СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Томиловская Е.С., Козловская И.Б., Шенкман Б.С., Виноградова О.Л., Буравкова Л.Б., Орлов О.И. XXXVIII ежегодный международный симпозиум по гравитационной физиологии
DOI:10.21687/0233-528X-2017-51-7-5-10
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Орлов О.И., Колотева М.И. Центрифуга короткого радиуса как новое средство профилактики неблагоприятных эффектов невесомости и перспективные планы по разработке проблемы искусственной силы тяжести применительно к межпланетным полетам
|
|
|
Разработка проблемы создания на борту космического корабля искусственной силы тяжести (ИСТ) с использованием центрифуги короткого радиуса (ЦКР) – является составной частью работ по программе медицинского обеспечения будущих межпланетных пилотируемых космических полетов (КП). Совместно с традиционными средствами профилактики ИСТ на базе ЦКР призвана поддержать здоровье и работоспособность космонавтов – обеспечить профилактику неблагоприятного воздействия невесомости и сократить период реадаптации после возвращения экипажа на Землю.
Проведен ретроспективный анализ данных наземных исследований (ИМБП, Россия, 1963–1992 гг.) по проблеме ИСТ с длительным вращением мужчин (21–45 лет) на специальных вращающихся стендах.
В 2015 г. в ИМБП проведены медицинские испытания на ЦКР 4-го поколения с участием 6 мужчин (21–35 лет) и впервые в эксперименте «Луна-2015» ЦКР была использована в группе 5 женщин-добровольцев (25–35 лет). Действующим фактором в испытаниях являлись перегрузки направления «голова – таз» (+Gz) до 1,5–2 ед. на уровне стоп. Вращения на ЦКР по тестовым режимам подтвердили возможность женщин переносить перегрузки +Gz при вращении на ЦКР. Выявлены также некоторые особенности реакций женского организма, по сравнению с мужчинами.
Ключевые слова: центрифуга короткого радиуса, искусственная сила тяжести, межпланетные космические полеты.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 11–18.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-11-18
|
|
|
Попова Ю.А., Суворов А.В., Зарипов Р.Н., Дьяченко А.И. Внешнее дыхание и распределение жидких сред в организме человека при дыхании с дополнительным сопротивлением на вдохе в условиях космического полета
|
|
|
Данная работа посвящена изучению влияния дыхания под отрицательным давлением на вдохе (ДОДвд) на паттерн дыхания и распределение жидкости по регионам тела космонавта во время космического полета (КП). Метод ДОДвд рассматривается в качестве средства профилактики повышенного кровенаполнения головы в условиях невесомости. Кроме этого, одной из задач исследования являлась углубленная оценка функции внешнего дыхания в условиях длительного воздействия микрогравитации. В статье представлены результаты космического эксперимента, полученные у 8 российских космонавтов во время КП длительностью от 115 до 340 сут. Для ДОДвд использовали маску УДОД (ОАО НПП «Звезда»), давление в подмасочном пространстве составляло в большинстве измерений -20 см вод. ст. При использовании УДОД в течение 20 мин регистрировали частоту дыхания и колебания подмасочного давления, одновременно проводили биоимпедансометрию для оценки перераспределения жидкости по регионам тела. Достоверных различий в параметрах внешнего дыхания в течение периода наблюдения не обнаружено, за исключением ожидаемого увеличения длительности задержки дыхания в КП. У некоторых обследованных космонавтов отмечали относительное снижение жизненной емкости легких, а также параметров форсированного выдоха при обследовании на борту Международной космической станции и после посадки. В условиях применения ДОДвд выявлено статистически значимое уменьшение частоты дыхания. Не обнаружено статистически значимых различий в параметрах импеданса регионов головы и туловища при ДОДвд по сравнению с периодом свободного дыхания. Однако наблюдали существенное увеличение вариабельности показателей биоимпедансометрии при ДОДвд несмотря на то, что в большинстве наблюдений сдвиги средних величин импеданса в области головы колебались в относительно узком диапазоне. Дальнейшее проведение эксперимента и накопление большего количества наблюдений позволит дать принципиальную оценку эффективности применения маски УДОД с целью снижения кровенаполнения головы в условиях невесомости.
Ключевые слова: космический полет, микрогравитация, внешнее дыхание, отрицательное давление на вдохе, биоимпедансный анализ, перераспределение жидкостей в организме.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 19–25.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-19-25
|
|
|
Алчинова И.Б., Яковенко Е.Н., Кушин В.В., Иноземцев К.О., Карганов М.Ю., Баранов В.М. Космический эксперимент «Феникс»: предварительные итоги
|
|
|
Повреждение генетического аппарата клеток в условиях космического полета (КП) происходит главным образом в результате воздействия излучения. Целью космического эксперимента «Феникс» является изучения эффектов длительного космического полета на генетический аппарат и выживаемость лиофилизированных лимфоцитов человека и клеток костного мозга (ККМ) мыши. Биологические образцы были уложены в 12 пеналов «Биоэкология», которые распределили по 3 контейнерам. Каждый пенал был оснащен пассивным дозиметром космического излучения. Контейнеры были доставлены на Международную космическую станцию (МКС) в ноябре 2014 г. и установлены в модулях «Пирс», «Поиск» и «Звезда». Ампулы с образцами наземного контроля и фоновые дозиметры остались в лаборатории. Три пенала (по одному из каждого модуля) были возвращены на Землю через 7 мес, остальные возвращали каждые 6 мес. Соотношение доз в модулях «Звезда», «Поиск» и «Пирс» составило 1 : 2 : 3 соответственно. Предварительный анализ привел к предположению, что влияние вторичных частиц на биологические структуры сопоставимо с эффектами космического излучения. Различия в биологических эффектах коррелировали с величинами доз (в зависимости от отсека МКС). Во всех случаях пики для образцов из модуля «Пирс» сдвигаются вправо по отношению к образцам из модулей «Звезда» и «Поиск». Это свидетельствует о формировании более мелких фрагментов ДНК. Двойное окрашивание после регидратации с использованием люминесцентных красителей бромистого этидия (некроз) и акридинового оранжевого (визуализация живых клеток и, в частности, окрашивание апоптозных клеток) выявило клетки в разных физиологических состояниях.
Ключевые слова: космическое излучение, разрыв ДНК, космические модули, пассивный дозиметр.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спевыпуск). С. 26–30.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-26-30
|
|
|
Амирова Л.Е., Шишкин Н.В., Китов В.В., Савеко А.А., Томиловская Е.С., Козловская И.Б. Роль зрительной обратной связи в контроле вертикальной устойчивости человека до и после 5-суточной «сухой» иммерсии
|
|
|
Цель работы – исследование роли зрительной обратной связи при выполнении задач поддержания вертикальной стойки после пребывания в условиях, моделирующих физиологические эффекты невесомости.
В исследовании приняло участие 20 молодых мужчин-добровольцев. В качестве модели микрогравитации в работе использовали «сухую» иммерсию (СИ), воспроизводящую в полной мере свойственное невесомости устранение опорных и физических нагрузок. Стабилографические обследования проводили дважды до начала иммерсии, в первые 30 мин после завершения иммерсионного воздействия и на 2-е сутки периода восстановления.
Результаты исследования выявили сразу же после завершения СИ увеличение всех исследуемых стабилографических показателей при стойке с открытыми глазами – амплитуда колебаний тела во фронтальной и сагиттальной плоскостях увеличивалась на 30–35 %, средняя скорость перемещения центра давления возрастала на 10 %, на 50 % увеличивались значения площади эллипса. При выполнении вертикальной стойки без зрительной обратной связи после СИ наблюдались 2 разнонаправленных типа изменений позной устойчивости: у одних наблюдалось увеличение коэффициента Ромберга на 43 %, а у других напротив, наблюдалось снижение на 37 %. На 2-е сутки периода восстановления исследуемые значения возвращались к фоновому уровню.
Ключевые слова: «сухая» иммерсия, вертикальная устойчивость, стабилография, зрительная обратная связь.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 31–37.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-31-37
|
|
|
Шпаков А.В., Воронов А.В. Особенности организации ходьбы человека в условиях различной по величине гравитационной нагрузки на опорно-двигательный аппарат
|
|
|
В исследовании приняли участие 24 человека: 15 мужчин, 9 женщин. Они выполняли ходьбу на беговой дорожке в темпе 90 шагов/мин при различной гравитационной нагрузке на опорно-двигательный аппарат: 100, 38 и 16 % массы тела, характерной для нахождения человека на Земле, Марсе и Луне. Регистрировали и анализировали кинематические параметры и опорные реакции ходьбы, электромиография мышц ног. Изменение гравитационной нагрузки на опорно-двигательный аппарат производили методом вертикального вывешивания.
Ключевые слова: локомоции, видеоанализ движений, вертикальное вывешивание, электромиография, углы в суставах, опорные реакции, гравитационная нагрузка.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 38–47.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-38-47
|
|
|
Фомина Е.В., Савинкина А.О., Лысова Н.Ю. Эффективность локомоторных тренировок на борту Международной космической станции в зависимости от индивидуальных особенностей величин опорных реакций
|
|
|
В соответствии с концепцией о триггерной роли опорной афферентации в развитии гипогравитационного двигательного синдрома сопоставлена интенсивность стимуляции опорного входа в ходе космической миссии с глубиной послеполетных изменений в нейромышечной системе. В исследовании приняли участие 10 космонавтов. Оценка сохранности нейромышечного статуса космонавтов после космического полета проводилась на основе изучения электромиографического ответа m. soleus при ходьбе по жесткой опоре. Выполнен анализ относительного объема беговых тренировок и величин опорных реакций при активном и пассивном режимах работы бегущей дорожки БД-2 в условиях длительного космического полета. Выявлены значительные индивидуальные различия в величинах опорных реакций в зависимости от режима работы БД-2. Впервые показано, что применение физических тренировок во время космического полета с учетом наибольших индивидуальных величин опорных реакций способствовало максимальному сохранению нейромышечного статуса космонавтов. Преимущественное использование тренировок с меньшими величинами опорных реакций способствовало значительному повышению амплитуды электромиограммы m. soleus в тесте, выполнявшемся на 3-и и 10-е сутки после завершения космического полета.
Ключевые слова: длительный космический полет, микрогравитация, опорные реакции, физическая работоспособность, нейромышечный статус, профилактика.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 48–52.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-48-52
|
|
|
Мейгал А.Ю., Герасимова-Мейгал Л.И., Саенко И.В., Субботина Н.С., Третьякова О.Г., Черникова Л.А. Влияние «сухой» иммерсией как аналога микрогравитации на неврологические симптомы при паркинсонизме
|
|
|
Группа больных болезнью Паркинсона (n = 11) и сосудистым паркинсонизмом (n = 5) прошла курс «сухой» иммерсии (7 процедур по 45 мин, 2 раза в неделю, всего 315 мин). Установлено, что у больных после процедур сумма баллов по части I шкалы вегетативных расстройств Вейна снизилась за время курса на 45 %, части II – на 23 %, улучшилось время реакции выбора (с 560 до 455 мс, p = 0,08), однако время простой зрительно-моторной реакции и число ударов кистью в теппинг-тесте не изменилось. Наиболее выраженное положительное действие «сухой» иммерсии приходилось на окончание курса и продолжалось 2 нед после его проведения.
Ключевые слова: микрогравитация, сухая иммерсия, болезнь Паркинсона, моторные и вегетативные расстройства.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 53–59.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-53-59
|
|
|
Саенко И.В., Черникова Л.А., Пойдашева А.Г., Хижникова А.Е., Кремнева Е.И., Морозова С.Н., Коновалов Р.Н., Козловская И.Б. Нейропластические изменения в коре головного мозга, вызванные применением механической стимуляции опорных рецепторов и мягкого мультимодального экзоскелетонного комплекса «Регент» у здоровых лиц и постинсультных больных
|
|
|
В статье обсуждаются исследования, которые проводились совместно отделом сенсомоторной физиологии и профилактики Института медико-биологических проблем РАН и Научным центром неврологии в течение последних 8 лет по изучению нейропластических изменений в коре головного мозга, вызванных применением механической стимуляции опорных рецепторов и мягкого мультимодального экзоскелетонного комплекса «Регент» у здоровых лиц и постинсультных больных. В результате проведенных исследований была разработана пассивная сенсомоторная фМРТ- парадигма с использованием подошвенного имитатора опорной нагрузки «Корвит» для имитации локомоции как у здоровых людей, так и у пациентов с двигательным дефицитом. Показано, что как включение механической стимуляции опорных зон стоп в реабилитационном комплексе у больных с острым инсультом в первые дни заболевания, так и применение мультимодального экзоскелетонного комплекса «Регент» у больных с постинсультными гемипарезами в более поздние периоды инсульта приводят к улучшению характеристик функции ходьбы, что сопровождается реорганизацией корковых структур с формированием паттерна активации супраспинальных систем контроля локомоции.
Ключевые слова: нейропластичность, функциональная магнитно-резонансная томография, сенсомоторная пассивная фМРТ, постинсультные больные, локомоция, нейрореабилитация.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 60–66.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-60-66
|
|
|
Руденко Е.А., Пучкова А.А., Баранов М.В. Исследование состояния периферической микроциркуляции при длительном пребывании в условиях ортостатической и антиортостатической гипокинезии
|
|
|
Цель работы – исследование влияния постоянного и переменного угла наклона на показатели микроциркуляции в условиях ортостатической и антиортостатической гипокинезии. В статье представлены результаты 2 серий эксперимента. Показано, что для антиортостатической гипокинезии характерна вазоконстрикция с увеличением линейной скорости кровотока. Обратные явления наблюдаются при ортостатической гипокинезии. Постуральные изменений тела в течение суток не влияют значимо на тонус артериальных отделов капилляров и линейную скорость кровотока.
Ключевые слова: микроциркуляция, антиортостатическая гипокинезия, ортостатическая гипокинезия.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 67–70.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-67-70
|
|
|
Атякшин Д.А., Бурцева А.С., Ильин Е.А., Алексеева Н.Т., Шишкина В.В. Экспрессия протеаз в тучных клетках органов пищеварительной системы монгольских песчанок после космического полета
|
|
|
Для космической биологии и медицины особый интерес представляют протеазы тучных клеток (ТК) в связи с их способностью к ремоделированию соединительной ткани. Известны влияния протеаз ТК на активацию матриксных металлопротеаз, состояние фибробластов, регуляцию клеточной пролиферации, ангиогенез и др. Однако экспрессия триптазы и химазы ТК в условиях космического полета (КП) ранее не изучалась. В данной работе проведен анализ протеазного профиля популяции ТК тощей кишки, желудка и печени у 3 групп монгольских песчанок: виварийного контроля, синхронного эксперимента и 12-суточного орбитального полета на космическом аппарате «Фотон-М3», а также 2 групп в эксперименте по моделированию некоторых эффектов невесомости в наземных условиях: виварийного контроля и антиортостатического вывешивания. Идентификация протеаз проводилась после иммуногистохимического окрашивания антителами к триптазе и химазе ТК. Окрашенные срезы изучались на исследовательском микроскопе Zeiss Axio Imager.А2. Множественное иммуномаркирование протеаз оценивалось с помощью флуоресцентной микроскопии. После КП на фоне снижения количества ТК в исследуемых органах происходило перераспределение соотношения протеаз, которое заключалось в возрастании доли химаза-позитивных ТК и ТК с одновременным содержанием триптазы и химазы. Такое изменение экспрессии протеаз наблюдалось как в слизистой, так и соединительнотканной субпопуляциях ТК желудка и тощей кишки. В то же время относительное содержание триптаза-позитивных ТК в изучаемых органах пищеварительной системы снижалось. Моделирование факторов КП в условиях синхронного эксперимента не вызывало столь существенных изменений в протеазном профиле популяций ТК изученных органов. Возрастание экспрессии химазы в условиях КП может свидетельствовать об участии ТК в регуляции состояния сердечно-сосудистой системы.
Ключевые слова: тучные клетки, монгольские песчанки, космический полет, пищеварительная система, триптаза, химаза.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 71–79
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-71-79
|
|
|
Кирюхина О.О., Гайнуллина Д.К., Тарасова О.С., Виноградова О.Л. Механизмы эндотелий-зависимого расслабления разных артерий мыши: связь с изменениями в полетном эксперименте «Бион-М1»
|
|
|
Проверена гипотеза о различии механизмов эндотелий-зависимой регуляции тонуса гладких мышц сосудистой стенки базилярной и подкожной артерий мыши, демонстрирующих различные изменения в полетном эксперименте «Бион-М1». C использованием специфических блокаторов показано, что расслабление изолированных препаратов этих артерий в ответ на ацетилхолин связано с влиянием 2 сигнальных путей – NO и эндотелиального гиперполяризующего фактора (EDHF). В подкожной артерии дефицит одного из этих путей эндотелиального влияния может компенсироваться повышением активности другого. В базилярной артерии такого перераспределения механизмов эндотелий-зависимого расслабления не наблюдается, поэтому дефицит NO или EDHF в условиях космического полета может приводить к уменьшению расширительных реакций при активации эндотелия.
Ключевые слова: мелкие артерии, мышь, головной мозг, кожа, эндотелий, космический полет.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 80–84
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-80-84
|
|
|
Кузнецов М.С., Резвяков П.Н., Лисюков А.Н., Волков К.Д., Исламов Р.Р., Никольский Е.Е. Транскриптомный профиль спинного мозга мыши после 30-суточного космического полета на биоспутнике «Бион-М1» и последующей 7-суточной реадаптации на Земле
|
|
|
Проведено полногеномное исследование поясничного утолщения спинного мозга мышей линии C57BL/6J после 30-суточного космического полета на биоспутнике «Бион-М1» и мышей, прошедших последующую 7-суточную реадаптацию на Земле. Сравнительный биоинформационный анализ транскриптомного профиля спинного мозга мышей после 30-суточного космического полета, проведенный нами ранее, и мышей, прошедших период реадаптации, выявил дифференциальную экспрессию 178 генов (118 генов с повышенной экспрессией и 60 – с пониженной), участвующих в работе 60 метаболических и сигнальных путей. Так, гены с повышенной экспрессией имеют непосредственное отношение к кальциевым сигнальным путям (CALM, CaN), путям метаболизма аминокислот (RIMKLA, CBS), глицерофосфолипидов (LPSAT, LPEAT), сигнальным путям митоген-активируемой протеинкиназы (RasGRP, CACN, MEK1), направленного роста аксонов (EphA, Robo1, TRPC). Среди генов с пониженной экспрессией представляют интерес участники молекулярных каскадов, ответственные за деградацию жирных кислот (CPT1, ACOX3), окислительное фосфорилирование (Cyt1, SDHA, COX10), сигнальных путей апоптоза (CASP3, TRAF2), пероксисомального окисления (PEX1, SOD). Полученные данные свидетельствуют о вовлечении в механизмы реадаптации после пребывания в условиях невесомости, как каскадов, отвечающих за развитие гипогравитационного двигательного синдрома, так и внутриклеточных сигнальных путей, активированных в течение недели в условиях Земной гравитации.
Ключевые слова: гипогравитационный двигательный синдром, полногеномное исследование, транскриптомный профиль, «Бион-М1», ДНК-микрочипы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 85–87.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-85-87
|
|
|
Прощина А.Е., Гулимова В.И., Барабанов В.М., Харламова А.С., Савельев С.В. Клетки Пуркинье хрящепалых гекконов после 30-дневного космического полета
|
|
|
Целью данного исследования была оценка влияния длительных космических полетов на клетки Пуркинье мозжечка хрящепалых гекконов(Chondrodactylus turnery Gray, 1864).
Гекконы из экспериментальной группы полета находились на борту биоспутника «Бион-М1» в течение 30 сут. Гекконы контрольной группы содержались в лаборатории при условиях, аналогичных полетным. Было проведено исследование клеток Пуркинье в переднем и заднем мозжечке с применением окраски по Нисслю и антител к нейрон-специфическому бета-III-тубулину.
Выявлены неспецифические цитоморфологические изменения в клетках Пуркинье вестибулярного мозжечка хрящепалых гекконов (гиперхроматоз, хроматолиз и вакуолизация клеток), свидетельствующие об изменении функциональной нагрузки. Однако эти изменения являлись обратимыми, отсутствовали грубые морфологические нарушения, в том числе в плотности дендритов в молекулярном слое заднего мозжечка. При этом не было обнаружено значимых различий между группами полета и контроля в морфологическом строении клеток Пуркинье и плотности распределения дендритов в переднем мозжечке, что может свидетельствовать о сохранении у хрящепалых гекконов в невесомости сенсомоторных функций.
Мы предполагаем, что основным условием успешной адаптации гекконов к условиям невесомости является способность нервной системы компенсировать некорректную информацию, поступающую от вестибулярного анализатора, тактильными сигналами.
Ключевые слова: космический полет, биоспутник «Бион-М1», головной мозг, мозжечок, клетки Пуркинье, нейропластичность, хрящепалый геккон.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 88–93.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-88-93
|
|
|
Брындина И.Г., Шалагина М.Н., Овечкин С.В., Яковлев А.А. Метаболизм сфинголипидов в скелетных мышцах передних и задних конечностей мышей при антиортостатическом вывешивании разной длительности
|
|
|
Сфинголипиды, включая церамид, играют важную роль в жизнедеятельности клеток. Церамид и его аналоги влияют на пролиферацию и апоптоз клеток, оксидативные процессы, синтез белка, инсулиновый сигналлинг и др. Функциональная разгрузка мышц приводит к увеличению в них уровня церамида и кислой сфингомиелиназы. Основными путями образования церамида являются синтез de novo и гидролиз сфингомиелина, а его деградация происходит с участием церамидаз. С целью выяснения механизмов аккумуляции церамида в мышцах при гипогравитационной разгрузке проведен сравнительный анализ изменений церамида (Cer), сфингомиелина (SM) и основных ферментов метаболизма сфинголипидов (кислой сфингомиелиназы – SMPD1, церамидазы ASAH2, сфингозинкиназы SPHK1 и сфингомиелинсинтазы SGMS1, ИФА) в m. soleus и m. biceps brachii мышей при 6-часовом и 14-суточном антиортостатическом вывешивании (АОВ). Установлено, что в m. soleus при АОВ повышается уровень Cer, SMPD1 и ASAH2 на фоне уменьшения SM. В m. biceps brachii обнаружено уменьшение ASAH2 и SPHK1, не сопровождавшееся изменением Cer и SM. Таким образом, при АОВ в разгруженных мышцах задних конечностей (m. soleus) изменения ферментов, участвующих в обмене сфинголипидов, имеют качественно иной характер по сравнению с нагруженными мышцами передних конечностей (m. biceps brachii). Основным путем аккумуляции церамида в m. soleus как при кратковременной, так и при более длительной функциональной разгрузке является сфингомиелиназный гидролиз.
Ключевые слова: сфинголипиды, скелетные мышцы, антиортостатическое вывешивание.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 94–98.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-94-98
|
|
|
Мирзоев Т.М., Тыганов С.А., Петрова И.О., Шенкман Б.С. Сигнальные пути регуляции синтеза белка в постуральной мышце крысы в период реадаптации после функциональной разгрузки
|
|
|
Исследована динамика синтеза белка и молекулярные механизмы регуляции трансляции в камбаловидной мышце (m. soleus) крыс в течение периода восстановления (реадаптации) после функциональной разгрузки (антиортостатического вывешивания). Повышенная интенсивность синтеза белка в m. soleus наблюдалась после 1 и 3 сут восстановления относительно контроля (p < 0,05). Также увеличение синтеза белка было отмечено после 7 сут реадаптации относительно группы вывешивания (p < 0,05). С помощью вестерн-блоттинга было обнаружено увеличение содержания рибосомальной киназы p70 (p70s6k) и белка, связывающего фактор инициации 4E (4E-BP1) после 3-суточной реадаптации и снижение после 7 сут восстановления относительно контроля (p < 0,05). Кроме того, на 3-и сутки реадаптации содержание фосфорилированной киназы гликогенсинтазы (GSK-3?) было повышено по сравнению с контролем (p < 0,05). Содержание фактора инициации трансляции 2B (eIF2B-?) оказалось достоверно выше через 3 сут реадаптации относительно контроля (p < 0,05), при этом содержание фосфо-eIF2B-? было достоверно повышено после 24 ч реадаптации по сравнению с контролем (p < 0,05). Полученные данные характеризуют состояние внутриклеточных анаболических сигнальных систем в m. soleus в условиях восстановления после атрофии.
Ключевые слова: m. soleus, реадаптация, синтез белка, p-p70s6k, 4E-BP1, GSK-3?.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 99–105.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-99–105
|
|
|
Попова А.С., Лагерева Е.А., Виноградова О.Л., Андреев-Андриевский А.А. Объем крови, ее клеточный состав и содержание воды в тканях мышей при антиортостатическом вывешивании
|
|
|
Снижение объема плазмы, последующее снижение эритроцитарной массы и уменьшение объема крови – хорошо описанные элементы адаптации сердечно-сосудистой системы человека и крупных животных в условиях микрогравитации. У крыс при воздействии микрогравитации снижаются гематологические показатели, но не объем крови; у еще более мелких животных, мышей, реакция этих показателей на микрогравитацию не исследована.
В модели антиортостатического вывешивания показано постепенное снижение показателей красной крови мышей в течение первых 3 сут вывешивания на ? 8–10 %; с 3-х по 7-е стуки вывешивания количество эритроцитов, гематокрит, содержание гемоглобина не изменялись. Объем крови, измеренный по разведению синего Эванса, и объем плазмы (расчетный) при вывешивании практически не изменялись. Содержание воды в ткани мышц задних конечностей транзиторно (на 1-е и 3-и сутки) снижалось (на ?1 %) и возрастало в слюнных железах (+3 % на 7-е сутки); снижение содержания воды обнаружено также в почках, но не других обильно кровоснабжаемых тканях (мозге, легких).
Таким образом, у мелких четвероногих млекопитающих наблюдаются сходные с более крупными животными и человеком реакции гематологических показателей, но не изменения жидкостных объемов.
Ключевые слова: мыши, вывешивание, объем крови, гематокрит, содержание воды, микрогравитация.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 106–113.
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-106-113
|
|
|
Тыганов С.А., Петрова И.О., Мирзоев Т.М., Шенкман Б.С. Изменение синтеза белка в изолированной m. soleus крысы в ответ на эксцентрическую нагрузку на фоне антиортостатического вывешивания
|
|
|
Цель данной работы состояла в оценке изменения уровня синтеза белка в постуральной мышце крысы в ответ на однократную эксцентрическую нагрузку на фоне антиортостатического вывешивания разной длительности. Крысы Wistar были случайным образом распределены на 4 группы: контроль, 1HS (антиортостатическое вывешивание в течение 1 сут), 3HS (3-суточное вывешивание) и 7HS (7-суточное вывешивание). Сразу после окончания антиортостатического вывешивания камбаловидные мышцы крыс помещались в экспериментальную установку для последующего эксцентрического сокращения (ЭС) ex vivo, после чего проводилось измерение интенсивности синтеза белка с помощью методики SUnSET, а также содержания фосфорилированных форм анаболических маркеров методом вестерн-блоттинга. Было показано, что прирост синтеза белка в ответ на эксцентрическую нагрузку на фоне вывешивания достоверно ниже, чем в контроле. Похожая динамика наблюдалась для p70s6k (маркер mTORC1). Очевидно, снижение прироста синтеза белка в ответ на серию ЭС на фоне функциональной разгрузки может быть связано со снижением механо-зависимого ответа сигнального пути mTORС1-p70s6k.
Ключевые слова: антиортостатическое вывешивание, камбаловидная мышца, синтез белка, эксцентрические сокращения, p90RSK, p70s6k, GSK-3?.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 114–119
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-114-119
|
|
|
Куприянова М.С., Локтев С.С., Орлов О.И., Огнева И.В. Состояние цитоскелета клеток яичников и семенников Drosophila melanogaster, прошедших полный цикл гаметогенеза в условиях измененного внешнего механического поля
|
|
|
Группы виргинных имаго Drosophila melanogaster экспонировали в условиях, моделирующих микрогравитацию (с использованием random position machine – RPM) в течение полного цикла оогенеза у самок (80 ч) и сперматогенеза у самцов (192 ч). Контрольные группы содержались в аналогичных условиях, но при неизмененной ориентации в гравитационном поле. По окончании воздействия извлекали яичники и семенники для последующего определения в них относительного содержания актина и тубулина с помощью вестерн-блоттинга, относительного содержания мРНК генов, кодирующих цитоскелетные белки и факторы отцовского и материнского эффектов, методом количественной полимеразной цепной реакции с предварительной обратной транскрипцией.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что в тканях семенников и яичников имаго Drosophila melanogaster, экспонированных на RPM, изменений в относительном содержании тубулина и актина (кроме снижения на 26 % в яичниках), практически не отмечалось, несмотря на значительные в основном разнонаправленные в яичниках и семенниках изменения содержания мРНК генов, кодирующих цитоскелетные белки. Снижение относительного содержания мРНК генов материнского эффекта Swallow (Swa), Nanos (Nos) и Torso (Tor), являющихся морфогенами передних, задних и терминального сегментов соответственно, имели место и в яичниках, и в семенниках имаго Drosophila melanogaster после пребывания на RPM, что может свидетельствовать о роли силы тяжести в распределении морфогенов и раннем развитии зародыша.
Ключевые слова: микрогравитация, цитоскелет, оогенез, сперматогенез, актин, тубулин.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7 (спецвыпуск). С. 120–128
DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-120-128
|
|
|
|