Значимые результаты и публикации 2007 года

При моделировании эффектов микрогравитации с помощью клиностатирования на стадии колоний эмбриональных стволовых клеток мыши линии R1 выявлено замедление образования эмбриоидных тел в периоде последействия, указывающее на торможение начальных процессов дифференцировки эмбриональных стволовых клеток. Клиностатирование эмбриоидных тел приводило к изменению их размеров и формы, снижению процессов апоптоза и аутофагии клеток в эмбриоидном теле. Изучение спонтанной дифференцировки в кардиомиоциты и экспрессии маркеров нейрональной дифференцировки показало запаздывание процессов коммитирования эмбриональных стволовых клеток (д.м.н. Буравкова Л.Б., Константинова Н.А., к.б.н. Мануилова Е.С., д.б.н. Гривенников И.А.).

Впервые показано, что на фоне гравитационной разгрузки применение ингибитора кальцинейриновой сигнальной системы, отвечающей за поддержание медленного фенотипа, снижает (по данным RT-PCR) уровень экспрессии мРНК медленной изоформы тяжелых цепей миозина в большей степени, чем при вывешивании интактных животных. Эти данные свидетельствуют о том, что в условиях разгрузки кальцинейриновая система в ответ на кальциевый стимул тормозит, по механизму обратной связи, развитие более глубоких кальций-зависимых изменений миозинового фенотипа мышечных волокон (д.б.н. Немировская Т.Л., Китина Ю.Н., к.б.н. Лейнсоо Т.А.).

Впервые исследована динамика гидратационного статуса космонавтов непосредственно на борту Международной космической станции. Показано, что у 12 космонавтов во время полугодовых орбитальных полетов количество общей жидкости организма, а также внутриклеточный и внеклеточный объемы уменьшались в среднем по группе на 5,2 - 10,4 % по сравнению с дополетным уровнем. Выявлено, что во время длительного космического полета происходит снижение уровня гидратации организма человека при одновременном уменьшении мышечной массы и увеличении количества жира в теле (д.м.н. Носков В.Б.).

В исследованиях влияния микрогравитации на скоростно-силовые свойства и выносливость тонической (камбаловидной) и фазнотонической (икроножной) мышц голени подтверждено представление о ведущей роли опорной афферентации в контроле тонической мышечной системы и относительной независимости от неё системы контроля мышц фазных. Показано, что скорость и глубина изменений, обусловливаемых устранением опоры, в исследуемых мышцах выявляют тесную связь со степенью их гравитационной зависимости, будучи наибольшими в позно-тоническом разгибателе - камбаловидной мышце - и существенно меньшими в смешанной икроножной мышце. Аналогичная зависимость выявлена также в эффектах механостимуляции опорных зон стоп (к.м.н. Хуснутдинова Д.Р., д.б.н. Воронов А.В.).

Обнаружено, что при тренировке выносливости концентрация лактата в крови при максимальной аэробной нагрузке ниже у спортсменов более высокой квалификации, при этом потребление кислорода на уровне порога анаэробного обмена (ПАНО) может практически совпадать с максимальным, то есть интенсивная работа не всегда сопровождается накоплением в крови продуктов анаэробного обмена. Показано, что соотношение между доставкой и потреблением кислорода работающей мышцей зависит от уровня тренированности. У квалифицированных спортсменов при нагрузке выше уровня ПАНО этот показатель является индикатором функционального состояния работающей мышцы. Предложен алгоритм выбора наиболее эффективных методик тренировок, направленных на повышение аэробной работоспособности. Разработана методика специальной силовой тренировки, в результате которой увеличиваются размеры волокон I типа, определяющих аэробную работоспособность (Попов Д.В., к.б.н. Нетреба А.И., к.ф-м.н. Боровик А.С.).

Впервые в эксперименте с растениями ячменя в космическом полете изучена интенсивность экспрессии 20 различных генов, нейтрализующих воздействие стресса (температура, изменение солевого состава, водный дефицит, биотические стрессы). Установлен повышенный уровень экспрессии трех генов, ответственных за нейтрализацию последствий формирования супероксидов в клетках растений. Высказывается гипотеза, что основной причиной выявленных у растений изменений является нарастание уровня концентрации поллютантов в атмосфере Международной космической станции (д.б.н. Сычев В.Н., д.б.н. Левинских М.А., к.т.н. Подольский И.Г.). На лабораторных животных впервые показано, что длительное употребление воды с пониженным содержанием дейтерия и кислорода (18О) приводит к снижению степени лучевых повреждений, обусловливаемых многократным воздействием гамма-излучения в низких дозах. Судя по структуре иммунных органов (тимуса и селезенки), выявленный протекторный эффект может обусловливаться повышением общей резистентности организма экспериментальных животных (д.т.н. Синяк Ю.Е., Раков Д.В., д.м.н. Федоренко Б.С.).

Завершен анализ цитогенетического действия тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) в широком диапазоне линейных передач энергии (ЛПЭ). Установлены линейный характер зависимости "доза-эффект" для аберраций хромосомного типа в лимфоцитах крови человека в культуре при действии низких доз ТЗЧ (0-1,0 Гр) in vitro и наличие дозонезависимого участка для частоты дицентриков и центрических колец в области доз 0,25-0,5 Гр ионов углерода с энергией 500 МэВ и ЛПЭ=10,7 кэВ/мкм, показана зависимость развивающихся эффектов от дозы, мощности дозы и ЛПЭ ускоренных частиц, а также высокая относительная биологическая эффективность низких доз ТЗЧ (д.м.н. Федоренко Б.С.).

В эксперименте "Матрешка-Р" на Международной космической станции с помощью научной аппаратуры "Люлин-5" впервые получены данные о накоплении поглощенной дозы на разных глубинах внутри шарового тканеэквивалентного фантома, отражающие динамику радиационной нагрузки на критические органы тела космонавта на различных участках орбиты. Полученные результаты позволяют выделить вклад в дозу излучения различных источников космической радиации (галактическое космическое излучение, потоки частиц радиационных поясов Земли и солнечное космическое излучение) (к.ф.-м.н. Шуршаков В.А., к.ф.-м.н. Бенгин В.В., к.т.н. Черных И.В., Дробышев С.Г., Мисецкая И.И., Ярманова Е.Н.).

В экспериментальных исследованиях на мышах установлено, что длительное комбинированное воздействие химических веществ в предельно допустимых концентрациях, характерных для воздушной среды пилотируемых космических аппаратов, приводит к повреждению структуры хромосом в клетках костного мозга и сопровождается усилением окислительных реакций в эритроцитах с активацией процессов перекисного окисления мембран клеток (д.м.н. Мухамедиева Л.Н., к.м.н. Баранцева М.Ю., Никитин Е.И., д.б.н. Федоренко Б.С., к.м.н. Иванова С.М.).

При проведении экспериментов с различными живыми системами в полетах российских автоматических космических аппаратов "Фотон-М" получены новые данные о механизмах влияния невесомости: увеличение пролиферативной активности клеток в связи с изменением экспрессии белков, регулирующих процессы роста и гибели клеток; повышение активности генов синтеза ферментов и изменение структуры пигмента меланина в клетках микроорганизмов; изменение экспрессии нейроспецифических генов, кодирующих регуляторные пептиды, взаимодействующие с рецепторами органа гравитации; уменьшение выраженности изменений минерального обмена и структурных перестроек в костной системе в случае сохранения реакции опоры (д.м.н. Ильин Е.А., д.б.н. Балабан П.М., д.б.н. Савельев С.В., д.б.н. Григорян Э.Н., к.б.н. Воейкова Т.А.).

Создан модуль "КОНТУР" с гермокамерой малого объема и автономной системой жизнеобеспечения, предназначенный для проведения экспериментов на монгольских песчанках в космическом полете, что позволило обеспечить жизнедеятельность животных и успешно выполнить научную программу исследований в течение 12-суточного полета аппарата "ФОТОН-М" №3 (к.т.н. Смирнов И.А., к.х.н. Иванов С.А.).

Разработан способ регистрации физиологических сигналов в условиях длительного космического полета, позволяющий исследовать функциональное состояние организма бесконтактным методом во время сна. Создан бортовой прибор "Сонокард" для научных исследований на Международной космической станции, а также прибор "Кардиосон" для использования в клинике (д.м.н. Баевский Р.М.).

В экспериментах с участием человека впервые в качестве средства профилактики инфекций и дисбактериозов использованы препараты-пробиотики, изготовленные на основе аутоштаммов лактобацилл в двух формах: ампул (для коррекции микрофлоры кишечника) и пародонтальных повязок (для коррекции микрофлоры зубочелюстной системы и ротоглотки). Результаты выявили значительно более выраженный профилактическй эффект по сравнению с применением коммерческого лактобактерина (д.м.н. Ильин В.К.).

На основе экспериментальных данных обоснована возможность клинического использования дыхания кислородно-азотно-аргоновной газовой смесью (16% О2, 60% N2 и 24% Ar2) при нормальном давлении, обладающей отопротективным и нейропротективным эффектом при всех типах поражения волосковых клеток улитки внутреннего уха человека, для лечения больных с нейросенсорной тугоухостью. Разработана схема курсового лечения больных с нейросенсорной потерей слуха этим методом (д.м.н. Мацнев Э.И., к.м.н. Сигалева Е.Э.).

Показано, что проведение курса ингаляций подогретой неувлажненной нормоксической кислородно-гелиевой смесью при комплексном лечении пациентов с заболеваниями дыхательной системы (хронические обструктивные болезни легких, бронхиальная астма и пневмония без клинических проявлений интоксикации и дыхательной недостаточности не выше ? стадии) приводит к повышению объемно-скоростных показателей системы внешнего дыхания. Наблюдаемые изменения способствуют восстановлению вентиляционно-перфузионных отношений в легких и корригируют артериальную гипоксемию у пациентов с данной патологией (к.м.н. Акимова О.С., к.м.н. Попова Ю.А., д.м.н. Буравкова Л.Б.).

Результаты исследований физиологического действия инертных газов позволили разработать, зарегистрировать в Госстандарте и внедрить в практику здравоохранения Технические Условия на медицинские газовые смеси "ГелиОксА", "КсенОксА", "КрипОксА", а также зарегистрировать медицинскую технологию по использованию дыхательной кислородно-ксеноновой смеси (д.м.н. Павлов Б.Н.).

Создана и зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам база данных о радиационной обстановке на Международной космической станции в период 2000-2006 гг., которая содержит 2000 характеристик радиационной обстановки и солнечной активности, включая ежесуточные приращения поглощенной дозы, баллистические параметры орбиты станции, данные о параметрах состояния солнечной активности и геомагнитного поля (к.т.н. Бондаренко В.А., д.т.н. Митрикас В.Г., д.т.н. Цетлин В.В.).

В целях совершенствования системы обеспечения микробиологической безопасности для условий длительного автономного пребывания человека в замкнутом объёме разработано и с положительным эффектом испытано новое оборудование для отбора проб и оперативного анализа микробной контаминации поверхностей конструкционных материалов (д.б.н. Новикова Н.Д., к.б.н. Сыченикова В.А., к.б.н. Поддубко С.В., к.б.н. Дешевая Е.А.).

Опубликовано 175 статей, в том числе 29 в зарубежных изданиях.

Основные публикации

Книги

  • Григорьев А.И., Баевский Р.М. Концепция здоровья в космической медицине. 2007. М.: Слово. 208 с.
  • Ушаков И.Б., Штемберг А.С., Шафиркин А.В. Реактивность и резистентность организма млекопитающих // М: Наука. 2007. 493 с.

    Статьи

    • Александрова Н.П., Данилова А.Д., Тихонов М.А., Баранов В.М. Роль афферентных систем в механизмах постуральных реакций дыхания в антиортостатическом положении // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2007. Т. 93. №6. С. 607-677.
    • Анохина Е.Б., Буравкова Л.Б. Гетерогенность стромальных клеток-предшественников, выделенных из костного мозга крыс // Цитология. 2007. Т. 49. № 1. С. 40-47.
    • Афонин Б.В., Гончарова Н.П., Седова Е.А. Накожная электрическая активность желудка и кишечника в длительной антиортостатической гипокинезии // "Физиология человека", 2007, т 33, № 6. С.100-112.
    • Ахметов И.И., Попов Д.В., Можайская И.А., Миссина С.С., Астратенкова И. В., Виноградова О.Л. , Рогозкин В.А. Ассоциация полиморфизмов генов-регуляторов с аэробной и анаэробной работоспособностью спортсменов // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2007. Т.93. №8. С. 837-843.
    • Баранцева М.Ю., Мухамедиева Л.Н., Федоренко Б.С., Иванова С.М., Пахомова А.А., Ворожцова С.В. // Цитогенетические и биохимические реакции организма экспериментальных животных при сочетанном воздействии радиационного и химического факторов низкой интенсивности // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2007. Т. 41. №2. С. 54-60.
    • Буравкова Л.Б., Анохина Е.Б. Влияние гипоксии на стромальные клетки-предшественники из костного мозга крыс на ранних этапах культивирования // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2007. Т. 143. №. 4. С. 386-389.
    • Воронина Т.А., Ларенцова Л.И., Духина И.А., Смирнов Л.Д., Яснецов В.В., Шашков В.С. Механизм действия мексидола при экстремальных состояниях // Практическая неврология и нейрореабилитация. 2007. № 1. C. 44-47.
    • Гостимский С.А., Левинских М.А., Сычев В.Н., Кокаева З.Г., Дрибноходова О.П., Хартина Г.А., Бингхем Г. Исследование генетических эффектов в потомстве растений гороха, выращенных в течение полного цикла онтогенеза в космической оранжерее на борту РС МКС. // Генетика. 2007. т. 43. № 8. с.1050-1057.
    • Григорьев А.И. Физиологические проблемы пилотируемой экспедиции на Марс. // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2007. Т. 93. № 5. С. 473-484.
    • Гурьева Т.С., Дадашева О.А., Цетлин В.В., Медникова Е.И. и др. Влияние хронического облучения низкими дозами ионизирующего излучения на эмбриональное развитие японского перепела. // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2007. т. 41. № 1. С. 20-24.
    • Дудник Л.Б., Цюпко А.Н., Шупик М.А., Ахаладзе Г.Г., Гальперин Э.И., Платонова Л.В., Пантаз Э.А., Яснецов В.В., Смирнов Л.Д., Алесенко А.В. Связь экспрессии фактора некроза опухоли-альфа с активацией сфингомиелиназы и пероксидного окисления липидов после устранения фактора, препятствующего оттоку желчи из печени // Известия РАН, серия биологическая. 2007. № 1. С. 5 13.
    • Исламов Р.Р., Тяпкина О.В., Бухараева Э.А., Ягодина Л.О., Ибрагимова Н.Н., Валиуллин В.В., Козловская И.Б., Никольский Е.Е. Экспрессия холинацетилтрансферазы в мотонейронах спинного мозга крыс после антиортостатического вывешивания // Доклады академии наук, 2007. Т. 414. №6. С. 1-3.
    • Козловская И.Б. Гравитационные механизмы в двигательной системе // В кн.: Современный курс классической физиологии. ГЭОТАР-Медна. Под.ред. Ю.В. Наточина и В.А. Ткачука. 2007. С. 113-134.
    • Корнилова Л.Н., Темникова В.В., Сагалович С.В., Александров В.В., Якушев А.Г. Влияние отолитовой функции на функцию полукружных каналов после длительного пребывания в условиях микрогравитации // Российский физиологический журнурнал им. И.М. Сеченова. 2007. Т. 93. №2. С. 128-140.
    • Литвинова К.С., Таракин П.П., Фокина Н.М., Истомина В.Э., Ларина И.М., Шенкман Б.С. Динамика характеристик мышечных волокон m.Soleus крысы и инсулиноподобного фактора роста-1 в период реадаптации после гравитационной разгрузки. Российский Физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2007, т.93, №10, с.1143-1155.
    • Мацнев Э.И., Сигалева Е.Э., Тихонова Г.А., Буравкова Л.Б. Отопротективный эффект аргона у человека при экспозиции шума // Вестник оториноларингологии. 2007. № 3. С.20-27.
    • Нетреба А.И., Попов Д.В., Любаева Е.В., Бравый Я.Р., Простова А.Б., Лемешева Ю.С., Виноградова О.Л. Физиологические эффекты использования низкоинтенсивной силовой тренировки без расслабления в односуставных и многосуставных движениях, Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2007. Т. 93. №1.27-38.
    • Носков В.Б., Афонин Б.В., Ничипорук И.А., Ларина И.М., Седова Е.А., Гончарова Н.П., Пастушкова Л.Х. Коррекция венозного застоя в органах брюшной полости в условиях антиортостаза // Физиология человека. 2007. Т. 33. № 5. С. 113-118.
    • Павлыгина Р.А., Сахаров Д.С., Давыдов В.И. ЭЭГ-характеристики, определяющие качество последующего распознавания зрительных образов // Физиология человека. 2007. Т.33. № 1. С.34-40.
    • Перфилов Д.В., Баранов М.В., Черногоров Р.В. Способы оценки ноцицептивной чувствительности в экспериментальных исследованиях и клинике // Успехи физиологических наук. 2007. Т.38. № 2. С.75-81.
    • Рыкова М.П., Антропова Е.Н., Виноградова О.Л, Ларина И.М. Адаптационные возможности системы иммунитета человека в условиях силовых тренировок // Физиология человека. 2007. Т.33. № 1. С. 101-108.
    • Смирнов И.А., Солдатов П.Э., Смоленская Т.С., Логунов А.Т. Твердотопливные генераторы кислорода медицинского назначения и его физико-химического аккумулирования // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2007. Т. 41. № 6/1. С. 59-61.
    • Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Баранов В.М. Использование гелия в водолазной практике // В кн.: "Респираторная медицина" под ред. акад. Чучалина А.Г.. Москва. 2007. С.36-62.
    • Солдатов П.Э., Гурьева Т.С., Дадашева О.А., Смирнов И.А., Смоленская Т.С., Медникова Е.И., Лысенко Л.А. Влияние гипоксических газовых смесей на эмбриогенез японского перепела // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2007. Т. 41. № 1. С. 24-28.
    • Хананашвили М.М. Проблема переходного состояния от нормы к патологии в учении о высшей нервной деятельности // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2007. № 2. С. 2-6.
    • Юргин А.В., Романов С.Ю., Гузенберг А.С., Телегин А.А., Мухамедиева Л.Н., Еремеев С.И. Обеспечение токсически безопасной атмосферы обитаемых космических станций при аварийных ситуациях // Известия Российской Академии Наук, Энергетика. 2007. № 3. С. 75-81.
    • Baevsky RM, Baranov VM, Funtova II, Diedrich A, Pashenko AV, Chernikova AG, Drescher J, Jordan J, Tank J. Autonomic Cardiovascular and Respiratory Control during Prolonged Space Flights aboard the International Space Station (ISS) // J Appl.Physiol., 2007. V. 103(1).P.156-161.
    • Bogomolov V.V., Grigoriev A.I. and Kozlovskaya I.B. The Russian experience in medical care and health maintenance of the International Space crews // Acta Astronautica. 2007. V.60. N 4-7. P. 237-247.
    • Buravkova L.B., Grigorieva O.V., Rykova M.P. The effect of microgravity on the in vitro NK cell function during six International Space Station Missions // Microgravity science technology. 2007. V. XIX. No. 2. P. 45-47.
    • Demiot C., Dignat-George F., Fortrat J-O., Gharib C., Larina I., Gauquelin-Koch G., Hughson R., Custaud M. WISE 2005: chronic bed rest impairs microcirculatory endothelium in women. Am. J. Physiol Heart and Circ Physiol. 2007. V. 293. P.H3159-64.
    • Kozlovskaya I.B., Sayenko I.V., Sayenko D.G., Miller T.F., Khusnutdinova D.R. and Melnik K.A. Role of support afferentation in control of the tonic muscle activity // Acta Astronautica, 2007. V.60. No 4-7. P. 285-295.
    • Nechaev A.P., Polyakov V.V., Morukov B.V. Martian Manned Mission: What Cosmonauts Think About This. Acta Astronautica. V. 60. № 4-7. P. 351-353.
    • Sychev V.N., Levinskikh M.A., Gostimsky S.A., Bingham G.E., Podolsky I.G. Spaceflight effects on consecutive generations of peas grown onboard the Russian segment of the International Space Station. // Acta Astronautica. 2007. Vol. 60. P. 426-432.
    • Shenkman B.S., Nemirovskaya T.L., Shapovalova K.B., Podlubnaya Z.A., Vikhlyantsev I.M., Moukhina A.M and Kozlovskaya I.B. Afferent control mechanisms involved in the development of soleus fiber alterations in simulated hypogravity // Acta Astronautica. 2007. V.60. No 4-7. P. 307-313.
    • Spillantini P., Casolino M., Durante M., Mueller-Mellin R., Reitz G., Rossi L., Shurshakov V., Sorb M. Shielding from cosmic radiation for interplanetary missions: active and passive methods // Radiation Measurements. 2007. V. 42. P. 14 - 23.
    • Tarasova O., Borovik A., Tsvirkoun D., Lebedev V., Steeves J., Krassioukov A. Orthostatic response in rats after hindlimb unloading: Effect of transcranial electrical stimulation. Aviat. Space Environ. Med. 2007. V.78. P.1023-1028.