|
1. НАЗВАНИЕ
Интегральные и клеточные механизмы участия опорной афферентации в контроле произвольных движений различного класса. Участие опорной афферентации в регуляции вегетативных функций
2. ИСПОЛНИТЕЛИ
Государственный Научный Центр РФ - Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия.
Основной исполнитель: отдел сенсомоторной физиологии и профилактики, зав.отделом - д.м.н., профессор, чл.-корр. РАН Козловская Инеса Бенедиктовна; ответственный исполнитель – зав.лаб., к.б.н. Томиловская Елена Сергеевна.
Сторонние участники: Университет г. Канн, Франция, Университет г. Анжер, Франция, Главный военный госпиталь им. академика Н.Н. Бурденко Министерства обороны РФ.
3. ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель настоящего эксперимента составляет продолжение исследований участия опорной афферентации в различных системах организма, в том числе в висцеральных функциях, ранее не бывших в центре внимания.
4. ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
В исследованиях примут участие 14 здоровых испытателей-добровольцев в возрасте от 20 до 30 лет. В качестве модели гипогравитации используется модель «сухой» иммерсионной гипокинезии (Рис.1). Эта модель позволяет наиболее полно воспроизводить один из основных эффектов невесомости - безопорность. Испытатель в течение 3-х суток находится в ванной, заполненной водой. Температура воды поддерживается постоянной на уровне 33¹0 С. При этом испытатель отделен от воды водонепроницаемой пленкой. Каждый вечер его поднимают из ванны на 15 минут для гигиенических процедур.
Рис.1. Испытуемый в иммерсионной ванне.
Дежурная бригада, состоящая из врача, лаборанта и техника или инженера, обеспечивает трехразовое питание, по калоражу и составу аналогичное рациону космонавтов, а также круглосуточный контроль состояния испытуемых, исправности приборов и технических устройств. В свободное от процедур и исследований время испытуемые имеют возможность заниматься чтением, работать на портативном компьютере, смотреть телевизор, разговаривать по телефону и т.д.
У половины испытателей в ходе иммерсии будет применяться механическая стимуляция опорных зон стоп в режиме естественных локомоций. Для стимуляции будет использоваться прибор «КОРВИТ» (ООО «ВИТ», Россия) (Рис.2).
Рис.2. КОРВИТ – прибор для механической стимуляции опорных зон стоп в режиме ходьбы и бега.
До, во время и после иммерсии исследуются различные параметры двигательной системы человека - жесткостные и электромиографические характеристики мышц голени и бедра, точностные параметры движений рук и ног, физиологические и структурные свойства мышечных волокон, показатели центрального и периферического кровообращения, состояние регуляторных механизмов сердечно-сосудистой и пищеварительной системы. Кроме того, исследуются эффекты применения на фоне иммерсии механической стимуляции опорных зон стоп во всех перечисленных системах организма. Помимо основных задач эксперимента в этом году проводится рентгенологическое исследование структуры позвоночного столба, а также предпринимается попытка оценки влияния безопорности на внутричерепное давление по показателям отоакустической эмиссии, данным УЗИ вен головы и изменениям зрительного аппарата.
5. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Исследования, выполнявшиеся в Институте медико-биологических проблем в течение ряда лет, позволили детально описать картину гипокинетических нарушений в двигательной системе, выделить стадии их развития, раскрыть лежащие в их основе механизмы. Экспериментальный анализ феноменов, наблюдаемых в условиях реальной и моделируемой невесомости, позволил подойти к пониманию их природы, взаимосвязей и причинно-следственных зависимостей.
Результаты выполненных исследований показали, что ведущая роль в генезе гипокинетических нарушений принадлежит изменениям в деятельности гравитационно-зависимых механизмов, функция которых связана с обеспечением двигательной активности в гравитационном поле Земли. Важным механизмом запуска этих изменений является нарушение согласованной деятельности сенсорных систем, в первую очередь опорной и проприоцептивной, обеспечивающих эту активность. Полученные данные дали основание заключить, что опорной афферентации у млекопитающих и человека принадлежит роль механизма активации и регуляции активности позно-тонической системы и что именно опорная разгрузка является триггером развития всего комплекса физиологических и морфологических изменений на различных уровнях мышечного аппарата, характерных для пребывания в гипогравитационной среде. Справедливость этой гипотезы была подтверждена в экспериментах с использованием в условиях опорной разгрузки механической стимуляции опорных зон стоп. На основании полученных в исследованиях данных были высказаны предположения о связи с опорной разгрузкой также нарушений в системах двигательных регуляций, однако на сегодняшний день эта гипотеза не получила развития. Весьма ограничены пока и знания механизмов реализации опорных сигналов.
Результаты исследований, выполненных в предшествующие годы, позволили сформулировать представления о системно-целевой организации инициируемых опорной афферентацией тонических рефлекторных реакций. Были получены данные, свидетельствующие о важной роли опорной афферентации в контроле состояния спинальных двигательных механизмов, о существенном влиянии опорной афферентации на процессы реализации проприоцептивных сигналов, о совместной деятельности опорной и мышечной афферентных систем в управлении локомоцией. Важная роль опорных сигналов в регуляции движений глаз, в системе управления которых определяющей традиционно считается вестибулярная афферентация, была выявлена в серии экспериментов с опорной разгрузкой. Конкретные пути и механизмы взаимодействия опорной и других афферентаций в системах управления движениями различного класса остаются неизученными.
6. ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
В эксперименте будут получены данные, которые позволят оценить роль одного из ведущих факторов невесомости – безопорности – в развитии изменений показателей мышечной системы, системы управления движениями, кардиореспираторной, пищеварительной систем и системы гемодинамики.
В экспериментальных сериях будут получены данные по эффективности механической стимуляции опорных зон стоп как меры профилактики неблагоприятного воздействия безопорности на двигательную систему и другие системы организма.
Ответственный исполнитель: Томиловская Елена Сергеевна
тел. (499) 195-6837
| 