СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Мухамедиева Л.Н., Царьков Д.С., Озеров Д.С., Григорьев Г.Ю., Лагутин А.С., Набиев Ш.Ш., Васильев А.А. Малашевич С.В., Ставровский Д.Б. Биомаркеры оксидативного стресса в выдыхаемом воздухе здорового человека и перспективные методы их анализа в условиях космического полета
|
|
|
Представлены результаты экспериментов по детектированию маркеров окислительного стресса (перекисного окисления липидов) в выдыхаемом воздухе здорового человека с использованием метода хромато-масс-спектрометрии для отработки возможности детектирования окислительного стресса в условиях космического полета. Подробно описан и проанализирован состав нового перспективного варианта аналитического комплекса на основе современных диодных и квантово-каскадных лазеров для прецизионного контроля химического состава выдыхаемого человеком воздуха. Для обеспечения перекрытия номенклатуры детектируемых веществ в составе выдыхаемого воздуха по особо важным соединениям предложено одновременное использование нескольких вариантов газоанализаторов, работа которых основана на различных физических принципах. Внедрение такой системы позволит анализировать широкий спектр веществ и обеспечит оперативный (в режиме online) прецизионный анализ химического состава выдыхаемого воздуха в период физиологической адаптации к условиям космического полета.
Ключевые слова: выдыхаемый воздух, биомаркеры, перекисное окисление липидов, оксидативный стресс, хромато-масс-спектрометрия, ИК-лазерная спектроскопия.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 5-21.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-5-21
|
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Богомолов В.В., Поляков А.В., Мацнев Э.И., Попова И.И., Ковачевич И.В., Алферова И.В., Репенкова Л.Г., Сигалева Е.Э. Диагностика и лечение заболеваний ЛОР-органов у российских космонавтов в полетах на орбитальной станции «Мир» и МКС
|
|
|
Проведен анализ заболеваний ЛОР-органов российских космонавтов во время полетов экипажей 83 основных экспедиций на орбитальной станции (ОС) «Мир» и МКС, выполнения диагностических и лечебных мероприятий.
У российских членов экипажей были выявлены острые инфекционные катаральные риниты, аллергические риниты, острые катаральные риниты и фарингиты (ринофарингиты) при воздействии химических агентов и пониженной влажности окружающей среды; острые ларингиты и фарингиты (ларингофарингиты) при действии продуктов горения; острые риниты, связанные с воздействием повышенного парциального давления кислорода; дисфония, острые катаральные средние отиты, образование серных пробок в наружном слуховом проходе.
Диагностика заболеваний ЛОР-органов и лечебно-профилактические мероприятия проводились с участием ЛОР-специалистов-консультантов. В условиях космического полета на ОС «Мир» для выполнения диагностических процедур и лечебных манипуляций использовалась специализированная бортовая медицинская укладка УЛО-02. Во время полетов на МКС, начиная с экспедиции МКС-15, для диагностики заболеваний ЛОР-органов применялся бортовой телемедицинский комплект (ТБК 1).
Заболевания ЛОР-органов у российских членов экипажей были своевременно диагностированы. Рекомендованные лечебно-профилактические мероприятия проведены с положительным эффектом.
Ключевые слова: орбитальная станция, заболевания ЛОР-органов, телемедицинский бортовой комплект, видеоинформация.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 22-27.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-22-27
|
|
|
Гущин В.И., Швед Д.М., Юсупова А.К., Суполкина Н.С., Чекалина А.И., Савинкина А.О., Лебедева С.А. Влияние моделируемых факторов межпланетного полета на автономизацию коммуникации изолированного международного гетерогендерного экипажа
|
|
|
Представлены результаты комплексного исследования коммуникативного поведения международного гетерогендерного экипажа в 4-месячном эксперименте, моделирующем условия межпланетного полета («SIRIUS-19»). Использовались методы изучения вербальной (контент-анализ) и невербальной (анализ мимики и акустики речи) коммуникации.
Анализ коммуникации экипажа подтвердил выявленные в проекте «Марс-500» проявления феномена «отрыва»: снижение общего объема коммуникации экипажа с ЦУПом, уменьшение числа высказываний, выражающих наличие потребностей и проблем. Как и в эксперименте «Марс-500», моделирование высадки в середине изоляции было значимым событием, существенно повлиявшим на характеристики коммуникативного поведения обследуемых. Выявлены значимые различия в коммуникативных стилях различающихся по гендерному признаку частей экипажа. Однако, несмотря на исходно выявляемые различия в коммуникации как у гендерных подгрупп, так и у отдельных индивидуумов, к концу эксперимента наблюдалось сближение стилей общения всех обследуемых.
Ключевые слова: коммуникация экипажа, автономные условия, задержка связи, автономизация общения, изоляция, модельные эксперименты
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 28-35.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-28-35.
|
|
|
Федяй С.О., Швед Д.М., Гущин В.И., Кузнецова П.Г., Поляков А.В., Носовский А.М., Поздняков С.В., Ниязов А.Р. Динамика двигательной и речевой активности испытателей в условиях 120-суточной изоляции эксперимента «SIRIUS-19» как отражение особенностей адаптации к экспериментальным условиям
|
|
|
В статье представлены результаты 120-суточного мониторинга ежедневной двигательной активности и длительности ежедневных конференций экипажа изоляционного эксперимента «SIRIUS-19» с Центром управления полетом наземного экспериментального комплекса ИМБП (ЦУП НЭК).
В 1-й месяц изоляции у некоторых членов экипажа наблюдался превышающий фоновые значения уровень двигательной активности, что свидетельствует о важности дополнительной оценки периода острой адаптации к необычным условиям. В дальнейшем в условиях воздействия моделируемых факторов космического полета развивалось снижение двигательной активности.
Смена паттернов поведения (двигательного и речевого), наблюдаемая при действии моделируемых факторов межпланетного полета, вероятно, определяется развитием в условиях длительной изоляции в гермокамерах признаков психической астенизации, увеличивающейся в результате автономности экипажа, его адаптированности к условиям эксперимента.
Ключевые слова: актиграфия, двигательная активность, сон, речевая активность, когнитивные функции, режим труда и отдыха, изоляция.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 36-41.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-36-41
|
|
|
Кальманов А.С., Счастливцева Д.В., Котровская Т.И., Бубеев Ю.А. ЭЭГ-реакции операторов на измененный распорядок сна-бодрствования и 21-суточное пребывание в условиях изоляции
|
|
|
Проведено 2 серии исследований влияния измененного распорядка труда и отдыха на ЭЭГ операторов сложных технических систем во время 21-суточной изоляции в гермообъекте. В первой серии эксперимента ЭЭГ записывали до начала, сразу после завершения изоляции и в период восстановления; во второй серии кроме указанных стадий биопотенциалы регистрировали во время изоляции. Рассчитывали относительные значения мощности (ОЗМ) ЭЭГ-спектра в дельта-, тета-, альфа- и бета-1- диапазонах.
В ЭЭГ-реакциях операторов наблюдали наибольшее увеличение медленноволнового (дельта-, тета-) компонента с одновременным снижением альфа-активности на начальном этапе изоляции по сравнению с фоном. По окончании периода изоляции сдвиги указанных показателей не достигали фоновых значений. На всех этапах эксперимента наибольшим было возрастание ОЗМ тета-диапазона. Подобная динамика ЭЭГ-реакций операторов вероятно является следствием когнитивной деятельности в условиях неполноценного сна, обусловленного измененным распорядком труда и отдыха, при нахождении в изоляции в гермообъекте.
Ключевые слова: ЭЭГ-реакции, функциональное состояние, измененный распорядок сна – бодрствования, профессиональная деятельность, оператор, изоляция, гермообъект.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 42-48.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-42-48
|
|
|
Ильин В.К., Усанова Н.А., Комиссарова Д.В., Шеф К.А., Агуреев А.Н., Каспранский Р.Р., Морозова Ю.А., Сахарова А.В., Носовский А.М. Сочетанное использование напитков брожения на основе сахаромицет и пробиотических и аутопробиотических препаратов для обеспечения нормализации микрофлоры человека в изоляционном эксперименте (SIRIUS-18/19)
|
|
|
Для восстановления микрофлоры кишечника и других органов при дисбиотической перестройке микрофлоры человека в экстремальных условиях (космических полетах, модельных изоляционных экспериментах и пр.) необходимо применение препаратов, поддерживающих количественный и видовой состав микроорганизмов, которые в норме населяют данный биотоп. В качестве перспективных рассматривались 2 группы таких препаратов: коммерческие штаммы (препараты линекс и бифидумбактерин) и аутопробиотики, изготовленные на основе представителей протективной микрофлоры, изолированных индивидуально от каждого испытателя. Препараты принимались сочетанно с употреблением напитка брожения на основе сахаромицет, призванного служить разнообразию рациона. Результаты эксперимента свидетельствуют о большей эффективности аутопробиотических препаратов по сравнению с коммерческими штаммами как на момент употребления, так и при учете отдаленных эффектов.
Ключевые слова: микробиология, изоляционные эксперименты, пробиотики.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 49-53.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-49-53
|
|
|
Хоменко М.Н., Бухтияров И.В., Малащук Л.С. Переносимость и адаптационно-компенсаторные реакции организма человека при действии больших по величине, длительности и скорости нарастания перегрузок направления «голова – таз» (+Gz)
|
|
|
Целью настоящего исследования являлось комплексное изучение особенностей адаптационно-компенсаторных реакций организма человека на действие различных по величине, длительности и скорости нарастания перегрузок +Gz.
При участии 48 высокотренированных к перегрузкам +Gz испытателей-добровольцев с опытом работы на центрифуге около 2 лет исследовали переносимость и физиологические реакции организма человека при воздействии однократных и сложных профилей перегрузок +Gz величиной от 2 до 12 ед., длительностью до 60 с при скорости нарастания от 0,1 до 5 ед./с без использования и в условиях применения противоперегрузочного костюма ППК-3 с АД-5А в режиме МАК.
Результаты исследования показали, что высокая устойчивость к большим по величине, длительности и скорости нарастания перегрузкам +Gz определяется главным образом функциональными резервными возможностями кардиореспираторной системы и эффективностью применения защитных мышечных и дыхательных противоперегрузочных приемов в сочетании с техническими средствами противоперегрузочной защиты. Использование ППК-3 с АД-5А МАК увеличивало устойчивость в среднем на 2,2 ед. Применение защитных мышечных и дыхательных противоперегрузочных приемов высокотренированными испытателями значительно, в среднем на 3,9 ед. без ППК и на 3,7 ед. в ППК повышало устойчивость к перегрузкам по сравнению с расслабленным состоянием.
Ключевые слова: большие по величине, длительности и скорости нарастания перегрузки +Gz, устойчивость к перегрузкам «голова-таз» (+Gz), мышечные и дыхательные противоперегрузочные приемы, противоперегрузочные средства защиты.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 2. С. 54-62.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-2-54-62
|
|
|
Солонин Ю.Г., Марков А.Л., Бойко Е.Р. Результаты лонгитудинального наблюдения за физиологическим статусом мужчин-северян
|
|
|
В течение 10 лет проводилось лонгитудинальное наблюдение за здоровьем 20 мужчин в возрасте 24–49 лет, отобранных в качестве «северной» контрольной группы в наземном сателлитном медико-экологическом эксперименте по проекту «Марс-500». Исследование выполнено по единой методике головной организации – Института медико-биологических проблем РАН с использованием аппаратно-программного комплекса «Экосан-2007».
У мужчин-северян изначально был снижен уровень физического здоровья по шкале Апанасенко. Анализ показателей вариабельности сердечного ритма показал напряжение регуляторных механизмов и преобладание центрального контура управления над автономным. За 10 лет наблюдения произошло статистически значимое увеличение размера талии и индекса талия/бёдра, индекса функциональных изменений, общего периферического сопротивления сосудов и снижение значений максимальной задержки дыхания (проба Штанге), минутного объема кровообращения, кардиореспираторного индекса Скибинской и уровня физического здоровья, что свидетельствует о заметном старении организма обследованной выборки северян. При физической нагрузке наблюдалась избыточная реакция частоты сердечных сокращений и замедленное ее восстановление, что свидетельствует об ухудшении регуляции гемодинамики. Возросло число лиц с донозологическим и преморбидным состоянием, появились случаи со срывом адаптации и хроническими заболеваниями.
Ключевые слова: мужчины, Север, эксперимент «Марс-500», физиологический статус, показатели соматического здоровья, лонгитудинальное исследование.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 63-69.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-63-69
|
|
|
Вильчинская Н.А., Парамонова И.И., Немировская Т.Л., Ломоносова Ю. Н., Шенкман Б.С. Экспрессия интерлейкина-6 в камбаловидной мышце крысы в условиях функциональной разгрузки: динамика процесса и роль кальциевых каналов L-типа
|
|
|
Исследована динамики экспрессии интерлейкина-6 (IL-6) на фоне антиортостатического вывешивания и проверена гипотеза о связи экспрессии этого миокина с накоплением ионов кальция в волокнах камбаловидной мышцы в условиях разгрузки. При исследовании динамики экспрессии мРНК интерлейкина-6, было обнаружено достоверное повышение экспрессии этого цитокина начиная с 3-х суток вывешивания, а достоверное увеличение экспрессии мРНК рецептора интерлейкина-6 наблюдалось уже с 1-х суток вывешивания по сравнению с контрольной группой. Определено достоверное повышение содержания мишени интерлейкина-6-транскрипционного фактора STAT3 в ядерной фракции камбаловидной мышцы крыс после 14 сут гравитационной разгрузки. Рост экспрессии IL-6 предположительно вносит существенный вклад в развитие мышечной атрофии постуральных мышц на длительных сроках гравитационной разгрузки.
На фоне 3-суточного вывешивания был применен специфический блокатор кальциевых каналов L-типа-нифедипин, что привело к снижению экспрессию мРНК IL-6 до контрольных значений и к большему увеличению экспрессии мРНК рецептора IL-6 по сравнению с контрольным значением и группой чистого вывешивания.
Таким образом, накопление ионов кальция в миоплазме постуральных мышц при действии гравитационной разгрузки оказывает существенное влияние на экспрессию IL-6.
Ключевые слова: камбаловидная мышца, антиортостатическое вывешивание, гравитационная разгрузка, интерлейкин-6, AMPK, STAT3.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 70-78.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-70-78
|
|
|
Яснецов Вик.В., Иванов Ю.В., Карсанова С.К., Яснецов В.В. Действие комбинаций мелатонина с производными 3-гидроксипиридина на нейроны медиального вестибулярного ядра у животных
|
|
|
В экспериментах на кошках установлено, что новое производное 3-гидроксипиридина ИБХФ-27, лекарственные препараты мелатонин и мексидол, а также комбинации мелатонина с ИБХФ-27 и мексидолом оказывали прямое влияние на 83,9, 78,1, 61,1, 98,0, и 88,4 % нейронов медиального вестибулярного ядра (МВЯ) соответственно; при этом угнетающий эффект у ИБХФ-27 наблюдался в 1,6 раза чаще, чем у мексидола. У комбинаций мелатонина с ИБХФ-27 и мексидолом угнетающий эффект на нейроны отмечался чаще, чем у их компонентов в отдельности, а прямое влияние у комбинации мелатонина с ИБХФ-27 – чаще, чем у ее компонентов. У комбинации мелатонина с ИБХФ-27 угнетающий эффект наблюдался чаще, чем у другой комбинации – мелатонина с мексидолом. На фоне действия сочетания специфического неконкурентного антагониста NMDA-рецепторного комплекса МК-801 и специфического антагониста мелатониновых MT1- и MT2-рецепторов лузиндола (подведение до пневмомикроинъекции комбинаций) прямое влияние комбинаций мелатонина с ИБХФ-27 и мексидолом на спонтанную активность у 94,7 и 87,9 % нейронов соответственно полностью предотвращалось или существенно ослаблялось. Следовательно, МВЯ играет важную роль в осуществлении центрального действия указанных комбинаций веществ, которое реализуется практически полностью или преимущественно через NMDA-рецепторный комплекс и мелатониновые MT1-, MT2-рецепторы.
Ключевые слова: новое производное 3-гидроксипиридина, мелатонин, мексидол, комбинация, медиальное вестибулярное ядро, кошки.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 79-83
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-79-83
|
|
|
Хижняк С.В., Петрушкина С.А., Чернов В.Е., Ушакова С.А., Тихомиров А.А. Автохтонное микробное сообщество как потенциальный источник штаммов-антагонистов для биологической борьбы с фузариозом пшеницы в биолого-технических системах жизнеобеспечения
|
|
|
Работа посвящена исследованию возможности использования автохтонного микробного сообщества в качестве источника штаммов-антагонистов для биологической защиты пшеницы от фузариоза в биолого-технических системах жизнеобеспечения (БТСЖО). Из гидропонных растворов и почвоподобного субстрата было выделено и генетически типировано 6 штаммов бактерий, проявляющих антагонизм к 9 выделенным из пораженных растений штаммам фитопатогенных грибов р. Fusarium, вызывающим фузариоз пшеницы в БТСЖО. Пять штаммов-антагонистов представлены бактериями р. Bacillus, один штамм – р. Chryseobacterium, уровень генетического сходства с типовыми культурами по результатам секвенирования гена 16S рРНК составляет 94–100 %. Все спорообразующие штаммы-антагонисты были способны к прорастанию и прохождению полного цикла развития в присутствии набухающих семян пшеницы. Выделенные штаммы не проявляли антагонизма в отношении друг друга и были способны расти в смешанной культуре. Спектры и уровни антибиотической активности разных штаммов-антагонистов, равно как и чувствительности разных штаммов р. Fusarium к антибиотическому действию антагонистов, статистически значимо (p < 0,001) различались. Ни один из штаммов-антагонистов в отдельности не обеспечивал полного подавления развития всего спектра штаммов р. Fusarium, выявленных в БТСЖО. В то же время бактеризация семян смесью штаммов-антагонистов полностью подавляла развитие фузариоза пшеницы при искусственном заражении конидиями выделенных из БТСЖО грибов р. Fusarium в рулонной культуре, а также оказывала статистически значимый (p = 0,01) рост –стимулирующий эффект в отношении проростков.
Ключевые слова: биолого-технические системы жизнеобеспечения, пшеница, фузариоз, биологическая защита растений от болезней.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 84-91.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-84-91
|
|
|
Краткие сообщения
Артамонов А.А. Нейтроны в атмосфере Земли
|
|
|
Вторичные нейтроны, образующиеся за счет ядерных каскадов в атмосфере Земли, вызванных галактическими космическими лучами, играют важную роль в формировании радиационных условий на высотах, характерных для эшелонов самолетов, а альбедные нейтроны способны достигать орбиты Международной космической станции.
В статье представлены расчеты (с использованием методов Монте-Карло) зависимости длины пробега нейтрона в атмосфере Земли от его энергии. Диапазон энергии нейтронов от 0,05 до 10 ГэВ, позволяет рассчитать глубину их проникновения в атмосферу Земли, прохождение солнечных нейтронов, образованных во время сильных солнечных вспышек.
Ключевые слова: нейтрон, энергетический спектр нейтронов, длина пробега нейтрона, атмосфера Земли, ядерный каскад в атмосфере.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 3. С. 92-94.
DOI: 10.21687/0233-528X-2020-54-3-92-94
|
|
|
Некролог
|