Д.А.Бирюков
акад.РАМН
(рук. 1950-1969)

Н.Н.Василевский
чл.-корр.РАМН
(рук. 1969-1996)

Руководитель отдела
Софронов Генрих Александрович
академик РАМН, з.д.н. РФ

т. : (812)- 234-37-47, (812)- 234-09-25
Fax: (812)- 234-94-89
e-mail: ecophys@iemrams.ru

В 1950 году в Институте академиком АМН СССР (РАМН) Д. А. Бирюковым был создан Отдел сравнительной физиологии и патологии нервной деятельности, преобразованный в 1970 году в Отдел экологической физиологии. Д. А. Бирюков руководил Отделом до 1969 года. С 1969 по 1996 год Отдел возглавлял член-корреспондент РАМН Н. Н. Василевский, а с 1996 по 2000 год — док. биол. наук проф. Н. Б. Суворов.

С 2000 года отделом руководит заслуженный деятель науки РФ академик РАМН профессор Г.А.Софронов, продолживший развитие работ, традиционных для отдела, дополнив его новым направлением – изучением патогенных воздействий на здоровье человека.

История Отдела ознаменована многими достижениями и открытиями. В Отделе выросла одна из крупных отечественных физиологических школ, давшая нашей стране более 30 докторов наук и оказавшая значительное влияние на развитие целого ряда научных направлений — экологии человека, экологической и эволюционной физиологии, иммунофизиологии, клеточной нейрофизиологии, нейроэкологии и нейрокибернетики.

В настоящее время в Отделе 3 подразделения:

• группа экологии человека (руководитель — академик РАМН, з.д.н. РФ Г. А. Софронов).

• лаборатория нейроэкологии (руководитель — док. биол. наук, проф. Н. Б. Суворов);

• лаборатория экологической инфектологии ( руководитель - академик РАМН Н.А.Беляков)

К числу фундаментальных научных результатов, полученных сотрудниками Отдела за последние 10 лет, в частности, могут быть отнесены следующие:

• Экспериментальное обоснование биологической значимости экологических факторов среды обитания в процессе формирования физиологических функций. Экологические условия среды обитания животных конкретного вида играют первостепенную роль в становлении регуляторных систем организма в процессе эволюции. Эволюционный отбор закрепляют экологически обусловленные и потому биологически целесообразные особенности реализации функций, обеспечивающих выживание вида в конкретно сложившихся экологических условиях.
• Разработка теории риска для здоровья при хроническом воздействии на организм вредных факторов различной природы (физических, химических, биологических) малой интенсивности. Установлено, что биологическая активность факторов риска переменна и зависит от текущего функционального состояния и уровня адаптационных возможностей организма. Индивидуальный прогноз при наличии факторов риска зависит от индивидуальной адаптивности и чувствительности, функциональных резервов, состояния регуляторных механизмов гомеостаза, а также от возраста, наличия хронических заболеваний, генетического груза. В рамках этой теории сформулированы концепции беспороговости действия экологических факторов, а также индивидуального риска для прогнозирования медицинских последствий воздействия экотоксикантов для индивидуума и популяции в целом. Методология оценки индивидуального риска успешно используется в нашей стране в научных исследованиях в области экологической и промышленной токсикологии.
• Разработка теории адаптивной саморегуляции функций в механизмах адаптации организма к условиям внешней среды. Показано, что у человека устойчивость организма к экологически значимым факторам связана с адаптивной пластичностью нервной системы и ее биоритмологическими характеристиками. На больших контингентах испытуемых выделены две индивидуально-типологические группы адаптивных и низко адаптивных лиц. Показана высокая прогностическая важность оценки индивидуальных особенностей адаптивности. Разработанные технологии прогноза нашли применение в выделении групп риска, прогнозировании состоянии человека в экстремальных условиях.
Созданные в Отделе аппаратура и программное обеспечение нашли широкое применение и дальнейшее развитие в профотборе специалистов опасных профессий, в авиационной и космической медицине. Выявление индивидуально-типологических особенностей человека следует рассматривать как фундаментальный подход к разработке методологии ранней доклинической диагностики, организации мониторинга и эффективной поддержки уровня здоровья.
• Осуществлена разработка теории и технологий биологической обратной связи или функционального биоуправления с обратной связью. В Отделе создан комплекс психофизиологических процедур и соответствующее приборное оснащение, позволяющие человеку развить навыки саморегуляции за счет тренировки собственных регуляторных механизмов. Получены клинические доказательства, что применение технологий адаптивного биоуправления у больных с ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью, нейроциркуляторной дистонией, бронхиальной астмой улучшает результаты комплексной терапии.

Перспективы научных исследований в области экологической физиологии.

Разработка общей теории взаимодействия организма и окружающей среды на основе понятий информационного взаимодействия, а также рассмотрение общих способов взаимозависимостей в информационном ключе позволят подойти к оптимизации внешних и внутренних информационных взаимодействий, которые наилучшим образом будут обеспечивать комфортное существование организма человека.
Создание новейших технологий экофизиологического эксперимента на принципах одномоментной фиксации многих значимых параметров компонентов биосферы в реальных условиях их функционирования. Использование индивидуальных мультимедийных компьютерных технологий, глобальных телекоммуникаций позволит создать экосеть по сбору первичных параметров окружающей среды, жизненно важных для человека.

Следующий этап заключается в создании адекватного современным условиям рабочего места человека-оператора. Такой подход позволит уйти от искусственного моделирования рабочей ситуации в лабораторных условиях и даст возможность изучать организм человека непосредственно в его реальной жизнедеятельности. В перспективе может быть поставлен вопрос о синхронном сборе, например, экотоксикологической и экофизиологической информации в различных географических точках.

Получат дальнейшее развитие теория адаптивного биоуправления с обратной связью и разработка экологически чистых технологий диагностики и коррекции функционального состояния организма человека.

В последние годы, наряду с дальнейшим развитием традиционных для Отдела исследований, в научной тематике появились новые направления. В рамках основной темы НИР активно изучаются и разрабатываются следующие направления оценки влияния разнообразных факторов окружающей среды на здоровье человека:

Масштабный цикл исследований осуществлен Совместно со специалистами Российско-Вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра в Социалистической республике Вьетнам получены уникальные научные данные, не имеющие аналогов в мировой науке. Установлено наличие у людей отдаленных медицинских последствий в виде многообразных проявлений нарушений здоровья. Совокупность таких проявлений впервые в научной литературе определена как диоксиновая патология (болезнь). Разработаны научные основы и методология выявления диоксиновой патологии. Результаты работы имеют приоритетное значение для фундаментальной и профилактической медицины, поскольку диоксин и диоксинсодержащие экотоксиканты относятся к числу наиболее распространенных, в том числе и в России, и опасных для человека экотоксикантов

В рамках изучения влияния фармакологических факторов на здоровье и физиологию человека выявлены закономерности связывания лекарственных веществ с транспортными белками крови. Полученные данные легли в основу разработки статистической математической модели, позволяющей прогнозировать фармакокинетику лигандов и их взаимодействие с биомишенями. В практической деятельности данная модель позволяет повысить эффективность скрининга новых лекарственных веществ, а также снизить трудоемкость и стоимость доклинических исследований.

В результате изучения влияния биологических факторов на здоровье и репродуктивную функцию человека было практически доказано, что гельминтно-протозойные инфекции являются фактором риска акушерской и перинатальной патологии, так как способны приводить к развитию иммунопатологических сдвигов в организме беременной женщины.

Изучение роли климатических факторов позволило установить характер и степень влияние слабых гелиогеомагнитных возмущений в период низкой солнечной активности на организм здорового и больного человека. Сотрудниками Отдела разработана методика оценки подобного влияния и показана эффективность использования предложенной методики при оценке риска развития осложнений у пациентов с инфарктом миокарда и с обострением ишемической болезни сердца.

Среди современных направлений научных исследований отдела экологической физиологии также:

• антропонозы как непременный компонент среды обитания человека;

• поиск возможных путей первичной профилактики атопических заболеваний

• негазотранспортные эффекты искусственных кровезаменителей на основе эмульсий перфторуглеродов;

• взаимодействие лекарственных веществ с сывороточным альбумином

• прогностический подход к изучению лекарственных взаимодействий с перфторуглеродными искусственными кровезаменителями (ПФУ ИКЗ);

• фармакокинетика и лекарственные взаимодействия;

• паразитозы и атопия;

• системный иммунитет беременных и влияние биоэкологических факторов на фертильность женщин репродуктивного возраста и вынашиваемость беременности

• связь психологических и физиологических показателей состояния организма человека с изменениями космической погоды;

• диоксиновая патология;

• методология выявления диоксиновой патологии;

• экотоксиканты

• физиологические нормативы функционального состояния сердечно-сосудистой системы у мужчин

• цитокиновый профиль у больных ИБС