степенью никотиновой чувствительности выявили достоверное увеличение всех волновых характеристик сердечного ритма,
что также можно связать с более длительным контактом с раздражителем.
Студенты со средней степенью никотиновой зависимости
При анализе статистических характеристик сердечного ритма
у студентов со средней степенью никотиновой зависимости до
начала курения обнаружены данные, свидетельствующие о ваготоническом варианте распределения. Так, мода составляла 0,83 ±
0,05 сек; АМо колебалась в пределах 31,00 ± 1,2%; индекс напряжения и вариационный размах в своих величинах соответствовал возбуждению блуждающего нерва: 49,44 ± 9,2 и 0,981 ±
0,06 сек. После курения мода имела тенденцию к уменьшению до
0,771 ± 0,02 сек, разница с исходным уровнем составляла
0,059 сек (Р>0,05). Процесс курения характеризовался увеличением АМо до 41,1 ± 2,01%. Разница в сравнении с исходным показателем в 13% была достоверной (Р<0,05). После курения вариационный размах достоверно уменьшился до 0,697 ± 0,06 сек
(Р<0,05). Индекс напряжения после курения достоверно увеличился на 41% до 85,06 ± 1,1(уе) (Р<0,05).
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Анализ статистических показателей сердечного ритма у студентов при средней степени никотиновой зависимости обнаружил реакцию сердечного ритма близкую к симпатической. Предположительно, это объясняется более длительным контактом с
раздражителем (никотином), который приводит к значительным
сдвигам со стороны реактивных систем: увеличение симпатического компонента с уменьшением парасимпатического звена регуляции, что свидетельствует о пограничном состоянии организма между нормой и патологией.
Ваготоническому характеру статистических характеристик
сердечного ритма до курения (контроль) соответствовали следующие его волновые параметры: VLF составлял величину
34,88 ± 2,56% ; LF – 22,45 ± 2,21%; HF – 34,49 ± 2,16%; LF/HF –
0,65 ± 0,01 уе. При курении имела место тенденция к увеличению
показателя VLF до 35,43 ± 3,36% (Р>0,05). Показатель LF возрос
в сравнении с исходным уровнем на 33%, составляя величину
35,43 ± 3,36% (Р<0,05), уровень HF достоверно уменьшился на
30% и составил 23,88 ± 1,38% (Р<0,05), подобные изменения, но
в сторону увеличения, имели место в соотношении LF/HF (ye),
которое изменялось в пределах 1,41 ± 0,2 (уе) (Р<0,05).
Эти изменения волновых характеристик после курения у
студентов данной группы можно объяснить более длительным
контактом с раздражителем (никотином), который приводит к
значительным сдвигам со стороны реактивных систем, вызывая
увеличение симпатического компонента и уменьшение парасимпатического уровня регуляции.
Полученные нами данные по ВСР у студентов с очень слабой
степенью никотиновой зависимости касаются изменений, прежде
всего, статистического параметра var (разброс значений интервалов) и спектрального показателя HF (высокочастотная составляющая спектра) в сторону увеличения, т. е. очевидна реакция
через автономный контур регуляции сердечного ритма, что соответствует литературным данным [8]. Это возможно объясняется
тем, что, являясь рефлекторной реакцией на раздражитель (никотин), с которым организм встречается нерегулярно, имеет место
экстренный первичный ответ через возбуждение парасимпатической нервной системы – увеличение возбудимости блуждающего
нерва. Данное положение подтверждается рядом авторов, отме69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чающих, что очень низкая степень никотиновой зависимости
реализуется первично через изменение возбудимости холинэргического звена [5].
У людей со слабой степенью никотиновой зависимости наблюдалась изменчивая реакция: 1) увеличение АМо и увеличение
показателя LF; 2) увеличение статистического показателя var и
увеличение спектрального показателя HF. Данное обстоятельство
можно связать с тем, что у одних групп людей при более частой
встрече с таким раздражителем, как никотин, возбуждается симпатическое звено регуляции (субъективным проявлением чего
служит учащение пульса, повышение АД), а у других он наоборот является раздражителем, возбуждающим парасимпатическое
звено регуляции.
Согласно имеющимся литературным данным частое употребление никотина ведет к разбалансированию в системе вегетативной регуляции органов, она расценивается как вегетативная
«пляска», которая может захватывать различные уровни влияний,
среди которых особое место занимают симпатическая и парасимпатическая нервные системы [6, 9]. В случае со средней степенью никотиновой зависимости, в наших наблюдениях имело
место достоверное уменьшение var и увеличение АМо в статистических показателях и достоверное уменьшение HF-составляющей спектра и увеличение LF-составляющей. При активации
никотинового рецептора стимулируются конформационные изменения в белке (открытие канала), что позволяет ионам натрия и
калия быстро перемещаться по градиенту их концентрации [8].
Таким образом, основным эффектом активации никотинового
рецептора является деполяризация нервной клетки или нервномышечной концевой пластинки, индуцированная рецептором.
Сам никотин отчасти имеет более высокое сродство к нейрональным рецепторам. Он оказывает определенное действие и на
парасимпатические, и на симпатические ганглии. Начальный ответ тем самым часто похож на множественную активацию парасимпатической и симпатической нервных систем. В отношении
сердечно-сосудистой системы эффекты никотина, главным образом, симпатомиметические.
Выявленные дисфункции вегетативной нервной системы в
виде повышенной реактивности различных контуров регуляции
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сердечного ритма являются неблагоприятными признаками в плане развития у курящих людей сердечно-сосудистой патологии.
Выводы
1. Курение влияет на различные звенья регуляторных процессов сердечного ритма в соответствии со степенью никотиновой зависимости.
2. Очень слабая и слабая степень никотиновой чувствительности характеризуется вовлечением в реакцию преимущественно
автономного контура регуляции.
3. При средней степени никотиновой зависимости увеличивается доля центрального контура с уменьшением вовлечения в
реакцию периферических регуляторных механизмов.
Литература
1. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М.: Медицина, 1997. С. 265.
2. Баевский Р.М., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. Ультразвуковая и
функциональная диагностика. М., 2001. С. 106–127.
3. Вариабельность сердечного ритма. Теоретические аспекты и практическое применение. Тезисы международного симпозиума. Ижевск, 1996.
4. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. Волгоград: Семь ветров, 1999. С. 56-63.
5. Лоуренс Ф.Р., Бенит П.Н. Клиническая фармакология. М.: Медицина,
1991. С. 187.
6. Фридман Л.С., Флеминг Н.Ф. Наркология. М., 2000. С. 146-150.
7. Heart rate variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation
and Clinical Use // Circulation 1996. Vol. 93. P. 1043-1065.
8. Bertram G. Katzung. Basic & Clinical Pharmacology. Hall International Inc.
2000. P. 128
9. Гноевых В.В. Влияние табакокурения на функциональное состояние респираторной системы у будущих врачей // Вторая Всероссийская конференция
«Актуальные вопросы здоровья и среды обитания современного человека». Ульяновск, 2005. С. 23
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СТАНОВЛЕНИЕ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА
У КОТЯТ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
Малахов М.В., Фатеев М.М., Дашичев К.В.
Ярославская государственная медицинская академия
Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) представляет интерес как с научной, так и с практической точки зрения, поскольку позволяет судить о состоянии механизмов регуляции
сердечно-сосудистой системы, а также состоянии автономной
нервной системы в целом. В настоящее время проводится большое количество исследований, связанных с анализом ВСР как на
людях, так и на животных [3], в частности, изучается изменение
ВСР при парасимпатической и симпатической денервации сердца, различных фармакологических воздействиях. Однако как в
отечественной, так и в зарубежной литературе сравнительно мало работ по изучению становления ВСР в онтогенезе [6].
Целью настоящего исследования являлось изучение становления ВСР у котят в раннем постнатальном онтогенезе.
Эксперименты были проведены на новорождённых, 10-, 20- и
30-дневных котятах. Эти периоды являются важными этапами в
развитии животных: в 10-дневном возрасте у котят происходит
открытие глаз, в 20 дней они встают на лапы и начинают активно
передвигаться, к 30-дневному возрасту все физиологически значимые системы у котят сформированы. У животных (n=10) в
свободном поведении регистрировали ЭКГ во втором стандартном отведении, а затем проводили анализ ВСР [1, 2, 5]. Для регистрации ЭКГ использовалась двухканальная электрофизиологическая установка (г. Санкт-Петербург), связанная через АЦП (LCARD E-440, г. Москва) с компьютером IBM PC «Pentium II».
Частота дискретизации – 4,0 кГц. ЭКГ записывалось во II стандартном отведении в течение 5 минут в программе L-GRAPH,
поставляемой вместе с АЦП. Просмотр ЭКГ и первичная обработка ее проводилась с помощью программы RRMatch, а окончательный расчет показателей ВСР и их графическое отображение – в программе CRGraph. При этом оценивались показатели
временного анализа (ЧСС, стандартное отклонение нормальных
интервалов R-R, коэффициент вариации, квадратный корень из
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов R-R), геометрического анализа (вариационный размах, мода, амплитуда моды, стресс-индекс, площадь скаттерограммы,
соотношение ширины к длине скаттерограммы) и спектрального
анализа (мощность волн низкой частоты (LF), мощность волн
средней частоты (MF), мощность волн высокой частоты (HF),
общая мощность спектра, относительное значение мощности
волн низкой и высокой частот, индекс вагосимпатического взаимодействия). При расчете геометрических показателей шаг гистограммы составлял 10 мс. Диапазоны медленных, средних и высокочастотных волн выбраны исходя из спектрального анализа
всех полученных данных. Диапазон LF составлял 0,02 – 0,07 Гц,
MF – 0,07 – 0,2 Гц, HF – 0,2 – 0,8 Гц. Все данные обработаны статистически в программе Statistica 6,0. Нами были рассчитаны
средняя арифметическая, среднее квадратичное отклонение,
ошибка средней арифметической и t-критерий Стьюдента.
Результаты исследований показали, что в ходе постнатального онтогенеза у котят происходит изменение практически всех
указанных показателей (табл. 1).
Частота сердечных сокращений (HR) сначала постепенно нарастает (с 261 уд/мин у новорождённых до 272 уд/мин у 10-дневных котят), а затем снижается до 235 уд/мин у 30-дневных
(p<0,01). С возрастом происходит достоверное увеличение среднего квадратичного отклонения (SDNN) (р<0,01) и коэффициента
вариации (CV) (p<0,01) практически в 3 раза. В ходе онтогенеза
квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов RR (RМСSD) сначала уменьшается
(4,3 до 3,6 мс), а к 30-дневному возрасту увеличивается до
14,8 мс (p<0,001).
Претерпевают изменения показатели геометрического анализа. С 42 до 100 мс возрастает вариационный размах (MxDMn)
(p<0,001). Показатель моды (Мо) меняется несущественно, тогда
как амплитуда моды к 10-дневному возрасту недостоверно увеличивается (с 47,4 до 56,9%), а затем снижается до 23,9%
(p<0,001). Те же изменения происходят с показателем индекса
напряжения (SI): сначала недостоверное увеличение (с 2976 до
4708 усл. ед.), а затем снижение до 627,4 усл. ед. (p<0,01). Практически в 8 раз возрастает площадь скатерограммы (EllSq)
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(p<0,01), тогда как отношение ширины скаттерограммы к длине
меняется несущественно.
Таблица 1
Изменение показателей вариабельности сердечного ритма
у котят в раннем постнатальном онтогенезе
Показатель
Новорождённые
10 дней
20 дней
30 дней
214,2+26,73
206+11,87
196,3+13,72
217,2+33,35
Mn(мс)
257,5+24,56**
251,69+22,51**^ 282,825+24,92# 319,47+51,23
Mx(мс)
231,4+23,61
220,5+10,97**
230,1+10,87*
258,7+35,85
RRNN(мс)
272,7+14,22**
261,3+12,22*
235,6+30,09
261,7+26,33
HR(уд/мин)
7,7+3,08***
8,3+3,50**^^
16,6+6,42###
20,2+8,39
SDNN(мс)
3,8+1,56**^^
7,2+2,68##
7,8+3,13
3,4+1,56**
CV(%)
2,6+0,96***^^
8,8+4,70#
14,8+8,01
RМСSD(мс) 4,2+2,17***
46,7+20,61***^^ 87+28,69###
100+32,78
MxDMn(мс) 42+15,49***
230+28
217,2+12,01*
227+10,32*
253,8+38,87
Mo(мс)
56,9+19,86***^^ 30,8+10,09##
23,9+8,02
47,4+14,65***
AMo(%)
2976+2132**
4708+5909
967+674 #
627,2+524,47
SI (усл. ед)
2
654,5+394,99**^ 4568+4049,03#
8938+7625,3
990+827,79**
EllSq(мс )
30,2+12,54
17,3+6,42***^
27,7+8,63*
40,2+13,32
EllAs(%)
2
11,3+10,68^^
27,8+20,12##
35,6+35,38
7,8+7,79*
LF(мс )
2
5,6+5,02*^^
21,1+11,70###
24+18,50
3,4+2,43**
MF(мс )
2
1,6+1,05*^^^
13,05+7,49*### 48+48,97
2,6+2,65**
HF(мс )
2
18,5+16,03*^^
61,7+34,14###
107,7+97,98
13,8+9,32**
TP(мс )
58,1+8,16***^^
42,9+9,14
32+13,44
49,4+19,54*
LF(%)
31+7,51
35,4+9,18*
23,4+9,49
30,2+14,48
MF(%)
20,4+18,07*
10,3+5,93***^
21,7+10,28**
44,6+19,61
HF(%)
7+3,51^^
2,5+1,38**
0,97+0,712
4,5+4,04*
LF/HF
*** p<0,001, ** p<0,01, * p<0,05 по сравнению с 30-дневными
^^^ p<0,001, ^^ p<0,01, ^ p<0,05 между 10- и 20-дневными
### p<0,001, ## p<0,01, # p<0,05 между новорождёнными и 20-дневными.
Что касается спектрального анализа, то к 10-дневному возрасту у котят происходит недостоверное увеличение низкочастотного (LF) (с 7,8 до 11,3 мс2) и среднечастотного (MF) (с 3,4 до
5,6 мс2) и уменьшение высокочастотного (HF) (с 2,5 до 1,5 мс2)
диапазонов спектра. Затем происходит увеличение всех диапазонов, но высокочастотного – в большей степени (до 48 мс2)
(p<0,01). В ходе постнатального онтогенеза также возрастает общая мощность спектра (с 13,8 до 107,7 мс2). Изменяется и процентное отношение различных диапазонов спектра. Так, с воз74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
растом у котят уменьшается доля низкочастотных диапазонов
(LF%) (с 49,3 до 31,9%), и возрастает доля высокочастотных
(HF%) (с 20,4 до 44,6%) (p<0,05). В 4 раза уменьшается индекс
вагосимпатического взаимодействия (LF/HF) (p<0,05).
Полученные данные позволяют сделать выводы об изменении
состояния автономной нервной системы у котят в ходе раннего
постнатального онтогенеза. У новорождённых котят преобладает
тонус симпатической нервной системы, так как они находятся в
состоянии послеродового стресса, это состояние усугубляется к
10-дневному возрасту что, по-видимому, связано открытием глаз и
увеличением объёма афферентной импульсации, а также с возрастанием активности гипоталамо-гипофизарной адреналовой системы [4]. С момента вставания на лапы и начала активного передвижения (20 день) происходит постепенное увеличение тонуса
парасимпатической нервной системы, что очевидно связано с созреванием этого отдела автономной нервной системы. Этот процесс становится ещё более выраженным к тридцатому дню.
Литература
1. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клёцкин С.З. Математический анализ изменения сердечного ритма при стрессе // Вестник аритмологии. 2001. № 24.
С. 65 – 87.
2. Sayers B.M. Analysis of heart rate variability // Ergonomics. 1973. V. 16
P. 17— 32
3. Montano N., Cogliati Ch. et al. Effects of Spinal Section and of PositiveFeedback // Hypertension – 2000. V. 36. P. 1029–1034.
4. Ноздрачёв А. Д. Физиология вегетативной нервной системы. Л.: Медицина, 1983.
5. Бабунц И.В., Мириджанян Э.М., Машаех Ю.А. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма. М.: Медицина, 2001.
6. Narakesari P. Heragu, William A. Scott // Am. J. Cardiol. 1999. V. 83
P. 1654–1657
АНАЛИЗ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
С ПОЗИЦИЙ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ
Мышкин И.Ю.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Психофизиология имеет дело с двумя системами знаний о человеке – физиологией и психологией. Одной из основных концеп75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ций физиологии является понятие гомеостаза. Физиологическая
концепция гомеостаза означает стремление системы поддерживать относительное постоянство параметров при изменяющихся
внешних условиях. Все гомеостатические механизмы основаны на
периодических процессах. Однако измерение любой физиологической переменной никогда не дает абсолютно стационарной или
периодической временной последовательности. Любая физиологическая система дает флуктуации вокруг некого фиксированного
уровня или периода колебаний. Одним из источников физиологической изменчивости являются изменения в окружающей среде,
например, колебания артериального давления, частоты сердечных
сокращений при изменении двигательной активности или позы.
Колебания существуют даже тогда, когда параметры внешней
среды поддерживаются на максимально возможном постоянном
уровне и никакие возмущающие воздействия не обнаруживаются.
Так, изменения ритмов электроэнцефалограммы являются естественным показателем нормальной работы мозга и, наоборот, появление выраженной периодичности является неблагоприятным
признаком [1, 8]. Математически такая динамика описывается линейно, то есть амплитудно-частотными характеристиками колебаний. Однако исследования последних лет показали, что динамику
многих биологических систем в принципе невозможно описать
набором периодических составляющих, так как она содержит нерегулярную, хаотическую компоненту. Поскольку живые объекты
являются открытыми динамическими системами, они обладают
определенной «мерой хаоса». Парадокс состоит в том, что этот
хаос детерминирован – порожден определенными правилами, которые сами по себе не включают никаких элементов случайности.
Организм постоянно контролирует состояние каждого из
своих параметров, балансируя в некоторой области их значений.
С позиций системного подхода, начиная с А.А. Ухтомского, его
сторонники придерживаются точки зрения, что в процессе регуляции деятельности организма для её обеспечения в головном
мозге формируются распределённые нейронные структуры (т. н.
констелляции или, по теминологии П.К. Анохина, функциональные системы), специфика которых определяется характером задачи, на решение которой они направлены. При этом признается,
что распределение нейронных констелляций может быть нерав76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
номерным, затрагивая, преимущественно, те или иные компактно
расположенные популяции нейронов. Возникла проблема выбора
показателей, которые характеризовали бы системные процессы в
головном мозге. Только в последней четверти ХХ столетия появился формальный аппарат, позволяющий получать количественные характеристики системных периодических процессов [7].
Анализ таких систем проводится в рамках нелинейной динамики. Применение нелинейно-динамического подхода позволяет
оценить, как функционирует исследуемая система: регулярно или
нет, а, кроме того, – насколько сложна ее динамика. Особенно
актуально применение такого подхода в электроэнцефалографических исследованиях, так как регистрация ЭЭГ в настоящее
время является наиболее доступным и распространенным методом объективного изучения деятельности мозга человека.
Одно из центральных понятий терминологии теории сложных
систем – «сложность» – используется как для описания психических явлений, так и нейрофизиологических. Исследования показывают, что существует связь сложности психического со сложностью нейрофизиологических процессов, например, электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Мерой сложности исследуемого процесса, в
частности ЭЭГ, может быть ее корреляционная размерность. Считается, что корреляционная размерность ЭЭГ отражает меру
сложности взаимодействий различных нейронных ансамблей.
Дадим определение основных терминов нелинейной динамики. Классическое определение «хаоса» означает отсутствие порядка и непредсказуемость. В настоящее время «хаос» определяется как непредсказуемое поведение или, иначе, – это кажущееся
случайным поведение, полностью описываемое детерминистическими правилами. Свойства хаотических детерминированных
систем: склонность к быстрым изменениям динамики системы;
критическая зависимость от начальных условий. Важным практическим результатом применения «теории хаоса» в исследованиях
является получение количественных характеристик процессов
динамики различных систем.
В случае, когда система описывается конечным набором параметров (n), ее динамику рассматривают в некотором абстрактном пространстве, оси которого образованы переменными x1, ... ,
xn. Это n-мерное пространство называют фазовым пространст77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вом. Каждому состоянию динамической системы соответствует
точка в этом пространстве, и каждой точке из этого пространства
соответствует единственное состояние системы. Изменения состояния системы можно интерпретировать как движение некоторой точки в фазовом пространстве. Траектория такой точки, то
есть последовательное положение в фазовом пространстве, называется фазовой траекторией.
Фазовые траектории с течением времени стягиваются к некоторой области фазового пространства. Такая область и называется аттрактор. Размерность аттрактора – наиболее широко
распространенная величина, используемая при описании хаотической динамики. В общем случае она равна минимальной размерности пространства, содержащего все фазовые траектории
системы. Другими словами – это число степеней свободы динамики системы. Существует большое количество численных методов нахождения размерности аттрактора. Самый используемый
алгоритм предложен Grassberger и Procaccia [13]. Он позволяет
вычислить так называемую корреляционную размерность аттрактора, характеризующую степень сложности динамики исследуемой системы. Системы с периодической динамикой имеют
целочисленную размерность аттрактора (1,0, 2,0, и т. д.), тогда
как для хаотических динамических систем размерность аттрактора дробна (2,68, 4,29). Показатель корреляционной размерности
является «мерой хаоса», иначе – сложности процессов, протекающих в системе, – чем выше этот показатель, тем выше уровень хаоса в системе [9].
Г.С. Малинецкий так характеризует роль методов нелинейной
динамики: «С точки зрения математики, любая динамическая система, что бы она ни моделировала, описывает движение точки
в фазовом пространстве. Важнейшая характеристика этого пространства – его размерность, т. е. число величин, которые необходимо задать для определения состояния системы. Нелинейная динамика,
анализируя
системы
такого
рода,
позволяет
устанавливать, сколько переменных необходимо для их описания,
сколько переменных нужно для прогнозирования, она помогает
выяснить, каким должен быть их мониторинг. Оказывается, что
для такой системы нужно не более десятка переменных. Это открывает совершенно новые возможности. У нас есть формально
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
очень сложная система и нам требуется выделить из нее самое
главное» [6].
Работы по изучению различных биологических ритмов с применением математического аппарата нелинейной динамики [10,
11] показали, что в норме для них характерно наличие нерегулярной компоненты с высокой степенью сложности. По мнению ряда
авторов, это связано с тем, что такая динамика дает много функциональных преимуществ, так как хаотические системы способны
работать в широком диапазоне условий и поэтому легко адаптируются к изменениям. Эта пластичность позволяет им удовлетворять требованиям постоянно меняющейся внешней среды. С другой стороны, при многих патологических состояниях или при
старении организма проявляется четко выраженная периодичность, сопровождающаяся снижением степени хаотичности и степени сложности динамики изучаемых параметров [1, 7, 4].
В норме для сложных биологических систем характерно наличие некоторой хаотической компоненты, т. е. показатель степени хаотичности динамики параметра, описывающего систему,
должен быть отличен от нуля. Однако это не значит, что «чем
больше хаотичность, тем лучше». Очевидно, что показатель степени хаотичности при нормальном функционировании системы
может принимать любые значения внутри некоторого диапазона,
характерного для данной системы. Отклонение этого показателя
в любую сторону неблагоприятно для системы: чрезмерное
уменьшение приводит к потере способности к адаптации, а увеличение – к потере системообразующего фактора, то есть система престает «осознавать» себя, а значит и функционировать, как
единое целое [3].
Наши исследования были посвящены оценке функциональной роли изменения сложности процесса в условиях нормы и патологии. В качестве рабочей гипотезы мы приняли положение о
том, что разнообразие, «сложность» периодических электрических процессов мозга отражает не только его функциональное
состояние, но и определяет продуктивность и успешность когнитивной деятельности. Наиболее уникальной и важной функцией
мозга является память. Память – это системное свойство и по логике оно может быть связано с другим системным свойством –
разнообразием, «сложностью» биоэлектрических процессов моз79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
га. Примененный нами метод корреляционной размерности позволяет получить количественную оценку разнообразия процесса
и по величине корреляционной размерности можно судить о разнообразии, «сложности» периодических режимов мозга. Наблюдения были проведены на молодых людях в возрасте 18 – 21 год
обоего пола. В экспериментах участвовало более 80 человек. У
испытуемых в состоянии бодрствования, в покое регистрировали
ЭЭГ в лобном, теменном и затылочном отведениях, монополярно
в обеих полушариях по системе 10 – 20. Расчет величин корреляционной размерности (CD) ЭЭГ вели по оригинальным программам В.В. Майорова, обработку результатов – при помощи стандартных статистических пакетов. В среднем величины корреляционной размерности для всей выборки составили от 4,9 до 6,77,
что согласуется с данными других исследователей. Отметим, что
не существует универсальной межиндивидуальной пространственной карты корреляционной размерности, соответствующей
состоянию спокойного бодрствования с закрытыми глазами, однако для каждого отдельного испытуемого такая карта является
устойчивой (относительно элементарных ментальной и физической нагрузок) характеристикой этого состояния [2].
Исследования показали, что между величиной CD ЭЭГ и
объемом кратковременной памяти (объем кратковременной памяти определяли с помощью оригинальной компьютерной методики, он составил от 4,99 до 7,35) действительно существует зависимость. Индивидуумы, имеющие более высокие величины
корреляционной размерности ЭЭГ, демонстрировали более высокий объем кратковременной памяти. Коэффициент линейной
корреляции при р > 0,05 находился в пределах +0,3 ÷ +0,4 для
разных зон отведений.
В другой серии экспериментов была проанализирована связь
показателя корреляционной размерности ЭЭГ и суммарного критерия уровня интеллекта – IQ, который измеряли с помощью
компьютерного варианта теста Амтхауэра. В исследовании приняли участие 28 человек. Полученные в результате обработки
теста Амтхауэра данные показали, что в экспериментальной
группе испытуемых количественные показатели уровня интеллекта (IQ) составили от 85 до 111 баллов; среднее значение IQ –
97 баллов. Таким образом, выборка в основном была представле80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на лицами со средней величиной коэффициента IQ. Была обнаружена нелинейная связь уровня интеллекта, определяемого по
коэффициенту IQ, и индивидуальными величинами уровня корреляционной размерности ЭЭГ. Значимую корреляцию выявили
только между показателем интеллекта (IQ) и величинами CD
ЭЭГ лобных областей (r = +0,49). Для других областей тенденция
тоже была положительной, но не значимой. Это вполне объяснимо. Г. Айзенк (1995), рассматривая понятие интеллекта, выделяет
его наиболее фундаментальную часть – биологический интеллект. Материальную базу биологического интеллекта составляют
индивидуальные физиологические, нейрональные, биохимические и гормональные процессы, являющиеся основой осмысленного поведения. Структурную основу составляет кора и обслуживающие ее мозговые образования. В природе этих
компонентов важную роль играет генетический фактор. В тесте
Амтхауэра интеллект рассматривается как подструктура в целостной структуре личности. Эта субструктура является упорядоченной целостностью умственных способностей, которые формируются и проявляются в деятельности. На их диагностику и
направлены 9 субтестов методики. Поэтому показатель IQ может
быть обусловлен не только индивидуальными предпосылками, но
и факторами научения, которые диагностирует тест.
Другой процесс, в котором исследовали роль явления «сложности» – вариабельность сердечного ритма (ВСР). К настоящему
времени существует большое количество исследований, посвященных роли ВСР, выполненных традиционными статистическими и спектральными методами. Как известно, ВСР отражает
сложную многоуровневую систему регуляции сердечным ритмом, при этом частота сердечных сокращений является интегральным параметром с медленными отклонениями вокруг своих
средних значений ввиду непрерывной подстройки к текущему
состоянию гомеостаза. Кроме того, на деятельность сердца оказывают влияние и преходящие факторы, возникающие при ряде
ситуаций. Это обусловливает постоянное присутствие адаптационных нестационарных процессов, что служит основанием для
обоснованности применения методов нелинейной динамики для
диагностики состояния сердечно-сосудистой системы [4, 12].
Применительно к ВСР корреляционная размерность (CD) полу81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чаемого вариационного ряда (абсолютные значения R-R интервалов) определяет число воздействий, оказывающих влияние на
этот параметр. Подчеркнем, что CD отражает не величину R-R
интервалов как таковую, а регулярность ее вариабельности. Это
абсолютное число, подобное числу сердечных сокращений или
уровню артериального давления. Небольшие изменения вариабельности ритма ведут к значительному изменению индекса. При
этом каких-либо изменений на стандартной электрокардиограмме зарегистрировать еще не удается.
Для исследования были взяты две полярные группы:
1) условно здоровые – студенты в возрасте 18-20 лет; 2) 20 пациентов кардиологического отделения с различными формами сердечной патологии без предварительного отбора. У всех обследуемых них регистрировали ЭКГ во II стандартном отведении в
течение 10 минут. ЭКГ-сигнал преобразовывали стандартным
АЦП с частотой дискретизации 100 Гц. В результате получали
около 600 – 700 интервалов (векторов) R-R.
У здоровых субъектов величина корреляционной размерности ЭКГ находилась в диапазоне от 2,23 до 3,41 единиц. Это свидетельствует о том, что сложность ЭКГ как процесса значительно
меньше, чем сложность ЭЭГ. Можно полагать, что количество
переменных, воздействующих на ритм сердца, ограничено по
сравнению с влияниями на биотоки мозга. У больных величина
корреляционной размерности составляла от 0,41 до 1,84, причем
в большинстве случаев наблюдали тенденцию уменьшения абсолютного значения CD по мере тяжести заболевания. Эти данные
можно трактовать как факт снижения адаптационных возможностей системы, в результате она не реагирует адекватным образом
на внешние возмущающие воздействия, работая в собственном
автономном режиме. По данным литературы, уменьшение значений CD наблюдали во время критических состояний у больных с
выраженной сердечной недостаточностью, причем снижение
сложности процесса изменения сердечного ритма коррелировало
с нарастанием декомпенсации, также изменение степени детерминированного хаоса в структуре ритма сердца связывается с повышенным риском внезапной сердечной смерти. Вариабельность
продолжительности сердечного цикла снижается при ожогах,
сепсисе, кровопотере, лихорадке, сахарном диабете, неглубокой
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гипертензии, инфаркте миокарда, сердечной недостаточности,
ишемической болезни сердца [4, 5].
Заключение
Проведенные исследования подтвердили первоначальную гипотезу о том, что разнообразие периодических электрических характеристик мозга отражает особенности когнитивных процессов
личности, в частности, информационные и скоростные характеристики деятельности. Об этом свидетельствует также наличие связи
величины СD с интегральным показателем когнитивных процессов, рассчитанным по тесту Амтхауэра – показателем интеллекта
IQ. Однако представляется мало вероятным, что между показателями интеллекта и электрофизиологическими характеристиками
мозга существуют линейные связи. Зависимости между ними скорее всего нелинейные, и другая не менее сложная задача состоит в
разработке методов оценки и исследования этих зависимостей.
Мы полагаем, что разнообразие электрических периодических
процессов мозга является одной из характеристик индивидуального психофизиологического портрета человека.
Возвращаясь к понятию гомеостаза, отметим, что существует
определенный диапазон проявления сложности периодических
процессов физиологических систем. Показатель корреляционной
размерности, который характеризует сложность системы, имеет
свои определенные границы нормальных значений, в пределах
которых имеются индивидуальные колебания, в том числе изменения в ответ на возмущающие воздействия. Та или иная степень
хаотичности, характеризующая режим функционирования здорового индивидуума, может изменяться вследствие патологии в ту
или иную сторону. Вероятно, нет четко очерченного диапазона
«нормальных» и «патологических» значений.
Таким образом, корреляционная размерность как показатель
сложности может служить глобальным предиктором для оценки
нормального состояния системы и свидетельствовать об отклонении ее функционирования от оптимальных величин.
Литература
1. Авакян Г.Н., Лебедева Н.Н., Пашнин А.Г. Метод нелинейной динамики
ЭЭГ в прогнозировании и оценке возможности применения миллиметровой те-
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рапии фармакорезистентной эпилепсии // Журнал неврологии и психиатрии
имени С.С. Корсакова. М., 2007. № 3. С. 42-45.
2. Дмитриев И.Э. Применение методов нелинейной динамики к анализу
ЭЭГ человека // Конференция молодых ученых по проблемам ВНД, посвященная 90-летию со дня рождения Л.Г. Воронина. М.: РПО, 1998. 42 с.
3. Гласс Л., Мэки М. От часов к хаосу. Ритмы жизни. М.: Мир, 1991. 248 с.
4. Исаков Р.В., Кузнецов А.А., Сушкова Л.Т. Оценка степени близости летальных аритмий методами нелинейной динамики // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. № 3. 2004. С. 46–50.
5. Ложкина А.Н. Флуктуации в физиологии. Поиск закономерностей // Забайкальский медицинский вестник. 1997. № 1/2. С. 51–56.
6. Малинецкий Г.Г., Потопов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М., 2000.
7. Меклер А.А. «Сложность» как универсальный термин в психофизиологии. Мат-лы IV Всероссийского съезда РПО. Ростов н/Д.: КРЕДО, 2007. Т. 2.
С. 334.
8. Пашнин А.Г. Нейрофизиологические методы диагностики и лечение
эпилепсии у фармакорезистентных больных с помощью ММ-терапии: Автореф.
дис. ... канд. мед. наук. М., 2007.
9. Урицкий В.М., Музалевская Н.И. Фрактальные структуры и процессы в
биологии (Обзор) // Биомедицинская информатика и экология. СПб., 1995. С. 84107.
10. Babloyantz A. Chaotic Dynamics in Brain Activity // Chaos in Brain Functions / Ed. E. Basar. Spriger – Verlag Berlin Heidelberg, 1990. P. 42-48.
11. Basar E. Chaotic Dynamics and Resonance Phenomena in Brain Function:
Progress, Perspectives and Thoughts // Chaos in Brain Functions / Ed. E.Basar. Spriger – Verlag Berlin Heidelberg, 1990. P. 1-30.
12. Curione M., Bernardini F., Cedrone L. Et al. The chaotic component of human heart rate variability shows a circadian periodicity as documented by the correlation dimension of the time-qualified sinusal R-R intervals. Clin.Ther. 1998. Nov-Dec;
149(6): 409-412.
13. Grasberger P. and Procaccia I. Measuring the Strangeness of Strange Attractors // Physica, 1983. D9. P. 183–208.
ПОСТНАТАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
ОБОНЯТЕЛЬНЫХ ЛУКОВИЦ КРЫСЫ В УСЛОВИЯХ
ХИМИЧЕСКОЙ ДЕАФФЕРЕНТАЦИИ КАПСАИЦИНОМ
Невзорова М.Н., Тятенкова Н.Н.,
Филимонов В.И., Бубенкова Е.В.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Обонятельные луковицы являются первичным центром переключения и обработки обонятельной информации. Их интенсив84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ное развитие, инициируемое появлением сенсорной стимуляции
[1, 2], происходит в ранний постнатальный период [3]. Исследования, направленные на ограничение афферентной стимуляции,
позволяют установить ее роль в регуляции развития компонентов
сенсорных систем. Проведенные исследования по хирургической
деафферентации [4 – 6] показали дегенерацию зрелых обонятельных луковиц и нарушение нормального их развития у новорожденных животных. Однако хирургическая деафферентация не
позволяла исключать эффекты оперативного вмешательства.
Несмотря на наличие данных по хирургической деафферентации обонятельных луковиц, сведений о влиянии нейротоксических доз капсаицина на данный объект исследования в доступной
литературе не обнаружено. Вопрос о влиянии химической деафферентации на постнатальное развитие обонятельных луковиц и
степени обратимости данного процесса остается открытым.
Цель проведенного исследования заключалась в оценке гистологических изменений в ткани обонятельных луковиц белой
крысы после химической деафферентации.
Деафферентация осуществлялась однократным подкожным
введением крысятам на вторые сутки жизни раствора капсаицина
в расчете 100 мг/кг. Выделенные обонятельные луковицы фиксировались в смеси Карнуа с последующей заливкой в парафин по
стандартной методике. Поперечные срезы обонятельных луковиц
окрашивались тионином по Нисслю. Сравнивались морфометрические характеристики обонятельных луковиц интактной и деафферентированной белой крысы в первые полгода жизни. Всего
исследовано 60 луковиц интактных животных и 48 – деафферентированных крыс.
Сопоставление развития обонятельных луковиц интактных и
деафферентированных крыс позволило выявить следующие различия. Толщина клеточных слоев обонятельных луковиц у деафферентированных животных в ряде сроков была незначительно
меньше по сравнению с интактными (уменьшение составило до
19%). Толщина слоя клубочков на протяжении всего исследуемого
периода у этих групп животных не отличалась. Толщина наружного плексиморфного слоя обонятельных луковиц деафферентированных крыс была меньше контрольных значений на 14 сутки;
слоя митральных клеток – на 5, 14, и 30 сутки; внутреннего плек85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
симорфного слоя – на 10, 14, 30 и 180 сутки; слоя клеток-зерен –
на 14 и 21 сутки. Совокупная толщина слоев у животных с дефицитом афферентной иннервации была меньше у двух- и трехнедельных интактных животных. Такое уменьшение толщины слоев
обонятельной луковицы может объясняться уменьшением количества клеточных элементов и нервных волокон.
Деафферентация вызывает изменение количества и размеров
клубочков обонятельной луковицы крысы. Количество клубочков на срезе обонятельной луковицы деафферентированной крысы с 10 по 30 сутки превышает, а с 60 по 180 – достоверно меньше данного показателя у интактных животных (рис. 1). Площадь
клубочков в результате химической деафферентации уменьшается, максимальные различия (52%) зафиксированы к концу 1-го
месяца жизни, но в отдаленные сроки (3, 6 месяцев) достигает
уровня интактных крыс. Увеличение количества клубочков в начале жизни деафферентированных животных, сопровождающееся уменьшением их размера, может говорить о фрагментации
этих структур. Меньшее количество клубочков у деафферентированных крыс с двухмесячного по шестимесячный возраст, вероятно, свидетельствует об уменьшении их новообразования в
результате деафферентации.
Химическая деафферентация капсаицином вызывает патологические изменения митральных клеток обонятельной луковицы
крысы. В обонятельных луковицах экспериментальных животных выявлялись гипохромные митральные нейроны, у которых
отмечался периферический хроматолиз, а также «сморщенные»
гиперхромные клетки с гиперхроматозом или пикнозом ядра.
Были отмечены клетки с периферическим положением ядра и
безъядерные. В соответствии с данными Н.Е. Ярыгина с соавт.
[7] эти изменения можно рассматривать как разные фазы дистрофических и деструктивных процессов.
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Изменение количества клубочков на поперечном срезе
обонятельной луковицы крысы при химической деафферентации
Неонатальное введение сенсорного нейротоксина капсаицина
вызывает гибель части митральных нейроцитов – вторых нейронов обонятельного анализатора. Количество митральных клеток
на срезе обонятельной луковицы деафферентированной крысы на
протяжении всего периода исследования было ниже, чем у интактного животного, за исключением 21 суток (рис. 2). Уже на
5 сутки постнатальной жизни гибнет порядка 31% нейронов, а у
2-месячных животных гибель составляет 49%. В течение всего
периода наблюдения в обонятельной луковице сохраняются патологически измененные митральные клетки.
В условиях химической деафферентации изменялись площадь перикариона и площадь ядра митральной клетки обонятельной луковицы крысы. Площадь перикариона митральной
клетки деафферентированной крысы в начале жизни (5, 10 суток)
не отличалась от значения данного показателя у интактных животных. Затем на 14, 30, и 180 сутки площадь митральных нейроцитов деафферентированных животных уступала таковой интактных клеток, уменьшение составляет до 31% (р<0,05).
Аналогичные изменения происходили и с площадью ядра митральных клеток, которая при деафферентации была меньше нормы на 14, 30, 90, 180 сутки. Уменьшение площади митральных
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
количество митральных клеток
нейроцитов, а соответственно и их ядер в условиях химической
деафферентации капсаицином в начале жизни можно объяснить
нарушением роста клеток в результате изменения нормальной
трофики, а затем появлением гиперхромных «сморщенных» нейронов. Нельзя исключать также гибель наиболее крупных нейроцитов.
800
700
600
500
400
300
200
100
0
50
100
150
200
возраст, сутки
интактная
деаф ферентированная
Рис. 2. Изменение количества митральных клеток
на поперечном срезе обонятельной луковицы крысы
при химической деафферентации
Патологические изменения и гибель нейронов экстра- и интрамуральных ганглиев крысы при химической деафферентации
описаны в работах Румянцевой Т.А. и Воробьевой О.Б. [7-8].
Наряду с изменением размера в результате деафферентации
меняется и форма митральных клеток. Форм-фактор митральных
нейронов деафферентированной крысы в течение первых двух
недель постнатальной жизни превышает контрольные значения.
С 21 по 180 сутки он достоверно ниже форм-фактора митральных
клеток интактных животных. Высокие значения форм-фактора
вторых нейронов обонятельного анализатора у деафферентированных животных, возможно, объясняются отечными изменениями, а последующее снижение данного показателя – появлением гиперхромных «сморщенных» нейронов, имеющих
вытянутую форму.
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, химическая деафферентация вызывает изменения в постнатальном развитии обонятельных луковиц белой
крысы, наиболее выраженные в течение первого месяца, и, в
большей степени, затрагивающие клубочки и митральные клетки,
непосредственно участвующие в проведении обонятельной информации. У шестимесячных крыс, достигших половой зрелости,
восстановление всех морфометрических показателей обонятельных луковиц животных не происходит.
Литература
1. Benson T.E., Ryugo D.K., Hings I.W. Effects of sensory deprivation on the
developing mouse olfactory system; a light and electron microscopie, morphometric
analisis // J. Neurosci. 1984. № 3. P. 638–653.
2. Stahl B., Distel H., Hudson R. Effects of revers nave occlusion of the development of the olfactory epithelium in the rabbit nasal septum // Cell. And Tissue Res.
1990. № 2. P. 275–281.
3. Невзорова М.Н. Закономерности развития обонятельных луковиц // Материалы ΧΙV Международной конференции молодых ученых «Ломоносов –
2007». Москва, 2007. С. 86–8 7.
4. Graziadei G.A., Graziadei P.P. Neurogenesis and neuron regeneration in the
olfactory system of mammals: II. Degeneration and reconstitution of the olfactorysensory neurons after axotomy // J. Neurocytol. 1979. V. 8. P. 197–213.
5. Doucette Y.R., Kiernan I.A., Flumerfelt B.A. The re-innervation of olfactory
glomeruli following transection of primary olfactory axons in the central or periferal
nervous system // J. Anat. 1983. № 1. P. 137–149.
6. Struble R.G., Beekman S.L., Fesser E., Nathan B.P. Volumetric and horseradich peroxidase tracing analysis of rat olfactory bulb following reversible olfactory
nerve lesions // Chem. Senses. 2001. V. 26. P. 971–981.
7. Ярыгин Н.Е., Ярыгин В.Н. Патологические и приспособительные изменения нейрона. М.: Медицина, 1973. 190 с.
8. Румянцева Т.А. Влияние химической денервации на нейроциты экстра- и
интрамуральных ганглиев в постнатальном онтогенезе белой крысы: Автореф.
дис. … д-ра мед. наук. Ярославль, 2002. 36 с.
9. Воробьева О.Б. Возрастные преобразования сократительной активности
двенадцатиперстной кишки белой крысы в норме и при химической денервации:
Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Ярославль, 2005. 26 с.
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СТЕПЕНЬ И СКОРОСТЬ ДЕТОКСИКАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ
ПО СОСТАВУ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ
В МОДЕЛЬНОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА БИОКОСМАХ
Рябухина Е.В., Родионова О.П., Сиротина Ю.Е.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Весь природный водный комплекс функционирует как единое целое, находясь в состоянии непрерывного движения, развития и обновления. Важным обстоятельством, присущим водной
среде, является наличие процессов самоочищения и восстановления почти утраченных свойств. Однако интенсивное антропогенное загрязнение гидросферы приводит к серьезным изменениям
ее геофизических параметров, снижению реабилитационных
возможностей, нарушению функционирования водных сообществ, исчезновению видов и естественных экосистем. Синтетические моющие средства (СМС) и синтетические поверхностноактивные вещества (СПАВ), входящие в их состав, являются одними из наиболее опасных загрязнителей водной среды.
В природных экосистемах самоочищение водоемов от загрязнения идет под влиянием факторов среды, к которым можно
отнести абиотические (химические, физические, климатические и
пр.) и биотические (совокупность воздействия жизнедеятельности одних организмов на другие) [4].
Цель работы – выявление изменений качества среды при детоксикации различных по составу СМС в процессе самоочищения искусственных водоемов (биокосмов).
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Выявить диапазон летальных концентраций СМС «Дени
Автомат» и «Дени Экспресс» методом биотестирования на цериодафниях.
2. Проанализировать роль факторов среды в процессе самоочищения искусственных водоемов от СМС «Дени Автомат» и
«Дени Экспресс» по показателю выживаемости цериодафний в
остром опыте (48 часов) в пробах воды за период эксперимента
на биокосмах (15 суток).
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Изучить влияние моющих средств «Дени Автомат» и «Дени Экспресс» на качество воды биокосмов по изменению водородного показателя в процессе экспозиции модельных водоемов.
Для изучения биоценозов в более полном приближении к реальным условиям их существования используются экспериментальные модельные системы – микрокосмы [7]. Микрокосмы
(биокосмы) – это искусственно созданные водные сообщества из
лабораторных культур или природных растительных и животных
гидробионтов. Использование модельных экосистем позволяет
выяснить воздействие загрязнителей на биогеоценозы, а также
проследить динамику очищения водоёмов с участием биотических и абиотических факторов.
Первый этап работы – выявление летальных концентраций
исследуемых веществ по показателю выживаемости Ceriodaphnia
affinis в остром опыте (48 часов). Для постановки острого опыта
на цериодафниях [3] готовили ряд растворов каждого исследуемого вещества, состоящий из 5 концентраций – 15,62; 31,25;
62,50; 125,00; 250,00 мг/л. Опыты ставили в трех параллельных
сериях. В каждую чашку Петри вносили по 15 мл изучаемого
раствора вещества и помещали по 5 односуточных цериодафний
(в том числе и в контрольные емкости – с биологизированной водой). Все емкости с цериодафниями помещали в шкафлюминостат с искусственным освещением и температурой не
ниже 200С. Число живых рачков по окончании острого опыта
оценивали визуально. По результатам выживаемости цериодафний в растворах различных концентраций графически устанавливали медианную летальную концентрацию (LC50) для СМС «Дени Автомат» и «Дени Экспресс».
Для определения времени детоксикации исследуемых веществ и выявления роли абиотических (температура, освещенность) и биотических факторов в процессах самоочищения искусственных водоемов от СМС проводили модельный (15-ти
суточный) эксперимент с биокосмами (в лабораторных условиях
при температуре воды 15 – 170С и естественной освещённости) и
биотестирование проб воды из биокосмов с использованием цериодафний [3]. Для создания искусственного водоёма использовали стеклянные ёмкости объёмом 5 литров, заполненные биологизированной водой. Для получения рабочих растворов в
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пронумерованные ёмкости вносили исследуемое вещество в одинаковом для всех вариантов (кроме контрольного – I B) количестве, соответствующем удвоенной медианной летальной концентрации для каждого СМС, и биокомпоненты в зависимости от
варианта биокосма из расчёта нагрузки биомассы: пресноводные
двустворчатые моллюски – перловица (Unio pictorum) – 20,0 г на
2 литра воды; макрофиты – валлиснерия (Vallisneria Spiralis) из
расчёта 5,0 г сырой массы на 2 литра воды [7].
Варианты биокосмов:
I В – Контроль (биологизированная вода)
II В – Раствор СМС
III В – Раствор СМС + макрофит
IV В – Раствор СМС + моллюск
V В – Раствор СМС + макрофит + моллюск
VI В – Контроль + макрофит
VII B – Контроль + моллюск
VIII В – Контроль + макрофит + моллюск
Серии проб воды биокосмов для определения водородного
показателя (с помощью рН-метра-340) и постановки острого
опыта на цериодафниях (дафниевый тест) отбирали на 1-е, 4-е,
10-е, 15-е сутки экспозиции. Через 48 часов острого опыта в пробах определяли среднее (из трех повторностей) число выживших
цериодафний. Результаты обрабатывали методами вариационной
статистики [3].
Таким образом, по показателю выживаемости рачков и динамике рН в пробах воды, отобранных за время эксперимента, судили не только о скорости детоксикации растворов под действием
различных факторов (разные варианты биокосмов), но и об изменении качественных показателей среды при деструкции СМС.
По результатам исследования для моющих средств «Дени
Автомат» и «Дени Экспресс» установили: LC0 – наибольшая
концентрация, в которой нет признаков гибели – 31,2 мг/л, и
LC100 – наименьшая концентрация, в которой происходит полное
подавление жизнедеятельности цериодафний – 125,0 мг/л для
«Дени Автомат» и 250,0 мг/л для «Дени Экспресс». Графически
для каждого моющего средства определили LC50 – концентрацию, в которой происходила гибель 50% особей за период остро92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
го опыта, – для СМС «Дени Автомат» составила 60 мг/л, для
СМС «Дени Экспресс» – 90 мг/л (рис. 1, 2)
100
Процент летальности, %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1,49
1,77
1,8
LogC
2,1
2,4
Рис. 1. Зависимость выживаемости цериодафний от концентрации СМС
«Дени Автомат» в остром опыте
100
Процент летальности, %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1,49
1,8
1,95
LogC
2,1
2,4
Рис. 2. Зависимость выживаемости цериодафний
от концентрации СМС «Дени Экспресс» в остром опыте
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Исследования, проведённые на искусственных водоёмах за
период 15-ти суточной экспозиции, показали, что в пробах воды,
отобранных из всех вариантов биокосмов (кроме контроля) в 1-е
сутки, за 48 часов (острый опыт) наблюдалась гибель от 80 до
100% цериодафний, что говорит о высокой токсичности начальных концентраций растворов биокосмов (удвоенная LC50). В контроле (IВ) выживаемость цериодафний в пробах оставалась 100%,
что свидетельствовало об отсутствии токсичности используемой
для эксперимента воды. Анализ проб воды из II – V вариантов на
4-е сутки экспозиции выявил изменения в токсичности растворов
СМС по сравнению с 1-ми сутками в зависимости от варианта
биокосмов. Установлено, что разложение СМС в водоёмах происходило и без участия живых организмов, т. е. только под действием абиотических факторов (свет, температура, газовый обмен и
т. д.) – II вариант (II В). При этом токсичность растворов СМС
«Дени Автомат» (по показателю выживаемости цериодафний в
пробах в остром опыте) на 4-е сутки снизилась практически до
нуля, а за следующие 10 суток выросла до 100% (гибель 100%
рачков) (рис. 3). В СМС «Дени Экспресс» значительное падение
токсичности воды во II варианте наблюдали только на 10-е сутки,
но на 15-е сутки в пробах, так же, как и в СМС «Дени Автомат»,
погибли все цериодафнии (рис. 4). Такое изменение качества воды
в водоемах свидетельствует, вероятно, о том, что моющие средства частично подвергаются трансформации под действием абиотических факторов (причем, период распада в значительной степени
зависит от состава СМС – в СМС «Дени Автомат» в отличие от
«Дени Экспресс» входит дополнительный компонент – активный
кислород), при этом, продукты деструкции моющих средств по
мере их образования оказываются не менее токсичными, чем исходные вещества.
В присутствии гидробионтов (III – V ВВ) процессы самоочищения водоемов проходили значительно быстрее (рис. 3, 4).
Однако компоненты моющих средств в свою очередь оказывали
негативное влияние на функциональное состояние гидробионтов.
Об этом свидетельствовали гибель животных и растений в водоемах III и IV ВВ на вторые сутки от начала экспозиции и увеличение биомассы вновь посаженных моллюсков и макрофитов
(при отсутствии ростовых процессов) в ходе эксперимента (что,
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выживаемость,экз.
возможно, связано с гипергидратацией тканей, обусловленной
влиянием СПАВ на проницаемость биомембран [1, 2]).
5
4
3
2
1
0
1
4
10
15
время, сутки
к
в2
в3
в4
в5
выживаемость,экз.
Рис 3. Влияние абиотических и биотических факторов
на процессы самоочищения воды биокосмов от СМС «Дени Автомат»
5
4
3
2
1
0
1
4
10
15
время, сутки
к
в2
в3
в4
в5
Рис 4. Влияние абиотических и биотических факторов
на процессы самоочищения воды от СМС «Дени Экспресс»
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, гидробионты играют значительную роль в
процессах самоочищения водоемов от СМС, но только при отсутствии острой токсичности среды.
Измерение pH в пробах воды за период экспозиции модельных водоемов (на 1, 4, 10 и 15-е сутки) показало определенную
закономерность в динамике исследуемого показателя. Отмечено,
что при измерении pH в свежеприготовленных растворах наибольшее значение водородного показателя (10,2 ед.) зафиксировано в СМС «Дени экспресс» в V варианте биокосмов, а наименьшее (7,6 ед.) в СМС «Дени автомат» также в V варианте
биокосмов. В контроле этот показатель на 1-е сутки составил у
обоих СМС 6,6 ед., что согласуется с литературными данными,
из которых следует, что pH отстоянной аэрированной водопроводной воды должен быть в пределах 6 – 7 единиц [8]. Динамика
pH в контрольном варианте (I В) связана с физико-химическими
и микробиологическими процессами, которые протекают в стоячей воде под влиянием абиотических факторов, таких как температура, свет, растворённые вещества и т. п. Во всех (кроме II B –
раствор СМС «Дени Автомат») опытных вариантах наблюдалась
общая тенденция снижения pH к концу эксперимента по сравнению со значениями водородного показателя на 1 сутки (рис. 5, 6).
Это, по-видимому, связано с интенсивным разложением моющих
средств, придающих раствору основную щелочность [6, 8].
Более высокий уровень рН во II-м варианте СМС «Дени Автомат», вероятно, обусловлен дополнительным компонентом в
его составе – активным кислородом, который в свою очередь
оказывал влияние на физико-химические показатели воды. Кроме
того, был отмечен повышенный уровень pH во всех вариантах
опытных биокосмов по сравнению со сформированными дополнительно контрольными биокосмами (VI, VII и VIII варианты, не
содержащие СМС).
В контрольных биокосмах значения рН незначительно варьируют (около 8 ед.) в зависимости от содержания живых компонентов и от времени экспозиции (отличия статистически недостоверны) (рис. 7) и несколько выше, чем в I-м варианте – чистая вода
без живых объектов (отличия статистически достоверны) (рис. 5,
6), что, безусловно, связано с метаболизмом гидробионтов и его
влиянием на кислотно-щелочной баланс водоема. Из полученных
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Водородный показатель
результатов видно, что все свежеприготовленные растворы СМС
оказывали на среду значительное подщелачивающее действие, что
так или иначе сказывалось на протекании химических и физиологических процессов. Кроме того, известно, что для биохимического окисления СПАВ наиболее благоприятной средой является слабощелочная среда, а в кислой и щелочной средах скорость
реакции окисления детергентов замедляется в 2 – 4 раза [5, 6].
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
4
10
15
время, сутки
к
в2
в3
в4
в5
Водородный показатель
Рис. 5. Изменение величины водородного показателя
в биокосмах с СМС «Дени Автомат»
12
10
8
6
4
2
0
1
4
10
15
время, сутки
к
в2
в3
в4
в5
Рис. 6. Изменение величины водородного показателя
в биокосмах с СМС «Дени Экспресс»
97
Водородный показатель
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
4
10
15
время ,сутки
в6
в7
в8
Рис 7. Изменение величины водородного показателя в биокосмах без СМС
Также установлено, что даже при участии гидробионтов в
биокосмах с СМС «Дени Автомат» за 15 суток не происходило
восстановление качества воды водоемов до контрольных значений (по результатам биотестирования), а в биокосмах с СМС
«Дени Экспресс» указанного периода экспозиции было достаточно для полного очищения водоемов от компонентов синтетических моющих средств.
Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что степень и скорость детоксикации моющих
средств в водоёме зависят не столько от абиотических (химических, физических, климатических и пр.) факторов среды и живых
организмов, участвующих в этом процессе, сколько (и это имеет
большее значение) от химического состава и физико-химических
свойств компонентов моющих средств, обусловливающих их
биологическую активность.
Литература
1. Волощенко О.И., Медняк А.И. Гигиена и токсикология бытовых химических веществ. Киев: Здоровье, 1983. 141 с.
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Волощенко О.И., Мудрый И.В. Гигиеническое значение ПАВ. Киев: Здоровье, 1991. 172 с.
3. Жмур Н.С. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек
из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний. М.: АКВАРОС, 2001. 52 с.
4. Буторина М.В., Воробьев П.В., Дмитриева А.П. и др. Инженерная экология и экологический менеджмент / под ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина. М.: Логос, 2002. 528 с.
5. Калиниченко К.П. Влияние некоторых факторов на скорость биораспада
поверхностно-активных веществ // Гидробиологический журнал. 1985. № 3.
С. 82-85.
6. Калиниченко К.П. Изучение деструкции анионных ПАВ // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии: Тез. докл. / под ред.
В.И. Лукъяненко. СПб., 1991. 352 с.
7. Лукиных Н.А. Очистка сточных вод, содержащих синтетические поверхностно-активные вещества. М.: Стройиздат, 1972. 95 с.
ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК
НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНОВ
Семенова О.Н., Маргазин В.А.,
Ярославский государственный педагогический
университет им. К.Д. Ушинского
Важнейшим условием достижения спортивного успеха и сохранения здоровья является правильное и рациональное питание.
Оно должно полностью удовлетворять потребности человека в
энергии, пластическом материале, биологически активных компонентах и вызывать положительные эмоции. В действительности сделать это достаточно сложно. Дело в том, что потребности
в компонентах пищи меняются на протяжении жизни человека и
зависят от целого ряда факторов. Еще более сложно разобраться
с потребностями в компонентах питания для спортсменов. Современному спорту присущи интенсивные физические нагрузки
во время тренировки и соревнований, высокое нервно-эмоциональное напряжение. Процесс подготовки к соревнованиям
требует от спортсмена огромных затрат времени и включает
двух – или трехразовые тренировки, оставляя все меньше возможностей для отдыха и полного восстановления физической работоспособности. Понятно, что средства и способы восстановления физической работоспособности спортсменов должны
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вытекать из характера выполняемой работы. Одним из первых и
мощных средств восстановления является питание. Именно оно в
первую очередь способно расширить границы адаптации организма спортсменов к экстремальным физическим нагрузкам.
Особенностью соревнований, а порой и тренировочного процесса, является высокое эмоциональное и нервное напряжение.
При мышечной деятельности в мобилизации, утилизации источников энергии участвуют гормоны. Они способствуют сохранению определенных границ гомеостаза, что обеспечивает высокую
работоспособность организма при том или ином виде мышечной
деятельности. В связи с этим необходимо учитывать влияние пищевых компонентов при создании фона, благоприятного для синтеза гуморальных регуляторов (например, андрогенов).
При составлении пищевых рационов для спортсменов необходимо прежде всего учитывать характер и объем тренировочных
и соревновательных нагрузок. Это вызвано тем, что потребность
организма спортсмена в пищевых веществах и энергии в различные периоды тренировочного процесса определяется структурой и
содержанием тренировочной работы в каждом отдельном микроцикле и особенностями метаболических сдвигов, обусловленных
физическими и нервно-эмоциональными нагрузками.
В соответствии с особенностями обменных процессов при
различных тренировочных режимах требуется изменение количественной и качественной характеристики питания. Работа в
анаэробном режиме требует сохранения в рационе оптимального
количества белка, увеличения доли углеводов за счет снижения
количества жира. Динамические или статические мышечные
усилия, направленные на увеличение мышечной массы и развитие силы, требуют повышения содержания в рационе белка, витаминов группы В, витамина РР.
При совершенствовании выносливости, при работе в аэробном режиме требуется увеличить калорийность рациона, повысить количество углеводов, полиненасыщенных жирных кислот,
липидов, витаминов А, Е, В1, В2, В12, аскорбиновой кислоты,
фолиевой кислоты и др. Характер питания в смешанном анаэробно-аэробном режиме близок к формуле сбалансированного
питания здорового человека, при этом соотношение между белками, жирами, углеводами выглядит как 1:0, 9:4.
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, в отдельные периоды подготовки спортсменов в зависимости от конкретных педагогических задач и направленности тренировок рационы питания должны иметь различную ориентацию – белковую, углеводную, белково-углеводную и др.
Физические нагрузки вызывают разнонаправленные эффекты
в ответной реакции организма [1]. В видах спорта, развивающих
выносливость, лучшими показателями уровня адаптации организма спортсменов могут служить метаболические сдвиги в сопоставлении со спортивными результатами. Основу выносливости, как известно, составляет мощность системы аэробного окисления, сопряженного с фосфорилированием, обеспечивающим
возможность более длительное время сохранять баланс АТФ, а
также увеличением общего энергетического потенциала. Следовательно, для функциональной подготовки спортсмена большое
значение имеет функциональная устойчивость организма, которая характеризуется как способность сохранять функциональную
активность различных систем в течение длительного периода
деятельности.
Различные пищевые факторы под влиянием физической нагрузки могут приводить к значительным изменениям обмена веществ в организме. Физическая нагрузка ускоряет обмен веществ
в организме, что создает благоприятную возможность для развития перекисного окисления липидов и других биомолекул [3].
Сегодня никто не заблуждается в том, что неординарный
спортивный результат базируется не только на сильных волевых
качествах спортсмена. Поэтому у нас есть основания предполагать, что дополнение к основному рациону биологически активных веществ будет способствовать увеличению физической работоспособности.
Выбор и апробация специально подобранного питания в качестве основного или дополнительного является достаточно актуальной задачей, решение которой может привести к повышению
результатов у спортсменов без привлечения или с уменьшением
употребления специальных медицинских препаратов [7].
В настоящее время на российском рынке существует множество биологически активных пищевых добавок (БАД), выпускаемых как российскими, так и зарубежными фирмами. L-карнитин и
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
креатин являются одними из самых популярных среди них. Lкарнитин – натуральный продукт, который имеет антидопинговый
сертификат, подтверждающий безопасность применения в спорте.
Снабжая ткани организма энергией за счет более эффективного
«сжигания» жира, что особенно важно при выполнении длительных упражнений в аэробном режиме, L-карнитин также способствует синтезу амино- и нуклеиновых кислот. Это позволяет более
длительно и эффективно выполнять физическую работу в условиях кислородного долга, а также быстрее восстанавливаться после
ее окончания. По мнению ряда авторов, в митохондриях содержится количество L-карнитина, достаточное для «сжигания» жира
во время физической активности, и этот процесс мало подвержен
влиянию пищевых добавок, содержащих L-карнитин [5].
Креатин – это вещество, которое играет главную роль в энергопродукции и мышечных сокращениях. В настоящее время атлеты систематически используют креатин в качестве пищевой
добавки, чтобы улучшить спортивную результативность и увеличить интенсивность тренировочных программ. Креатин – натуральный метаболит, выделяемый ежедневно путем почечной
фильтрации. Многочисленные научные опыты показали его
безопасность даже в больших дозировках. Британское исследование, проведенное University of Nottingham Medical School, обнаружило, что у субъектов, потребляющие целых 20 граммов моногидрата креатина ежедневно в течение пяти недель и вслед за
этим 5 граммов креатина ежедневно в течение шести недель, не
обнаружено никаких негативных последствий в состоянии здоровья. Исследователи заключили, что «резкая фортификация питания моногидратом креатина не представляет никакого очевидного риска для здоровья спортсменов».
Применение БАД требует продуманного решения на основе
классических представлений о гетерохронности биохимических
процессов восстановления, специфичности фаз адаптации к мышечной деятельности разного характера, конкурентных отношений между пластическим и функциональным обменом в покое,
при мышечной деятельности и во время отдыха.
Таким образом, применение БАД раскрывает широкий диапазон как резервных, так и приспособительных возможностей
организма в сохранении устойчивого гомеостаза при коррекции
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
питания. Следовательно, это может существенно повысить эффективность применяемых средств и методов тренировки и добиться более значительного прироста спортивных результатов.
Литература
1. Аминова Г.Г., Григоренко Д.Е., Волкова Л.В. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1994. № 8. С. 166–168.
2. Волков Н.И., Олейников В.И. Биологически активные пищевые добавки
в специализированном питании спортсменов. М., 2005.
3. Логоша С.А., Морозов В.И., Рогозкин В.А. // Физиологический журнал
им. Сеченова. 1996. № 2. С. 55–60.
4. Милашюс К.М. // Физиологический журнал им. Сеченова. 1996. № 10 –
11. С. 99–107.
5. Орджоникидзе З.Г., Катулин А.Н., Скальный А.В. Особенности элементного состава волос профессиональных футболистов // Микроэлементы в медицине. 2003. Т. 4, вып. 4. С. 25–29.
6. Скальный А.В., Орджоникидзе З.Г., Громова О.А. Макро- и микроэлементы в физической культуре и спорте. М., 2000. 71 с.
7. Скальный А.В., Орджоникидзе З.Г., Катулин А.Н. Питание в спорте:
макро-, микроэлементы. М., 2005.
8. Спасов А.А., Иежица И.Н. и соавт. Влияние L-, D-, и DL-карнитина на
показатели скелетной мускулатуры и физическую работоспособность лабораторных животных в условиях карнитиндефицитной диеты // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 142, № 10. С. 441–443.
МАГНИТНЫЕ БУРИ
И ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОИСШЕСТВИЯ
Середняков В.Е., Керженцев Н.В.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Как известно, солнечное излучение – основной источник
внешней энергии для Земли. Однако магнитное поле планеты
препятствует проникновению к ней заряженных частиц солнечного ветра, отклоняя их. Периодически возникающие солнечные
вспышки нарушают баланс земных магнитных процессов, при
этом поток электромагнитного излучения Солнца возрастает во
много раз. Первое излучение достигает орбиты Земли через восемь минут после начала вспышки, а через несколько десятков
минут приходят потоки заряженных частиц, ускоренных до гигантской энергии, и, наконец, через двое – трое суток – огромные
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
облака солнечной плазмы. Именно энергия солнечной плазмы
сильнее всего влияет на магнитное поле Земли [3].
Аварийность мы исследовали по количеству дорожнотранспортных происшествий, опираясь на сводки Ярославского
областного ГИБДД за 2006 год. По данным ГИБДД г. Ярославля
количество автотранспортных средств достигло 350000 единиц и
продолжает увеличиваться. Общее количество происшествий в
2006 году составило 2742 случая, в которых пострадало 3705 человек, из которых 386 погибли; случаи, когда пострадавших не
было, не анализировались. Как известно, дорога является зоной
повышенной опасности и требует постоянного напряженного
внимания и быстрой скорости реакции на меняющуюся дорожную ситуацию. При этом на организм человека действуют многие факторы: метеоусловия, солнечная и лунная активность, личные факторы, утомление, бытовые конфликты, стрессы,
«пробки» на дорогах, и другие дорожные условия, что обычно
приводит к функциональным изменениям в организме [2]. Например, изменяется скорость зрительно-моторной реакции, частота сердечных сокращений и артериальное давление [1]. В последнее время довольно часто в СМИ появляются научные
статьи о геомагнитных бурях и их опасности, метеозависимые
люди предупреждаются о невидимой угрозе солнца.
Исследования геомагнитной обстановки Земли Институтом
земного магнетизма было взято нами за вторую отправную точку
работы [4]. Магнитные возмущения в пределах трех баллов так
называемого К-index нами не учитывались, поскольку они нередки, да и нулевого фона на Земле нет, чаще один-два балла. За
анализируемый период были возмущения от четырех до восьми
баллов по девятибалльной шкале.
Корреляционный анализ по Spearman между количеством аварий и силой магнитной бури проводили как в день события, так и
сдвигая данные на один-два-три дня. Достоверным считали события
при р < 0,05. Полученные данные показали, что постоянной корреляционной связи между событиями нет, сила зависимости колеблется от 0,136 в июне месяце до 0,494 в сентябре. Это наблюдается, если связывать число происшествий за день до магнитной бури
и силу самой бури. За анализируемый год среднее количество происшествий по месяцам варьирует от 3,97 в январе до 9,35 в августе
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
месяце, а сила среднедневнего магнитного фона от 2,87 в сентябре
до 3,84 в декабре месяце. На рис. 1 показана динамика К-index в
течение сентября месяца. Обращают на себя внимание четыре пятибалльных бури (1, 17, 23 и 30 числа) и шесть четырехбалльных
(2, 4, 5, 11, 18 и 24 числа) при продолжительности бури от 2 (11,
09) до 12 часов (17, 09).
Рис. 1. Показатели К-index в сентябре месяце
В таблице 1 показана динамика числа происшествий в сентябре месяце 2006 года.
Таблица 1
дата
ДТП
1
11
2
5
3
11
4
6
5
10
6
4
7
3
8
9
9
11
10
15
11
10
12
3
13
10
14
7
15
10
дата
ДТП
16
12
17
10
18
10
19
11
20
10
21
5
22
15
23
14
24
11
25
11
26
7
27
5
28
10
29
4
30
14
Применительно к полученным данным об увеличении числа
аварий за день до бури можно привести обработанные нами данные вологодского исследователя В.В. Брунова (2007), которые
выявили обратную корреляционную связь между силой геомагнитного возмущения и частотой сокращений сердца за день до
бури – корреляционный коэффициент 0,511 [2]. Можно предположить, что снижение частоты сердечных сокращений ухудшает
кровоснабжение мозга и таким образом снижает работоспособность, что способствует аварийности.
Литература
1. Брунов В.В., Казунин М.М. Картографирование дорожно-транспортных
происшествий для обеспечения безопасности движения в г. Вологде // Вузовская
наука – региону: Мат-лы II Всеросс. научно-технич. конф., Вологда, 2004.
С. 527–529.
2. Керженцев Н.В. Воздействие электромагнитных бурь на дорожно-транспорные происшествия: дипломная работа. Ярославль, ЯрГУ, 2008. 62 с.
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Сомов В.Б. (цитируем по Огурцову И.В.) Магнитные бури и их влияние
на жизнь социума//Экология и здоровье: проблемы и перспективы социальноэкологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития. Материалы второй всероссийской научно-практической
конференции. Вологда: ВоГТУ, 2007. с. 92
4. www.IZMIRAN.ru.
ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ
Спивак Е.М., Курбанова И.М.,
Ярославская государственная медицинская академия
Вопрос о влиянии систематических занятий спортом на состояние здоровья ребенка всегда привлекал пристальное внимание педиатров. Не вызывает сомнения тот факт, что физические
упражнения благотворно влияют на функциональное состояние
органов и систем. Однако при нерациональном построении тренировочного процесса и отсутствии адекватного врачебного контроля могут появляться патологические сдвиги, в первую очередь
со стороны сердечно-сосудистой системы [1, 2, 4, 5]. Установлено, что именно функциональные резервы кардиореспираторного
аппарата являются фактором, лимитирующим спортивные достижения [2, 4, 5]. В связи с этим все больше внимания уделяется
спортивной кардиологии, выделившейся в последние десятилетия в отдельную научную дисциплину [2, 4, 5].
В процессе адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам существенную роль играет вегетативная нервная система [2, 4, 5, 6]. Еще Г.Ф. Ланг в 1936 году писал, что
«…предел способности к спортивным достижениям определяется
в значительной мере именно пределом функциональной способности симпатико-адреналовой системы» [1, 3, 4].
Целью настоящей работы явилось изучение функционального состояния вегетативной нервной системы (ВНС) для определения ее роли в приспособлении организма ребенка к высоким
физическим нагрузкам, а также в процессах дезадаптации.
Исследование проводилось в спортивных школах города
Ярославля (плавательный клуб «Дельфин», группы плавания
комплекса «Атлант», областная специализированная детская
юношеская школа олимпийского резерва). Всего обследовано
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
93 ребенка в возрасте 10 – 17 лет, имеющих высокие спортивные
результаты (не ниже III взрослого разряда), из них 55 мальчиков
и 38 девочек. Изучались следующие параметры ВНС: исходный
вегетативный тонус (ИВТ) по клиническим таблицам А.М. Вейна
с соавт. в модификации Н.А. Белоконь, Г.Г. Осокиной [1, 3, 6],
вегетативная реактивность методом кардиоинтервалографии
(КИГ) в клино- и ортоположении [1, 3, 6], вегетативное обеспечение деятельности с использованием клиноортостатической
пробы (КОП) [1, 3, 6]. Полученный материал обработан статистическим методом.
Сравнительная оценка ИВТ у юных спортсменов и их сверстников, не занимающихся спортом, показала, что среди первых
вдвое меньше доля нормотонии (27% против 48%, р < 0,05). Особенностью направленности ИВТ у юных спортсменов было достоверное преобладание над контрольными цифрами детей с симпатикотонией (27% против 14%, р < 0,05). Частота ваготонии у
атлетов несколько выше таковой в контроле, но эти различия недостоверны (47% против 38%, р > 0,05).
Таким образом, исследование показало, что среди обследованных детей 3/4 имеют вегетативную дисфункцию. Причем, начальная ее форма в виде вегетативной лабильности встречается
реже (42%), чем манифестная в виде синдрома вегетативной
дисфункции (58%). В обеих группах около 1/3 детей имели симпатикотонию и около 2/3 ваготонию.
Установлено, что по мере увеличения спортивного разряда
резко снижается доля нормотонии (с 42% у спортсменов 3 разряда до 11% в подгруппе мастеров и кандидатов в мастера спорта, р
< 0,05). Параллельно почти в три раза возрастает представленность симпатикотонии (с 20% до 56%, р < 0,05). Частота ваготонии оставалась примерно на одном уровне.
Исследование вегетативной реактивности показали, что у
юных спортсменов гиперсимпатикотонический ее вариант встречался достоверно реже (45% в контроле против, 25% у спортсменов, р < 0,05). С другой стороны представленность асимпатикотонического варианта выше, чем в контроле (18% против 27%).
Анализ ВР в зависимости от типа ИВТ показал, что наиболее
часто она изменялась при симпатикотонии. Здесь доля детей,
имевших нормальную ВР, была более чем в два раза меньше та107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ковой среди нормотоников (24% против 67%, р < 0,001), параллельно почти в три раза увеличивалась представленность гиперсимпатикотонической ВР (41% против 14%, р < 0,01) и почти в
два раза асимпатикотонической ВР (35% против 19%, р < 0,05).
Особенностей ВР в зависимости от степени спортивной квалификации не обнаружено.
При анализе вегетативного обеспечения деятельности было
выявлено, что у большинства спортсменов оно было нарушено.
Изменения заключались в резком уменьшении доли нормальных
вариантов клиноортостатической пробы (КОП) (в среднем в
3,2 раза) и увеличении недостаточного ВОД (в среднем в 2,4
раза) по сравнению с контролем. Следует отметить, что в структуре измененных вариантов ВОД преобладал наиболее дезадаптивный тип реакции – гипердиастолический (19% против 50 –
60% во всех подгруппах (по типу ИВТ) р < 0,01), который характеризуется увеличением диастолического артериального давления и свидетельствует о возрастании периферического сосудистого сопротивления. При этом установлено, что с ростом
спортивной квалификации увеличивается доля именно этого варианта КОП.
Таким образом, проведенное исследование показало, что
систематические интенсивные занятия спортом нарушают функциональное состояние вегетативной нервной системы. Это выражается в увеличении частоты вегетативной дисфункции, особенно по симпатикотоническому типу, а также случаев
инвертированных ВОД и ВР. Выраженность этих изменений
максимальная у детей с высоким уровнем спортивной квалификации.
Литература
1. Белоконь Н.А., Кубергер М.Б. Болезни сердца и сосудов у детей: Руководство для врачей: В 2 т. М., 1987.
2. Бутченко А.А. Функциональное состояние вегетативной нервной системы у спортсменов // Актуальные вопросы спортивной медицины и лечебной
физкультуры. 1991. № 4. С. 50–51.
3. Вейн А.М., Соловьева А.Д., Колосова О.А. Вегетососудистая дистония.
М., 1981. 318 с.
4. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. Спортивная кардиология: Руководство для
врачей. Л., 1989. 463 с.
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Козупица Г.С., Кельцев В.А. Механизмы регуляции сердечной деятельности на разных этапах долговременной адаптации к физическим нагрузкам
// Кардиология. 1991. № 8, т. 31. С. 53–54.
6. Спивак Е.М. Клиническая оценка вегетативного гомеостаза у детей. Ярославль, 1991. 20 с.
ОЦЕНКА РАЗВИТИЯ ПСИХОМОТОРИКИ УЧАЩИХСЯ
ЯРОСЛАВЛЯ ПО ДАННЫМ ТЕППИНГ-ТЕСТА
Соломонов А.Г., Азимов Р.С., Лебедев А.В.
Ярославский государственный педагогический университет
Оценка функциональных состояний учащихся по характеристикам психомоторики обладает преимуществами экономичности, производительности, простоты и удобствами постановки и
интерпретации получающихся результатов [1, 3]. Теппинг-тест
по Е.П. Ильину получил распространение в России как один из
основных методов диагностики психомоторных возможностей
[2]. Рутинной версией его постановки остается бланковый вариант, связанный с применением листа бумаги, разделенного на
шесть частей-секторов. Бланковая методика, несмотря на простоту, возможность одновременной постановки для группы, достаточно трудоемка в обработке результатов, требует строгого контроля экспериментатора за соблюдением условий проведения
теста. Компьютерные варианты метода лишены этих недостатков. В Ярославле творческим коллективом при кафедре анатомии
и физиологии человека и животных ЯГПУ была поставлена задача создания и внедрения в образовательные учреждения города и
области такой и других диагностических программ [4, 5]. В публикации представлены результаты по применению программы
теппинг-теста, разработанного коллективом психофизиологического комплекса «Тетр». Комплекс стал создаваться в 2001 году, автор программного обеспечения Р. С. Азимов.
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Возрастная динамика теппинг-теста
общее число теппинг-теста за 30
секунд
250
200
150
100
50
0
6
7
8
9
13
14
17
18
19
20
возраст, года
женский пол
Ряд1
Ряд2
мужской пол
На диаграмме 1 приведены результаты по применению компьютерного теппинг-теста в следующих образовательных учреждениях города Ярославля
а) детский сад № 204;
б) школа-сад № 115;
в) гимназия № 2;
г) средняя школа № 3;
д) средняя школа № 35;
е) средняя школа № 80;
ж) Ярославский государственный педагогический университет
329 человек – девочки (девушки)
186 человек– мальчики (юноши)
Всего 515 человек
В диаграмме представлены результаты по первичному применению теста для данных обследуемых. Тест ранее им не был
знаком, предварительная тренировка отсутствовала. Отмечается
четкая инверсия по превышению работоспособности девочек над
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мальчиками во временном интервале 13 – 14 лет, связанная с
процессами гормональной перестройки в подростковом периоде.
В дальнейшем во всех исследованных старших возрастных группах работоспособность мальчиков и юношей больше, чем у девочек и девушек. Такая зависимость наблюдается как для всего 30секундного интервала, так и для 5-секундных интервалов.
динамика теппинг-теста мальчиков (юношей) и
девочек (девушек) различных возрастов
45
ЯГПУ, 20 лет: девушки - ряд 5, юноши - ряд 6
40
35
30
гимназия 2, 13 лет: девочки - ряд 3, мальчики - ряд 4
количество касаний
25
20
школа сад№115, 7 лет, девочки - ряд 1, мальчики - ряд2
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
5-секундные интервалы
Ряд1
Ряд3
Ряд2
Ряд4
Ряд5
Ряд6
На диаграмме 2 примеры динамики работоспособности теппинг-теста приводятся для учащихся определенного возраста. Они
получены в нескольких образовательных учреждениях Ярославля
как усредненные показатели по группам. Во всех группах вне зависимости от возраста наблюдается постепенное снижение работоспособности к концу теста. По интерпретации Е.П. Ильина работоспособность изменяется так у слабых и средне-слабых типов
ВНД. Доля индивидуальных результатов динамики теппинг111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
теста, соответствующих сильному типу ВНД, среди всех обследуемых не превышает 8 процентов.
Представляет интерес сравнение результатов по теппингтесту и методики оценки статического тремора (методика также
авторская и осуществляется комплексом «Тетр») с результатами
теста «лабиринт» в детском саду № 204. Тест используется в характеристике моторики детей подготовительных групп детских
садов для оценки их школьной зрелости.
Кто в группе чемпион
сумма мест за оба конкурса
30
25
20
15
10
5
0
вып вып вып вып вып вып
вып нет нет вып вып нет нет
участники соревнования - дети, подготовительная
группа, детский сад № 204,
4 мая 2007 года
Диаграмма 3.
Результат выполнения теста «Лабиринт» и распределение
мест в соревновании детей детского сада № 204, старшая группа.
Методы предлагались детям в виде соревнования «Кто лучший
дятел», клюющий наибольшее количество личинок (теппингтест), и «Кто лучший рыбак», не пугающий рыбу при ловле (треморометрия).
Оценивалось выполние ребенком теста «Лабиринт» и затраченное на него время, определялась сумма мест, занятых ребенком по треморометрии и теппингу.
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Четыре ребенка, не сумевших выполнить тест «Лабиринт»,
заняли места в последней шестерке из 14 участников. Результаты
подтверждают, что метод может применяться при оценке моторики дошкольников в характеристике степени их готовности к
школе.
Однократное тестирование дает предварительное представление о функциональных возможностях детей. Динамика функциональных состояний, их индивидуальные особенности, зависимость от текущих внешних факторов могут быть выявляемы
только в сериях повторного тестирования, которое проводится
нами в течение 2-х лет с учениками гимназии № 2.
Литература
1. Гордеева Н.Д. Экспериментальная психология исполнительного действия. – М., Тривола, 1995.
2. Ильин Е.П. Дифференциальная психофизиология. СПб.: Питер, 2001.
3. Интегральная оценка работоспособности при умственном и физическом
труде. Методические рекомендации. М.: Экономика, 1990.
4. Соломонов А.Г., Азимов Р.С., Гоголев Ю.В., Задворнова Т.Н., Филатов А.В., Петухов Ю.А. Организация компьютерного мониторинга функционального состояния ярославских школьников // Экологические проблемы уникальных природных и антропогенных ландшафтов: Материалы всероссийской
научно-практической конференции. Ярославль: ЯрГУ, 2006. С. 304–308.
5. Соломонов А.Г., Петухов Ю.А. Здоровье и школа: компьютерная психофизиологическая диагностика как инструмент обратных связей // Естествознание: исследования и обучение: Материалы конференции "Чтения Ушинского.
Ярославль: ЯГПУ, 2006. С. 71–81.
ВЛИЯНИЕ МЕДИ И ЦИНКА НА АКТИВНОСТЬ
ПРОТЕИНАЗ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДОЧНОКИШЕЧНОГО ТРАКТА РЫБ-ИХТИОФАГОВ И ЦЕЛОГО
ОРГАНИЗМА ИХ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ПИТАНИЯ
Ушакова Н.В.
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
В связи с возросшим антропогенным воздействием на водные экосистемы в последние годы особое внимание уделяется
изучению влияния токсических веществ, в том числе и тяжелых
металлов, на различные процессы жизнедеятельности гидробионтов [6]. Cu и Zn, будучи эссенциальными металлами, достигая
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
определенных концентраций, становятся токсичными для живых
организмов. Известно, что потенциальные объекты питания рыб
способны в значительной мере аккумулировать эти металлы в организме [8], как правило, в виде комплексов с металлотионеинами. Показано, что основное количество тяжелых металлов поступает в организм рыб с кормом [11]. В связи с этим значительный
интерес представляет изучение влияния Cu и Zn на процессы
пищеварения у рыб, в частности на активность пищеварительных
ферментов. Сведения, касающиеся влияния тяжелых металлов на
ферментные системы рыб, немногочисленны [3].
Цель данной работы состояла в изучении влияния Cu и Zn на
активность протеиназ слизистой оболочки желудочно-кишечного
тракта рыб-ихтиофагов и целого организма их потенциальных
объектов питания.
Материал и методы исследования
Работа проведена в 2004 – 2006 гг. Объекты исследования –
половозрелые особи рыб-ихтиофагов: щука (Esox lucius L., масса
950±120 г), судак (Stizostedion lucioperca L., масса 1130±56 г), налим (Lota lota L., масса 620±70 г) и окунь (Perca fluviatilis L. масса
128±35 г), а также потенциальные объекты их питания: окунь
(масса 3,4±0,6 г), ерш (Gymnocephalus сernuus, масса 2,8±0,6 г),
плотва (Rutilus rutilus, масса 4,7±0,3 г), тюлька (Clupeonella cultriventris, масса 1,4±0,40г) и сеголетки рыб разных видов (суммарно)
из семейства карповых (Cyprinidae, масса отдельных особей –
0,2±0,03 г). Все рыбы отловлены в Рыбинском водохранилище.
Для приготовления исходного гомогената использовали 3 – 5 экз.
одного вида консументов и 5 – 15 экз. одного вида жертв. В суммарные пробы 1,5-месячных сеголеток карповых рыб входило до
50 особей, преимущественно плотва, синец (Abramis ballerus), густера (Blicca bjoerkna), лещ (Abramis brama). Методика приготовления гомогенатов и определения протеолитической активности
описана ранее [2]. Для определения активности протеиназ по казеину (преимущественно трипсин, КФ 3,4,21,4 и лизосомальные
катепсины КФ 3,4,12-3,4,14, 3,4,21.-3,4,23) использовали 1% раствор казеина. Для определения активности протеиназ по гемоглобину (преимущественно пепсин КФ 3,4,23,1, химотрипсин, КФ
3,4,21,1 и лизосомальные катепсины КФ 3,4,12-3,4,14, 3,4,21.114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3,4,23) использовали 1% раствор гемоглобина. Ферментативную
активность в суммарных пробах определяли в 4-х повторностях
для каждой точки с учетом фона и выражали в мкмоль/(г·мин).
Данные обрабатывали статистически с использованием приложения EXCEL программы MS Office’XP. Достоверность результатов
оценивали с помощью критерия Стьюдента (р≤0,05).
Результаты и обсуждение
Полученные данные свидетельствуют о том, что Cu и Zn в
концентрации 10 мг/л незначительно снижают активность протеиназ по гемоглобину (АПГ) слизистой оболочки желудка рыб.
Так, в присутствии Zn во всем исследованном диапазоне рН и
температур активность ферментов у всех исследованных видов
рыб уменьшается на 6 – 11%, в присутствии Cu – на 8 – 18%.
Лишь у окуня при рН 5,0 АПГ в присутствии Zn снижается на 71
и 17%, в присутствии Cu – на 75 и 28% при температурах 0° и
20°С соответственно.
Степень снижения активности протеиназ по казеину (АПК) и
АПГ слизистой оболочки кишечника в большинстве случаев значительно превышает таковую желудка (табл. 1). При изучении
влияния металлов при температуре 20°С и рН 7,4 наименьшее
снижение АПК отмечено у налима (13 и 7% в присутствии Cu и
Zn соответственно), наибольшее – в присутствии Cu у окуня
(39%) и в присутствии Zn у судака (21%). При тех же значениях
температуры и рН при воздействии и Cu, и Zn минимальное снижение АПГ отмечено также у налима, максимальное – у щуки.
Следует отметить, что в большинстве случаев снижение как
АПК, так и АПГ несколько выше при 0°С по сравнению с таковым при 20°С. Исключение составляют АПК и АПГ у щуки при
рН 5,0, АПГ у окуня при рН 8,5, а также АПК и АПГ у налима
при рН 7,4 и 8,5. В указанных случаях степень снижения ферментативной активности при обеих температурах близка. Особое
внимание следует обратить на то, что при рН 5,0 активность протеиназ слизистой оболочки кишечника налима в присутствии
обоих металлов снижается в большей степени, чем при нейтральных и щелочных значениях рН. Эффекты металлов во всех случаях достоверны.
Таблица 1
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние Cu (слева) и Zn (справа) на активность протеиназ
слизистой оболочки кишечника консументов по казеину (АПК)
и по гемоглобину (АПГ), % снижения по сравнению с контролем
Вид консумента
рН
АПК
АПГ
Налим
5,0
7,4
8,5
0°С
70/60
15/7
14/7
20°С
38/24
13/7
24/8
0°С
68/47
27/17
25/17
20°С
40/25
20/14
22/16
Щука
5,0
7,4
8,5
36/29
50/23
45/30
44/30
25/12
30/17
76/62
75/65
73/62
75/65
62/58
53/42
Окунь
5,0
7,4
8,5
61/54
62/36
57/37
50/34
39/17
31/19
50/40
57/45
27/20
24/14
34/24
34/24
Судак
5,0
7,4
8,5
55/20
39/22
31/21
30/16
27/21
21/8
62/46
70/50
28/18
24/17
34/24
25/22
Степень снижения ферментативной активности при обеих
температурах близка. Особое внимание следует обратить на то,
что при рН 5,0 активность протеиназ слизистой оболочки кишечника налима в присутствии обоих металлов снижается в большей
степени, чем при нейтральных и щелочных значениях рН. Эффекты металлов во всех случаях достоверны.
При изучении влияния Cu и Zn на протеолитическую активность целого организма потенциальных объектов питания рыбихтиофагов установлено, что при повышении температуры от
0 до 20°С, как и в случае консументов, устойчивость ферментов к
действию металлов увеличивается. Так, при рН 3,0 и 8,5 степень
снижения АПГ у всех видов несколько ниже по сравнению с рН
5,0 и 7,4. При повышении рН ингибирующее действие Cu и Zn на
АПК целого организма жертв также несколько уменьшается.
Наибольшее снижение как АПК, так и АПГ в присутствии и Cu,
и Zn выявлено у плотвы при рН 5,0, наименьшее – у ерша при рН
8,5 и сеголеток рыб сем. карповых при рН 3,0 и температуре
20°С. Следует отметить, что при температуре 0°С и рН 5,0 у сеголеток обнаружены лишь следы АПК. При снижении значений
рН до 3,0 происходит денатурация молекул казеина, в результате
чего этот белок выпадает в осадок, что делает определение АПК
в зоне низких значений рН невозможным.
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Влияние Cu (слева) и Zn (справа) на активность протеиназ
целого организма потенциальных объектов питания
рыб-ихтиофагов по казеину (АПК) и по гемоглобину (АПГ),%
снижения по сравнению с контролем
Вид жертвы
рН
АПК
АПГ
Тюлька
3,0
5,0
7,4
8,5
0°С
—
65/35
71/43
43/27
20°С
—
48/40
41/19
32/20
0°С
32/20
52/45
60/46
43/30
20°С
27/18
26/15
41/26
32/15
Ерш
3,0
5,0
7,4
8,5
—
67/44
67/54
45/30
—
44/25
38/23
29/16
40/25
50/22
34/22
30/18
25/13
39/28
31/17
22/13
Плотва
3,0
5,0
7,4
8,5
—
86/57
58/42
59/41
—
62/37
44/33
40/30
82/64
90/70
63/53
49/35
42/30
55/40
39/33
32/24
Сеголетки
рыб
сем.
карповых
3,0
5,0
7,4
8,5
—
-/65/41
33/20
—
35/26
28/21
21/15
38/25
46/32
55/27
43/15
21/13
38/28
24/11
37/17
Анализируя полученные результаты, прежде всего, следует
обратить внимание на то, что оба металла в исследованной концентрации (10 мг/л), несмотря на то, что она является остаточной
допустимой концентрацией для Cu и в 4 раза ниже таковой для Zn
[7], вызывают достоверное снижение ферментативной активности
у всех исследованных видов. Если уменьшение активности протеиназ слизистой оболочки желудка рыб незначительно (не более
18%), то снижение протеолитической активности слизистой оболочки кишечника, а также целого организма рыб в ряде случаев
достигает 80 – 90%. Ранее при изучении влияния Cu и Zn на активность протеиназ желудочно-кишечного тракта пресноводных костистых рыб также была установлена большая устойчивость аспартильных протеиназ слизистой оболочки желудка. Так, при рН 2,0 и
температуре 20°С Cu и Zn в концентрации 50 мг/л снижают активность ферментов окуня на 55 и 25% соответственно, в то время как
у щуки и налима торможение не превышает 10 – 20%. При той же
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
температуре и рН 7,4 АПК и АПГ слизистой оболочки кишечника
вышеперечисленных видов в присутствии Cu (50 мг/л) уменьшается на 35 – 95%, в присутствии Zn (50 мг/л) – на 30 – 90% [3]. При
исследовании влияния тяжелых металлов на активность аспартильных протеиназ желудка таких осетровых рыб, как белуга (Huso huso) и русский осетр (Acipencer güldtnstädti) показано, что
большее ингибирующее действие оказывает Zn по сравнению с Cu.
Так, у белуги в присутствии Cu в концентрации 10 мг/л сохраняется 70%, в то время как в присутствии Zn – лишь 20% активности.
Активность сериновых протеиназ кишечника (преимущественно
активность трипсина) у белуги и осетра, напротив, уменьшается в
большей степени в присутствии Cu. Однако различия в степени
влияния этих металлов на сериновые протеиназы менее значительны по сравнению с аспартильными протеиназами – активность у
белуги снижается на 60 и 50%, у осетра – на 80 и 70% в присутствии Cu и Zn соответственно [4].
Как показывают приведенные данные, эффект металлов и у
консументов, и у потенциальных объектов питания в большей степени зависит от температуры, чем от рН. Отмеченное изменение
устойчивости ферментов целого организма жертв при изменении
рН, вероятно, вызвано различной устойчивостью разных групп
протеиназ, поскольку в исследованных препаратах помимо пищеварительных протеиназ присутствовали ферменты лизосомального
аппарата. При исследованных значениях рН, в связи с различиями
в их оптимумах, могли функционировать разные катепсины. Как
известно, при рН 3,0 максимум активности отмечен у катепсинов
D, Е, N, при рН 5,0 – у катепсинов А, C, D, S, при рН 7,0 – у катепсинов B, L, H [5; 10]. При нейтральных и щелочных значениях рН
функционируют ферменты симбионтной микрофлоры рыб [9]. К
сожалению, в доступной литературе нет данных, касающихся
влияния тяжелых металлов на перечисленные группы протеиназ.
Таким образом, Cu и Zn в концентрации 10 мг/л способны
существенно снижать активность протеиназ как пищеварительного тракта рыб-ихтиофагов, так и целого организма их потенциальных объектов питания. Эффекты металлов зависят от температуры и от рН среды.
Работа выполнена при частичной поддержке Российского
фонда фундаментальных исследований (проект № 06-04-48170).
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Литература
1. Антонов В.К. Химия протеолиза. М.: Наука, 1983. 367 с.
2. Кузьмина В.В., Ушакова Н.В. Влияние температуры, рН и тяжелых металлов (медь, цинк) на активность протеиназ слизистой оболочки пищеварительного тракта типичных и факультативных ихтиофагов // Вопр. ихтиол. 2007.
Т. 47, № 4. С. 566–573.
3. Кузьмина В.В., Шишин М.М., Корюкаева Н.В., Наумова Н.А., Ботяжова О.А. Влияние цинка и меди на активность протеиназ пищеварительного тракта у ряда видов пресноводных костистых рыб // Биол. внутр. вод. 2005. № 4.
С. 102 – 109.
4. Неваленный А.Н., Туктаров А.В., Бедняков Д.А. Функциональная организация и адаптивная регуляция процессов пищеварения у рыб. Астрахань:
АГТУ, 2003. 152 с.
5. Немова Н.Н. Катепсины животных тканей //Экологическая биохимия животных. Петрозаводск: КарНЦ АН СССР, 1978. С. 76–88.
6. Немова Н.Н., Высоцкая Р.У. Биохимическая индикация состояния рыб.
М., 2004. 210 с.
7. Перевозников М.А., Богданова Е.А. Тяжелые металлы в пресноводных
экосистемах. СПб.: ГосНИОРХ, 1999. 228 с.
8. Соболев К.Д. Загрязнение тяжелыми металлами естественных и искусственных кормов и его влияние на рыб в условиях сбросных теплых вод
// Автореф. дис. ... канд. биол. наук. СПб., 2006. 24 с.
9. Шивокене Я.С. Симбионтное пищеварение у гидробионтов и насекомых.
Вильнюс: Мокслас, 1989. 223 с.
10. Ashie I.N.A., Simpson B.K. Proteolysis in food myosystems – a review // J.
Food Biochem. 1997. V. 21. P. 91–123.
11. Bury N.R., Walker P.A., Glover Ch.N. Nutritive metal uptake in teleost fish
// J. Exp. Biol., 2003. V. 206. P. 11–23.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВИЯ
β-АДРЕНБЛОКАТОРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ
ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА
У НАРКОТИЗИРОВАННЫХ КРЫС
Фатеев М.М., Сидоров А.В., Григорьева М.В.
Ярославская государственная медицинская академия
В последнее время анализ вариабельности сердечного ритма
(ВСР) все интенсивнее входит в клиническую практику, и его показатели используются в качестве прогностических критериев
течения ряда сердечно-сосудистых заболеваний, однако физиологические механизмы, лежащие в основе некоторых показателей, до сих пор остаются полностью не выясненными [1, 2].
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
β-адреноблокаторы являются одной из немногих фармакологических групп препаратов, увеличивающих продолжительность
жизни больных с такими социально значимыми заболеваниями,
как артериальная гипертензия, хроническая сердечная недостаточность,
ИБС,
нарушения
ритма
сердца
[3].
β-адреноблокаторы – гетерогенная с фармокологической точки
зрения группа, выделяют 3 класса препаратов: кардиоселективные, действующие на ß1-адренорецепторы; неселективные, действующие на ß1- и ß2-адренорецепторы и вазоактивные препараты с различными физико-химическими свойствами.
Целью исследования явился сравнительный анализ воздействия β-адреноблокаторов: пропранолола, атенолола и небиволола
на ВСР у наркотизированных крыс.
Был проведен эксперимент на взрослых беспородных белых
крысах самцах массой 180 – 210 г. Животных (n=30) в состоянии
наркоза (нембутал, 40 мг/кг веса внутрибрюшинно) иммобилизировали на спине и регистрировали у них ЭКГ. Затем крысам 1-й
группы (n=10) внутрижелудочно вводили 10 мг/кг пропранолола,
2-й группе (n=10) вводили 5 мг/кг атенолола, 3-й (n = 10) –
0,5 мг/кг небиволола в виде раствора объемом 1 мл. При расчете
доз препарата для крыс учитывали коэффициент пересчета 5,9
[4]. Через 1 час у крыс регистрировали ЭКГ во II стандартном отведении в условиях иммобилизации.
При анализе ВСР использовали показатели [5] временного
анализа (ЧСС, стандартное отклонение нормальных интервалов
R-R, коэффициент вариации, квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов R-R),
геометрического анализа (вариационный размах, мода, амплитуда моды, стресс-индекс, площадь скаттерограммы, соотношение
ширины к длине скаттерограммы) и спектрального анализа
(мощность волн низкой частоты (LF), мощность волн высокой
частоты (HF), общая мощность спектра, относительное значение
мощности волн низкой и высокой частот, индекс вагосимпатического взаимодействия). При расчете геометрических показателей
шаг гистограммы составлял 2 мс. В литературе нет единого мнения о частотных диапазонах медленных и быстрых волн спектрального анализа [6, 7, 8]. Поэтому диапазоны медленных и высокочастотных волн выбраны нами, исходя из спектрального
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
анализа всех полученных данных, чтобы избежать типичных
ошибок [9]. У наркотизированных крыс диапазон LF составлял
0,02 – 0,15 Гц, HF – 0,15 – 2,0 Гц. Все данные обработаны статистически. Рассчитывали среднюю арифметическую, среднее
квадратичное отклонение, ошибку средней арифметической и tкритерий Стьюдента. Различия считали достоверными при p <
0,05.
В результате экспериментов было установлено, что у наркотизированных крыс под действием β-адреноблокаторов происходило изменение большинства изучаемых показателей ВСР (см.
таблицу 1).
Таблица 1
Влияние β-адреноблокаторов на показатели вариабельности
сердечного ритма у наркотизированных крыс
Показатель
Исходное
состояние
Через 1 час после введения препарата
Пропранолол
276±17,5***
Атенолол
330±20,2***
Небиволол
308±21,9***
ЧСС
404±9,3
(уд/мин)
SDNN (мс)
2,10±0,279
3,24±0,393
2,70±0,214
3,67±0,679*
CV (%)
1,28±0,145
1,47±0,161
1,47±0,141
1,32±0,308
RMSSD (мс)
1,51±0,112
3,79±0,440***
2,32±0,273**^
2,29±0,301**^
MxDMn (мс)
11,2±1,04
18,3±2,65**
15,3±1,07*
18,5±2,35**
Mo (мс)
150,0±3,57
222,7±16,42*** 187,3±11,28*** 201,6±13,83***
AMo (%)
43,4±2,80
26,0±2,76**
30,0±2,76*
28,6±4,04**
SI (усл.ед)
15501±1947
3942±1025**
5801±938**
4053±1468**
2
EllSq (мс )
84,3±15,28
279,2±53,86***
162,9±24,86*
228,1±46,33***
EllAs (%)
51,1±4,68
72,0±7,89*
49,8±7,33
40,0±5,99^^
2
LF (мс )
0,21±0,057
0,23±0,063
0,17±0,047
0,34±0,103
2
HF (мс )
0,30±0,083
1,55±0,356**
0,53±0,093^^
0,61±0,182^
2
TP (мс )
0,51±0,121
1,78±0,392***
0,70±0,126^
0,95±0,256
LF (%)
44,6±3,91
14,6±4,52***
24,5±4,02**
35,1±5,17^
HF (%)
55,4±3,91
85,4±4,52***
75,5±4,02**
64,9±5,17^
LF/HF
1,08±0,193
0,19±0,073*
0,35±0,072*
0,61±0,126^
(усл.ед)
Примечание: *** – p < 0,001; ** – p < 0,01; * – p < 0,05 – по сравнению с исходным состоянием; ^^ – p < 0,01; ^ – p < 0,05 – между пропранололом и атенололом, пропранололом и небивололом
ЧСС достоверно урежалась в 1,5 раза на фоне пропранолола,
в 1,2 раза – атенолола и 1,3 раза – небиволола. После введения
препаратов возрастало среднее квадратичное отклонение
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(SDNN): на 54,2% в группе пропранолола, на 28,6% – атенолола
(p > 0,05) и на 74,8% – небиволола (p < 0,05). Коэффициент вариации (CV) вырос под влиянием пропранолола и атенолола на
14,8%, небиволола на 3,1% (p > 0,05). Квадратный корень из
суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов R-R (RMSSD) – увеличился при введении пропранолола в
2,5 раза (p < 0,001), атенолола и небиволола в 1,5 раза (p < 0,01).
Под действием блокаторов β-адренорецепторов у животных
в состоянии наркоза возрастали показатели геометрического анализа: вариационный размах (MxDMn) на 63,4% – на фоне пропранолола (p < 0,01), на 36,6% – атенолола (p < 0,05) и на 65,2% –
небиволола (p < 0,01); мода (Mo) – на 48,5% при использовании
пропранолола, на 24,9% – атенолола и 34,4% – небиволола (p <
0,001). Уменьшались амплитуда моды (AMo): на 66,9% в группе
пропранолола (p < 0,01), на 44,7% в группе атенолола (p < 0,05) и
на 51,7% – небиволола (p < 0,01) и стресс-индекс (SI) в 3,9, 2,7 и
3,8 раза (p < 0,01) соответственно.
Площадь скаттерограммы (EllSq) возросла в группе пропранолола в 3,3 раза (p < 0,001), атенолола – в 1,9 (p < 0,05), небиволола – в 2,7 раза (p < 0,001). Соотношение ширины к длине основного облака (EllAs) увеличилось на 40,9% на фоне
пропранолола (p < 0,05) и уменьшилось на 2,6% при действии
атенолола и на 27,7% – небиволола (p > 0,05).
Данные спектрального анализа свидетельствуют о том, что у
наркотизированных крыс β-адреноблокаторы не изменяли мощность низкочастотного диапазона (LF), но увеличивали мощность
высокочастотного диапазона (HF): пропранолол в 5,2 раза
(p < 0,01), атенолол в 1,8 раза, небиволол в 2,0 раза (p > 0,05). Общая мощность спектра (TP) возросла в 3,5 (p < 0,001), 1,4 и
1,9 раза (p > 0,05) соответственно. На фоне пропранолола, атенолола и небиволола доля низкочастотных волн (LF%) в общем
спектре снизилась в 3,1 (p < 0,001), 1,8 (p < 0,01) и 1,3 (p > 0,05)
раза, а доля высокочастотных волн (HF%), напротив, возросла в
1,5 раза (p < 0,001), в 1,4 (p < 0,01) и в 1,2 раза (p > 0,05). Индекс
LF/HF уменьшился в 5,7, 3,1 (p < 0,05), 1,8 (p > 0,05) раза соответственно.
Таким образом, на фоне используемых β-адреноблокаторов
наблюдается увеличение общей ВСР, тонуса парасимпатического
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
отдела автономной нервной системы, а также снижение симпатических влияний на сердце у наркотизированных крыс. Описанные изменения полностью согласуются с данными литературы о
влиянии β-адреноблокаторов на ВСР у крыс в условиях свободного поведения [6, 7, 8]. Сравнивая эффекты трех препаратов
между собой, следует отметить, что по некоторым показателям
активность пропранолола была выше, чем у атенолола и небиволола. По-видимому, это связано со способностью пропранолола
блокировать как ß1-, так и ß2-адренорецепторы миокарда, что
подтверждает важную роль последних в регуляции сердечного
ритма. Сравнивая действие гидрофильного атенолола и липофильного небиволола, можно отметить, что эффект последнего
более выражен, о чем свидетельствуют показатели основных методов оценки ВСР.
Литература
1. Malik M., Hnatkova K. et al. // Eur. Heart J. 1997. V. 18. P. 90–98.
2. Varonesckas G., Zemaityte D. // Eur. Heart J. 1999. V. 20. P. 201–208.
3. Карпов Ю.А. // Сердце. 2005. Т. 4, № 1. С. 32–35.
4. Гуськова Т.А. // Хим.-фарм. журн. 1990. № 7. С. 10–15.
5. Баевский Р.М. // Физиология человека. 2002. Т. 28, № 2. С. 70–82.
6. Beckers F., Verheyden B., Ramaekers D. et al. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2006. V. 33. P. 431 – 439.
7. Pereira de Souza Neto E., Custaud M.-A., Somody L., Gharib C. // Compar.
Biochem. Physiol. Part A. 2001. V. 128. P. 105–115.
8. Sun T.-B., Yang C.C.H., Lai C.-J., Kuo T.B.J. // Crit. Care Med. 2006. V. 34.
P. 765–770.
9. Хаютин В.М., Лукошкова Е.В. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова.
1999. Т. 85, № 7. С. 893–909.
СВЕРХМЕДЛЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИИ ТАЛАМИЧЕСКИМИ И КОРКОВЫМИ
ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВАМИ РАЗЛИЧНЫХ СЕНСОРНЫХ
СИСТЕМ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С.
Ярославская государственная медицинская академия
Одной из актуальных задач современной сенсорной физиологии является поиск и изучение новых церебральных механизмов анализа и переработки сенсорной информации центральны123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми представительствами сенсорных систем. В этой связи важно
расширить исследования биоэлектрической активности головного мозга за рамки диапазонов «традиционной» ЭЭГ активности
(0,5 – 40 Гц), что и предопределило актуальность проведения
данного исследования. В настоящее время под сверхмедленной
активностью ЦНС понимают сложноорганизованную динамику
биопотенциалов с частотами менее 0,5 Гц [1, 2, 3, 5, 7].
Цель данной работы – анализ динамики сверхмедленной активности специфических ядер таламуса (латерального коленчатого тела (ЛКТ), медиального коленчатого тела (МКТ), вентрального постеромедиального ядра таламуса (ВПМЯТ)) и первичных
корковых представительств (первичной зрительной коры (ПЗК),
первичной слуховой коры (ПСК) и первичной вкусовой коры
(ПВК)) при действии соответствующих адекватных зрительных,
слуховых и вкусовых стимулов у крыс.
Материал и методы
Хронические эксперименты проведены на взрослых крысахальбиносах с долгосрочными интрацеребральными стереотаксическими золотыми электродами, которые были имплантированы
в вышеуказанные структуры головного мозга. В каждой отдельной серии исследований зрительной, слуховой и вкусовой сенсорных систем головного мозга были использованы 15 животных
(n=45 исследований в каждой серии). В качестве зрительных
стимулов использовался свет (2000 – 2500 лк), темнота (0 лк) и
ритмическая фотостимуляция (0 – 2500 лк, 4 Гц). В качестве акустических стимулов использовалась тишина (0 дБ) и ритмическая
фоностимуляция (щелчки с интенсивностью 80 дБ, частотой основного тона 2000 Гц, продолжительностью 60 мс и частотой
предъявления 8 Гц. В качестве вкусовых стимулов применялись
дистиллированная вода; 10%-ный раствор глюкозы; 0,9%-ный
раствор хлорида натрия; 10%-ный раствор лимонной кислоты;
2%-ный раствор папаверина гидрохлорида.
Электрофизиологические исследования проведены с использованием аппаратно-программного комплекса, включавшего многоканальный усилитель биопотенциалов, многоканальный аналогоцифровой преобразователь, компьютер с набором специализированного программного обеспечения. Синхронные записи сверх124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
медленных колебаний потенциалов (СМКП) таламических и корковых представительств перед сенсорной стимуляцией и в момент
действия соответствующих стимулов подвергались оценке спектрального состава и мощности колебаний различных диапазонов
СМКП. Для оценки отличий использовался однофакторный дисперсионный анализ, а отличия с p<0,05 рассматривались как достоверные.
Результаты
Установлено, что во всех изученных структурах в различных
условиях наблюдений присутствовала сверхмедленная активность: секундные волны (с периодом 3 – 10 с), многосекундные
волны (с периодом 25 – 60 с) и минутные волны (с периодом более 3 минут).
В представительствах зрительной сенсорной системы головного мозга применение различных световых воздействий приводило к перестройкам динамики СМКП с периодом 4 – 10 с, что
проявлялось снижением спектральной мощности секундных волн
при постоянном освещении (по сравнению с их динамикой в условиях темноты) и резким значительным увеличением мощности
этих колебаний при ритмической фотостимуляции (по сравнению
с их динамикой в условиях темноты и постоянного освещения) в
обеих изученных структурах мозга. Достоверные перестройки
многосекундных СМКП в темноте и при постоянном освещении
не были обнаружены, но достоверным было увеличение их мощности в условиях ритмической фотостимуляции как в ЛКТ, так и
в ПЗК. Однако ни в одной из этих структур при действии примененных световых стимулов не были обнаружены перестройки
динамики минутных волн и относительно устойчивого потенциала милливольтового диапазона.
В таламических (МКТ) и корковых (ПСК) представительствах
слуховой сенсорной системы в ответ на действие слуховых стимулов (тишины и ритмической фоностимуляции) достоверные специфические однонаправленные перестройки СМКП также были
обнаружены лишь в секундном диапазоне сверхмедленных колебаний (период 3 – 10 с), что проявлялось достоверным нарастанием их спектральной мощности в МКТ и ПСК в условиях ритмической фоностимуляции (по сравнению с условиями тишины). Ни в
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одной из этих структур мы не обнаружили достоверных перестроек динамики многосекундных СМКП, минутных волн и относительно устойчивого потенциала милливольтового диапазона.
Во вкусовой таламокортикальной системе (ВПМЯТ-ПВК)
при действии различных вкусовых стимулов достоверные и притом стимул-специфические спектральные паттерны для каждого
типа раздражителей были обнаружены также лишь в диапазоне
секундных СМКП с периодом от 2,2 до 10 с. При действии некоторых вкусовых раздражителей достоверными были и перестройки многосекундных СМКП как в ВПМЯТ, так и в ПВК. Тем
не менее достоверных перестроек минутных волн и относительно
устойчивого потенциала милливольтового диапазона в ответ на
действие использованных вкусовых стимулов (нейтрального,
сладкого, соленого, кислого и горького растворов) ни в ВПМЯТ,
ни в ПВК нами обнаружено не было.
Заключение
На основании полученных данных и анализа литературы, посвященной данной проблематике, можно выдвинуть предположение об участии и/или вовлеченности перестроек динамики
сверхмедленной биоэлектрической активности таламических и
корковых представительств сенсорных систем головного мозга в
нейрофизиологические механизмы анализа и/или переработки
афферентной сенсорной информации. В этой связи можно предложить рабочую гипотезу, согласно которой секундные волны
связаны со специфическими процессами переработки сенсорной
информации через организацию двусторонних взаимодействий
таламических и корковых представительств соответствующих
сенсорных систем [2, 3, 6, 7]. Многосекундные волны, очевидно,
в наибольшей степени связаны с синхронизацией уровня общей
возбудимости высших подкорковых и корковых центральных
представительств и отражают неспецифические механизмы регуляции функциональной активности этих структур [2, 4, 7]. И, наконец, минутные волны СМКП и относительно устойчивый потенциал милливольтового диапазона центральных представительств сенсорных систем головного мозга, по-видимому, не
связаны с нейрофизиологическими механизмами переработки
сенсорной информации, а в большей степени отражают текущую
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
динамику и уровень циклических и апериодических метаболических процессов в ткани головного мозга [1] либо сопряжены с
обменными процессами, которые разворачиваются на уровне
внеклеточных пространств таламических и корковых отделов головного мозга и на уровне гематоэнцефалического барьера. Таким образом, изучение перестроек динамики сверхмедленной
биоэлектрической активности высших представительств корковых представительств впервые позволило выявить новые, ранее
неизвестные механизмы переработки информации в сенсорных
системах ЦНС с участием сверхмедленной управляющей системы головного мозга.
Литература
1. Илюхина В.А. Мозг человека в механизмах информационно-управляющих взаимодействий организма и среды обитания. СПб.: Институт мозга человека РАН, 2004. 321 с.
2. Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. Сверхмедленная биоэлектрическая активность структур слуховой системы головного мозга // Сенсорные
системы. 2006 а. Т. 20, № 3. С. 238–244.
3. Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. Сверхмедленная биоэлектрическая активность медиального коленчатого тела и первичной слуховой коры
после их последовательной электростимуляции // Сенсорные системы. 2006 б.
Т. 20, № 3. С. 245-252.
4. Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. Модулирующие влияния стволовых ядер на сверхмедленную биоэлектрическую активность первичной слуховой коры головного мозга // Сенсорные системы. 2007. Т. 21, № 3. С. 237-245.
5. Филиппов И.В. Сверхмедленные колебания потенциалов латерального коленчатого тела и первичной зрительной коры как корреляты процессов переработки зрительной информации // Сенсорные системы. 2007. Т. 21, № 3. С. 165-173.
6. Filippov I.V. Very slow brain potential fluctuations (<0,5 Hz) in visual thalamus and striate cortex after their successive electrical stimulation // Brain Res. 2005.
V. 1066. P. 179-186.
7. Filippov I.V., Williams W.C., Krebs A.A., Pugachev K.S. Sound-induced
changes of infraslow brain potential fluctuations in the medial geniculate nucleus and
primary auditory cortex in anaesthetized rats // Brain Res. 2007. V. 1133. P. 78-86.
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИННОВАЦИОННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПОСТУПЛЕНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ
Шитова Е.В.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Оценка экспозиции является этапом оценки риска для здоровья населения, в процессе которого устанавливается количественное поступление химического вещества в организм различными путями в результате контакта с разнообразными объектами
окружающей среды (воздух, вода, почва, продукты питания).
Процесс оценки экспозиции обычно состоит из трех основных
этапов [1].
Первый этап – характеристика окружающей обстановки, которая предусматривает анализ основных физических параметров
исследуемой области и характеристику популяций, потенциально
подверженных воздействию.
Второй этап – идентификация маршрутов воздействия, источников загрязнения, потенциальных путей распространения и
точек воздействия на человека.
Третий этап – количественная характеристика экспозиции,
которая предусматривает установление и оценку величины, частоты и продолжительности воздействий для каждого анализируемого пути, идентифицированного на втором этапе. Этот этап
состоит из двух стадий: оценки воздействующих концентраций и
расчета поступления.
Очевидно, что самым трудоемким является третий этап
оценки экспозиции, который включает в себя анализ концентрации химических веществ в биосубстратах и объектах окружающей среды с помощью приборной базы, например, полярографа,
а также расчет среднесуточных доз поступления веществ в организм человека. Если при компьютерной обработке образца на
полярографе ошибки при расчетах минимальные и зачастую могут быть связаны лишь с неточностью введения информации в
программу, то при громоздкой ручной обработке непосредственного расчета поступления химических веществ в организм возможно большое количество технических ошибок.
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для того чтобы минимизировать погрешности вычислений
на третьем этапе оценки экспозиции мной была разработана программа «Расчет суточного поступления веществ в организм», позволяющая в короткие сроки произвести необходимые расчеты.
Программа была написана в среде Borland C++Builder на языке
С++[2] (рис 1).
Для ускорения процесса расчетов при загрузке программы в
ячейки введены рекомендованные для расчетов показатели [1, 3].
Кроме этого, рядом с каждой ячейкой находятся строки – заголовки, имеющие подсказки, что делает программу доступной для
лиц, не знакомых с методологией «Оценки риска для здоровья»,
но имеющих необходимость рассчитать суточное поступление
веществ в организм, например, с целью коррекции микроэлементного баланса организма.
Данный программный продукт может быть использован для
изучения предмета «Оценка риска для здоровья», а также в научно-исследовательских работах, связанных с изучением экологической токсикологии и содержанием микро- и макроэлементов в
организме.
Литература
1. Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. Ю.А. Рахманина,
Г.Г. Онищенко. М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. 408 с.
2. Культин Н.Б. С++ Builder в задачах и примерах. СПб.: БХВ Петербург,
2005. 336 с.
3. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии
химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р 2,1,10,1920 – 04 (утв.
05,03,2004).
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание
ИЗУЧЕНИЕ БЕЛКОВОГО СОСТАВА И МНОЖЕСТВЕННЫХ
МОЛЕКУЛЯРНЫХ ФОРМ α-АМИЛАЗЫ У ОЛИГОХЕТ
ENCHYTRAEUS ALBIDUS ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ
РТУТЬОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИРОДНОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ 3
Аксенова И.А., Урванцева Г.А., Ясюченя Е.В., Комов В.Т.* .... 3
ИЗМЕНЕНИЕ АМПЛИТУДЫ АЛЬФА- И БЕТА- РИТМОВ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ У СТУДЕНТОК
С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ УЧЕБНОГО
ПРОЦЕССА 9
Баринова М.О., Зарипов В.Н., Втулова Е.В. ............................. 9
ВОЗРАСТНОЙ АНАЛИЗ ОТНОШЕНИЯ К ЖИВОТНЫМ
УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
Богомолов А.Ф., Коршунова Е.С., Пугачёва С.В. ................... 14
ВЗАИМОСВЯЗЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЭЭГ И ЛАТЕНТНОГО ПЕРИОДА СЕНСОМОТОРНОЙ
РЕАКЦИИ
Бороздина О.С. .......................................................................... 20
СЕЗОННАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИНАМИКА
КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕКИ КОТОРОСЛИ ЗА 2007 ГОД
Ботяжова О.А., Поташов Е.В................................................. 25
ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ШКОЛЬНИЦ 13 – 14 ЛЕТ
Г. ЯРОСЛАВЛЯ
Букина Л.Г., Кузнецова А.П., Леонтьева Т.Н. ........................ 32
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОСТНАТАЛЬНОЙ
АДАПТАЦИИ ГЛУБОКОНЕДОНОШЕННЫХ
НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ
Воловенко В.Н., Дашичев В.В., Дашичев К.В.,
Кулибина О.В. ............................................................................ 36
ВЛИЯНИЕ ЭФФЕРЕНТНОЙ ТЕРАПИИ
НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ
ЛИЗОСОМ И ПРОЦЕССОВ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПИТАНИЯ В ТКАНЯХ ПЕЧЕНИ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ
ПОРАЖЕНИИ ОРГАНА КСЕНОБИОТИКОМ
Глинская Т.Н., Зиновкина В.Ю. ................................................ 41
СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
В ВОЛОСАХ ДОШКОЛЬНИКОВ ГОРОДОВ УГЛИЧА
И ЯРОСЛАВЛЯ
Еремейшвили А.В., Шитова Е.В., Степанова М.В................. 45
ИЗМЕНЕНИЕ КРОВОТОКА В ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЯХ
ВО ВРЕМЯ ЭКЗАМЕНА У СТУДЕНТОК
С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Зарипов В.Н., Баринова М.О., Киселева А.А. .......................... 50
ВЛИЯНИЕ ДИЕТЫ НА ПИЩЕВОЕ ПОВЕДЕНИЕ КАРПА
Кузьмина В.В., Шилова А.А., Ботяжова О.А. ........................ 55
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЫБ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОДОЕМОВ
Лапирова Т.Б., Заботкина Е.А. ................................................ 60
ВЛИЯНИЕ КУРЕНИЯ НА СТАТИСТИЧЕСКИЕ
И ВОЛНОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЕЧНОГО
РИТМА У СТУДЕНТОВ
Лебедев В.Г., Лебедев А.В. ........................................................ 64
СТАНОВЛЕНИЕ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО
РИТМА У КОТЯТ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ
ОНТОГЕНЕЗЕ
Малахов М.В., Фатеев М.М., Дашичев К.В. ........................... 72
АНАЛИЗ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
С ПОЗИЦИЙ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ
Мышкин И.Ю. ............................................................................ 75
ПОСТНАТАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ ЛУКОВИЦ
КРЫСЫ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ
ДЕАФФЕРЕНТАЦИИ КАПСАИЦИНОМ
Невзорова М.Н., Тятенкова Н.Н., Филимонов В.И.,
Бубенкова Е.В. ........................................................................... 84
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СТЕПЕНЬ И СКОРОСТЬ ДЕТОКСИКАЦИИ
РАЗЛИЧНЫХ ПО СОСТАВУ СИНТЕТИЧЕСКИХ
МОЮЩИХ СРЕДСТВ В МОДЕЛЬНОМ
ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА БИОКОСМАХ
Рябухина Е.В., Родионова О.П., Сиротина Ю.Е. ................... 90
ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК
НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНОВ
Семенова О.Н., Маргазин В.А. ................................................ 99
МАГНИТНЫЕ БУРИ И ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫЕ
ПРОИСШЕСТВИЯ
Середняков В.Е., Керженцев Н.В........................................... 103
ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ
Спивак Е.М., Курбанова И.М., ............................................... 106
ОЦЕНКА РАЗВИТИЯ ПСИХОМОТОРИКИ УЧАЩИХСЯ
ЯРОСЛАВЛЯ ПО ДАННЫМ ТЕППИНГ-ТЕСТА
Соломонов А.Г., Азимов Р.С., Лебедев А.В. .......................... 109
ВЛИЯНИЕ МЕДИ И ЦИНКА НА АКТИВНОСТЬ ПРОТЕИНАЗ
СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО
ТРАКТА РЫБ-ИХТИОФАГОВ И ЦЕЛОГО ОРГАНИЗМА
ИХ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ПИТАНИЯ
Ушакова Н.В. ........................................................................... 113
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВИЯ
Β-АДРЕНБЛОКАТОРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ
ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА
У НАРКОТИЗИРОВАННЫХ КРЫС
Фатеев М.М., Сидоров А.В., Григорьева М.В. ...................... 119
СВЕРХМЕДЛЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИИ ТАЛАМИЧЕСКИМИ И КОРКОВЫМИ
ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВАМИ РАЗЛИЧНЫХ СЕНСОРНЫХ
СИСТЕМ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. .............................. 123
ИННОВАЦИОННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПОСТУПЛЕНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ
Шитова Е.В. ............................................................................ 128
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Научное издание
ВОПРОСЫ ФИЗИОЛОГИИ
И ВОДНОЙ ТОКСИКОЛОГИИ
Межвузовский сборник научных трудов
Редактор, корректор И.В. Бунакова
Компьютерная верстка И.Н. Ивановой
Подписано в печать 21.04.2008 г. Формат 60х84/16. Бумага тип.
Усл. печ. л. 7,9. Уч.-изд. л. 6,68. Тираж 100 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен в редакционно-издательском отделе
Ярославского государственного университета.
150000 Ярославль, ул. Советская, 14
Отпечатано ООО «Ремдер» ЛР ИД № 06151 от 26,10,2001.
г. Ярославль, пр. Октября, 94, оф. 37
тел. (4852) 73-35-03, 58-03-48, факс 58-03-49.
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1
Изменение амплитуды альфа-ритма у студенток с разным уровнем психоэмоционального напряжения на различных этапах учебного процесса
лобнотеменная
область
центральная
область
височная
область
затылочная
область
Группы
общ
1
2
3
общ
1
2
3
общ
1
2
3
общ
1
2
3
семестр
28,85±3,01
20,86±2,99
34,11±4,54
25,33±8,95
35,33±3,28
25,20±2,97
36,63±4,24
33,67±9,53
30,11±3,26
24,83±6,55
34,33±4,33
28,00±6,81
53,75±5,99
34,63±11,3
68,44±9,99
46,00±6,66
левое полушарие
зачет
экзамен
25,25±3,08
20,50±2,45*
20,40±1,44
19,63±1,18
31,89±4,26
18,17±6,28*
21,33±9,91
20,75±1,97
34,58±3,08
31,15±2,57
24,67±2,47
23,67±1,13
36,00±3,28
28,25±6,21
28,67±10,4
26,71±1,89
27,17±2,61
25,52±2,18
23,17±3,46
21,55±1,16
31,33±3,62
22,17±2,85*
22,67±8,84
22,33±3,52
49,61±5,65
35,29±2,92*•
37,38±9,49
35,53±5,54
62,00±9,06
35,33±5,79*•
45,33±13,9
37,44±7,11
семестр
28,65±3,10
23,88±4,53
34,78±4,30
23,00±9,54
38,53±4,30
23,00±2,14
41,78±5,14
34,00±10,2
26,50±2,12
24,17±4,83
31,00±2,92
26,67±5,93
51,25±6,25
42,86±9,39
64,11±9,01
49,33±10,5
правое полушарие
зачет
экзамен
27,80±3,81
18,80±2,46*•
21,38±4,15
17,60±3,80
30,63±4,40
24,20±2,63*
21,00±9,24
19,89±4,64
31,94±2,88
28,65±1,94*
22,75±1,75
21,80±0,97
35,88±3,73
34,33±3,93*
26,67±11,0
23,56±5,73
23,00±2,20
21,30±1,22*
20,29±4,15
19,36±0,97
29,63±3,74
27,67±2,96
20,00±12,8
15,78±4,98
49,10±6,80
34,13±4,38*•
32,50±5,25
31,50±2,80
63,89±10,2
27,00±9,70*•
40,60±14,5
35,33±8,88
1 группа – благоприятное напряжение; 2 группа – умеренное напряжение; 3 группа – неблагоприятное напряжение;
* – р<0,05 (семестр –экзамен); • – р<0,05 (зачетная неделя – экзамен)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Изменение амплитуды бета-ритма у студенток с разным уровнем психоэмоционального напряжения на различных этапах учебного процесса
Группы
общ
лобно1
теменная
2
область
3
общ
централь1
ная
2
область
3
общ
височная 1
область
2
3
общ
затылоч1
ная
2
область
3
семестр
17,35±1,87
17,88±3,97
18,44±2,27
12,50±1,50
17,75±1,46
16,14±1,49
21,22±2,52
13,67±1,76
15,84±1,13
14,00±1,56
18,22±1,67
11,33±0,88
20,60±1,91
17,88±2,29
25,22±3,11
14,00±1,15
левое полушарие
зачет
экзамен
14,40±1,17
13,93±0,97
14,63±0,91
12,53±0,95
15,22±2,41
13,00±2,39
12,50±2,50
16,89±2,19*
16,87±0,95
16,52±1,00
16,00±0,00
14,50±1,28
20,50±3,11
18,00±3,55
14,33±2,40
25,22±4,25*•
15,58±1,24
15,17±0,77
13,86±0,80
13,08±1,06
16,50±1,12
15,67±1,82
11,50±0,50
14,78±1,74*
19,20±1,17
18,60±1,32
16,86±1,47
15,00±1,30
21,89±1,78
21,00±2,02
15,00±2,00
18,89±3,19*
семестр
16,40±1,49
17,00±2,78
17,44±2,13
11,67±0,88
23,10±3,77
24,00±8,97
25,44±2,77
12,00±1,00
14,35±1,06
14,14±1,75
15,89±1,71
11,00±0,00
18,95±1,50
16,25±1,95
22,89±2,21
14,33±2,33
правое полушарие
зачет
экзамен
14,83±1,09
13,91±0,78
13,63±1,31
12,33±1,08
16,13±2,11
14,60±2,18
12,33±1,86
15,11±2,27*
18,22±1,43
17,24±1,86
22,00±5,18
20,33±3,67
21,63±2,26
13,50±2,84*•
13,00±2,00
17,75±3,28*
13,35±0,78
10,71±0,66
13,38±1,02
12,40±1,21
14,67±1,26
13,50±3,71
11,50±3,50
15,67±2,76*
17,18±1,13
15,55±0,97
15,25±1,80
14,85±1,10
22,00±2,00
19,50±2,18
16,00±2,00
19,00±3,01*
1 группа – благоприятное напряжение; 2 группа – умеренное напряжение; 3 группа – неблагоприятное напряжение;
* – р<0,05 (семестр –экзамен); • – р<0,05 (зачетная неделя – экзамен)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Форма программы «Расчет суточного поступления веществ в организм»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
42
Размер файла
1 312 Кб
Теги
1266, вопрос, водной, физиология, токсикология
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа