ГлавнаяОб институтеСтруктура институтаИнновационный отдел

Лаборатория физико-химической и экологической патофизиологии

Заведующий лабораторией — д.б.н., профессор Карганов Михаил Юрьевич
тел. (495) 601-23-05

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.

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.

На базе лаборатории защищено 13 кандидатских и 2 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.

Исследование влияния моделированных и реальных факторов космического полета на биообъекты на молекулярно-клеточном, органном и организменном уровнях.

Оценка изменений в физиологическом балансе организма (сердечно-сосудистая, дыхательная, психомоторная система, система обмена веществ) в динамике длительной полярной экспедиции.

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.

Значительная часть исследований посвящена изучению адаптации основных систем организма к условиям длительной высокоширотной экспедиции. Сотрутники лаборатории принимали участие в трех экспедициях на Землю Франца-Иосифа и Новую Землю (2011, 2017 и 2019 гг.), осуществляли медико-биологическое сопровождение кругосветного авиаперелета по Полярному кругу «Север Ваш» (2018 г) и «Северный полюс-41» (2022-2023 гг).

Лаборатория принимала участие в исследованиях в условиях реальных космических полётов на Международной космической станции (космический эксперимент «Феникс», «Биориск»), автоматических беспилотных объектах («БИОН М №1», эксперимент «Резистентность», несколько экспериментов на спутнике «БИОН М №2»  при кратковременных суборбитальных полетах (ракета ММР-06)

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

ГБУЗ «Научно-практический психоневрологический центр» Департамента здравоохранения Москвы (http://npcpn.ru/), ГНЦ Институт медико-биологических проблем (http://www.imbp.ru/), ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России (https://transpl.ru).

Основные публикации 2021-2025 гг.:

  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.
  12. Кутузова И.А., Котенев А.В., Панкова Н.Б., Ратманова П.О. Динамика психофизиологических показателей у участников Российской Антарктической экспедиции // Патогенез. – 2024. – Т. 22. – № 1. – С. 73–80. DOI: https://doi.org/10.25557/2310-0435.2024.01.73-80
  13. Лебедева М.А., Медведева Ю.С., Баранов М.В., Арутюнян А.В., Карганов М.Ю. — Долговременная динамика функционального состояния организма крыс после сочетанного воздействия факторов космического полета в наземном эксперименте. Патогенез, 22(1), 56-65. https://doi.org/https://doi.org/10.25557/2310-0435.2024.01.56-65
  14. Степанова . О. И., Клёсов Р. А., Семёнов Х. Х., Алчинова И. Б., Черепов А. Б., Метёлкин А. А., Карганов М. Ю., Онищенко Н. А., Никольская А. О., Басок Ю. Б. Динамика состояния клеток крови и костного мозга у мышей при прогрессирующем развитии сахарного диабета 2 типа // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2024. Т. 68. № 1. С. 98–108. DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2024.01.98-108
  15. Pankova N.B., Buynov R.P., Filchuk K.V., Alchinova I.B., Cherepov A.B., Karganov M.Yu., «Dynamics of Indicators of the Cardiovascular System and Its Autonomic Regulation during Overwintering in the Arctic,» Universal Journal of Public Health, Vol. 12, No. 4, pp. 717 — 729, 2024. DOI:10.13189/ujph.2024.120411.
  16. Онищенко Н.А., Карганов М.Ю., Алчинова И.Б., Черепов А.Б., Степанова О.И., Метёлкин А.А., Никольская А.О., Клёсов Р.А., Семёнов Х.Х., Шагидулин М.Ю., Басок Ю.Б.- Нарушения в системе клеток крови и костного мозга на этапах прогрессирующего развития сахарного диабета. —  Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2024, Т.26, №3, С. 147-158. DOI: 10.15825/1995-1191-2024-3-147-158
  17. Алчинова И.Б., Шойбонов Б.Б., Пучкова А.А., Карганов М.Ю. — Активация системы комплемента и изменения в содержании модифицированных липопротеинов при антиортостатической гипокинезии у человека и мышей. — Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2024, Том 178, № 10. С. 412-416. DOI: 10.47056/0365-9615-2024-178-10-412-416
  18. Zhuravlev D, Marchenko A, Skalnaya A, Lebedeva M, Trifonov I, Rider F, Nikolay Ierusalimsky N, Burkitbaev S, Semenovykh N, Luzin R, Sinkin M, Krylov V, Guekht A. (2025) Ictal cardiovascular autonomic dysfunction during focal seizures induced by direct electrical stimulation: An observational study research protocol. PLoS ONE 20(3): e0320357. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0320357
  19. Панкова Н.Б., Алчинова И.Б., Буйнов Р.П., Лебедева М.А., Черепов А.Б., Фильчук К.В., Карганов М.Ю. Особенности показателей кардиореспираторной системы на Севере и их динамика у участников арктических экспедиций и зимовки на полярной станции «Северный полюс-41» // Физиология человека. – 2025. – Т. 51. – № 3. – С. 63–75. DOI: https://doi.org/10.31857/S0131164625030072 EDN: TQIHIF
  20. Алчинова И.Б., Черепов А.Б., Шойбонов Б.Б., Пучкова А.А, Карганов М.Ю — Потенциально атерогенные сочетанные биохимические и физиологические сдвиги при антиортостатической гипокинезии у человека. — Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2025, Том 179, № 6. С. 680-685. DOI:10.47056/0365-9615-2025-179-6-680-685
  21. Панкова Н.Б., Карганов М.Ю. Новая модель дискриминантного анализа для оценки динамики адаптации организма человека к разным условиям жизнедеятельности. Патогенез. – 2025. – Т. 23. – № 2. – С. 65–71. https://doi.org/10.48612/path/2310-0435.2025.02.65-71

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.