Лаборатория физико-химической и экологической патофизиологии

Заведующий лабораторией — д.б.н., профессор Карганов Михаил Юрьевич
тел. (495) 601-21-83
mkarganov@mail.ru

Из истории лаборатории. Лаборатория (до 2014 г. — лаборатория полисистемных исследований) была создана в 2001 г для решения задач разработки и внедрения современных инструментальных методов оценки состояния здоровья людей в условиях влияния разнообразных факторов окружающей среды. Разработанный лабораторией в содружестве с Санкт-Петербургским институтом ядерной физики РАН программно-аппаратный комплекс позволяет проводить исследования основных жизнеобеспечивающих систем организма в экспрессном режиме, архивировать и обрабатывать данные и осуществлять экспертную оценку полученных параметров. Все приборы комплекса разрешены Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ.

Программно-аппаратный комплекс и разработанные методические подходы были успешно апробированы и верифицированы:
— в медицинских учреждениях на больных диабетом, миастенией, бронхиальной астмой, заболеваниями системы крови, опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы;
— в ходе работ по оценке состояния здоровья населения, проживающего в местах падения ракет-носителей «Протон» на территории республики Казахстан;
— при изучении здоровья персонала предприятий («Звездочка», Северодвинск, «Элемаш», Электросталь, «Нерпа», Снежногорск) с вредными производственными факторами (радиация, химические вещества, повышенные и пониженные температуры, вибрация и др.);
— при оценке состояния здоровья военнослужащих различных специальностей, участников высокоширотных экспедиций и спортсменов;
— при экспертизе новых образовательных технологий, в том числе компьютерных методов обучения.

В 2013 г лаборатория проводила космический эксперимент «Резистентность» в ходе полета биоспутника «БИОН-М1».

На базе лаборатории защищено 10 кандидатских и 3 докторских диссертации. В 2012 г руководитель лаборатории М.Ю.Карганов награжден Премией Правительства РФ в области образования за научно-практическую разработку «Система сохранения и укрепления здоровья и оптимизации учебной нагрузки учащихся общеобразовательного учреждения на основе комплексной объективной оценки физиологического баланса организма».

Основные направления деятельности и достижения

Разработка и внедрения современных методических подходов к интегральной оценке индивидуального уровня устойчивости организма к воздействию внешних факторов.

Разработка фундаментальных и прикладных проблем молекулярной и клеточной патофизиологии, нанопатологии и метаболомики.

Проведение консультаций и совместных исследований по вопросам доклинического выявления функциональных дизрегуляций в ходе массовых обследований и оказания населению специализированной медицинской помощи.

В 2013 г. лаборатория успешно провела космический эксперимент «Резистентность» в ходе полета биоспутника «БИОН-М1».
Разработанный ранее лабораторией в содружестве с Санкт-Петербургским институтом ядерной физики РАН программно-аппаратный комплекс позволяет проводить исследования основных жизнеобеспечивающих систем организма в экспрессном режиме, архивировать и обрабатывать данные и осуществлять экспертную оценку полученных параметров. Все приборы комплекса разрешены Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ.
Изучена динамика показателей кардио-респираторной системы у участников морской экспедиции на острова Земли Франца-Иосифа. Проведено двукратное, с интервалом в 4 недели, тестирование показателей сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, артериальное давление, сердечная производительность), дыхательного объёма и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма и артериального давления. Исследования проведены в состоянии покоя и при выполнении нагрузочных дыхательных проб. Обнаружены изменения уровня артериального давления (при измерениях на плече и на пальце), тенденция к улучшению результативности дыхательной пробы Генчи, снижение сердечной производительности в пробе с дыханием 6/мин. Выявлено возрастание мощности диапазона низких частот в спектре вариабельности сердечного ритма в покое, и снижение данного показателя при выполнении нагрузочных дыхательных проб. Мощность диапазонов очень низких частот и высоких частот при выполнении проб, наоборот, возрастала. Спектральные показатели вариабельности артериального давления изменились лишь в условиях проведения проб.
Ранее проведено комплексное изучение динамики перестроек кардио-респираторной системы за время Кругосветного Океанического перелета вокруг Северного полюса по Северному Ледовитовому океану. В исследовании приняли участие 6 человек, мужчины в возрасте от 39 до 69 лет. Перелет продолжался 6 недель и проходил на высотах до 3000 м. Оценку показателей сердечно-сосудистой системы проводили при помощи приборного комплекса «спироартериокардиоритмограф». Оценка динамики показателей сердечно-сосудистой системы за время кругосветного перелёта выявила у участников экспедиции снижение стресс-индекса и минимальной длительности межсистолических интервалов. Изучение реактивности показателей сердечно-сосудистой системы при проведении нагрузочных проб показало наличие признаков изменения функционального состояния регуляторных систем.

Задачи

• Определение критериев устойчивости и чувствительности к радиации на основе данных, полученных при исследовании изменений сывороточного гомеостаза, целостности геномной ДНК и оценке репаративных возможностей клеток лабораторных животных.
• Создание эффективной системы оценки состояния здоровья и работоспособности населения и спецконтингентов с помощью программно-аппаратного комплекса полисистемных исследований.
• Изучение особенностей адаптации организма к меняющимся климатогеографическим условиям и повышенным физическим нагрузкам (высокоширотные и высотные экспедиции, спорт высоких достижений, подводная деятельность).

Совместные исследования

Петербургский институт ядерной физики КЦ (pnpi.spb.ru), Московский институт открытого образования (http://www.mioo.ru/) , ФГБУ Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева Минздрава России (http://www.fnkc.ru/), ФГБОУ ВПО «Государственная Классическая Академия им. Маймонида» (http://gka.ru/) , ГБУЗ «Научно-практический психоневрологический центр» Департамента здравоохранения Москвы (http://npcpn.ru/), Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И.Скрябина (http://www.mgavm.ru/), ГНЦ Институт медико-биологических проблем (http://www.imbp.ru/) .

Основные публикации 2019-2020 гг.:

  1. Карганов М.Ю., Панкова Н.Б., Алчинова И.Б., Ковалева О.И., Лебедева М.А., Хлебникова Н.Н., Черепов А.Б., Яковенко Е.Н. Физическое развитие детей в возрасте 6-12 лет в Московской области (субъект РФ – Московская область) //Физическое развитие детей и подростков Российской Федерации. Выпуск VII: учебное пособие / Под ред. В.М. Кучмы, Н.А. Скоблиной, О.Ю. Милушкиной. – М.: Литтерра, 2019.
  2. Alchinova I.B., Polyakova M.V., Yakovenko E.N., Medvedeva Y.S., Saburina I.N., Karganov M.Y. Effect of Extracellular Vesicles Formed by Multipotent Mesenchymal Stromal Cells on Irradiated Animals // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. – 2019 — № 166 — P. 574-579. https://doi.org/10.1007/s10517-019-04394-3
  3. Титов В.Н., Рожкова Т.А., В.А. Каминная, Алчинова И.Б. Методы клинической биохимии в объективной оценке степени переедания травоядным в филогенезе homo sapiens (пациентом) плотоядной, мясной пищи. // Клиническая лабораторная диагностика. — 2019 — Т. 64, № 1 — С. 4-13. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2019-64-1-4-13
  4. Karganov M. Yu., Alchinova I.B., Polyakova M.V., Feldman V.I., Gorbunov S.A., Ivanov O.M, Rymzhanov R.A., Skuratov V.A., Volkov A.E. Stability of dry Phage Lambda DNA irradiated with swift heavy ions. // Radiation Physics and Chemistry. — 2019 — V. 162 — P. 194-198. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2019.04.048
  5. Титов В.Н., Амелюшкина В.А., Карганов М.Ю. Три варианта переноса жирных кислот в форме триглицеридов у плотоядных, травоядных до синтеза инсулина и при действии гормона инсулина. // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. — 2019 — Т. 63, №2 — С. 4-18. https://doi.org/10.25557/0031-2991.2019.02.4-18
  6. Титов В.Н., Карганов М.Ю. Резистентность к инсулину — алиментарный дефицит субстратов энергии (глюкозы) в биологической реакции экзотрофии и афизиологичная компенсация жирными кислотами за счет биологической реакции эндотрофии. // Клиническая лабораторная диагностика. — 2019 — Т. 64, № 6 – С. 324-332. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2019-64-6-324-332
  7. Панкова Н.Б., Карганов М.Ю. Взаимосвязь различных показателей моторной асимметрии рук у первоклассников, обследованных в динамике учебного года. // Психология. Психофизиология. – 2019 — Т. 12, № 2. – С. 72-79. DOI: 10.14529/jpps190206. https://jpps.susu.ru/jpps/ru/article/view/553
  8. Alchinova I., Polyakova M., Karganov M., Baranov M., Mullin N., Kalinkin S., Morozov K., Balugin N., Yushkov V. Influence of factors of short-term suborbital flight on functional activity of human lymphocytes. // Frontiers in Physiology. — 2019 — Т. 9., № S — С. 251-255. https://doi.org/10.3389/conf.fphys.2018.26.00018
  9. Панкова Н.Б., Латанов А.В. Развивающийся мозг как мишень экспериментального воздействия при моделировании патологических процессов. // Журнал высшей нервной деятельности. – 2019. – Т. 69, №4 – С. 413-436. DOI: 10.1134/S0044467719040087. https://www.sciencejournals.ru/view-article/?j=jourvnd&y=2019&v=69&n=4&a=JourVND1904008Pankova
  10. Пихлак У.А., Ковалева О.И., Алчинова И.Б. — Оценка метаболических сдвигов у пациентов с разнородными металлическими ортопедическими конструкциями после зубочелюстного протезирования. // Патогенез. — 2019 — Т. 17, № 2 — С. 76-79. https://doi.org/10.25557/2310-0435.2019.02.76-79
  11. Карганов М.Ю., Панкова Н.Б., Карандашов В.И., Черепов А.Б. Динамика показателей кардио-респираторной системы под воздействием профилактической фототерапии в синем диапазоне спектра. // Лазерная медицина. — 2019 — Т. 23, № 3 — С. 10-15. https://istina.msu.ru/publications/article/262652872/
  12. Панкова Н.Б., Карганов М.Ю. Сезонная вариабельность возрастания антропометрических показателей у младших школьников Московского региона. // Science for Education Today. -2019 — Т. 9, № 5 — С. 143-162. https://doi.org/10.15293/2658-6762.1905.09
  13. Pankova N.B., Karandashov V.I., Karganov M.Yu. Phototherapy in the blue range of visible spectrum: the possibilities of optimization of the functional state of the cardiorespiratory system in humans under extreme conditions. // Proceedings of the 4th International Conference on Innovations in sport, tourism and instructional science (ICISTIS 2019). / Advances in health sciences research. – 2019 – V. 17 – P. 181-184. https://doi.org/10.2991/icistis-19.2019.46

Тезисы

  1. Karganov M.Yu., Alchinova I.B., Polyakova M.V., Feldman V.I., Gorbunov S.A., Ivanov O.M., Rymzhanov R.A., Skuratov V.A., Volkov A.E.  Dry DNA stability after irradiation with swift heavy ions. // International biophysics collaboration meeting. GSI/FAIR, Darmstadt, Germany. — 20-22 May, 2019.  — Book of abstracts, P. 72. https://doi.org/10.15120/GSI-2019-00596
  2. Панкова Н.Б., Алчинова И.Б., Лебедева М.А., Полякова М.В., Черепов А.Б., Яковенко Е.Н., Карганов М.Ю. Адаптивные изменения показателей вариабельности сердечного ритма и артериального давления в кратковременных арктических экспедициях. // Нейронаука для медицины и психологии: XV Международный междисциплинарный конгресс. — Судак, Крым, Россия. — 30 мая — 10 июня 2019 г. — Труды Конгресса / Под ред. Е.В. Лосевой, А.В. Крючковой, Н.А. Логиновой. – Москва: МАКС Пресс. 2019. – С. 323-324.  — заочное участие. https://doi.org/10.29003/m509.sudak.ns2019-15/323-324
  3. Панкова Н.Б., Карганов М.Ю. Изменение динамики за первый учебный год моторной асимметрии в работе руками, как отражение адаптации к образовательному процессу (12-летняя ретроспектива). // Эколого-физиологические проблемы адаптации. Материалы XVIII Всероссийского симпозиума с международным участием. — Сочи, 26-28 июня 2019 г. – Москва: РУДН, 2019. – С. 173-175. – заочное участие. https://istina.msu.ru/publications/article/262652380/
  4. Панкова Н.Б., Романова С.В., Карганов М.Ю. Различия в результатах осенних и весенних тестирований физического развития и сдачи нормативов ГТО у учащихся начальной школы. // Эколого-физиологические проблемы адаптации. Материалы XVIII Всероссийского симпозиума с международным участием. — Сочи, 26-28 июня 2019 г. – Москва: РУДН, 2019. – С. 175-176. – заочное участие. https://istina.msu.ru/publications/article/262652470/
  5. Atkov O., Gorokhova S., Gorbachev A., Alchinova I., Karganov M. Individual dynamics of circadian genes expression in participants of the International Circumpolar Flight. // XVI Congress of the European Biological Rhythms Society. — Lyon, France. —  25-29 August 2019. — Abstract Book. P. 139. — стендовый доклад. www.ebrs2019.com
  6. Карнаухов А.В., Сергиевич Л.А., Карнаухова Н.А., Богданенко Е.В., Лизунова И.А., Карнаухов В.Н. Информационная теория старения и биофизические аспекты нейропсихиатрии. // Тезисы Первой учредительной конференции Международной Нейробиопсихиатрической Ассоциации в сборнике «Современная нейробиопсихиатрия». М., 2019, С. 39-40 – устный доклад.
  7. Mazurov A., Antonova O., Golubeva N., Khaspekova S., Shustova O., Yakushkina V., Alchinova I., Karganov M., Lipets E., Ataullakhanov F. Comparison of coagulation properties of microparticles derived from platelets, erythrocytes, leucocytes and endothelial cells. // Abstract book of European Congress of Thrombosis and Haemostasis, ECTH2019 — 2-4 Oct.2019, Glasgow, United Kingdom. — P.127 — стендовый доклад.
  8. Алчинова И.Б., Карганов М.Ю., Гуреева Е.А. Фрагментация ДНК высушенных клеток млекопитающих при длительном действии космического излучения (по данным КЭ «Феникс»). // Материалы XIII Международной научно-практической конференции «Пилотируемые полеты в космос». —  13-15 ноября 2019 г. — Звездный городок. — С. 113-115. – устный доклад.
  9. Карганов М.Ю., Карандашов В.И., Панкова Н.Б., Черепов А.Б., Алчинова И.Б., Полякова М.В. Эффекты профилактической фототерапии в синем диапазоне спектра в условиях высокоширотной морской экспедиции и при подготовке к подводной деятельности. // Материалы научно-практической конференции с международным участием. — 25 октября 2019 г. — Москва, Россия. – Лазерная медицина, 2019. — Т. 23, Выпуск 3S — С. 51-52. – заочное участие.
  10. Сергиевич Л.А., Богданенко Е.В., Карнаухов А.В., Карнаухова Н.А., Лизунова И.А., Карнаухов В.Н. Сравнение эффективности сингенной трансплантации свежевыделенного и криоконсервированного костного мозга от gfp+ доноров облученным реципиентам. // Сборник научных трудов VI съезда биофизиков России. – 2019 – Т. 1 – С. 189-190 — 16-21 сентября 2019 г. — г. Сочи — стендовый доклад.
  11. Карнаухов А.В., Ходарович Ю.М., Ковина М.В., Сергиевич Л.А., Карнаухова Н.А., Богданенко Е.В., Крашенников М.Е., Люндуп А.В., Карнаухов В.Н. Информационная теория старения: современное состояние. // Сборник научных трудов VI съезда биофизиков России. – 2019 – Т. 2 – С. 298 — 16-21 сентября 2019 г. — г. Сочи — стендовый доклад.
  12. Панкова Н.Б., Романов С.В., Карганов М.Ю. Ретроспективный анализ динамики показателей физического развития учащихся начальной школы. // Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. – 2019 — №4. – С. 22-23.

Патент.

Карганов М.Ю., Алчинова И.Б., Шойбонов Б.Б., Григорьева Д.В., Толпыго С.М.  Скрининг-тест для определения функциональной активности классического пути системы               комплемента. – Патент на изобретение №2704121 от 24.10.2019 г.