Протеомный профиль мочи здорового человека в норме и при действии факторов космического полета

Феноменология изменений в организме человека при действии реальных и моделируемых на Земле факторов космического полета. Адаптивные механизмы в условиях "cухой" иммерсии. Характеристика основных возрастных изменений физиологических систем организма.

Рубрика Медицина
Вид диссертация
Язык русский
Дата добавления 02.05.2018
Размер файла 3,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Метод Label-free (безметковый метод количественного анализа) c LC-MS может быть использован в поиске биомаркеров, однако, это дорогостоящая техника и требует высокого уровня подготовленности исследователей для получения воспроизводимых и надежных результатов [Rodrнguez-Suбrez E., Whetton A.D., 2013]. В настоящее время CE-МS (капиллярный электрофорез в сочетании с масс-спектрометрией) успешно применяется для идентификации пептидных биомаркеров в биологических жидкостях [Albalat A., Mischak H., Mullen W., 2011]. Недавно опубликованные исследования сравнения CE-MS и методов LC-MS подчеркнули значимое различие между двумя системами; CE-МS охватывает более широкий спектр пептидов и белков, показывает лучшую воспроизводимость [Mischak H., Vlahou A., Ioannidis J.P., 2013]. Огромное количество (свыше 20 000) списков белков, характерных для отдельных заболеваний, содержится в открытых интернет-ресурсах [Coon B.G. et al., 2009].

Одной из сфер применения протеомных исследований мочи в клинике является диабет. Диабет является хроническим метаболическим заболеванием, которое может привести к развитию сердечно-сосудистых и почечных осложнений. Диабетическая нефропатия является прогрессивным хронические заболевания почек, наблюдается у 40 % больных сахарным диабетом. Раннее обнаружение диабетической нефропатии имеет большое значение, поскольку помогает предотвратить или отсрочить необходимость почечной заместительной терапии (трансплантации и гемодиализа), способствует улучшению обслуживания пациентов и снижает общие затраты на лечение [Matsushita K. et al., 2010]. В настоящее время исследование микроальбуминурии используется для ранней диагностики диабетической нефропатии. Тем не менее, микроальбуминурия также наблюдается у практически здоровых людей, и, кроме того, у 1/3 пациентов, страдающих диабетом, развиваются хронические почечные заболевания и в отсутствие альбуминурии [Thongboonkerd V., 2011]. Протеомные подходы обнаружения биомаркеров диабетической нефропатии нашли широкие отзывы в последнее время. Так, Rossing с соавт. описал панель из 65 биомаркеров диабетической нефропатией, кроме того, эта панель позволяет определить пациентов, которые имели некоторые признаки диабетической нефропатии в течение 3 лет. Данное исследование показывает, что анализ протеома мочи может способствовать раннему выявлению диабетической нефропатии и дает прогностически-ценную информацию [Rossing K. et al., 2008]. Alkhalaf c соавт. проверили специфичность этих 65 биомаркеров в «слепом» исследовании с участием когорты пациентов трех различных европейских центров [Alkhalaf A. et al., 2010]. Результаты данного исследования позволили установить, что фрагменты коллагена в моче могут быть биомаркерами для диабета, вызванного поражением почек, а так же выявляться раньше, чем используемый в настоящее время в качестве биомаркера альбумин. Good с соавт. подтвердили, что коллагеновые фрагменты в моче являются устойчивым признаком диабетической нефропатии [Good D.M. et al., 2010]. При исследовании больных сахарным диабетом (п=35), до наступления макроальбуминурии, Zьrbig с соавт. обнаружили коллагеновые фрагменты в протеоме мочи. По мнению авторов, это позволяет неинвазивно оценить риск диабетической нефропатии на ранней стадии заболевания [Zьrbig P. et al., 2012], что подтверждается ранее полученными данными [Kitsiou P.V. et al., 2003].

IgA-нефропатия является широко распространённым в мире заболеванием, постановка диагноза которого связана, как правило, с болезненной и рискованной процедурой почечной биопсии. Считается, что для оптимизации диагностики, до этой процедуры желательно использовать неинвазивные биомаркеры. Julian с соавт. были собраны пробы мочи 207 здоровых добровольцев и 45 больных IgA нефропатией и 357 пациентов с другими видами заболеваний почек. Статистический анализ протеома мочи позволил выявить 25 биомаркеров, специфичных для IgA [Julian B.A. et al., 2007]. Rocchetti с соавт., с помощью 2-D электрофореза c HPLC-ESI-MS/MS в моче определили, что очень низкие уровни экскреции кининогена в моче действительно способны прогнозировать отсутствие клинического ответа на ангиотензин-превращающий фермент у больных IgA-нефропатией после 6-месячного наблюдения по сравнению с 20 здоровыми пациентами [Rocchetti M.T. et al., 2008].

Системные васкулиты (болезнь Кавасаки) - это группа заболеваний, которая характеризуется воспалением стенок кровеносных сосудов. Используя протеомные методы анализа биологических жидкостей (крови и мочи) у 236 больных Kentsis с соавт. предложили филамин С и меприн А в качестве маркеров данного заболевания [Kentsis A. et al., 2013]. Применение капиллярного электрофореза в сочетании с масс-спектрометрией, позволило Haubitz с соавт. в образцах мочи пациентов с васкулитом, по сравнению со здоровыми волонтерами, определить 113 потенциальных биомаркеров, 58 из которых были детально исследованы. В течение 6 месяцев 10 пациентов с активной формой заболевания лечили иммуносупрессивной терапией, что привело к улучшению функции почек и изменению протеомной композиции 47 белков. Эти результаты, по мнению авторов, позволяют быстро идентифицировать пациентов с системными васкулитами, с указанием почечных рецидивов, а также мониторировать ход текущего заболевания [Haubitz M. et al., 2009].

Мочекаменной болезнью страдают около 10% населения, риск рецидива в течение 10-лет составляет 74% [Stamatelou K.K. et al., 2003]. Эпидемиологические исследования показали связь данного заболевания с диетой, потреблением жидкости и ожирением [Asplin J.R., 2009], которые влияют как на функцию почек, так и на мочевыводящие пути. По мнению Wright с соавт., церулоплазмин является хорошим маркером мочекаменной болезни, что было подтверждено контрольными результатами ELISA [Wright C.A. et al., 2011].

Одним из основных направлений исследований по выявлению мочевых биомаркеров, являются оценки осложнений, связанные с отторжением трансплантата почек. Методы протеомики позволяют выявить маркеры повреждения [Calabuig A.S., Guirado L., Ramos D., 2012]. Schaub с соавт. выявили фрагменты в -2 -микроглобулина, коррелирующие с острым почечным отторжением трансплантата [Schaub S. et al., 2004]. Используя методы протеомики, LC-MS/MS и ELISA в моче 92 здоровых добровольцев, а также пациентов с почечным отторжением и стабильных пациентов, Sigdel с соавт. выявили в моче в общей сложности 1446 белков. Авторы определили изменения в ряде белков, связанных с отторжением, к ним относятся антигены гистосовместимости, каскады комплемента и внеклеточные матричные белки [Sigdel T.K. et al., 2010].

При обструкции лоханочно-мочеточникового сегмента, часто обнаруживаемого у новорожденных детей, использование неинвазивных диагностических и / или прогностических процедур является весьма желательным [Thornhill B.A. et al., 2005]. Drube с соавт. у 19 детей меньше 1 года, капиллярным электрофорезом с использованием масс-спектрометрией, предсказал обструкцию с чувствительностью 83%, специфичность составила 92%. У более взрослых пациентов чувствительность снизилась до 20% и специфичность до 66% [Caubet C. et al., 2010]. Bandin с коллегами исследовали протеом мочи 42 пациентов с лоханочно-мочеточной обструкцией через 5 лет после операции, другую группу составили пациенты без операции, которых также обследовали через 5 лет и третью группу, составила контрольная группа. Группа, подвергавшаяся хирургическому воздействию, оказалась наиболее близкой к контрольной, чем пациенты без операции. Авторы работы рекомендовали долгосрочные исследования протеома мочи пациентов с лоханочно-мочеточниковой обструкцией, особенно тех, кто не подвергался оперативному вмешательству [Bandin F. et al., 2012].

Рак мочевого пузыря является одним из наиболее распространенных карцином мочевыводящих путей и, по оценкам, четвертым по распространенности среди злокачественных опухолей у мужчин и восьмым среди наиболее распространенных заболеваний у женщин в США [Chavan S. et al., 2008]. Основным результатом исследования, проведенного Zoidakis с соавт., при сравнеии пулов образцов с инвазивным и неинвазивным раком мочевого пузыря, методом афинной хроматографии с 1D-SDS-PAGE и тандемной MS, является обнаружение профилина 1, как потенциального биомаркера рака мочевого пузыря [Zoidakis J. et al., 2012]. В работе Chenс коллегами, используя капиллярный электрофорез с масс-спектрометрией, определена панель из 33 белков, специфических для уротелиальной карциномы. С помощью технологии iTRAQ, подтвержденным Вестерн-блотом, Chen с коллегами определили, что уровни аполипопротеина A-I (APOA1), аполипопротеина А-II, предшественника гепарина кофактора 2 и пероксиредоксина - 2 были значительно выше в образцах больных раком мочевого пузыря, по сравнению с контрольными образцами [Chen Y.T. et al., 2010]. Orenes-Piсero c соавт. сообщили об определении белка1-альфа в качестве потенциального мочевого биомаркера рака мочевого пузыря методом 2D-DIGE с масс-спектрометрией [Orenes-Piсero E. et al., 2007]. Используя 2D-гель электрофорез с масс-спектрометрией, Gc-глобулин был определен в качестве потенциального мочевого биомаркера для раннего выявления и мониторинга течения рака мочевого пузыря [Li F. et al., 2012]. В исследовании, с участием IMAC фракционирования мочи, Zoidakis с соавт., определили профилин-1 в качестве биомаркера для рака мочевого пузыря, что было подтверждено результатами иммуногистохимии [Zoidakis J. et al., 2012]. В настоящее время существует европейский исследовательский проект BCMolMed, в котором уделяется особое место применению возможностей современных методов протеомики и биоинформатики к клиническим исследованиям. В частности, исследования проводятся с целью идентификации биомаркеров и молекулярных детерминант рецидива рака мочевого пузыря [Vlahou A., 2011; Ok B.G., Ji Y.S., Ko Y.H., Song P.H., 2014].

Рак предстательной железы занимает третье место среди онкологических заболеваний у мужчин. Greene с соавт. пришли к выводу, что "средний" больной - это мужчина в возрасте 65 лет, с избыточным весом, с образованием на уровне колледжа, и, при этом, имеет от 1 до 2 сопутствующих заболевания [Greene K.L. et al., 2005]. Идентификация чувствительных и специфичных биомаркеров рака предстательной железы - предмет интенсивных исследований в течение последних 15 лет. Пилотное исследование Theodorescu с коллегами, выполненное в 2005 году, с использованием капиллярного электрофореза в сочетании с масс-спектрометрией, позволило описать одиночные и панель полипептидов, специфичных для рака простаты в образцах мочи человека [Theodorescu D. et al., 2005]. В 2008 году эта же группа авторов сообщила об идентификации панели 12 новых биомаркеров рака предстательной железы, используя CE сочетании MS [Theodorescu D. et al., 2008]. Использование протеомных методов исследования мочи, перед выполнением диагностической биопсии для обнаружения рака предстательной железы, по мнению Schiffer с соавт., позволит сократить количество необходимых биопсий приблизительно 50%, а стоимость медицинского обслуживания на 20% [Schiffer E. et al., 2012]. Если этот подход будет реализован в системе общественного здравоохранения, снижение финансового бремени и числа инвазивных вмешательств будет существенным, а определение протеомных биомаркеров может войти в клиническую практику [Rodrнguez-Suбrez E. et al., 2013; Dijkstra S., Mulders P.F., Schalken J.A., 2014].

Ишемическая болезнь сердца является одной из ведущих причин смертности во всем мире. К классическим факторам риска сердечнососудистых заболеваний относят: высокое кровяное давление, диабет и курение, однако, многие люди с ишемической болезнью сердца имеют только один, или не одного из классических факторов риска [Gerszten R.E., Wang T.J., 2008]. По мнению Herder и Rodrнguez-Suбrez с соавт. интегрированные подходы, сочетающие биомаркеры от геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики, а также серийные измерения биомаркеров, могут показать потенциальную клиническую полезность прогнозирования риска кардиометаболических заболеваний [Herder C., Karakas M., Koenig W., 2011; Rodrнguez-Suбrez E. et al., 2013]. Хотя выявлены некоторые диагностические биомаркеры инфаркта миокарда, такие как тропонин итропонин Т, а для сердечной недостаточности - мозговой натрийуретического пептид [Gerszten R.E., Wang T.J., 2008], выявление биомаркеров для ранней диагностики и прогноза будет представлять собой существенный шаг вперед. Аналогично диабетической нефропатии, фрагменты коллагена были определены, методами капиллярного электрофореза в сочетании с масс-спектрометрией (CE-MS), в качестве биомаркеров для диагностики ишемической болезни сердца [von Zur Muhlen C. et al., 2009]. В работе Delles с соавт. изучался протеом мочи 623 лиц, 448 из которых страдала с ишемической болезнью сердца, а 138 были здоровы. В результате исследования была создана панель специфических для данного заболевания полипептидов, которая включала в себя: фрагменты альфа-1- антитрипсина, коллагены типов 1 и 3 типов, гранин, мембранно-связанный рецептор компонента 1 прогестерона. Авторы отметили изменения протеомного профиля после лечения ирбесартаном, который используется для лечения гипертензии, в сторону здоровой композиции. В выводах данной работы отмечено, что протеомные методы способны идентифицировать белки мочи больных с ишемической болезнью сердца с высокой степенью достоверности, а также могут быть полезны для мониторинга терапии [Delles C. et al., 2010].

Известно, что в развитых странах около 2% взрослого населения страдают от сердечной недостаточности, а среди лиц старше 65 лет до 6-10% [Dickstein K. et al., 2008], раннее начало которой обнаруживается не сразу. Для выявления потенциальных мочевых биомаркеров диастолической дисфункции левого желудочка, Kuznetsova с соавторами применили метод капиллярного электрофореза в сочетании с масс-спектрометрией при сравнении протеомной композиции мочи 19 пациентов и 19 здоровых людей. Значительные отличия отмечались по 85 пептидам, 32 из них были подтверждены полимеразной цепной реакцией. Связанными с дисфункцией левого желудочка оказались несколько фрагментов коллагена 1 и 5, фрагмент коллагена 3 [Kuznetsova T., Mischak H., Mullen W., Staessen J.A., 2012]. Эти результаты согласуются с данными, полученными в моделях старения сердца на животных, в которых было отмечено снижение протеолитической активности и деградации коллагена I [Annoni G. et al., 1998].

Инсульт является четвертой по значимости причиной смертности и одной из ведущих - по инвалидности [Minino A.M., Murphy S.L., Xu J., Kochanek K.D. 2011]. Данное заболевание поражает как молодого, так и пожилого человека, поэтому своевременная диагностика данного заболевания важна. В работе Dawson исследовали протеом мочи 69 пациентов с инсультом и 33 здоровых добровольцев. Использовали капиллярный электрофорез, соединенный с время - пролетной масс-спектрометрией. Кандидаты в биомаркеры были секвенированы методом жидкостной хроматографии - тандемной масс-спектрометрией. Авторы определили ряд пептидов, играющих роль в патофизиологии острого ишемического инсульта. К ним относятся: интер-альфа ингибитор тяжелой цепи H4 [Dawson J. et al., 2012], что было показано также другими группами при исследовании крови [Rodrнguez-Suбrez E., Siwy J., Zьrbig P., Mischak H., 2013].

Диагностика аппендицита остается серьезной проблемой, и усовершенствование методов отличия аппендицита от других расстройств, имитирующих это состояние, крайне необходимы. В работе Kentsis с соавт. было выявлено 57 кандидатов-маркеров в образцах мочи, собранных у 67 больных, средний возраст которых составил 11 лет. Как показали авторы, диагностическую эффективность имели калгранилин А, орозомукоид и богатый лейцином альфа-2-гликопротеин (LRG), повышенные уровни которого коррелируют с гистологическими исследованиями [Kentsis A. et al., 2010]. Разработанная Kentsis с соавт. панель биомаркеров, а не один биомаркер, для определения аппендицита, методом SRM, превосходит ELISA в диагностике заболевания [Rodrнguez-Suбrez E., Whetton A.D., 2013].

1.9. Феноменология изменений в организме человека при действии реальных и моделируемых на Земле факторов космического полета

1.9.1. Длительные космические полеты

Установлено, что условия космического полета (КП) приводят к изменениям состояния многих физиологических систем организма человека [Газенко О.Г., Григорьев А.И., Наточин Ю.В., 1980; Моруков Б.В., Ларина И.М., Григорьев А.И., 1998; Оганов В.С., 2003; Convertino V.A., 2002]. Несмотря на имеющиеся технические возможности исследования дальнего космоса, влияние микрогравитации на организм человека остается серьезным барьером участия человека в сверхдлительных космических полетах [Symons T.B., Sheffield-Moore M., Chinkes D.L., 2009; Di Giulio C., 2013]. Невесомость вынуждает организм искать новый адекватный уровень функционирования основных жизненно важных систем. Особенно велика роль механизмов регуляции физиологических функций, которые осуществляют поиск этого нового уровня и настройку на него систем организма [Баевский Р.М. с соавт., 2013].

Известно, что к специфическим изменениям, регистрируемым после длительных КП относятся: детренированность сердечно-сосудистой системы, вестибуло-вегетативная дисфункция, деминерализация костной ткани, перестройка систем транспорта воды и ионов в почке, атрофия мышц, утомление и другие [Газенко О.Г., Григорьев А.И., Наточин Ю.В., 1980; Моруков Б.В., Ларина И.М., Григорьев А.И., 1998; Оганов В.С., 2003; Корнилова Л.Н. с соавт., 2006; Kozlovskaya I.B. et al., 1988]. В результате устанавливаются адекватные взаимоотношения организма и окружающей среды, определяемые некоторыми специалистами как результат «неупотребления», «разгрузки», детренированности [Ильин Е.А., Капланский А.С., 1998; Nicogossian A.E., 1994].

Основное звено в механизме влияния невесомости состоит в устранении веса тела и, как следствие, гравитационно-обусловленных деформаций структур тела человека, в первую очередь, ведущих гравиорецепторов [Газенко О.Г., Григорьев А.И., Егоров А.Д., 1990].

Успех адаптации организма к условиям невесомости в значительной мере обусловлен адекватностью реакции сердечно-сосудистой системы и ее регуляторных механизмов. Конечным результатом деятельности данной системы является достижение заданного уровня функционирования целостного организма, поскольку система кровообращения обеспечивает организм энергией и метаболическими ресурсами (транспорт кислорода и питательных веществ). Перераспределение жидких сред в верхнюю часть тела, ведущее к увеличению объема крови в легочном сосудистом русле и в сосудах головного мозга, уже на начальном этапе КП запускает реорганизацию деятельности сердца и вызывает изменения в гемодинамике. Для сохранения гомеостаза в условиях длительного космического полета регуляторные механизмы данной системы постоянно «ищут» оптимальное соотношение между работой сердечного насоса и сосудистым тонусом [Баевский Р.М. и др., 2000; Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П., 2006]. Показано, что изменения объема наполнения левого желудочка сердца и резистентности почечной артерии в длительных космических полетах отражают степень гиповолемии с коэффициентом корреляции r = 0,95. Результаты тестов с воздействием отрицательного давления на нижнюю половину тела (ОДНТ), проведенные у 15 космонавтов в различные периоды длительных полетов, в большинстве случаев коррелировали с динамикой гидратационного статуса с r = 0,9-1, что обосновывает вывод о главенстве изменений состояния жидкостных сред организма в развитии ортостатических нарушений [Фомина Г.А., Котовская А.Р., 2008]. Выявлено, что во время длительных космических полетов изменяется ударный объем сердца, снижается частота сердечных сокращений (ЧСС) [Hughson R.L., 2009], перестраивается фазовая структура сердечного цикла (укорочение изометрического сокращения и расслабления, уменьшение периода изгнания и фазы быстрого наполнения левого желудочка) [Григорьев А.И., Егоров А.Д., 1997]. Перераспределение жидких сред организма, как вдоль оси тела, так и между отдельными водными пространствами организма, которое развивается вследствие устранения гидростатической составляющей давления крови, является одной из основных причин изменений в интегративных функциях организма, таких как физическая работоспособность, ортостатическая и вестибуло-вегетативная устойчивость [Газенко О.Г., Григорьев А.И., Наточин Ю.В., 1986; Григорьев А.И., Ларина И.М., Носков В.Б., 2006; Носков В.Б., 2001; 2013]. На экскреторную функцию почек и почечную гемодинамику невесомость воздействует в сложной, двухфазной динамике. Во время начальной фазы космического полёта (1-2 дня) различные нейрональные и гуморальные механизмы могут становиться главными в смягчении эффектов повышенного центрального объёма крови, что проявляется в виде увеличения скорости клубочковой фильтрации. Во второй, адаптивной фазе почечная гемодинамика достигает нового устойчивого уровня равновесия [Григорьев А.И., Ларина И.М., Носков В.Б., 2006; Носков В.Б., 2013; Leach Huntoon C.S., Grigoriev A.I., Natochin Yu.V., 1998; Norsk P., еt al., 2000; Drummer C., еt al., 2000].

Известно, что во время длительного космического полета происходит снижение сократительных свойств мышц, выносливости, работоспособности, изменяются (перестраиваются) механизмы метаболорефлекторной регуляции. Уменьшение функциональных возможностей мышечной системы в условиях невесомости до сих пор является одной из основных медицинских проблем, препятствующих длительному космическому полету [Григорьев А.И., Козловская И.Б., Шенкман Б.С., 2004; Огнева И. В., и др., 2011; Kozlovskaya I.B. et al., 1988; McDonald K.S., Fitts R.H., 1995; Kachaeva E.V., Shenkman B.S., 2012]. Моделируемая и реальная гравитационная разгрузка у человека и у лабораторных животных вызывает мышечную атрофию (за счет активации систем протеолиза цитоскелетных белков (десмина, титина), особенно медленных мышц-разгибателей (например, m.soleus) [Григорьев А.И., Шенкман Б.С., 2008; Fitts R.H., Riley D.R., Widrick J.J., 2001; Tesch P.A., von Walden F., Gustafsson T. et al., 2008].

Нарушение минерального обмена костной ткани является одной из важнейших проблем, с которой сталкивается человек в условиях длительного космического полета [Григорьев А.И., Воложин А.И., Ступаков Г.П., 1994; Оганов B.C., 2003; Оганов В.С. с соавт., 2011]. Процесс адаптации костной ткани к условиям микрогравитации выражается в замедлении ее ремоделирования [Vico L., Lafage-Proust M.H., Alexandre C., 1998; David V. et al., 2006], сопровождается изменением кинетики кальция [Grigoriev A.I., Larina I.M., Morukov B.V., 1999; Heer M. et al., 1999; Smith S. et al., 2005] и отклонением уровня биохимических маркеров метаболизма [Morukov B.V., Nichiporuk I.A., Tret'iakov V.S., Larina I.M., 2005].

Космический полет предъявляет к организму человека требования высокой устойчивости к стрессорным воздействиям [Григорьев А.И., Баевский Р.М., 2007]. Процессы перекисного окисления липидов имеют универсальный характер, являются показателями стабильности гомеостаза [Михайлов И.Б., 2006], их активность в клетке контролируется благодаря многоуровневой антиоксидантной системе защиты [Барабой В.А., 2006]. Повышение продукции уровня активных форм кислорода (АФК) вызывает не только повреждение мембранных структур клеток, а также является стимулом для индукции защитных систем организма [Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В., 2007; Kietzmann T., Fandrey J., Acker H., 2000]. АФК играют важную роль на начальных этапах внутриклеточной сигнализации, которая является многокомпонентной системой передачи сигнала к клеточному ядру, и получила название редокс-сигнализации по начальному звену, чувствительному к изменению активности свободнорадикального окисления [Скулачев В.П., 2001; Semenza G.L., 1999; Chandel N.S., Vander Heiden M.G. et al., 2000]. Одним из важных следствий инициации редокс-сигнализации и АФК-опосредованной передачи сигнала, является активация ядерных факторов транскрипции, которые вызывают активацию транскрипции генов, кодирующих компоненты различных защитных систем - антиоксидантную систему клеток, простагландины, а также систему белков срочного ответа, которые могут синтезироваться при гипоксии и реоксигенации, гипероксии, действии окислителей [Peng J., Jones G.L., Watson K., 2000]. Показано, что 28-суточное антиортостатическое вывешивание вызывает в тканях головного мозга крыс повышение уровня маркеров окислительного стресса [Chen H.L. et al., 2009]. В печени крыс 72-часовая гипокинезия снижает синтез ферментов антиоксидантной защиты, при этом одновременно повышается чувствительность мембранных структур к воздействию активных форм кислорода; в сердце происходит частичная компенсация повышенного уровня активных форм кислорода за счет активации защитных систем [Сазонтова Т.Г., Анчишкина Н.А., Архипенко Ю.В., 2007]. У мышей, доставленных на Землю после 13-дневной миссии Шаттла (STS-118) было отмечено увеличение активности экспрессии генов, ответственных за подавление активных форм кислорода [Baqai F.P. et al., 2009]. После длительных полетов у космонавтов обнаруживаются признаки ингибирования процесса перекисного окисления липидов: так, снижается концентрация диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, а также достоверно растет уровень липидного антиоксиданта - токоферола. Также на первые сутки после КП наблюдается тенденция к повышению концентрации конечного продукта липопероксидации - шиффовых оснований и снижение общей антиоксидантной активности, впрочем, нивелирующиеся достаточно быстро [Маркин А.А., Журавлева О.А., 2001; Моруков Б.В. с соавт., 2011; Stein T.P., 2002]. Показано, что 14 суточный космический полет не оказывает значимого влияния на механизмы свободно-радикального окисления липидов и функционирование системы антиоксидантной защиты [Zhuravleva O.A., 2011].

Длительное пребывание человека в полете на околоземной орбите сопровождается изменением целого ряда показателей, характеризующих различные стороны обмена веществ. В космическом полете интенсивность энергетического обмена снижается, о чем свидетельствует уменьшение активности малатдегидрогеназы и креатинфосфокиназы в крови [Попова И.А., Ветрова Е.Г., Рустамьян Л.А., 1991]. В этих условиях отмечалось увеличение концентрации глюкозы, холестерина, триглицеридов, мочевины, мочевой кислоты, лактата в крови и повышение активностей лактатдегидрогеназы и амилазы. Подобные сдвиги биохимического состава крови подтверждают активацию катаболических процессов в мышечной ткани [Григорьев А.И., Козловская И.Б., Шенкман Б.С., 2004; Григорьев А.И., Шенкман Б.С., 2008] и свидетельствуют о развитии в условиях микрогравитации функциональных изменений в деятельности ряда органов и систем организма. После длительных полетов наблюдается увеличение прокоагулянтного и снижение фибринолитического потенциала [Кузичкин Д.С., 2010], достоверное укорочение активированного парциального тромбопластинового времени на 24,9%, что может быть обусловлено активацией калликреин-кининовой и симпато-адреналовой систем на заключительных этапах полета [Лич К., 1997]. Известно, что калликреин [Баркаган З.С., Момот А.П., 2008] и адреналин [Назаренко Г.И., Кишкун А.А., 2002] являются активаторами XII фактора, инициирующего свертывание по внутреннему пути. Независимо от продолжительности полета концентрация фибриногена значительно увеличивалась, отмечалось снижение антитромбина 3 (ATIII), наблюдалась тенденция к уменьшению концентрации плазминогена [Kuzichkin D.S., MarkinA.A., Morukov B.V., 2010].

Известно, что на первые сутки после полета, как правило, наблюдалась умеренная гипокалиемия и повышенная активность ионизированного кальция, при этом выраженность этих сдвигов не зависела от продолжительности космического полета [Носков В.Б., 2001; 2013]. В этот период нередко отмечалась гипернатриемия, повышение концентрации общего белка в крови и высокий гематокрит, что на фоне увеличенного водопотребления и сниженной экскреции осмотически активных веществ свидетельствовало о сохраняющемся дефиците объема циркулирующей плазмы и гипогидратации организма [Газенко О.Г., Григорьев А.И., Наточин Ю. В., 1986; Носков В.Б. 2001, 2013; Vorobiev D. et al., 1995; Grigoriev A.I., Noskov V.B., Larina I.M., 2009]. Адаптивные реакции были направлены на восполнение потерь внеклеточной жидкости и минеральных веществ, которые необходимы для формирования земного типа водно-солевого гомеостаза [Моруков Б.В., Носков В.Б., Ларина И.М., Наточин Ю.В., 2003]. Исследования регуляторных реакций показали, что после окончания продолжительных космических полетов выявляются: активация ренин-альдостероновой системы, снижение эффективности действия антидиуретического гормона, дисбаланс простагландинов прессорного/депрессорного класса [Григорьев А.И., Ларина И.М., Носков В.Б., 2006]. Содержание волюморегулирующих гормонов в плазме крови в этот период увеличивается, что вызывает снижение почечной экскреции осмотически активных веществ и положительный водный баланс, способствующий увеличению объема плазмы и ликвидации дефицита массы тела. Известно, что у космонавтов после длительных КП экскреция с мочой и уровень в плазме кортизола резко увеличивается [Ларина И.М., 2001; Stowe R.P., Sams C.F., Pierson D.L., 2011].

Известно, что системы иммунитета, гемостаза обмена липидов тесно связаны друг с другом [Бышевский А.Ш., Умутбаева М.К., Алборов Р.Г., 2003; Кузник Б.И., 2010].

Стресс, который испытывают космонавты во время приземления (т.е. острая фаза реадаптации к условиям земной гравитации), может вносить существенный вклад в ослабление функции иммунокомпетентных клеток. По всей видимости, эти изменения являются результатом действия совокупности многих факторов, включая нейропептидные гормоны, катехоламины (в особенности глюкокортикоиды) и другие [Stowe R.P., Sams C.F., Pierson D.L., 2003]. Существенным изменениям в условиях космического полета подвергается клеточный иммунитет человека, ответственность за который несут Т-лимфоциты. Исследования, проведенные после длительных космических полетов, позволили выявить ряд закономерностей в изменениях Т-системы иммунитета [Константинова И.В., 1988; Konstantinova I.V. et al., 1991]. Так, функциональная активность Т-лимфоцитов снижалась. У части космонавтов отмечали также снижение количества этих клеток в периферической крови [Рыкова М.П., Антропова E.H., Мешков Д.О., 2001]. Эксперименты in vitro подтвердили, что микрогравитация может сама по себе изменять функциональный статус Т-клеток, нарушая проведение сигнала и ремоделируя цитоскелет [Lewis M.L. et al., 1998].

Адаптация системы иммунитета человека к условиям космического полета достигается ценой значительного повышения напряженности ее функционирования на уровне системных взаимоотношений иммунокомпетентных клеток. По мнению Рыковой, кратковременное воздействие факторов космического полета ведет к интенсификации работы иммунной системы, проявляющейся в повышении связанности ее компонентов. Длительное воздействие этих факторов приводит к перенапряжению, а в дальнейшем и к истощению функциональных резервов иммунной системы, проявляющемся в ослаблении связанности ее компонентов [Рыкова М.П., 2013]. Под действием факторов гравитационной разгрузки происходят изменения регуляции функций тромбоцитов [Li S. et al., 2010; Gawaz M., Vogel S., 2013]. Показано, что на борту станции «МИР», в течение 15-месячной экспедиции, наблюдались изменения в системе красной крови: снижение концентрации и изменение формы эритроцитов; снижение гемоглобина и гематокрита; отклонения в метаболизме эритроцитов [Poliakov V.V. et al., 1998].

Завершающий этап полета является серьезным испытанием для человека после предшествующего пребывания его в микрогравитации [Котовская А.Р., 2008]. Хорошо известны механизмы неблагоприятных эффектов перегрузок, особенно при направлении +Gz, на организм космонавтов, в первую очередь на сердечно-сосудистую систему [Васильев П.В., Котовская А.Р., 1975]. Существует несколько основных аспектов влияния длительной перегрузки на сердечно-сосудистую систему: местные сосудистые реакции на увеличение или снижение гидростатического давления; рефлекторные реакции системы быстрой адаптации, реализующие через синокаротидную и аортальную барорецептивные зоны; изменения гемодинамики и биоэлектрической активности сердца; отставленные реакции гуморальных и биохимических систем, связанные с вторичной дегидратацией и микроциркуляторными расстройствами [Котовская А.Р., Вартбаронов Р.А., 1997]. При воздействии перегрузок наблюдаются тахикардия, изменения центральной гемодинамики, регионального кровотока во всех частях и органах (снижение ударного объёма крови, увеличение минутного кровотока, увеличение общего и удельного периферического сопротивления сосудов, нарушения сердечного ритма и др.). Переход от невесомости к нормальной силы тяжести на Земле приводит к снижению сердечного выброса и сосудосуживающего резерва, что сказывается на ортостатической устойчивости после КП [Fu Q., Witkowski S., Levine B.D., 2004]. Отмечено, что сердечная мышечная масса уменьшается после полета, сократительная функция сердца может быть так же изменена [Hughson R.L., 2009]. Восстановление ортостатической устойчивости после длительных КП происходит медленнее, чем после кратковременных, что свидетельствует о более глубоких изменениях в системе сосудистой регуляции [Фомина Г.А., Котовская А.Р., Почуев В.И., Жернавков А.Ф., 2008]. Результаты Vandeput показывают, что, несмотря на довольно быстрое исчезновение симптомов ортостатической неустойчивости, сердечно-сосудистая система восстанавливается гораздо медленнее. Через 5 дней после возвращения из коротких и длительных КП нервные механизмы регуляции сердечного ритма остаются нарушенными. Частота сердечных сокращений восстанавливается практически полностью после месяца автономного контроля [Vandeput S., Widjaja D., Aubert A.E., Van Huffel S., 2013]. После длительных КП нарушается динамическая цереброваскулярная ауторегуляция и снижается цереброваскулярная реактивность [Zuj K.A. et al., 2012].

Нарушение минерального обмена костной ткани является одной из важнейших проблем, с которой сталкивается человек в условиях длительного космического полета [Григорьев А.И., Воложин А.И., Ступаков Г.П., 1994; Оганов В.С., 2003]. Теоретически ожидаемые потери костной массы в трабекулярных структурах костей нижней половины тела космонавтов в процессе КП (длительностью 5-7 мес.) в отдельных случаях квалифицируются как обратимая остеопения, и рассматриваются как проявление функциональной адаптации костной ткани. При этом показаны высокая индивидуальная вариабельность изменений и стабильность индивидуального характера соотношения изменений костной массы в разных сегментах скелета независимо от типа космических станций [Новиков В.Е., с соавт., 2010]. После длительных космических полетов происходит снижение объемной минеральной плотности губчатого и компактного вещества большеберцовой кости. В лучевой кости отмечается увеличение средней объемной минеральной плотности и объемной минеральной плотности компактного вещества. У большинства обследованных космонавтов в лучевой и большеберцовой кости снижается число трабекул, увеличивается их толщина и степень неоднородности трабекулярной сети [Простяков И.В., 2010]. Известно, что соотношение гормонов, регулирующих обмен кальция в организме, изменялось после космических полетов. Так, на 1-ые сутки после длительного пребывания в условиях микрогравитации в крови достоверно повышалось содержание паратиреоидного гормона, и снижался уровень кальцитонина по сравнению с предполетными данными. В ранний послеполетный период увеличивалась концентрация в крови остеокальцина - пептида, являющегося маркером образования кости. Его содержание возрастало до 180% от предполетного уровня на 14-ые сутки периода реадаптации, что, очевидно, связано с активацией [Ларина И.М., 2001]. Динамика содержания биохимических маркеров метаболизма костной ткани в сыворотке крови показывает, что уровень резорбции значительно повышается как после коротких, так и после длительных КП и 90 суток восстановительного периода сохраняется на повышенном уровне; увеличение уровня маркеров остеогенеза отмечается после длительных КП и сохраняется и через 90 суток после приземления [Простяков И.В., 2010]

В послеполетный период наблюдалось изменение белкового, липидного, углеводного обмена [Григорьев А.И. с соавт., 1986; Маркин А.А., Журавлева О.А., 2001]. Отмечалось значительное увеличение активности креатинфосфокиназы за счет мышечного изофермента, что связано, вероятно, с возобновлением гравитационных нагрузок. Тенденция к увеличению активности ключевых ферментов энергетического метаболизма (лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, изоцитратдегидрогеназы) в течение 1-й недели периода восстановления происходит вследствие повышения энерготрат организма в процессе реадаптации к земным условиям [Журавлева О.А. с соавт., 2011]. Увеличение активности общей лактатдегидрогеназы по сравнению с фоновыми значениями, возможно, связано с активностью ее сердечного изофермента, активацией энергетического метаболизма в ответ на действие посадочных перегрузок и возобновление гравитационных нагрузок на организм. Тенденция к гипергликемии, повышение лактата и пирувата на первые сутки периода восстановления, отражает, вероятное включение путей анаэробной утилизации глюкозы. Концентрация триглицеридов колебалась на уровне дополетных значений. Отмечалась тенденция к увеличению активности трансаминаз, динамика общего и прямого билирубина заметно понижалась по отношению к фоновым значениям, повышалась костная щелочная фосфотаза, что возможно связано с активацией остеобластов при возобновлении гравитационной нагрузки на костную ткань. Концентрация сывороточного железа была понижена, что отражает, по мнению Ивановой последствия развития в ходе полета эритроцитопенического синдрома [Иванова С.М., 2002], концентрация холестерина и его фракций имела незначительную тенденцию к росту. После длительных экспедиций наблюдали повышение содержания пепсина в крови и моче, что связано с развитием гиперсекреторного состояния желудка, сопряженного с повышением в крови уровня гастрина [Афонин Б.В., 2001]. Также было показано увеличение в крови и моче концентрации амилазы и липазы, что объясняется феноменом их «уклонения в кровь» из клеток поджелудочной железы [Смирнов К.В., 1990]. Как уже было описано выше, на 1-ые сутки после завершения длительных космических полетов возрастала концентрация инсулина в крови, что сопровождалось одновременным повышением содержания С-пептида [Афонин Б.В., 2001].

Таким образом, хотя существует обширная литература, отражающая послеполетные изменения в организме человека в острый период реадаптации, в том числе, и по составу основных мажорных белков, биологически активных веществ белкового характера, ферментов, однако про белки, которые формируют измененный протеом мочи, известно мало. В работе Пахаруковой, при изучении протеомного профиля сыворотки крови, после длительных космических полетов, обнаружены изменения, проявляющиеся в уменьшении пиков аполипопротеина СI и в2-микроглобулина. Были выявлены сдвиги в содержании фрагментов высокомолекулярного кининогена, С3 комплемента, интер-б-трипсинового ингибитора и фибриногена, обусловленных интенсификацией ограниченного протеолиза в крови в период реадаптации [Пахарукова Н.А., 2010]. Исследование протеомного профиля мочи космонавтов, после продолжительных космических полетов на Международной Космической Станции (МКС) позволило Образцовой определить группу из 15 белков мочи, которые в основном выявлялись после полета, а также стабильную часть субпротеома, представленную 21 белками с различной субклеточной локализацией и тканевой специфичностью [Образцова О.А., 2013]. Использование протеомных технологий получения данных и современных биоинформационных подходов их анализа выявило в моче космонавтов и их дублёров 18 белков, происходящих из тканей почек и мочевыводящих путей [Киреев К.С., 2013]. При сравнении с контрольной группой выявлено 3 белка (афамин, аминопептидаза А и аквапорин-2), присутственность которых в моче, наиболее вероятно, связана с воздействием факторов КП [Киреев К.С., 2013; Пастушкова Л.Х. с соавт., 2013].

1.9.2. Адаптивные механизмы в условиях «cухой» иммерсии

«Сухая» иммерсия» (СИ) как экспериментальное воздействие на организм человека, моделирующее некоторые эффекты невесомости, активно применяется в области космической физиологии и медицины и является наиболее адекватной моделью определенных эффектов невесомости. Время развития, степень и глубина структурных и функциональных изменений, вызванных иммерсией в основных физиологических системах организма человека - наиболее близки к таковым, происходящим в условиях реальной невесомости [Григорьев А.И., 1978; Козловская И.Б., 2008; Томиловская Е.С., 2011]. При данной модели микрогравитации, тело испытуемого погружено в воду в горизонтальном положении до уровня подмышечных впадин при термонейтральной температуре. Специальная водоотталкивающая тканевая пленка полностью изолирует тело от воды, окружает и закрывает его [Шульженко И.Б., Виль-Вильямс И.Ф., 1976]. Согласно данным многочисленных исследований показано, что в «сухой» иммерсии происходит уменьшение общей воды тела. Обжатие мышц нижних конечностей иммерсионной средой, с уменьшением емкостных сосудов, обеспечивает повышенный венозный возврат крови к сердцу, запускающий рефлекс Генри - Гауэра, что, в свою очередь вызывает угнетение секреции антидиуретического гормона и альдостерона. Это приводит к уменьшению реабсорбции воды и электролитов (Na+) в почке. Развивается диурез по типу салуреза, на фоне ускоренного тока жидкости по канальцам нефрона [Григорьев А.И., 1978; Hughson R.L. et al., 1994]. В экспериментах с «костюмной» и «сухой» иммерсией через несколько часов после начала эксперимента обнаруживается снижение активности ренина плазмы, концентрации альдостерона, антидиуретического гормона и ангиотензина II [Ларина И.М., Суханов Ю.В., Лакота Н.Г., 1999]. Было выявлено, что в СИ наблюдается увеличение скорости экскреции осмотически активных веществ (ОАВ), которое обеспечивается в большей мере приростом скорости выведения жидкости, при снижении концентрации ОАВ в моче. В эксперименте с 5-суточной «сухой» иммерсией диурез превышал фоновую величину на 88%, в 7 суточной - на 70% [Носков В.Б., c соавт., 2011], что можно объяснить включением волюморегулирующих рефлексов. Воздействие «сухой» иммерсии вызывает быструю потерю жидкости и натрия, что увеличивает соотношение Na+/K+ в моче [Григорьев А.И., 1978; Ларина И.М., Лакота Н.Г., 2002; Ларина И.М. с соавт., 2008]. Наблюдаемая при этом потеря веса тела обусловлена снижением уровня гидратированности организма, наиболее выраженные изменения наблюдаются в первые сутки воздействия. Натрийуретические пептиды принимают непосредственное участие в регуляции водно-электролитного баланса: так, предсердный (ANP) и мозговой (BNP) натрийуретические пептиды представляют особый интерес в длительных иммерсионных исследованиях, поскольку они высвобождаются из кардиомиоцитов в ответ на растяжение и центральную гиперволемию [Yamamoto K., Burnett J.C.Jr., Redfield M.M., 1997]. В сравнении с BNP, исследование NT-proBNP является более предпочтительным из-за его большего времени полужизни в крови (90 минут), стабильности и высокой воспроизводимости результатов анализа [Wu A.H. et al. 2003]. Увеличение уровня NT-proBNP во время периода восстановления может отражать степень детренированности сердца после иммерсионного воздействия [Ешманова А.К., 2009; Ларина И.М. с соавт., 2011].

Регуляторные и метаболические изменения, происходящие в «сухой» иммерсии, отражаются на белковом составе жидкостей тела. Так, экскреция белка в 5 -суточной «сухой» иммерсии не превышала пределы физиологической нормы [Воронцов А.Л. с соавт., 2011]. В динамике эксперимента содержание белков, выявляемое электрофоретическим разделением, относящихся к тубулярной фракции (с молекулярной массой менее 65 кДа) имело тенденцию к снижению на 40%, при этом уровень экскреции альбумина повышался на 35 - 40%. По мнению Воронцова с соавт., отмечалась ремодуляция тубулярной реабсорбции низкомолекулярных белков и альбумина. Авторы заключают, что увеличение экскреции альбумина происходит вследствие снижения реабсорбции в канальцах, а не за счет увеличения гломерулярной проницаемости, поскольку изменений белков с молекулярной массой более 69 кДа, которые представляют гломерулярную фракцию протеинов мочи, не наблюдалось. В крови уровень иммуноглобулинов либо не изменялся, либо имел тенденцию к повышению, в моче - уменьшался в ходе эксперимента, что, возможно, связано со снижением проницаемости гломерулярного фильтра для высокомолекулярных белков [Воронцов А.Л. с соавт., 2011]. Так же отмечалось стабильное повышение уровня белка Тамма-Хорсваля на 25% в ходе эксперимента. В условиях 7-cуточной СИ регистрировалось развитие реакции «острой фазы»: увеличивалось содержания интер-б-трипсинового ингибитора, б1-кислого гликопротеина, церулоплазмина, гаптоглобина, б2-макроглобулина и уменьшение уровня аполипопротеина А регистрируемое двумерным электрофорезом [Ларина О.Н., Беккер А.М., 2006]. Изучение параметров гемостаза в условиях 7-суточной «сухой» иммерсии показало достоверное увеличение активности антиплазмина на 3-ий день эксперимента. В 1-ый день периода восстановления отмечено уменьшение антикоагулянтого звена гемостаза - снижение активностей антитромбина III, плазминогена и протеина С [Kuzichkin D.S. et al., 2013]. Концентрации общего белка и альбумина в 7-суточной «сухой» иммерсии не изменялись [Маркин А.А. с соавт., 2008], а активность креатинфосфокиназы, изоцитратдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы достоверно снижалась [Буравкова Л.Б., Ларина И.М., Попова И.А., 2003]. Отмечалась тенденция к повышению активности глутаматдегидрогеназы и щелочной фосфатазы, сдвиги липидного обмена, в частности, увеличение уровня холестерина и его атерогенной фракции [Маркин А.А. с соавт., 2008], наблюдаемые и в космических полетах [Маркин А.А. с соавт., 2005]. В ходе 7-суточной СИ выявлена тенденция к снижению уровня тиреотропного гормона и обнаружено достоверное снижение трииодтиронина на 3-и сутки эксперимента и увеличение тироксина на 7-ые [Ларина И.М. с соавт., 2008].

Определена вариабельность показателей экскреции жидкости, электролитов и параметров гормональной регуляции, отмечаемая в СИ, частично связана с различными условиями испытаний (температура водной среды, потребление жидкости, соли). Об этом свидетельствовали также и результаты, полученные ранее в экспериментах, в которых предпринимались попытки стандартизировать температурные условия и позу обследуемого, а также уровень потребления добровольцами натрия, жидкости и белка [Ларина И.М., 2000; Ларина И.М., Лакота Н.Г., 2002].

Известно, что адаптация организма к условиям невесомости или моделируемому на Земле характерному перераспределению жидкостных сред организма, в значительной степени связана с реакциями сердечно-сосудистой системы, ее регуляторных механизмов [Григорьев А.И., Баевский Р.М., 2007; Mailet A. et al., 2000]. В иммерсии сжатие поверхностных тканей и сосудов уменьшает периферическую сосудистую емкость и вызывает продолжительную транскапиллярную реабсорбцию, приводящую к быстрому перераспределению циркулирующей крови между регионами тела с относительной центральной гиперволемией. У добровольцев, участвующих в испытаниях с "сухой" иммерсией, наблюдается существенное ограничение двигательной активности и снижение тонуса скелетной мускулатуры [Григорьев А.И., Козловская И.Б., Шенкман Б.С., 2004]. Эти изменения физиологических систем вызывают сердечно-сосудистую дисфункцию [Iwase S., Sugiyama Y. et al., 2000]. Главные признаки этого синдрома - тахикардия, снижение физической работоспособности и развитие ортостатической неустойчивости. Как показали Bart с соавт., исследовавшие состояние сердечно-сосудистой системы, барорефлекторной регуляции сердечного ритма у здоровых молодых людей в условиях воздействия 1-часовой водной иммерсии, уже в первые минуты после начала иммерсионного воздействия снижается частота пульса и растет ударный объем. Авторы отметили, что в течение первых 20 минут условия иммерсии приводят к прогрессивному снижению среднего систолического артериального давления (АД) и общего сосудистого сопротивления [Bart V. et al., 2007].

При изменении положения тела с горизонтального в вертикальное (при ортопробе) происходит перераспределение гидростатического давления в регионах тела; в верхней половине тела оно снижается, а в нижней - повышается. При этом активно развивается процесс компенсации возмущения, отражающий функциональную способность системы кровообращения. Он проявляется в увеличении ЧСС, повышении тонуса сосудистой стенки, перераспределении объема циркулирующей крови. Эти реакции - снижение ударного (в среднем на 20-40%) и минутного (в среднем на 8-22%) объемов сердца, увеличение ЧСС (в среднем на 10-30 уд./мин.), среднего систолического АД (на 12 мм рт. ст.) и увеличение диастолического АД (в среднем на 3-18 мм рт. ст.) - направлены на поддержание адекватного уровня системного давления крови в изменившихся условиях [Аронов Д.М., Лупанов В.П., 2009].

При моделировании эффектов микрогравитации на Земле снижение ортостатической устойчивости развивается очень рано. Butler с соавт. регистрировали это снижение уже после 4-х часов пребывания добровольцев в АНОГ [Butler G.C., Xing H.C., Hughson R.L., 1990]. Механизмы снижения ортостатической устойчивости в условиях микрогравитации и иммерсии в настоящее время рассматриваются как многофакторный процесс. Обобщение результатов многочисленных исследований выявило круг основных факторов, обусловливающих развитие ортостатической неустойчивости: уменьшение объема внеклеточной жидкости и объема циркулирующей крови; перераспределение сосудистого тонуса; снижение роли периферического мышечного сердца по передвижению крови из артерий через капилляры в вены; снижение эффективности мышечной помпы в гемоциркуляции; повышение растяжимости вен голени и уменьшение градиента давления в венозной системе большого круга кровообращения;образование зоны свободной растяжимости вен (трансмуральное давление снижается настолько, что вены вместо округлой приобретают эллипсоидную или уплощенную форму); ослабление рефлекторных антигравитационных механизмов сердечно-сосудистой системы (ССС); изменение нейро-эндокринной регуляции циркуляторного гомеостаза [Баевский Р.М., 2003; 2006; Морева Т.И., 2008; Фомина Г.А., Котовская А. Р., 2008; Иванов Г.Г. с соавт., 2011; Nicogossian A.E. et al., 1994].

...

Подобные документы

  • Оценка состояния естественных приспособительных и защитных механизмов, составляющих биологическое наследство людей, его значение в процессе экологической адаптации человека. Классификация факторов космического полета и его влияние на организм человека.

    реферат [483,0 K], добавлен 19.03.2012

  • Рассмотрение возрастных изменений в организме человека. Булимия или патологическое усиление чувства голода. Принципы рационального питания пожилых людей. Оптимальное обеспечение организма нутриентами, стимулирующими активность ферментных систем.

    презентация [730,5 K], добавлен 17.10.2014

  • Возрастная периодизация функционирования организма человека. Общая характеристика процесса старения и его влияние на нейроэндокринные механизмы регуляции в гипоталамусе. Рассмотрение типических возрастных изменений клеток: внутриклеточных и адаптивных.

    презентация [107,7 K], добавлен 29.08.2013

  • Изучение особенностей детского организма, классификация периодов жизни ребенка в зависимости от закономерных изменений в его организме. Основные нормы и правила ухода за новорожденным, характеристика физиологических переходных состояний его организма.

    реферат [29,1 K], добавлен 23.06.2010

  • Общая характеристика основных составляющих здорового способа жизни. Сущность и способы преодоления стресса. Особенности профилактики нормального физического состояния человека. Закаливание организма как один из основных факторов физического здоровья.

    реферат [18,2 K], добавлен 07.10.2010

  • Методы измерения объемно-скоростных показателей функции легких. Определение параметров механики дыхания методом вынужденных колебаний. Программное обеспечение и обработка сигналов прибора. Режимы измерений и вычисления параметров механики дыхания.

    реферат [470,1 K], добавлен 10.12.2009

  • Изменения погоды не одинаково сказываются на самочувствии разных людей. У здорового человека при изменении погоды происходит своевременное подстраивание физиологических процессов в организме к изменившимся условиям окружающей среды.

    доклад [9,9 K], добавлен 12.10.2004

  • Медицинская климатология: определение и задачи. Классификация климатологических факторов. Характеристика метеорологических космических, радиационных и земных факторов. Физиологические механизмы влияния климато-погодных факторов на организм человека.

    реферат [49,6 K], добавлен 06.10.2014

  • Состояние иммунной системы человека в норме и при различных патологиях, а также анализ основных факторов, влияющих на нее. Особенности формирования и состояние иммунной системы на примере патологии вирусных гепатитов В, С. Программа и итоги исследований.

    курсовая работа [55,7 K], добавлен 20.12.2015

  • Классификация и гигиеническая характеристика физических факторов воздушной среды. Влияние комплекса метеорологических факторов на организм человека. Принципы гигиенического нормирования и оценка микроклимата помещений. Анализ степени ионизации воздуха.

    реферат [27,4 K], добавлен 25.12.2010

  • Общая характеристика галлюциногенов (психоделиков), механизмы их химического действия. Физические симптомы, проявляемые при приеме LSD. Самый популярный способ употребления марихуаны. Результат прямого воздействия тетрагидроканнабинола на мозг человека.

    реферат [26,1 K], добавлен 28.10.2015

  • Причины и механизмы развития остеохондроза позвоночника. Характеристика изменений, происходящих в позвоночнике и в организме в целом при остеохондрозе. Комплекс мероприятий, направленных на восстановление утраченных возможностей организма при заболевании.

    реферат [31,8 K], добавлен 07.12.2013

  • Морфофункциональные особенности организации мужской и женской половой системы. Основные гигиенические процедуры по уходу за половой системой человека, особенности ее возрастных изменений. Этапы полового созревания детей и их краткая характеристика.

    реферат [31,1 K], добавлен 09.03.2013

  • Общие понятия о голодании. Процессы, происходящие во время голодания в организме человека в полевой форме жизни и в физическом теле человека. Голод и умственные способности человека. Субкалорийное питание. Правила здорового диетического питания.

    реферат [34,5 K], добавлен 10.12.2012

  • Сущность и виды аэротерапии. Фазы адаптации организма при действии воздушных ванн. Требования к климатолечебным сооружениям. Спелеотерапия, характеристика микроклимата карстовых пещер и соляных шахт, физиологические механизмы влияния на организм.

    реферат [35,8 K], добавлен 19.11.2014

  • Обобщение основных атмосферных факторов, которые влияют на организм человека. Понятие атмосферного давления и особенностей его влияния на здоровье человека. Патологические явления, развивающиеся в организме при попадании в атмосферу пониженного давления.

    реферат [658,7 K], добавлен 03.06.2013

  • Теория соматических мутаций в геноме клеток, которые приводят к старению организма. Особенности свободнорадикальной и митохондриальной теория старения. Сущность теломерной теории. Установление роли возрастных изменений, возникающих в гомеостатах.

    реферат [30,5 K], добавлен 10.02.2011

  • Проведение исследований физиологических функций организма: дыхания, кровообращения, обмена веществ. Методы индексов оценки физического развития человека. Изучение строения его тела. Характеристика уровня обменных процессов, снабжения организма кислородом.

    отчет по практике [31,7 K], добавлен 27.05.2014

  • Оценка риска для здоровья человека. Характеристика вредных эффектов, способных развиться в результате воздействия факторов окружающей среды на группу людей. Передача информации о риске. Анализ продолжительности воздействия факторов риска на человека.

    презентация [211,5 K], добавлен 01.10.2014

  • Исследование путей проникновения вредных веществ в организм человека. Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека. Патологические изменения внутренних органов. Возникновение острых и хронических отравлений токсическими веществами.

    контрольная работа [114,2 K], добавлен 23.01.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.