Физиология. Сравнительная физиология. (Патологическая физиология - см. 616)

В материалах учебного пособия представлена одна из форм физического воспитания — «Домашнее задание», которая преследует цель: приобщить студентов к систематической работе с программированными тестами в домашних условиях с помощью учебных пособий, что поможет ему лучше понять оздоровительную роль физических упражнений в поддержании здоровья и работоспособности.

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 учебно-методическом пособии представлены популярные средства оздоровительной гимнастики и их воздействие на физическую подготовленность, функциональное состояние, а также влияние на центральную нервную систему студенток. Исследовано воздействие традиционных занятий но физической культуре в вузе на энергетический метаболизм головного мозга студенток. На основе этих данных построена комплексная методика использования оздоровительных средств гимнастики в течении учебного года. Приводятся показатели изменения уровня постоянных потенциалов головного мозга под воздействием данной методики в различные периоды обучения в вузе. Анализируется результаты применения экспериментальной методики.

Применение краткосрочного тренинга с биологической обратной связью (БОС) способствует эффективному восстановлению сердечно-сосудистой системы после физической нагрузки. Цель исследования – оценка реактивности сердечно-сосудистой системы подростков 15–16 лет при биоуправлении общей вариабельностью сердечного ритма (ВСР) после физической нагрузки скоростно-силового характера (троекратный прыжок в длину с места) на открытом воздухе (температура от –1 до –10 °C). Материалы и методы. Обследованы здоровые подростки: экспериментальная группа (n = 15), проходившая БОС-тренинг (3 мин) на приборе «Варикард» (ООО «Рамена», Россия) с целью увеличения общей мощности ВСР, и группа контроля (n = 12). Выделялись следующие этапы регистрации показателей ВСР и артериального давления: фон (исходные показатели); сразу после физической нагрузки; восстановительный период с выполнением БОС-тренинга (экспериментальная группа) или нахождение в состоянии покоя (группа контроля). Результаты. В восстановительный период после БОС-тренинга у лиц экспериментальной группы общая мощность ВСР была значимо выше в сравнении с группой контроля (р = 0,04). У лиц экспериментальной группы с исходной частотой сердечных сокращений (ЧСС) менее 90 уд./мин на фоне ее повышения при БОС-тренинге индекс напряжения значимо не изменялся. У лиц с тахикардией (более 90 уд./мин) ЧСС и индекс напряжения сохранялись повышенными на всех этапах. Заключение. Краткосрочный БОС-тренинг (3 мин) после нагрузки скоростно-силового характера в условиях низкого температурного режима способствует увеличению общей мощности ВСР у подростков, а степень снижения симпатической реакции зависит от исходного уровня ЧСС. Относительное увеличение ЧСС при БОС-тренинге после нагрузки на холоде свидетельствует о необходимости проведения продолжительного сеанса биоуправления (более 3 мин) для достижения более выраженного эффекта вагусных влияний на ритм сердца.

Представлены результаты исследования нейровегетативного энергообеспечения адаптационных реакций на функциональную нагрузку у 100 здоровых студенток 18–21 года. Отмечена депрессия мощности низкочастотных колебаний спектра вариабельности сердечного ритма и уровня постоянного потенциала головного мозга при нагрузочных пробах в сочетании с высоким значением индекса напряжения регуляторных систем, а также медленное восстановление показателей после нагрузки у девушек с «интенсивным» и «спокойным» типами темперамента. При средней выраженности поведенческой активности наблюдается адекватный тип реагирования на нагрузку с временной экспрессией показателей и их быстрым восстановлением в постнагрузочном периоде. Предполагается, что степень эффективности адаптационных реакций связана с взаимомодулирующими влияниями в системе «кора–подкорка–кора», определяющими функциональное состояние и типологические характеристики высшей нервной деятельности.

Монография представляет собой обобщение научных положений и методического арсенала по современным подходам к изучению, интерпретации и использованию научных данных полученных при изучении пищеварения жвачных животных, а также применения этих знаний для оценки новых кормовых средств и добавок. Материал базируется на экспериментальных данных, полученных во ВНИИФБиП с.-х. животных в физиологических опытах на коровах, телятах, бычках и овцах и на обобщенных данных отечественных и зарубежных исследователей. В материалах отражено не только современное состояние разработок в области физиологии пищеварения жвачных, но и практические аспекты, направленные на повышение их продуктивности, продления сроков хозяйственного использования и на улучшение качества продукции. Представлены исходные данные для установления потребностей животных в основных субстратах - конечных продуктов переваривания в разные фазы репродуктивного цикла и для разного уровня молочной продуктивности, а также приведены характеристики доступности питательных веществ кормов. Использование материалов данной монографии позволяет обосновано организовывать опыты и применять методический арсенал хирургических, физиологических и аналитических методов как при изучении процессов пищеварении, так и для оценки новых кормовых средств и регулирующих добавок.

В пособии на современном научном уровне рассматриваются различные эргогенические средства, используемые в спорте, особенности базового питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом, вопросы использования дополнительных факторов питания с целью повышения спортивной работоспособности, ускорения восстановительных процессов, ускорения адаптации организма к систематическим тренировочным нагрузкам.

В пособии рассматриваются биохимические механизмы процессов энергетического обеспечения мышечной работы, дается их сравнительная характеристика и роль в энергообеспечении различных видов мышечной работы. Значительное внимание уделяется средствам и методам совершенствование механизмов энергообеспечения. Приводится классификация мышечных упражнений по их направленности на совершенствования процессов энергообеспечения, рассматриваются альтернативные, не связанные с мышечной работой, пути повышения спортивной работоспособности, в частности, влияние на процессы энергообеспечения различных видов экзогенной гипоксии: гипобарической и нормобарической, естественной и искусственной.

Известно, что внутренняя речь сопровождается непроизвольной активацией артикуляционной мускулатуры, что может приводить к появлению артефактов, регистрируемых на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Последнее важно учитывать при разработке систем коммуникации и управления, основанных на технологии интерфейса «мозг–компьютер» и ЭЭГ. С целью изучения электромиографических (ЭМГ-) коррелятов внутренней речи исследовалась многоканально регистрируемая ЭЭГ в рамках методических подходов, разработанных ранее (Kamavuako E.N. et al., 2018; Кирой В.Н. и др., 2015). Оценка наличия и выраженности ЭМГ-артефактов в параллельно регистрируемой ЭЭГ осуществлялась с использованием методов корреляционного и кросскорреляционного анализа. Показано, что корреляция ЭМГ- и ЭЭГ-активности выше при реализации внутренней речи (по сравнению с внешней) – об этом свидетельствуют более высокие значения коэффициентов корреляции и максимумов кросскорреляционных функций. Вместе с тем во всех случаях корреляция находится в области низких и очень низких значений, существенно не влияя на характеристики ЭЭГ-паттернов, собственно связанных с механизмами мысленной или голосовой речи. Таким образом, выявленные различия не имеют особенного значения для идентификации и анализа специфических паттернов активности, связанных с перцептивными или когнитивными процессами мозга, однако они могут быть полезны в практическом плане для оценки как минимум наличия или отсутствия внутренней речи, а также указывают на существование более глубокой связи периферических электромиографических проявлений внутренней (мысленной) речи с сугубо мозговыми процессами.

Учебный процесс не может обходиться без перерывов. Однако для того чтобы перерывы в полной мере способствовали восстановлению сил учащихся, необходимо их специальным образом организовывать. Предлагаемая книга призвана помочь педагогу в этом. Она содержит описание психологических процедур, направленных на переключение и восстановление внимания, снятие накопившегося стресса и напряжения, повышение тонуса. Кроме того, в книге описаны упражнения, позволяющие установить в группе доброжелательную атмосферу взаимопонимания и кооперации, без которой невозможно эффективное обучение.

Представлен практический материал по следующим тематическим разделам: «Оценка особенностей конституции, состояния здоровья по показателям физической работоспособности, адаптации организма к физическим нагрузкам»; «Определение типа высшей нервной деятельности и оценка состояния высших психических функций»; «Гигиенические требования к мебели, воздушному режиму и освещенности в аудитории для учащихся».

Спортивная деятельность связана со значительными физическими и нервно-эмоциональными нагрузка- ми, при этом высокая интенсивность тренировок провоцирует изменение элементного баланса спортсменов. Данная проблема особенно актуальна в адаптивном спорте, т. к. спортсмены с ограниченными возможностя- ми подвергаются более сильным нагрузкам. Цель исследования – оценить элементный состав биосубстратов (сыворотка крови, волосы) спортсменов следж-хоккейного клуба г. Оренбурга (n = 15). Содержание элементов в сыворотке крови сравнивали с референтными значениями; уровень элементов в волосах – со среднепопуля- ционными значениями и с показателями в контрольной группе, состоящей из здоровых мужчин аналогичного возраста, не занимающихся спортом (n = 25). Исследование проводилось методами атомно-эмиссионного и масс-спектрального анализа с индуктивно связанной плазмой. При оценке элементного состава сыворотки кро- ви выявлены повышенное содержание Fe и Zn у 46 и 13 % спортсменов соответственно и дефицит Mg у 26 %. При исследовании образцов волос установлено, что для спортсменов характерны статистически значимо более высокие уровни Na, K, P, Zn и более низкие концентрации Fe, Ca, I, Cr, Si, Li по сравнению с показателями груп- пы контроля. Элементный профиль, составленный с учетом частоты отклонений от нормы, показал, что для подавляющего большинства обследуемых мужчин, независимо от уровня физической активности, характерен дефицит Co и Se. Установленный дефицит этих элементов в волосах подтверждает результаты ранее прове- денных исследований и отражает биогеохимические особенности территории. Для большинства спортсменов характерен дефицит Са, Cr и избыток Na, K, P, Zn в волосах. Полученные данные свидетельствуют о состоянии дисэлементоза и служат основанием для коррекции питания и назначения минералосодержащих биологически активных добавок к пище спортсменам с ограниченными физическими возможностями.

Гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная система играет важную роль не только в регуляции развивающейся нервной системы ребенка, но и в функционировании нервных процессов у взрослого человека. При этом особую значимость приобретает сохранение функциональных возможностей щитовидной железы у людей, проживающих в неблагоприятных климатических условиях Европейского Севера России. Показан широкий спектр действия тиреоидных гормонов в антенатальный и постнатальный периоды развития организма: влияние на обмен веществ, формирование органов и систем; акцент сделан на физиологических реакциях со стороны сердечно-сосудистой системы. Рассмотрены особенности функционирования тиреоидной системы в неблагоприятных условиях Севера, указаны причины формирования зобной эндемии на данных территориях. Проанализированы нейрофизиологические эффекты тиреоидных гормонов, рассмотрены рецепторные механизмы их взаимодействия с определенными морфологическими структурами головного мозга, показано влияние гормонов на деление нейробластов, нейрональную миграцию, созревание и дифференциацию нейронов и т. п. Особый интерес представляют сведения о регулирующем влиянии тиреоидных гормонов на гены, контролирующие синтез белков в различных типах нервных клеток и областях мозга. Отдельно представлены литературные данные, описывающие влияние тиреоидных гормонов на интенсивность тканевого дыхания в клетках нервной ткани, осуществляемое через регуляцию активности многих ферментов дыхательной цепи, а также показано влияние этих гормонов на нейромедиаторную передачу. Приведены материалы, демонстрирующие изменения ауторегуляторных механизмов мозга при избытке или недостатке тиреоидных гормонов, а также описано участие гипоталамо-гиофизарно-тиреоидной системы в механизмах развития нейрорегуляторных расстройств и депрессивных состояний.

Представлены результаты исследования электромиографической активности мышц ног при выполнении бега с максимальной скоростью по прямой и виражу. В эксперименте участвовали бегуны на короткие дистанции в возрасте 20–25 лет, имеющие спортивное звание кандидата в мастера спорта и первый разряд. В первой части эксперимента испытуемые выполняли бег с максимальной скоростью по прямой, во второй – по виражу. У них синхронно регистрировали кинематические и электромиографические характеристики бегового шага с помощью системы 3D-видеоанализа «Qualisys» (Швеция) и 16-канального биомонитора ME6000 (Финляндия). При беге по прямой в фазе отталкивания электромиографические параметры исследуемых мышц претерпевали существенные изменения в сравнении с фазой подседания: продолжительность их электроактивности снизилась; уменьшились амплитуда и частота биопотенциалов; в мышцах-антагонистах бедра понизился коэффициент реципрокности, в мышцах голени он, наоборот, увеличился. При беге по виражу в фазе отталкивания электромиографическая активность двуглавой мышцы бедра возросла – амплитуда биопотенциалов увеличилась на 72,1 % в сравнении с бегом по прямой; значительно повысились амплитуды электрической активности в наружной мышце бедра, камбаловидной и передней большеберцовой мышцах; коэффициент реципрокности в мышцах-антагонистах бедра в фазе отталкивания был меньше, чем при беге по прямой, в мышцах-антагонистах голени он, наоборот, увеличился. Таким образом, смена траектории движения в беге с максимальной скоростью сопровождается существенным изменением регуляторных механизмов, проявляющемся в модификации координационной структуры ведущих мышц, активность которых определяет соответствующие кинематические и динамические характеристики бегового шага.

Цель: биометрическая идентификация на основе анализа движения глаз обладает высокой степенью защиты от подлога. Точность этого метода идентификации зависит от анализируемых параметров движения глаз, применяемых стимулов, а также частоты прибора регистрации траектории взгляда. Цель исследования заключается в определении параметров движения глаз, имеющих наиболее существенное значение для идентификации, а также стимулов, которые нужно использовать, чтобы выявить характерные особенности движения глаз конкретного человека на основе данных низкочастотного прибора регистрации траектории взгляда Tobii X2-30. Результаты: проведены экспериментальные исследования идентификации личности на основе анализа движения глаз, зафиксированного с помощью айтрекера Tobii X2-30, при воздействии двух различных стимулов. Данные, полученные с помощью систем регистрации траекто- рии взгляда, в том числе и низкочастотных, могут быть использованы для идентификации личности человека. Анализ данных двух экспериментов показал, что ошибка идентификации может варьироваться от 0 до 40 % в зависимости от рассматриваемого параметра движения. В ходе обработки результатов второго эксперимента было выявлено, что анализ саккад обеспечивает более точную идентификацию по сравнению с анализом параметров, рассчитанных для фиксаций, за счет снятия ограничения на скорости и амплитуды движений глаза. По результатам второго эксперимента определено, что значение ускорения взгляда при рассмотрении саккад может быть использовано для идентификации личности. Практическая значимость: полученные в ходе проведенного экспериментального исследования результаты подтверждают возможность использования низкочастотных систем регистрации траектории взгляда в целях идентифи- кации личности человека.

Пробелы в изучении жизнедеятельности и причинного уровня оптимального состояния конституции человека.

Данные методические указания представляют собой переработанное и дополненное методическое руководство по физиологии человека и животных «Физиологические методы исследования. Часть 1. Электрофизиология», опубликованное в 1988 г., и содержат руководство по проведению экспериментальных исследований для студентов факультета биологии, выполняющих большой практикум по физиологическим методам исследования. В данной части методических указаний представлены работы по электрофизиологическим методам исследования.

Научный рецензируемый журнал по различным проблемам биологии и экологии, содержит результаты исследований по актуальным направлениям биологии и экологии

Практикум предназначен для студентов, обучающихся по специальности 020801 Экология (дисциплина «Экологическая физиология животных», блок ДС), очной формы обучения.

Данное учебное пособие является логическим продолжением предыдущего издания: Филина Н.Ю., Верховнева Н.В. Экологическая физиология микроорганизмов. Часть 1. Экологическая физиология микроорганизмов. Ярославль, 2001. Изложены на современном научном уровне основные вопросы аутэкологии прокариот, даны некоторые понятия аутэкологии шгкроорганизмов, обсуждается проблема рассмотрения действия экологических факторов на микроорганизмы. Подробно изложен материал по влиянию отдельных абиотических факторов на прокариотическую клетку и адаптационные особенности микроорганизмов, рассматриваются типы питания прокариот и особенности питания шгкроорганизмов в природе. Рассмотрены эволюционно сложившиеся механизмы приспособления микроорганизмов к неблагоприятным воздействиям окружающей среды: репарация повреждений ДНК и бактериальные регуляторные системы на стресс, таксисы бактерий и покоящиеся формы шгкроорганизмов. Приводятся тесты для проверки усвоенных знаний с правильными ответами, имеется подробный словарь терминов и понятий, встречающихся в тексте, дан список литературы. Предназначено студентам, обучающимся по специальностям 013100 Экология и 011600 Биология (дисциплина "Экология организмов", блок ОПД), очной и заочной форм обучения. Рис. 9. Табл. 3. Библиогр.: 46 назв.

Данное учебное пособие является логическим продолжением предыдущего издания: Филина Н.Ю., Верховиева H.B. Экологическая физиология микроорганизмов. Часть 1. Экологическая физиология микроорганизмов. Ярославль. 2001. Изложены на современном научном уровне основные вопросы аутэкологии прокариот, даны некоторые понятия аутэкологии микроорганизмов, обсуждается проблема рассмотрения действия экологических факторов на микроорганизмы. Подробно изложен материал по влиянию отдельных абиотических факторов на прокариотическую клетку и адаптационные особенности микроорганизмов, рассматриваются типы питания прокариот и особенности питания микроорганизмов в природе. Рассмотрены эволюционно сложившиеся механизмы приспособления микроорганизмов к неблагоприятным воздействиям окружающей среды: репарация повреждений ДНК и бактериальные регуляторные системы на стресс, таксисы бактерий и покоящиеся формы микроорганизмов. Приводятся тесты для проверки усвоенных знаний с правильными ответами, имеется подробный словарь терминов и понятий, встречающихся в тексте, дан список литературы. Рис. 9. Табл. 3. Библиогр.: 46 назв.