ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2014, том 40, № 6, с. 58-66
УДК 612.1/2(470.13-25)+613.614:613.693
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ У УЧАСТНИКОВ САТЕЛЛИТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРОЕКТУ "МАРС-500" НА СЕВЕРЕ РОССИИ
В РАЗНЫЕ СЕЗОНЫ ГОДА
© 2014 г. Ю. Г. Солонин, А. Л. Марков, Е. Р. Бойко, Н. Н. Потолицына, О. И. Паршукова
ФГБУНИнститут физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, Сыктывкар
E-mail: solonin@physiol.komisc.ru Поступила в редакцию 31.07.2013 г.
У 17 мужчин-северян зрелого возраста, участвующих в сателлитных исследованиях по проекту "Марс-500", проводили морфологические, физиометрические, физиологические и биохимические исследования, а также рассчитывали донозологические индексы здоровья с применением аппаратно-программного комплекса "Экосан-2007" в разные сезоны года. Сезонные синусоидальные колебания по среднегрупповым данным выявлены в изменениях функций терморегуляции (температура тела и кожи), липидного обмена (содержание холестерина, липопротеидов высокой и низкой плотности в крови), регуляции гемодинамики при физической нагрузке (прирост "двойного произведения" и время его восстановления). У большинства обследованных северян обнаружены неблагоприятные отклонения от среднеширотных нормативов во все сезоны года по значениям индекса массы тела, силового и жизненного индексов, времени простой зрительно-моторной реакции, вегетативного индекса Кердо, уровня физического здоровья и показателя активности регуляторных систем.
Ключевые слова: проект "Марс-500", мужчины-северяне, функциональные показатели, индексы здоровья, сезоны года.
Б01: 10.7868/80131164614050166
Изучению влияния сезонного фактора на организм человека в экологической физиологии уделяется большое внимание. Сезонные колебания некоторых функциональных показателей у различных групп людей в разных странах были описаны рядом исследователей [1—4]. При этом получены подчас противоречивые данные о поведении отдельных физиологических показателей в разные сезоны года. Обычно исследования ограничивались небольшим набором наблюдаемых показателей или обследовались группы людей узкого возрастного диапазона. Например, описаны изменения по сезонам показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) у северян юношеского возраста [5] или показателей гемодинамики у северян 18—22 лет [6], энерготрат и показателей терморегуляции у жителей Японии 21—24 лет [7]. Практически нет сведений о сезонных изменениях уровня физического здоровья, показателей ли-пидного, углеводного и витаминного обмена, до-нозологических показателей здоровья (показатель активности регуляторных систем, индекс дисперсионного картирования электрокардиограммы "Миокард") у лиц зрелого возраста. Поэтому требуется дальнейшее изучение влияния
сезонного фактора на организм людей в этом возрасте с использованием широкого набора морфологических, физиометрических, физиологических и биохимических показателей, а также доно-зологических показателей здоровья.
На Севере России (г. Сыктывкар, 62° с.ш.), как и в других регионах страны и за рубежом, проведены сателлитные медико-экологические исследования в рамках эксперимента "Марс-500", заключающиеся в длительном наблюдении за группами добровольцев на основе единого методического подхода с применением самого современного аппаратно-программного комплекса для донозологической диагностики состояния здоровья "Экосан-2007" (разработан совместно ГНЦ РФ ИМБП РАН и фирмой "Медицинские компьютерные системы", г. Зеленоград). В сыктывкарской группе участников указанного эксперимента применялся расширенный вариант исследований с привлечением физиометриче-ских, физиологических и биохимических показателей. Основной задачей сателлитных исследований в естественных условиях жизнедеятельности было сравнение полученных результатов с данными группы испытателей, находящихся в изо-
лированным модуле "марсианского" корабля в условиях имитации многомесячного полета на Марс.
Цель настоящей работы — изучение и сравнение физиологического статуса мужчин-северян зрелого возраста в разные сезоны года (весна, лето, осень, зима) по широкому кругу различных показателей, отражающих состояние разных систем организма.
МЕТОДИКА
Под наблюдением находились представляющие Север России участники сателлитного исследования по проекту "Марс-500" — 17 практически здоровых мужчин, родившихся и постоянно проживающих на Севере в г. Сыктывкаре (61°40' N, 50°51' E). Это были люди из группы так называемых "сидячих профессий" (11 научных сотрудников и 6 служащих МЧС) с малой физической активностью и с ограниченным временем нахождения на открытом воздухе, все некурящие. На работе и дома у них отсутствовали кондиционеры. Добровольцы дали информированное согласие на проведение обследований. Исследование одобрено локальным комитетом по биоэтике при Институте физиологии Коми научного центра УрО РАН. Некоторые характеристики обследованных представлены в табл. 1.
Обследование проводилось в лабораторном помещении на протяжении нескольких месяцев и для изучения сезонного фактора в настоящей работе были выбраны 4 месяца наблюдения (апрель, июль, октябрь и февраль), охватывающие все сезоны года. Обследование проводили в рабочие дни в средней декаде месяца в первую половину дня (в промежутке с 8:30 до 12:30 по местному времени). Испытуемые были в легкой обуви, в спортивных брюках и обнажены до пояса. Они приходили на обследование после легкого завтрака (порядка 600—700 ккал), заканчивающегося не позднее 7:00 ч.
У испытуемых измеряли рост, массу тела и рассчитывали индекс массы тела (ИМТ). Долю жира в теле определяли прибором OMRON BF 302 (Япония). Силу сжатия кисти измеряли пружинным динамометром и рассчитывали силовой индекс (СИ = сила/масса тела х 100). Жизненную емкость легких (ЖЕЛ) определяли сухим спирометром и рассчитывали жизненный индекс (ЖИ = ЖЕЛ/масса тела). Максимальное потребление кислорода (МПК) непрямым методом определяли однократно путем предъявления нарастающих велоэргометрических нагрузок с последующим расчетом МПК по номограмме Аст-ранда. Температуру тела (тимпаническую температуру) измеряли электронным инфракрасным термометром модели UT-101 (A&D Company
Таблица 1. Показатели, характеризующие обследованную выборку из 17 мужчин-северян
Показатели Пределы колебаний M ± SD
Возраст, лет 25—46 32.3 ± 5.7
Рост, см 164—188 174.6 ± 6.33
Масса тела, кг 59—117 81.2 ± 13.3
Индекс массы тела, кг/м2 21.9—35.7 26.6 ± 3.50
Доля жира в теле, % 11.1—32.0 19.8 ± 5.41
Максимальное потребле-
ние кислорода:
л/мин 2.2—4.4 3.33 ± 0.55
мл/мин кг 33.8—53.5 40.9 ± 5.82
Ltd., Япония), а температуру кожи на кисти — цифровым электронным термометром модели DT-635 (A&D Company Ltd., Япония).
Систолическое и диастолическое артериальное давление (АДС и АДд) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) в покое сидя измеряли электронным прибором модели UA-767 (A&D Company Ltd., Япония). Рассчитывали пульсовое давление (ПД), двойное произведение (ДП = ЧСС х АДС/100) по Робинсону, среднединамическое давление по Хи-кему (СДД = АДд + 0.3 х ПД), вегетативный индекс Кердо (ВИК = (1 - АДД/ЧСС) х 100), индекс функциональных изменений (ИФИ) и уровень физического здоровья (УФЗ) по Апанасенко.
Испытуемым предъявляли пробу Мартине (20 приседаний за 30 с) с записью АДС, АДд, ЧСС и ДП до нагрузки и на 1-й, 3-й и 5-й мин восстановления.
В исследовании использовали аппаратно-программный комплекс "Экосан-2007" , включающий в себя аппаратно-программные комплексы "Кардивар" (анализ ВСР), "КардиоВизор-06" (дисперсионное картирование электрокардиограммы — ДК ЭКГ), "СКУС" (психофизиология). При изучении ВСР учитывали ЧСС, стресс-индекс (SI), индекс централизации (IC = (LF + + VLF)/HF), показатель активности регулятор-ных систем (ПАРС), а также основные показатели временного (SDNN, pNN50) и спектрального (TP, HF%, LF%, VLF%) анализа ВСР [8, 9]. С помощью системы скрининга сердца "КардиоВи-зор-06" регистрировали индексы ДК ЭКГ "Миокард" и "Ритм" [10, 11]. Из психофизиологических показателей определяли: время простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) на красный свет с предъявлением по 20 раздражителей.
Забор крови для биохимического анализа осуществляли на следующее после обследования утро, натощак, из локтевой вены при помощи одноразовых систем фирмы "Greiner bio-one" (Ав-
стрия). После центрифугирования в плазме крови определяли содержание глюкозы, общего холестерина (ХС), триглицеридов (ТГЦ), липопроте-идов высокой плотности (ЛПВП) и липопроте-идов низкой плотности (ЛПНП) ферментативным колориметрическим методом, уровень аполипопротеина-Е (апоЕ) оценивали иммуно-турбидиметрическим методом с использованием коммерческих наборов фирмы "Chronolab" (Швейцария). Измерение метаболитов проводили на спектрофотометре "Power Wave-200" (Bio-Tek Instruments, США). Содержание витаминов А и Е определяли по интенсивности флуоресценции липидного экстракта сыворотки крови на флуориметре "Флуорат-АБЛФ" ("Люмекс", Россия). Обеспеченность организма витаминами В1 и В2 оценивали по изменению активности вита-минзависимых ферментов транскетолазы и глута-тионредуктазы соответственно. Содержание витамина С в плазме крови определяли методом визуального титрования в растворе с краской Тильманса. Уровень метаболитов оксида азота в плазме капиллярной крови определяли колориметрическим методом.
Полученные материалы подвергнуты статистической обработке с помощью программ Biostat (версия 4.03) и Statistica (версия 6.0, StatSoft Inc, 2001) с проверкой вариационных рядов на характер распределения (по критерию Шапиро—Уил-ка). В связи с тем, что ряд показателей имеет асимметричное распределение, для представления данных в табл. 3 и 4 применяли центильный метод с обозначением медианы (Ме), 25 и 75 про-центилей. При анализе результатов статистически значимые различия между сезонами определяли по критерию Фридмана с последующим попарным межгрупповым сравнением величин критерием Ньюмена—Кейлса. Критическим уровнем статистической значимости принимали p < 0.05. Для показателей с распределением, близким к нормальному, приведены средние арифметические величины со стандартным о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.