Успехи физиологических наук
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 68565 от 31.01.2017
В журнале публикуются материалы обзорно-критического характера по различным разделам физиологии, а также статьи, в которых авторы на основе имеющейся научной литературы излагают оригинальные концепции по принципиальным теоретическим вопросам, аргументированные собственным экспериментальным материалом.
Журнал рассчитан на педагогов и специалистов-физиологов и биофизиков медицинского и общебиологического профиля.
Журнал основан в 1970 году.
Текущий выпуск
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 55, № 1 (2024)
Статьи
XXIV съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
3–7
Физиология крови. Эритроцит по мотивам пленарной лекции на XXIV съезде физиологического общества им. И.П. Павлова…
Аннотация
Эритроциты человека обладают сложной системой регуляции объема и деформируемости клетки. Это абсолютно необходимо для обеспечения хорошей реологии крови как в больших сосудах, так и в капиллярной сети. В обзоре рассматриваются особенности устройства эритроцита, обеспечивающие хорошие газотранспортные функции и отличную реологию крови при том, что эритроциты занимают 40% объема крови. Обеспечение этих свойств требует участия ряда метаболических систем, что дает возможность эритроциту эффективно работать в кровотоке на протяжении 100–120 дней без синтеза новых белков.
8–15
Внеклеточный матрикс как фактор регуляции физиологического микроокружения клетки
Аннотация
Внеклеточный матрикс (ВКM) представляет собой динамическую трехмерную сеть макромолекул, которая обеспечивает структурную поддержку клеток и тканей. За последние десятилетия накоплен значительный массив данных, показывающих, что ВКM играет также ключевую регуляторную роль. Структурные компоненты ВКМ (белки, гликопротеины, протеогликаны, гликозаминогликаны), комплекс ремоделирующих молекул (ферменты и их ингибиторы), депонируемые / высвобождаемые биологически активные медиаторы образуют единую функциональную систему, которая обеспечивает физиологический гомеостаз в тканях. ВКM может постоянно адаптироваться под действием механических, биохимических, физических сигналов, обеспечивая возможность конфигурирования различных тканей в соответствии с требованиями к их функциям. В обзоре кратко представлены современные данные о структурных компонентах ВКМ. Специальное внимание уделено аспектам, связанным с депонирующей функцией, а также биологически активным продуктам, образующимся в результате физиологического ремоделирования ВКМ. Обсуждена роль важнейшего физического фактора микроокружения – тканевого уровня кислорода в физиологию ВКМ клеток стромального дифферона.
16–30
Социальная изоляция: связь с заболеваниями сердечно-сосудистой системы
Аннотация
Социальные и демографические изменения последних десятилетий привели к увеличению распространенности одиночества и социальной изоляции в современном обществе. Социальная изоляция и одиночество – распространенные, но недооцененные факторы, определяющие здоровье, в первую очередь сердечно-сосудистой системы. При этом, как показали результаты различных исследований, воздействие одиночества и социальной изоляции приводит к нарушению функций и других систем. Социальная изоляция и одиночество сопровождаются развитием окислительного стресса в структурах мозга, который активирует нейроны префронтальной коры и лимбических областей, что сопровождается длительной повышенной продукцией глюкокортикоидных гормонов, со временем приводящей к резистентности к глюкокортикоидам. При этом также происходит активация симпатической нервной системы, которая на фоне резистентности к глюкокортикоидам вызывает стойкое повышение артериального давления и развитие провоспалительного состояния. В результате у одиноких людей наблюдается повышенное периферическое сосудистое сопротивление, повышенное артериальное давление, быстрее развиваются атеросклеротические изменения в артериях. Хотя молекулярные механизмы, ответственные за повышенный сердечно-сосудистый риск у одиноких и социально изолированных людей, недостаточно изучены, доказано, что эти изменения способствуют увеличению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Применяемые в настоящее время меры по борьбе с одиночеством и социальной изоляцией способны уменьшить их негативное влияние на здоровье, однако с учетом ограниченного применения их эффективность для общества в целом недостаточна. Для лучшего понимания механизмов негативного влияния одиночества и социальной изоляции на здоровье сердечно-сосудистой системы необходимы более глубокие исследования и разработки более эффективных методов вмешательств.
31–46
Фактор дифференцировки роста GDF11 как потенциальная мишень для лечения заболеваний, ассоциированных со старением
Аннотация
В статье представлен обзор литературных источников, посвященных физиологической роли и функциям некоторых белков суперсемейства TGFβ, а именно GDF11 и GDF8, а также их места в патогенезе ряда заболеваний, риск которых увеличивается с возрастом. Описано возможное терапевтическое использование указанных протеинов. Показано, что роль GDF11 в патогенезе описанных заболеваний неоднозначна. GDF11 является ранее нераспознанным регулятором ремоделирования кости, предотвращает гипертрофию миокарда, а также улучшает состояние животных с экспериментальным сахарным диабетом или нейродегенерацией. Антипролиферативное действие GDF11 также наблюдается при многих онкологических заболеваниях. Однако GDF11 может оказывать негативное влияние на метаболизм мышечной и костной ткани, что может являться ограничением для его применения при некоторых состояниях. Ввиду различий в экспрессии и функции GDF11 в сердечной, нервной, мышечной и других тканях, его разнонаправленном действии и узком терапевтическом диапазоне рекомбинантного GDF11, необходимы дальнейшие исследования для выявления оптимального спектра показаний и ограничений, дозирования и способов снижения побочного действия.
47–62
Анализ связи различных патологий со степенью мультифрактальности электрической активности мозга
Аннотация
Обзор посвящен анализу связи динамических изменений в паттернах электрической активности мозга при возникновении психических расстройств в форме параноидной шизофрении и депрессии и в паттернах активности мозга при сердечно-сосудистой патологии, связанной с фибрилляцией предсердий постоянной формы, а также показателей мультифрактальности исследуемых паттернов. Для оценки этих показателей электроэнцефалографических паттернов описаны метод мультифрактального анализа на основании поиска максимумов модулей вейвлет-коэффициентов, а для выделения в спектре мощности фрактальной компоненты паттерна – метод автоспектрального анализа с нерегулярной передискретизацией. Показано, что основные отличия мультифрактальных свойств электрической активности мозга в норме и при патологии заключаются в разной ширине спектра мультифрактальности и его расположении, связанном с различными типами последовательных значений паттернов. В связи с этим показатели мультифрактальности могут служить информативными маркерами нейрональных нарушений и могут быть включены в комплекс тестов для исследования различных патологий.
63–73
Вклад окситоцина и дофамина в формирование нейронных кластеров в неокортексе, отображающих разномодальные сенсорные стимулы
Аннотация
Унифицированный механизм формирования контрастных отображений разномодальных сенсорных стимулов в активности нейронов неокортекса предложен нами ранее. В основе контрастирования лежит разнонаправленный знак модификации эффективности сильных и слабых возбудительных входов к шипиковым клеткам стриатума (входной структуры базальных ганглиев) и последующая дофамин-зависимая реорганизации активности в параллельных цепях кора – базальные ганглии – таламус – кора. Окситоцин и дофамин (через Д1 рецепторы) могут улучшить контрастирование этих отображений, способствуя индукции длительной потенциации эффективность возбуждения нейронов коры, таламуса и гиппокампа, иннервирующих шипиковые клетки. Кроме того, окситоцин и дофамин могут улучшать контрастирование, способствуя увеличению отношения сигнал / шум в коре, гиппокампе и стриатуме. Предложен механизм увеличения отношения сигнал / шум, в основе которого лежит разнонаправленный знак длительной модификации эффективности моносинаптического возбудительного и дисинаптического тормозного входов, одновременно воздействующих на постсинаптический нейрон. Предлагаемые механизмы могут лежать в основе вклада окситоцина и дофамина в улучшение формирования и длительного поддержания активности в нейронных группах со сходными рецептивными полями, образующих колонки в первичной зрительной коре, тонотопическую карту в первичной слуховой коре, соматотопическую карту в соматосенсорной коре и распределенные кластеры в обонятельной пириформной коре. Эти механизмы отличаются от общепринятых механизмов формирования нейронных кластеров в коре со сходными рецептивными полями, базирующихся на афферентном и латеральном возбуждении и торможении, что не позволяет обеспечить специфичность и длительность эффектов. Понимание механизмов участия окситоцина и дофамина в обработке разномодальной сенсорной информации может быть полезным для разработки методов лечения некоторых нарушений социального поведения.
74–87
Генетически детерминированная возбудимость нервной системы: влияние на функции мозга и поведение
Аннотация
Изучение связей между действием генов и реализацией поведения предполагает анализ их влияния на структуру и функции нервной системы на разных уровнях ее организации, среди которых особое значение отводится основным свойствам нервных процессов, возбудительному процессу и возбудимости нервной системы. Обзор посвящен рассмотрению в историческом плане исследований, посвященных выяснению роли наследственно обусловленной возбудимости в детерминации функциональных характеристик нервной системы, влияния на мозг и поведение, вскрытию физиолого-генетических механизмов их взаимодействия с использованием моделей на животных разного филогенетического уровня.
88–104