СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Артамонов А.А., Молодцова Д.В., Смирнова Т.А., Константинова Н.А. Систематический анализ влияния электромагнитного излучения на экспрессию гена теплового шока применительно к задачам космической медицины
|
|
|
На основе научных публикаций проведен систематический анализ влияния электромагнитного излучения (ЭМИ) на экспрессию гена теплового шока в различных биологических объектах.
В зарубежных нормативных документах опасной предполагается высокая интенсивность электромагнитного излучения ЭМИ (100 мкВт/см2), при которой возникает экспрессия гена теплового шока, ассоциированная с негативными биологическими последствиями. В России принят «информационный» уровень плотности потока энергии – 10 мкВт/см2. Понятие «информационный» уровень означает нетепловую природу действия ЭМИ на биологические объекты. Однако в ГОСТ Р 50804-95 «Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате. Общие медико-технические требования» максимальный предельно допустимый уровень ЭМИ в диапазоне частоты 0,3–300 ГГц равен 1000 Вт/см2, что предполагает тепловое действие ЭМИ.
Систематический анализ воздействие ЭМИ в этом диапазоне не выявил экспрессии гена теплового шока. Необходимы дальнейшие систематические исследования нетеплового биологического действия ЭМИ.
Ключевые слова: электромагнитное излучение, экспрессия гена теплового шока, белок теплового шока, биологические объекты.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 5-13.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-5-13
|
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Орлов О.И., Попова И.И., Ревякин Ю.Г. Совершенствование методологии и аппаратно-программного обеспечения получения телемедицинской видеоинформации в космическом полете
|
|
|
Описаны телемедицинские методы получения видеоинформации от космонавтов российского сегмента Международной космической станции с помощью разработанных аппаратно-программных средств визуализации и детализированной оценки состояния ЛОР-органов, пародонта и зубов в условиях космического полета, после внекорабельной деятельности, прохождения активных участков полета, а также в предполетном и послеполетном периодах в рамках реализации космического эксперимента «ЛОР».
Представлены результаты программной реализации автоматизации процедуры обследования и передачи по каналам связи видеоинформации о состоянии слизистых оболочек верхних дыхательных путей, пародонта, твердых тканей зубов, наружного и среднего уха в условиях космического полета с помощью разработанного комплекта «ЛОР» и программного обеспечения «ЛОР».
Ключевые слова: телемедицинская видеоинформация, бортовой комплект «ЛОР», программное обеспечение «ЛОР», графические интерфейсы, медицинские видеоизображения.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 14-19.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-14-19
|
|
|
Власова Д.Д., Садова А.А., Германов Н.С., Галина В.С., Шмаров В.А., Кутько О.В., Рыкова М.П., Антропова Е.Н., Колотева М.И., Лысенко Е.А., Орлова К.Д., Пономарев С.А. Влияние искусственной силы тяжести, моделируемой с помощью центрифуги короткого радиуса, на экспрессию генов врожденного иммунитета, ассоциированных с сигнальными путями Toll-подобных рецепторов
|
|
|
Проведено исследование влияния вращения на центрифуге короткого радиуса (ЦКР) на экспрессию генов, кодирующихх Toll-подобные рецепторы, белки-участники сигнальных путей NF-kB, AP-1, TLR4, белки-участники апоптоза, циктокины и хемокины. Исследование проводили при участии 10 практически здоровых мужчин в возрасте от 25 до 40 лет. Моноциты CD14+ выделяли из периферической крови добровольцев до и после вращения на ЦКР. Клетки культивировали с набором TLR1-9 лигандов в течение 24 часов для оценки резервных возможностей моноцитов. Экспрессию генов оценивали методом ПЦР в реальном времени. Негативного влияния вращения на ЦКР на работу звена Toll-подобных рецепторов врожденного иммунитета на транскрипционном уровне не выявили.
Ключевые слова: Toll-like-рецепторы, образ-распознающие рецепторы, врожденный иммунитет, экспрессия генов, центрифуга короткого радиуса, искусственная сила тяжести, космическая медицина.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 20-26.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-20-26
|
|
|
Фомина Г.А., Сальников А.В., Колотева М.И., Глебова Т.М., Лобанов К.А. Оценка реакции периферической гемодинамики на воздействие перегрузок направления «голова – ноги» (+Gz) на центрифуге короткого радиуса методом доплерфлоуметрии
|
|
|
Проведено исследование периферического артериального кровотока при воздействии перегрузок «голова – ноги» (+Gz) на центрифуге короткого радиуса (ЦКР). Цель работы – с помощью объективных методов контроля подтвердить предположение, что перегрузки направления «голова – ноги» вызывают реакцию гемодинамики, аналогичную реакции на ортостатическое положение и/или воздействие пробы с отрицательным давлением на нижнюю половину тела (ОДНТ). У 6 здоровых мужчин в 6 сериях вращений на ЦКР с чередующимися интервальными перегрузками +1,27 и +2,7 Gz до, во время и после вращения осуществлена непрерывная регистрация кровотока бедренной (БА) и средней мозговой (СМА) артерий методом допплерфлоуметрии с помощью аппаратуры CARDIOMED.
Установлено, что при перегрузках направления «голова – ноги» (+Gz) на ЦКР наблюдаются типичные «антигравитационные» изменения гемодинамики – повышение резистентности БА и снижение сопротивления СМА. По сравнению с состоянием покоя, кровоток БА уменьшался на 60 %, а мозговой кровоток изменялся незначительно – до –10 %. Подтверждено, что перегрузки направления «голова – ноги» (+Gz) на ЦКР воздействуют аналогично земной гравитации в вертикальном положении тела, создают ортостатическое давление крови в нижней половине тела человека и инициируют комплекс «антигравитационных» реакций гемодинамики человека. Показана информативность допплеровских показателей для отслеживания реакции гемодинамики на перегрузки направления «голова – ноги» (+Gz).
Ключевые слова: невесомость, центрифуга короткого радиуса, гемодинамика, ортостатическая устойчивость.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 27-32.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-27-32
|
|
|
Переведенцев О.В., Орлов О.И., Черногоров Р.В. Применение рекуррентных нейронных сетей для прогностической оценки данных медицинского контроля участников изоляционного эксперимента SIRIUS-21
|
|
|
В статье представлен анализ возможностей применения искусственных нейронных сетей (ИНС) для оценки состояния участников изоляционных экспериментов SIRIUS, проходящих в Институте медико-биологических проблем начиная с 2017 г. Применение ИНС позволило повысить точность прогнозирования динамики состояния здоровья испытуемых с применением рекуррентных нейронных сетей (РНС) оригинальной архитектуры. Проведение ежедневного медицинского контроля членами космических экипажей и их оценка с использованием разработанной РНС может позволить выявлять негативные изменения состояния организма космонавтов на ранних этапах с возможностью их профилактики.
Ключевые слова: изоляционный эксперимент, имитационное моделирование, космический полет, медицинский контроль, рекуррентная нейронная сеть.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 33-38.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-33-38
|
|
|
Пашкова Д.В., Попова Ю.А., Федорович А.А. Функциональное состояние микроциркуляторного русла кожи здоровых женщин в условиях «сухой» иммерсии
|
|
|
Проведено исследование функционального состояния микроциркуляторного русла кожи у обследуемых женщин в условиях «сухой» иммерсии (СИ) длительностью 3 сут. Для оценки микрогемоциркуляции в различных областях кожи (лоб, голени, предплечья, пальцы верхних и нижних конечностей) использовали методы лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) и компьютерной видеокапилляроскопии.
По данным ЛДФ было обнаружено, что пребывание обследуемых в условиях СИ сопровождается регионарными изменениями уровня перфузии, в основном за счет увеличения вклада миогенного компонента регуляции микрососудистого тонуса. По данным компьютерной видеокапилляроскопии была отмечена тенденция к увеличению количества функционирующих капилляров после СИ, при этом размер перикапиллярной зоны оставался неизменным.
Ключевые слова: лазерная доплеровская флоуметрия, компьютерная видеокапилляроскопия, «сухая» иммерсия, микроциркуляция.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 39-46.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-39-46
|
|
|
Каширина Д.Н., Пастушкова Л.Х., Бржозовский А.Г., Кононихин А.С., Николаев Е.Н., Ларина И.М. Эффекты 3-суточного иммерсионного воздействия на протеом крови женщин-добровольцев
|
|
|
Для выявления белков, участвующих в остром периоде адаптации физиологических систем здорового человека к условиям моделируемой микрогравитации, проведен хромато-масс-спектрометрический анализ сухих пятен крови 6 участниц 3-суточной «сухой» иммерсии (СИ), полученных до эксперимента, каждые сутки в течение эксперимента и на 2-е сутки после его окончания.
По результатам протеомного анализа выявлено, что первыми в ответ на условия СИ изменяются уровни белков, участвующих в процессах углеводного обмена и протеасомной деградации белков. На 2-е сутки вовлекаются белки иммунного ответа и уменьшается уровень ингибитора ангиогенеза – фактора пигментного эпителия PEDF, который является регулятором многих процессов и играет важную роль в защите сердца от повреждений. К 3-м суткам к ответу присоединяется множество белков, участвующих в процессах каскада комплемента и коагуляции, дегрануляции тромбоцитов, гемостаза, организации внеклеточного матрикса, гликолиза, водно-солевого баланса, антиоксидантной системы, защитного ответа с участием нейтрофилов. Стоит отметить повышение на 3-и сутки СИ уровней нуклеотидсвязывающего белка гистидиновой триады 1 (HINT1) и легкой цепи миозина 4 (MYL4), играющих важную роль в адаптации сердца к объемной перегрузке. Спустя 2 сут после окончания эксперимента не все белки возвращались к исходному уровню. Изменения уровней белков, участвующих в реакциях липидного обмена, происходили только после завершения эксперимента.
Ключевые слова: «сухая» иммерсия, протеом, сухие пятна крови.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 47-56.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-47-56
|
|
|
Криушев Е.С. Мозговой кровоток и состояние некоторых когнитивных функций после 520-суточной изоляции у здоровых лиц
|
|
|
У 6 добровольцев-мужчин в возрасте от 27 до 39 лет проводилось исследование мозгового кровообращения и когнитивных функций в условиях 520-суточной изоляции. С помощью метода транскраниальной допплерографии непрерывно регистрировали среднюю линейную скорость кровотока по средним мозговым артериям (СМА) в покое и во время произвольной максимальной задержки дыхания (гиперкапнии) и когнитивных нагрузок.
После длительной изоляции в обеих средних мозговых артериях сохранялось статистически значимое увеличение среднеквадратичного отклонения скорости кровотока по отношению к показателю в покое, отражающее изменение амплитуды колебаний кровотока в ответ на когнитивную и физиологическую нагрузку. Когнитивные функции и средняя скорость кровотока по обеим средним мозговым артериям за время длительной изоляции не изменялись.
Ключевые слова: длительная изоляция, мозговой кровоток, транскраниальная допплерография, средняя мозговая артерия, когнитивные тесты, гиперкапния.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 57-64.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-57-64
|
|
|
Сигалева Е.Э., Марченко Л.Ю., Пасекова О.Б., Мацнев Э.И., Гордиенко К.В., Гришин В.И. Перспектива использования метода дыхания нормоксической кислородно-аргоновой газовой смесью в целях шумовой отопротекции
|
|
|
Проведено исследование эффективности метода ингаляций нормоксической кислородно-аргоновой газовой смесью (КАрГС), применяемой у добровольцев с нормальным исходным уровнем слуха перед воздействием белого шума (прекондиционирование) в условиях эксперимента. Продемонстрирована достоверная эффективность метода дыхания нормоксической КАрГС, предъявляемой путем прекондиционирования в целях шумовой отопротекции по данным комплексного аудиологического обследования, включавшего проведение тональной пороговой аудиометрии, регистрацию задержанной вызванной отоакустической эмиссии (ЗВОАЭ), отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения (ПИОАЭ) и коротколатентных слуховых вызванных потенциалов (КСВП).
Ключевые слова: отопротекция, шумовызванная потеря слуха, инертные газы, аргон, прекондиционирование.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 65-73.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-65-73
|
|
|
Яснецов Вик.В., Иванов Ю.В., Яснецов В.В. Действие двух новых производных никотиновой кислоты на уровне гиппокампа у крыс
|
|
|
В экспериментах на переживающих срезах гиппокампа крыс установлено, что новые производные никотиновой кислоты ЛХТ 6-20 и ЛХТ 7-20 в концентрации 5 мМ угнетали ортодромные популяционные ответы в поле СА1 на 43 ± 4 и 69 ± 5 % соответственно, а препарат сравнения мексикор в аналогичной концентрации подавлял их на 52 ± 4 %. По выраженности действия наиболее эффективное соединение ЛХТ 7-20 превосходило ЛХТ 6-20 в 1,6 раза, а мексикор – в 1,3 раза. Следовательно, ЛХТ 6-20 и ЛХТ 7-20 угнетают синаптическую передачу в системе коллатерали Шаффера – пирамидные нейроны поля СА1 гиппокампа крыс. Можно заключить, что гиппокамп играет значительную роль в реализации центрального действия указанных новых веществ.
Ключевые слова: новые производные никотиновой кислоты, популяционные ответы, гиппокамп, крысы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 74-77.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-74-77
|
|
|
Методики
Ильин В.К., Кусачева С.А., Сафронова М.Е., Ильичев В.Ю., Сащенко И.И., Ишманов В.С., Старкова Л.В., Коршунов Д.В. Разработка методики автоматизированного исследования энергетических характеристик микробных топливных элементов
|
|
|
Работа посвящена разработке методики экспериментальных исследований энергетических характеристик оригинальной компактной модели микробного топливного элемента (МТЭЛ), активный ил которого использует в качестве источника энергии органические соединения донных отложений различных типов водоемов. Статья рассматривает организацию измерений электрических параметров и сбор данных, предлагается программа для их обработки и описание некоторых сформулированных рекомендаций по использованию электрогенных свойств активного ила в МТЭЛ. Результаты исследований представлены в виде таблиц Excel, которые импортируются с помощью программ на языке Python и выводятся в виде графиков. Основным видом графика является зависимость вырабатываемой элементом мощности от времени его эксплуатации. Язык Python выбран для упрощения дальнейшего создания своих баз данных по веществам и конструкциям МТЭЛ.
Ключевые слова: микробные топливные элементы, активный ил, сточные воды, экспериментальная установка, программирование на языке Python.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2023. Т. 57. № 2. С. 78-85.
DOI: 10.21687/0233-528X-2023-57-2-78-85
|
|
|
Хроника и информация
Nicogossian A.E., Doarn Ch.R. The legacy of Anatoly I. Grigoriev in space medicine – an american perspective
Орлов О.И., Баранов В.М., Белаковский М.С. К 110-летию со дня рождения Владимира Ивановича Яздовского
|