ОТЧЕТ 2008 г.
О Т Ч Е Т
о научно-исследовательской работе Проблемной Комиссии РАМН
по хронобиологии и хрономедицине (ПК 37.08) за 2008 г.
Председатель Проблемной комиссии, Заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., профессор С.И. Рапопорт
Москва 2008
В 2008 году были продолжены исследования, касающиеся теоретических и практических проблем хронобиологии и хрономедицины. Основную часть теоретических изысканий составили работы, посвященные изучению органов и тканей организма, в том числе, человека, при воздействии различных факторов, приводящих, в частности, к деснхронозу. Практическая часть работ была ориентирована на дальнейшее внедрение хронотерапии в практику клинической медицины с целью улучшения адаптивных возможностей организма с учетом временного фактора. Успешно продолжились изыскания по разработке универсальных методологических приемов изучения и анализа хронобиологических данных.
Заслуживают внимания разработки методических рекомендаций, пособий и учебников, издание монографий, касающихся проблем хронобиологии и хрономедицины. Опубликованные работы и защищенные диссертации свидетельствуют о высоком научно-практическом уровне исследований и о том, что наша страна в этой области занимает одно из первых мест в мировой науке и практике.
Работы носили как фундаментальный, так и прикладной характер и велись, в основном, в следующих направлениях.
1. Теоретические исследования
1.1. Исследования, посвященные изучению пространственно-временной организации биологических объектов.
1.1.1. Теоретические исследования, проведенные на кафедре информационных систем Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (рук. профессор Карп В.П.). Продолжаются исследования по разработке и использованию адекватных вычислительных методов анализа линейных и нелинейных динамических медико-биологических процессов. В настоящий момент проводится изучение возможности моделирования динамических (патологических) процессов с перспективой построения «диагностических правил» оценки текущего состояния больных и «прогностических правил» для оценки изменений их состояния в процессе лечения. В результате проведенных исследований предложено рассматривать подходы к изучению динамических объектов в двух направлениях.
Одно направление, рассматриваемое как классическое, предполагает сначала построение модели динамики процесса по какому-либо одному отдельному (или интегральному) показателю, и за тем, исследование «поведения» объекта в рамках построенной модели.
Второе направление, опирающееся на использование современных методов интеллектуального анализа данных, ориентировано на изучение динамического процесса как отражение изменений во времени взаимосвязей комплекса нескольких заданных показателей, без учета непрерывности каждого из них.
В рамках предложенного подхода разработан алгоритм изучения динамики многопараметрических клинических данных (1А, МИРЭА). С использованием построенного алгоритма уже получены предварительные результаты изучения суточной динамики аберрантных комплексов QRS с учетом различных клинических факторов у больных с ИБС, мерцательной аритмией и хронической сердечной недостаточностью. Анализ полученных результатов позволяет эксперту оценить содержательную прагматическую значимость отдельных симптомов и их сочетаний, что обеспечивает, по существу, формирование новых знаний по конкретной проблеме.
Работа выполняется при частичной поддержке РГНФ (№ 07.03.00658а).
Прикладные исследования. Объектом, инициирующим использование новых технологий для анализа динамических данных, стали проблемы, связанные с мерцательной аритмией. На первого этапа прикладных исследований по проблеме «мерцательной аритмии» является изучение суточной динамики аберрантных комплексов QRS с учетом различных клинических факторов у больных с ИБС, мерцательной аритмией и хронической сердечной недостаточностью с перспективой построения диагностических правил оценки текущего состояния больных до- и в процессе лечения. Аберрантные комплексы QRS (АКQRS) при мерцательной аритмии(МА) возникают, возможно, как следствие вследствие функциональной блокады одной из ножек пучка гиса или частичной рефрактерности атриовентрикулярного узла.
Основной акцент исследований текущего года был сделан на изучении суточной динамики бигеминийАКQRS (БАКQRS) и эпизодов суправентрикулярного ритма (СВР) у больных с ИБС, МА и хронической сердечной недостаточностью (ХСН) I-IV функционального класса (ФК) по NYHA в зависимости от наличия или отсутствия эпизодов асистолии длительностью более 2,5 сек (пауз).
Суточное мониторирование ЭКГ (по Холтеру) выполнено 73 больным ИБС с пароксизмальной и постоянной МА и ХСН I-IV ФК NYHA. Паузы были выявлены у 25 больных, и не имелись у 48,. Изучались эпизоды БАКQRS и СВР различной частоты сердечных сокращений (ЧСС).
Впервые было выявлено (I B, МИРЭА, ММА им. Сеченова), что распределение эпизодов БАКQRS и СВР с различной ЧСС в течение суток у больных, имеющих эпизоды БАКQRS/сутки, в большой степени зависит от наличия (гр. А) или отсутствия (гр. В) у больных пауз, продолжительностью более 2,5 сек., а также от времени суток возникновения таких пауз.
В грА наибольшее количество эпизодов БАКQRS отмечается в 9-10 и 20-21 ч, наибольшее количество больных – в 19-21 ч. В грВ наибольшее количество эпизодов отмечается в 3-6 и 9-10 ч, наибольшее количество больных – в 18-23 ч. У больных грА больше всего эпизодов СВР с ЧСС>100/мин (65,6%), у больных грВ – с ЧСС 60-100/мин (73,7%). У всех больных грА имеются эпизоды СВР с ЧСС>60/мин, у 43,5% – с ЧСС<60/мин.
У всех больных грВ имеются эпизоды СВР с ЧСС<100/мин, у 75% – с ЧСС >100/мин. Наибольшее количество больных с эпизодами СВР с ЧСС<60/мин и наибольшее количество эпизодов отмечалось в 21-7 ч. Количество эпизодов у больных грВ значительно больше (2234 эпизода), чем у больных гр А (879 эпизодов). Эпизоды СВР с ЧСС 60-100/мин у больных обеих групп регистрируются в течение суток, их больше в 21-7 ч.
В обеих группах наибольшее количество больных с эпизодами СВР с ЧСС>100/мин и наибольшее количество эпизодов отмечалось в 8-21 ч. Количество эпизодов у больных гр А значительно больше (20691 эпизод), чем у больных гр В (3006 эпизодов). Распределение эпизодов СВР и больных в группах с и без асистолии с учетом или без учета наличия эпизодов БАКQRS аналогично и отличается лишь по абсолютным значениям.
Разработано:
- математический метод интеллектуального анализа данных, включенный в технологию «приобретения новых знаний» для решения медико-биологических задач (линейной и нелинейной модели) в условиях неопределенности (1А).
- алгоритмы (программные средства) обработки динамических данных:
- построение «образа динамики» показателя с пропущенными данными;
- выбор интервалов разбиения непрерывных показателей (признаков) описания объектов (больных);
- алгоритм формирования производных характеристик описания динамики процесса;
- формирование проблемно-ориентированной базы динамических данных;
- алгоритм логического анализа структуры заданных классов объектов (групп больных) – (1В).
1.1.2. Теоретические исследования, разработка метода выявления формы нелинейных сигналов в скрытых периодичностях проводилось под руководством (профессора Катинаса Г.С.). Разработан алгоритм очистки полезных периодических сигналов от высокочастотных помех и шума и описания их формы с количественной оценкой параметров и их статистической значимости. Алгоритм реализован с использованием ранее созданной программы и макроса для приложения Excel Microsoft Office, созданного в 2008 году.
Материалы, описанные в теме (алгоритм очистки полезных периодических сигналов от высокочастотных помех и шума и описания их формы с количественной оценкой параметров и их статистической значимости) реализованы к настоящему времени с использованием ранее созданной программы и макроса для приложения Excel Microsoft Office. Тем самым создана основа для написания программы для ЭВМ на языке более высокого уровня.
1.1.3. Теоретические исследования, проведенные лаборатории биофизики и хронобиологии НИИ физики Южного Федерального университета (зав. член Проблемной комиссии по хронобиологии и хрономедицины РАМН, д.б.н. Загускин С.Л.)
Научная тематика лаборатории:
1.«Биоритмы клетки и новые методы хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии»
2. «Разработка программно-аппаратных устройств хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии».
Результаты по теме «Биоритмы клетки и новые методы хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии» показали, что на одиночном нейроне изолированного механорецептора речного рака изучены ритмы потребления кислорода и ритмы агрегации-дезагрегации митохондрий. Выяснены 6 механизмов морфологических коррелятов функциональной регуляции потребления кислорода. Усилению потребления кислорода способствуют: 1) перераспределение митохондрий и увеличение активности цитохромоксидазы (ЦО) в митохондриях вблизи плазматической мембраны, 2) согласование ритмов агрегации митохондрий с ритмами рО2в наружной для клетки среде, 3) уменьшение области высокой активности ЦО и митохондрий и сокращение пути диффузии кислорода, 4) увеличение градиента активности ЦО от периферии к центру тела нейрона, 5) перенос кислорода с током воды при гидратации тела нейрона и разжижение цитоплазмы в фазах ритма перехода части геля в золь, 6) циклические изменения соотношения размеров тела нейрона и аксонного холмика, при которых происходит перенос кислорода с током воды в тело нейрона, поглощение его митохондриями в теле нейрона и переход освобожденной от кислорода воды из тела нейрона в аксонный холмик и далее в наружную среду (1В).
Прикладные исследования.
По теме «Разработка программно-аппаратных устройств хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии» разработан новый способ хронодиагностики, позволяющий прогнозировать неблагоприятные изменения состояния больных (ИБС с артериальной гипертензией) путем оценкой напряженности регуляции кислородтранспортных систем организма человека по параметрам ритмов избыточности межпульсовых и дыхательных интервалов и их отношения (1В).
1.2. Изучение роли мелатонина в клинике внутренних болезней.
1.2.1. Продолжается изучение роли мелатонина в клинике внутренних болезней, которые имеют как фундаментальный, так и прикладной характер (лаборатория «Хрономедицина и новые технологии в клинике внутренних болезней» НИЦ ММА им. И.М.Сеченова, рук. работ д.м.н. Рапопорт С.И.).
Научная тематика лаборатории по проблеме «Хрономедицина»:
1.Изучение роли мелатонина в этиологии, патогенезе и лечении больных с патологией внутренних органов.
2.Разработка проблем хрономедицины в клинике внутренних болезней.
3.Биотропное действие колебаний естественного магнитного поля Земли на больных сердечно-сосудистой патологией.
В течение 2008 ггода продолжились исследования начатые в предыдущие годы и рассчитанные на несколько лет. В первую очередь, они касались изучения роли мелатонина в патогенезе некоторых гастроэнтерологических заболеваний (ЯБ, СРК), применения мелатонина, что весьма существенно, как антихеликобактрного средства. Показано активное участие мелатонина в процессах регенерации слизистой оболочки желудка и толстой кишки, его противовоспалительное действие. Обосновано применение мелатонина в составе комбинированной противоязвенной терапии и СРК. Полученные в этом направлении результаты позволили раньше позволили начать работы по изучению роли мелатонина при воспалительных заболеваниях толстой кишки, в т.ч. возможности его использования в качестве лечебного средства, в патогенезе рака толстой кишки.
В 2008 году получены обнадеживающие результаты по нивелированию влияния магнитных бурь на больных с сердечно-сосудистой патологией с помощью профилактического приема мелатонина. Под наблюдением находились больные гипертонической болезнью 2-3ст. и ИБС 2-го ФК. Работа продолжается.
Проводимые в лаборатории исследования носят как фундаментальный, так и прикладной характер. Сотрудники лаборатории участвовали в организации и проведении конференций съездов, симпозиумов, чтении лекций, работе проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» РАМН.
1.2.2. Продолжается изучение хронотропных свойств и фармакологии гормона мозговой железы эпифиза мелатонина на кафедре фармакологии Ставропольской медицинской академии в рамках единой научной программы «Актуальные аспекты хронобиологии и хронофармакологии» (рук. работ д.м.н., профессор АрушанянЭ.Б.). Получено две основные группы фактов, которые носят приоритетный характер. Во-первых, продолжено многостороннее изучение фармакологии основного гормона мозговой железы эпифиза и естественного хронобиотика мелатонина. В опытах на животных у него показаны антистрессорные свойства, сопоставимые с эффектом эталонного анксиолитика диазепама. В рамках дальнейшего изучения ноотропной активности мелатонина выявлена его способность оптимизировать световоспринимающую функцию глаз у лиц, перенесших в анамнезе черепно-мозговую травму. Установлено, что введение мелатонина ограничивает, а удаление эпифиза повышает токсичность солей тяжёлых металлов, что позволяет обратить серьёзное внимание на антитоксические возможности гормона. В исследованиях на людях обнаружено также его адаптогенное влияние на количественные и качественные характеристики лейкоцитов в крови здорового человека.
1.2.3. На кафедре госпитальной терапии Ханты-Мансийского медицинского института (рук. работ д.м.н., Рагозин О.Н.) проводилось исследование по изучению «Хронофизиологические закономерности течения сердечно-сосудистых заболеваний в северном регионе в условиях изменённого фотопериодизма».
Научная тематика:
1. Теоретические исследования проводятся в рамках проблемы адаптации к условиям Севера, в частности, изменённого сезонного фотопериодизма.
2. Прикладное значение результатов исследования заключается в ранней диагностике и профилактике артериальной гипертензии и нарушений ритма сердца, посредством разработанных математических методов оценки десинхроноза и резонанса ритмов.
Сезонные особенности фотопериодизма оказывают выраженное влияние на структуру биологических ритмов, выражающуюся в появлении большого количества ультрадианных ритмов, у пациентов с АГ более выраженный десинхроноз со снижением амплитуды ритмов, так называемая «ультрадианная гипертензия»,механизмом повышения артериального давления при которой можно считать обнаруженную нами интерференцию ритмов. Выявленный эффект гипер- и гипомелатонинемии в равной степени влияет на возникновение десинхроноза в системе регуляции артериального давления и предполагает разный подход к назначению хронокорректоров и проведению хронотерапии антигипертензивными препаратами.
1.3. Исследование влияния солнечной активности на биологические объекты, включая человеческий организм.
1.3.1. В Институте космических исследований РАН, (рук. работ д.ф.-м. н., Бреус Т.К.) получены важные результаты в изучении влияния космической погоды на здоровых и больных людей.
Выявлена магниточувствительность здоровых людей (77 здоровых волонтеров из Болгарии), и пациентов, страдающих артериальной гипертонией и подвергавшихся лечению в НИИ Кардиологии им. А.Л. Мясникова . (Общая база данных 143 человека). Магниточувствительностью считалась реакция повышения артериального давления на 30 ммHg относительно характерной для данного индивидуума средней величины. Отношение нечувствительных к магниточувствительным у здоровых людей составило 40% к 60%. У гипертоников магниточувствительность составила 84%, в то время как нечувствительных было 16%. Больные гипертонией пациенты реагировали на геомагнитные бури с запазданием на 1–2 дня, в то время как здоровые люди реагировали кратковременным подъемом давления без запаздывания. Реакция «опережения» на одни сутки, наблюдавшаяся у нескольких здоровых людей, была связана с магнитными бурями, которым предшествовало внезапное начало, обусловленными приходом к Земле ударной волны от Солнца и возрастанием потока протонов. В это же время наблюдался рост ULF – индекса, характеризующего интенсивность (рост амплитуды) микропульсаций в диапазоне Рс5. Полученные результаты свидетельствуют, что реакцию больных на космическую погоду следует учитывать при разработке мер лечения и профилактики гипертонии. Информация о степени и характере индивидуальной чувствительности к внешним факторам актуальна также и для здоровых людей, функциональные обязанности которых связаны с постоянным напряжением внимания и высокой ответственностью – машинистов электропоездов, пилотов самолетов, авиадиспетчеров, операторов атомных станций.
1.3.2. В лаборатории клинической физиологии зрения им. С.В. Кравкова ФГУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца Росмедтехнологий» (рук. д.б.н., академик МАИ, Зуева М.В.) получены важные результаты в изучении влияния космической погоды на здоровых и больных людей.
Научная тематика лаборатории:
1. Глио-нейрональные взаимодействия в сетчатке как маркеры патологического процесса и реакции организма на воздействие факторов среды.
Основные направления научной деятельности:
- изучение глио-нейрональных взаимодействий и роли глиальных клеток Мюллера в патогенезе заболеваний сетчатки зрительного нерва и определении реакции организма на факторы среды;
- изучение механизмов влияния на организм факторов различной природы, токсических и лечебных воздействий: травм органа зрения, повреждающего действия видимого света, лазерной коагуляции, свето- и электротерапии, токсических и лечебных препаратов, стволовых клеток, и др.;
- изучение специфики проявлений общего адаптационного (стресс) синдрома и окуло-окулярных реакций при заболеваниях сетчатки разного генеза;
- изучение природы генерации биопотенциалов, разработка новых методов топографической и дифференциальной диагностики и исследования патофизиологических механизмов ретинальной патологии.
Результаты прикладных исследований.
Учитывая многосторонность взаимодействий нейронов сетчатки и клеток Мюллера и их роли в патогенезе ретинальной патологии, одним из главных направлений наших исследований последних лет являлось изучение характера реакции нейроглии на патогенные факторы, определение функциональных симптомов реактивного глиоза. В результате проведенных исследований было показано, что специфика изменений функциональной активности нейроглии в значительной степени определяет характер пролиферативно-дистрофического процесса в сетчатке и реакцию организма на воздействие факторов среды различной природы.
Если в неврологии отсутствуют функциональные критерии, способные оценить степень вовлечения нейроглии в патологический процесс, то в клинической электрофизиологии зрения такие критерии существуют. Клетки Мюллера оказывают влияние на генерацию b-волны электроретинограммы (ЭРГ) на одиночные вспышки. Однако глия не способна воспринимать мелькания свыше 2Гц, поэтому ритмическая ЭРГ (РЭРГ) генерируется исключительно нейронами сетчатки. Учитывая различие в источниках генерации одиночной и ритмической ЭРГ, вовлечение клеток Мюллера в патологический процесс или реакцию сетчатки на любое внешнее воздействие можно оценивать по изменению т.н. глиальных индексов. Интегральный и локальный глиальные индексы (Кг и Кц) введены нами в практику клинической физиологии зрения. Расчет Кг и Кц выполняют по отношении амплитуд b-волны ЭРГ (ганцфельд и макулярной) и РЭРГ различных частот. Изменения индексов клеток Мюллера, как электроретинографические корреляты реактивного глиоза, позволяют судить о характере глио-нейрональных взаимодействий по всей площади сетчатки или локально, в ее макулярной зоне.
Динамика глиальных индексов при заболеваниях сетчатки
Анализ интегрального и локального индексов показал, что альтерации глио-нейрональных взаимодействий играют значительную роль в заболеваниях сетчатки различного генеза (наследственной, сосудистой, травматической и иной природы).
Динамика глиальных индексов нами исследовалась у больных X-сцепленным с полом ювенильным ретиношизисом, в патогенезе которого решающую роль играют клетки Мюллера, при макулярной дегенерации, связанной с возрастом и других заболеваниях органа зрения. Наибольшая эффективность интегрального и локального глиальных индексов за последние годы была доказана для функциональной диагностики степени и характера нарушений в сетчатке, связанных с циркуляторными расстройствами, сопровождающимися развитием ишемии сетчатки, в частности, диабетической ретинопатии (ДР). Супернормальные (резко повышенные) значения KГ ассоциировались с развитием ишемии сетчатки, что, например, при ДР подтверждено данными флуоресцеиновой ангиографии (ФАГ). Практически для всех стадий ДР характерна одна и та же закономерность: возрастание глиального индекса КГ, указывающее на гиперфункцию клеток Мюллера. Следовательно, возрастание глиального индекса является чутким критерием развития ишемии сетчатки, что само по себе может использоваться при оценке риска прогрессирования ДР.
Для пролиферативной витреоретинопатии (ПВР) ранних стадий и при начальных проявлениях заболеваний сетчатки другой природы также регистрируются супернормальные значения глиального индекса. По-видимому, гиперреакция клеток Мюллера различной степени является также общим признаком ранней реакции сетчатки на любые пертурбации внешней или внутренней среды. Активизацию метаболизма клеток Мюллера с резким возрастанием глиальных индексов, по-видимому, следует рассматривать как отражение напряженности компенсаторных процессов в сетчатке.
Резкое понижение значений глиального индекса (угнетение функции клеток Мюллера), характерно при состояниях, связанных с развитием пролиферативных процессов в сетчатке. При этом умеренно субнормальные значения КГ могут указывать на риск развития пролиферации мюллеровских клеток, так как снижение их мембранного потенциала происходит при де-дифференциации нейроглии, непосредственно предшествующей ее гиперплазии. Близкие к норме значения глиального индекса на фоне выраженного (на 50% от нормы и более) угнетения ЭРГ и РЭРГ, при пролиферативной ретинопатии, по нашему мнению, следует рассматривать как отражение возможной астроглиальной пролиферации и гипертрофии клеток Мюллера, но не их пролиферативной активности.
Выявление начала глиальной пролиферации имеет прогностическое значение, свидетельствуя о неблагоприятном течении патологического процесса и низкой эффективности хирургического лечения. В наших исследованиях функция клеток Мюллера угнеталась при массивном ретинальном кровотечении, пролиферативной витреоретинопатии (ПВР), при отслойке сетчатки, при пролиферативной стадии диабетической ретинопатии и в других патологических ситуациях. Доказана роль клеток Мюллера в развитии диффузного макулярного отека и инициации неоваскуляризации сетчатки при диабетической ретинопатии. Использование в клинической практике критериев диагностики характера глиальной реакции способствует определению адекватной врачебной тактики и прогнозу эффективности лечения.
Динамика глиальных индексов при повреждающих воздействиях среды (травма глаза)
В наших исследованиях показано, что у пациентов с проникающей и контузионной травмой глазного яблока в обоих глазах (и травмированном, и в парном) развиваются специфические изменения электрогенеза сетчатки, зависящие от тяжести и характера травмы, а также неспецифические альтерации ретинальной активности, отражающие развитие общего адаптационного синдрома. Изучение реакции парного глаза на повреждающее воздействие – функциональных проявлений окуло-окулярных реакций (ООР) – имеет значение для дифференциальной диагностики нормальной физиологической реакции парного глаза, которая закономерно развивается при любых травмирующих (стрессорных) воздействиях на организм, и патологической ООР. Объективные критерии патологической ООР могут служить доклиническими признаками возможного ухудшения состояния парного глаза и, в частности, развития симпатической офтальмии (СО).
Анализ результатов обследования более 900 пациентов показал, что при любом характере травмы развивается полифазное изменение биоэлектрической активности сетчатки обоих глаз, которое подчиняется четким закономерностям. Максимальные изменения амплитуды волн ганцфельд ЭРГ, макулярной ЭРГ и РЭРГ регистрируются в течение 3-х суток после травмы, и на сроках наблюдения 1-1,5 недели и 2-4 месяца.
Нами изучена природа генерации компонентов полифазной РЭРГ и исследована динамика ее On-Off-компонентов. В травмированном глазу резкое угнетение волн ЭРГ и On-компонента РЭРГ выявляется сразу после ранения. Напротив, Off-компонент возрастает по амплитуде. Эти результаты указывают на ранние нарушения латеральных межнейрональных связей в сетчатке травмированного глаза. Особый интерес вызывает тот факт, что аналогичные тенденции изменений электрогенеза сетчатки типичны и для интактного парного глаза, для которого еще характерен латентный период 1-1,5 нед.
Оценку функциональной активности клеток Мюллера мы проводили при расчете интегрального и локального (центрального) глиальных индексов Кг и Кц по отношению амплитуды b-волны ганцфельд (или соответственно, макулярной ЭРГ) и амплитуды On-компонента ритмической ЭРГ на частоту 12 или 40 Гц. На различных сроках наблюдения, меньшая степень изменений низкочастотной РЭРГ (12 Гц) по сравнению с b-волной ЭРГ свидетельствовала, что функция глиальных мюллеровских клеток раньше и в большей степени реагирует на повреждающее воздействие, чем функциональная активность нейронов сетчатки. Описан т.н. «ложный» глиальный индекс на сроках до 2-х недель (поскольку в этот период РЭРГ состоит только из Off-компонента), а также медленное восстановление интегрального глиального индекса в более отдаленном периоде (6 мес. и более). Резкое возрастание и очень медленный восстановительный период характерен для центрального глиального индекса. Те же закономерности, но с меньшей выраженностью изменений установлены для электрогенеза парных глаз. Анализ изменений глиальных индексов при различном характере травмы позволил предположить доминирующую роль глиальных клеток Мюллера в развитии компенсаторного процесса в сетчатке при глазной травме.
На основе сравнительного анализа данных клинико-функциональных исследований больных с различным характером течения посттравматического периода установлены признаки ООР, отражающие закономерности развития общего адаптационного синдрома, как «нормальной» (физиологической) реакции организма на тяжелую механическую травму глаза и «патологическую», имеющую два типа. Выделены признаки патологической ООР второго типа, характерной для глаз с более высоким риском развития симпатической офтальмии, когда при клинически спокойном парном глазу выявляются специфические признаки, характерные для больных с СО. Определены новые функциональные критерии диагностики СО, включающие в частности специфический характер изменений интегрального и локального глиальных индексов.
Динамика глиальных индексов при терапевтических воздействиях (светотерапия).
При изучении динамики глиальных индексов в процессе лечения заболеваний сетчатки методами электро- и фотостимуляции было показано, что функциональная активность клеток Мюллера и глио-нейрональные взаимодействия закономерно изменяются даже при лечебных низкоинтенсивных воздействиях.
Нами оценивалась динамика глиального индекса при фототерапии сухой формы возрастной макулярной дегенерации (ВМД). Использован прибор «Гармония» для биоуправляемой хронофизиотерапии по методу С.Л. Загускина с соавторами. Параметры светостимуляции сетчатки корректировались по принципу обратной связи при синхронизации с ритмами кровенаполнения и дыхания пациента. Регистрировали ЭРГ и РЭРГ на мелькания 12Гц и рассчитывали глиальный индекс Кг. Исследования проводили многократно в процессе лечения (10 или 5 сеансов, по 6 чел. в двух подгруппах) и в динамике до 1 года после фототерапии.
Светостимуляция приводила к возрастанию остроты зрения у пациентов обеих подгрупп (в среднем от 0.09 до 0,25). Данный эффект стабильно сохранялся на протяжении 3-х мес, после чего острота зрения постепенно возвращалась к исходным величинам. В течение первых 3-х сеансов значения Кг возрастали, отражая гиперреакцию клеток Мюллера. На 4-5-ом сеансе мы отмечали угнетение глиального индекса, но характер этого угнетения зависел от продолжительности курса. Для стандартного курса (10 сеансов) типичным было резкое угнетение Кг и медленное восстановление индекса в течение 6мес-1г наблюдения. При прекращении лечения после 5-го сеанса (укороченный курс: группа 2) глиальный индекс восстанавливался до нормы уже в течение 1-2 недель после окончания фототерапии, в то время как динамика остроты зрения была идентичной лечению в первой группе. Поэтому снижение функции клеток Мюллера следует расценивать как отражение напряженности компенсаторных механизмов и объективное показание к завершению курса. Оно свидетельствует о достаточности объема проведенной фототерапии.
Можно предположить, что при терапевтическом воздействии факторов разной природы, одним из ранних событий является альтерация функции нейроглии сетчатки и мозга. Даже при биоуправляемой низко-интенсивной хронотерапии существует потенциальная опасность передозировки воздействия, критический момент которой предопределяется глубиной функциональной реакции нейроглии. Оценка Кг, как объективного функционального критерия глио-нейрональных взаимодействий в сетчатке, позволяет оптимизировать методику фототерапии и снизить риск возможных осложнений.
Таким образом, нами показано, что функция клеток Мюллера чувствительна к тонким возмущениям внутренней и внешней среды. Альтерации глио-нейрональных взаимодействий являются одними из ярких признаков, возможно, любого патологического процесса и признаком реакции сетчатки и целого организма на любые факторы среды: стрессорные, повреждающие или терапевтические. При терапевтических воздействиях опасность передозировки предопределяется реакцией клеток Мюллера, контроль за которой необходим при исследованиях эффективности, оптимальности или безопасности методов терапии.
Можно предположить, что при терапевтическом воздействии факторов разной природы, по-видимому, одним из ранних событий является их вмешательство в функцию нейроглии сетчатки и мозга. Другими словами, при воздействии на организм факторов химической и физической природы, и, прежде всего, ритмических излучений различного характера, физическим субстратом в организме, одним из акцепторов, который воспринимает это воздействие и передает его эффект на организм, весьма вероятно, является глия. Нейроглия может являться важным элементом циркадианной системы, играя одну из главных ролей в защите циркадианной организации млекопитающих на уровне целого организма и на уровне сетчатки. Многочисленные саморегулирующиеся обратные связи, управляющие глио-нейрональным метаболическим симбиозом, служат инструментом нейроглии в модуляции специфической активности нейронов. Учитывая также, что клетки нейроглии в десятки раз более многочисленны, чем нейроны, и оккупируют более половины объема мозга, можно предположить, что глиальная сеть мозга и сетчатки является одной из перспективных мишеней при разработке методов и средств терапии, включая фото- и электростимуляцию. Клеткам Мюллера должны принадлежать особые функции в этом ансамбле биологических ритмов, поскольку они расположены в сетчатке – во вратах циркадианной загрузки и опосредуют информацию главного времязадателя внешней среды – света.
2. Научно-практические исследования в русле проблем хрономедицины и хронофармакологии
2.1. На базе ГКБ № 60 (рук. работ д.м.н., проф. Заславская Р.М.) были проведены исследования в следующих направлениях по проблеме «Хрономедицина»:
Фундаментальные аспекты:
1. Изучение временной организации функции внешнего дыхания и гемодинамики у больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ);
2. Исследование хроноструктуры свертывающей активности крови, микроциркуляции, функии почек у больных сахарным диабетом (СД) I и II типов;
3. Изучение циркадианной организации параметров гемодинамики у больных стабильной стенокардией напряжения в сочетании с артериальной гипертонией.
Прикладные аспекты:
1. Исследование влияния мелаксена на показатели гемодинамики, толерантности к физической нагрузке у больных с постинфарктным кардиосклерозом и сердечной недостаточностью;
2. Сравнительная оценка фармакоэкономики традиционной хронотерапии антигипертензивных и антиангинальных препаратов;
3. Разработка проблемы коррекции нарушений временной организации внешнего дыхания и гемодинамики у больных ХОБЛ;
4. Разработка принципов хронотерапии, нарушений хроноструктуры свертывающей системы крови, микроциркуляции, функции почек дезагрегантами и ангиопротекторами у больных СД I и II типов.
2.2. На кафедре нормальной физиологии РУДН (рук. работ академик РАМН Агаджанян Н.А., и д.м.н., проф. Радыш И.В.), изучена хроноструктура иммунной системы слизистой оболочки полости рта и концентрации химических элементов в смешанной слюне у обследуемых из различных климатических регионов. Так, концентрация иммуноглобулинов sIgA, IgA и IgM, в смешанной слюне у всех обследуемых достоверно выше в утренние часы, а IgG – в вечерние (p<0,05). При этом максимальные значения макроэлементов Ca и Na приходятся в утренние часы, а К, Mg и Р – вечерние. Показано, что концентрация sIgA в смешанной слюне достоверно выше у российских студентов, IgA и IgG – у студентов из ЮВА, а IgG – у студентов из ЦА (р<0,05). При этом максимальные значения К и Mg наблюдаются у обследуемых из стран ЦА, Ca и Р – из стран ЮВА, а Na – у россиян (p<0,05). Установлено, что распространенность кариеса зубов в третьей группе была довольно высокая – 69,8%, в первой группе определялась несколько ниже – 58,5%, а во второй – 50,3% (р<0,001). При этом наибольшая интенсивность кариеса зубов (по индексу КПУ) выявлена у обследуемых третьей группы и составила 3,72±0,09 балла (р <0,001). Во второй и первой группах отмечалась та же закономерность, но значения достоверно ниже – 2,84±0,07 и 3,25±0,06 соответственно. Распространенность патологии тканей пародонта среди студентов из стран ЦА составила – 48,5%, из России – 41,1%, а из ЮВА – 61,3% (р<0,001).
Установлено, что у обследуемых хроническим гингивитом выявлены изменения амплитудно-фазовых характеристик сезонных ритмов иммунной системы полости рта. Показано, что при хроническом гингивите изменения амплитудно-фазовых взаимоотношений, характеризуются активацией хроноструктуры иммунной системы слизистой оболочки полости рта, а также изменением концентрации химических элементов в смешанной слюне. Было установлено, что у больных хроническим гингивитом бактерицидная активность смешанной слюны максимальна осенью, а минимальна – весной. Дана хронофармакологическая оценка терапевтической эффективности лечения больных хроническим гингивитом комплексным биологическим препаратом Траумель С.
3. Разработка универсальных методологических приемов изучения и анализа хронобиологических данных
3.1. На кафедре общей патологии и патологической физиологии Российского университета дружбы народов по проблематике
«Гелиогеофизические эффекты в медицине. Общепланетарные экзогенные механизмы возникновения сезонных обострений хронических заболеваний» (рук. работ д.м.н., проф. Фролов В.А.).
Направление исследования:
А. Фундаментальные исследования этиологии и патогенеза распространённых и социально значимых заболеваний.
Б. Разработка и усовершенствование методов и средств диагностики.
Продолжены исследования в области гелиобиологии и хронопатологии.
Одной из фундаментальных проблем современной гелиобиологии и солнечно-земной физики является выявление механизмов связи между активностью Солнца и функционированием различных объектов биосферы, включая человека, как единой открытой нелинейной динамической системы, на всех уровнях биологической и социальной организации. Телекоммуникационный гелиомедицинский мониторинг, проводимый одновременно в различных населенных пунктах европейской части и Сибири, позволит решить многие задачи таких фундаментальных наук, как медицина, физика, биология и психофизиология.
Проведено численное моделирование устойчивости основных характеристик ЭКГ при слабом внешнем воздействии. В качестве модельной динамической системы использовалась реконструированная модель сердечных сокращений, в которой сердце считалось точечным источником сигнала. Исследование устойчивости модели выявило, что малые возмущения динамической системы имеют собственные моды с наибольшими показателями роста в окрестностях особых точек динамической системы, которые находятся в интервале T и Р – зубцов, и эволюция которых определяет качественное поведение системы и ее адаптивные свойства при внешнем воздействии. Полученный вывод хорошо согласуется с результатами разноширотного гелиомедицинского кардиомониторинга и объясняет, почему вариации космо- и геофизических факторов малой амплитуды мало влияют на основной ритм сердца здоровых людей (так называемую вариабельность R-R интервалов). Проведенное математическое моделирование показало, что энергетически более затратное увеличение коэффициента симметрии Т-зубца, экспериментально наблюдаемое по городам-участникам на более высоких географических широтах, тем не менее выгодно организму, т. к. оно увеличивает устойчивость кардиосистемы к слабым внешним воздействиям и создает дополнительные возможности индивидуальной и этнической адаптации.
3.2. В рамках инновационной образовательной программы РУДН на кафедре общей патологии и патологической физиологии созданы курсы «Телеметрическое мониторирование в патофизиологии сердца и хронокардиологии»(рук. работ д.м.н., проф. Чибисов С. М.).
4. Организационная работа.
4.1 Заседания бюро Проблемной комиссии. В 2008 году состоялось 4 заседания бюро Проблемной комиссии, на которых рассматривались текущие вопросы, включая проведение Первого Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине с международным участием (15-17 октября 2008 г., г. Владикавказ).
4.2 Проведено совместное заседание Проблемной комиссии с секцией гелиобиологии при ИКИ РАН и кафедрой эмбриологии МГУ (13 мая 2008 г.)
4.3 Проведён Первый Российский съезд по хронобиологии и хрономедицине с международным участием (15 – 17 октября 2008 г.).
Принято решение:
Заслушав и обсудив доклад председателя проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» РАМН РФ Заслуженного деятеля науки РФ, д.м.н., профессора С.И.Рапопорта «Хронобиология и хрономедицина – стратегическое направление в медицине», а также участников съезда, съезд отмечает, что организация в1981 г. в СССР проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» АМН СССР явилась важным этапом в становлении в нашей стране новой междисциплинарной науки- хронобиологии. Прошедшие годы подтвердили актуальность подобного решения. Помимо важных фундаментальных исследований в общей биологии, были выполнены многочисленные исследования, опирающиеся на принципы хронобиологии, которые позволили разработать новые подходы к изучению этиологии и патогенеза, диагностике, лечению и профилактике заболеваний человека, организации труда и отдыха, подготовке спортсменов к соревнованиям, космонавтов к полетам и др. Были раскрыты некоторые механизмы отрицательного действия магнитных бурь и показаны пути его профилактики, созданы биоуправляемые приборы, разработаны принципы применения гормона эпифиза – мелатонина.
Установлены некоторые механизмы сезонных обострений язвенной болезни, показана возможность на основе хронобиологического подхода оценивать и прогнозировать результаты проведенного лечения. Были выявлены сезонные, полумесячные и другие периоды в числе возникновения острых состояний, впервые обнаружены полунедельные и недельные ритмы заболеваемости.
При изучении проблем хрономедицины особое внимание было обращено на разработку методов неинвазивного мониторинга различных функций организма, и, прежде всего, сердечно-сосудистой системы, что помимо диагностической ценности, очень важно для разработки методов корректной терапии. Разработаны и продолжают разрабатываться эффективные вычислительные методы анализа динамических периодических процессов. Созданы оригинальные аппаратные комплексы для диагностики, лечения и профилактики заболеваний, связанных с нарушением ритмических процессов.
Проблемной комиссией выполнялась большая организационная и методическая работа. Так с1982 г. было проведено 3 Всесоюзных и 6 Международных конференций по актуальным вопросам хронобиологии и хрономедицины, в том числе 4 симпозиума СССР-ГДР. В рамках ежегодных пленумов проблемной комиссии проводились научные конференции в разных городах СССР и РФ. Регулярно, 3-4 раза в год, проводились заседания проблемной комиссии. В последние 3 года заседания чаще всего проводятся совместно с секцией «Гелиобиологии» при совете «Солнце – Земля» РАН и секцией «Хрономедицина – мелатонин» ОИП МГУ. Результаты работ членов проблемной комиссии отражены в более чем 3000 печатных работ, в том числе 33 монографиях, 2-х руководствах; защищено более 80 кандидатских и 58 докторских диссертаций.
В1993 г. Проблемная Комиссия из Всесоюзной была преобразована в Российскую. Однако она сохранила свои связи с учеными, работающими в этой области в СНГ. В нее на правах представителей стран Содружества вошли видные ученые из Украины, Казахстана, Армении. В2006 г. на правах иностранных членов комиссии были избраны ведущие ученые – хронобиологии США, Китая.
Перед учеными, занимающимися проблемами хронобиологии и хрономедицины стоят серьезные задачи в области теоретических исследований и прикладных проблем. В частности, это касается дальнейших разработок клеточных, молекулярных и генетических аспектов биологических ритмов, изучения эпифиза и мелатонина, хронопатофизиологии, хронофармакологии, биоритмов в геронтологии, эндокринологии, акушерстве и гинекологии, биоритмов сна, биоритмов в спорте, организации труда, обучения и отдыха, геофизике и т.д.
СЪЕЗД постановил:
1. Признать успешной работу Проблемной Комиссии по Хронобиологии и Хрономедицине РАМН и ее Бюро за отчетный период.
2. Отметить заслуги академика РАМН Ф.И.Комарова в становлении и развитии хронобиологии и хрономедицины в нашей стране, за участие в создании Проблемной комиссии по ХБ и ХМ РАМН. Наградить Федора Ивановича памятной медалью им. А.Л.Чижевского.
3. Наградить памятной медалью им. А.Л. Чижевского Заслуженного деятеля науки РФ, д.м.н., профессора С.И. Рапопорта за участие в организации и становлении Проблемной Комиссии по Хронобиологии и Хрономедицине РАМН, за многолетнюю работу в качестве заместителя председателя Проблемной Комиссии и разработку проблем гелиобиологии.
4. Выразить глубокую признательность Руководству Республики Северная Осетия – Алания за предоставленную возможность провести Первый Российский съезд по хронобиологии и хрономедицине на ее гостеприимной Земле
5. Наградить Почетным Дипломом Директора УРАН Института биомедицинских исследований Заслуженного работника Высшей школы РФ, Заслуженного деятеля науки РСО-Алания, доктора медицинских наук, профессора Хетагурову Ларису Георгиевну за большой вклад в развитие хронобиологии и хрономедицины в России, за создание нового направления развития классической патофизиологии – хронопатофизиологии, подготовку и проведение Первого Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине с Международным участием.
6. Наградить Почетным Дипломом Ректора ГОУ ВПО СОГМА, главного терапевта МЗ РСО-Алания, Заслуженного врача РСО-Алания, доктора медицинских наук, профессора Гатагонову Тамару Магометовну за большой вклад в медицинскую науку, подготовку и проведение Первого Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине с Международным участием.
7. Планировать организацию и работу Школы по хронобиологии и хрономедицине при УРАН институте биомедицинских исследований ВНЦ РАН (Владикавказ).
8. Признать одним из главных направлений работы проблемной комиссии разработку инновационных проектов в области хрономедицины.
9. Одобрить создание на кафедре общей патологии и патологической физиологии РУДН, в рамках инновационной образовательной программы, курсов «Телеметрическое мониторирование в патофизиологии сердца и хронокардиологии».
10. Поручить профессорам М.В. Зуевой и С.Л. Загускину разработать методы объективной оценки интегрального ответа здорового и больного человека на воздействие внешних факторов, включая медикаментозные.
11. Считать приоритетным развитие международных связей в области хронобиологии.
В рамках съезда проведено заседание проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина», на котором рассмотрены как текущие вопросы, так и намечены дальнейшие этапы работы комиссии. Члены комиссии считают приоритетными направления – внедрение разработок по хрономедицине в практическую медицину. На заседании в состав проблемной комиссии были приняты новые члены: декан медицинского факультета РУДН, Заслуженный деятель науки РФ д.м.н. профессор В.А.Фролов; д.б.н. профессор руководитель лаборатории ФГУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца»; М.В.Зуева.
4.4 В2008 г. Федерация космонавтики по представлению Института Космических Исследований РАН за заслуги перед отечественной космонавтикой наградила Золотой медалью им. А.Л. Чижевского академика РАМН, доктора мед. наук, профессора Комарова Ф.И., доктора ф-м наук Т.К. Бреус, доктора мед. наук, профессора Рапопорта С.И. и доктора мед. наук, профессора Чибисова С.М.
4.5 В2008 г. академик Русской секции МАН, д.м.н., профессор Чибисов С.М. назначен Почетным членом и представителем России и государств СНГ в международной организации БИОКОС (БИОСФЕРА И КОСМОС), возглавляемой Францем Халбергом (США)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.* Впервые было выявлено (I B), что распределение эпизодов БАКQRS и СВР с различной ЧСС в течение суток у больных, имеющих эпизоды БАКQRS/сутки, в большой степени зависит от наличия (гр. А) или отсутствия (гр. В) у больных пауз, продолжительностью более 2,5 сек., а также от времени суток возникновения таких пауз (рук. профессор Карп В.П.).
2.* В результате проведенного исследования были разработаны:
- математический метод интеллектуального анализа данных, включенный в технологию «приобретения новых знаний» для решения медико-биологических задач (линейной и нелинейной модели) в условиях неопределенности (1А).
- алгоритмы (программные средства) обработки динамических данных:
- построение «образа динамики» показателя с пропущенными данными;
- выбор интервалов разбиения непрерывных показателей (признаков) описания объектов (больных);
- алгоритм формирования производных характеристик описания динамики процесса;
- формирование проблемно-ориентированной базы динамических данных;
- алгоритм логического анализа структуры заданных классов объектов (групп больных) – (1В) (рук. профессор Карп В.П.).
3.* Разработан алгоритм очистки полезных периодических сигналов от высокочастотных помех и шума и описания их формы с количественной оценкой параметров и их статистической значимости. Алгоритм реализован с использованием ранее созданной программы и макроса для приложения Excel Microsoft Office(профессора Катинаса Г.С.).
4.* Установлено, что на одиночном нейроне изолированного механорецептора речного рака изучены ритмы потребления кислорода и ритмы агрегации-дезагрегации митохондрий. Выяснены 6 механизмов морфологических коррелятов функциональной регуляции потребления кислорода. Усилению потребления кислорода способствуют: 1) перераспределение митохондрий и увеличение активности цитохромоксидазы (ЦО) в митохондриях вблизи плазматической мембраны, 2) согласование ритмов агрегации митохондрий с ритмами рО2 в наружной для клетки среде, 3) уменьшение области высокой активности ЦО и митохондрий и сокращение пути диффузии кислорода, 4) увеличение градиента активности ЦО от периферии к центру тела нейрона, 5) перенос кислорода с током воды при гидратации тела нейрона и разжижение цитоплазмы в фазах ритма перехода части геля в золь, 6) циклические изменения соотношения размеров тела нейрона и аксонного холмика, при которых происходит перенос кислорода с током воды в тело нейрона, поглощение его митохондриями в теле нейрона и переход освобожденной от кислорода воды из тела нейрона в аксонный холмик и далее в наружную среду (1В) (рук. д.б.н. Загускин С.Л.).
5.* Разработан новый способ хронодиагностики, позволяющий прогнозировать неблагоприятные изменения состояния больных (ИБС с артериальной гипертензией) путем оценкой напряженности регуляции кислородтранспортных систем организма человека по параметрам ритмов избыточности межпульсовых и дыхательных интервалов и их отношения (1В) (рук. д.б.н. Загускин С.Л.)..
6.* Получены обнадеживающие результаты по нивелированию влияния магнитных бурь на больных с сердечно-сосудистой патологией с помощью профилактического приема мелатонина. Под наблюдением находились больные гипертонической болезнью 2-3ст. и ИБС 2-го ФК (рук. Рапопорт С.И.).
7.* Установлено, что введение мелатонина ограничивает, а удаление эпифиза повышает токсичность солей тяжёлых металлов, что позволяет обратить серьёзное внимание на антитоксические возможности гормона. В исследованиях на людях обнаружено также его адаптогенное влияние на количественные и качественные характеристики лейкоцитов в крови здорового человека (рук. д.м.н. Арушанян Э.Б.).
8.* Выделено, что сезонные особенности фотопериодизма оказывают 8выраженное влияние на структуру биологических ритмов, выражающуюся в появлении большого количества ультрадианных ритмов, у пациентов с АГ более выраженный десинхроноз со снижением амплитуды ритмов, так называемая «ультрадианная гипертензия», механизмом повышения артериального давления при которой можно считать обнаруженную нами интерференцию ритмов (рук. д.м.н. Рагозин О.Н.).
9.* Отношение нечувствительных к магниточувствительным у здоровых людей составило 40% к 60%. У гипертоников магниточувствительность составила 84%, в то время как нечувствительных было 16%. Больные гипертонией пациенты реагировали на геомагнитные бури с запазданием на 1–2 дня, в то время как здоровые люди реагировали кратковременным подъемом давления без запаздывания. Реакция «опережения» на одни сутки, наблюдавшаяся у нескольких здоровых людей, была связана с магнитными бурями, которым предшествовало внезапное начало, обусловленными приходом к Земле ударной волны от Солнца и возрастанием потока протонов. В это же время наблюдался рост ULF – индекса, характеризующего интенсивность (рост амплитуды) микропульсаций в диапазоне Рс5. Полученные результаты свидетельствуют, что реакцию больных на космическую погоду следует учитывать при разработке мер лечения и профилактики гипертонии. Информация о степени и характере индивидуальной чувствительности к внешним факторам актуальна также и для здоровых людей, функциональные обязанности которых связаны с постоянным напряжением внимания и высокой ответственностью – машинистов электропоездов, пилотов самолетов, авиадиспетчеров, операторов атомных станций (рук. работ д.ф.-м. н., Бреус Т.К.).
10.* Показано, что функция клеток Мюллера чувствительна к тонким возмущениям внутренней и внешней среды. Альтерации глио-нейрональных взаимодействий являются одними из ярких признаков, возможно, любого патологического процесса и признаком реакции сетчатки и целого организма на любые факторы среды: стрессорные, повреждающие или терапевтические. При терапевтических воздействиях опасность передозировки предопределяется реакцией клеток Мюллера, контроль за которой необходим при исследованиях эффективности, оптимальности или безопасности методов терапии.
Можно предположить, что при терапевтическом воздействии факторов разной природы, по-видимому, одним из ранних событий является их вмешательство в функцию нейроглии сетчатки и мозга. Другими словами, при воздействии на организм факторов химической и физической природы, и, прежде всего, ритмических излучений различного характера, физическим субстратом в организме, одним из акцепторов, который воспринимает это воздействие и передает его эффект на организм, весьма вероятно, является глия. Нейроглия может являться важным элементом циркадианной системы, играя одну из главных ролей в защите циркадианной организации млекопитающих на уровне целого организма и на уровне сетчатки. Многочисленные саморегулирующиеся обратные связи, управляющие глио-нейрональным метаболическим симбиозом, служат инструментом нейроглии в модуляции специфической активности нейронов. Учитывая также, что клетки нейроглии в десятки раз более многочисленны, чем нейроны, и оккупируют более половины объема мозга, можно предположить, что глиальная сеть мозга и сетчатки является одной из перспективных мишеней при разработке методов и средств терапии, включая фото- и электростимуляцию. Клеткам Мюллера должны принадлежать особые функции в этом ансамбле биологических ритмов, поскольку они расположены в сетчатке – во вратах циркадианной загрузки и опосредуют информацию главного времязадателя внешней среды – света (рук. д.б.н., Зуева М.В.).
11.* Разработана коррекция нарушений временной организации внешнего дыхания и гемодинамики у больных ХОБЛ. Разработаны принципы хронотерапии, нарушений хроноструктуры свертывающей системы крови, микроциркуляции, функции почек дезагрегантами и ангиопротекторами у больных СД I и II типов (рук. Заславская Р.М., ГКБ № 60).
12.* Изучена хроноструктура иммунной системы слизистой оболочки полости рта и концентрации химических элементов в смешанной слюне у обследуемых из различных климатических регионов. Так,концентрация иммуноглобулинов sIgA, IgA и IgM, в смешанной слюне у всех обследуемых достоверно выше в утренние часы, а IgG – в вечерние (p<0,05). При этом максимальные значения макроэлементов Ca и Na приходятся в утренние часы, а К, Mg и Р – вечерние. Показано, что концентрация sIgA в смешанной слюне достоверно выше у российских студентов, IgA и IgG – у студентов из ЮВА, а IgG – у студентов из ЦА (р<0,05). При этом максимальные значения К и Mg наблюдаются у обследуемых из стран ЦА, Ca и Р – из стран ЮВА, а Na – у россиян (p<0,05) (рук. Агаджанян Н.А., Радыш И.В.).
13.* Установлено, что у обследуемых хроническим гингивитом выявлены изменения амплитудно-фазовых характеристик сезонных ритмов иммунной системы полости рта. Показано, что при хроническом гингивите изменения амплитудно-фазовых взаимоотношений, характеризуются активацией хроноструктуры иммунной системы слизистой оболочки полости рта, а также изменением концентрации химических элементов в смешанной слюне. Было установлено, что у больных хроническим гингивитом бактерицидная активность смешанной слюны максимальна осенью, а минимальна – весной. Дана хронофармакологическая оценка терапевтической эффективности лечения больных хроническим гингивитом комплексным биологическим препаратом Траумель С (рук. Радыш И.В.).
14.* Телекоммуникационный гелиомедицинский мониторинг, проводимый одновременно в различных населенных пунктах европейской части и Сибири, позволит решить многие задачи таких фундаментальных наук, как медицина, физика, биология и психофизиология. Проведено численное моделирование устойчивости основных характеристик ЭКГ при слабом внешнем воздействии. В качестве модельной динамической системы использовалась реконструированная модель сердечных сокращений, в которой сердце считалось точечным источником сигнала. Исследование устойчивости модели выявило, что малые возмущения динамической системы имеют собственные моды с наибольшими показателями роста в окрестностях особых точек динамической системы, которые находятся в интервале T и Р – зубцов, и эволюция которых определяет качественное поведение системы и ее адаптивные свойства при внешнем воздействии. Полученный вывод хорошо согласуется с результатами разноширотного гелиомедицинского кардиомониторинга и объясняет, почему вариации космо- и геофизических факторов малой амплитуды мало влияют на основной ритм сердца здоровых людей (так называемую вариабельность R-R интервалов). Проведенное математическое моделирование показало, что энергетически более затратное увеличение коэффициента симметрии Т-зубца,
экспериментально наблюдаемое по городам-участникам на более высоких географических широтах, тем не менее выгодно организму, т. к. оно увеличивает устойчивость кардиосистемы к слабым внешним воздействиям и создает дополнительные возможности индивидуальной и этнической адаптации (рук. Фролов В.А.).
15* В 2008 г. в рамках Инновационной образовательной программы РУДН при кафедре общей патологии и патологической физиологии медицинского факультета РУДН создана Научно-учебная лаборатория функциональных методов исследования, хронобиологии и хронокардиологии. Основной задачей лаборатории является реализация ИОП РУДН, научной работы кафедры общей патологии и патологической физиологии РУДН, научно-практическая и исследовательская работа кафедры и на этой основе подготовка, переподготовка и повышение квалификации специалистов (рук. Чибисов С. М.).
Количество опубликованных за 2008 год работ по проблеме:
Всего — 141 (26),
в том числе,
Статей — 53 (9),
тезисов – 71 (11),
учебных пособий – 1,
(для студентов, врачей, научных работников)
монографий – 1.
Количество докладов – 38 (11).
(на конференциях, симпозиумах, съездах)
Количество полученных патентов — 1,
Научные труды 2008 г. |
|||||||||
Публикации / в т.ч. за рубежом |
Учебники, Справочн., Руководст.Атласы |
Монографии |
Пособия |
Новые программы для студентов и специалис-тов |
Защищены диссертации |
||||
для вра-чей и науч раб. |
для сту-ден-тов |
||||||||
Статьи в журналах |
Прочие публикации |
|
1 |
|
докторские |
кандидат-ские |
|||
53 / 9 |
71 /11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
Перечень учебных пособий (пособия, методические рекомендации, нормативные документы для студентов, врачей, научных работников)
1. Карп В.П. Методы и средства контроля и диагностики сложноорганизованных объектов./Учебное пособие. -М.: МИРЭА, 2008., 196 с.
Патенты :
1. Средство для профилактики воздействия магнитных бурь на больных с ИБС и гипертонической болезни и способ его применения (№119441 от 10.03.2008 Авторы: Рапопорт С.И., Щербань Э.А.).
Перечень опубликованных монографий :
1. Заславская Р.М., Тулемисов Е.У., Смирнова Л.В., Айтмагамбетова Б.А. Сосудистые осложнения у больных сахарным диабетом, альтернативные методы диагностики и лечения. –М.: «Медпрактика»; 2008. –264 с.
Председатель Проблемной комиссии
д.м.н., профессор С.И. Рапопорт
Ученый секретарь
д.м.н., профессор И.В. Радыш
Аннотация отчета ПК 37 за 2008 год
Впервые было выявлено (I B), что распределение эпизодов БАКQRS и СВР с различной ЧСС в течение суток у больных, имеющих эпизоды БАКQRS/сутки, в большой степени зависит от наличия (гр. А) или отсутствия (гр. В) у больных пауз, продолжительностью более 2,5 сек., а также от времени суток возникновения таких пауз.
Разработан алгоритм очистки полезных периодических сигналов от высокочастотных помех и шума и описания их формы с количественной оценкой параметров и их статистической значимости. Алгоритм реализован с использованием ранее созданной программы и макроса для приложения Excel Microsoft Office.
Установлено, что на одиночном нейроне изолированного механорецептора речного рака изучены ритмы потребления кислорода и ритмы агрегации-дезагрегации митохондрий. Выяснены 6 механизмов морфологических коррелятов функциональной регуляции потребления кислорода. Усилению потребления кислорода способствуют: 1) перераспределение митохондрий и увеличение активности цитохромоксидазы (ЦО) в митохондриях вблизи плазматической мембраны, 2) согласование ритмов агрегации митохондрий с ритмами рО2 в наружной для клетки среде, 3) уменьшение области высокой активности ЦО и митохондрий и сокращение пути диффузии кислорода, 4) увеличение градиента активности ЦО от периферии к центру тела нейрона, 5) перенос кислорода с током воды при гидратации тела нейрона и разжижение цитоплазмы в фазах ритма перехода части геля в золь, 6) циклические изменения соотношения размеров тела нейрона и аксонного холмика, при которых происходит перенос кислорода с током воды в тело нейрона, поглощение его митохондриями в теле нейрона и переход освобожденной от кислорода воды из тела нейрона в аксонный холмик и далее в наружную среду.
Разработан новый способ хронодиагностики, позволяющий прогнозировать неблагоприятные изменения состояния больных (ИБС с артериальной гипертензией) путем оценкой напряженности регуляции кислородтранспортных систем организма человека по параметрам ритмов избыточности межпульсовых и дыхательных интервалов и их отношения.
Получены обнадеживающие результаты по нивелированию влияния магнитных бурь на больных с сердечно-сосудистой патологией с помощью профилактического приема мелатонина. Под наблюдением находились больные гипертонической болезнью 2-3ст. и ИБС 2-го ФК.
Установлено, что введение мелатонина ограничивает, а удаление эпифиза повышает токсичность солей тяжёлых металлов, что позволяет обратить серьёзное внимание на антитоксические возможности гормона. В исследованиях на людях обнаружено также его адаптогенное влияние на количественные и качественные характеристики лейкоцитов в крови здорового человека
Выделено, что сезонные особенности фотопериодизма оказывают выраженное влияние на структуру биологических ритмов, выражающуюся в появлении большого количества ультрадианных ритмов, у пациентов с АГ более выраженный десинхроноз со снижением амплитуды ритмов, так называемая «ультрадианная гипертензия», механизмом повышения артериального давления при которой можно считать обнаруженную нами интерференцию ритмов.
Показано, что отношение нечувствительных к магниточувствительным у здоровых людей составило 40% к 60%. У гипертоников магниточувствительность составила 84%, в то время как нечувствительных было 16%. Больные гипертонией пациенты реагировали на геомагнитные бури с запазданием на 1–2 дня, в то время как здоровые люди реагировали кратковременным подъемом давления без запаздывания. Реакция «опережения» на одни сутки, наблюдавшаяся у нескольких здоровых людей, была связана с магнитными бурями, которым предшествовало внезапное начало, обусловленными приходом к Земле ударной волны от Солнца и возрастанием потока протонов. В это же время наблюдался рост ULF – индекса, характеризующего интенсивность (рост амплитуды) микропульсаций в диапазоне Рс5. Полученные результаты свидетельствуют, что реакцию больных на космическую погоду следует учитывать при разработке мер лечения и профилактики гипертонии. Информация о степени и характере индивидуальной чувствительности к внешним факторам актуальна также и для здоровых людей, функциональные обязанности которых связаны с постоянным напряжением внимания и высокой ответственностью – машинистов электропоездов, пилотов самолетов, авиадиспетчеров, операторов атомных станций.
Показано, что функция клеток Мюллера чувствительна к тонким возмущениям внутренней и внешней среды. Альтерации глио-нейрональных взаимодействий являются одними из ярких признаков, возможно, любого патологического процесса и признаком реакции сетчатки и целого организма на любые факторы среды: стрессорные, повреждающие или терапевтические. При терапевтических воздействиях опасность передозировки предопределяется реакцией клеток Мюллера, контроль за которой необходим при исследованиях эффективности, оптимальности или безопасности методов терапии. Можно предположить, что при терапевтическом воздействии факторов разной природы, по-видимому, одним из ранних событий является их вмешательство в функцию нейроглии сетчатки и мозга. Другими словами, при воздействии на организм факторов химической и физической природы, и, прежде всего, ритмических излучений различного характера, физическим субстратом в организме, одним из акцепторов, который воспринимает это воздействие и передает его эффект на организм, весьма вероятно, является глия. Нейроглия может являться важным элементом циркадианной системы, играя одну из главных ролей в защите циркадианной организации млекопитающих на уровне целого организма и на уровне сетчатки. Многочисленные саморегулирующиеся обратные связи, управляющие глио-нейрональным метаболическим симбиозом, служат инструментом нейроглии в модуляции специфической активности нейронов. Учитывая также, что клетки нейроглии в десятки раз более многочисленны, чем нейроны, и оккупируют более половины объема мозга, можно предположить, что глиальная сеть мозга и сетчатки является одной из перспективных мишеней при разработке методов и средств терапии, включая фото- и электростимуляцию. Клеткам Мюллера должны принадлежать особые функции в этом ансамбле биологических ритмов, поскольку они расположены в сетчатке – во вратах циркадианной загрузки и опосредуют информацию главного времязадателя внешней среды – света.
Разработана коррекция нарушений временной организации внешнего дыхания и гемодинамики у больных ХОБЛ. Разработаны принципы хронотерапии, нарушений хроноструктуры свертывающей системы крови, микроциркуляции, функции почек дезагрегантами и ангиопротекторами у больных СД I и II типов.
Изучена хроноструктура иммунной системы слизистой оболочки полости рта и концентрации химических элементов в смешанной слюне у обследуемых из различных климатических регионов. Так, концентрация иммуноглобулинов sIgA, IgA и IgM, в смешанной слюне у всех обследуемых достоверно выше в утренние часы, а IgG – в вечерние (p<0,05). При этом максимальные значения макроэлементов Ca и Na приходятся в утренние часы, а К, Mg и Р – вечерние. Показано, что концентрация sIgA в смешанной слюне достоверно выше у российских студентов, IgA и IgG – у студентов из ЮВА, а IgG – у студентов из ЦА (р<0,05). При этом максимальные значения К и Mg наблюдаются у обследуемых из стран ЦА, Ca и Р – из стран ЮВА, а Na – у россиян (p<0,05).
Установлено, что у обследуемых хроническим гингивитом выявлены изменения амплитудно-фазовых характеристик сезонных ритмов иммунной системы полости рта. Показано, что при хроническом гингивите изменения амплитудно-фазовых взаимоотношений, характеризуются активацией хроноструктуры иммунной системы слизистой оболочки полости рта, а также изменением концентрации химических элементов в смешанной слюне. Было установлено, что у больных хроническим гингивитом бактерицидная активность смешанной слюны максимальна осенью, а минимальна – весной. Дана хронофармакологическая оценка терапевтической эффективности лечения больных хроническим гингивитом комплексным биологическим препаратом Траумель С.
Телекоммуникационный гелиомедицинский мониторинг, проводимый одновременно в различных населенных пунктах европейской части и Сибири, позволит решить многие задачи таких фундаментальных наук, как медицина, физика, биология и психофизиология. Проведено численное моделирование устойчивости основных характеристик ЭКГ при слабом внешнем воздействии. В качестве модельной динамической системы использовалась реконструированная модель сердечных сокращений, в которой сердце считалось точечным источником сигнала. Исследование устойчивости модели выявило, что малые возмущения динамической системы имеют собственные моды с наибольшими показателями роста в окрестностях особых точек динамической системы, которые находятся в интервале T и Р – зубцов, и эволюция которых определяет качественное поведение системы и ее адаптивные свойства при внешнем воздействии. Полученный вывод хорошо согласуется с результатами разноширотного гелиомедицинского кардиомониторинга и объясняет, почему вариации космо- и геофизических факторов малой амплитуды мало влияют на основной ритм сердца здоровых людей (так называемую вариабельность R-R интервалов). Проведенное математическое моделирование показало, что энергетически более затратное увеличение коэффициента симметрии Т-зубца, экспериментально наблюдаемое по городам-участникам на более высоких географических широтах, тем не менее выгодно организму, т. к. оно увеличивает устойчивость кардиосистемы к слабым внешним воздействиям и создает дополнительные возможности индивидуальной и этнической адаптации.
В 2008 году состоялось 4 заседания бюро Проблемной комиссии, на которых рассматривались текущие вопросы, включая проведение Первого Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине с международным участием (15-17 октября2008 г., г. Владикавказ).
4.2 Проведено совместное заседание Проблемной комиссии с секцией гелиобиологии при ИКИ РАН и кафедрой эмбриологии МГУ (13 мая2008 г.)
Проведён Первый Российский съезд по хронобиологии и хрономедицине с международным участием (15 – 17 октября2008 г.). Принято решение:
Заслушав и обсудив доклад председателя проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» РАМН РФ Заслуженного деятеля науки РФ, д.м.н., профессора С.И.Рапопорта «Хронобиология и хрономедицина – стратегическое направление в медицине», а также участников съезда, съезд отмечает, что организация в1981 г. в СССР проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» АМН СССР явилась важным этапом в становлении в нашей стране новой междисциплинарной науки- хронобиологии. Прошедшие годы подтвердили актуальность подобного решения. Помимо важных фундаментальных исследований в общей биологии, были выполнены многочисленные исследования, опирающиеся на принципы хронобиологии, которые позволили разработать новые подходы к изучению этиологии и патогенеза, диагностике, лечению и профилактике заболеваний человека, организации труда и отдыха, подготовке спортсменов к соревнованиям, космонавтов к полетам и др. Были раскрыты некоторые механизмы отрицательного действия магнитных бурь и показаны пути его профилактики, созданы биоуправляемые приборы, разработаны принципы применения гормона эпифиза – мелатонина.
СЪЕЗД постановил:
1. Признать успешной работу Проблемной Комиссии по Хронобиологии и Хрономедицине РАМН и ее Бюро за отчетный период.
2. Отметить заслуги академика РАМН Ф.И.Комарова в становлении и развитии хронобиологии и хрономедицины в нашей стране, за участие в создании Проблемной комиссии по ХБ и ХМ РАМН. Наградить Федора Ивановича памятной медалью им. А.Л.Чижевского.
3. Наградить памятной медалью им. А.Л. Чижевского Заслуженного деятеля науки РФ, д.м.н., профессора С.И. Рапопорта за участие в организации и становлении Проблемной Комиссии по Хронобиологии и Хрономедицине РАМН, за многолетнюю работу в качестве заместителя председателя Проблемной Комиссии и разработку проблем гелиобиологии.
4. Выразить глубокую признательность Руководству Республики Северная Осетия – Алания за предоставленную возможность провести Первый Российский съезд по хронобиологии и хрономедицине на ее гостеприимной Земле
5. Наградить Почетным Дипломом Директора УРАН Института биомедицинских исследований Заслуженного работника Высшей школы РФ, Заслуженного деятеля науки РСО-Алания, доктора медицинских наук, профессора Хетагурову Ларису Георгиевну за большой вклад в развитие хронобиологии и хрономедицины в России, за создание нового направления развития классической патофизиологии – хронопатофизиологии, подготовку и проведение Первого Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине с Международным участием.
6. Наградить Почетным Дипломом Ректора ГОУ ВПО СОГМА, главного терапевта МЗ РСО-Алания, Заслуженного врача РСО-Алания, доктора медицинских наук, профессора Гатагонову Тамару Магометовну за большой вклад в медицинскую науку, подготовку и проведение Первого Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине с Международным участием.
7. Планировать организацию и работу Школы по хронобиологии и хрономедицине при УРАН институте биомедицинских исследований ВНЦ РАН (Владикавказ).
8. Признать одним из главных направлений работы проблемной комиссии разработку инновационных проектов в области хрономедицины.
9. Одобрить создание на кафедре общей патологии и патологической физиологии РУДН, в рамках инновационной образовательной программы, курсов «Телеметрическое мониторирование в патофизиологии сердца и хронокардиологии».
10. Поручить профессорам М.В. Зуевой и С.Л. Загускину разработать методы объективной оценки интегрального ответа здорового и больного человека на воздействие внешних факторов, включая медикаментозные.
11. Считать приоритетным развитие международных связей в области хронобиологии.
В рамках съезда проведено заседание проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина», на котором рассмотрены как текущие вопросы, так и намечены дальнейшие этапы работы комиссии. Члены комиссии считают приоритетными направления – внедрение разработок по хрономедицине в практическую медицину. На заседании в состав проблемной комиссии были приняты новые члены: декан медицинского факультета РУДН, Заслуженный деятель науки РФ д.м.н. профессор В.А.Фролов; д.б.н. профессор руководитель лаборатории ФГУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца»; М.В.Зуева.
2008 г. Федерация космонавтики по представлению Института Космических Исследований РАН за заслуги перед отечественной космонавтикой наградила Золотой медалью им. А.Л. Чижевского академика РАМН, доктора мед. наук, профессора Комарова Ф.И., доктора ф-м наук Т.К. Бреус, доктора мед. наук, профессора Рапопорта С.И. и доктора мед. наук, профессора Чибисова С.М.
В2008 г. академик Русской секции МАН, д.м.н., профессор Чибисов С.М. назначен Почетным членом и представителем России и государств СНГ в международной организации БИОКОС (БИОСФЕРА И КОСМОС), возглавляемой Францем Халбергом (США).
Перечень НИИ и ВУЗов, представивших отчеты:
1. Белгородский Государственный Университет
2. Государственная академия физической культуры им. П.Ф. Лесгафта
3. ГКБ №60 г. Москвы
4. Институт космических исследований РАН
5. Институт медико-биологических проблем РАН
6. Лаборатория «Хрономедицина и новые технологии в клинике внутренних
болезней» НИЦ ММА им. И.М.Сеченова
7. Российский государственный медицинский университет
8. РКНЦ РАМН
9. Российский Университет дружбы народов
10. Ставропольская медицинская академия
11. Тюменская государственная медицинская академия
12. Ханты-Мансийский Государственный медицинский институт
13. Halberg Chronobiology Center University of Minnesota (США)