СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Орлов О.И., Панасюк М.И., Шуршаков В.А. Радиационный фактор при лунных миссиях
|
Рассмотрены вопросы медико-биологического обеспечения лунных миссий в части радиационной безопасности экипажей при воздействии естественных источников радиации – ионизирующего излучения космического пространства. С учетом полученных результатов исследований дозовых нагрузок ионизирующего космического излучения на Международной космической станции (МКС), анализа результатов экспериментов, а также моделирования ожидаемых дозовых нагрузок при полетах за пределами земной магнитосферы сделан вывод о допустимости на первоначальном этапе краткосрочных (до ?1,5 мес) миссий при соблюдении действующих в настоящее время ограничений на облучение космонавтов.
Ключевые слова: полет на Луну, ионизирующее излучение, измерение доз, радиационная безопасность.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 5-18.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-5-18
|
|
Сигалева Е.Э., Мацнев Э.И., Воронков Ю.И., Буйлов С.П., Захарова Л.Н., Кузьмин М.П., Криушев Е.С., Дегтеренкова Н.В., Смирнов О.А., Степанова Г.П. Ретроспективный анализ клинико-физиологической адаптации организма человека к условиям 370-суточной антиортостатической гипокинезии
|
В статье представлен краткий ретроспективный анализ клинико-физиологических данных о состоянии здоровья добровольцев, принимавших участие в уникальном отечественном эксперименте с 370-суточной антиортостатической гипокинезией (АНОГ-370), проведенном в ГНЦ РФ – Институте медико-биологических проблем МЗ РФ с 1 апреля 1986 г. по 10 апреля 1987 г.
Ключевые слова: 370-суточная антиортостатическая гипокинезия, наземное моделирование, микрогравитация, добровольцы, медицинский отбор, адаптация к микрогравитации, клинико-физиологическая экспертиза.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 19-27.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-19-27
|
|
Бадаква А.М., Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю. Контроль траекторий целенаправленных движений руки
|
Цель обзора – анализ современного представления о контроле целенаправленных движений руки у обезьян и человека, необходимого для адекватной оценки влияния опорной разгрузки с помощью водной иммерсии по уровень шеи у обезьян Macaca mulatta на состояние нейронов областей коры мозга, участвующих в управлении движениями руки, по изменениям характеристик траекторий движения компьютерного курсора к периферической мишени. Многочисленные исследования были проведены с использованием двухступенчатых задач, когда в последовательность одноступенчатых задач движения руки обезьяны к периферической мишени включаются непредсказуемые скачки начального положения мишени, требующие изменения траектории движения руки с помощью корректирующих воздействий механизмов коры мозга. Установлено, что у обезьяны и человека планирование, выполнение и коррекция целенаправленных движений руки осуществляются в основном париетальной, дорзальной премоторной и первичной моторной областями коры, образующими взаимосвязанную парието-фронтальную нейрональную сеть. В обзоре приведены латентные периоды и кинематические параметры движений руки во время их онлайн-коррекции при различных характеристиках экспериментальной задачи. Описаны нейрофизиологические процессы в задействованных областях коры, полученные с помощью регистрации одиночных нервных клеток у обезьян. Сделаны выводы, что степень участия различных областей парието-фронтальной системы в управлении движений руки к цели не является фиксированной и в значительной мере зависит от конкретных параметров задачи; сложные и требующие вычислений планирование и выполнение движения руки управляются фронтальным путем, тогда как париетальный путь, вероятно, является альтернативным и более быстрым для приведения в действие простых планов.
Ключевые слова: онлайн-коррекция траектории руки, двухступенчатое движение руки, Macaca mulatta, парието-фронтальная система, париетальная кора, дорзальная премоторная область коры, первичная моторная кора.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 28-37.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-28-37
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Скедина М.А., Ковалева А.А., Потапов М.Г. Исследование нейрофизиологических процессов головного мозга при моделировании условий микрогравитации (5-суточная «сухая» иммерсия)
|
Проведено комплексное изучение функционального состояния центральной нервной системы (ФС ЦНС) в условиях 5-суточной «сухой» иммерсии (СИ) у 12 мужчин-добровольцев, прошедших врачебно-экспертную комиссию и допущенных к исследованиям. До и после СИ синхронно измеряли метаболическую активность головного мозга по показателям уровня постоянного потенциала (УПП) и электрическую активность по ЭЭГ. До регистрации указанных показателей проводили тест «Простая зрительно-моторная реакция» (ПЗМР) и тест Люшера.
Корреляционный анализ фоновых показателей выявил умеренную корреляцию тревожности с величиной усредненного значения УПП (r = 0,68) и умеренную обратную корреляцию с относительным значением мощности (ОЗМ) ?-активности (r = -0,74).
После завершения 5-суточной СИ устойчивая адаптация наблюдалась у 4 испытуемых. ЦНС 5 испытуемых находилась в процессе перехода на новый уровень адаптации и у 3 испытуемых отмечался острый период адаптации, характеризующийся увеличением уровня тревожности, усилением метаболической активности головного мозга, снижением ?-активности и увеличением суммарной ОЗМ в ?- и ?1-диапазоне. У испытуемых, которые адаптировались к условиям СИ, отмечали сниженный или неизмененный уровень тревожности, рост ОЗМ ?-активности по показателям ЭЭГ, снижение или прирост на величину не более 2 мВ метаболической активности головного мозга.
Ключевые слова: микрогравитация, «сухая» иммерсия, электроэнцефалография, уровень постоянного потенциала, адаптация.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 38-46.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-38-46
|
|
Ильин В.К., Царёв В.Н., Прокопович Л.С., Николаева Е.Н., Морозова Ю.А., Ипполитов Е.В., Подпорин М.С. Обоснование создания и применения пробиотических средств профилактики воспалительных заболеваний ротоглотки человека в искусственной среде обитания
|
Фактор длительной изоляции в герметично замкнутом объекте является провоцирующим для развития воспалительных заболеваний пародонта у экипажей этих объектов. В работе представлены данные о динамике пародонтальной микрофлоры обследуемых в 2 гермокамерных экспериментах. Результаты свидетельствуют о видовом и количественном нарастании пародонтопатогенных бактерий. Обосновывается необходимость применения пробиотических средств профилактики воспалительных заболеваний ротоглотки у людей, длительно находящихся в условиях искусственной среды обитания.
Ключевые слова: ротоглотка, пародонт, микрофлора воспаление, профилактика, изоляция.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 47-52.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-47-52
|
|
Еськов К.Н. Особенности психомоторной активности операторов при выполнении методики «Гомеостат» в наземных экспериментах с непродолжительной камерной изоляцией
|
Исследовано влияние непродолжительной изоляции (от 7 до 17 сут) на формирование индивидуальных различий в работе с методикой «Гомеостат» по гендерным и возрастным факторам.
Проведен анализ результатов выполнения гомеостатической методики 26 участниками 5 наземных экспериментов с камерной изоляцией.
Моторная активность у лиц старшего возраста (в группе от 35 до 43 лет) была в среднем выше, а лидерская активность – ниже, чем у лиц младшего возраста (в группах от 31 до 34 лет и от 24 до 29 лет). Моторная активность у мужчин в среднем была выше, а лидерская активность – ниже, чем у женщин. В ряде случаев указанные соотношения получили статистическое подтверждение.
Ключевые слова: наземный эксперимент, камерная изоляция, методика «Гомеостат», гомеостатическая задача, моторная активность, лидерская активность.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 53-58.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-53-58
|
|
Бояринцев В.В., Журавлев С.В., Ардашев В.Н., Шевелёв О.А., Стулин И.Д., Шаринова И.А., Каленова И.Е. Особенности мозгового кровотока в норме и при патологии на фоне краниоцеребральной гипотермии
|
Изучены нейропротективные эффекты, изменения мозгового кровотока и реакция гемодинамики на краниоцеребральную терапевтическую гипотермию. Гемодинамические показатели и мозговой кровоток были исследованы в норме у здоровых добровольцев и при патологии – в острейшем периоде ишемического инсульта. У пациентов с ишемическим инсультом также исследовался неврологический статус. Оценка мозгового кровотока проводилась методом транскраниальной допплерографии, гипотермия индуцировалась аппаратом терапевтической краниоцеребральной гипотермии.
Установлен выраженный нейропротективный эффект краниоцеребральной гипотермии у пациентов с острейшим ишемическим инсультом. При сравнении реакции мозгового кровотока на охлаждение у пациентов с ишемическим инсультом и здоровых добровольцев обращает на себя внимание разнонаправленное действие краниоцеребральной гипотермии на мозговой кровоток. У здоровых добровольцев выявлено снижение среднего артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС) и скоростных параметров мозгового кровотока, а у пациентов с инсультом было установлено нарастание скорости мозгового кровотока с умеренным нарастанием индексов периферического сопротивления в пострадавшем сосудистом бассейне без изменения среднего АД и ЧСС.
Ключевые слова: краниоцеребральная гипотермия, мозговой кровоток, терапевтическая гипотермия, транскраниальная допплерография.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 59-64.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-59-64
|
|
Родина А. В., Семочкина Ю.П., Копаева М.Ю., Стрепетов А.Н., Сафронов В.В., Москалева Е.Ю. Состояние микроглии и когнитивные функции у мышей в отдаленный период после сочетанного действия низких доз гамма- и гамма-нейтронного излучения
|
Исследовано сочетанное действие общего пролонгированного ?-облучения в малой (0,1 Гр) и сублетальной (2 Гр) дозах и последующего смешанного ?,n-облучения головы в дозе 1 Гр на когнитивные функции мышей и состояние микроглии в отдаленный период после воздействия. При изучении влияния облучения на поведение мышей с использованием теста «Открытое поле» показано, что повышение тревожности, обнаруженное через 7 сут после пролонгированного общего ?-облучения в дозе 2 Гр, исчезла к 21-м суткам. Сочетанное действие пролонгированного общего ?-облучения в дозе 2 Гр и ?,n-облучения головы в дозе 1 Гр приводило к повышению тревожности через 21 сут после облучения, которое сохранялось в течение 2 мес. При исследовании когнитивных функций, оцененных с помощью теста «Водный лабиринт Морриса», обнаружено нарушение пространственной ориентации и памяти у животных через 60 сут после сочетанного действия пролонгированного общего ?-облучения в дозе 0,1 Гр и ?,n-облучения головы в дозе 1 Гр. Нарушение этих показателей у животных через 60 сут после сочетанного действия пролонгированного общего ?-облучения в дозе 0,1 Гр и ?,n-облучения головы в дозе 1 Гр сопровождалось увеличением популяции микроглии и ее активацией, что указывает на развитие нейровоспаления в отдаленном периоде после облучения в этих условиях, которое, по-видимому, лежит в основе обнаруженных когнитивных нарушений.
Ключевые слова: малые дозы, когнитивные функции, микроглия, ?-облучение, ?,n-облучение, TSPO.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 65-73.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-65-73
|
|
Тыганов С.А., Мирзоев Т.М., Рожков С.В., Шенкман Б.С. Роль киназы фокальных контактов в анаболическом ответе на механический стимул в атрофированной постуральной мышце крысы
|
Цель исследования – выявление роли киназы фокальных контактов (focal adhesion kinase, FAK) в проведении механического стимула к анаболическим сигнальным путям и синтезу белка в изолированной камбаловидной мышце (m. soleus), атрофированной в результате 7-суточной функциональной разгрузки задних конечностей. Функциональная разгрузка мышц задних конечностей осуществлялась методом антиортостатического вывешивания (hindlimb suspension, HS). Крысы Wistar были разделены на 3 группы: 1) группа C (виварный контроль); 2) группа HS (функциональная разгрузка в течение 7 сут); 3) группа HS + PD (7-суточная функциональная разгрузка c применением ингибитора FAK PD562,271). После окончания антиортостатического вывешивания изолированные камбаловидные мышцы крыс были подвергнуты серии эксцентрических сокращений (ЭС). Интенсивность синтеза белка оценивалась методом SUnSET; содержание ключевых анаболических маркеров определялось методом вестерн-блоттинга. В ответ на серию ЭС во всех группах животных значения как интенсивности белкового синтеза, так и фосфорилирования p70S6k и rpS6 достоверно увеличивались по сравнению с нестимулируемой мышцей. Однако в группе HS интенсивность ответа по всем 3 параметрам была существенно ниже уровня контрольной группы. В группе HS + PD ответ изолированной m. soleus на механическую нагрузку по данным параметрам не отличался от контрольных значений. Сделан вывод, что ингибирование активности FAK в атрофированной m. soleus крысы может предотвращать снижение анаболического ответа, вызванного серией эксцентрических сокращений ex vivo.
Ключевые слова: камбаловидная мышца, антиортостатическое вывешивание, эксцентрические сокращения, синтез белка, FAK, p70s6k, rpS6.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 74-79.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-74-79
|
|
Баранцева М.Ю., Мухамедиева Л.Н., Иванова С.М., Ярлыкова Ю.В., Озеров Д.С., Шафиркин А.В. Фосфолипиды бислоя мембран эритроцитов при сочетанном воздействии ингаляции химических веществ и ионизирующего излучения
|
Цель работы – проведение токсикологической оценки изолированного и сочетанного воздействия химического и радиационного факторов на организм животных по результатам фосфолипидной перестройки мембран эритроцитов.
Исследован фосфолипидный состав мембран эритроцитов в экспериментах на половозрелых мышах-самцах F1(CBA • C57BL/6) при изолированном ингаляционном воздействии смеси химических веществ в низких концентрациях, внешнем фракционированном ?-облучении (суммарная доза 350 сГр), и сочетанном воздействии факторов.
Показано, что длительное изолированное воздействие смеси химических веществ в низких концентрациях характеризуется развитием компенсаторно-приспособительных реакций, направленных на восполнение энергодефицита в организме за счет высвобождения неэстерифицированных жирных кислот из жирового депо и восстановления структуры липидного бислоя мембран эритроцитов. Изолированное фракционированное ?-облучение в суммарной дозе 350 сГр вызывает более выраженный липолиз мембран эритроцитов. Сочетанное воздействие факторов сопровождается суммацией биологических эффектов и характеризуется преобладанием процессов липодеструкции мембран эритроцитов, сохраняясь до 90 сут восстановительного периода.
Ключевые слова: химические вещества, ионизирующее излучение, фосфолипиды мембран эритроцитов.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 80-87.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-80-87
|
|
Яснецов Вик.В., Иванов Ю.В., Карсанова С.К., Чельная Н.А., Яснецов В.В. Вестибулопротекторные свойства новых производных 3-гидроксипиридина
|
В экспериментах на крысах установлено, что новые производные 3-гидроксипиридина СК-132, СК-170 и СК-171 в дозе 100 мг/кг обладали выраженными вестибулопротекторными свойствами, причем СК-132 превосходил препарат сравнения мексидол (100 мг/кг). Показано, что у кошек СК-132, СК-170 и СК-171 (при пневмомикроинъекции) оказывали прямое влияние на 85, 84 и 84 % нейронов медиального вестибулярного ядра (МВЯ) соответственно, тормозная реакция встречалась в 27, 4,2 и 12 раз чаще, чем возбуждающая, а угнетающий эффект у СК-132 и СК-171 наблюдался в 1,6 и 1,5 раза чаще, чем у мексидола. Также обнаружено, что у кошек СК-132, СК-170 и СК-171 (при пневмомикроинъекции) оказывали прямое влияние на 83, 84 и 88 % клеток Пуркинье соответственно; тормозная реакция встречалась в 29, 3,5 и 13,5 раза чаще, чем возбуждающая, а угнетающий эффект у СК-132 и СК-171 наблюдался в 1,4 раза чаще, чем у мексидола. Следовательно, в реализации противоукачивающего эффекта указанных новых соединений важную роль играют МВЯ и кора мозжечка.
Ключевые слова: новые производные 3-гидроксипиридина, вестибулопротекторное действие, медиальное вестибулярное ядро, мозжечок, клетки Пуркинье.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 88-92.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-88-92
|
|
Платова Н.Г., Лебедев В.М., Спасский А.В., Труханов К.А. Хромосомные аберрации в корневой меристеме проростков салата при облучении семян ускоренными ионами углерода и прорастании в гипомагнитных условиях
|
Представлены данные эксперимента по проращиванию семян салата посевного Lactuca sativa L., облученных ионами 12С с энергией 400 МэВ/нуклон в поглощенной дозе 1 Гр, в условиях нормального и ослабленного в 50, 360 и 2500 раз геомагнитного поля. Полученные данные указывают на увеличение тяжести радиационного поражения при проращивании семян в гипомагнитных условиях по тесту хромосомных аберраций.
Ключевые слова: дальние космические полеты, тяжелые заряженные частицы, ионы углерода, гипомагнитные условия, Lactuca sativa, семена салата, хромосомные аберрации.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 93-100.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-93-100
|
|
Методики
Назаров Н.М., Воронина М.А., Короткова Т.П. Метод консервации мочи для получения регенерированной воды применительно к условиям длительного космического полета
|
Статья посвящена разработке метода консервации мочи для получения регенерированной воды в виде дистиллята с минимальными характеристиками по содержанию органического углерода и азота аммиака, являющихся основными показателями качества воды применительно к условиям длительного космического полета.
При получении воды (дистиллята) из нативной мочи проводится ее консервация. На космической станции «Мир» при получении воды (дистиллята) из мочи использовали консервант мочи на основе токсичной серной кислоты и окиси хрома.
Разработан нетоксичный консервант мочи, подавляющий рост микроорганизмов и улучшающий качество получаемого дистиллята. В качестве консервантов мочи были предложены 3 рецептуры на основе нетоксичной ортофосфорной кислоты (H3 PO4), применяемой в пищевой промышленности в качестве питьевой добавки. Были приготовлены растворы консервантов различной концентрации с последующим получением воды из консервированной мочи методом испарения при t 60 °С и конденсации в потоке транспортирующего воздуха. В состав консерванта мочи входили три окислителя, используемые поочередно через 1–2 мес: окись хрома (CrO3), марганцовокислый калий (KMnO4), бихромат калия (K2Cr2O7). Оценка качества регенерированной воды из мочи проводилась в соответствии с нормативами ГОСТ-Р-50804-95 на питьевую воду.
Определена обратная зависимость между основными величинами качества воды, органическим углеродом и азотом аммиака регенерированной из мочи воды при различных значениях pН мочи. Органический углерод снижался при уменьшении величины pН исходной мочи с 6 до 5 ед. В диапазоне pН от 5 до 3 ед. органический углерод имел минимальное значение, а при pН менее 3 ед. резко возрастал. По содержанию азота аммиака в регенерированной воде наблюдалось снижение его количества при уменьшении величины pН мочи.
Учитывая зависимость между величинами органического углерода и азота аммиака целесообразно использовать мочу с pН = 3 ед., при которой нормативы всех показателей не превышали ГОСТ 5084-95 на питьевую воду.
Ключевые слова: ортофосфорная кислота, моча, регенерированная вода, низкотемпературное испарение, системы жизнеобеспечения, аммиак.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 4. С. 101-109.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-4-101-109
|
|
|