Систематическая физиология. Частная физиология процессов и систем

В учебном пособии представлено полное и систематическое изложение материала, входящего в учебную программу курса «Большой практикум по физиологии человека». Детально рассматриваются методы прогноза и оценки функционального состояния по психометрическим, поведенческим, вегетативным показателям, а также по показателям общей и локальной активации мозга. Содержит комплект оригинальных учебно-исследовательских работ со скриптами обработки данных на языках MATLAB и Python, с подробными пояснениями, позволяющими освоить методику обработки данных на современном научно-техническом уровне.

Данная работа включает в себя описание биохимических структурных особенностей сердца и сосудов, кардиомиоцитов и гладких миоцитов.

В пособии рассмотрены основные понятия спортивно-технического мастерства, кинематики ударных действий, а также методологические подходы в биомеханике спорта по изучению техники двигательных действий. Приведены примеры исследований с использованием оптико-электронных методик для изучения техники ударных действий в спортивных единоборствах, описаны механизмы, повышающие эффективность этих действий. Приведенные в работе экспериментальные данные получены автором и его коллегами в ходе исследовательской деятельности на базе лаборатории биомеханики НИИ спорта РГУФКСМиТ в период с 2014 по 2023 год.

Совершенствование спортивно-технического мастерства, а также подготовка преподавателей и тренеров по виду спорта требуют ответа на один из главных вопросов педагогики – чему учить? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо определить сам предмет обучения и его содержание, то есть то, что должен знать тренер для правильного выбора средств и методов тренировки. Наиболее информативно техника выполнения двигательных действий в спорте может быть представлена в виде биомеханических характеристик, регистрируемых с помощью современных аппаратно-программных комплексов (АПК). Особенно актуально использование биомеханических АПК для изучение быстропротекающих действий для которых, визуальная оценка деталей техники в большей мере затруднительна.

В курсе лекций представлены основные материалы, включенные в программу «Особенности медико-биологического обеспечения детско-юношеского спорта», учебного плана подготовки бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки 49.03.01 «Физическая культура», 49.03.04 «Спорт».

В пособии изложены современные представления о молекулярной морфологии и физиологии скелетной мышечной клетки, разбираются механизмы мышечного сокращения, расслабления и утомления, рассматриваются вопросы работы скелетных мышц. Показаны различия между концентрическим и эксцентрическим сокращениями.

В книге известного врача-кардиолога и медицинского клинического психолога с 23-летним стажем работы рассмотрены не только актуальные темы здоровья сердца среднестатистического человека, но и темы необычные, но весьма актуальные для читателей. А именно: как отказ от курения и алкоголя может привести к болезням сердца, о важности нормальной сексуальной жизни даже в случае проблем с сердцем, о том как психологические проблемы напрямую влияют на сердечную недостаточность. Причины скачков давления, какие продукты опасны для сердца, как кето-диета влияет на сердечно-сосудистую систему и многие другие вопросы, касающиеся здоровья человека, ответы на которые вам даст профессиональный врач.

Величайшие биологи прошлого пытались разобраться в том, для чего живым существам нужно половое размножение, как оно возникло, какую пользу принесло и почему не исчезло. В книге «Секс с учеными» рассказывается, как ученые попытались связать секс с мутационным процессом и в результате создали целую область науки — популяционную генетику. Речь заходит о разделении на два пола, в котором ничего нельзя понять без теории игр, и половых хромосомах, вокруг которых закручиваются увлекательные сюжеты из молекулярной биологии. Затем повествование переходит к мейозу, о котором до сих было крайне затруднительно прочитать что-то понятное неспециалистам. В связи с ним затрагивается и важнейший вопрос современной науки — происхождение жизни на Земле. Наконец, нашлось в книге место и для обсуждения роли секса в жизни общества, о которой все вроде бы давным-давно написано, но лишняя пара глав никому не повредит.

В пособии кратко изложены основные теоретические сведения о функциональной полушарной асимметрии и подробно представлены материалы для выполнения практических заданий по определению показателей полушарной асимметрии в сенсорных и моторных процессах, а также при сопоставлении личностных характеристик и ЭЭГ-коррелятов активности мозга. Приведено схематическое изображение организации функциональных систем мозга, отражающее принципы формирования и реорганизации полушарной асимметрии. Описаны методы латерализованного предъявления слуховой и зрительной информации и тестирования профиля сенсомоторной асимметрии. Даны основные сведения о способах регистрации электрической активности мозга и подходах к анализу полушарной активации, показатели которой могут отражать разные личностные характеристики. Приведены примеры реакций при селекции информации разной модальности, а также индивидуальные особенности динамики межполушарной асимметрии, связанной с личностными чертами и функциями систем избегания / приближения.

Данная работа включает в себя описание биохимических структурных особенностей сердца и сосудов, кардиомиоцитов и гладких миоцитов.

На основании данных литературы и многолетнего личного опыта автор повествует о правильном, рациональном питании спортсменов-ветеранов, тренирующихся на выносливость. В среднем спортивная жизнь спортсмена-профессионала длится 10–15 лет. Карьера в большом спорте заканчивается чаще всего к 30 годам. Последующие 35–45 лет жизни, когда физически и морально человек еще не готов «доживать», когда полон сил и желаний оставаться в хорошей форме, он отстранен от спортивной жизни страны. К категории спортсменов-ветеранов относятся и спортсмены-любители – люди среднего и старшего возраста, занимающиеся спортом в свободное от основной работы время. Некоторые спортивные федерации проводят для таких ветеранов спорта крупнейшие международные старты как комплексного характера, так и по отдельным видам спорта. О том, как правильно питаться, чтобы быстро восполнять потраченную после интенсивных тренировок энергию и добиваться рекордных результатов на соревнованиях, рассказывается доступно и убедительно в этой книге. Подробное описание вопросов рационального питания будет интересно как спортсменам-ветеранам, так и тем, кто по жизни серьезно и увлеченно занимается спортом.

В книге рассматривается химический состав пищевых систем, его полноценность и безопасность. Приводятся основные превращения макро- и микронутриентов в технологическом потоке, фракционирование и модификация компонентов продуктов питания, пищевые и биологически активные добавки, медико-биологические требования к безопасности продуктов питания, основы рационального питания.

Данная работа включает в себя описание биохимических структурных особенностей сердца и сосудов, кардиомиоцитов и гладких миоцитов. Исследование нарушений функционирования сердечно-сосудистой системы организма – это важный этап диагностики болезней сердца и сосудов.

В пособии в доступной форме рассмотрены основные вопросы биохимии физических упражнений и биоэнергетики мышечной деятельности, представлены тесты для самостоятельной работы.

Цель учебно-методического пособия: ознакомить будущих тренеров с современным пониманием проблемы физиологии системы кровообращения и ее изменений при мышечной деятельности. Рабочая тетрадь по теме: «Физиология системы кровообращения»» позволит студентам как очного, так и дистанционного обучения глубоко анализировать научно-методическую литературу, содержащую материалы по данной теме и иметь навык применения полученных знаний для грамотного и здоровьесберегающего построения программы спортивных тренировок.

Учебное пособие, подготовленное авторами, представляет инновационную разработку программу комплексного тестирования функциональной тренированности спортсменов «Чемпион», в основу которой положены результаты многолетних исследований, проводившихся на кафедре физиологии и биохимии последние 30 лет. Результатом этой работы стала разработка не только методики комплексного тестирования, но и создание цифрового продукта, в который внесены алгоритмы автоматизированных интерпретаций показателей и рекомендаций при различном соотношении и сочетании исследуемых показателей, воспользовавшись которыми, тренер-исследователь сможет эффективно сбалансировать тренировочные нагрузки и обеспечить спортсмену оптимальное функциональное состояния для успешной соревновательной деятельности. Исследование показало, что компьютерная программа способна своевременно и точно оценивать тренировочные эффекты нагрузок для принятия тренером управленческих решений. Результаты исследований внедрены в учебный процесс при освоении дисциплин «Физиологические основы оптимизации тренировочных нагрузок», «Физиологические основы коррекции функционального состояния спортсменов».

Все люди непохожи друг на друга. Этот факт кажется настолько очевидным, что мы редко задумываемся, почему это, собственно, так. Почему кто-то — сова, а кто-то жаворонок, кто-то любит сладкое, а кто-то горькое, одним нравятся мужчины, другим — женщины, а третьим тесно в привычных гендерных категориях. Нейробиолог Дэвид Линден оценил степень человеческого разнообразия, изучая анкеты на сайте знакомств. Там, как оказалось, люди особенно охотно описывают свои особенности — от цвета волос до пищевых и сексуальных предпочтений, от бытовых привычек до аллергии. “Почему люди разные” — это попытка описать в одной книге все грани нашей уникальности. Линден рассказывает про генетическую изменчивость и влияние среды, от утробы до зрелого возраста, про обучение и индивидуальный опыт, про иммунитет и химические рецепторы, из-за которых на вкус и цвет действительно нет товарищей. И хотя вы и так никогда не сомневались в собственной уникальности, вы все равно будете заворожены, узнав, как сложен и непредсказуем был путь, который вам пришлось ради нее пройти.

Цель исследования – изучение связи мозгового кровообращения при кратковременной умственной нагрузке с эффективностью контроля поведения. Результаты ранее опубликованных исследований не позволяют получить однозначную картину функциональной перестройки мозгового кровообращения в ответ на умственную деятельность. Одной из причин неоднозначности результатов могут быть индивидуальные различия. Это подтверждается наличием типологических особенностей мозгового кровообращения в покое и при умственной нагрузке. Авторы данной работы обратили внимание на еще одну потенциальную типологическую характеристику – билатеральную асимметрию мозгового кровообращения в бассейне внутренних сонных артерий. Известные данные позволяют предположить связь асимметрии мозгового кровообращения с продуктивностью умственной деятельности и эффективностью контроля поведения. Материалы и методы. Методом реоэнцефалографии у 20 студентов (возраст – 19–23 лет) изучались показатели мозгового кровообращения во время умственной нагрузки (проба Gо/Nо-Gо). Стимульный материал предъявлялся на мониторе с помощью программы PsychoPy. Оценивалось время реакции и количество ошибок. Реоэнцефалограмма регистрировалась с помощью прибора «Рео-Спектр». Пульсовое кровенаполнение в бассейне внутренних сонных артерий в покое и во время умственной нагрузки оценивалось по амплитудно-частотному показателю, асимметрия кровообращения в лобных отделах – по коэффициенту асимметрии. Результаты. При кратковременной умственной нагрузке у студентов наблюдалась тенденция к умеренному увеличению пульсового кровенаполнения в лобных отделах. Установлена отрицательная корреляция между амплитудно-частотным показателем в правой лобной области и количеством ошибок в пробе Gо/Nо-Gо. Исследование взаимосвязи асимметрии кровообращения в бассейне внутренних сонных артерий и точности выполнения пробы Gо/Nо-Gо выявило положительную корреляцию между преобладанием кровотока в левой лобной области и точностью выполнения пробы. Обсуждается перспективность использования асимметрии церебрального кровообращения в бассейне внутренних сонных артерий для прогнозирования эффективности умственной деятельности.

Основной обмен отличается от энерготрат покоя менее чем на 10 % в силу измерений последнего в сходных условиях, но после низкокалорийной пищевой нагрузки. В настоящее время оба термина используются взаимозаменяемо, предпочтение отдается энерготратам покоя. Однако велоэргометрический тест «до отказа», часто применяемый в оценке физической работоспособности спортсменов высокой квалификации, не должен проводиться после 12-часового голодания. В связи с этим перед тестированием участники потребляют стандартизированный низкокалорийный углеводный завтрак, что, по предположению авторов статьи, не искажает получаемые значения энерготрат покоя. Поэтому целью исследования было определить влияние стандартизированной углеводной нагрузки на энерготраты покоя и состав тела. Материалы и методы. У здоровых юношей (n = 10) проведены: антропометрия и анализ состава тела с помощью системы ACCUNIQ BC380; измерение энерготрат покоя методом непрямой калориметрии; расчет термогенеза тестового (низкокалорийного углеводного) завтрака как разницы между энерготратами покоя натощак и постпрандиальным обменом. Результаты. Исследование показало, что пищевая нагрузка (250–300 ккал) с высоким содержанием углеводов (91 %) не оказывает значимого влияния на энерготраты покоя. Пищевой термогенез тестового завтрака составил 36,0±5,7 ккал, что увеличило энерготраты покоя (1887,2±111,7 ккал) на 2 % по сравнению с исходным уровнем основного метаболизма (1851,2±106,0 ккал). У обследованных юношей энерготраты покоя варьировали в зависимости от количества общей воды в организме (р = 0,038), жировой массы (р = 0,021), а также от энергетических субстратов (углеводов), полученных с пищей (р = 0,046). Таким образом, в исследованиях людей, в т. ч. спортсменов, допустимо проводить измерение энерготрат покоя после углеводного завтрака, калорийность которого не превышает 300 ккал.

Межполушарная асимметрия интенсивно изучается психо- и нейрофизиологией с преимущественным применением электроэнцефалографии и функциональной магнитно-резонансной томографии. Однако имеется мало данных о характере биоэлектрической и гемодинамической асимметрии головного мозга человека при постуральных воздействиях на организм. В описываемом пилотном исследовании предложена сочетанная методика одновременной регистрации гемодинамической и биоэлектрической асимметрии головного мозга в разных положениях. Целью исследования являлось сравнение между собой коэффициентов асимметрии в разных положениях тела и определение областей коры головного мозга, наиболее активно изменяющих свою гемодинамику и мощность альфа-ритма в ответ на смену положения. Материалы и методы. В исследовании приняло участие 12 здоровых добровольцев, равномерно разделенных по полу, в возрасте 20–25 лет (средний возраст – 21,4±1,5 лет). Гемодинамическая и биоэлектрическая активность мозга оценивалась методами реоэнцефалографии и электроэнцефалографии соответственно. Регистрировались реографический индекс и спектральная мощность альфа-ритма в трех положениях (сидя, лежа на спине и при наклоне вниз головой на 45°), после чего высчитывались коэффициенты гемодинамической асимметрии (Khda) и альфа-асимметрии (Kαa). Результаты. Статистический анализ изменений Khda показал отсутствие межполовых различий и значимой разницы данного показателя в трех положениях, что можно объяснить непосредственным влиянием барорефлекса и цереброваскулярной ауторегуляции. При статистическом сравнении Kαa электроэнцефалографических сигналов всех электродных отведений между собой и в каждом из положений выяснилось, что K αa в парах P3/P4, T5/T6 и F3/F4 имел значимые изменения в мужской части выборки. Это может указывать на вовлеченность в информационную обработку постуральных воздействий задней теменной коры обоих полушарий и левой теменно-височной области, ответственных за восприятие положения тела в пространстве, а также дорсолатеральной префронтальной коры, участвующей в регуляции тонуса мышц тела для коррекции осанки.

В настоящем методическом руководстве описана методика проведения OPU у телок-доноров симментальской породы, оптимизированная разработчиками на основании экспериментальных исследований, проведенных на 19 половозрелых клинически здоровых телках-донорах симментальской породы в возрасте от 17 до 36 месяцев, анализа и обобщения результатов 218 сессий OPU.

Рекомендации могут быть использованы: сотрудниками НИЦ при проведении научных исследований (витрификация репродуктивного материала, клонирование, трансгенез, создание линий эмбриональных стволовых клеток), специалистами биотехцентров репродукции для практического применения клеточных технологий в репродукции млекопитающих, аспирантами и студентами сельскохозяйственных, ветеринарных, медицинских высших учебных заведений в учебном процессе при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам курса репродуктивной биотехнологии.

Наличие в молоке антиоксидантов, способствует сохранению его вкусовых свойств и технологических качеств, предотвращает его порчу в течение более длительного времени, что важно на всех этапах производства и хранения. Своевременное получение ключевых данных об антиоксидантной активности молока очень важно, ввиду указанных выше и других известных обстоятельств. До настоящего времени в действующих технических условиях на молоко (ГОСТ 31449-2013 «Молоко коровье сырое. Технические условия», дата введения в действие 01.07.2014) в списке около 20 методов определения параметров молока отсутствуют как отдельные показатели, так и единый общий показатель антиоксидантной активности молока. В молоке известно большое количество веществ с антиоксидантной активностью, что требует длительных и дорогостоящих исследований. Среди всех антиоксидантных показателей молока наиболее простым и информативным является определение его суммарного количества водорастворимых антиоксидантов (СКВА), что подтверждается многочисленными публикациями и данными, изложенными в этом методическом пособии. Предлагается рекомендовать данный показатель для включения в действующие технические условия и гос. стандарты на молоко «коровье сырое».

Представлены сведения о рефлекторной деятельности центральной нервной системы, ее принципах, классификации рефлексов, об отделах мозга и их функциях, физиологии автономной (вегетативной) нервной системы, об ее организации и интеграции деятельности различных отделов автономной нервной системы в интересах организма.

Учебно пособие содержит основные данные об анатомии и физиологии органов слуха, речи и зрения и их возрастных особенностях. В пособии подробно изложены методы исследования слуховой, зрительной и речевой систем, рассмотрены различные патологии периферического и центрального отделов сенсорной и речевой систем, а также представлен практический материал по курсу «Анатомо-физиологические механизмы речи» для самостоятельной подготовки студентов-дефектологов.

Известно, что вариабельность сердечного ритма, оцениваемая по параметрам кардиоинтервалографии, отражает влияние вегетативной нервной системы и биологически активных веществ на деятельность сердца. По этой причине метод кардиоинтервалографии находит широкое применение в спорте, т. к. раскрывает механизмы адаптации человека к двигательной активности. Настоящая статья анализирует сведения о средних значениях или медианах общей мощности спектра, а также абсолютной и относительной мощности очень низкочастотных (VLF-) волн кардиоинтервалограммы у спортсменов в положении лежа. Выбор этих трех показателей более чем из 30 других связан с их информативностью и дискуссионностью вопроса о природе VLF-волн. Данные литературы и неопубликованные результаты исследований авторов статьи позволяют заключить, что у спортсменов указанные показатели зависят от многих факторов, в т. ч. от спортивной специализации (они особенно высоки в видах спорта, связанных с формированием аэробной выносливости), уровня спортивного мастерства (они максимальны у элитных спортсменов), объема и интенсивности тренировочных нагрузок. Для элитных спортсменов-лыжников характерно изменение изучаемых показателей вариабельности сердечного ритма на протяжении спортивного сезона: они возрастают в подготовительный период, сохраняются на высоком уровне или даже увеличиваются в соревновательный период и снижаются в переходный, что определяется соответствующей динамикой объема тренировочных нагрузок. Авторы статьи полагают, что рост рассматриваемых показателей свидетельствует об усилении влияния парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и ненейронального ацетилхолина на деятельность сердца под воздействием больших объемов тренировочных нагрузок. По мнению авторов, значения этих трех показателей вариабельности сердечного ритма отражают уровень аэробной двигательной активности (чем они выше, тем выше эта активность).

Цель работы – изучить механизм снижения ударного объема после усиленной физической нагрузки (эффект Астранда). Материалы и методы. Исследование проводилось с участием 23 практически здоровых юношей – студентов Сыктывкарского государственного университета имени Питирима Сорокина (возраст – 19±1 лет, масса тела – 75±13 кг, рост – 177±7 см, индекс массы тела – 24±4 кг/м2). В качестве физической нагрузки использовалось одновременное действие пробы Штанге (произвольная задержка дыхания на вдохе) и пробы Мартине (приседания «до отказа»). Параметры внутрисердечной гемодинамики оценивались при помощи методов электрокардиографии и ультразвукового исследования. Результаты. Установлено, что в покое за кардиоцикл длительностью в среднем около 0,30 с через митральный клапан и клапан аорты проходит около 80 см3 крови. Под действием физической нагрузки общий объем потока через митральный клапан снижается на 28 %, объем потока через клапан аорты – на 15 %. Снижение ударного объема в условиях физической нагрузки, сопровождающееся увеличением частоты сердечных сокращений, обусловлено сокращением электрокардиографического сегмента ТР (диастолы). Прекращается свободный поток Е крови из левого предсердия через митральный клапан, включается форсированный поток А, совпадающий по времени с интервалом РQ (систолы левого предсердия) на электрокардиограмме. Изменения показателей обследуемых, связанные с динамикой потоков через митральный клапан и далее через клапан аорты, и процессы на уровне сегмента ТР (диастолы) дают возможность заключить, что именно сокращение диастолы во время физической нагрузки и служит главным звеном механизма всех последующих перестроек внутрисердечной гемодинамики. Настоящее исследование дополнило представления о механизме эффекта Астранда. Показана зависимость диастолической функции желудочков от объема свободного потока Е через митральный клапан во время сокращения сегмента ТР по данным электрокардиограммы.

Цель исследования – оценить обеспеченность витамином D беременных женщин, проживающих на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. Материалы и методы. В период 2019– 2020 годов в ходе когортного исследования был определен уровень 25(ОН)D в сыворотке крови 110 жительниц г. Ханты-Мансийска. Из них сформированы две группы: небеременные женщины (контроль) – 58 чел.; беременные женщины – 52 чел. Результаты. В ходе исследования выявлена низкая обеспеченность витамином D небеременных и беременных (I–III триместры) женщин, проживающих в условиях ХантыМансийского автономного округа – Югры. Уровни данного витамина в крови обследуемых составили: у небеременных женщин – 21,3±0,7 нг/мл, у беременных женщин в I, II и III триместрах – 20,6±0,6 нг/мл, 19,2±0,5 нг/мл и 18,4±0,4 нг/мл соответственно. Эти цифры оказались меньше нижней границы физиологически оптимальных значений. У беременных женщин во II и III триместрах концентрация 25(OH)D была значимо ниже, чем у небеременных женщин. Выявленный нами гиповитаминоз имеет тенденцию к увеличению от I к III триместру, что обусловлено неуклонным возрастанием потребности организма матери в витамине D в связи с интенсивным ростом костей плода. Обнаружено, что среднее содержание витамина D в крови беременных женщин в III триместре в 1,6 раза ниже минимального допустимого уровня и в 1,2 раза ниже данных контрольной группы. Результаты исследования обусловливают необходимость системных диагностических, профилактических и коррекционных мероприятий, которые позволят устранить дефицит витамина D у жительниц Ханты-Мансийского автономного округа – Югры.

Тренировочный процесс представителей зимних видов спорта существенно зависит от погодных факторов, что оказывает непосредственное или опосредованное влияние на скорость достижения спортивной формы и успешность выступления в соревнованиях. У мужчин, занимающихся лыжными гонками, наиболее полно изучены объемные характеристики функции внешнего дыхания, исследования динамических характеристик данной функции отсутствуют. Целью настоящей работы явилось изучение динамических характеристик функции внешнего дыхания у лыжников-гонщиков в годовом цикле. Материалы и методы. Функцию внешнего дыхания оценивали ежемесячно на микропроцессорном спирографе СПМ-01-«Р-Д». Измерения проводили у лыжников-гонщиков (возраст – 20,2±0,6 года, рост – 175,9±0,6 см, масса тела – 69,4±0,7 кг, максимальное потребление кислорода – 4,393±0,433 л/мин), являющихся членами сборных команд Республики Коми и России, проживающих на территории Европейского Севера России (62°с. ш.) практически с рождения. Результаты. Выявлено, что динамические показатели функции внешнего дыхания у лыжников-гонщиков Республики Коми характеризуются более высокими численными значениями в сравнении с данными мужчин, не занимающихся спортом. Пиковая объемная скорость выдоха у лыжников-гонщиков имела статистически значимую годовую динамику, которая, при более высоких значениях показателя, в целом повторяла картину годового дрейфа пиковой объемной скорости выдоха у мужчин, не занимающихся спортом. Минимальные скорости воздушного потока у обследуемых лыжников-гонщиков были приурочены в основном к августу–ноябрю, максимальные – к декабрю–январю. Наибольшее отклонение от должных величин (на 37,4 %) было характерно для скорости воздушного потока в бронхах мелкого калибра. Таким образом, динамические характеристики функции внешнего дыхания у лыжников-гонщиков имеют годовой дрейф показателей и по численным значениям превышают большинство показателей у лиц, не занимающихся спортом.

Пособие включает два основных раздела «Общая физиология человека» и «Основы физиологии физкультурно-спортивной деятельности». Основной задачей пособия является получение студентами знаний о физиологических механизмах жизнедеятельности человека в условиях покоя и при выполнении физических нагрузок, приобретение обучающимися навыков проведения физиологических исследований человека в состоянии относительного покоя и при выполнении нагрузок различной мощности. Представленные в пособии занятия включают краткие теоретические сведения по изучаемой теме, лабораторные работы, вопросы для промежуточной аттестации по дисциплине.

В практикуме представлены практические работы по биомеханике, составленные в соответствии с действующей программой по дисциплине «Биомеханика двигательной деятельности». Подробно изложено содержание пяти практических работ, включающих теоретические сведения по основным разделам курса биомеханики и практические задания к их выполнению. Содержание и организация практических занятий направлены на то, чтобы обеспечить расширение и углубление теоретических знаний у студентов, освоение методов биомеханических исследований, умение применять полученные знания на практике.

Изложение учебного материала в пособии соответствует учебной программе и требованиям ФГОС ВО по дисциплине «Физиология высшей нервной деятельности» для направления подготовки 37.03.01 «Психология». Пособие состоит из четыре схематично изложенных разделов с использованием проблемно-модульной технологии. Цель курса – оптимизировать творческий процесс глубокого изучения студентами нейрофизиологических основ психической деятельности, осмысления психических процессов и явлений, эффективного применения приобретенных знаний, навыков и умений.

Рассмотрены морфофункциональные физиологические, психические и социальные особенности студенческой молодежи с учетом возраста, пола, генетической предрасположенности, типа конституции, климатогеографического региона проживания, национальности, профессиональной деятельности и т. д. Индивидуально-типологические особенности развития студентов по способам восприятия, обработки информации и адаптации к учебному процессу необходимо учитывать при организации учебной деятельности, определении влияния на нее различных форм и методов обучения в системе высшего образования.

Проведено исследование уровня постоянного потенциала у юношей 19–21 лет, учащихся на I курсе Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск): родившихся и проживающих в Арктической зоне РФ (n = 29) и приехавших из Индии (n = 29). Регистрация уровня постоянного потенциала осуществлялась 12-канальным аппаратно-программным комплексом «Нейроэнергокартограф». При сравнении полученных результатов между указанными группами выявлены различия в интенсивности нейрометаболизма, в распределении уровня постоянного потенциала, в межполушарных взаимодействиях, а также в пластичности корковых связей.

Анализ современной научной и научно-методической литературы показал, что лишь единичные работы посвящены исследованию физических качеств и нейрофизиологии спортсменов, специализирующихся в кикбоксинге. Отмечается ориентированность научных работ последних лет на спортсменов высокой квалификации. Остаются недостаточно изученными структурно-функциональные и нейрофизиологические аспекты обеспечения спортивной деятельности единоборцев-кикбоксеров в динамике спортивного совершенствования. Основными физическими способностями, играющими важную роль в реализации спортивного потенциала и достижении высоких результатов спортивной деятельности кикбоксеров, признаны силовые, скоростно-силовые, технико-тактические, психологические способности и выносливость. В научной литературе определение психофизиологического статуса спортсмена-единоборца базируется на методах оценки сенсомоторных реакций разной модальности и сложности. С ростом спортивной квалификации отмечаются оптимизация и экономизация механизмов адаптации структурно-функционального характера в нервной, нервно-мышечной и сенсомоторной системах кикбоксеров. Исследования нейрофизиологических адаптивных изменений в ответ на физические нагрузки у спортсменов-единоборцев (в т. ч. кикбоксеров) отражают разнонаправленные результаты. К примеру, установлено, что активность симпатического отдела вегетативной нервной системы у единоборцев увеличивается: при нормотонии – в соревновательный период, при симпатикотонии – в подготовительный. Также выявлено, что единоборцы обладают оптимальными адаптационными резервами и лучшими адаптивными способностями сердца относительно представителей других видов спорта. Организация индивидуального тренировочного процесса с углубленной специализацией в кикбоксинге предполагает учет индивидуального персонифицированного нейрофизиологического профиля спортсмена с целью выбора средств, методов и уровня тренировочной и соревновательной нагрузки для достижения поставленных целей.

Проанализированы исследования, посвященные изучению влияния социальных факторов на кинематические профили (скорость, амплитуда, траектория, апертура захвата и другие характеристики) действий человека. Описаны лабораторные модели совместной сенсомоторной деятельности людей в различных социальных контекстах на примере кинематики досягаемости, комплементарных действий, сенсомоторной коммуникации, задач на имитацию и двигательную интерференцию. Рассмотрены исследования, описывающие влияние целей взаимодействия (кооперация, конкуренция, коммуникация) и присутствия наблюдателя на кинематические параметры движений. Показана роль социальных факторов в осуществлении комплементарных действий, а также описан эффект взаимовлияния физических требований задачи и социального контекста на кинематические профили движений. Представлены результаты исследований, в которых установлено, что соисполнители модулируют особенности своих действий, чтобы устранить неоднозначность собственных двигательных намерений для другого человека (сенсомоторная коммуникация). Описаны контекстуальные факторы, влияющие на степень двигательной интерференции и подражательного поведения: характер наблюдаемых стимулов, статус соагента, принадлежность к группе, а также нейротипичность испытуемых. Показана возможность уменьшения зрительно-моторного интерференционного эффекта с помощью представления неконгруэнтных действий в качестве взаимозависимых компонентов общего плана деятельности. Описаны нейрофизиологические механизмы межличностной координации. Результаты изучения особенностей движений человека в различных социальных контекстах могут быть использованы для повышения эффективности командной работы в различных профессиональных сферах, реабилитации людей с нарушениями двигательной функции, оптимизации условий труда и улучшения взаимодействий человека с роботизированными системами.

Быстрые социально-экономические и технологические перемены в современном обществе обусловливают необходимость освоения большого объема информации за короткий промежуток времени. В связи с этим актуальными становятся выявление физиологических и психофизиологических маркеров успешности когнитивной деятельности и оценка физиологической цены такой деятельности в условиях дефицита времени. Цель работы – изучить особенности гемодинамики мозга студентов с разным типом вегетативной реактивности при выполнении когнитивной задачи в произвольном темпе и в условиях дефицита времени. Материалы и методы. В исследовании принимали участие 110 студентов Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. У лиц с разным типом вегетативной реактивности методом тетраполярной реоэнцефалографии оценивали параметры мозговой гемодинамики при когнитивной деятельности в разных временных условиях, одновременно фиксировали успешность выполнения когнитивной задачи. Результаты. Установлено, что у студентов с нормотоническим и парасимпатотоническим типами вегетативной реактивности в процессе выполнения когнитивной задачи при введении лимитирующего временного фактора происходят разнонаправленные перестройки центральной гемодинамики. Отмечаются избыточные реакции по регионам кровотока полушарий у студентов с парасимпатотоническим типом по сравнению с представителями нормотонического типа. Также у студентов с данными типами вегетативной реактивности происходит уменьшение пульсового кровенаполнения в сосудах мозга, что влечет за собой компенсаторное увеличение тонуса артерий разного калибра: при нормотоническом типе – в окципитальных областях обоих полушарий, при парасимпатотоническом типе – во фронтальной области левого полушария. У студентов с симпатотоническим типом вегетативной реактивности при решении когнитивной задачи в условиях дефицита времени статистически значимых изменений центральной гемодинамики не выявлено, параметры эффективности чтения у представителей этой группы студентов были статистически значимо выше аналогичных показателей студентов с нормотоническим и парасимпатотоническим типами.

Успешность адаптации к стандартизированной минимальной нагрузке (на примере ортостатической пробы) определяется в первую очередь способностью регуляторных систем организма перестроить деятельность сердечно-сосудистой системы без вовлечения центрального контура регуляции. Оценка функциональных резервов организма может быть основой для характеристики его адаптационных возможностей в целом. Цель исследования – определение функциональных резервов организма студентов I курса педагогического вуза, расположенного на севере России, по результатам ортостатической пробы. Материалы и методы. Всего обследовано 135 первокурсников Сургутского государственного педагогического университета, средний возраст которых составил 18,30±0,33 лет. Методом кардиоинтервалографии (прибор «ВНССпектр» компании «Нейрософт») оценивалась вариабельность сердечного ритма в состоянии покоя и при проведении активной ортостатической пробы. Результаты. Общая мощность спектра, а также абсолютная мощность низкочастотного и сверхнизкочастотного компонентов при проведении активной ортостатической пробы уменьшились как у юношей, так и у девушек. У 23 % юношей и 16 % девушек отмечалась сниженная реакция на ортостатическую пробу. Высоким уровнем адаптационных резервов характеризовались 30 % первокурсников. Также были определены группы студентов с низким уровнем адаптационных резервов (8,8 % юношей и 2,0 % девушек). Исследование позволило установить, что уровень функциональных резервов организма студенток выше, чем у студентов мужского пола, также у девушек выявлен более высокий вклад центрального контура в регуляцию сердечного ритма. У юношей зарегистрированы высокая парасимпатическая реактивность, а также более значимый вклад подкорковых центров в регуляцию сердечного ритма по сравнению с девушками.

Проба с произвольной задержкой дыхания представляет интерес для клинической практики, однако ее диагностическая значимость недостаточно освещена в литературе. Цель исследования – изучить связь времени произвольной задержки дыхания и степени поражения легочной ткани у взрослых пациентов, перенесших COVID-19. Материалы и методы. Проанализированы медицинские карты пациентов (n = 358) в возрасте 38–86 лет, перенесших COVID-19 с диагнозом «двухсторонняя полисегментарная пневмония». Степень поражения легочной ткани оценивалась путем компьютерной томографии. Связь времени задержки дыхания и степени поражения легочной ткани пациентов анализировалась с помощью двух моделей множественной линейной регрессии, одна из которых включала социально-демографические и антропометрические факторы. Результаты. В среднем время задержки дыхания у пациентов составило 17,1±8,1 с. Моделью 1 установлена умеренная связь между степенью поражения легочной ткани и временем задержки дыхания (R = 0,331; p < 0,001), модель предсказала 11 % (R2= 0,110; F = 43,934; p < 0,001) дисперсии результатов пробы. Предсказательная способность модели 2 увеличилась на 2,4 % благодаря включению в нее переменных: пол, возраст, место жительства, рост, масса тела (R2 = 0,134; F = 9,061; p < 0,01). Обнаружена отрицательная корреляция между временем задержки дыхания и степенью поражения легочной ткани (β = –2,866; p < 0,05) и положительная – между временем задержки дыхания и полом (β = 2,323; p < 0,05). Другие включенные в регрессионную модель переменные (возраст, рост, масса тела, место жительства) не оказали значимого влияния (p > 0,05). Таким образом, у пациентов с двухсторонней полисегментарной пневмонией, вызванной COVID-19, уменьшение времени произвольной задержки дыхания ассоциировалось с увеличением степени поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии независимо от массы тела, роста, возраста и места жительства, при этом мужчины в среднем выполняли пробу лучше женщин.

Исходя из распространенного применения в качестве биологически активной добавки масла черного тмина в профилактических целях, богатого фитохимического состава этого природного средства, а также отсутствия научных данных о его влиянии на гемостаз, целью настоящего исследования явилось изучение характера воздействия биологически активной добавки «Масло черного тмина “Эфиопское”» на тромбоцитарный и коагуляционный компоненты свертывающей системы крови в условиях экспериментальной тромбинемии. Материалы и методы. Исследование проведено на 60 самцах неинбредных белых крыс. Изучены следующие параметры гемостаза в условиях экзогенной тромбинемии: протромбиновое время, тромбиновое время, активированное частичное тромбопластиновое время, содержание фибриногена и растворимых комплексов мономерного фибрина, активность антитромбина III, общее количество тромбоцитов и соотношение различных их форм. Результаты. Исследование показало, что предварительное, в течение 21 сут., введение масла черного тмина крысам (опытная группа) повышает их толерантность к тромбину, ограничивая запредельную активацию тромбоцитов, развитие тромбоцитопении и коагулопатии потребления по сравнению с крысами, не получающими эту биологически активную добавку (контроль). Выявленные в ходе эксперимента данные продемонстрировали протективный эффект перорального применения масла черного тмина в условиях спровоцированного гиперкоагуляционного стресса. Степень выраженности коагулопатии потребления в опытной группе была меньшей после 0,5 ч экспериментальной тромбинемии, а через 1 ч показатели гемостаза более быстрыми темпами возвращались к исходным значениям по сравнению с контролем. Предполагаемой причиной подобного эффекта авторы считают способность антиоксидантов, входящих в состав указанной добавки, ограничивать процессы свободнорадикального окисления: черный тмин является совокупным природным антиоксидантом, богатым флавоноидами, фенолокислотами, дубильными веществами и терпеновыми соединениями. Результаты исследования доказывают перспективность дальнейшего изучения влияния компонентов биологически активной добавки «Масло черного тмина “Эфиопское”» на различные звенья гемостаза в качестве неспецифического средства.

Цель работы – определить влияние агониста бета3-адренорецепторов мирабегрона на свободнорадикальную активность нейтрофилов венозной крови небеременных женщин. Материалы и методы. С помощью хемилюминесцентного метода (аппарат БХЛ-07) определялись параметры радикального ответа нейтрофилов венозной крови 40 небеременных женщин в разные фазы цикла и в первые сутки после родов при дополнительной стимуляции клеток латексными частицами (0,08 мкм). При автоматическом вычете уровня шума регистрировались: максимальное значение интенсивности процесса синтеза активных форм кислорода, время выхода интенсивности процесса на максимум, а также площадь под кривой хемилюминограммы, отражающая суммарный синтез радикальных частиц за 30 мин исследования. Данные показатели определялись до и после введения в венозную кровь in vitro агониста бета3-адренорецепторов мирабегрона (10–6 г/л), блокатора бета-адренорецепторов пропранолола гидрохлорида (10–6 г/л), агониста на фоне блокатора. Результаты. С помощью непараметрического критерия Уилкоксона показано повышение свободнорадикальной активности нейтрофилов женщин в фолликулярной фазе менструального цикла под влиянием мирабегрона по всем трем оцениваемым параметрам. В лютеиновую фазу менструального цикла мирабегрон значимо увеличивал скорость развития реакции и суммарный синтез радикальных частиц, но не влиял на интенсивность продукции активированных форм кислорода. Однако в первые сутки после родов эффект отсутствовал. В статье обсуждается возможный механизм выявленного действия мирабегрона в отношении процесса синтеза активных форм кислорода. Авторы полагают, что изменение показателей активности нейтрофилов венозной крови под действием данного агониста бета3-адренорецепторов может быть обусловлено изменением количества бета3-адренорецепторов или их чувствительности в разные фазы репродукции.

Цель работы – проанализировать показатели белой крови и уровни некоторых гормонов у детей, занимающихся закаливанием в дошкольном учреждении. Материалы и методы. Группу закаливания составили дети 4–6 лет (n = 12), для них проводились закаливающие мероприятия 5 раз в неделю согласно определенной схеме контрастных температурных воздействий. Дети контрольной группы (4–6 лет; n = 12) соблюдали обычный режим детского сада. Определялось абсолютное и относительное содержание лейкоцитов в крови, методом иммуноферментного анализа исследовались уровни тиреотропного гормона и кортизола. Результаты. Уровни гормонов у всех обследованных детей находились в пределах референтного интервала и статистически значимо не отличались между группами. Общее содержание лейкоцитов в крови детей группы закаливания (7,81±0,67∙109/л) было статистически значимо выше (p < 0,05), чем в контрольной группе (6,06±0,50∙109/л). Увеличение количества лейкоцитов в группе закаливания происходило за счет роста абсолютного (p < 0,01) и относительного (p < 0,001) содержания моноцитов. При этом относительное содержание базофилов в крови детей, занимающихся закаливанием, было ниже (p < 0,01), чем в контрольной группе. В группе закаливания зарегистрирована статистически значимая корреляционная связь между уровнем тиреотропного гормона и относительным содержанием лимфоцитов (r = 0,73; p < 0,01), уровнем тиреотропного гормона и относительным содержанием нейтрофилов (r = –0,61; p < 0,05), уровнем кортизола и абсолютным содержанием лимфоцитов (r = 0,61; p < 0,05) в периферической крови. Систематичность закаливающих мероприятий способствовала образованию определенной стереотипной реакции на раздражитель. Исследование показало, что применяемые комплексные контрастные закаливающие мероприятия подобраны с адекватной дозировкой температурных воздействий, приводят к укреплению иммунной системы, повышению устойчивости и развитию адаптационных возможностей детского организма.

Целью исследования было установить связь индекса адаптации к учебному процессу у студентовмедиков с типом темперамента. Материалы и методы. У 184 студентов-медиков II и V курсов определяли тип темперамента, используя третий личностный опросник Г. Айзенка (EPI, вариант А), и индекс регуляторно-адаптивного статуса в начале и в конце учебного года посредством пробы сердечно-дыхательного синхронизма (В.М. Покровский) на приборе «ВНС-Микро» (ООО «Нейрософт», Россия). Рассчитывали интегративный количественный показатель − индекс адаптации (как отношение значения индекса регуляторно-адаптивного статуса в конце учебного года к его значению в начале, умноженное на 100), по которому определяли уровень адаптации. Результаты. Студенты с разными типами темперамента, генетически предопределенными, демонстрировали различные значения индекса адаптации: флегматики (n = 26) – 81,9±1,0 (высокий уровень адаптации); холерики (n = 22) – 72,1±1,0 (высокий уровень); сангвиники (n = 22) – 34,1±1,2 (умеренный уровень); меланхолики (n = 20) – 22,6±0,8 (низкий уровень); флегматики-сангвиники (n = 20) – 79,4±0,8 (высокий уровень); сангвиники-холерики (n = 26) – 43,2±0,9 (умеренный уровень); флегматики-меланхолики (n = 30) − 36,6±1,1 (умеренный уровень); меланхолики-холерики (n = 18) – 25,2±0,6 (низкий уровень). Корреляционный анализ с использованием ранговой корреляции Спирмена (интерпретация – по шкале Чеддока) выявил статистически значимую заметную связь между значениями ИРАС в начале и конце учебного года (r = 0,53). Полученные данные показали, что у всех студентов происходит снижение индекса регуляторно-адаптивного статуса в конце учебного года, но тип высшей нервной деятельности оказывает влияние на особенности годовой динамики данного показателя. Наименьший уровень адаптации имели меланхолики и меланхолики-холерики. Таким образом, выявленные группы риска требуют особого внимания и индивидуального подхода при планировании образовательного процесса.

Цель исследования – изучить осмотическую резистентность эритроцитов (ОРЭ) и особенности ее связей с количественными и морфофункциональными параметрами клеток красной крови у девушек с ограниченной физической активностью в зависимости от полиморфизма I/D гена ACE. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 200 здоровых девушек в возрасте 18–22 лет, ведущих малоподвижный образ жизни. У всех испытуемых проводили забор крови для генотипирования и определения содержания гемоглобина (HGB), эритроцитов (RBC), их среднего объема (MCV), средних содержания (MCH) и концентрации гемоглобина в эритроците (MCHC), гематокрита (HCT). ОРЭ изучали путем установления оптической плотности растворов гемоглобина после разрушения эритроцитов в серии гипотонических растворов NaCl с понижением концентрации от 0,8 до 0,1 %. По результатам осмотического гемолиза строили эритрограммы и определяли концентрации NaCl, при которых разрушалось 10, 50 и 90 % эритроцитов. Результаты. Наименьшей устойчивостью к гемолизу всех трех популяций эритроцитов (старые, зрелые, молодые) характеризовались носительницы генотипа DD. При анализе факторных структур у девушек с генотипом DD установлены только связи суммарных и индивидуальных параметров эритроцитов. У носительниц аллеля I (генотипы ID и II) доминирующий фактор объединял суммарные показатели красной крови (RBC, HGB, HCT) и ОРЭ старых, зрелых и молодых эритроцитов. Таким образом, носительницам аллеля I (генотипы ID и II) гена ACE свойственна более высокая, чем при генотипе DD, резистентность популяций зрелых и старых клеток, а вариации ОРЭ у них взаимосвязаны с изменениями количественных параметров красной крови, при этом возрастание ОРЭ сочетается с повышением функциональной активности эритроцитов. У обладательниц генотипа DD не выявлены корреляции ОРЭ с количественными и морфофункциональными параметрами эритроцитов.

Монография посвящена гистоморфологическим и химико-токсикологическим изменениям во внутренних органах при острых отравлениях клозапином в эксперименте. Получены новые данные о динамике гистоморфологических изменений во внутренних органах, их зависимости от времени, прошедшего с момента изолированного введения клозапина как монопрепарата и его сочетания с алкоголем до наступления смерти. Выявлен характер распределения и условия обнаружения клозапина и его метаболитов в биологическом материале в различные сроки (3 и 24 часа) с момента отравления. Впервые показано влияние этилового спирта на характер патологических изменений во внутренних органах, вызванных токсическим эффектом клозапина.

В основе физической подготовки спортсменов лежат биологические закономерности. Однако, в практике спорта тренировочный процесс строится с учетом эмпирически обоснованных принципов и методов построения спортивной тренировки, которые не учитывают многих особенностей развития систем и органов организма человека, индивидуальных особенностей развития конкретного спортсмена и не учитывают специфики вида спорта.

Курс «Нейрофизиология» позволяет изучить функции головного, спинного мозга и периферического отдела нервной системы. Он создает базу для понимания механизмов функционирования мозга, высших психических функций. Курс охватывает достаточно широкий спектр вопросов нейрофизиологии и направлен на формирование системы знаний о структурно-функциональных основах нервной системы, необходимых для анализа психических явлений и процессов и подготовки к усвоению знаний по общепрофессиональным дисциплинам.

В учебном пособии освещаются вопросы организации и методики проведения учебных занятий по физическому воспитанию со студентами вузов, зачисленными в подготовительную и специальную медицинскую группы. Приводятся специальные комплексы физических упражнений для студентов с отклонениями в опорно-двигательном аппарате.

Монография посвящена конституциональным особенностям электрических потенциалов сердца в покое и после физической нагрузки. Рассматривается влияние регионального этнического фактора на конституцию и электрические потенциалы сердца.

Пленарные и секционные заседания мультидисциплинарной IV Всероссийской (XIX) молодежной научной школы-конференции «Молодежь и наука на Севере – 2022» позволили наиболее подробно ознакомиться с важнейшими вопросами фундаментальной медицины и современными физиологическими исследованиями, проводимыми молодыми российскими учеными, в т. ч. на территориях Европейского Севера. Наиболее актуальными на данный момент остаются изучение гипоксии и используемых среди спортсменов гипоксических тренировок, исследование функционирования сердечно-сосудистой системы, выявление последствий заболеваемости COVID-19. В свою очередь, в рамках работы направления «Фундаментальные науки – медицине» автором была раскрыта одна из важных эндокринологических проблем на Европейском Севере – фотопериодическая динамика параметров тиреоидного профиля, являющихся основными регуляторами обменных процессов организма и играющих значительную роль в его адаптации к изменениям условий окружающей среды.