Физиология человека в целом

Пособие базируется на современных концепциях физиологии, молекулярной биологии, а также спортивной науки, и призвано служить дополнением к учебной литературе, рекомендованной для подготовки магистрантов по направлению 49.04.01 «Физическая культура», профилю «Адаптация к физическим нагрузкам».

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.

Плацента является уникальным органом, обеспечивающим нормальную жизнедеятельность плода в период внутриутробного развития. Несмотря на всю важность этого органа, он до сих пор остается малоизученным. Ответы на вопросы об иммунных взаимодействиях в плаценте могут объяснить развитие многих осложнений беременности. В рамках данной работы были изучены возрастные особенности экспрессии маркеров иммунокомпетентных клеток в плаценте человека в норме и при патологии (сахарный диабет 2-го типа). Исследованы образцы ворсинчатого хориона плацент, полученные от 80 пациенток: 40 – из группы с сахарным диабетом 2-го типа, 40 – из группы контроля. Каждая группа была также разделена на подгруппы перво- и повторнородящих, а также на возрастные подгруппы (роды до и после 28 лет). В качестве маркеров были выбраны CD68 (маркер макрофагов), CD20 (маркер В-лимфоцитов), а также CD57 (маркер NK-клеток). Проведенное исследование позволило выявить различия в экспрессии маркеров иммунокомпетентных клеток между группой пациенток с сахарным диабетом 2-го типа и контрольной группой, возрастные отличия экспрессии данных маркеров внутри групп, а также изучить морфофункциональное состояние плацент. Сигнальные молекулы, продуцируемые иммунными клетками, играют ключевую роль в развитии патологических состояний, возникающих во время беременности. Полученные в ходе данной работы результаты говорят о высокой эпидемиологической и научно-исследовательской значимости маркеров воспаления для оценки течения беременности и возможного развития соматической патологии новорожденных, особенно у рожениц старшего возраста.

Цель практикума «Анатомия, физиология, биодинамика» – изучение основ анатомии и физиологии человека и использование полученных данных о строении и физиологическом функционировании человека в рамках профессиональной деятельности. Практикум и его содержание направлены на формирование представлений обучающихся о будущей профессии, перспективах их обучения в вузе и дальнейшего развития профессиональной карьеры, оказание помощи в адаптации к вузовским формам и условиям обучения. Решение практических заданий, включенных в практикум, позволит студентам закрепить теоретические и практические знания основных тем курса в детальном, прикладном рассмотрении на основе методических указаний, разъясняющих назначение, содержание и методику их выполнения.

В данном исследовании произведена попытка оценить состояние иммунного фона взрослых трудоспособных людей посредством изучения соотношения содержания иммунокомпетентных клеток, цитокинов и общего тестостерона. Представляло интерес изучить иммунно-гормональное соотношение у практически здоровых мужчин (40,0±5,0) лет, никогда не принимавших участие в боевых действиях, в зависимости от профессиональных условий работы вахтовым методом (короткая и длинная вахта) на Европейском Севере России (на примере работников гидрографической службы г. Архангельска). Анализ показал, что у мужчин, работающих короткой вахтой, в 3 раза чаще встречались лейкоцитозы (14,29 %) и лимфоцитозы (19,05 %), чем у длинновахтовиков (4,66 и 7,69 % соответственно). Хэлперно-супрессорный коэффициент при этом составил 0,96–1,01, что указывает на выраженную Т-супрессию у 80,00 % мужчин-коротковахтовиков и у 60,50 % мужчин, работающих на маяках длинной вахтой. Иммунные дисбалансы среди CD3+, CD5+, CD4+ следует считать однотипными адаптационными иммунными реакциями. В то же время снижение цитокиновой активности и уровня содержания общего тестостерона у лиц, работающих коротковахтовым методом (дефицит содержания общего тестостерона у них встречался в 3 раза чаще) косвенно свидетельствует о снижении резервных возможностей иммунного гомеостаза, что тормозит развитие адаптационных реакций к меняющимся условиям среды. Наличие большого количества слабых корреляционных взаимосвязей между изучаемыми показателями в обеих группах обследуемых косвенно подтверждает независимость изменения концентраций гормонов от колебаний содержания лимфоидных популяций, за исключением Т-супрессоров (CD 8+, p < 0,001). Полученные данные указывают на то, что снижение адаптивной активности и резервных возможностей иммунного гомеостаза у мужчин (40,0±5,0) лет на Севере более характерно для коротковахтовиков.

Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова выходит ежемесячно и публикует работы по всем разделам физиологии и физиологическим аспектам смежных наук – зоологии, анатомии, гистологии, эмбриологии, молекулярной биологии, биохимии.

Проведено сравнение морфофункциональных показателей детей подросткового возраста от 14 до 16 лет – представителей коренных малочисленных народов Севера России, проживающих в разных природно-климатических зонах: тундра (г. Дудинка, Красноярский край) и лесотундра (г. Нерюнгри, Республика Саха (Якутия)). В целом выявлено, что подростки Дудинки имеют более плотное телосложение, индекс Кетле у них был выше относительно сверстников из Нерюнгри: у девочек – на 5,14 %, у мальчиков – на 4,42 %. Отмечалось увеличение доли резервного жира у подростков Дудинки (p < 0,05) по сравнению с жителями Нерюнгри: у девочек – на 3,4 %, у мальчиков – на 4,4 %, что согласуется с результатами исследования эндоморфного компонента тела. При этом эктоморфный компонент у подростков из Нерюнгри был выше (p < 0,05): у мальчиков – на 1,09 балла, у девочек – на 0,51 балла. У мальчиков из Нерюнгри наблюдался тип телосложения, близкий к астеническому. Показатели сердечно-сосудистой системы у всех обследованных соответствовали половозрастной норме. У подростков из Дудинки частота сердечных сокращений была больше, чем у подростков из Нерюнгри: у девочек – 85,5±3,1 и 72,7±1,8 уд./мин соответственно; у мальчиков – 79,7±3,5 и 73,6±1,4 уд./мин (p < 0,05). Диастолическое давление у представителей Дудинки было ниже: у девочек – на 16,8 мм рт. ст., у мальчиков – на 12,4 мм рт. ст. (p < 0,05). Вегетативный индекс Кердо у подростков Нерюнгри соответствует нормотонии, у подростков Дудинки значения индекса были выше, со смещением в сторону симпатикотонии. Исследование вариабельности сердечного ритма показало, что у 63,6 % мальчиков Нерюнгри индекс напряжения Баевского существенно превышал норму, у остальных обследованных – был близок к норме. Выдвинуто предположение, что обнаруженные различия морфофунциональных показателей исследуемого контингента обусловлены влиянием природно-климатических условий районов проживания.

Время и успешность адаптации организма к холоду зависят от функции щитовидной железы и симпатоадреналовой системы. Чтобы оценить влияние хронического холодового воздействия на активность щитовидной железы и уровни дофамина в крови человека, проведено сравнительное популяционное исследование, в котором участвовали жители Европейского (n = 355) и Азиатского (n = 192) Севера России. В сыворотке крови определяли уровни тиреотропного гормона, общих и свободных фракций йодтиронинов, в плазме крови – содержание дофамина и цАМФ. Для оценки функции щитовидной железы и действия гормонов на ткани рассчитывали интегральный тиреоидный индекс и индекс периферической конверсии йодтиронинов. Установлено, что доля лиц с высоким содержанием дофамина в крови больше среди жителей Азиатского Севера (25 % против 11 %; p = 0,001) – территории с более экстремальными климато-географическими условиями. При этом максимальные уровни дофамина чаще встречаются в мужских популяциях анализируемых районов, нежели в женских. Доля лиц с недетектируемыми уровнями дофамина, напротив, выше среди представителей Европейского Севера (30 % против 10 %; p < 0,001). У жителей Азиатского Севера (как у мужчин, так и у женщин) зафиксирована бóльшая активность щитовидной железы, на что указывают более высокие уровни тироксина, а пониженное содержание свободного тироксина и повышенный уровень свободного трийодтиронина могут свидетельствовать об усилении периферической конверсии йодтиронинов, что соотносится с необходимостью адаптации к более экстремальным факторам среды. В то же время между жителями Европейского и Азиатского Севера отсутствуют значимые отличия в уровне цАМФ, значениях индекса периферической конверсии и интегрального тиреоидного индекса. Референтные уровни дофамина у представителей Европейского Севера в большей степени коррелируют с показателями гипофизарно-тиреоидной системы, относительно жителей Азиатского Севера показано слабое стимулирующее влияние дофамина на активность щитовидной железы только у женщин (уровни до- фамина приближаются к референтным).

Исследования различий морфофункциональных характеристик борцов вольного стиля, принадлежащих к родственным монголоидным этническим группам, ранее не проводились. Целью исследования является сравнительный анализ антропометрических и функциональных характеристик борцов вольного стиля из двух моноэтничных выборок – алтайцы и монголы. Обследовано 99 спортсменов, занимающихся вольной борьбой (средний возраст составил 25,0±2,6 лет). Программа антропометрического обследования включала измерение продольных (длина тела и его сегментов), поперечных (ширина плеч, таза, поперечный и сагиттальный диаметры грудной клетки), обхватных (обхваты туловища и конечностей) размеров тела, массы тела и толщины кожно-жировых складок на туловище и конечностях. Определение состава тела проводилось при помощи многочастотной биоимпедансометрии (АВС-02 «МЕДАСС», Россия). При стратификации спортсменов по основным тотальным размерам тела (масса и длина тела) были выделены антропометрические различия, которые могут быть отнесены либо к межэтническим, либо к сформировавшимся под действием направленного спортивного отбора. Сравнительный анализ антропометрических признаков, характеризующих продольное и поперечное развитие скелета, позволяет заключить, что специфичные для алтайцев высокие показатели поперечного развития грудной клетки, а также относительно длинные ноги и короткие руки сохраняются спортивным отбором и проявляются в широком диапазоне весоростовых значений. Наибольшая вариабельность характерна для жирового компонента состава тела. Так, в пределах нормального соотношения длины и массы тела (индекс массы тела – от 22,0 до 24,9 кг/м2) у алтайских спортсменов наблюдается большее количество жировой массы, но сниженный уровень подкожного жироотложения по сравнению с монгольскими борцами аналогичной массы тела.

Рост числа заболеваний социального характера в РФ в настоящее время достаточно высок, особенно расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ. Многочисленные исследования практически не содержат иммунологической составляющей и предоставляют сведения по диагностике отравления психоактивными веществами, клинике, лечению, профилактике и реабилитации зависимых лиц. Комплексное иммунологическое обследование лиц с тяжелым отравлением ПАВ позволит прогнозировать варианты течения заболевания и возможные осложнения, а также обосновать соответствующую терапию. Цель работы – оценить состояние иммунного гомеостаза у лиц с поражением мозга токсического генеза (вызванным приемом психоактивных веществ). Материалы и методы. Обследованы 83 мужчины 20–40 лет, поступившие в Первую городскую клиническую больницу им. Е.Е. Волосевич (г. Архангельск) с отравлением психоактивными веществами тяжелой степени. Комплекс иммунологического обследования включал определение содержания в периферической крови лейкоцитов, лимфоцитов и их фенотипов CD3+, CD4+, CD5+, CD8+, CD10+, CD16+, CD25+, CD71+, CD95+, HLA-DR+, а также уровня протеина S-100β. Результаты. У мужчин 20–40 лет с токсической энцефалопатией зарегистрирован выраженный дефицит: дифференцированных лимфоцитов СD3+ – в 31,0 % случаев, хелперов СD4+ – в 48,4 %, Т-клеточной популяции СD5+ – в 86,7 %, натуральных киллеров СD16+ – в 24,2 %, клеток с рецепторами к трансферрину СD71+ – в 71,0 %. Также у обследуемых выявлены крайне высокая активность апоптоза (по уровню CD95+) в 100,0 % случаев и цитотоксическая активность (по уровню CD8+) в 38,1 %. Опасно высокие концентрации протеина S-100β (89,0 % случаев), цитотоксических клеток СD8+ (38,1 %), клеток СD10+ (48,1 %), активаторов интерлейкина-2 СD25+ (68,8 %) на фоне лимфоцитоза (24,0 %) и высокой концентрации антигенов гистосовместимости II класса HLA-DR+ (65,6 %) у обследованных мужчин свидетельствуют о состоянии аллостаза и неблагоприятном прогнозе исхода энцефалопатии токсического генеза.

Методические рекомендации посвящены исследованию и количественной оценке здоровья у студентов медицинских вузов.

Физиологическое обеспечение тренировочного процесса высококвалифицированных спортсменов призвано выявить системы организма, ограничивающие и лимитирующие работоспособность спортсмена, подобрать физиологические тесты, корректно оценивающие влияние тренировочных нагрузок на функциональные показатели, и на этой основе вносить своевременные изменения в тренировочный процесс. В настоящем руководстве предпринята попытка, исходя из современных литературных данных и собственных исследований, оценить роль различных физиологических факторов, влияющих на аэробную работоспособность высококвалифицированного лыжника и биатлониста, рассмотреть особенности тестирования некоторых функциональных показателей и их тренировки. На основании изучения динамики функциональных показателей высококвалифицированных спортсменов и данных современной литературы сформулированы предложения по стратегии подбора тренировочных нагрузок в макроцикле. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Физиологическое обеспечение тренировочного процесса высококвалифицированных спортсменов призвано выявить системы организма, ограничивающие и лимитирующие работоспособность спортсмена, подобрать физиологические тесты, корректно оценивающие влияние тренировочных нагрузок на функциональные показатели, и на этой основе вносить своевременные изменения в тренировочный процесс. В настоящем руководстве предпринята попытка, исходя из современных литературных данных и собственных исследований, оценить роль различных физиологических факторов, влияющих на аэробную работоспособность высококвалифицированного лыжника и биатлониста, рассмотреть особенности тестирования некоторых функциональных показателей и их тренировки. На основании изучения динамики функциональных показателей высококвалифицированных спортсменов и данных современной литературы сформулированы предложения по стратегии подбора тренировочных нагрузок в макроцикле.

Основные главы пособия посвящены вопросам, связанным с особенностями обмена при мышечной деятельности и другим вопросам использования данных биохимии при занятиях физической культурой и спортом. Ряд глав посвящен рассмотрению сведений медицинской биохимии, необходимых для специалистов по адаптивной физической культуре. В пособии приведены некоторые методы, используемые при обследовании спортсменов.