Статья: МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ СПОРТСМЕНОВ (2025)

Проведен сравнительный анализ вариабельности сердечного ритма студентов медицинского колледжа, обучающихся по новому образовательному стандарту (1 год 10 месяцев; n = 110) и обучающихся 2 года 10 месяцев (n = 162). С использованием прибора «ВНС-Спектр» («Нейрософт», Россия) регистрировались параметры вариабельности сердечного ритма. В результате проведенного исследования установлено перенапряжение регуляторных механизмов сердечной деятельности у студентов, обучающихся 1 год 10 месяцев, вследствие интенсификации учебного процесса. Это обосновывает использование вариабельности сердечного ритма как показателя адаптации студентов к условиям обучения при разных образовательных стандартах и необходимость разработки комплекса профилактических мероприятий.

Представлены современные взгляды ученых на физиологические эффекты окситоцина, его влияние на социальное поведение и психологическое состояние человека и животных. Известно, что на ранних этапах развития беспозвоночных животных передача сигналов происходила с помощью веществ, подобных окситоцину. Рассматривается развитие окситоциновых рецепторов у позвоночных животных. Представлены факты о контроле окситоцинергической нейромедиаторной системой и ее гомологами социального поведения как млекопитающих, так и других классов позвоночных. Прослеживается эволюция коммуникативного поведения, обусловленного влиянием окситоцина. Ряд исследований показал связь окситоцинергической нейромедиаторной системы с агрессивными формами поведения. Установлена корреляция уровня экспрессии рецепторов окситоцина в мозге со степенью предрасположенности к половому партнеру. Описано влияние окситоцина на формирование социальных связей человека с домашними животными. Показано, что у последних концентрация окситоцина имеет положительную корреляционную связь с количеством контактов с хозяином. Выявлено антистрессовое и анксиолитическое воздействие данного нейропептида, блокирующего эффекты главного гормона стресса - кортизола, что позволяет рассматривать его как препарат для лечения стресса и его последствий. Окситоцинергическая система может являться нейромодулятором в механизмах эмоций и благодаря этому использоваться для коррекции социальной дисфункции при психических заболеваниях, в т. ч. шизофрении и расстройствах аутистического спектра. Изученные эффекты окситоцина подтверждают особую роль этого древнего гормона в эволюции человечества, его значимость для социализации и здоровья человека, а также демонстрируют перспективность его применения в современной фармакотерапии ряда патологий.

Остеопороз является, по данным Всемирной организации здравоохранения, одной из часто встречающихся патологий опорно-двигательной системы. Известно, что процессы аномального костного ремоделирования приводят к развитию остеодефицитных состояний и существенному повышению риска переломов костей. Для определения направленности процессов резорбции костной ткани и ее формирования используются различные показатели, отражающие активность клеточных элементов костной ткани и состояние ее матрикса. Целью настоящего обзора являлся анализ современных представлений о патогенетической роли маркеров костного метаболизма и его регуляторов в развитии остеодефицитных состояний для более ранней диагностики данных патологий. Проанализированы 570 литературных источников из электронных баз данных PubMed, PubMed Central, eLIBRARY. RU, а также поисковых платформ Google Scholar, SprigerLink и Elsevier за период с 2009 по 2023 год. Был выполнен поиск на русском и английском языках с использованием следующих ключевых слов и их комбинаций: «костная ткань», «ремоделирование», «резорбция», «костеобразование», «остеопороз», «остеопения», «цитокины», «система RANKL/RANK/OPG». После применения критериев исключения в данный обзор были включены 47 наиболее значимых работ, позволяющих всесторонне раскрыть отдельные аспекты патогенеза остеодефицитных состояний. Анализ литературы показал, что некоторые маркеры ремоделирования костной ткани, а также медиаторы воспаления имеют патогенетическую значимость при развитии остеодефицитных состояний и могут быть использованы в ранней диагностике данных патологий. Перспективным направлением исследования остеопороза и остеопении видится поиск новых молекулярных маркеров аномального костного ремоделирования.

Метод компьютерной морфометрии позволяет детально изучать как морфометрические особенности нейтрофилов, так и их оптические свойства. Показатель преломления компонентов цитоплазмы непосредственно зависит от ее гранулированности, наличия или отсутствия органелл и включений, а показатель преломления хроматина - от его структурной упорядоченности. С учетом этого морфометрические и оптические показатели можно использовать в качестве характеристик функциональной и метаболической активности нейтрофильных лейкоцитов при воздействии неблагоприятных факторов среды на организм.

Целью исследования явилось изучение морфометрических и оптических показателей нейтрофилов крыс на различных сроках интоксикации медно-цинковой колчеданной рудой.

Материалы и методы. В эксперименте использовались 68 нелинейных крыс-самцов 3-4-месячного возраста (средняя масса тела 210,5±10,5 г), которые были разделены на контрольную и три опытных группы в зависимости от срока интоксикации рудой (20, 45 и 60 сут.). Морфометрические и оптические показатели нейтрофилов определялись методом компьютерной морфометрии с помощью комплекса автоматической микроскопии «Мекос-Ц2» (Россия) для анализа мазков, установленного на микроскопе AXIO Lab. A1 (ZEISS, Германия).

Результаты. Во все сроки эксперимента происходило уменьшение общей площади клетки и площади цитоплазмы нейтрофилов на фоне снижения оптической плотности цитоплазмы и ядра. Зафиксированы статистически значимые отрицательные корреляции площади ядра и его оптической плотности на всем протяжении эксперимента. Снижение оптической плотности цитоплазмы нейтрофилов под влиянием руды свидетельствует об уменьшении количества гранул в цитоплазме, а ядра - об увеличении доли деконденсированного хроматина. Снижение оптической плотности цитоплазмы по всем спектральным компонентам, сочетающееся с уменьшением ее площади, обусловлено резким ослаблением функциональных возможностей нейтрофильных гранулоцитов под действием руды. Уменьшение оптической плотности ядер нейтрофилов, очевидно, связано с функциональной реорганизацией хроматина, с переходом факультативного гетерохроматина в эухроматин.

Моноциты и макрофаги играют одну из ключевых ролей в развитии и восстановлении тканей. В настоящее время наблюдается большой интерес к исследованию этих клеток в связи с их потенциалом в терапевтической регенерации, поскольку они выполняют фагоцитарную функцию, участвуют в иммунном ответе и регуляции гемопоэза. Однако данные о роли морфологических вариантов моноцитов, локализованных в красном костном мозге и циркулирующих в периферической крови, в процессе восстановления кожных покровов после термических повреждений единичны и разрозненны.

Цель работы - анализ включения моноцитов костного мозга и периферической крови с разными морфологическими признаками в репаративную регенерацию после локального острого холодового повреждения кожи на примере крыс.

Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовались практически здоровые, половозрелые лабораторные беспородные крысы (n = 100) с массой тела 200-220 г. Все подопытные животные были разделены на 5 групп по 20 особей в каждой: контрольную и четыре опытных (3, 7, 14 и 21-е сутки после отморожения). Контактное отморожение 3-й степени моделировалось с помощью охлажденной до температуры жидкого азота (-196 °C) металлической гирьки, которая прикладывалась к депилированной спине крысы на 3 мин. Площадь повреждения равнялась 4,9 см2. В работе применены методы гистологического анализа кожи, крови и красного костного мозга.

Результаты. Процесс восстановления внеклеточного матрикса дермы характеризовался отсутствием резких колебаний со стороны содержания морфологических вариантов моноцитов (полиморфноядерных моноцитов, собственно моноцитов и промоноцитов) в костном мозге и крови. Отмечено, что на 3-и сутки после повреждения преобладали процессы пролиферации и дифференцировки, а к 7-м суткам наблюдалась интенсивная миграция клеток. К 14-м и 21-м суткам уровни различных форм моноцитов вернулись к исходным значениям.

Одним из факторов снижения кадрового дефицита средних медицинских работников является улучшение их условий труда.

Цель исследования - проанализировать условия труда среднего медицинского персонала на примере организаций сферы здравоохранения в г. Омске.

Материалы и методы. Работа выполнена на базе Центра повышения квалификации работников здравоохранения (г. Омск) в период с 2022 по 2024 год. В исследовании приняли участие 2764 чел. в возрасте от 21 до 74 лет (средний возраст - 43,6 года; стаж - от 1 года до 47 лет). Проанализированы отчеты по оценке условий работы среднего медицинского персонала (1728 рабочих мест). Проведены анкетирование, анализ заболеваемости испытуемых. Для интерпретации результатов использовались методы описательной, непараметрической статистики и когнитивной визуализации.

Результаты. На основании оценки условий труда установлено, что 59,2 % рабочих мест средних медицинских работников в лечебно-профилактических организациях г. Омска соответствовали 3.1-3.2 классам (вредные условия труда). Это обусловлено негативным влиянием биологических, физических и психологических факторов внешней среды. Отмечены следующие особенности профессиональной деятельности среднего медицинского персонала: 1) сменный график работы; 2) многозадачность; 3) работа в условиях дефицита времени; 4) выполнение дополнительных функций в условиях пандемии COVID-19. Медицинские работники подвержены хроническому стрессу, для них характерно эмоциональное выгорание, способствующее отказу от ведения здорового образа жизни. Воздействие негативных факторов внешней среды накапливается со временем, в результате у медицинских работников с возрастом хронические заболевания развиваются чаще и протекают тяжелее по сравнению с другими группами населения. Для повышения эффективности профессиональной деятельности и трудового долголетия средних медицинских работников необходима разработка современных методов, позволяющих снизить влияние негативных факторов профессиональной среды на их организм, а также методов профилактики неинфекционных заболеваний, в т. ч. с применением цифровых технологий.

Продолжающееся в течение последних трех десятилетий снижение уровня здоровья детей школьного возраста негативно влияет на показатели общественного здоровья, а также приводит к ограничению потенциала развития государства и замедлению темпов его экономического роста.

Цель работы - проследить динамику функционального состояния учащихся средней школы при применении современных экспресс-технологий в образовательном процессе.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 40 мальчиков в возрасте 10-12 лет с примерно одинаковым уровнем здоровья, которые обучались в 5-6-х классах школы No 32 имени Сергея Ткачева (г. Тольятти). Выборка была разделена на основную группу (n = 20) и группу сравнения (n = 20). В программу всех обучающихся входили занятия физической культурой по четыре академических часа в неделю. В основной группе по два академических часа в неделю вместо стандартной программы применялись оздоровительно-развивающие методики. Использовались метод «экспресс-оценка физического здоровья» и скрининговая компьютерная программа «Экспресс-оценка физического здоровья школьников», для анализа вариабельности сердечного ритма применялся аппаратно-программный комплекс «Варикард 2.51».

Результаты. Полученные данные доказывают, что внедрение современных экспресс-технологий в учебный процесс способствует улучшению физического здоровья и функционального состояния, оптимизации индексов здоровья и процессов адаптации учащихся. Повышается уровень физического здоровья школьников, снижаются показатели отклонений в состоянии здоровья. Разработка программ физической культуры для контингентов школьников с различным уровнем здоровья при современной информатизации учебного процесса приобретает определяющее значение для педагогического контроля здоровья и процессов адаптации в условиях ускоренного возрастания учебных нагрузок.

Исследование эффектов, вызываемых действием гипотермии на организм человека, представляет собой актуальную проблему для современной физиологии и практической медицины.

Целью работы явилось установление гендерных особенностей реакции гемодинамики при локальном холодовом воздействии на кисть у лиц юношеского возраста.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие практически здоровые юноши (n = 27) и девушки (n = 30) в возрасте 18-20 лет, родившиеся и постоянно проживающие на территории Арктической зоны Российской Федерации. Холодовая нагрузка моделировалась путем водной иммерсии кисти при температуре 8 °C в течение 1 мин. Для полного восстановления после воздействия холода требовалось 25 мин. В качестве фоновой нагрузки была выбрана температура 24 °С. Показатели гемодинамики регистрировались при помощи аппаратно-программного комплекса «Система интегрального мониторинга “СИМОНА 111”» (Россия). Определялись индексы сократимости сердечной мышцы, частота сердечных сокращений, пульсовой индекс периферического сосудистого сопротивления и интегральные показатели, отражающие общий уровень функциональных возможностей системы кровообращения.

Результаты. Установлено, что кратковременная холодовая экспозиция кисти вызывает отрицательные инотропный (понижение сократительной способности сердечной мышцы) и хронотропный (понижение частоты сердечных сокращений) эффекты. Вместе с тем обнаружено нарастание функциональных резервов организма. Анализ показателей гемодинамики выявил различия в реакциях системы кровообращения между обследуемыми группами юношей и девушек. Влияние локального охлаждения кожи кисти на сердечно-сосудистую систему девушек было более значительным по сравнению с таковым для юношей. Помимо этого, установлены реакции разных групп показателей гемодинамики: если у юношей изменения происходили преимущественно из-за понижения периферического сосудистого сопротивления и повышения артериального давления, то у девушек - вследствие понижения индексов сократительной способности и показателей работы сердечной мышцы.

Важнейшим направлением экспериментальных и клинических исследований является идентификация состояния развития оксидативного стресса. В процессе свободнорадикального окисления липидов и белков образуется ряд промежуточных продуктов, относимых по своим характеристикам к категории так называемых средних молекул. Существует прямая зависимость между изменением уровней средних молекул и функциональным состоянием органов. В связи с этим определение содержания средних молекул в тканях позволит характеризовать их функциональное состояние.

Цель работы - установление взаимосвязи функциональных изменений сперматогенеза при экзогенных воздействиях и уровней промежуточных метаболитов (средних молекул) в гомогенатах семенников и эпидидимисов крыс.

Материалы и методы. В исследовании задействованы 50 беспородных половозрелых самцов крыс линии Wistar массой 210±10 г, которые были разделены на группы: контрольную и четыре опытных (воздействия микроволновым излучением; сероводородсодержащим газом; введение экстрактов имбиря; воздействие микроволновым излучением на фоне вводимых экстрактов имбиря). В гомогенатах семенников и эпидидимисов крыс определялся индекс характера воздействия на основе измерения уровней средних молекул по запатентованному методу.

Результаты. В неблагоприятных условиях (микроволновое излучение, сероводородсодержащий газ) уровни средних молекул достоверно возрастали относительно контроля (p < 0,001). Пероральное введение животным экстрактов имбиря вызывало повышение содержания пептидных компонентов на фоне снижения уровня полиеновых соединений на 33,3 % (p < 0,001). Дополнительно была показана сильная прямая связь содержания малонового диальдегида в гомогенатах тканей семенников и эпидидимисов с общим содержанием средних молекул, о чем свидетельствовал высокий коэффициент корреляции (r = +0,932; p < 0,01). Выявленные закономерности нашли свое подтверждение при оценке морфофункционального состояния тестикулярной ткани. Таким образом, изменение уровней средних молекул в гомогенатах семенников и эпидидимисов крыс позволяет оценивать характер экзогенного воздействия (положительный, отрицательный, нейтральный) на сперматогенез.

Одной из главных причин избыточной массы тела, снижения уровня физической подготовленности, адаптационных возможностей и здоровья студенческой молодежи является малоподвижный образ жизни.

Цель работы - изучить адаптационные возможности и компонентный состав тела студентов, имеющих различный уровень двигательной активности.

Материалы и методы. Исследование проведено с использованием методов антропометрии, биоимпедансометрии, кардиоинтервалографии на базе Центра здоровья Арзамасской городской больницы No 1 при участии 866 студентов (330 юношей и 536 девушек) в возрасте 18-25 лет.

Результаты. Средний уровень двигательной активности выявлен у половины обследованных (56,3 %), доли студентов с низким и высоким уровнями двигательной активности были почти равны (19,7 и 24,0 % соответственно). Оценивались показатели адаптации по методу Р. М. Баевского и по данным спектрального анализа вариабельности сердечного ритма, что позволило установить положительное влияние физической активности на адаптационные возможности студентов. У испытуемых, ведущих малоподвижный образ жизни, определены высокая активность симпатического отдела, преобладание центрального контура регуляции и низкочастотных волн над высокочастотными в клино- и ортоположении, несбалансированный состав тела, характеризующийся снижением активной клеточной массы и содержания воды на фоне избыточной жировой массы тела, что свидетельствует о низких адаптационных возможностях. У физически активных студентов определены минимальная централизация управления сердечным ритмом, преобладающее влияние автономного контура регуляции и высокочастотных волн над низкочастотными, более высокая активность парасимпатического отдела. При ортостатической пробе снижение общей мощности спектра у них происходило на фоне уменьшения активности парасимпатического отдела. Физически активные студенты имели более низкие значения жировой массы тела и более высокие показатели активной клеточной массы, воды и общего обмена веществ. У них преобладали хорошие и высокие индексы компонентного состава тела, что способствовало поддержанию адаптационного потенциала на высоком уровне.

Пристальное внимание обеспеченности населения витамином D уделяется в связи с его влиянием на ряд физиологических процессов, в т. ч. на течение беременности. Особенно это актуально для жителей северных территорий.

Цель работы - изучить изменение уровня витамина D по триместрам у беременных с избыточной массой тела, проживающих в условиях высоких широт.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 53 беременных в возрасте от 22 до 39 лет, проживающих в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре. Анализ антропометрических данных производился на основании расчета индекса массы тела (ИМТ) при измерении роста и массы тела в I триместре беременности. Основную группу составили пациентки с избыточной массой тела (n = 23; ИМТ ≥ 25,0-29,9 кг/м²), в качестве контроля выступали обследуемые с нормальной массой тела (n = 30; ИМТ = 18,5-24,9 кг/м²). Концентрация витамина D определялась методом иммунохемилюминесцентного анализа с использованием тест-систем 25(ОН)D (Abbott, США) на анализаторе Abbott Architect i2000 SR (Abbott, США). Забор крови и определение уровня данного витамина у беременных с избыточной массой тела осуществлялись в каждом триместре, в контрольной группе измерения проводились однократно. Также изучалось распределение беременных по уровню обеспеченности витамином D.

Результаты. Выявлено низкое содержание сывороточного витамина D в обеих группах. В основной группе в I и II триместрах уровень витамина D соответствовал дефицитному состоянию у 65,3 % пациенток. Отмечен рост его концентрации к III триместру беременности, однако только у 17,4 % женщин она достигла оптимального значения. При ведении беременности в условиях Севера необходимы определение исходного уровня витамина D в прегравидарный период, а также его контроль для своевременной коррекции дефицитного состояния путем дотации.

Состояние физиологических процессов обмена фолатов и гомоцистеина зависит от ряда модифицируемых и немодифицируемых факторов. К первым можно отнести алиментарный статус, нездоровый образ жизни (табакокурение, злоупотребление алкоголем), ко вторым - наследственно детерминированные особенности (носительство неблагоприятных аллельных вариантов генов, кодирующих ферменты фолатного обмена с низкой функциональной активностью).

Цель работы - оценить влияние фенотипических (образ жизни) и генетических (полиморфизм генов фолатного обмена) факторов на специфику обмена фолиевой кислоты и гомоцистеина в выборке этнических русских - уроженцев Архангельской области.

Материалы и методы. Данное исследование характеризуется как проспективное, одномоментное, поперечное. В выборку вошли здоровые этнические русские в возрасте от 18 до 44 лет, которые являлись уроженцами Архангельской области (n = 318). Проанализированы анкеты, касающиеся образа жизни участников, данные лабораторных тестов фолатного обмена, а именно концентрации гомоцистеина, витаминов В9 и В12. Выполнено молекулярно-генетическое исследование генов, кодирующих ферменты фолатного обмена (MTHFR, MTR, MTRR).

Результаты. В ходе работы проведен анализ распределения частот аллельных вариантов генов фолатного обмена и выявлена ассоциация носительства неблагоприятного аллеля Т (генотипы СТ и ТТ) гена MTHFR (полиморфизм 677 C>Т (rs1801133)) с повышенным уровнем гомоцистеина в сыворотке крови (р < 0,001). Показано, что у лиц, ежедневно употребляющих достаточное количество растительной пищи, богатой фолатами, уровень фолиевой кислоты статистически значимо выше (р < 0,001), а гомоцистеина - ниже (р < 0,001), чем у испытуемых, имеющих дефицит растительной пищи в рационе. Установлено, что уровень гомоцистеина у добровольцев с большим стажем курения значимо выше, чем у некурящих участников (р < 0,001).