ГлавнаяОб институтеСтруктура институтаИнновационный отдел

Лаборатория физико-химической и экологической патофизиологии

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

mkarganov@mail.ru

physi-chem@niiopp.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 2021-2024 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
  1. Alchinova I, Karganov M. Physiological Balance of the Body: Theory, Algorithms, and Results. Mathematics. 2021;V. 9, #3, 209. P.1-8. https://doi.org/10.3390/math9030209
  2. Горохова С.Г., Атьков О.Ю., Горбачев А.Ю., Генерозов Э.В., Алчинова И.Б., Полякова М.В., Карганов М.Ю. Изменение уровня транскрипции фоторецептор-специфичного гена CRX у участников арктического кругосветного перелета. Вестник офтальмологии. 2021;137(2):5-11. https://doi.org/10.17116/oftalma20211370215
  3. Панкова Н. Б., Алчинова И. Б., Ковалёва О. И., Лебедева М. А., Хлебникова Н. Н., Черепов А. Б., Носкин Л. А., Карганов М. Ю. Зависимость точностных и скоростных показателей психомоторной координации при работе руками у младших школьников от уровня компьютерной нагрузки // Science for Education Today. – 2021. – № 3. – С. 142–160. DOI: http://dx.doi.org/10.15293/2658-6762.2103.08
  4. Панкова Н. Б., Алчинова И. Б., Ковалёва О. И., Лебедева М. А., Хлебникова Н. Н., Черепов А. Б., Носкин Л. А., Карганов М. Ю. — Влияние компьютерной нагрузки и сезонного фактора на показатели сердечно-сосудистой системы у младших школьников. — Физиология человека, 2021, Т. 47, № 6, С. 43–55. DOI: 10.31857/S0131164621060096
  5. Mavrenkova, P.; Pankova, N.; Lebedeva, M.; Karganov, M. Features of Psychomotor Coordination in Adolescents with Neuropsychiatric Pathology Enrolled in a Standard Educational Program. Brain Sci. 2022, 12, #2, 245. https://doi.org/10.3390/ brainsci12020245
  6. Kopaeva, M.Y.; Alchinova, I.B.; Cherepov, A.B.; Demorzhi, M.S.; Nesterenko, M.V.; Zarayskaya, I.Y.; Karganov, M.Y. New Properties of a Well-Known Antioxidant: Pleiotropic Effects of Human Lactoferrin in Mice Exposed to Gamma Irradiation in a Sublethal Dose. Antioxidants 2022, V.11, no. 9:1833. https://doi.org/10.3390/antiox11091833
  7. Лебедева М. А., Медведева Ю. С., Баранов М. В., Золотов Н. Н., Арутюнян А. В., Карганов М. Ю. Особенности развития экспериментального инфаркта миокарда в течение месяца после действия моделированной микрогравитации // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2022. Т. 66. № 3. С. 34–44. DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2022.03.34-44
  8. Панкова Н.Б., Алчинова И.Б., Черепов А.Б., Буйнов Р.П., Карганов М.Ю. Особенности реактивности сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма человека в нагрузочных пробах в разных климатических условиях и в динамике адаптации к условиям Севера // Патогенез. – 2023. – Т. 21. – № 1. – С. 69–74. DOI: https://doi.org/10.25557/2310-0435.2023.01.69-74
  9. Mavrenkova, P.V.; Khlebnikova, N.N.; Alchinova, I.B.;Demorzhi, M.S.; Shoibonov, B.B.;
  10. Karganov, M.Y. Effects of Maternal Separation and Subsequent Stress on Behaviors and Brain Monoamines in Rats. Brain Sci. 2023, 13, 956. https://doi.org/10.3390/brainsci13060956
  11. Alchinova I. B., Pankova N. B., Kovaleva O. I., Karganov M. Yu , » Evaluation of the Effect of Computer Load on Metabolic Shifts Using the Method of Laser Correlation Spectroscopy,» Universal Journal of Public Health, Vol. 11, No. 4, pp. 422 — 429, 2023. DOI: 10.13189/ujph.2023.110406.

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.