Представляется на конкурс цикл работ по солнечно – земной физике Бреус Тамары Константиновны – 2012г

1) Effects of geomagnetic disturbances on human functional state in space flight

Tamara K. Breus, Roman M. Baevskii, Anna G. Chernikova

J. Biomedical Science and Engineering, 2012, 5, 341-355 JBiSE doi:10.4236/jbise.2012.56044 Published Online June 2012 (http://www.SciRP.org/journal/jbise/)

В работе исследовано влияние геомагнитной активности на регуляцию сердечного ритма космонавтов на борту космических аппаратов серии «СОЮЗ» и во время экспедиций на орбитальной станции «МИР» в процессе полетов различной длительности. Исследования проводились для 4-х стадий полета: на 32 витке аппарата СОЮЗ, в полете протяженностью один месяц, шесть месяцев на станции «МИР» и при посадке во время завершения экспедиций. Контрольную группу в каждой серии исследований составляли космонавты экспедиций, полет которых протекал в геомагнитно-спокойных условиях, а также имелась группа контроля перед полетом для выявления показателей в норме. Всего исследовано 68 записей электрокардиограмм (результаты суточного Холтеровского мониторирования) для 46 космонавтов. Данные проанализированы по специальной программе, рассчитаны и определены 12 характеристик сердечного ритма, таких как частота сердечных сокращений (ЧCC), вариабельность сердечного ритма, характеристики напряженности регуляторных систем, сосудистого тонуса и др. как в группах, подвергавшихся воздействию невесомости и 6 магнитных бурь, так и в геомагнитно –спокойных условиях в невесомости.

Впервые вывялены эффекты воздействия геомагнитных возмущений на регуляцию сердечного ритма и сосудистый тонус, выражающиеся в нарушении вегетативного баланса, а именно возникновении неспецифической реакции адаптационного стресса (возрастании ЧСС, снижении вариабельности ритма– стабилизации пульса, возникновение аритмий), а также в напряжении сосудистого тонуса типа метеотропных реакций. Отклик сердечного ритма космонавтов на магнитные бури зависел от исходного функционального состояния, то есть отличался при различной продолжительности полета. Результаты имеют фундаментальное значение – так как впервые выявлен и подтвержден характер реакции человеческого организма в стрессе (невесомости) на воздействие слабых переменных эдектромагнитных полей естественного происхождения, а также и прикладное значение для профилактики космических продолжительных полетов и условий возвращения на Землю.

2) Investigation of the Effect of Ambient Temperature and Geomagnetic Activity on the Vascular Parameters of Healthy Volunteers

Yury Gurfinkel, Tamara Breus, Tatyana Zenchenko, Vadim Ozheredov

Open Journal of Biophysics, 2012, 2, 46-55 doi:10.4236/ojbiphy.2012.22007 Published Online April 2012 (http://www.SciRP.org/journal/ojbiphy)

Материалы и методы. В ряде наших предыдущих и в последнем исследовании, описанном выше, реакция организма здорового человека на воздействие геомагнитных возмущений и метеофакторов, как правило, исследовалась по данным Холтеровского мониторирования сердечного ритма (СР) и артериального давления (АД). Это существенно обобщенные характеристики человеческого организма, и поэтому было принято решение исследовать какие-то новые более специфические показатели, которые могли бы привести к пониманию механизма этой реакции. В представленной работе исследовались в качестве первых тестовых характеристик – параметры сосудистого тонуса, а именно – скорость пульсовой волны (СПВ) и эндотелиальная функция (ЭФ) у четырех здоровых волонтеров, проводивших измерения новым специальным прибором «Тонокард». Мониторирование было ежесуточным, но не непрерывным, однако для каждого из четырех волонтеров имеются данные непрерывного мониторирования на протяжении порядка месяца несколько раз за период 4 года.

Скорость пульсовой волны (скорость последовательных импульсов сжатия стенок артерий) характеризует жесткость артерий. Эти сжатия в большинстве случаев приводят к росту артериального давления, и СПВ является независимым предсказателем коронарных заболеваний сердца и инсультов у практически здоровых субъектов. Эндотелий представляет собой клетки, выстилающие внутренние поверхности кровеносных сосудов, которые порождают биологически активные вещества, регулирующие сосудистый тонус, поведение клеток крови в сосудистых каналах и другие важные функции, без которых организм не может существовать нормально. Эти параметры никогда не изучались ранее в аспекте, рассмотренном в нашей работе, «Тонакард» также представлял собой новый прибор для измерения этих параметров, поэтому при анализе и интерпретации результатов для достоверности выводов использовалось два математических подхода, один из которых основывался на методах традиционной математической статистики, а другой опирался на теорию распознавания образов.

Результаты.

Зависимость физиологических характеристик от температуры атмосферы была выявлена с помощью обоих математических методов. Она проявлялась в виде синхронных вариаций (медленных волн) физиологических и атмосферных параметров продолжительностью в несколько дней (трендов), в то время как суточные вариации были фактически независимыми. Вариации атмосферной температуры объясняли порядка 28% вариаций систолического кровяного давления, скорости пульсовой волны и приращения скорости пульсовой волны. К вариациям геомагнитной активности оказалась чувствительной только скорость пульсовой волны.