CC BY
63
УДК 612.82+612.766
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИНИНЫ
Е. М. БЕРДИЧЕВСКАЯ
ВКЛАД СОТРУДНИКОВ КАФЕДРЫ ФИЗИОЛОГИИ В РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРОФИЛЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ МОЗГА В ОНТОГЕНЕЗЕ И СПОРТЕ
Кафедра физиологии Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар
Развитие исследований двигательной деятельности человека сотрудниками кафедры физиологии началось практически с момента создания вуза. Они были развернуты на базе нейрофизиологической лаборатории, созданной под руководством профессора Е. К. Аганянц. Постепенно сформировались различные направления исследований, в перечень которых начиная с 1993 года вошли вопросы функциональных асимметрий человека. Интерес к проблеме межполушар-ной асимметрии и межполушарного взаимодействия возник не случайно. Начиная с 80-х годов XX века данная проблема расценивается как одна из центральных для современной биологии, физиологии, медицины, психологии, педагогики. Она становится все более актуальной и для спортивной физиологии, теории и методики физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры.
Дело в том, что процесс воспитания спортсменов высокого класса ведется на уровне предельных физических и психических напряжений. Это предопределяет углубление научных представлений о физиологических механизмах совершенствования функциональных резервов человеческого организма в процессе адаптации к возрастающим нагрузкам. Принципиально важно, что оптимальная адаптация наблюдается только при использовании нагрузок, ориентированных на максимальное развитие генетически обусловленных индивидуальных задатков, прежде всего в двигательной организации человека, которая, в свою очередь, является отражением целостной характеристики индивида при всей неповторимой индивидуальности. Одним из важнейших факторов формирования типологических особенностей человека является профиль межполушарной асимметрии. Сегодня он признан в качестве основы вегетативного, гормонального, иммунного и психологического профиля индивидуума.
Первые работы, посвященные анализу роли функциональной асимметрии мозга в организации произвольных движений, были выполнены на кафедре профессором Е. М. Бердичевской и доцентом А. С. Гронской (под руководством профессора Е. К. Аганянц). Исследования пространственно-временной организации биоэлектрической активности мозга у правшей и левшей при выполнении простых и сложных движений обнаружили новые закономерности динамики диапазонов ритмики частот правой и левой гемисфер, выявили характер амплитудной модуляции
электроэнцефалограммы, особенности изменений внутри- и межполушарных связей, а также специфику электромиографических характеристик при произвольных движениях рук [1, 2, 22].
Полученные результаты мотивировали дальнейшее развертывание исследований закономерностей взаимосвязи двигательной деятельности человека и функциональной асимметрии мозга в нескольких научных направлениях.
Электрофизиологические феномены были исследованы в работах аспирантов Я. Е. Бугаец, В. В. Шуль-гатой и профессора Е. М. Бердичевской [2, 9, 11, 21, 26]. Так, в кандидатской диссертации Я. Е. Бугаец, выполненной под руководством профессора А. Б. Трем-бача [26, 27], проведено исследование динамики электрической активности головного мозга при становлении двигательного навыка у лиц с функциональной асимметрией верхних конечностей. Показано, что у праворуких исследуемых центральная программа в основном формируется в начале моторного обучения, а у леворуких - в конце, отличаясь частотой импульса-ции нейронных сетей и их топографическим распределением в коре больших полушарий. Выявлено, что динамика формирования сенсорного образа движений специфична для правшей и левшей. Диссертационная работа аспиранта В. В. Шульгатой [11] была посвящена формированию электрофизиологических коррелятов произвольных движений в онтогенезе в зависимости от профиля латеральной организации мозга. Показано, что временные и спектральные характеристики электромиограммы при произвольных движениях у «абсолютных» правшей специфичны для этапов онтогенеза (от 7 до 22 лет). Выявлено, что правый профиль асимметрии у детей, подростков и юношей определяет уровень межполушарной когерентности ритмов электроэнцефалограммы, закономерности меж-полушарного взаимодействия в различные фазы движения и пространственные различия в зависимости от моторной задачи. У юношей - «абсолютных» левшей основные особенности центральных и периферических механизмов регуляции двигательной деятельности отражаются в частотных характеристиках спектра электромиограммы и процессах межполушарной синхронизации ритмов электроэнцефалограммы. Е. М. Бердичевской [2, 4, 9, 21] в процессе выполнения докторской диссертации проведен комплексный анализ электромиографических и нейрофизиологических коррелятов произвольных движений в возрастном аспекте в связи с профилем асимметрии. Выявлены
сложность и динамичность участия полушарий на этапах преднастроечного, текущего программирования и прекращения произвольных уни- и бимануальных движений у правшей и левшей.
Вторым направлением исследований до настоящего времени является анализ закономерностей формирования профиля межполушарной асимметрии в онтогенезе и его взаимосвязи с развитием «двигательного портрета». Этой проблеме посвящены исследования профессора Е. М. Бердичевской и аспирантов М. В. Малуки, И. Е. Фоминой, Ю. A. Мартынова, Ю. A. Зу-зик, Н. В. Зайцевой, Л. Н. Огнерубовой, Т. A. Каратыш [5, 12, 19, 25]. Показано, что уже на ранних этапах онтогенеза, начиная с 3 лет, ребенку присуща латеральная асимметрия мозга, проявляющаяся в виде сен-сомоторных предпочтений [6, 19]. Детально исследована структура распределения отдельных признаков сенсомоторного доминирования и вариантов профиля функциональной асимметрии мозга, а также закономерности их становления в онтогенезе [7]. Выявлены возможность и характер трансформации межполу-шарных взаимоотношений в раннем онтогенезе под влиянием перинатальной церебральной патологии [12, 20]. Доказано влияние профиля асимметрии на двигательное развитие ребенка [6, 8, 12]. Описана возрастная динамика силовых, скоростных и сложнокоординационных характеристик уни- и билатеральной моторики верхних и нижних конечностей у представителей различных латеральных фенотипов [8, 18]. Большое внимание уделено исследованию формирования организма детей, подростков и юношей с различными вариантами левого латерального фенотипа [3, 6]. Продемонстрировано, что закономерности формирования функциональной межполушарной асимметрии и межполушарных взаимоотношений в раннем онтогенезе, их патологические и компенсаторные изменения при детском церебральном параличе играют важную роль в развитии моторики и высшей нервной деятельности здорового и больного ребенка, составляют физиологическую основу индивидуализации физического воспитания, подготовки к школе и адаптации к начальному обучению в ней, а также реабилитации больных детей [12, 13, 25].
С учетом того, что обязательным компонентом двигательной деятельности человека является способность поддерживать вертикальную позу, профессором Е. М. Бердичевской, аспирантами Ю. A. Мартыновым и И. Э. Хачатуровой [14, 16] проведены исследования влияния профиля асимметрии на устойчивость в вертикальной позе. Стабилографический компьютерный анализ обнаружил зависимость функциональных резервов прямостояния в статическом и динамическом режимах, а также специфики компенсаторных перестроек в сложноопорных условиях при ограничении видимости и в ситуации слежения за маркером от профиля латеральной организации мозга. Выявлено влияние латерального фенотипа на возрастную динамику устойчивости прямостояния и ее афферентное звено в диапазоне от 7 до 22 лет. Установлено, что метод компьютерной стабилографии является ценным инструментом мониторинга резервов функции равновесия для выяснения интимных физиологических механизмов регуляции вертикальной позы с учетом межполу-шарной асимметрии у спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе. Отдельные признаки асимметрии вертикальной позы у спортсменов, элек-тромиографических и электроэнцефалографических коррелятов ее поддержания, обнаруженные в исследованиях профессора A. Б. Трембача, аспирантов
Ю. Н. Романовой и Е. И. Курочкиной [28], косвенно подтвердили возможность взаимосвязи эффективности поддержания спортивных поз с профилем латеральной организации мозга человека, «знаком» и степенью межполушарной асимметрии, особенностями меж-полушарного взаимодействия.
Третьим направлением исследований являются работы, рассматривающие физиологические механизмы формирования функциональных асимметрий в обеспечении эффективной деятельности и прогнозировании в спорте высших достижений. Этой проблеме посвящены научные работы профессора Е. М. Бердичевской, доцента А. С. Гронской, аспиранта И. Э. Хачатуровой [3, 14, 16] и целого ряда начинающих исследователей, выполняющих дипломные работы (Р. Е. Маякова, П. Н. Безверхого, А. А. Пилишиной и др.). Проведено комплексное исследование функциональных сенсомоторных асимметрий у спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта: боксе, борьбе, тяжелой атлетике, легкоатлетическом спринте, гребле, туризме, велоспорте, плавании, акробатике, баскетболе, волейболе, футболе, гандболе, пулевой стрельбе. Показано, что успешность занятий в конкретном виде спорта сочетается с определенным профилем асимметрии. Возможно, в этом просматривается связь с естественным отбором индивидуумов, лучше осваивающих спортивные навыки, легче переносящих стрессовые условия соревнований, надежнее адаптирующихся к высоким физическим и психологическим нагрузкам в жестко регламентированных или, наоборот, ситуативных условиях.
Высказанные предположения подтверждаются результатами исследований, выполненных в последние годы доцентом А. С. Гронской [23, 24], которые свидетельствуют о влиянии профиля асимметрии на познавательные процессы, краткосрочную память, особенности дерматоглифики спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта.
Подводя итоги многолетних исследований сотрудников кафедры физиологии, следует отметить, что профиль межполушарной асимметрии мозга является одним из важнейших предикторов индивидуальных различий двигательной деятельности, регламентирует функциональные характеристики произвольных движений и позы [17]. Отражая особенности регуляторных механизмов, он является одним из факторов, дифференцирующих резервы роста функциональных возможностей спортсмена. Последнее проявляется на ранних стадиях онтогенеза и может служить основой формирования адаптационных «норм реакции» по мере взросления.
Особенности профиля межполушарной асимметрии у высококвалифицированных спортсменов, весьма вероятно, являются следствием сочетания многолетнего спортивного отбора и долговременной адаптации к специфике тренировок [3]. Это определяет перспективность развертывания комплексных междисциплинарных исследований функциональных асимметрий у представителей различных видов спорта, оценку влияния оптимального ИПА на различные аспекты спортивной деятельности, его взаимосвязь с особенностями двигательного развития, психического и физического состояния спортсменов в зависимости от спортивной специализации, квалификации и стажа. Учет фактора симметрии-асимметрии может явиться резервом оптимизации спортивного отбора, индивидуализации тренировочного процесса, точного выбора спортивного амплуа, целенаправленного формирования стиля соревновательной деятельности, адекватного специфике
спортивной техники восприятия и стратегии мышления спортсмена [10, 15].
Учитывая актуальность проблемы функциональной асимметрии человека для педагогики, теории и практики физического воспитания и спорта, сотрудники кафедры активно внедряют знания, опубликованные в современной отечественной и зарубежной литературе и полученные в результате собственных исследований, в учебный процесс вузов физической культуры, на факультетах повышения квалификации преподавателей вузов, школьных учителей физической культуры и тренеров.
В заключение следует отметить, что физиологи Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма, прежде всего профессора Е. К. Аганянц, А. Б. Трембач, Е. М. Бердичевская, которые в качестве будущих врачей слушали студенческие лекции Павла Михайловича Старкова, сформировались как специалисты на кафедре нормальной физиологии Кубанского медицинского института им. Красной Армии, возглавляемого им в течение многих лет, пользовались его консультациями и разработанными им методами исследования, продолжают дело своего учителя - развивают фундаментальные и прикладные проблемы физиологии человека.
Поступила 08.09.2006 ЛИТЕРАТУРА
1.Аганянц Е. К., Бердичевская Е. М., Бруев Б. А., Гронская А. С. Электрофизиологические корреляты произвольных движений человека при функциональной асимметрии мозга // Успехи физиол. наук. 1994. № 1. С. 26.
2.Аганянц Е. К., Бердичевская Е. М. Латерализация электрической активности и силовых характеристик скелетных мышц у подростков и юношей в связи с индивидуальным профилем асимметрии // Кубанский научный медицинский вестник. 1998. Т. 30. № 3. С. 39-42.
3. Аганянц Е. К., Бердичевская Е. М., Г ронская А. С., Перми-нова Т. А., Огнерубова Л. Н. Функциональные асимметрии в спорте: место, роль и перспективы исследования // Теория и практика физической культуры. 2004. № 8. С. 23-25.
4. Бердичевская Е. М., Гронская А. С. Нейрофизиологические аспекты функциональной моторной асимметрии // Вопросы физиологии физического воспитания и спорта. Краснодар, 1995. С. 10-20.
5. Бердичевская Е. М., Фомина И. Е., Мартынов Ю. А. Индивидуальный профиль асимметрии у детей дошкольного возраста // Проблемы физиологии произвольных движений и функциональных основ физического воспитания. Краснодар, 1996. С. 29-39.
6. Бердичевская Е. М., Зайцева Н. В., Зузик Ю. А. Латеральный фенотип и его отражение в двигательной деятельности детей дошкольного возраста // Тезисы докладов XVII съезда Всероссийского физиологического общества им. И. П. Павлова. Ростов-на-Дону, 1998. С. 413-414.
7. Бердичевская Е. М. Комплексный анализ латеральных предпочтений в онтогенезе // Актуальные вопросы физической культуры и спорта. Труды НИИ проблем физической культуры и спорта КубГАФК. Краснодар, 1998. С. 144-152.
8. Бердичевская Е. М. Профиль межполушарной асимметрии и двигательные качества // Теория и практика физической культуры. 1999. № 9. С. 43-46.
9. Berdichevskaya E. M., Shulgataya V. V. The spectral analysis EMG of left and right handedness // Wychowanie Fizyczne I Sport. 1999. Vol. XLI11. S. 1. P. 121.
10. Бердичевская Е. М. Функциональная асимметрия мозга и спорт // Аганянц Е. К., Бердичевская Е. М., Трембач А. Б. Очерки по физиологии спорта: Учебное пособие для вузов физической культуры. Краснодар: Экоинвест. 2001. С. 186-193.
11. Бердичевская Е. М., Шульгатая В. В. Центральные механизмы организации бимануальных движений у правшей и левшей // Проблемы нейрокибернетики. Материалы Юбилейной международной конференции по нейрокибернетике. Ростов-на-Дону, 2002. Т. 2. С. 213-215.
12. Бердичевская Е. М., Зайцева Н. В., Огнерубова Л. Н. Проблема оценки моторных асимметрий у детей дошкольного воз-
раста в норме и патологии II Aктуальные вопросы физической культуры и спорта. Труды НИИ проблем физической культуры и спорта Куб^ФК. Краснодар, 2003. Т. 5. С. 151-155.
13. Бердичевская Е. М., Зайцева Н. В., Породенко О. Н. Физиологическое обоснование коррекции нарушений развития моторики рук у детей, больных церебральным параличом II Современные технологии в спортивной медицине и лечебной физкультуре. Материалы III Российского научного форума «РеаСпо-Мед-2003». М., 2003. С. 13-14.
14. Бердичевская Е. М. Компьютерная стабилография в исследовании функциональных асимметрий в спорте II Aктуаль-ные вопросы функциональной межполушарной асимметрии. Материалы II Всероссийской научной конференции. НИИ мозга PAMH. М., 2003. С. 28-30.
15. Бердичевская Е. М. Функциональная межполушарная асимметрия и спорт II Хрестоматия «Функциональная межполу-шарная асимметрия»: Коллективная монография. Медико-биологическое отделение PAMH. М.: Научный мир. 2004. С. 636671.
16. Бердичевская Е. М., Хачатурова И. Э., Маяков Р. Е. Функциональные асимметрии человека и устойчивость вертикальной позы в спортивной стрельбе II Рос. физиол. журнал им. И. М. Сеченова. 2004. Т. 90. № 8. С. 366.
17. Бердичевская Е. М. Функциональная асимметрия мозга II Физиология человека: Учебник для магистрантов и аспирантов вузов физической культуры и спорта I Под ред. Е. К. Aганянц. М.: Советский спорт. 2005. С. 307-327.
18. Бердичевская Е. М., Огнерубова Л. Н., Каратыш Т. A. Возрастные особенности межполушарного взаимодействия в организации произвольных движений у леворуких детей II Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга. Всероссийская научная конференция с международным участием. НИИ мозга PAMH. М., 2005. С. 28-32.
19. Бердичевская Е. М., Зайцева Н. В., Огнерубова Л. Н., Зузик Ю. A., Малука М. В., Каратыш Т. A. Проблемы функциональной адаптации левшей в раннем онтогенезе II Научные труды I Съезда физиологов СНГ. Сочи - Дагомыс. М.: Медицина-Здоровье. 2005. Т. 1. С. 155.
20. Бердичевская Е. М., Зайцева Н. В. Функциональные асимметрии при детском церебральном параличе в раннем онтогенезе II Aсимметрия мозга и поведение человека: Материалы Международной украино-российской научной конференции. Киев, 2005. С. 95.
21. Бердичевская Е. М., Белова В. В. Возрастные особенности нейрофизиологических механизмов организации бимануальных движений у правшей II Материалы I Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением. Motor Control. Великие Луки, 2006. С. 7-8.
22. Гронская A. С. Вариативность ритмов электроэнцефалограммы у лиц с разным профилем асимметрии II Материалы XI Международной конференции по нейрокибернетике. Ростов-на-Дону, 1995. С. 20-27.
23. Г ронская A. С. Моторная асимметрия и особенности пальцевой дерматоглифики юношей-футболистов II Олимпийский спорт и спорт для всех: Научные труды IX Международного научного конгресса. Киев, 2005. С. 656.
24. Гронская A. С., Черенкевич В. И. Индивидуальный профиль асимметрии и особенности кратковременной памяти юно-шей-боксеров II Научные труды I Съезда физиологов СНГ. Сочи -Дагомыс. М.: Медицина-Здоровье. 2005. Т. 1. С. 207.
25. Малука М. В. Функциональная мануальная асимметрия детей, больных церебральным параличом II Научные труды I Съезда физиологов СНГ. Сочи - Дагомыс. М.: Медицина-Здоровье. 2005. Т. 2. С. 167.
26. Трембач A. Б., Коваленко Ю. Н., Бугаец Я. Е. Спектральный анализ и межполушарная когерентность ЭЭГ при моторном обучении у лиц с функциональной асимметрией конечностей II Тезисы докладов XXX Всероссийского совещания по проблемам высшей нервной деятельности, посв. 150-летию со дня рождения И. П. Павлова. Санкт-Петербург, 2000. Т. 2. С. 594-597.
27. Trembach A. B., Bugaez Ya. E. EEG mapping during learning in left-handed humans II Human Brain Mapping. New York. 2003. P. 257.
28. Trembach A. B., Sliva S. S., Romanova J. N., Kurochkina E. I. Electrophysiological correlates of short- and long-term memory during motor learning of posture stability perfection II 35th Annual Meeting for Neurosciences. Washington. 2005. P. 137.
E. M. BERDICHEVSKAYA
THE CONTRIBUTION OF THE PHYSIOLOGY DEPARTMENT STAFF INTO THE DEVELOPMENT OF CONCEPTION FUNCTIONAL BRAIN ASYMMETRY PROFILE IN ONTOGENESIS AND IN SPORT
The paper presents a review of main scientific trends on the issues of the place, role and perspectives in investigations of functional asymmetries in
Введение
В настоящее время достаточно большое внимание уделяется изучению влияния гормональной заместительной терапии (ГЗТ) на частоту возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений у женщин в периоде постменопаузы [8, 9, 10, 12]. Однако применение фуростаноловых гликозидов как веществ, обладающих эстрогеноподобной активностью, при экспериментальном моделировании эндотелиальной дисфункции остается не исследованным.
В Институте физиологии растений РАН выведен уникальный штамм-сверхпродуцент клеток диоскореи дельтовидной, который далее мы будем называть ДМ-05. Уникальной особенностью штамма является полное отсутствие спиростаноловых гликозидов, обладающих выраженными иммунодепрессивными и цито-токсическими эффектами, а в суспензионной культуре продуцируются только фуростаноловые гликозиды, обладающие широким спектром биологической активности при минимальной токсичности.
Целью настоящего исследования явилось изучение эндотелиотропных эффектов ДМ-05 и эстримак-са («Гедеон-Рихтер», Венгрия), содержащего в своем составе 170-эстрадиол в виде эстрадиола гемигидрата, в условиях моделирования гипоэстроген-индуци-рованной эндотелиальной дисфункции.
Материалы и методы исследований
Моделирование гипоэстроген-индуцированной эндотелиальной дисфункции проводилось на самках крыс
ontogenesis and in sport, which have been worked out by the staff of the Physiology Department since 1993. The main got result is described. Their appearance and development are analyzed. The main ways of motor and sensor asymmetries and asymmetry profile facts application are outlined for sport specialization, role, activity style choosing in athlete model characteristics and individual training process projecting.
Key words: functional asymmetry profile, age, sport.
линии Wistar массой 200-300 г. Для моделирования данной патологии крыс наркотизировали этаминалом натрия (50 мг/кг) и проводили билатеральную овариэкто-мию [15] (n=10). Животным интактной группы производилась ложная операция без удаления яичников (n=10 ).
ДМ-05 вводили ежедневно, однократно, внутрибрю-шинно, а эстримакс вводили ежедневно, однократно, внутрижелудочно, в дозе 1 мг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г массы животного в течение 6 недель после проведения овариэктомии. Исследование показателей артериального давления в группах животных проводили под наркозом (этаминал натрия 50 мг/кг) посредством введения в сонную артерию катетера для регистрации показателей гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли у крыс с помощью датчика P23ID «Gould», США, АЦП L-154 и компьютерной программы «Bioshell» в исходе, а также на фоне функциональных проб.
1. Проба на эндотелийзависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г) [14].
2. Проба на эндотелийнезависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора нитропрус-сида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г) [4].
Для оценки степени развития эндотелиальной дисфункции у экспериментальных животных и ее коррекции исследуемыми препаратами нами произведен расчет коэффициента эндотелиальной дисфункции
М. В. КОРОКИН, А. М. НОСОВ, М. В. ПОКРОВСКИЙ, Е. Б. АРТЮШКОВА, Т. Г. ПОКРОВСКАЯ, В. А. МЕТЕЛЬСКАЯ, В. И. КОЧКАРОВ, Л. В. КОРОКИНА, А. В. ФАЙТЕЛЬСОН, О. С. ГУДЫРЕВ, Е. Н. ПАШИН, В. Т. ДУДКА, Н. Г. ГУМАНОВА
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНД0ТЕЛИ0- И КАРДИОПРОТЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ ФУРОСТАНОЛОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ ИЗ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК РАСТЕНИЯ ОЮЗСОИЕА ОЕНОЮЕД
И 17|-ЭСТРАДИОЛА
Кафедра фармакологии Курского государственного медицинского университета, г. Курск, Институт физиологии растений РАН, г. Москва, Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины М3 РФ, г. Москва
УДК 611 -018.74:615.256.51 ]:616-092.9
