Проекты, гранты

В 2016 г. сотрудники центра приняли участие в выполнении следующих проектов:    

1. По программе фундаментальных исследований Президиума ДВО РАН «Дальний Восток» по теме «Оценка влияния новых биопрепаратов на состояние внутренних органов и систем организма человека на основе спектрального анализа биоэлектрической активности головного мозга и кардиоритма». Руководит выполнением работ чл.-корр РАН А.Л. Максимов.

Основные результаты

     Впервые в мировых исследованиях разработана оценка эффективности биопрепаратов на основе спектрально-волновой модели активирующей системы мозга и на ее основе обоснованы и выделены спектральные характеристики биоэлектрической активности головного мозга человека, которые могут быть использованы в практике функционально топической медицинской диагностики целостного организма.  Разработаны ряд системных характеристик организма – индексов напряжения адаптационных механизмов, индивидуального здоровья, оценки нейродистрофических нарушений, а также оценки состояния отдельных функций организма с разрешающей способностью до рефлекторных групп и белков.

 2. По программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны Российской Федерации» по теме «Разработка унифицированных социально-экономических и медико-биологических критериев оценки дискомфортности окружающей среды и состояния адаптированности жителей циркумполярных и арктических регионов». Руководит выполнением работ чл.-корр РАН А.Л. Максимов.

Основные результаты

     В процессе изучения информативности показателей вариабельности кардиоритма при ререспирации установлено, что изменение высокочастотной мощности спектра относительно фонового уровня для лиц, адаптированных к условиям Крайнего Севера, не должно превышать 70 %, что может служить физиологическим маркером влияния факторов дискомфортности на организм жителей этих регионов. При этом установлено что лица, реагирующие на пробу с ререспирацией повышением температуры кисти на 0,5°С и более, обладают более высокой устойчивостью к действию холодового фактора.

     Впервые на основе тонкой дифференцировки по 9 типам соотношения активности различных звеньев вегетативной нервной системы (ВНС) в ответ на активную ортостатическую пробу определены центильные границы значений вариабельности сердечного ритма (ВСР), позволяющие количественно определять степень вклада симпатической и парасимпатической нервной системы и на этой основе проводить типизацию лиц призывного возраста, наиболее адаптированных к условиям Крайнего Севера и обладающих значимо большими функциональными резервами системы кардиогемодинамики.

     Впервые проведенные исследования капиллярного кровотока в зонах ногтевого валика пальцев руки во время ререспирации и локального холодового теста показали стабильность основных характеристик скорости кровотока в артериальном и венозном звене капилляра, что можно рассматривать как один из механизмов поддержания адекватного кислородного обеспечения организма при воздействии на него экстремальных факторов.

 

В 2014 г. сотрудники центра приняли участие в выполнении следующих проектов:

1. По Программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны РФ» по теме «Разработка унифицированных социально-экономических и медико-биологических критериев оценки дискомфортности окружающей среды и состояния адаптированности жителей циркумполярных и арктических регионов». Руководитель: чл.-корр. РАН Максимов А.Л.

Основные результаты

     На основе подходов, изложенных в концепции проекта ФЗ «Об основах государственной политики Российской Федерации в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях» определены информативные физиологические критерии оценки уровня адаптированности молодых жителей Северо-Востока. Установлено, что статистические и спектрально-волновые характеристики кардиоритма при стандартных тестирующих воздействиях (активный ортостаз или ререспирация) могут являться минимально достаточными для индивидуальной оценки динамики изменения (увеличение или снижение) функциональных резервов кардиореспираторной и терморегуляционной систем постоянных жителей Крайнего Севера.

     Выявлено, что усредненная температура поверхности кисти в ответ на ререспирацию или стандартный холодовой тест коррелирует со следующими показателями ВСР: средним квадратическим отклонением R-R интервалов, характеризующим суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения, высокочастотной и низкочастотной составляющей мощности спектра кардиоритма и величиной их соотношений вклада уровней активности центрального и автономного регуляторных контуров.

     Проведены сопоставительные исследования значений ВСР и вегетативного индекса Кердо, позволяющие отнести человека в ту или иную группу, характеризующуюся определенным вегетативным тонусом. Оказалось, что отрицательные значения ВИК могут наблюдаться у нормотоников и у ваготоников. При этом его средние величины (- 5,0±1,7 усл. ед.) в группе нормотоников соответствуют критерию, который требует рассматривать входящих туда обследуемых, как лиц с ваготоническим типом вегетативной регуляции.

     Важным аспектом исследования структуры кардиоритма оказалось, что этнические различия практически не влияют на статистическую значимость различий абсолютного большинства показателей ВСР среди лиц с нормо- и ваготоническим типом вегетативной нервной регуляции.

 2. По Комплексной программе фундаментальных исследований Дальневосточного отделения РАН «Дальний Восток»:

- по проекту № 42П-7.3.3. «Доклиническая разработка новой технологии и программно-аппаратного комплекса «Индукционная магнитоэнцефалография» для ранней функционально-топической диагностики и прогнозирования заболеваний внутренних органов на примере заболеваний зрительного анализатора». Руководитель: д.т.н. Рыбченко А.А. 

Основные результаты

     С помощью местного применения стимуляторов и блокаторов вегетативных рецепторов строго по медицинским показаниям (фенилэфрин, тимолол, ирифрин, пилокарпин и др.) определены частотные характеристики рецепторов глаза, участвующих в аккомодации, в спектре матрицы функциональных состояний, при нормальном и нарушенном функциональных состояниях. Разработаны диагностические критерии спектральных характеристик магнитоэнцефалограммы (МЭГИ) у больных глаукомой, а также у лиц с синдромом «ишемический глаз», включая дистрофические изменения сетчатки, зрительного нерва, центрального анализатора.

- по проекту № 42П-9.1.3. «Исследование прогностической информативности характеристик изменения структуры кардиоритма при конвергентном типе адаптации у аборигенных и европеоидных популяций Северо-Востока России, разработка региональных нормативов оценки здоровья здоровых уроженцев Крайнего Севера с учетом особенностей микроэлементного состояния организма». Руководитель: чл.-корр. РАН Максимов А.Л.

Основные результаты

     Установлено, что для лиц с ваго- и нормотонией наиболее оптимальным является уровень реактивности вегетативной нервной системы (ВНС) соответствующие как 5-му типу (нормальная реактивность обоих отделов ВНС, при следующих показателях амплитуды моды и вариационного размаха значений кардиоритма: 25% ≤ ΔАМо50 ≤ 75%, 25% ≤ ΔMxDMn ≤ 75%), так и 6-му типу (нормальная реактивность симпатического отдела ВНС при низкой реактивности парасимпатического отдела или его парадоксальной реакции: 25% ≤ ΔАМо50 ≤ 75%, ΔMxDMn > 75%). Данные типы реактивности ВНС отмечались в 45% случаев. Для лиц с исходной симпатикотонией вариантами адекватной реакции вегетативных механизмов регуляции на нагрузочную ортостатическую пробу могут считаться не только 5-ый тип, но и 2-ой тип, когда наблюдается нормальная реактивность парасимпатического отдела при низкой реактивности симпатического отдела: ΔАМо50< 25%, 25% ≤ ΔMxDMn ≤ 75%. При этом все остальные варианты реакций составляли от 4% до 18%.

     Однако, даже у аборигенов, которых принято рассматривать как популяцию наиболее адаптированную к условиям Севера, до 60% лиц демонстрируют сниженные функциональные резервы со стороны кардиогемодинамики, что обуславливает достаточно высокую степень напряжения регуляторных механизмов при выполнении нагрузочных проб. При этом лица, у которых разница в показателях вариабельности сердечного ритма (ВСР) до и в процессе ортостатической пробы соответствует значениям менее 10-го и более 90-го процентиля, могут рассматриваться как группа риска с высокой вероятностью развития дизадаптационных состояний.

     Установлено, что юноши со сниженной неспецифической резистентностью проявляют большую чувствительность к изменению газового состава воздуха в процессе пробы с ререспирацией, в процессе которой формируется гипоксически-гиперкапническая среда. Определенные в процессе исследований показатели вариабельности кардиоритма позволяют рекомендовать ререспирацию для оценки резервов кардиореспираторной системы и адаптированности организма к действию экстремальных факторов окружающей среды.

     Сопоставление типов вегетативной регуляции с состоянием макро-микроэлементного баланса у обследуемого контингента, достоверных различий в встречаемости макро-микроэлементных нарушений в организме не обнаружил. При этом у нормотоников наблюдалось до 20 корреляционных связей микроэлементов с показателями кардиоритма и артериального давления. Наименьшее число взаимосвязей (12) показателей элементного баланса и кардиоритма отмечается у симпатотоников, что указывает на сниженные адаптационные резервы по многим функциональным системам организма в этой группе обследуемых лиц.

- по проекту № 42П-9.1.17 «Разработка системы для скрининга онкологических заболеваний толстого кишечника «Онкоскрининг-МЭГИ», выполняемого в рамках конкурса научно-технических проектов научных учреждений ДВО РАН, перспективных для создания инноваций на 2013-2014 гг. Руководитель: д.т.н. Рыбченко А.А.

Основные результаты

      На базе матрицы функциональных состояний разработан интегральный показатель, характеризующий предрасположенность или наличие онкологического заболевания толстого кишечника и количественной оценки активности опухолевого роста – индекса децентрализации. Индекс позволяет осуществлять мониторинг онкологического больного, оценивать эффективность и корректировать лечебно-диагностические мероприятия.

     Разработано программное обеспечение для автоматического построения интегрального показателя наличия онкологического процесса. Разработан действующий макет.

 

В 2013 г. сотрудники НИЦ «Арктика» являются исполнителями следующих проектов:

 1. Программа Президиума РАН и ДВО РАН«Фундаментальные науки – медицине» № 12-I-П5-03 Доклиническая разработка новой технологии и программно-аппаратного комплекса «Индукционная магнитоэнцефалография» для ранней функционально-топической диагностики и прогнозирования заболеваний внутренних органов на примере заболеваний зрительного анализатора (Проект 2012-2014 гг.). Лаб. нейрокибернетики. Руководитель проекта д.т.н., проф. Рыбченко А.А.

Основные результаты за 2013 г.

     В результате исследований разработаны диагностические критерии спектральных характеристик магнитоэнцефалограммы (МЭГ) у больных глаукомой, а также у лиц с синдромом «ишемический глаз», включая дистрофические изменения сетчатки, зрительного нерва, центрального анализатора. Так для патологического состояния «глаукома» в рамках сигментарной матрицы были получены следующие характеристики: функция (F1-3) – альфа адренорецепторы гладкой мускулатуры глаза, Seg Th1-C8 F = 16,65 – 16,18 Гц; Разность (R-L) больше 0,36; функция (F6-2) – М холинорецепторы гладкой мускулатуры и сосудов глаза; разность (R-L) меньше 0,08; F= 0,57 – 0,59 Гц. Состояния ишемической окулопатии глаз характеризовалось следующими значениями: функция (F2-4) – альфа адренорецепторы артерий глаза; Seg Th1-C8 F = 7,0 – 7,28 Гц; разность (R-L) больше 0,21; функция (F6-2) – М холинорецепторы гладкой мускулатуры и сосудов глаза; разность (R-L) больше 0,255; F= 0,57 – 0,59 Гц. Таким образом, стало возможным по показаниям МЭГ диагностировать ранние признаки развития этих патологических состояний и синдромов на стадии, когда отсутствуют их клинические проявления, что крайне важно при решении задач дипансеризации населения и профилактики заболеваний зрительного анализатлора.

Основные результаты за 2012 г.

     Впервые в сравнительном аспекте изучены особенности структуры вариабельности сердечного ритма (ВСР) у лиц мужского пола в возрасте 15-16 лет из числа аборигенов и европеоидов уроженцев Севера в 1-3 поколениях. Проведен анализ информативности математических показателей ВСР для типизации юношей по преобладающему характеру вегетативной нервной регуляции и определены региональные критерии статистических и спектрально-волновых характеристик ритма сердца для юношей с преобладанием нормотонического типа. Впервые показано, что функциональные резервы системы кардиогемодинамики у современных юношей-аборигенов Магаданской области оказываются ниже, чем у их сверстников из числа уроженцев-европеоидов.

     Анализ содержания макро-микроэлементов в волосах детей и подростков, жителей внутриконтинентальной зоны Магаданской области, где ведется добыча полезных ископаемых, показал, что для этих контингентов наиболее характерно повышенное содержание в организме тяжелых металлов: Al, Cd, Hg. Установлено, что выявленный дефицит Са, Со, Cu, I и избыток Si можно рассматривать как общую североспецифическую особенность элементного статуса постоянных жителей Магаданской области.

2. Программа Президиума РАН и ДВО РАН«Фундаментальные науки – медицине» № 12-I-П7-01 «Исследование прогностической информативности характеристик изменения структуры кардиоритма при конвергентном типе адаптации у аборигенных и европеоидных популяций Северо-Востока России, разработка региональных нормативов оценки здоровья здоровых уроженцев Крайнего Севера, с учетом особенностей микроэлементного состояния организма» (Проект 2012-2014 гг.). Лаб. физиологии экстремальных состояний. Руководитель чл.-корр. РАН Максимов А.Л.

Основные результаты за 2013 г.

     Весь комплекс проведенных исследований по изучению особенностей вариабельности сердечного ритма (ВСР) у подростков Магаданской области позволяет считать, что наиболее информативными показателями, которые могут быть использованы при тонкой оценке преобладающего типа регуляции вегетативной нервной системы (ВНС), выступают не столько прямые показатели кардиоритма: такие как частота пульса, средняя длительность RR интервала, его максимальные и минимальные значения, а следующие математические характеристики: вариационный размах (MxDMn); стандартное отклонение (SDNN); квадратный корень суммы разности последовательного ряда кардиоциклов (RMSSD); число пар кардиоинтервалов с разностью более 50 мс в % к общему массиву (pNN50); величина амплитуды моды этого показателя (АМо50); индекс напряжения (SI), общая мощность спектра анализируемого ряда кардиоинтервалов (TP) и его высокочастотная составляющая (HF). При этом наибольшей информативностью обладают значения MxDMn; SI; АМо50; HF; TP, физиологические диапазоны нормы реакции которых для различных возрастных групп были разработаны в процессе выполнения проекта и представлены в таблице (см. приложение). Лица с нормотоническим типом ВНС, характеризующиеся оптимальным уровнем сбалансированности регуляторного воздействия на организм симпатической и парасимпатической составляющих вегетативной нервной системы, имеют промежуточные значения между ваготониками и симпатотониками. Необходимо подчеркнуть, что в процессе формирующегося конвергентного типа адаптации у северян из числа уроженцев-европеоидов оптимальными являются нормотонический, либо умеренно парасимпатический уровень реакции организма. При этом лица с таким типом вегетативной регуляции обладают значительно большими функциональными резервами сердечно-сосудистой системы и способны лучше адаптироваться к условиям Севера и ряду других экстремальным факторов. Установлено наличие корреляционных взаимосвязей антропометрических показателей, параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем с содержанием 25-ти химических элементов в волосах обследуемых юношей из числа укорененных европеоидов (рисунок, см. приложение). При этом выявлены следующие положительные корреляционные зависимости: Zn с росто-весовыми характеристиками; Co, Si, Ni, I с частотой сердечных сокращений; Mg – с содержанием кислорода в выдыхаемом воздухе и кислородной емкостью крови. Отрицательные взаимосвязи установлены: Pb, Hg, I, Cr с антропометрическими показателями; Mn, Na, Pb – с параметрами сердечно-сосудистой системы, а также систолического артериального давления с содержанием Cr и Pb; диастолического артериального давления с уровнем Mn и I. Проведенный анализ указывает на значимость макро-микроэлементного баланса в межсистемных взаимосвязях, играющих важную роль в механизмах обеспечения адаптации человека к экстремальным природно-климатическим условиям окружающей среды.

Основные результаты за 2012 г.

     С использованием функциональных проб у различных лиц без зрительной патологии исследованы рефлексы мышечных, сосудистых, железистых систем глаз и определены их спектральные характеристики и координаты, а также изучены пациенты с выраженными нарушениями аккомодации глаза (миопия и дальнозоркость различного характера и генеза). В результате в спектре матрицы функциональных состояний получены частотные координаты различных мышц, участвующих в аккомодации глаза, при их нормальном и нарушенном функциональном состояние. Впервые на клиническом материале доказана возможность использования показателей биоэлектрической активности головного мозга в практике медицинской диагностики заболеваний глаз: миопии, дальнозоркости, глаукомы.

     Полученные результаты имеют все признаки охраноспособного объекта в связи с чем, подана заявка на получение патента на изобретение «Способ диагностики заболеваний глаза», заявитель Владивостокский государственный медицинский университет (ГОУ ВПО ВГМУ Росздрава) и НИЦ «Арктика» ДВО РАН, авторы: Веселов А.А., Рыбченко А.А., Шабанов Г.А., Мельников В.Я., Пестрякова Я.Ф.

3. Проект по конкурсу научно-технических проектов научных учреждений ДВО РАН, перспективных для создания инноваций № 13-НТП I-09 «Разработка системы для скрининга онкологических заболеваний толстого кишечника «Онкоскрининг-МЭГИ» (Проект 2013-2014 гг.). Лаб. нейрокибернетики. Руководитель проекта д.т.н., проф. Рыбченко А.А.

Основные результаты за 2013 г.

      Разработаны на базе матрицы функциональных состояний (индукционный магнитоэнцефалограф МЭГИ-01) интегральный показатель, характеризующий предрасположенность или наличие онкологического заболевания толстого кишечника и дающий количественную оценку активности опухолевого роста – индекса децентрализации (IDC). Индекс децентрализации рассчитывается как сумма количественной характеристики функциональной активности каждой ячейки матрицы. IDC определяется в пределах от 0 до 2000 усл. ед. Если индекс находится в пределах от 0 до 50, то у больного не наблюдается очагов неконтролируемого клеточного роста; IDC от 50 до 170 – больной может быть отнесен к группе риска по наличию онкологического заболевания; IDC от 170 до 2000 - можно с вероятностью не менее 0,87 (p=0,05) судить о наличии онкологического процесса. Индекс позволяет осуществлять мониторинг онкологического больного, оценивать эффективность и корректировать лечебно-диагностические мероприятия.

4. Проект по конкурсу ДВО РАН раздел III В – поддержка исследований молодых ученых № 13-III-В-06-094 «Исследование структуры микроэлементного профиля организма юношей г. Магадана, профессионально занимающихся зимними видами спорта» (Проект 2013 г.). Лаб. физиологии экстремальных состояний. Руководитель к.б.н., доцент Луговая Е.А.

Основные результаты за 2013 г.

     По нашим данным, в организме обследованных спортсменов обоего пола широко представлен дисбаланс основных жизненно важных биоэлементов, выраженный в основном дефицитными концентрациями. Так, у всех спортсменов мужского и женского пола со стажем занятия лыжным спортом менее 5 лет выявлен дефицит Co, у 70% и 100% – I, у 80% и 78% – Ca и Mg, у 50% и 56% – P, у 60% и 45% – Zn, у 40% и 33% – Cu, соответственно. Характерно, что дефицит K в отмеченной группе встретился только у 30% обследованных лиц мужского пола, а у представителей женского пола в 56% случаев, дефицит Cr – в 20% и 78% случаев, дефицит Si – в 20% и 56% случаев, соответственно. Дефицит Mn и Na, напротив, более выражен в группе лиц мужского пола с незначительным спортивным стажем, чем у обследованных спортсменок (Mn – 50% и 22%; Na – 40% и 22%, соответственно). Вместе с этим, обнаружен избыток Fe у половины обследованных лиц мужского пола и 33% – женского. У всех лиц мужского пола и 77% лиц женского пола со стажем занятия лыжным спортом более 5 лет обнаружен дефицит Co, у 89% и 77% – Ca, у 78% и 92% – Mg, у 56% и 77% – Zn, у 56% и 62% – I, у 56% и 39% – P, соответственно. Дефицит Cr встретился только в организме 85% спортсменок со значительным спортивным стажем. Избыток K обнаружен в организме 67% обследованных лиц мужского пола и 39% – женского, Na – 44% и 39%, соответственно. Перечисленные элементы являются эссенциальными, обеспечивающими основные жизненноважные процессы, входят в состав ферментов, белков и других биологически активных веществ, необходимых для нормального иммунитета и адаптации организма к физическим нагрузкам в условиях повышенной потребности в макро- и микроэлементах, особенно в условиях Севера. Важно отметить, что содержание ряда основных эссенциальных, условно – эссенциальных и токсичных химических элементов в организме оказалось ниже референтных значений концентраций химических элементов в волосах (рисунок, см. приложение). Характерно, что суммарная площадь дефицита больше у лиц мужского и женского пола, занимающихся лыжным спортом менее 5 лет (S=82 и 115 усл. ед.2, соответственно), тогда как у обследованных спортсменов со значительным стажем составляет у представителей мужского пола – 66 усл. ед.2, у представителей женского – 95 усл. ед.2.

В 2010-2011 г.г. сотрудники НИЦ «Арктика» являлись исполнителями следующих проектов: 

1. инновационного проекта по конкурсу проектов фундаментальных исследований ДВО РАН № 19-ИН-09 «Разработка мобильного комплекса для интегральной оценки состояния здоровья и нормализации выраженных дисфункций организма человека» (Проект 2009-2010 гг.). Лаб. нейрокибернетики. Руководитель проекта д.т.н., проф. Рыбченко А.А.

Основные результаты за 2010 г.

     Разработан   экспериментальный образец мобильного комплекса для интегральной оценки состояния здоровья и   нормализации   выраженных дисфункций организма человека на основе анализа ритмической активности головного мозга. Мобильный комплекс - медицинский аппарат (для индивидуального применения), представляет собой единую конструкцию и технологию, для диагностики выраженных дисфункций и патологического очага в участке органа, указывая тканевый слой (мышцы, сосуды, соединительная ткань, различные виды эпителия), а также вид сопряженных рецепторов.

     Диагностическая часть комплекса реализует все функции магнитоэнцефалографа индукционного по регистрации электрической активности головного мозга в частотном диапазоне от 0,13 до 27 Гц, производит спектральный анализ ритмической активности головного мозга, выделяет ритмические компоненты, вычисляет их амплитуды. Программный комплекс позволяет проводить диагностику выраженных дисфункций и патологического очага в участке органа. Одновременно формируется спектральный портрет выраженной дисфункции, либо патологического очага.   На основании полученной диагностической информации реализована технология для нормализации и коррекции состояния организма человека, путем воздействия через коррегирующий блок комплекса на ритмические компоненты биоэлектрической активности мозга низкоинтенсивным магнитным полем, инфракрасным излучением, модулированным частотами в диапазоне от 0,13 до 27 Гц.

2. проекта ДВО РАН № 09-III-А-06-226 «Влияние природно-климатических факторов на сезонную динамику функционального статуса жителей Магаданской области» (Проект 2009-2011 гг.). Лаб. физиологии экстремальных состояний. Руководитель проекта к.б.н. Суханова И.В.

Основные результаты за 2011 г.

     Комплекс исследований, проведенных в двух различных климато-географических зонах Магаданской области, позволил установить картину, указывающую на важные особенности в формировании адаптационных перестроек систем организмов юношей и девушек. Так, антропометрический статус юношей г. Сусумана характеризуется меньшей относительной поверхностью тела (по показателям МТ/S) и меньшей относительной длиной ног (ПТ), чем у юношей г. Магадана. Данное обстоятельство способствует снижению теплоотдачи и оптимизации механизмов терморегуляции в условиях пониженных температур окружающей среды. Для девушек, проживающих в г. Сусумане выявлена сходная тенденция снижения относительной длины ног, а также увеличение общего содержание жира, что ведет к снижению теплоотдачи и оптимизации механизмов терморегуляции.

     Следующий этап исследования включал в себя проведение сравнительного анализа сезонных изменений основных морфофункциональных показателей у юношей, проживающих в приморской и континентальной природно-климатических зонах Магаданской области. Для этого мы определили значения осенних показателей в процентах (∆ Х,%) к весенним параметрам у молодых людей двух групп. Было выявлено, что имеются различия в динамике основных морфофункциональных показателей, определяющих функциональный статус организма в наиболее напряженный период года, каковым является осеннее время у юношей, проживающих в различных частях Магаданской области. Так, мы выявили сходную сезонную динамику соматометрических показателей, при этом у молодых людей г. Сусумана отмечается более выраженное снижение общего содержания жира в организме в осенний период года. Сравнительный анализ сезонной динамики показателей сердечно-сосудистой системы выявил более ярко выраженный характер изменений данных показателей у обследуемых, проживающих в приморской зоне Магаданской области. Так, повышение систолического и диастолического артериального давления, снижение ударного объема крови более выраженное у молодых людей г. Магадана, вызывает компенсаторное повышение периферического сопротивление сосудов, что, по-видимому, является защитным механизмом перераспределения кровотока в переходный осенний период года. Анализируя динамику процессов оксигенации артериальной крови на фоне и пике дыхательной пробы мы выявили сходную тенденцию изменения данных показателей к октябрю у юношей двух групп.

     Далее было отмечено осеннее увеличение дыхательного объема как у юношей приморской, так и континентальной зоны проживания на фоне разнонаправленного изменения показателей частоты дыхания: так, у юношей г. Магадана отмечается повышение, а у молодых людей г. Сусумана – снижение данного показателя. Повышение содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе отмечается у всех молодых людей, но все же в большей степени выражено у магаданцев.

     Необходимо подчеркнуть значительное увеличение потребления кислорода, ведущее за собой повышение энергозатрат в состоянии покоя у сусуманцев в ответ на воздействие низких температур октября месяца. Аналогичной тенденции в динамике данного показателя у магаданцев в нашем исследовании мы не выявили.

     Следует отметить разнонаправленный характер сезонной динамики дыхательного коэффициента: так, у юношей г. Сусумана мы видим сохранение данного показателя в пределах весенней величины, в то время как у молодых людей г. Магадана отмечается резкое повышение ДК в среднем на 19%. Обратный характер динамики выявлен в отношении показателя кислородной емкости крови. Так, у магаданцев выявлено незначительное повышение КИО2 (в пределах 5%, что не является статистически значимым изменением) при ярко выраженном повышении данной величины у сусуманских молодых людей. Увеличение дыхательного коэффициента и незначительное повышение КИО2 в начальный холодный период времени у юношей г. Магадана свидетельствует о снижении эффективности легочной вентиляции и газообмена, связанное в свою очередь с резким нарушением равномерности вентиляционно-перфузионных отношений в общей структуре которых вентиляция преобладает над перфузией (В.Б. Малкин, Е.П. Гора, 1990). При этом у юношей этой группы отмечается компенсаторное повышение пиковой объемная скорости и проходимости крупных бронхов в этот период времени. В целом, повышение концентрации углекислоты в выдыхаемом воздухе и незначительное повышение потребления кислорода на фоне высоких значений дыхательного коэффициента и низких величин кислородной емкости крови у юношей г. Магадана, по-видимому, связано с замедлением метаболических процессов в состоянии покоя в результате накопления углекислоты (Н.А. Агаджанян, А.И. Елфимов, 1986).

     У юношей континентальной зоны проживания адаптационные перестройки в осенний период времени проявляются интенсификацией метаболических процессов, повышением кислородной емкости крови и снижением проходимости крупных, средних и в большей степени мелких бронхов в ответ на низкие температуры окружающей среды.

     Среди современных методологических подходов к оценке состояния сердечно-сосудистой системы и организма в целом существенное место принадлежит анализу вариабельности сердечного ритма. В силу принципа целостности реакций организма на условия окружающей среды, в структуре вариабельности ритма сердца представлены не только функция сердечно-сосудистой системы, но также и других систем (Б.С. Фролов, В.В. Овечкин, 1993). По изменениям кардиоритма судят о процессах регуляции всего организма (Ю.В. Щербатых, 2001). Проведенные исследования вариабельности сердечного ритма у юношей, постоянно проживающих в различных природно-климатических условиях показали, что из 18 исследуемых показателей вариабельности сердечного ритма, по 16 наблюдаются статистически значимые различия. Так, юноши – жители континентальной части Магаданской области, характеризуются более высокими значениям ЧСС, более низкими значениями RMSSD, MxDMn, CV и Mo.

     Наибольшие величины SDNN характерны для магаданских юношей, а наименьшие – сусуманских, при этом у последних данное снижение практически достигло нижней границы физиологической нормы. Известно, что величина SDNN в 50 мс и ниже является неблагоприятным признаком функционирования сердечно-сосудистой системы и проявляется риском развития кардиоваскулярных заболеваний. Это обусловлено значительным напряжением регуляторных систем, когда в процесс регуляции включаются высшие уровни управления, что ведет к почти полному подавлению активности автономного контура. Данное обстоятельство подтверждается тем, что влияние автономного контура во многом определяется активностью синусового узла, на что указывают значения показателя Mean, который у юношей г. Сусумана достоверно меньше на 43 мс.

     Общая мощность спектра (TP), которая характеризует суммарный уровень активности регуляторных систем организма, достоверно выше у юношей г. Магадана. Больший вклад в динамику сердечного ритма у юношей обеих групп представлен LF% и HF% колебаниями, составляющие около 80% суммарной мощности, а относительно меньший вклад в суммарную мощность представлен VLF% волнами. При этом, у юношей, проживающих в континентальной зоне Магаданской области статистически значимо выше величины показателей, характеризующих активность вазомоторного центра, или медленных волн первого порядка – LF (%), а у юношей приморской зоны проживания - мощность дыхательных волн HF (%) в спектре колебаний, выходящих за пределы допустимых.

     Таким образом, проведенные нами исследования сравнительного анализа вариабельности сердечного ритма у юношей, проживающих в различных природно-климатических зонах Магаданской области, выявили снижение общей вариабельности ритма сердца у юношей, проживающих в континентальной части Магаданской области, что свидетельствует об усилении симпатических влияний на сердечный ритм у юношей этой группы и повышенной нагрузке на вазомоторный центр (по значениям LF (%)), которая, по мнению Т.Е. Батоцыреновой, впоследствии может реализоваться в формировании какого-либо патологического процесса, связанного с нарушением регуляции сердечно - сосудистой системы (Вдовенко С.И., Максимов А.Л. Функциональные особенности внешнего дыхания юношей - жителей различных климато-географических зон Магаданской области // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2011. № 4 (28). С. 14-18; Суханова И.В. Сезонная динамика морфофункциональных показателей юношей, проживающих в приморской зоне Магаданской области // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2011. № 4 (28). С. 19-23; Максимов А.Л., Лоскутова А.Н. Особенности структуры кардиоритма у нормотоников аборигенов и европеоидов, постоянных жителей прибрежной зоны Магаданской области // Экология человека, 2011. № 6. С. 11-16).

Основные результаты за 2010 г.

     Комплекс исследований, проведенных в двух различных климато-географических зонах Магаданской области, позволил установить картину, указывающую на важные особенности в формировании адаптационных перестроек систем организмов юношей и девушек. Так, антропометрический статус юношей г. Сусумана характеризуется меньшей относительной поверхностью тела (по показателям МТ/S) и меньшей относительной длиной ног (ПТ), чем у юношей г. Магадана. Данное обстоятельство способствует снижению теплоотдачи и оптимизации механизмов терморегуляции в условиях пониженных температур окружающей среды. Для девушек, проживающих в г. Сусумане выявлена сходная тенденция снижения относительной длины ног, а также увеличение общего содержание жира, что ведет к снижению теплоотдачи и оптимизации механизмов терморегуляции.

     Следующий этап исследования включал в себя проведение сравнительного анализа сезонных изменений основных морфофункциональных показателей у юношей, проживающих в приморской и континентальной природно-климатических зонах Магаданской области. Для этого мы определили значения осенних показателей в процентах (∆ Х,%) к весенним параметрам у молодых людей двух групп. Было выявлено, что имеются различия в динамике основных морфофункциональных показателей, определяющих функциональный статус организма в наиболее напряженный период года, каковым является осеннее время у юношей, проживающих в различных частях Магаданской области. Так, мы выявили сходную сезонную динамику соматометрических показателей, при этом у молодых людей г. Сусумана отмечается более выраженное снижение общего содержания жира в организме в осенний период года. Сравнительный анализ сезонной динамики показателей сердечно-сосудистой системы выявил более ярко выраженный характер изменений данных показателей у обследуемых, проживающих в приморской зоне Магаданской области. Так, повышение систолического и диастолического артериального давления, снижение ударного объема крови более выраженное у молодых людей г. Магадана, вызывает компенсаторное повышение периферического сопротивление сосудов, что, по-видимому, является защитным механизмом перераспределения кровотока в переходный осенний период года. Анализируя динамику процессов оксигенации артериальной крови на фоне и пике дыхательной пробы мы выявили сходную тенденцию изменения данных показателей к октябрю у юношей двух групп.

     Далее было отмечено осеннее увеличение дыхательного объема как у юношей приморской, так и континентальной зоны проживания на фоне разнонаправленного изменения показателей частоты дыхания: так, у юношей г. Магадана отмечается повышение, а у молодых людей г. Сусумана – снижение данного показателя. Повышение содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе отмечается у всех молодых людей, но все же в большей степени выражено у магаданцев.

     Необходимо подчеркнуть значительное увеличение потребления кислорода, ведущее за собой повышение энергозатрат в состоянии покоя у сусуманцев в ответ на воздействие низких температур октября месяца. Аналогичной тенденции в динамике данного показателя у магаданцев в нашем исследовании мы не выявили.

     Следует отметить разнонаправленный характер сезонной динамики дыхательного коэффициента: так, у юношей г. Сусумана мы видим сохранение данного показателя в пределах весенней величины, в то время как у молодых людей г. Магадана отмечается резкое повышение ДК в среднем на 19%. Обратный характер динамики выявлен в отношении показателя кислородной емкости крови. Так, у магаданцев выявлено незначительное повышение КИО2 (в пределах 5%, что не является статистически значимым изменением) при ярко выраженном повышении данной величины у сусуманских молодых людей. Увеличение дыхательного коэффициента и незначительное повышение КИО2 в начальный холодный период времени у юношей г. Магадана свидетельствует о снижении эффективности легочной вентиляции и газообмена, связанное в свою очередь с резким нарушением равномерности вентиляционно-перфузионных отношений в общей структуре которых вентиляция преобладает над перфузией (В.Б. Малкин, Е.П. Гора, 1990). При этом у юношей этой группы отмечается компенсаторное повышение пиковой объемная скорости и проходимости крупных бронхов в этот период времени. В целом, повышение концентрации углекислоты в выдыхаемом воздухе и незначительное повышение потребления кислорода на фоне высоких значений дыхательного коэффициента и низких величин кислородной емкости крови у юношей г. Магадана, по-видимому, связано с замедлением метаболических процессов в состоянии покоя в результате накопления углекислоты (Н.А. Агаджанян, А.И. Елфимов, 1986).

     У юношей континентальной зоны проживания адаптационные перестройки в осенний период времени проявляются интенсификацией метаболических процессов, повышением кислородной емкости крови и снижением проходимости крупных, средних и в большей степени мелких бронхов в ответ на низкие температуры окружающей среды.

     Среди современных методологических подходов к оценке состояния сердечно-сосудистой системы и организма в целом существенное место принадлежит анализу вариабельности сердечного ритма. В силу принципа целостности реакций организма на условия окружающей среды, в структуре вариабельности ритма сердца представлены не только функция сердечно-сосудистой системы, но также и других систем (Б.С. Фролов, В.В. Овечкин, 1993). По изменениям кардиоритма судят о процессах регуляции всего организма (Ю.В. Щербатых, 2001). Проведенные исследования вариабельности сердечного ритма у юношей, постоянно проживающих в различных природно-климатических условиях показали, что из 18 исследуемых показателей вариабельности сердечного ритма, по 16 наблюдаются статистически значимые различия. Так, юноши – жители континентальной части Магаданской области, характеризуются более высокими значениям ЧСС, более низкими значениями RMSSD, MxDMn, CV и Mo.

     Наибольшие величины SDNN характерны для магаданских юношей, а наименьшие – сусуманских, при этом у последних данное снижение практически достигло нижней границы физиологической нормы. Известно, что величина SDNN в 50 мс и ниже является неблагоприятным признаком функционирования сердечно-сосудистой системы и проявляется риском развития кардиоваскулярных заболеваний. Это обусловлено значительным напряжением регуляторных систем, когда в процесс регуляции включаются высшие уровни управления, что ведет к почти полному подавлению активности автономного контура. Данное обстоятельство подтверждается тем, что влияние автономного контура во многом определяется активностью синусового узла, на что указывают значения показателя Mean, который у юношей г. Сусумана достоверно меньше на 43 мс.

     Общая мощность спектра (TP), которая характеризует суммарный уровень активности регуляторных систем организма, достоверно выше у юношей г. Магадана. Больший вклад в динамику сердечного ритма у юношей обеих групп представлен LF% и HF% колебаниями, составляющие около 80% суммарной мощности, а относительно меньший вклад в суммарную мощность представлен VLF% волнами. При этом, у юношей, проживающих в континентальной зоне Магаданской области статистически значимо выше величины показателей, характеризующих активность вазомоторного центра, или медленных волн первого порядка – LF (%), а у юношей приморской зоны проживания - мощность дыхательных волн HF (%) в спектре колебаний, выходящих за пределы допустимых.

     Таким образом, проведенные нами исследования сравнительного анализа вариабельности сердечного ритма у юношей, проживающих в различных природно-климатических зонах Магаданской области, выявили снижение общей вариабельности ритма сердца у юношей, проживающих в континентальной части Магаданской области, что свидетельствует об усилении симпатических влияний на сердечный ритм у юношей этой группы и повышенной нагрузке на вазомоторный центр (по значениям LF (%)), которая, по мнению Т.Е. Батоцыреновой, впоследствии может реализоваться в формировании какого-либо патологического процесса, связанного с нарушением регуляции сердечно - сосудистой системы (Вдовенко С.И., Максимов А.Л. Функциональные особенности внешнего дыхания юношей - жителей различных климато-географических зон Магаданской области // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2011. № 4 (28). С. 14-18; Суханова И.В. Сезонная динамика морфофункциональных показателей юношей, проживающих в приморской зоне Магаданской области // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2011. № 4 (28). С. 19-23; Максимов А.Л., Лоскутова А.Н. Особенности структуры кардиоритма у нормотоников аборигенов и европеоидов, постоянных жителей прибрежной зоны Магаданской области // Экология человека, 2011. № 6. С. 11-16).

fes

sefi

lenk