Основные достижения за 2021 г.

1.   Впервые в онтогенетическом аспекте проведена оценка динамики функциональных резервов на основе отклонений от референсов при построении паттернов степени напряжения физиологических систем у лиц мужского пола, постоянно проживающих на Севере. Маркерными характеристиками явились: увеличение индекса массы тела, доли лиц с высоким нормальным артериальным давлением и артериальной гипертензией, увеличение индекса инсулинорезистентности и гипергликемии натощак, усиление степени дефицита и возрастного избытка химических элементов. Таким образом, создана гетерохронная модель структуры комплекса функциональных параметров, проявляющаяся в кумуляции отклонений в виде возрастных изменений показателей физического развития, сердечно-сосудистой системы, нарастания степени нарушений углеводного обмена и дислипидемии, трансформацией нарушений микроэлементного профиля на фоне снижения обмена веществ и показателей функции внешнего дыхания (НИЦ «Арктика» ДВО РАН, Аверьянова И.В., Луговая Е.А. Возрастные изменения функциональных резервов организма мужчин-европеоидов уроженцев Севера // Успехи геронтологии. 2021. Т. 34. № 6.).

 

Рис. 1. Динамика функциональных резервов в онтогенезе жителей-северян

Примечание: 1 - индекс массы тела более 25 кг/м2, 2 - высокое нормальное артериальное давление и артериальная гипертензия в сумме по систолическому и диастолическому артериальному давлению, 3 - общий холестерин выше 5,18 ммоль/л, 4 - липопротеиды низкой плотности выше 3 ммоль/л, 5 - уровень глюкозы в крови выше 5,6 ммоль/л, 6 - индекс инсулинорезистентности выше 2,7, 7 - уровень основного обмена (%), 8 - проходимость крупных бронхов (%), 9 - проходимость средних бронхов (%), 10 - проходимость мелких бронхов (%); красные стрелки (пунктир) обозначают прогнозные траектории дальнейших возрастных изменений у лиц пожилого возраста (без учета величины напряжения)

 

2.   Впервые предложен способ оценки биологического возраста человека на основе спектрального анализа биоэлектрической активности головного мозга. Получена близкая к линейной зависимость величины индекса децентрализации (IDC) от возраста практически здоровых людей 10–90 лет и степени дифференцировки раковых клеток G1–G4 у онкологических пациентов. Накопление клеточных нарушений и мутаций с возрастом отражалось в увеличении индекса IDC от 100 до 900 у. е. Еще большее количество клеточных мутаций у онкологических пациентов со степенью дифференцировки клеток от G1 до G4 приводило к увеличению IDC до 3 000 у. е. и более. Нами разработан индекс децентрализации, который учитывает суммарную степень снижения фоновых нейротрофических влияний активирующей системы мозга на периферические ткани и органы с возрастом (НИЦ «Арктика» ДВО РАН, Шабанов Г.А., Рыбченко А.А., Луговая Е.А., Вдовенко С.И. Оценка биологического возраста на основе спектрального анализа биоэлектрической активности головного мозга человека // Успехи геронтологии. 2021. Т. 34. № 3. С. 466-471. DOI: 10.34922/AE.2021.34.3.018).

Рис. 2. Зависимость индекса децентрализации (IDC) от возраста практически здоровых добровольцев (A) и степени дифференцировки раковых клеток (G1-G4) у онкологических пациентов (B)

Примечание: по оси абсцисс последовательно расположены 9 подгрупп по увеличению возраста и четыре группы по степени дифференцировки раковых клеток, по оси ординат - значения индекса децентрализации IDC в условных единицах; овал – зона перекрытия значений индекса децентрализации здорового пожилого человека и онкологического больного на 1-2 стадии развития опухолевого процесса

3.   Впервые установлено, что с увеличением сроков проживания на Севере (от нулевого до третьего поколения) происходит последовательное снижение степени напряжения в работе сердечно-сосудистой системы, аппарата внешнего дыхания, уменьшение частоты встречаемости выхода за пределы нормативных величин показателей основного обмена, повышение встречаемости нормогликемии в крови. При этом наблюдается рост процента отклонения показателей микрогемоциркуляции (снижение диаметра артериального и венозного отделов, увеличение коэффициента деформации капилляров). Полученные данные подтверждают, что разработанный подход, направленный на оценку степени напряжения в работе основных физиологических систем, указывает на формирование в особых условиях Севера новой популяции жителей, имеющей наиболее оптимальные показатели в работе функциональных систем организма (НИЦ «Арктика» ДВО РАН).

 

Рис. 3. Степень напряжения функционального состояния организма в зависимости от срока адаптации к условиям Севера (0-е, 1-е, 2-е, 3-е поколение)

Аверьянова И.В., Вдовенко С.И. Оценка степени напряжения функционального состояния организма человека при различных сроках адаптации к условиям Севера // Экология человека. 2021. № 7. С. 12-17. DOI: 10.33396/1728-0869-2021-7-12-17

 

Основные достижения (крупные этапы выполненных работ) за 2021 г.

 

1. Впервые при выявлении особенностей перестроек показателей функциональных резервов гемодинамики и ВСР при выполнении АОП мигрантами (0-е поколение) и уроженцами Магаданской области 1, 2-го поколения показано, что в состоянии покоя в регуляции сердечного ритма возрастает степень влияния парасимпатического звена вегетативной системы и происходит более экономичный режим функционирования сердечно-сосудистой системы, отражающегося в снижении диастолического артериального давления, частоты сердечных сокращений, общего периферического сопротивления сосудов и увеличении ударного объема крови. Более выраженное снижение парасимпатической активности во время ортостатической нагрузки у юношей уроженцев 2-го поколения, исходя из основных положений теории «акцентированного антагонизма», направлено на обеспечение адекватного уровня симпатической активации, обеспечивающей поддержание оптимального уровня кровообращения при меньшем напряжении резервов сердечно-сосудистой системы и ее более экономном функционировании.

Аверьянова А.В., Максимов А.Л. Особенности перестроек кардиогемодинамики и вариабельности сердечного ритма у европеоидов - мигрантов и уроженцев севера 1-2 поколения при активной ортостатической пробе // Сибирский научный медицинский журнал. 2021. Т. 41. № 3. С. 45-52. DOI: 10.18699/SSMJ20210306

Примечание: зеленый шрифт – фон, красный шрифт – показатели после активной ортостатической пробы (АОП), * - достоверные отличия фон-АОП по критерию Уилкоксона

Рис. 1. Динамика спектральных характеристик кардиоритма у юношей различных поколений (ранговый дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

 

2. Впервые установлено, что у лиц наиболее экстремальной по сравнению с приморской (г. Магадан, г. Анадырь) внутриконтинентальной зоны (г. Сусуман) в процессе выполнения ортостаза наблюдается негативный эффект синергического усиления дисрегуляторных проявлений перестроек гемодинамики, автономного и центрального контуров вегетативного обеспечения, что можно считать следствием аллостатической адаптивной нагрузки конкретной зоны проживания. Так, в процессе активной ортостатической пробы (АОП), когда активность парасимпатического звена возрастает, а симпатического – снижается, наблюдается дисрегуляторный эффект функциональной синергии, который в 3,5–4 раза превышает аналогичный эффект относительно их сверстников из Магадана и Анадыря, что можно считать негативным проявлением аллостатической адаптивной нагрузки к наиболее экстремальным природно-климатическим условиям внутриконтинентальной зоны Крайнего Севера.

Максимов А.Л., Аверьянова И.В.Особенности гемодинамики и вариабельности сердечного ритма у юношей-европеоидов при проведении активной ортостатической пробы. Сообщение 1. // Экология человека. 2021. № 1. С. 22-31. DOI: 10.33396/1728-0869-2021-1-22-31

Примечание: RMSSD – квадратный корень суммы разностей кардиоинтервалов, pNN50 - пропорция интервалов между смежными кардиоинтервалами, HF – спектр высокочастотной составляющей вариабельности сердечного ритма, AMo – амплитуда моды, SI – индекс напряжения (стресс-индекс), IC – индекс централизации

Рис. 2. Показатели вариабельности сердечного ритма при выполнении АОП

 

3. Впервые разработан авторский подход для количественной оценки степени негативного влияния природно-климатических и техногенных факторов на организм человека в процессе его адаптации в экстремальных условиях окружающей среды. Полученные особенности изменения значений уровня кислорода в процессе ререспирации относительно фона и перестройки структуры корреляционных взаимосвязей изучаемых показателей у юношей с различной устойчивостью к гипоксически-гиперкапническому воздействию, жителей приморской и континентальных зон Магаданской области, позволили на основе разработанной эмпирической формулы, рассчитать степень аллостатической адаптационной нагрузки природно-климатических факторов на обследованных лиц. Оказалось, что на юношей с НУ такая нагрузка в среднем более чем в 2 раза выше, чем на лиц с ВУ.

Максимов А.Л., Аверьянова И.В Изменение показателей гемодинамики, газообмена и вариабельности кардиоритма у юношей-европеоидов в процессе ререспирации. Сообщение 2. // Экология человека. 2021. № 2. С. 34-46. DOI: 10.33396/1728-0869-2021-2-34-46

Примечание: ВУ – высокая гипоксически-гиперкапническая устойчивость, НУ – низкая гипоксически-гиперкапническая устойчивость

Рис. 3. Расчет аллостатической нагрузки у лиц приморской и континентальной природно-климатических зон Магаданской области и индивидуальных типологических характеристик

 

4. Впервые при изучении возрастной динамики и степени выраженности дислипидемии основных характеристик липидного обмена было показано, что по мере увеличения возраста отмечается значимое увеличение уровня всех показателей липидограммы, с повышением процента встречаемости дислипидемии, что наблюдается на фоне увеличения атерогенности липидного профиля. По сравнению с мужчинами с оптимальным содержанием витамина D обследуемые участники с недостаточностью относительно уровня витамина D имели более неблагоприятный профиль липопротеидов с точки зрения сердечно-сосудистого риска, который характеризовался значимым увеличением уровня триглицеридов, липопротеидов низкой плотности, общего холестерина, а также коэффициентов атерогенности, свидетельствующих, что статус витамина D может быть релевантным биомаркером, лежащим в основе метаболической дисфункции, которая в конечном счете вызывает более высокие показатели метаболического синдрома.

Аверьянова И.В. Показатели липидного профиля у лиц трудоспособного возраста с недостаточностью и оптимальной концентрацией витамина D // Атеросклероз и дислипидемии. 2021. № 3 (44). С. 38-44. DOI: 10.34687/2219-8202.JAD.2021.03.0004

Аверьянова И.В. Обеспеченность витамином D трудоспособного населения Магаданской области // Профилактическая медицина. 2021. № 24 (11). С. 70-73. DOI: 10.17116/profmed20212411170

Примечание: ЛПНП – липопротеиды низкой плотности, ТГ – триглицериды, ОХС – общий холестерин, ИМТ – индекс массы тела

Рис. 4. Корреляционный анализ ЛПНП и показателей физического развития биохимического профиля у лиц мужского возраста с недостаточностью и оптимальной концентрацией витамина D

 

5. Впервые показано, что после проведения активной ортостатической пробы (АОП) у спортсменов-единоборцев в группе III преобладал оптимальный функциональный ответ (умеренное увеличение симпатической и уменьшение парасимпатической активности вегетативной нервной системы). В группах I и II наблюдались сниженные варианты изменения показателей ВСР относительно исходных значений, указывая на низкие функциональные возможности их организма. В группе IV выраженный функциональный ответ на АОП требует динамического наблюдения за спортсменами для выяснения причин реакции.

Лоскутова А.Н. Типологические особенности вариабельности сердечного ритма у спортсменов, занимающихся единоборствами // Якутский медицинский журнал. 2021. № 1 (73). С. 77-80. DOI 10.25789/YMJ.2021.73.21

Примечание: Группа I - спортсмены с умеренным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма; группа II – спортсмены с выраженным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма; группа III– спортсмены с умеренным преобладанием автономной регуляции сердечного ритма; группа IV – спортсмены с выраженным преобладанием автономной регуляции сердечного ритма.

* наличие статистической достоверности между показателями в положении лежа и после активной ортостатической пробы (стоя), р < 0,05;

по оси абсцисс – показатели вариабельности сердечного ритма: HR – частота сердечных сокращений; Мо – мода; АМо50 – амплитуда моды; MxDMn – вариационный размах динамического ряда кардиоинтервалов; SDNN – стандартное отклонение полного массива кардиоинтервалов; SI – стресс-индекс; ТР – общая мощность спектра; HF – мощность высокочастотного компонента спектра; LF – мощность низкочастотного компонента спектра; VLF – мощность очень низкочастотного компонента спектра

Рис. 5. Изменения медианы показателей вариабельности сердечного ритма при активной ортостатической пробе относительно фонового уровня, принятого за ноль, у спортсменов-единоборцев 

 

6. Исследования показали, что у длительно не выезжавших в отпуск за пределы северного региона молодых северян, по сравнению с регулярно выезжавшими сверстниками, наблюдается снижение функционального состояния ЦНС, инертность и неуравновешенность нервных процессов, низкая концентрация внимания, более высокие показатели артериального давления. Регистрируется более низкая устойчивость организма к гипоксии и большее напряжение системы кислородообеспечения, более низкие адаптационные возможности дыхательной системы. Также более выражена нервно-психическая нестабильность: большая фрустрационная напряженность, тревожность, более низкая самооценка, значительно сильнее проявляются алекситимические признаки и предпосылки суицидального риска, реже происходит разрешение проблемной ситуации за счёт привлечения социальных ресурсов, поиска информационной и эмоциональной поддержки. В целом, большее напряжение компенсаторно-приспособительных механизмов организма. Выезд в длительный отпуск (не менее 30 дней) в центральные районы страны оказывает долговременное положительное влияние на некоторые морфофункциональные показатели, кардиореспираторную систему, психологические и психофизиологические параметры, центральную нервную систему молодого поколения северян.

Бартош Т.П., Бартош О.П. Исследование функционального состояния подростков-северян в зависимости от выезда на летний отдых за пределы региона // Вестник психофизиологии. 2021. № 3.С. 111-115. DOI 10.34985/d9664-0864-5284-k

1- время реакции простой-зрительно-моторной реакции, мс; 2 – среднеквадратичное отклонение ПЗМР, мс; 3 - систолическое артериальное давление, мм рт. ст.; 4 – диастолическое артериальное давление, мм рт. ст.; 5 – показатель оксигенации, %; 6 – время пробы Генчи, мс; 7- ситуативная тревожность, баллы; 8 – личностная тревожность, баллы; 9 – алекситимия, баллы; 10 – копинг-стратегия «поиск социальной поддержки», баллы; 11 – фактор Оценки, баллы; 12 – фактор Активности, баллы; 13 - функциональный уровень ЦНС, усл. ед.; 14 - «cлом культурных барьеров», баллы

Рис. 6. Психофизиологические показатели у не выезжавших (серый цвет) и выезжавших (штриховка) молодых северян