РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РИТМОВ ЭЭГ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ ЦИКЛИЧЕСКОЙ И СИЛОВОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

human duodenal mucosa biopsies [1], we have shown for the first time 
that cathepsin G is synthesized not only by the innate immune cells 
(neutrophils, mast cells, monocytes), but also by epithelial cells 
located in the bottom of intestinal crypts Paneth cells (PC). 

Cathepsin G-specific immunofluorescence was detected in the PC zone of 
rough endoplasmic reticulum, in the area of secretory granules and in 
the lumen of the intestinal crypt [1]. PC secretes into the lumen of 
the intestinal crypt the antimicrobial factors which protect stem cells 
of 
the 
intestinal 
epithelium 
against 
damage 
by 
pathogenic 

microorganisms. Our results about the immunolocalization of cathepsin G 
indicate constant presence of this protease in intestinal epithelium 
area, which can make significant adjustments in understanding of 
cathepsin G role in the intestinal mucosa physiology. It was 
established that goblet cells are the source of renin biosynthesis in 
rat intestinal epithelium [4]. It is known that renin, located on top 
of the RAS activation cascade, is synthesized as an inactive precursor 
- prorenin, activation of which may occur by proteolytic processing of 
cathepsin G [3].

Data presented in this paper about cathepsin G localization 

together with above mentioned published data give reason to assume the 
existence of cathepsin G-dependent pathway of local RAS activation in 
small intestine, where cathepsin G plays a key role in initiating the 
emergence of active AT-II in the intestinal epithelium.

REFERENCES
1. Zamolodchikova T.S., Scherbakov I.T., Khrennikov B.N., 

Svirshchevskaya E.V. // Biochemistry (Mosc). 2013. V. 78. N. 8. P. 954957.

2. Garg M., Angus P. W., Burrell L. M., Herath C. P., Gibson R.,  

Lubel J. S. // Aliment. Pharmacol. Ther. 2012. V. 35. N 4. P. 414–428.

3. Dzau V.J., Gonzalez D., Kaempfer C., Dubin D., Wintroub B.U. // 

Circ. Res. 1987. V. 60. N 4. P. 595-601.

4. Shorning B.Y., Jardé T., McCarthy A., Ashworth A., de Leng 

W.W., Offerhaus G.J., Resta N., Dale T. , Clarke A.R. // Gut 2012. V. 
61. N 2. P. 202-213.

5. Pham C.T. // Nat. Rev. Immunol. 2006. V. 6. N. 7, P. 541-550.

DOI:10.12737/12351

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РИТМОВ ЭЭГ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ ЦИКЛИЧЕСКОЙ

И СИЛОВОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

А.Н. Захарова, А.В. Кабачкова, Г.С. Лалаева, Л.В. Капилевич

Национальный исследовательский Томский государственный университет, 

Томск, Россия

azakharova91@gmail.com

В исследовании представлены данные об особенностях распределения и 

доминирования основных ритмов ЭЭГ (альфа-, бета-, тета- и дельта-ритмы) 
у 
обследуемых 
при 
предъявлении
циклических 
(бег) 
и 
силовых 

(пауэрлифтинг) нагрузок. Следует отметить высокий индекс дельта-ритма в 

лобно-центральной 
области 
в 
группах 
обследуемых, 
подвергающихся 

воздействию физических нагрузок, особенно в группе пауэрлифтинга. Также 
у испытуемых в группе силовых нагрузок отмечен более высокий показатель 
индекса тета-ритма в центральной области, чем в других группах. Отличия 
могут быть связаны с особенностями влияния физических нагрузок на 
когнитивную сферу, в то же время некоторые современные исследователи 
предпочтительной считают точку зрения о превалировании генетической 
составляющей в организации процессов корковой активности.

Ключевые 
слова:
физическая 
нагрузка, 
электроэнцефалограмма, 

когнитивные функции.

В литературе отмечены особенности доминирования ритмов ЭЭГ у лиц, 

регулярно выполняющих физические нагрузки различной направленности 
[2,3,4]. Это может быть связано с особенностями влияния физической 
активности предпочитаемой направленности на когнитивную сферу [1,5]. 
Однако в современных исследованиях существует мнение, что корковые 
процессы во многом генетически обусловлены и они определяют активность 
головного 
мозга, 
а 
также 
являются 
ведущими 
в 
определении 

предрасположенности к тому или иному виду физических нагрузок [4]. 
Проблема организации когнитивной деятельности и ее связи со спецификой 
физической активности остается не выясненной в настоящее время.

Цель исследования: выявить особенности распределения ритмов ЭЭГ 

при 
воздействии 
физических 
нагрузок 
циклической 
и
силовой 

направленности.

Методика и объект исследования. В исследование было включено 80 

здоровых испытуемых мужского пола (ср. возр. 20,6±1,5). 40 из них 
составили контрольную группу, 20 –
регулярно выполняли физические 

нагрузки циклической направленности (бег), 20 – силовой направленности 
(пауэрлифтинг). Электроэнцефалографические исследования проводились при 
помощи аппарата Нейрон-Спектр 4/ВПМ (ООО «Компания Нейрософт», Россия, 
г. Иваново). 

Результаты: Анализ распределение ритмов ЭЭГ выявил доминирование 

альфа-ритма в затылочных областях левого и правого полушарий головного 
мозга во всех наблюдаемых группах. При этом в группе практикующих 
силовые нагрузоки отмечена межполушарная асимметрия альфа-ритма около 
23%. В контрольной группе бета-ритм выражен в центральной области 
справа, в то время как слева в центральной области преобладает только 
бета-1-ритм (низкочастотный), а в затылочной области –
бета-2-ритм 

(высокочастотный). В группе практикующих силовые нагрузки доминирование 
бета-ритма зарегистрировано в затылочных областях левого и правого 
полушарий головного мозга (индекс 5-12%). У практикующих циклические 
нагрузки наряду с выраженным бета-ритмом в центральных области слева и 
справа, отмечено доминирование ритма также в теменных областях (индекс 
5-9%).
Доминирование дельта-ритма выявлено в передне-лобных областях 

слева и справа во всех наблюдаемых группах (индекс 60-89%). Наряду с 
этим в этой группе дельта-ритм выражен в центральной, затылочной и 
теменной областях правого полушария головного мозга (индекс 66-80%). У 
практикующих силовые нагрузки зарегистрировано преобладание дельтаритма 
в 
лобно-центральной 
области 
(индекс 
89%). 
У 
здоровых 

нетренированных обследуемых тета-ритм выражен в теменной области слева 
и передне-центральной области справа (индекс 16%.). Доминирование тета

ритма зарегистрировано в центральных областях слева и справа (индекс 
18%.). 

Заключение: Полученные результаты свидетельствуют, что характер и 

направленность 
преобладающих 
физических 
нагрузок, 
особенности 

формируемых двигательных стереотипов находят свое отражение во всем 
частотном диапазоне ЭЭГ. Можно говорить об определенных паттернах 
ритмики ЭЭГ, специфичных для различных видов физической активности.
Литература
1.Калинникова Ю.Г., Иноземцева Е.С, Капилевич Л.В. Влияние ритмотемповой структуры на психофизиологические характеристики при занятиях 
аэробикой // Теория и практика физической культуры. 2014. № 9. С. 98101.
2.Bieru D. E., Călina M. L., et al. Comparative study of the 
electroencephalographic activity at professional handball
and fencers 

players // Journal of Physical Education & Sport / Citius Altius 
Fortius. 2010. 28. p. 16.
3.Del Percio C., Babiloni C., et al. “Neural efficiency” of athletes’ 
brain for upright standing: A high-resolution EEG study // Brain 
Research Bulletin. 2009. Vol. 79. P. 193-200.
4.Del Percio C., Infarinato F. et al. Reactivity of alpha rhythms to 
eyes opening is lower in athletes than non-athletes: a high-resolution 
EEG study // Intern.J. Psychophysiol. 2011. 82(3). P. 240-247.
5.
Ermutlu N., Yücesir I.,
et al. Brain electrical activities of 

dancers and fast ball sports athletes are different // Cognitive 
Neurodynamics. 2015. 9(2). P. 257-263.

DISTRIBUTION OF EEG RHYTHMS DURING CYCLIC AND POWER PHYSICAL

ACTIVITY

A.N. Zakharova, A.V. Kabachkova, G.S. Lalaeva, L.V. Kapilevich

National Research Tomsk State University, Tomsk, Russia

azakharova91@gmail.com

In the present study the date about the domination and 

distribution of basic EEG rhythms (alpha, beta, theta and delta 
rhythms) in groups during cyclic (run) and power (powertlifting) 
physical activity are presented. In groups with physical activity the 
high index of delta rhythm in the frontal and central regions
was 

detected, especially in the powerlifting group. Also the statistical 
results showed that the index of central theta rhythm was significantly 
higher in the powerlifting group than in the other groups. The 
differences may be associated with the cognitive features of physical 
activity at the same time, some modern researchers consider the genetic 
factors are the main in the brain cortical activity organization.

Keywords:
physical 
activity, 
electroencephalogram, 
cognitive 

function.

In modern researches the features of EEG rhythms distribution 

during the different types of regular physical activity are noted 

[2,3,4]. It may be associated with cognitive features of physical 
activity [1,5].
However, some researchers suggest that the brain 

cortical processes are genetically determined. It determines the 
cortical activity of the brain, and is leading to a predisposition to 
the kind of physical activity. The problems of cognitive activity 
organization, the brain bioelectrical activity and its relation to the 
specific of the physical activity are still unknown.

The objective
is to identify the features of the EEG rhythms 

distribution during cyclic and power physical activity. 

Materials and methods. Eighty healthy subjects (male gender) were 

included in the study (age: 20,6±1,5). All participants had neither 
neurological or psychiatric disorders, nor sensory deficiencies. Forty 
participants (non-athletes) were in the control group, 20 participants 
were the representatives of cyclic physical activity (runner), 20 
participants were the representatives of power physical activity 
(powerlifting). EEG data were recorded in all subjects posed at resting 
state (eyes closed). The Neuron-Spectrum 4/EPM equipment ("The 
Neurosoft 
Company", 
Russia, 
Ivanovo) 
was 
used 
for 

electroencephalography recording.

Results. The analysis of the EEG rhythms distribution showed the 

alpha rhythm dominance in the left and right occipital region of the 
cerebral hemispheres in all observed groups. At the same time the alpha 
rhythm interhemispheric asymmetry of about 23 percent was detected in 
the group of power physical activity. In control group beta rhythm was 
expressed in the right central region, while in the left central region 
only beta 1 rhythm (low frequency) was dominated, and in the occipital 
region beta 2 rhythm (high-frequency) was noted. Beta rhythm was 
registered in the left and right occipital areas (beta rhythm index was 
about 5-12 percent) in the power representatives. In cyclic group the 
dominance of beta rhythm was noted in the left and right central area 
and in the parietal region (index of 5-9 percent). 

The dominance of delta rhythm was detected in the left and right 

anterior frontal regions in all observed groups (index of 60-89 
percent). In addition, the cyclic group’s delta rhythm was expressed in 
the central, occipital and parietal regions of the right hemisphere 
(the index of 66-80 percent). In the power representatives group delta 
rhythm was registered in the frontocentral region (89 percent of the 
index). Theta rhythm was expressed in the left parietal region and the 
front-right side of the central region in the controls (16 percent of 
the index.). Theta rhythm dominance was registered in the left and 
right central regions in the power representatives group (the index of 
18 percent.). Theta rhythm dominance in cyclic representatives
was 

noted in the right anterior-central and occipital regions (index of 
about 6-13 percent.).

Conclusion: The results suggest that the nature and direction of 

the physical activity, the motor skills features are reflected in the 
entire frequency range of the EEG. It can talk about the specific 
patterns of EEG rhythms that are specific for different types of 
physical 
activity 
and 
determine 
the 
psycho-physiological 

characteristics of subjects during physical activity.

References.
1.
Kalinnikova Y.G., Inozemtseva E.S., Kapilevich L.V. The 

influence 
of 
rhythm 
and 
tempo 
structure 
on 
physiological 

characteristics in aerobics // Theory and Practice of Physical Culture. 
2014. № 9. C. 98-101.

2.
Bieru D. E., Călina M. L., et al. Comparative study of the 

electroencephalographic activity at professional handball and fencers 
players // Journal of Physical Education & Sport / Citius Altius 
Fortius. 2010. 28. p. 16.

3.
Del Percio C., Babiloni C., et al. “Neural efficiency” of 

athletes’ brain for upright standing: A high-resolution EEG study // 
Brain Research Bulletin. 2009. Vol. 79. P. 193-200.

4.
Del Percio C., Infarinato F.
et al. Reactivity of alpha 

rhythms to eyes opening is lower in athletes than non-athletes: a highresolution EEG study // Intern.J. Psychophysiol. 2011. 82(3). P. 240247.

5.
Ermutlu N., Yücesir I., et al. Brain electrical activities 

of dancers and fast ball sports athletes are different // Cognitive 
Neurodynamics. 2015. 9(2). P. 257-263.

DOI:10.12737/12352

ИЗУЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ МАРГАНЦЕВОЙ ТОКСИЧНОСТИ

К.А. Захарчева, Л.В. Генинг, В.З. Тарантул

Институт Молекулярной Генетики Российской Академии Наук (ИМГ РАН), 

Москва, РФ

Научный руководитель: Л.В.Генинг

zakharcheva@inbox.ru. Захарчева К.А.

Ионы марганца в больших концентрациях могут
оказывать токсичный 

эффект, приводя к различным заболеваниям нервной системы, в частности 
манганизму 
и 
паркинсонизму. 
Молекулярные 
механизмы 
марганцевой  

токсичности до сих пор точно не известны. Мы предположили, что 
токсичность марганца связана с активацией ошибочной ДНК-полимеразы 
йота, которая совершая ошибки в процессе синтеза ДНК, приводит к 
активации фермента репарации поли(АДФ-рибозо) полимеразы и снижению 
пула NAD, что и приводит к клеточной гибели.

Ключевые слова: марганец, марганцевая токсичность, манганизм, ДНК
полимераза йота, поли(АДФ-рибозо) полимераза

Ионы марганца, 
выполняющие множество биологических функций,  

является необходимыми для нормальной жизнедеятельности человека. Однако 
в больших концентрациях ионы марганца могут  оказывать токсичный  
эффект, приводя к различным заболеваниям нервной системы, в частности 
манганизму 
и 
паркинсонизму. 
До 
сих 
пор 
молекулярные 
механизмы 

марганцевой токсичности точно не изучены. Существует гипотеза, согласно 
которой повышенная концентрация ионов марганца может активировать 
некорректное включение нуклеотидов некоторыми из ДНК-полимераз [2]. По 
данным литературы и нашим данным наиболее вероятным кандидатом на роль 
такого фермента является ДНК-полимераза йота. Этот фермент, в отличие