МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img ›...
TRANSCRIPT
![Page 1: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/1.jpg)
1
1
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО
РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ Н.И.ПИРОГОВА
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ
ФАКУЛЬТЕТ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА
НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПОСОБИЕ
ДЛЯ АБИТУРИЕНТОВ:
СОВРЕМЕННЫЕ СФЕРЫ ИНТЕРЕСОВ
И
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ
ОБЩЕЙ И МЕДИЦИНСКОЙ БИОФИЗИКИ,
КАК НАУКИ,
И
ДИСЦИПЛИН ПРОФИЛЬНЫХ КАФЕДР УНИВЕРСИТЕТА
![Page 2: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/2.jpg)
2
2
Кафедра ОБЩЕЙ И МЕДИЦИНСКОЙ БИОФИЗИКИ МЕДИКО-
БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
Биофизика как часть медицины
Тайны человеческого тела издавна привлекали учѐных разных профес-
сий, и физики были в числе первых. Первый закон термодинамики был
сформулирован благодаря работам немецкого врача Юлиана Роберта фон
Майера, а другой не менее известный врач и физик Герман Гельмгольц пи-
сал: «Заниматься физикой я мог, только взяв медицину в придачу».
В начале ХХ века были разработаны физические основы спектрального
анализа – группы методов изучения свойств вещества, использующих кван-
тово-механические законы взаимодействия квантов электромагнитного излу-
чения с ядрами и электронами. И почти немедленно были сделаны первые
попытки использовать свет для изучения живых организмов и воздействия на
них. Оказалось, что и сами живые организмы часто являются источником из-
лучения. Например, было открыто так называемое «биогенетическое излуче-
ние», свечение, которое испускают все живые клетки. Сейчас это явление
принято называть «сверхслабым свечением», и измерение его интенсивности
достаточно активно применяется в медицине как метод диагностики различ-
ных болезней. Ну, а спектральный анализ настолько прочно вошел в медици-
ну и биологию, что, кажется, непонятно, как вообще без него можно было
обходиться. Даже количество гемоглобина в крови без него нельзя опреде-
лить!
Разработанные советскими физиками, лауреатами Нобелевской премии
Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым, принципы легли в основу создания лазе-
ров, благодаря которым хирурги вооружились новым инструментом ─ «ла-
зерным скальпелем» и совершенно новыми методами фототерапии. Совет-
ским физиком Е.К. Завойским в 1944 г. было открыто явление электронного
парамагнитного резонанса, приведшее в дальнейшем к открытию ядерного
![Page 3: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/3.jpg)
3
3
магнитного резонанса (ЯМР), на основе которого были созданы ЯМР-
томографы.
Биофизика, согласно наиболее распространенному из еѐ определений,
является одним из разделов физики, науки о материальном мире. Она изучает
живые системы с помощью физических методов и исследует физические за-
кономерности и принципы, определяющие суть живого. Нужно заметить, что
эти физические закономерности чрезвычайно сложны и многогранны −
функционирование живых систем само по себе представляет собой совокуп-
ность большого числа протекающих одновременно и часто противоречащих
друг с другу (с точки зрения «классической» физики) процессов. Ведь для
описания падения яблока с ветки на землю достаточно одной строчки урав-
нения всемирного тяготения, а для описания того, как яблоко «поднялось» на
ветку, благодаря солнечной энергии, необходимо знание законов фотосинте-
за, работы клеток, физиологии и биохимии растения. Или другой пример –
если принять, что генетический код, универсальная основа всего живого, об-
разовался случайно, то вероятность этого события по законам термодинами-
ки намного меньшей вероятности того, что обезьяна, случайным образом
стуча по клавишам печатной машинки, напечатает полное собрание сочине-
ний Льва Николаевича Толстого со всеми письмами и приложениями. А ге-
нетический код все-таки существует…
Познание физических закономерностей функционирования живых си-
стем необходимо не только для того, чтобы понять, как они работают. Как и
все сложные механизмы, биологические системы могут «сломаться». Чтобы
выяснить, почему и как это происходит, была создана специальная ветвь
биофизики - медицинская биофизика. Ее особенностью является то, что она
исследует не столько здоровые, нормально функционирующие клетки,
сколько клетки в период «поломки». Понятно, что, не разобравшись в том,
что же именно сломалось в машине, нельзя ее починить. Вот этим и занима-
ется медицинская биофизика.
![Page 4: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/4.jpg)
4
4
Знание причин и следствий нарушения работы разных клеточных си-
стем не только позволяет понять пути поддержания их нормальной работы,
но и открывает новые перспективы искусственного моделирования отдель-
ных подобных систем. Этим занимается новый раздел современной биотех-
нологии - нанотехнологическая инженерия. Например, белки-аквапорины,
переносящие молекулы воды через мембраны, используются в установках
для опреснения морской воды. Зрительные белки − родопсины, превращаю-
щие световую энергию в электрическую, нашли своѐ применение в инже-
нерных конструкциях. Медики активно разрабатывают капсулы из мембран
(липосомы), в которые можно поместить гены или белки, а присоединив со-
ответствующие рецепторы направить к нужному органу для коррекции его
работы.
Медицина в последние десятилетия ХХ века совершила качественный
скачок. Многие болезни, которые ранее не поддавались лечению, в настоя-
щее время стали излечимыми. Это, в значительной степени, связано с появ-
лением новой информации о причинах и механизмах возникновения болез-
ней, т.е. с успехами, частности, той же медицинской биофизики. Стало,
например, ясно, что каждое заболевание на уровне организма обычно являет-
ся следствием нарушений в работе не только отдельных клеток, но и отдель-
ных молекул внутри этих клеток. А каждое изменение свойств молекул при-
водит к тому, что такая молекула начинает по своим физическим характери-
стикам отличаться от нормальных молекул того же вида. Следовательно, за-
регистрировав изменения этих физических характеристик, можно поставить
диагноз еще до того, как аномальные молекулы вызовут болезнь на уровне
организма. Такой подход стал причиной появления целого ряда принципи-
ально новых диагностических методов. Хотя и до этого момента большин-
ство так называемых инструментальных диагностических методов в сущно-
сти своей были биофизическими. Появление такого, молекулярного, подхода
в диагностике дало просто ошеломительный результат. Если врач прошлых
![Page 5: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/5.jpg)
5
5
веков мог осмотреть кожу заглянуть в горло, пощупать, послушать, то сейчас
уже возможно увидеть живую картину работы органов, причем в динамике.
Эру интроскопии (лат.intro — внутри, древнегреч. σκοπέω — смотрю;
дословный перевод «внутривидение») открыли лучи Ренгена, позволяющие
отчѐтливо увидеть костную ткань. Бурное развитие физики ХХ века воору-
жило медицину совершенно новыми методами интроскопии, позволяющими
проводить неразрушающее (неинвазивное) исследование внутренней струк-
туры организма и протекающих в нѐм процессов. Интроскопия предоставила
незаменимые возможности для медицинской диагностики и планирования
лечения. В числе широко используемых методов - рентгенография, компью-
терная рентгеновская томография (КТ), ультразвуковая диагностика (УЗ), по-
зитронная эмиссионная томография (ПЭТ), однофотонная эмиссионная томо-
графия (ОЭТ), а также получение изображений с помощью магнитного резо-
нанса (МРТ). Совершенных методов диагностики нет, а потому в настоящее
время проводятся многочисленные научные исследования по их усовершен-
ствованию. Ввиду того, что упомянутые методы разрабатываются на стыке
различных областей знаний, то работы хватает и биологам, и медикам, и
биохимикам, и биофизикам, и физикам, и химикам, и математикам, как,
впрочем, и специалистам многим других специальностей.
Благодаря физике медицина заговорила на языке физической точности
и субъективные описания врачей стали заменяться трѐхмерными компьютер-
ными картинами, полученными методами интроскопии. В связи с этим со-
временный врач должен владеть не только традиционными медицинскими
навыками и знаниями, но и понимать физические основы тех процессов, на
которых базируется диагностика. Обучение на отделении медицинской био-
физики ─ это, по сути, изучение двух «языков» современной медицины. Во-
первых, физико-математического языка, которым современная наука описы-
вает явления природы. Во-вторых, и языка клинической медицины, на кото-
ром говорит большинство врачей. Такое свободное владение двумя языками
позволяет использовать огромный потенциал современной физики для диа-
![Page 6: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/6.jpg)
6
6
гностики и лечения болезней. При этом создаются новые физические подхо-
ды, стимулирующие развитие не только диагностики, но и методов лечения.
Ещѐ император Наполеон был несказанно изумлѐн, когда физик Вольта пока-
зал, что под воздействием животворных флюидов электричества «оживают»
и начинают сокращаться отрезанные и неподвижные до этого лапки лягушек.
Пораженный открывшейся перспективой «оживления» организмов под дей-
ствием электричества Наполеон щедро наградил Вольта после демонстрации
опытов: в честь ученого была выбита медаль и учреждена премия в 80 000
экю. Успех Вольта стимулировал развитие различных методов электролече-
ния в ХIX-XX веках, и электротерапия становится самым популярным разде-
лом физиотерапии. Мощные разряды электрического тока используются
также в реанимации для того, чтобы при остановке сердца, заставить волокна
сердечной мускулатуры работать синхронно.
Одно из современных достижений применения электрических полей -
метод электропорации, позволяющий на время открывать биомембраны кле-
ток путѐм формирования в них временных окон. Как известно, на мембране
живых клеток существует электрический потенциал, величиной примерно 60
милливольт. Толщина мембраны составляет около 6 нанометров и если пере-
считать напряжѐнность электрического поля на толщину 1 мм то она соста-
вит 10 киловольт. Вот такие огромные напряжения существуют на мембра-
нах клеток! Если напряжение поднять выше, то наступает электрический
пробой, знакомый нам по молниям при грозе или искрам между шарами
электрофорной машины. Во время электрического пробоя в липидном слое
мембран появляются временные отверстия, через которые разряжается по-
тенциал. Биофизики научились использовать это явление для слияния клеток.
Всем известная клонированная овечка Долли была получена путѐм слияния в
электрическом поле соматической клетки из молочной железы с яйцеклет-
кой, из которой перед этим удалили ядро.
![Page 7: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/7.jpg)
7
7
На основе электропорации созданы устройства для подкожного введе-
ния лекарств, которые позволяют заменить болезненные уколы шприцом,
безболезненными «щелчками» электрических полей по коже.
Не менее эффективным оказалось и применение в медицине различных
видов электромагнитного излучения. Уже давно вошла в медицинскую прак-
тику лучевая терапия (локальное облучение злокачественных новообразова-
ний рентгеновским или -излучением). Выше уже упоминалось широкое рас-
пространение в медицине лазерных приборов. Менее известны, хотя тоже до-
статочно широко распространены такие терапевтические приемы, как фото-
динамическая терапия опухолей, фототерапия целого ряда кожных заболева-
ний, лечение болезней с помощью облученной ультрафиолетовым излучени-
ем крови.
Биофизика изучает физические свойства не только органов и клеток, но
и молекул, пользуясь арсеналом разнообразных методов, регистрирующих
оптическое излучение, поведение в электрических и магнитных полях. Если
биохимия изучает в основном устойчивые долгоживущие молекулы, то био-
физикам удалось физическими методами открыть целый класс короткожи-
вущих молекул с неспаренным электроном ─ свободных радикалов, которые
мгновенно реагируют с окружающими их молекулами. Магнитные свойства
таких молекул отчѐтливо видны методом электронного парамагнитного ре-
зонанса. А когда свободные радикалы взаимодействуют друг с другом, то
возникает свечение, получившее название сверхслабого, но вполне регистри-
руемое физическими приборами. Регистрация свободных радикалов показа-
ла, что многие болезни человека, да и сам процесс старения, связаны с избы-
точной продукцией свободных радикалов. Средства, нормализирующие об-
разование свободных радикалов, широко и успешно применяются в терапии,
а многие специалисты по старению надеются на значительное продление
жизни с помощью этих средств.
![Page 8: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/8.jpg)
8
8
Что такое биофизика?
Как уже указывалось выше, наиболее распространенное и наиболее
точное определение биофизики – это определение ее как науки, изучающей
физические и физико-химические свойства и явления, происходящие в био-
логических объектах. Однако в современной практике научного исследова-
ния не всегда можно однозначно сказать, где заканчивается биофизика и
начинается, скажем, биохимия или физиология. Действительно, анализ взаи-
модействий между молекулами в клетке, например, анализ взаимодействия
аминокислотных остатков в молекуле белка между собой может быть кор-
ректно описан с помощью физических уравнений. Хотя, по традиции, изуче-
ние структуры белка относят к биохимии. Другой пример: генерация и про-
ведение импульса по нервному волокну основаны на изменении потоков
ионов калия и натрия через мембрану нейрона. Эти явления, физический ме-
ханизм которых не вызывает ни малейшего сомнения, часто относят к фи-
зиологии. Однако, вне зависимости от сложившихся традиций, эти взаимо-
действия или процессы без сомнения и есть биофизика.
То, какие физические законы действуют в биологических системах и
какие процессы развиваются в живой клетке, изучают студенты отделения
медицинской биофизики на Медико-биологическом факультете Российского
государственного медицинского университета. Кстати, в 2010 году Россий-
ский государственный медицинский университет был признан ведущим ме-
дицинским ВУЗом России и ему был присвоен статус Национального иссле-
довательского университета. Этот статус подтверждает тот факт, что Россий-
ский государственный медицинский университет занимает лидирующие по-
зиции, как в образовательной, так и в научно-исследовательской деятельно-
сти. И, хотелось бы отметить, что значительный вклад в этот факт внесли
преподаватели и студенты Медико-биологического факультета РГМУ.
Очевидно, что знания по биофизике, получаемые на Медико-
биологическом факультете, не ограничиваются закономерностями строения
![Page 9: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/9.jpg)
9
9
белка или механизмом проведения нервного импульса. Курс биофизики или
точнее медицинской биофизики состоит из, примерно, 6 разделов.
Первый раздел - это «Фотобиофизика». Этот раздел биофизики изучает взаи-
модействие излучения с биологическими объектами – молекулами, мембра-
нами, субклеточными органеллами, целыми клетками и даже органами и ор-
ганизмом в целом. Изучив этот раздел, можно узнать, почему происходит
свечение светлячков или медуз, почему наша кровь имеет красный цвет, по-
чему этот цвет изменяется, когда кровь течет по венам или артериям, что
происходит в коже при загаре, что такое солнечный ожог, биофизические ме-
ханизмы фотобиологических процессов в коже (индукция эритемы, фотокан-
церогенез, фотосинтез витамина Д). Эти и многие другие вопросы изучает
фотобиофизика.
Следующим крупным разделом биофизики является «Молекулярная био-
физика». Молекулярная биофизика изучает вопрос на основе, каких физиче-
ских принципов строится клетка. Как из маленьких «кирпичиков» - амино-
кислот можно построить молекулу белка или как из других «кирпичиков» -
нуклеотидов можно построить молекулу ДНК, которая содержит всю наслед-
ственную информацию не только клетки, но и всего организма. Какие силы
скрепляют аминокислоты, чтобы из них получились, скажем, белки-
ферменты, работающие как молекулярные машины или структурные белки,
составляющие основу клеточного скелета. Студентам предоставляется воз-
можность изучить: структуру воды и гидрофобное взаимодействие; роль
внутримолекулярных сил взаимодействия в стабилизации высших структур
белка; клеточные механизмы формирования и стабилизации структуры бел-
ка; методы исследования вторичной структуры белков (экспериментальное
исследование оптической активности полипептидов и белков: дисперсия оп-
тического вращения - ДОВ, круговой дихроизм - КД). Они также изучают
компьютерное моделирование структуры белка; международную белковую
базу данных, компьютерные программы визуализации структуры белков. Ко-
нечно, разобраться в таких вопросах можно только, если хорошо знать физи-
![Page 10: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/10.jpg)
10
10
ческие методы исследования белков или нуклеиновых кислот: инфракрасная
спектроскопия (ИКС) полипептидов и белков; метод рентгеноструктурного
анализа (РСА) белков и нуклеиновых кислот; резонансные методы исследо-
вания структуры и функции полипептидов и белков: ядерный магнитный ре-
зонанс (ЯМР), электронный магнитный резонанс (ЭПР).
После молекулярной биофизики следует раздел «Биофизики клетки».
Именно в курсе клеточной биофизики студенты узнают, как построены кле-
точные мембраны. Какие задачи они выполняют, и почему, в одних случаях
переход ионов через мембрану вызывает появление нервного импульса (как в
нейроне), а в других случаях происходит сокращение клетки (как в мышеч-
ных клетках). Как можно управлять запасанием энергии в митохондриях и
почему одни клетки могут поедать другие. Все это требует изучение закона
диффузии: уравнение Фика, уравнение для диффузии веществ через мембра-
ны; основное уравнение электродиффузии (уравнение Нернста-Планка); ре-
шение уравнения электродиффузии для мембран в приближении однородно-
го поля; уравнение Гольдмана-Ходжкина-Каца. Студентами изучается транс-
порт веществ через мембраны путем облегченной диффузии, транспорт воды,
активный транспорт веществ в живой клетке (молекулярный механизм рабо-
ты К+, Na
+- и Са
+-АТФаз). Биофизика клетки – один из наиболее интересных
и насыщенных физикой и математикой разделов биофизики.
Еще один раздел, с которым знакомятся студенты в курсе биофизики,
является раздел «Биофизика патологических состояний». Здесь студентам
объясняют, как и что может испортиться в клетке и какие физические законы
вступают в силу при болезнях человека, а также, самое главное, как надо
действовать, чтобы устранить поломку. В курсе биофизики патологических
состояний студенты знакомятся с понятием о свободных радикалах, т.е.
очень химически активных молекулах, которые могут повреждать и мембра-
ны и хромосомы и приводить к болезням человека.
Основные физико-химические причины нарушения барьерных свойств
мембран: перекисное окисление липидов, ферментативное расщепление ли-
![Page 11: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/11.jpg)
11
11
пидов и белков, изменение заряда и конформации белков, адсорбция белков,
осмотическое растяжение мембран.
Подробно изучается перекисное окисление липидов как фундаменталь-
ный механизм мембранной патологии. Основные типы патологических про-
цессов, связанные с перекисным окислением липидов: авитаминозы, недо-
статок селена в пище, интоксикации, действие ионизирующей радиации, дей-
ствие УФ-лучей, воспаление, катаракта и другие глазные болезни, болезни
иммунной системы, атеросклероз. Изучается роль свободнорадикальных
процессов в канцерогенезе и свободнорадикальные процессы при тканевой
гипоксии. Существует проблема перекисного окисления и при консервирова-
нии органов и тканей. Имеются гипотезы о связи перекисного окисления и
старения.
Раздел «Биофизика органов и тканей» - это раздел биофизики, где сту-
дентам рассказывают о физических принципах функционирования сердца и
головного мозга. Например, объясняется, почему, чтобы поставить диагноз
больному, можно измерить электрический потенциал тела человека и точно
сказать, что произошло с его сердцем (биофизические основы регистрации
электрокардиограмм − ЭКГ, при различных отведениях) или мозгом (меха-
низм генеза электроэнцефалограммы − ЭЭГ). К сожалению, биофизика
еще не умеет читать мысли человека на основе его электроэнцефалограммы
(т.е. электрических сигналов образующихся в головном мозге), но, возможно,
и такие достижения не за горами. Кроме изучения электрических свойств
сердца и головного мозга биофизика органов и тканей изучает и вопросы,
связанные с принципами функционирования основных органов чувств – зри-
тельных, слуховых, вестибулярных, вкусовых, обонятельных и тактильных
рецепторов. Т.е. каким образом мы можем различать объекты по их форме
или цвету, почему мы слышим звуки, как нам удается удерживать равновесие
в пространстве, почему мы ощущаем вкус и запах, как и почему мы ощущаем
предметы, когда прикасаемся к ним.
![Page 12: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/12.jpg)
12
12
На медико-биологическом факультете для всех отделений, в том числе
и для медицинской биофизики, кафедрой общей и медицинской биофизики
МБФ преподается раздел «Клиническая лабораторная диагностика». Это
очень важный раздел. Этот раздел характеризует физико-химических прин-
ципы методов и аппаратуры клинико-диагностических лабораторий. Можно
перечислить некоторые методы КЛД. Это аналитическая спектроскопия в
ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Фотометры и спектрофото-
метры. Турбидиметрия, и нефелометрия, флуоресценция. Электрофорез. Со-
временные виды носителей, используемые для электрофореза. Сатурацион-
ный (насыщение) заместительный анализ: радиоизотопные, иммунофермент-
ные (ИФА), иммунохимические варианты анализа. Возможности ИФА в диа-
гностике инфекционных, гормональных, метаболических, аутоиммунных,
аллергических и других видов заболеваний. КЛД включает всебя следующие
разделы: биохимические исследования; общеклинические и цитологические
методы исследования; гематологические исследования; диагностика сверты-
вания крови и методы оценки системы гемостаза; методы определяющие
особенности иммунного статуса при различных иммунопатологических со-
стояниях; молекулярно-генетическая диагностика; алгоритмы лабораторной
диагностики инфекционных заболеваний; молекулярно-генетическая диагно-
стика, включая методические аспекты постановки ПЦР и диагностическое
значение определения онкомаркеров методом молекулярной диагностики.
В КЛД важным является процесс автоматизации лабораторных ис-
следований. Прослушав лекции и посетив практикумы, студенты узнают на
основе каких методов и каких принципов работают современные приборы
для анализа крови больных, как эти приборы могут сделать несколько тысяч
измерений в час и ни разу не ошибиться, какие реакции и какие измерения
проводятся на этих анализаторах.
Где работают медицинские биофизики?
Поскольку физика является универсальным языком описания природы,
то выпускники отделения медицинской биофизики находят применение по-
![Page 13: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/13.jpg)
13
13
лученным знаниям в самых разных областях медицины. Ведь вся и фунда-
ментальная и прикладная наука базируется на измерениях, а физиков учат
измерять и исследовать все годы обучения. Но профессионалы измерений ─
это конечно учѐные. Многие выпускники отделения медицинской биофизики
работают в научно-исследовательских институтах Российской Академии
Наук (РАН). Так, например, академик РАН Михаил Вениаминович Угрюмов
является основателем научной школы по нейроэндокринологии развития, по-
лучившей международное признание, он руководит Лабораторией нейроги-
стологии НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАН и научной
группой в Университете им. П. и М. Кюри (Сорбонна). Выпускник отделения
медицинской биофизики, академик РАН Сергей Борисович Середенин дол-
гие годы возглавлял НИИ фармакологии РАН, а сейчас является его почет-
ным директором.
Качественное образование, полученное на отделении медицинской
биофизики позволяет вполне успешно работать в науке не только в России,
но и за рубежом. Кафедра медицинской биофизики осуществляет междуна-
родное сотрудничество с Университетом г. Питтсбурга (США), Институтом
экспериментальной и клинической ортопедии имени Людвига Больцмана
(Австрия), Институтом антиоксидантной терапии (Германия). Ведущие учѐ-
ные из этих институтов профессора Валерьян Ефимович Каган, Андрей Вла-
димирович Козлов (выпускник кафедры медицинской биофизики) являются
почѐтными профессорами РГМУ и периодически приезжают для чтения лек-
ций в наш университет.
Немаловажно и то обстоятельство, что если врачу для работы в зару-
бежных клиниках требуется сдача специальных экзаменов в соответствии с
нормативами конкретной страны, то научная деятельность в этом отношении
более универсальна. Наши выпускники нередко уже дипломную работу вы-
полняют в зарубежных лабораториях или выступают с сообщениями на меж-
дународных конференциях. Для поддержки молодых учѐных существуют
многочисленные формы грантов, финансирующих поездки на конференции.
![Page 14: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/14.jpg)
14
14
Основатель и первый заведующий кафедрой биофизики
(с 1966 г. по 2005 г., в настоящее время – заведующий кафедрой ФФМ
МГУ им. М.В. Ломоносова), академик РАН Ю.А. Владимиров.
Научная деятельность обычно неотделима от преподавания и многие
выпускники кафедры медицинской биофизики теперь уже сами возглавляют
кафедры нашего университета (проф. Осипов А.Н. – заведующий кафедрой
медицинской биофизики, проф. Антохин А. И. – заведующий кафедрой био-
логии МБФ, проф. Балякин Ю.В. – долгие годы был заведующим кафедры
общей патологии, а сейчас эту кафедру возглавляет наша выпускница проф.
Чаусова С.В., проф. Камкин А.Г. – заведующий кафедрой физиологии МБФ,
член-корр. РАН проф. Шимановский Н. Л. ─ заведующий кафедрой фарма-
кологии и радиобиологии МБФ, проф. Ганковская Л.В. – заведующая кафед-
рой иммунологии Университета) или других институтов, как, например,
проф. Долгов В.В. ─ заведующий кафедрой клинической лабораторной диа-
![Page 15: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/15.jpg)
15
15
гностики Российской медицинской академии постдипломного образования
(РМАПО), заведующий кафедрой микробиологии Ижевской медицинской
академии профессор В.Н.Марков. Долгие годы руководителем антидопинго-
вой инспекции Национального Олимпийского комитета России являлся так-
же выпускник кафедры медицинской биофизики, профессор Николай Дмит-
риевич Дурманов.
Заведующий кафедрой об-
щей и медицинской биофи-
зики МБФ Университета (с
2005 по настоящее время),
профессор А.Н. Осипов.
Наука всѐ шире проникает в нашу жизнь и часто сообщения информа-
ционных агентств об открытиях и достижениях в науке воспринимаются с не
меньшим интересом, чем сообщения о достижениях в спорте. Научная жур-
налистика является важнейшим элементом современного общества, посколь-
ку позволяет следить за последними достижениями науки в смежных обла-
стях, которыми сам учѐный или преподаватель конкретно не занимается. Од-
на из выпускниц кафедры медицинской биофизики, кандидат биологических
наук Елена Эрнандес, возглавляет Издательский Дом «Косметика и медици-
на», выпускающий одноименный журнал, а также несколько других журна-
лов по косметологии. Кстати, один из журналов «Аппаратная косметология и
физиотерапия» можно назвать биофизическим, поскольку в нѐм анализиру-
ются современные физиотерапевтические процедуры и методы, а кроме того,
аппаратные методики анализа состояния кожи.
![Page 16: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/16.jpg)
16
16
Специалист в области медицинской биофизики вполне может найти
себя и в медицинском производстве. Так, например, директором ООО «Агат-
Мед» является выпускник кафедры медицинской биофизики, кандидат био-
логических наук Контуганов Наиль Нургалиевич, чья диссертация посвящена
разработке искусственной крови на основе фторуглеродов − «голубой кро-
ви». В 90-х годах прошлого века Наиль Контуганов предложил смелую идею
разработки и организации промышленного выпуска стандартной сыворотки
для биохимических исследований − того, что уже давно было на Западе,
но фактически отсутствовало в нашей стране. Главной целью фирмы стала
разработка и производство доступных, а самое главное, качественных, ничем
не уступающих импортным аналогам, контрольных материалов и наборов
для определения биохимических показателей крови. Первыми разработками
компании стали: «Сыворотка контрольная для биохимических исследований
«Биоконт-С», предназначенная для контроля качества биохимических иссле-
дований, и контрольные растворы гемоглобина «Гемоглобин-Контроль» −
для контроля качества определения гемоглобина. Контрольные материалы,
произведенные предприятием «Агат-Мед» на протяжении последних лет ис-
пользуются в рамках Федеральной системы внешней оценки качества клини-
ческих лабораторных исследований (ФСВОК). Уже в начале своего суще-
ствования компания разработала и выпустила диагностические наборы для
биохимических показателей это «Гемоглобин-Агат», «Гем-Агат», «Общий
белок-Агат», «Глюкоза-Агат», «Альфа амилаза-Агат» и многие другие, кото-
рые всегда пользовались повышенным спросом, так как не уступали
в качестве импортным аналогам, при этом выгодно отличаясь от них низкой
ценой. Продукцией и услугами компании пользуются более 2500 клиентов
в различных регионах России, а также в республиках − Молдове, Украине,
Казахстане, Узбекистане, Туркмении, Кыргызстане и странах Балтии.
В основном, это поликлиники, больницы, станции переливания крови, науч-
но-исследовательские институты, медицинские и научные учреждения.
![Page 17: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/17.jpg)
17
17
Компания «Агат-Мед» не забывает родной факультет и оказывает фи-
нансовую поддержку выпускникам факультета, а Наиль Нургалиевич Конту-
ганов возглавляет «Фонд выпускников МБФ».
В ряду общечеловеческих ценностей, определяющих социально-
экономическую политику государства, несомненен приоритет здоровья.
Именно так было, например, в Древней Греции, где культ тела возводился в
ранг государственных законов, а культурное наследие греков определило
развитие мировой культуры на многие века. О приоритете здоровья говорят и
политики, и медики, и деятели культуры. Но для того, чтобы реализовывать
программы, направленные на улучшение показателей здоровья населения,
необходимо развивать в стране самые прогрессивные технологии диагности-
ки и лечения, которые невозможно ни разрабатывать, ни использовать без
специалистов в области медицинской биофизики.
История кафедры медицинской биофизики Медико-биологического факультета
1966 г. – год рождения кафедры медицинской биофизики. Именно то-
гда ректор 2-го Медицинского института им. Н.И. Пирогова (теперь это Рос-
сийский государственный медицинский университет имени Н.И. Пирогова)
Ю.М. Лопухин и декан медико-биологического факультета Г.И. Сидоренко
пригласили Юрия Андреевича Владимирова возглавить кафедру биофизики.
Ю.А. Владимиров окончил кафедру биохимии биолого-почвенного факуль-
тета МГУ им. М.В. Ломоносова, учился в аспирантуре кафедры биофизики
биолого-почвенного факультета МГУ, которой тогда заведовал, профессор
Б.Н. Тарусов, работал старшим научным сотрудником, заведовал лаборато-
рией фотобиологии Института Биологической физики АН СССР.
Ю.А. Владимиров, используя ранее накопленный научный опыт, предложил
в качестве основной научной проблемы изучение биологических мембран в
норме и при патологии с использованием методов хемилюминесценции.
Первыми научными направлениями кафедры были: 1) механизмы свечения,
![Page 18: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/18.jpg)
18
18
сопровождающего перекисное окисление липидов (ПОЛ); 2) механизм цеп-
ных реакций ПОЛ; 3) физико-химические свойства биологических мембран,
связанные с перекисным окислением липидов, и нарушение этих свойств при
патологии; 4) механизмы действия УФ-света на биологические мембраны; 5)
структура гистоновых и негистоновых молекул белка и их комплексов с
ДНК.
Все эти исследования шли под непосредственным и постоянным руко-
водством Ю.А. Владимирова, который, и сегодня остается общепризнанным
лидером. Несмотря на то, что биофизика мембран была еще только зарожда-
ющейся областью знания, медико-биологический факультет провел в 1972 г.
в Пущинском научном центре, первый Всесоюзный симпозиум «Биологиче-
ские мембраны в норме и патологии». Первые работы кафедры по биофизике
мембран были посвящены вопросам их структуры: разборки и сборки мем-
бран (А.Ф. Поглазов, Г.И. Клебанов), конформационным перестройкам при
их функционировании (В.И.Сороковой) и процессам перекисного окисления
липидов мембран (В.И. Оленев, Т.Б. Суслова, 3.П. Черемисина).
Профессор Г.Е. Добрецов.
На кафедре биофизики к 1980 г. был разработан и широко применялся
метод флуоресцентных зондов – один из наиболее чувствительных методов
для изучения структурных перестроек в макромолекулах и надмолекулярных
комплексах при физиологических условиях (Г.Е. Добрецов, В.А. Петров, Г.
И. Клебанов, А.И. Деев). Развивая метод безизлучательного переноса энергии
![Page 19: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/19.jpg)
19
19
между флуоресцентными зондами, сотруднику Ю.А. Владимирова - Г.Е.
Добрецову - удалось получить уникальную информацию о пространственной
структуре мембран и липопротеинов не только в изолированном состоянии,
но и непосредственно в живых клетках. Кроме того, были разработаны уни-
кальные методы измерения трансмембранных потенциалов на плазматиче-
ской и митохондриальной мембранах живых клеток.
Ю.А. Владимиров и Д.И. Рощупкин в 1972 г. показали, что ультрафио-
летовое облучение также вызывает образование свободных радикалов в био-
логических системах и накопление перекисей в суспензии митохондрий и в
строме эритроцитов.
Доцент А.К. Аносов и студентка
4 курса отделения медицинской
биофизика МБФ М. Кислицина
на практикуме по фотобиофи-
зике.
В результате исследований, проведенных Ю.А. Владимировым, Т.А.
Сусловой, В.И. Оленевым, 3.П. Черемисиной, было показано, что не только
«in vitro», но и «in vivo» перекисное окисление липидов может идти лишь в
присутствии ионов двухвалентного железа. Доказательство образования ра-
дикалов в различных реакциях с участием ионов железа было получено так-
же в опытах со спиновыми ловушками (А.Н. Осипов, О.А. Азизова).
![Page 20: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/20.jpg)
20
20
Профессор кафедры Д.И.
Рощупкин читает лекцию.
В 80-х гг. Ю.А. Владимиров, Ю.М. Петренко и др. при изучении меха-
низма осмогемолиза эритроцитов показали, что механические свойства мем-
бран эритроцитов играют определенную роль в их осмотической устойчиво-
сти. Тогда же было выяснено, что гемоглобин эритроцитов, находящийся
вблизи поверхности мембраны, во многом определяет механические свойства
Профессор Ю.М. Петренко с дипломником А. Захаровым – студентом 6
курса Отделения биофизики МБФ.
![Page 21: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/21.jpg)
21
21
цитоплазматических мембран.
С момента прихода на кафедру в 1966 г. Г.Е. Добрецов занимался изу-
чением структуры гистоновых белков. Вместе с Ю.А. Владимировым, анали-
зируя данные по изменению флуоресценции остатков тирозина в гистонах
при различных рН раствора, они показали, что между всеми остатками тиро-
зина происходит полный перенос энергии.
В 1972 г. при Центральной научно-исследовательской лаборатории
(ЦНИЛ), которой тогда заведовал профессор Э.М.Коган, был создан отдел
биофизики, перед сотрудниками которого была поставлена задача выяснить
роль нарушения функции биомембран в патологии. В состав отдела биофи-
зики вошли ныне широко известные ученые Л.Г. Коркина, Г.Е. Добрецов,
В.И. Оленев, Т.Б. Суслова, В.И. Сороковой, О.А. Азизова. Одним из первых
такую проблему сформулировал ректор РГМУ академик РАМН Ю.М. Лопу-
хин: каков механизм поражения клеток и ткани при гипоксии, одной из
наиболее частых причин патологии? Л.Г. Коркиной, Ю.А. Владимировым и
Э. М. Коганом с помощью метода флуоресцентных зондов удалось обнару-
жить, что при отсутствии кислорода исчезает трансмембранный потенциал,
удерживающий ионы кальция внутри митохондрий. В результате происходит
нарушение барьерной функции митохондрий, что является одной из главных
причин гибели клеток при гипоксии. Второй процесс, приводящий к наруше-
нию барьерной функции мембран это перекисное окисление липидов. В ра-
ботах Ю.А. Владимирова, В.Ф. Антонова, Е.А. Корепановой и Л.Г. Коркиной
было показано, что ПОЛ увеличивает ионную проницаемость модельных
фосфолипидных мембран (БЛМ). Позже в в работе Ю.А. Владимирова, Г. И.
Клебанова и сотрудников было показано, что при ПОЛ происходит усиление
самопроизвольного выхода ионов кальция из липосом. Тогда же был сделан
вывод о том, что ПОЛ увеличивает проницаемость фосфолипидного слоя для
ионов кальция.
![Page 22: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/22.jpg)
22
22
После обобщения данных, полученных на кафедре биофизики, акаде-
миком РАМН Ю.А. Владимировым была сформулирована гипотеза о четы-
рех основных механизмах нарушения барьерных функций мембран в патоло-
гии: 1) перекисное окисление липидов, 2) активация мембранных фосфоли-
паз, 3) механическое (осмотическое) растяжение мембран; 4) адсорбция на
поверхности мембран поликатионов, в частности чужеродных белков. Эти
четыре механизма в дальнейшем подтвердились большим количеством экс-
периментальных работ.
В ходе дальнейших исследований БЛМ А.В. Путвинскому удалось об-
наружить еще одно действие Уф-индуцированного ПОЛ: снижение электри-
ческой прочности мембран, которое приводило к их пробою электрическим
полем. В дальнейшем в серии работ Т.В. Пучковой, О.В. Парнева и А.В.
Путвинского было показано, что потенциал пробоя, который может служить
мерой прочности мембран, снижался Основатель и первый заведующий ка-
федрой медицинской биофизики, академик РАМН Ю.А. Владимиров.при пе-
рекисном окислении липидов. Также было показано, что электрический про-
бой мембран может происходить под воздействием не только внешнего элек-
трического поля, но и под действием трансмембранного потенциала, т. е. в
результате самопробоя под действием электрического поля. И в 1975 г. была
высказана гипотеза, что самопробой мембраны электрическим полем – одна
из причин повреждения мембран в патологии. Одновременно было показано,
что и другие механизмы повреждения мембран, помимо ПОЛ, а именно дей-
ствие фосфолипазы, механического растяжения мембраны или адсорбция на
поверхности мембраны поликатионных белков (протаминов, гистонов) - все
они приводили к снижению электрической прочности мембран и создавали
возможность ее самопробоя собственным электрическим полем.
Изучение механизма повреждения мембран адсорбирующимися на их
поверхности пептидами (Ю.А. Владимиров, Е.А. Корепанова) показало воз-
можность локального и временного нарушения барьерной функции мембран
путем образования в них динамических ион-транспортных структур (ионных
![Page 23: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/23.jpg)
23
23
каналов) из пептида и липидных компонентов мембраны. Появление «заро-
дышей» каналов в мембране, по-видимому, также способствует самопробою
мембран собственным электрическим потенциалом. Обнаруженный меха-
низм имеет прямое отношение к антибактериальному и токсическому дей-
ствию некоторых поликатионных антибактериальных пептидов.
Заведующая учебной частью ка-
федры, доцент Е.А. Корепанова.
Таким образом, получила дальнейшее развитие гипотеза о четырех ме-
ханизмах повреждения мембран в патологии: в качестве исполнительного
элемента этих четырех механизмов был предложен электрический самопро-
бой мембран, который и рассматривался как основной механизм нарушения
функции мембран в патологии. С другой стороны, в конце 70-х гг. появился
интерес к противоположному эффекту, а именно к упрочению барьерных
функций мембран, которые могут происходить под действием ряда факторов
в первую очередь под действием холестерина. Было показано, в частности,
что холестерин, с одной стороны, тормозит процесс развития ПОЛ, по-
видимому, за счет увеличения микровязкости липидного бислоя, а, с другой
стороны, увеличивает электрическую прочность мембран - не только интакт-
ных, но и поврежденных под действием перекисного окисления. В итоге, бы-
ло сформулировано предположение о том, что биологическая роль холесте-
рина заключается именно в увеличении электрической стабильности мем-
браны. До этого момента процесс накопления холестерина в организме все-
![Page 24: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/24.jpg)
24
24
гда рассматривался только как негативный, связанный с процессом старения
или развития сердечно-сосудистых заболеваний. Нашли свое клиническое
применение и исследования фотоиндуцированного перекисного окисления
липидов. При лечении псориаза широко используется псорален с последую-
щим облучением кожи ультрафиолетовым светом. Однако А.Я. Потапенко с
сотрудниками показали, что фотовозбужденный псорален окисляет липиды
кожи, вызывая эритему. Применение же антиоксидантов резко снижает этот
эффект и вдвое ускоряет курс лечения.
Доцент кафедры А.И. Деев. Науч-
ный интерес – геронтология.
Интересен цикл работ М.А. Бабижаева, А.И. Деева, В.E. Формазюка и
Ю.А. Владимирова (1985 - 1991 гг.) по механизму возникновения катаракты
глаз и поиска способов торможения развития катаракты. Основываясь на
собственных данных, они предполагают, что при общем радиоактивном об-
лучении организма возникает «окислительный стресс». Продукты окисления
в хрусталике образуют хромофоры, которые поглощают естественный уль-
трафиолетовый свет, проходящий через хрусталик глаза, и генерируют при
этом активные формы кислорода. Последние повреждают мембраны и белки,
вызывая помутнение. Ведется поиск веществ, способных замедлить эти про-
цессы.
Большое внимание в медицине последнего десятилетия уделялось при-
менению лазеров. Несмотря на оптимистические сообщения клиницистов,
ученые испытывали значительный скепсис, поскольку молекулярный меха-
низм действия лазера оставался совершенно неясным. Сравнительно недавно
![Page 25: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/25.jpg)
25
25
Ю.А. Владимировым, E.А. Горбатенковой и О.А. Азизовой было обнаружено
явление фотореактивации лазером защитного фермента супероксиддисмута-
зы, который может быть ответственным за улучшение заживления ран. Кро-
ме того, Ю.А. Владимиров, Г.И. Клебанов и другие сотрудники показали, что
при действии лазерного облучения на кровь человека увеличивается анти-
окислительная активность плазмы, а также происходит усиление ее иммун-
ной активности.
Параллельно с научной деятельностью шел процесс обучения не толь-
ко студентов МБФ, а в первые годы существования кафедры и студентов ле-
чебного и педиатрического факультетов. Все лекционные курсы (их было 10)
вначале разрабатывались, а затем прочитывались Ю.А. Владимировым. Уже
только после этого чтение лекционных курсов передавалось его ученикам.
В результате этой деятельности Ю.А. Владимировым в соавторстве
были написаны учебник и учебное пособие по биофизике для студентов ме-
дико-биологических и врачебных факультетов. Одновременно шло создание
первых на факультете практикумов: Ю.А. Владимиров, Д.И. Рощупкин.
«Спектральные методы исследований»; Г.E. Добрецов, В.А. Петров. «Моле-
кулярная биофизика», В.Ф. Антонов, Ю.М. Петренко «Биофизика клетки».
Ю.А. Владимиров впервые на факультете опубликовал свои лекции по био-
физике на сайте МГУ им. М.В.Ломоносова в сети Интернет. Студенты имеют
возможность работать в компьютерном классе с выходом в Интернет.
![Page 26: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/26.jpg)
26
26
Студенты на занятиях в ком-
пьютерном классе.
Наукоемкие технологии в здравоохранении в настоящее время сосре-
доточиваются на диагностических задачах. Клиническая лабораторная диа-
гностика – медицинская специальность, которая на основе исследования
биологических проб предоставляет врачу объективную информацию о состо-
янии пациента. Зачастую, эта информация является решающей при постанов-
ке диагноза, бывает окончательной в онкологической, инфекционной, гема-
тологической и других клиниках, может быть использована для слежения и
коррекции лечения. Клинико-диагностические лаборатории работают на пра-
вах отделений стационаров, экспресс-лаборатории функционируют при отде-
лениях интенсивной терапии, реанимации, искусственной почки, трансплан-
тации органов и тканей. В системе здравоохранения имеются централизован-
ные, специализированные лаборатории, мощные лабораторные отделения
при диагностических центрах.
Врач клинической лабораторной диагностики должен владеть навыка-
ми исследователя, арсеналом современных диагностических методологий,
быть способным работать на биохимических, гематологических, иммуноло-
гических, бактериологических анализаторах, свободно использовать компь-
ютерные технологии и одновременно знать патогенетические закономерно-
сти заболеваний и принципы их диагностики. Эти же требования предъявля-
ются к выпускникам медико-биологического факультетаУниверситета. Неза-
![Page 27: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/27.jpg)
27
27
висимое развитие лабораторной службы здравоохранения и медико-
биологического факультета не могло продолжаться долго, тем более что
многие выпускники МБФ активно работают в клинико-диагностических ла-
бораториях НИИ и лечебно-профилактических учреждениях системы здра-
воохранения России.
В 2000 г. при кафедре биофизики МБФ был создан курс клинической
лабораторной диагностики, возглавил который выпускник МБФ профессор
В.В. Долгов. Курс функционирует на базе клинико-диагностической лабора-
тории Городской клинической больницы им. С.П. Боткина. На курсе работа-
ли и работают доценты А.П. Ройтман, М.Е. Почтарь, Л.А. Романова, Ракова
Н.Г. Студенты всех отделений медико-биологического факультета имеют
возможность прослушать курс лекций по основным направлениям клиниче-
ской лабораторной диагностики. Для студентов 6-го курса организован спец-
курс – клиническая лабораторная диагностика. На спецкурсах студенты
осваивают диагностические технологии, работают на современных лабора-
торных приборах: биохимических анализаторах, проточных фотометрах, ге-
матологических анализаторах, счетчиках крови, проточном цитофлуоримет-
ре, иммуноферментных анализаторах, системах электрофореза, лазерном
нефелометре, автоматических и полуавтоматических коагулометрах, анали-
заторах изображения, приборах «сухой химии» и другой лабораторной тех-
нике. Они осваивают методы клинической биохимии, гематологии, иммуно-
логии, бактериологии, коагулологии, общеклинических исследований, изу-
чают методологию контроля качества результатов лабораторных анализов.
Фактически студенты приобретают профессию врача клинической лабора-
торной диагностики, что немаловажно для их дальнейшей судьбы. Эта спе-
циальность официально открыта для выпускников медико-биологического
факультета, российское здравоохранение возлагает большие надежды на мо-
лодых образованных специалистов по развитию медицинской лабораторной
диагностики, внедрению новых диагностических методов и технологий в ди-
агностический процесс.
![Page 28: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/28.jpg)
28
28
Курс, располагаясь на базе современной многопрофильной больницы,
входит в один комплекс с кафедрой клинической лабораторной диагностики
Российской медицинской академии последипломного образования, обеспе-
чивает выполнение студентами дипломных работ по актуальным темам, свя-
занным с использованием биохимических и биофизических исследований
для решения задач клинической лабораторной диагностики. По специально-
сти «Клиническая лабораторная диагностика» выпускники МБФ могут про-
должить обучение в клинической ординатуре и аспирантуре. После заверше-
ния обучения им выдается соответствующий сертификат. При курсе офици-
ально утверждена ординатура по клинической лабораторной диагностике.
Клиническая лабораторная диагностика – научная медицинская специаль-
ность, в Москве работает Диссертационный совет, на котором можно защи-
щать кандидатские и докторские диссертации по специальности - клиниче-
ская лабораторная диагностика. В связи с общей тенденцией к формализации
медицины, с развитием платной медицинской помощи все больше требуется
грамотных специалистов по клинической лабораторной диагностике, пер-
спективы работы по этой специальности самые благоприятные.
Открытие курса по клинической лабораторной диагностике при МБФ,
с одной стороны, веление времени, с другой, - это еще одно свидетельство
того, что стремление к познанию в медицине и в целом в здравоохранении
остается внутренней потребностью и движущей силой медико-
биологического факультета РГМУ.
Современные сферы научных интересов кафедры медицинской биофи-
зики
Поскольку преподавание такой быстро развивающейся дисциплины,
как медицинская биофизика, невозможно без постоянного профессионально-
го самосовершенствования преподавателей, все преподаватели кафедры ме-
дицинской биофизики МБФ продолжают заниматься научной работой. Ко-
![Page 29: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/29.jpg)
29
29
нечно, недостаток материального обеспечения научного процесса наклады-
вает на эту работу определенные ограничения, но, тем не менее, интерес к
науке не угас. На кафедре постоянно защищаются кандидатские и доктор-
ские диссертации аспирантов, докторантов и соискателей.
Аспирантка Т. Жидкова из-
меряет дыхание митохон-
дрий.
Идет защита кандидатской
диссертации.
Заведующий кафедрой медицинской биофизики, профессор А.Н. Оси-
пов – один из ведущих специалистов в области исследования роли свободно-
радикальных процессов в жизни клеток. Поэтому одно из основных направ-
лений работы кафедры – выяснение роли свободных радикалов, генерируе-
мых в клетках в норме и при различных заболеваниях. Например, относи-
тельно недавно удалось показать, что гем, компонент гемоглобина и многих
![Page 30: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/30.jpg)
30
30
ферментов, в определенных условиях может стать источником этих радика-
лов.
Работа в лаборатории. Стар-
ший преподаватель Т.В.
Мачнева и аспирант Е.А. Бу-
равлев.
Одним из традиционных направлений научной работы являются фото-
биология и фотомедицина, т.е. исследования механизмов биологического и
терапевтического (лечебного) действия света на живые организмы.
Экспериментальная устновка
для изучения действия лазер-
ного излучения.
В настоящее время эти направления представлены исследованиями по
изучению молекулярно-клеточных механизмов действия лазерного излуче-
ния и по выявлению причин появления лечебной активности после облуче-
ния ультрафиолетовым светом. Как ни странно, эти, казалось бы, далекие
друг от друга, тематики оказались достаточно близкими – похоже, что и дей-
![Page 31: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/31.jpg)
31
31
ствие лазерного излучения, и появление терапевтической активности у крови
после ультрафиолетового облучения связаны с явлением так называемого
апоптоза – «запрограмированной» гибели клеток, определяемой включением
определенных частей клеточного генома.
Еще одно традиционное направление работ на кафедре медицинской
биофизики – биофизика клеточных мембран. Искусственная липидная мем-
брана, с помощью которой моделируют мембраны клеток, в норме никаких
ионов не пропускает. Клеточные же мембраны отличаются наличием селек-
тивной (т.е. избирательной) ионной проницаемости, которая является след-
ствием присутствия встроенных в эти мембраны специальных белков-
переносчиков ионов, и белков-ионных каналов. Но подобные ионные каналы
можно получить и в искусственных липидных мембранах при определенных
условиях, например, встраивая в липидный мембранный бислой некоторые
лекарства. Такой подход позволяет, с одной стороны, исследовать свойства
ионных каналов как таковых, а с другой – понять, каков механизм действия
на клетки лекарственных соединений. Этим сейчас и занимаются в группе,
руководимой доцентом кафедры медицинской биофизики Е.А. Корепановой.
В последнее время на кафедре появились и прикладные исследователь-
ские работы. Например, профессор Д.И. Рощупкин, ранее внесший очень
значительный вклад в развитие фотобиологического направления исследова-
ний, сейчас активно занимается разработкой противотромбоцитарных препа-
ратов, которые, в случае успеха проводимых исследований, позволят в какой-
то степени предупредить или отсрочить развитие таких тяжелых патологий,
как инсульты и инфаркты. Другой пример прикладных работ – исследования
доцента А.И. Деева, который занимается разработкой способов объективной
оценки реального, «биологического», возраста людей. Если такие методики
появятся, можно будет, например, совершенно точно сказать, насколько
«омолаживает» вас применяемая косметика.
![Page 32: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/32.jpg)
32
32
Рынки труда для врача-биофизика в современных условиях
Все мы в настоящее время вместе со страной переживаем не очень про-
стое время. Не все идет так, как хотелось бы, и как было бы разумным, но та-
ково время, и, видимо, нужно жить по его законам. Эти законы справедливы
и для выпускников кафедры медицинской биофизики – рано или поздно, но
им приходится задумываться над тем, чем они далее будут заниматься в жиз-
ни, чему конкретно еѐ посвятят. Естественно, каждый из них при выборе
ориентируется на собственную шкалу житейских ценностей. Но всем хочет-
ся, чтобы работа была интересной, полезной и, кроме того, приносила до-
стойный материальный доход.
Изначально Медико-биологический факультет задумывался как школа
для подготовки высококвалифицированных ученых-исследователей медико-
биологического профиля. На это и было направлено всѐ обучение, прежде
всего, студенты должны были привыкнуть думать как ученые – т.е. уметь
анализировать полученные данные, выделять причинно-следственные связи,
улавливать существующие закономерности. В какой-то степени данный под-
ход сохранен на факультете и сейчас. Это закрепляется в процессе выполне-
ния студентами дипломных работ.
Защиты дипломных работ на
кафедре общей и медицин-
ской биофизики МБФ.
Нужно заметить, что такой стиль мышления чрезвычайно эффективен
не только в науке. Он полезен и в обычной жизни. К несчастью, потребность
![Page 33: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/33.jpg)
33
33
в квалифицированных исследователях в России в настоящее время не так ве-
лика, как хотелось бы. Да и уровень материального обеспечения в науке да-
лѐк от идеала. Тем не менее, некоторая часть выпускников Медико-
биологического факультета РГМУ (МБФ) становится профессиональными
исследователями. Это первый из возможных путей для выпускника МБФ.
Правда, выбор такого пути требует от выпускника не только редкого сочета-
ния личностных качеств, но и определенного самопожертвования, аскетизма.
Нужно прямо сказать, встречается такой набор нечасто, поэтому и доля вы-
пускников МБФ, выбирающих этот путь, невелика. В качестве платы вы-
бравший науку выпускник получает возможность испытать ни с чем несрав-
нимый восторг познания нового, того, чего еще никто не знает, возможность
общения с коллегами определенного интеллектуального и культурного уров-
ня, да и многое другое, не описываемое количеством денежных знаков.
Мы уже отмечали, что умение мыслить аналитически и знание физиче-
ских основ функционирования живых организмов нужны не только в чистой
науке. Хотелось бы, чтобы этими качествами обладали и обычные практику-
ющие врачи, но у них иные цели и задачи. В то же время, в некоторых обла-
стях современной медицины без данных качеств обойтись уже просто невоз-
можно. Как результат, значительная часть выпускников отделения медицин-
ской биофизики уходит по окончании МБФ в практическую медицину. Это
второй из возможных путей трудоустройства. Большая часть выпускников,
выбравших этот путь, естественно, занимается различными методами ин-
струментальной и лабораторной диагностики. Некоторые из них работают в
государственных диагностических центрах, другие – в коммерческих. Но от-
зывы работодателей, как правило, весьма положительны, а иногда – и просто
восторженны. Это и неудивительно – эти работодатели, в массе своей – быв-
шие или действующие клиницисты, и то, что для выпускника МБФ кажется
само собой разумеющимся, для них – нередко настоящее откровение. По-
скольку в последнее время количество клинико-диагностических центров в
России начало расти, этот рынок труда для выпускников МБФ весьма обши-
![Page 34: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/34.jpg)
34
34
рен, и ежегодно забирает значительную часть выпуска кафедры медицинской
биофизики.
Как уже отмечалось в предыдущем абзаце, хотелось бы, чтобы анали-
тическим мышлением и способностью разбираться в физических основах
жизни обладали и практикующие врачи. Для этого во время обучения они
должны получать весьма фундаментальную естественнонаучную подготовку,
причем не только по биологии или физиологии. Вместе с тем, если в лучших
медицинских учебных учреждениях Москвы и Санкт-Петербурга уровень
естественнонаучной подготовки врачей еще удовлетворителен, это не всегда
справедливо в отношении выпускников периферийных медицинских вузов. В
значительной мере такая ситуация складывается из-за того, что уже давно
даже во многих крупных городах не хватает достаточно квалифицированных
преподавателей высшей школы. Вместе с тем, как раз у выпускника МБФ
уровень квалификации вполне достаточен для преподавания в медицинских
вузах основных естественнонаучных дисциплин. Это третий вариант тру-
доустройства.
Наконец, четвертый вариант трудоустройства – различные коммерче-
ские организации медицинской ориентации. И здесь выпускники МБФ, бла-
годаря способности выявлять причинно-следственные связи и умению мыс-
лить аналитически, нередко оказываются очень успешны и эффективны.
Пример – уже упоминавшаяся выше, вполне успешная компания «Агат-
Мед», генеральным директором которой является как раз выпускник МБФ.
![Page 35: МЕДИКО БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТrsmu.ru › fileadmin › rsmu › img › mbf › Dlja_abit.med._biof..pdf · Оказалось, что и сами живые](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041109/5f0d235c7e708231d438dd90/html5/thumbnails/35.jpg)
35
35
Дорогие абитуриенты!
Мы ждем вас на кафедре общей и медицинской биофизики медико- био-
логического факультета РНИМУ им. Н. И. Пирогова