Том 32, № 10 (2025)

Обоснование. Традиционные методы культивирования микроорганизмов не позволяют воспроизвести сложные межмикробные взаимодействия, характерные для кишечного биоценоза in vivo. В связи с этим актуальны разработка и применение современных биореакторных систем для экспериментального моделирования дисбактериоза кишечника у детей, которые обеспечат стандартизацию условий эксперимента и воспроизводимость результатов без этических ограничений.

Цель. Разработка и валидация методики экспериментального моделирования дисбактериоза детского кишечника с использованием биореакторной системы искусственного желудочно-кишечного тракта для изучения патогенетических механизмов нарушений микробиоценоза и оценки эффективности корректирующих воздействий.

Методы. Исследование проводили с использованием автоматизированной системы моделирования желудочно-кишечного тракта, включающей три реактора (желудок, двенадцатиперстная кишка, толстая кишка) с контролируемыми параметрами температуры, pH и анаэробных условий. Исследование проведено с использованием образца фекалий от донора 6 лет. Период наблюдения составлял 35 дней после внесения фекальной суспензии в реакторы. Критериями валидации были соответствие микробного профиля искусственного микробиоценоза клиническому профилю исходного образца и стабильность микробного сообщества по ключевым таксонам. Методы оценки включали бактериологическое исследование на селективных средах и количественную ПЦР с использованием набора «Колонофлор-16». Критерием стабильности устанавливали коэффициент вариации ≤20% для основных бактериальных популяций.

Результаты. В исходном образце фекалий методами ПЦР и бактериологическим исследованием выявлены критический дефицит облигатной микрофлоры (снижение количества лактобактерий и бифидобактерий) и избыточный рост условно-патогенных микроорганизмов, что соответствует дисбактериозу III степени. Разработанная биореакторная модель успешно воспроизвела дисбиотические изменения. Общая бактериальная масса в реакторе толстой кишки составила 13,21±0,20 lg копий ДНК/мл на 8-й день и 13,38±0,09 lg копий ДНК/мл на 35-й день при исходном значении 13,30 lg копий ДНК/мл. Созданная модель обеспечивает воспроизведение основных характеристик детского дисбактериоза, включая дефицит облигатной микрофлоры (Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp.) и избыточный рост условно-патогенных микроорганизмов (E. coli, C. perfringens, Enterobacter spp. и др.). Анализ стабильности показал достижение коэффициентов вариации менее 20% для всех ключевых популяций со второй недели культивирования. Модель обеспечила стабильное воспроизведение дисбактериоза III степени в течение 35-дневного периода наблюдения.

Заключение. В ходе исследования успешно разработана и валидирована методика экспериментального моделирования дисбактериоза детского кишечника с использованием системы искусственного желудочно-кишечного тракта. Разработанная модель открывает новые возможности для углублённого изучения патогенетических механизмов нарушений микробиоценоза в детском возрасте, скрининга и оценки эффективности пробиотических препаратов, пребиотиков и других корректирующих воздействий в условиях, приближенных к физиологическим.

Обоснование. В настоящее время наряду с традиционными методиками определения концентраций загрязнителей атмосферного воздуха находит широкое применение спутниковый мониторинг содержания поллютантов в воздушной среде. Хотя спутниковые технологии позволяют получать данные о содержании загрязнителей в атмосфере для различных диапазонов географических координат, возникают вопросы релевантности использования подобных технологий, в том числе и основанных на них оценках качества воздуха селитебной территории.

Цель. Анализ загрязнения атмосферного воздуха Череповца на основании спутниковых данных Sentinel-5P и их сопоставления с данными наземного мониторинга.

Методы. Объектом исследования являются геопространственные данные состояния атмосферного воздуха Череповца. Спутниковые данные Sentinel-5P, предоставляемые Европейским космическим агентством в рамках программы Copernicus, анализировали в программном обеспечении, созданном на базе облачной платформы Google Earth Engine. Данные спутникового мониторинга сопоставляли с данными открытого сервиса ПАО «Северсталь» мониторинга качества атмосферного воздуха в Череповце.

Результаты. В облачной среде Google Earth Engine на языке программирования JavaScript разработано программное обеспечение для анализа данных спутникового мониторинга атмосферного воздуха Череповца. Получены цифровые карты загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота и диоксидом серы. Данные оценок концентраций спутникового мониторинга сопоставлены с данными наземного мониторинга ПАО «Северсталь».

Заключение. Разработано программное обеспечение, позволяющее строить цифровые карты загрязнения атмосферного воздуха критериальными загрязнителями (диоксидом серы и азота). Проанализировано различие данных спутникового мониторинга и наземного мониторинга загрязнения атмосферного воздуха Череповца.

Обоснование Временны́е характеристики сенсомоторной деятельности определяются индивидуально-типологическими особенностями человека и могут изменяться под влиянием различных видов экзогенной стимуляции, в том числе оптической. Установлено, что разнонаправленное влияние оптической стимуляции на результативность деятельности связано с характеристиками исходной электроэнцефалограммы (ЭЭГ) индивида. Оптическая стимуляция с частотой индивидуального α-пика оказывает наибольшее влияние на эндогенную ритмику, а с частотой выше или ниже на несколько герц способна в некоторых случаях оказывать эффект навязывания ритма и, сдвигая частоту осцилляций нейронных сетей, влиять на результативность деятельности.

Цель. Выявить индивидуальные различия влияния оптической стимуляции с частотой индивидуального α-пика и с частотой, превышающей её на 2 Гц, на параметры сложной сенсомоторной реакции человека.

Методы. В ходе исследования 65 испытуемых (мужчины 18–23 лет, правши) выполняли тесты на простую (в обычных условиях) и сложную двигательные реакции в трёх экспериментальных ситуациях: обычные условия, при предъявлении стимула в условиях оптической стимуляции с частотой индивидуального α-пика, в условиях оптической стимуляции с частотой выше частоты индивидуального α-пика на 2 Гц. Определяли среднее время реакции и её вариабельность. В обычных условиях вычисляли время принятия решения по разнице времени простой и сложной реакций. Выделены две группы испытуемых с малым (1-я группа, 16 человек,) и большим (2-я группа, 16 человек) временем принятия решения. По исходной ЭЭГ, зарегистрированной в затылочно-теменных отведениях при закрытых глазах, рассчитывали частоту и амплитуду индивидуального α-пика.

Результаты. Оптическая стимуляция с частотой индивидуального α-пика +2 Гц в целом по всем испытуемым снижала время сложной двигательной реакции. У испытуемых с малым временем принятия решения и высокой амплитудой α-пика при оптической стимуляции с частотой α-пика время сложной реакции увеличивалось, при оптической стимуляции с частотой α-пика +2 Гц значимых изменений времени реакции не обнаружено. У испытуемых с бо́льшим временем принятия решения и низкой амплитудой α-пика при оптической стимуляции с частотой α-пика значимых изменений времени сложной реакции не наблюдалось, при оптической стимуляции с частотой α-пика +2 Гц уменьшались время и вариабельность сложной реакции.

Заключение. Установлено, что оптическая стимуляция с частотой индивидуального α-пика +2 Гц снижает время сложной двигательной реакции у лиц с определёнными электрофизиологическими характеристиками ЭЭГ. Именно поэтому при применении оптической стимуляции с частотами α-диапазона необходимо учитывать исходные характеристики ЭЭГ, прежде всего амплитуду индивидуального α-пика, так как она связана с выраженностью и направленностью эффекта влияния стимуляции. Результаты исследования позволяют говорить о принципиально различном влиянии на временны́е параметры сенсомоторной деятельности двух исследуемых видов оптической стимуляции с частотами α-диапазона.