СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Фомина Г.А., Колотева М.И., Сальников А.В., Смирнов Ю.И. Влияние профилактического средства «Браслет» на гемодинамику человека в эксперименте с АНОГ, в кратковременных и длительных космических полетах
|
|
|
Представлен обзор и анализ данных ультразвуковых исследований центральной и периферической гемодинамики при воздействии окклюзионных манжет – профилактического средства (ПС) «Браслет», полученных в 7-суточном эксперименте с антиортостатической гипокинезией в кратковременных и длительных космических полетах (КП).
Показано, что в АНОГ и начальном периоде КП при использовании манжет в течение 8 час уменьшались признаки венозного застоя в сосудах головы и шеи, а параметры общей гемодинамики приближались к исходным данным (до АНОГ или до КП в положении лежа без манжет). При ежедневном использовании ПС «Браслет» на всем протяжении длительных КП на фоне его воздействия снижалась наполненность яремной вены и возрастал мозговой кровоток, повышалась резистентность мозговых, сонных, легочных, почечных и бедренных артерий (типично для гиповолемии), увеличивалось поперечное сечение бедренных вен (БВ). В первые 1–2 мес КП расширение БВ наблюдалось только на фоне применения манжет, но после 3 месяца КП отмечалось даже через 12 ч после их снятия, причем это «остаточное» расширение БВ нарастало пропорционально общей длительности использования окклюзионных манжет, превышая исходную величину в 1,5–2 раза. Это указывает на кумуляцию воздействия ПС «Браслет» на вены ног при его длительном использовании. При этом ни в 7-суточный АНОГ, ни в кратковременных КП кумуляции действия ПС «Браслет» не наблюдалось. Установлено, что применение ПС «Браслет» в начальном периоде адаптации к невесомости (не более 2 нед) дает положительный эффект и безопасно.
Несмотря на то, что у космонавтов, применявших ПС «Браслет» на всем протяжении длительных КП, в дальнейшем не выявлено венозной патологии и не установлено влияния на ортостатическую устойчивость, полученные данные позволяют предположить, что длительное применение окклюзионных манжет может иметь нежелательные последствия.
Ключевые слова: невесомость, гемодинамика, ПС «Браслет», вены, перераспределение крови.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 5-13.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-5-13
|
|
|
Артамонов А.А. Математическая модель воздействия электромагнитных полей низкой интенсивности на биологические объекты
|
|
|
В статье представлен систематический обзор и метаанализ исследований биологических эффектов электромагнитного излучения (ЭМИ) в радиочастотном и микроволновом диапазонах на клетки.
Цель исследования: выявить закономерности воздействия ЭМИ и разработать феноменологическую модель его действия на биологические объекты. Анализировались генотоксические эффекты, изменения в экспрессии генов, влияние на пролиферацию и апоптоз, а также окислительный стресс.
Результаты показывают зависимость эффектов от мощности (удельной поглощаемой мощности, SAR), частоты, времени экспозиции и типа клеток. Значимые эффекты, такие как повреждения ДНК и окислительный стресс, наблюдаются при высоких уровнях SAR (> 5 Вт/кг) и длительных экспозициях (> 16 ч).
Разработанная феноменологическая модель описывает воздействие ЭМИ как многоступенчатый процесс и позволяет предсказывать биологические ответы на основе параметров экспозиции и чувствительности клеток. В заключение подчеркивается необходимость стандартизации экспериментальных условий и гармонизации российских и международных регуляторных подходов для обеспечения безопасности.
Ключевые слова: электромагнитное излучение, математическая модель, клетка, ДНК.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 14-22.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-14-22
|
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Орлов О.И., Попова И.И., Ревякин Ю.Г. Результаты реализации методологии и аппаратно-программных средств получения телемедицинской видеоинформации в космическом эксперименте «ЛОР»
|
|
|
В статье представлены результаты выполнения космического эксперимента «ЛОР» членами экипажей российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Описаны методология и аппаратно-программные средства получения телемедицинской видеоинформации с помощью разработанных бортового комплекта и программного обеспечения «ЛОР», приведены результаты программной реализации автоматизации процедуры обследования состояния слизистых оболочек верхних дыхательных путей, пародонта, твердых тканей зубов, наружного и среднего уха космонавтов.
Проводимые на борту эндоскопические обследования и передача необходимых видеофрагментов информации наземным специалистам медицинского сопровождения позволили осуществлять динамический контроль за состоянием здоровья космонавтов, выполнить диагностические мероприятия по медицинским показаниям и объективно оценивать индивидуальную реакцию членов экипажа на внекорабельную деятельность и работу на активных участках полета.
Результаты эксперимента предполагается использовать для дальнейшего совершенствования штатного мониторинга состояния здоровья и специализированной медицинской помощи космонавтам в длительных космических полетах на РС МКС и перспективных космических объектах.
Ключевые слова: телемедицинские видеоизображения, бортовой комплект «ЛОР», программное обеспечение «ЛОР», видеофрагменты медицинской информации.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 23-31.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-23-31
|
|
|
Шафиркин А.В., Бенгин В.В., Лишневский А.Э. Расчеты накопленных и эффективных остаточных доз от ГКЛ и протонов РПЗ на космонавтов при длительных полетах на станциях «Мир» и МКС с учетом восстановительных процессов
|
|
|
На основе максимальных расчетных оценок мощностей среднетканевых эквивалентных доз 700 мкЗв/сут-1 при полетах на орбитальных станции «Мир» и МКС, в периоды минимума солнечной активности (СА), в течение 1986–2024 гг. проведены расчеты суммарных и эффективных остаточных среднетканевых эквивалентных доз у космонавтов в зависимости от длительности полета с учетом восстановительных процессов на уровне организма. Оценки показали, что суммарные значения за год среднетканевых доз и доз на кроветворную систему (КТС) за весь рассмотренный период были меньше 260 мЗв и не превысили предела доз 300 мЗв, согласно нормам по радиационной безопасности орбитальных космических полетов. В то же время величины эффективных остаточных среднетканевых доз с учетом восстановительных процессов достигли лишь 35 мЗв для полугодовых полетов и сохранялись на этом уровне вплоть до 370 сут (годовых полетов). Эффективные остаточные среднетканевые дозы оказались соответственно в 3,9 и 7,4 раза ниже значений накопленных суммарно среднетканевых доз.
На основе данных штатной системы радиационного контроля (СРК) МКС мы провели разделение суточных доз от радиационных поясов Земли (РПЗ) и галактических космических лучей (ГКЛ). Мы впервые оценили снижение эффективности воздействия протонов РПЗ на космонавтов за счет осуществления быстрых восстановительных процессов на клеточном уровне в быстро обновляющихся радиочувствительных тканях. Расчеты показали, что локальные суточные эффективные остаточные эквивалентные дозы от протонов РПЗ оказываются в 8,0–9,0 раза меньшими, чем расчетные значения на основе измерений величин мощностей доз, как прежде. При учете восстановительных процессов на уровне организма эффективные остаточные дозы за 190–370 сут полета оказываются в 33 ± 2 и 62 ± 4 раза меньшими, что значительно снижает оценки риска нарушения работоспособности космонавтов в процессе полета, а также возможно несколько снижает риски отдаленных неблагоприятных последствий.
Ключевые слова: орбитальные станции «Мир» и МКС, поглощенные и эквивалентные дозы на представительные органы, среднетканевые эффективные остаточные дозы, быстрые восстановительные процессы на клеточном уровне, восстановление на уровне организма.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 32-42.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-32-42
|
|
|
Каширина Д.Н., Пастушкова Л.Х., Кононихин А.С., Бржозовский А.Г., Смирнов Ю.И., Николаев Е.Н., Ларина И.М., Орлов О.И. Анализ динамики содержания белков крови космонавтов в ходе длительного космического полета
|
|
|
Факторы космического полета (КП), такие как микрогравитация, замкнутая среда обитания, изменение двигательной активности и биологических циркадианных ритмов, воздействие радиации, являются факторами риска для здоровья космонавтов. Анализ протеома крови может показать целостную картину изменений в различных физиологических системах организма. Данная статья представляет пример инновационного подхода, включающего сбор высушенных пятен крови и их анализ методами таргетного количественного хромато-масс-спектрометрического анализа.
Для исследования осуществляли сбор проб капиллярной крови космонавтов в утренние часы до завтрака в предполетном периоде – 2 раза (за 60–45 суток до старта и за 30–20 сут до старта); в полете – 3 раза (через 5–7 сут от начала полета, на 3-й месяц и 6-й месяц полета); после полета – 4 раза (1, 7, 14, 26-е сутки после возвращения на Землю). Таргетный количественный хромато-масс-спектрометрический анализ (ВЭЖХ-МС) с мониторингом множественных реакций (MRM) проводили с использованием синтетических внутренних стандартов (SIS), меченных стабильными изотопами, в составе панели из 270 пептидов для определения уровней 270 белков. Во всех исследуемых точках были определены уровни 95 белков.
Выявлено снижение уровней ингибиторов пептидаз, компонентов липопротеинов высокой плотности и белков фибрилл внеклеточного матрикса в течение всего полета по сравнению со среднегрупповыми параметрами предполетного периода, а также белков – участников транспорта железа начиная с 3-го месяца полета. Обнаружены повышенные уровни белков, связывающих инсулиноподобный фактор роста, во время полета. Возвращение на Землю после продолжительного КП вызывало увеличение коагуляционного потенциала крови, что обосновывает необходимость тщательного контроля показателей гемостаза в полете и восстановительном периоде.
Ключевые слова: космонавты, сухие пятна крови, протеом, масс-спектрометрия.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 43-58.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-43-58
|
|
|
Пашкова Д.В., Попова О.В., Попова Ю.А., Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Дунаев А.В., Русанов В.Б. Нейровегетативная регуляция сердечного ритма и функциональное состояние микроциркуляторного русла в условиях 12-месячного изоляционного эксперимента
|
|
|
В статье представлены результаты исследования нейровегетативной регуляции и микроциркуляторного русла у 6 обследуемых в условиях длительной изоляции в рамках комплексного эксперимента SIRIUS-23. Оценку регуляторных механизмов осуществляли с применением комплекса для регистрации ЭКГ и анализа вариабельности сердечного ритма, исследование кожной микроциркуляции – методом лазерной доплеровской флоуметрии.
Проведенный анализ данных продемонстрировал наличие изменений в условиях изоляции как в нейровегетативной регуляции сердечного ритма, так и в микроциркуляторном русле. Выявлено, что показатели, отражающие процессы регуляции были связаны с парасимпатическими модулирующими влияниями. Пребывание в гермообъекте в первую очередь активировало регуляторные механизмы, которые, в значительной степени, определяли адаптационный ответ на ассоциированные с изоляцией действующие факторы. Со стороны микроциркуляторного русла, в условиях изоляции, наиболее явные изменения микрогемодинамики наблюдались в области кожи подошвенной поверхности I пальца ноги, проявлялись в снижении колебательной активности регуляторных систем микрососудистого русла и приводили к снижению доли нутритивного кровотока при общем уменьшении базальной перфузии в данной области.
Во время изоляции адаптационный ответ со стороны обеих рассматриваемых систем был оптимизирован, что указывало на высокую степень их синхронизации, устойчивости и способности к саморегуляции.
Ключевые слова: длительная изоляция, сердечно-сосудистая система, нейровегетативная регуляция, вариабельность сердечного ритма, микроциркуляторное русло.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 59-69.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-59-69
|
|
|
Вильчинская Н.А., Сергеева К.В., Шенкман Б.С., Мирзоев Т.М. Активация механоуправляемых каналов PIEZO1 с помощью YODA1 усиливает синтез белка в миотубах С2С12
|
|
|
Каналы Piezo1 представляют собой встроенные в клеточную мембрану механосенсоры, способные воспринимать механические и гравитационные изменения. Роль данных механоуправляемых каналов в регуляции анаболических процессов в мышечных клетках остается малоизученной. Цель исследования – проверка гипотезы об участии каналов Piezo1 в активации синтеза белка в мышечных клетках.
Миотубы C2C12 инкубировали с Yoda1 (специфическим химическим активатором Piezo1) или одновременно с Yoda1 и гадолинием (Gd3+) (ингибитор механоуправляемых каналов). Для определения скорости белкового синтеза методом SUnSET миотубы обрабатывали пуромицином. Анаболические маркеры определялись методом вестерн-блоттинга и ПЦР. Инкубация мышечных клеток с Yoda1 привела к увеличению фосфорилирования AKT (Ser473), p70S6K (Thr389/Thr412), GSK-3? (Ser9) и усилению экспрессии мРНК c-Myc. Стимуляция Yoda1 не оказала влияния на фосфорилирование eEF2 (Thr56). Обработка миотуб Yoda1 привела к увеличению скорости белкового синтеза. Добавление в среду с Yoda1 гадолиния частично нивелировало эффект Yoda1 на фосфорилирование p70S6K (Thr389), экспрессию c-Myc и скорость белкового синтеза.
Полученные результаты демонстрируют, что химически активированные каналы Piezo1 способны стимулировать анаболические сигнальные пути и ускорять синтез белка в миотубах C2C12.
Ключевые слова: миотубы C2C12, Piezo1, Yoda1, гадолиний, анаболический сигналинг, синтез белка.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 70-76.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-70-76
|
|
|
Ездакова М.И., Лобанова М.В. Участие щелевых контактов в регуляции паракринного профиля при взаимодействии мезенхимальных стромальных и эндотелиальных клеток в условиях физиологической гипоксии
|
|
|
Взаимодействие мезенхимальных стромальных клеток (МСК) и эндотелиальных клеток (ЭК) играет ключевую роль в ангиогенезе, тканевом ремоделировании и поддержании гомеостаза. Одним из важнейших механизмов межклеточной коммуникации являются щелевые контакты (ЩК), обеспечивающие прямой обмен малыми молекулами между клетками.
Данное исследование направлено на оценку вклада ЩК в регуляцию секреции паракринных медиаторов при совместном культивировании МСК и ЭК в условиях нормоксии (20 % O2)) и физиологической гипоксии (5 % O2) в течение 72 ч. В качестве ингибитора ЩК использовали карбеноксолон (100 мкг/мл). Определяли жизнеспособность клеток, эффективность работы ЩК, транскрипцию гена GJA1, кодирующего белок ЩК – коннексин 43, а также уровень цитокинов и факторов роста в кондиционированной среде.
При физиологической гипоксии в кондиционированной среде сокультуры ЭК и МСК увеличивалось содержание ангиогенных факторов (FGF-2, PDGF-AA, PDGF-AB/BB, GRO, MCP-1), уровень провоспалительных хемокинов (Eotaxin, IP-10, RANTES) снижался. Блокада ЩК в сокультуре вызывала достоверное уменьшение продукции VEGF, FGF-2, IL-8 и GRO как при 20 %, так и при 5 % О2), что указывает на участие ЩК в регуляции паракринного профиля. В условиях гипоксии эффект блокирования ЩК был менее выражен.
Ввиду этого как межклеточные взаимодействия через ЩК, так и содержание кислорода в микроокружении важны для регуляции паракринной активности МСК и ЭК.
Ключевые слова: миультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, эндотелиальные клетки, щелевые контакты, паракринная регуляция, физиологическая гипоксия.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 77-83.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-77-83
|
|
|
Кудрявцева Н.С. Оценка возможности использования ресурсов Луны для жизнеобеспечения экипажа лунной базы
|
|
|
Предполагается, что на этапе эксплуатации долговременной постоянной обитаемой лунной базы (ЛБ) жизнеобеспечение экипажа должно обеспечиваться регенерацией продуктов жизнедеятельности и использованием ресурсов Луны. Проведена предварительная оценка затрат на альтернативные способы снабжения ЛБ кислородом, водородом и водой с учетом всех потребителей: частично-замкнутой физико-химической системы жизнеобеспечения экипажа с оранжереей и многоразовых взлетно-посадочных комплексов (ВПК) на кислородно-водородном топливе.
Рассмотрены 4 варианта снабжения ЛБ компонентами: 1) получение компонентов в полном объеме из ресурсов Луны посредством добывающе-перерабатывающих комплексов (ДПК); 2) поставка компонентов с Земли; 3) использование физико-химических систем регенерации продуктов жизнедеятельности экипажа и получение всех недостающих компонентов из местных ресурсов с использованием ДПК; 4) использование физико-химических систем регенерации продуктов жизнедеятельности экипажа, поставка водорода с Земли и получение недостающих компонентов из местных ресурсов с применением ДПК.
На основе оценки полной стоимости жизненного цикла затрат 4 вариантов снабжения отмечено, что до 7 лет функционирования ЛБ наиболее выгодным является 4-й вариант обеспечения с доставкой водорода с Земли, регенерацией продуктов жизнедеятельности экипажа и получение недостающих компонентов из местных ресурсов с применением ДПК. При продолжительности функционирования ЛБ свыше 7 лет примерно одинаково выгодными являются 1-й и 3-й варианты.
Ключевые слова: система жизнеобеспечения, лунная база, ресурсы Луны.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 84-90.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-84-90
|
|
|
Наговицын А.В., Ардашев В.Н., Новиков Е.М., Вовкодав В.С., Бояринцев В.В., Журавлёв С.В. Прогнозирование изменений в сердечно-сосудистой системе у военных летчиков c разным налетом часов
|
|
|
Исследование сердечно-сосудистой системы у летного состава остается актуальным на протяжении всей истории отечественной авиации. Летчики первого класса и летчики-снайперы являются наиболее опытными и востребованными специалистами. Они чаще подвержены хроническим заболеваниям и параклиническим состояниям в силу возраста и изменений вегетативной нервной системы вследствие переносимых частых и высоких перегрузок, хронической интервальной гипоксии. Цель работы – изучение сердечно-сосудистой системы у специалистов авиационного персонала авиации Вооруженных Сил РФ для прогнозирования их летного долголетия.
Для решения поставленной задачи проведено исследование с участием 26 летчиков, из которых 6 пилотов второго класса, 9 пилотов первого класса, 11 летчиков-снайперов (средний общий налет составил 1382 ч). Все исследуемые были разделены на 2 группы: налет часов до 1000 (группа 1, n = 10) и более 1000 ч (группа 2, n = 16). Проведены оценка антропометрических данных, физикальный осмотр, оценка функции внешнего дыхания, ЭКГ, эхокардиография, общий и биохимический анализы крови, велоэргометрия, дисперсионное картирование ЭКГ, анализ вариабельности сердечного ритма, исследование на переносимость умеренных степеней гипоксии в барокамере, декомпрессионная и статоэргометрическая пробы.
Выполнен корреляционный анализ, выявлены связи между высоким налетом часов и исследуемыми признаками. Посредством многофакторного анализа получено 4 комплекса признаков, которые можно охарактеризовать как «возраст-ассоциированные», «инструментальные», «вариабельность сердечного ритма» и «дисперсионное картирование ЭКГ».
Полученные результаты позволяют определить возможные корригирующие и профилактические воздействия для увеличения времени профпригодности специалистов авиационного персонала.
Ключевые слова: авиация, экспертиза, профессиональное долголетие, вариабельность ритма сердца.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 91-98.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-91-98
|
|
|
Годило-Годлевский В.А., Воронков Ю.И., Павлов А.И., Аникеев Д.А., Крапивницкая Т.А., Яковлева Е.В. Результаты ретроспективного 20-летнего наблюдения течения хронического гастрита у специалистов авиационного персонала государственной авиации
|
|
|
Проведено обследование 226 мужчин из числа специалистов авиационного персонала с целью оценки клинико-патологической и эндоскопической характеристики хронического гастрита у лиц летного состава. Всем была выполнена эзофагогастродуоденоскопия, определен уровень специфических антител к Helicobacter pylori (Hp) методом иммуноферментного анализа и определение Hp экспресс-методом отпечатка.
У 100 % обследуемых выявлен хронический неатрофический гастрит. Антитела к Hр определены у всех больных хроническим гастритом, а исследование отпечатков на Hр оказались отрицательными у 7,1 % пациентов этой группы.
Ключевые слова: заболеваемость летного состава, хронический гастрит, Helicobacter pylori.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 5. С. 99-104.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-5-99-104
|
|
|
Хроника и информация
Орлов О.И., Белаковский М.С. Магия космических цифр: 900 – 455 – 100 – 50
|