"Физиом" на Урале и на Британских островах |
Как
уже сообщала «НУ», в рамках сентябрьского
съезда Всероссийского физиологического
общества имени И.П. Павлова в
Екатеринбурге прошло сателлитное
совещание «Интегративная физиология.
Международный проект «Физиом». Сразу же
после его завершения организаторы
уральского «Физиома» зав. отделом
молекулярной и клеточной биомеханики
Института иммунологии и физиологии УрО
РАН член-корреспондент РАН В.С. Мархасин и
зав. лабораторией биофизики и
математического моделирования О.Э.
Соловьева отбыли на Британские острова,
чтобы принять участие в еще одной
конференции по названной проблеме. Но об
этом позже. Сначала — о самом
совещании.
Открылось совещание 25 сентября в Институте физики металлов, и это неслучайно, поскольку физиологи, в особенности специалисты в области математического моделирования физиологических функций, активно сотрудничают с представителями точных дисциплин.
— Среди 16 научных учреждений — участников «Физиома», представляющих Великобританию, Францию, США, Израиль, Японию, Австралию, наш Институт иммунологии и физиологии — единственный российский. Однако, как отметил Денис Нобл, авторитет российских ученых, работающих в этой области, очень высок. Известными на Западе специалистами по математическому моделированию физиологических функций стали и некоторые бывшие россияне, в особенности представители школы лауреата Ленинской премии профессора В.И. Скринского, работающего сейчас в Ницце. На сентябрьском совещании было принято решение о более широком участии российских ученых в программе «Физиом». Мы также предлагаем организовать группу по математическому моделированию живых систем при научном совете секции физиологии РАН. — Как вписывается в исследования в рамках «Физиома» тематика вашего отдела? — Мы изучаем механоэлектрическую функцию неоднородной сердечной мышцы, широко используя математическое моделирование. В последнее время получены данные, согласно которым даже в пределах одной камеры сердца клетки в механическом, электрическом, биохимическом отношении существенно не одинаковы. Но эта неоднородность строго упорядочена, свойства кардиомиоцитов имеют выраженные градиенты от внутренних слоев к внешним, от верхушки миокарда к основанию. Эта неоднородность очень важна для объяснения как нормальных физиологических функций, так и их нарушения, что приводит к сердечно-сосудистой недостаточности и нарушениям ритма. — Поделитесь, пожалуйста, впечатлениями о научной командировке в Великобританию. — Международная конференция в Оксфорде была приурочена к чествованию Дениса Нобла — ему исполнилось 67 лет. Я думаю, стоит рассказать об этом выдающемся ученом более подробно. Денис Нобл был первым, кто показал, что теория нобелевских лауреатов Ходжкина и Хаксли в принципе способна описывать многие особенности электрической активности кардиомиоцитов. В 1960 г. в журнале «Nature» была опубликована его замечательная статья, в которой, опираясь на модель Ходжкина–Хаксли, он представил свою математическую модель, способную воспроизводить электрические явления в клетках рабочего миокарда и клетках водителях ритма. В это время Денису было всего 23 года. Он показал, что законы электрогенеза в возбудимых тканях обладают большой общностью и потому могут описывать электрические явления в таких различных объектах, как аксон кальмара и разные клетки сердца позвоночных животных. Но, пожалуй, еще большее значение имела работа Нобла для провозглашения новой эпохи в физиологии, эпохи математической физиологии. Ходжкин, Хаксли и вслед за ними Денис Нобл продемонстрировали, что математические модели могут быть уникальным, мощным инструментом анализа физиологических явлений и имеют эвристическую ценность, предсказывая новые явления. Сейчас мы знаем, что первая модель Дениса Нобла не была точной, однако и она обладала достаточной гибкостью, чтобы включать в себя в формализованном виде новые экспериментальные данные. Работая с коллегами и учениками, Денис непрерывно расширяет ее возможности. Сегодня такие модели воспроизводят широкий класс не только электрических, но и механических явлений в кардиомиоцитах, став теоретическим фундаментом физиологии и патофизиологии миокарда. Денис Нобл был одним из первых, кто осознал уникальные возможности использования суперкомпьютеров для анализа сложных физиологических явлений. В частности, используя суперкомпьютер, он и его ученики вскрыли сложные процессы ритмовождения в синусном узле. Велика роль Нобла в формулировке долговременных задач и целей современной физиологии, в понимании ее постгеномных перспектив. С 1994 по 2001 год Денис был генеральным секретарем Международного союза физиологических наук. Он создал замечательную школу электрофизиологов сердца, многие представители которой стали сегодня лидерами в этой области знания. На конференции в Оксфорде обсуждались проблемы компьютерного моделирования в различных областях естественных наук, в особенности биологии и медицины. Были представлены новейшие данные, начиная от моделирования ионных каналов в мембранах клеток до уровня ткани и организма. Очень большое внимание уделялось моделированию патологических процессов, в частности нарушений сердечного ритма при ишемической болезни, инфаркте миокарда. Международное
сообщество выделяет огромные средства на
поддержку этих исследований, к их
финансированию подключаются
промышленные предприятия,
правительственные учреждения, благодаря
чему математическая физиология
развивается в мире исключительно
динамично.
|
01.12.04