Отправить статью по E-mail 
Изменения основного обмена у экипажа в условиях восьмимесячной изоляции в герметичном объекте с умеренно гиперкапнической искусственной газовой средой. Сообщение 1
- Авторы: Демин А.В.1, Зарипов Р.Н.1
-
Учреждения:
- Институт медико-биологических проблем РАН
- Выпуск: Том 50, № 5 (2024)
- Страницы: 54-64
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0131-1646/article/view/270770
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0131164624050067
- EDN: https://elibrary.ru/AOHJXW
- ID: 270770
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
В рамках международного проекта SIRIUS проведено исследование основного обмена (ОО) у гендерно-смешанного экипажа в герметичном объекте с умеренно гиперкапнической искусственной газовой средой. С помощью математических методов оценены минимальные базовые потребности в энергии у экипажа из 5 чел. (3 мужчин и 2 женщины) в состоянии покоя за 240 сут изоляции при моделировании полета на Луну в эксперименте SIRIUS-21. Период изоляции продолжался с 4.11.2021 по 3.07.2022. Исследования ОО проводили дважды в фоне (на –38–35, –9–6 сут), 7 раз в период изоляции (23–25, 50–52, 84–86, 110–112, 154–156, 181–183, 222–224 сут) и дважды в период последействия (+1–2, +8–9 сут). Установлено, что основной обмен в условиях изоляции достоверно снизился в среднем на 6 ккал/кг массы тела в сутки по сравнению с естественными условиями внешней среды (фона). Экипаж был изолирован от действия сезонных изменений освещения в герметичном объекте Наземного экспериментального комплекса (НЭК) ГНЦ РФ – Института медико-биологических проблем РАН, в котором отсутствуют иллюминаторы и где было создано искусственное освещение без сезонных изменений. Внутри НЭК постоянно поддерживалась температура комфорта 21–23 °C и формировалась искусственная газовая среда, в которой поддерживалось содержание кислорода на уровне 21%, диоксида углерода не более 0.35%. В условиях изоляции от действия этих сезонных геофизических факторов внешней среды обнаружены сезонные колебания основного обмена с размахом волны в среднем 4 ккал/кг массы тела в сутки. В весенний календарный сезон в условиях изоляции происходило повышение уровня основного обмена относительно зимнего сезона. Для каждого из добровольцев были найдены сезонные локальные максимумы и минимумы уровня основного обмена за 2 календарных сезона (зимнего 2021/2022 гг. и весеннего 2022 г.) Полученные результаты могут быть применены в области космической физиологии для уточнения расчетных запасов кислорода и калорийности рационов для экипажей длительных космических миссий, а также при проектировании и программировании систем жизнеобеспечения и обеспечения теплового режима пилотируемых космических аппаратов и других обитаемых гермообъектов.
Полный текст
Об авторах
А. В. Демин
Институт медико-биологических проблем РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: a_demin2005@mail.ru
Россия, Москва
Р. Н. Зарипов
Институт медико-биологических проблем РАН
Email: a_demin2005@mail.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Мак-Мюррей У. Обмен веществ у человека / Основы учения о взаимосвязи биохимии с физиологией и патологией // Пер. с англ. М.: Мир, 1980. 368 с.
- Иванов К.П. Основы энергетики организма: Теоретические и практические аспекты. Т. 3. Современные проблемы, загадки и парадоксы регуляции энергетического баланса. СПб.: Наука, 2001. 278 с.
- Герман И. Физика организма человека / Пер. с англ. Долгопрудный: Интеллект, 2014. 992 с.
- Холл Дж.Э Медицинская физиология по Гайтону и Холлу / Пер. с англ. М.: Логосфера, 2018. 1328 с.
- Беркович Е.М. Энергетический обмен в норме и патологии. М.: Медицина, 1964. 334 с.
- Ольнянская Р.П. Очерки по регуляции обмена веществ. Л.: Наука, 1964. 234 с.
- Слоним А.Д. Экологическая физиология животных. М.: Высшая школа, 1971. 448 с.
- Экологическая физиология животных. часть 2. Физиологические системы в процессе адаптации и факторы среды обитания. Руководство по физиологии / Под ред. Слонима А.Д. Л.: Наука, 1981. 528 с.
- Chen K., Zhang Y., Zhou S. et al. The association between the basal metabolic rate and cardiovascular disease: A two-sample Mendelian randomization study // Eur. J. Clin Invest. 2024. V. 54. № 5. P. e14153.
- Blasco Redondo R. Resting energy expenditure; assessment methods and applications // Nutr. Hosp. 2015. V. 31. Suppl 3. P. 245.
- Pavlidou E., Papadopoulou S.K., Seroglou K., Giaginis C. Revised Harris-Benedict equation: New human resting metabolic rate equation // Metabolites. 2023. V. 13. № 2. P. 189.
- Heymsfield S.B., Smith B., Dahle J. et al. Resting energy expenditure: from cellular to whole-body level, a mechanistic historical perspective // Obesity (Silver Spring). 2021. V. 29. № 3. P. 500.
- Мониторинг пищевого статуса с использованием современных методов нутриметаболомики и оптимизации диетотерапии при внутренней патологии. (Методические рекомендации для врачей МЗСР РФ). М.: Эталон, 2006. 36 с.
- Илюшин Ю.С., Олизаров В.В. Системы обеспечения жизнедеятельности и спасения экипажей летательных аппаратов. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1972. 492 с.
- Хаскин В.В. Энергетика теплообразования и адаптация к холоду. Новосибирск: Наука, 1975. 200 с.
- Малоземов В.В. Тепловой режим космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1980. 232 с.
- Баранов В.М. Газоэнергообмен человека в космическом полете и модельных исследованиях. М.: Наука, 1993. 126 с.
- Глушко А.А. Космическая экология. М.: Инженерная экология, 2005. 624 с.
- Шибанов Г.П. Обитаемость космоса и безопасность пребывания в нем человека. М.: Машиностроение, 2007. 544 с.
- Демин А.В., Иванов А.И., Суворов А.В. Теплопродукция человека в разных состояниях // Вестник Тверского государственного университета. Сер.: Биология и экология. 2013. Т. 29. № 2. С. 99.
- Малоземов В.В., Рожнов В.Ф., Правецкий В.Н. Системы жизнеобеспечения экипажей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. 584 с.
- Глушко А.А. Космические системы жизнеобеспечения (биофизические основы проектирования и испытания). М.: Машиностроение, 1986. 304 с.
- Городинский С.М., Глушко А.А., Орехов Б.В. Калориметрия в изолирующих средствах защиты человека. М.: Машиностроение, 1976. 208 с.
- Bioastronautics Data book / NASA. Washington, 1973. P. 847.
- Fujihira K., Takahashi M., Wang Ch., Hayashi N. Factors explaining seasonal variation in energy intake: a review // Front. Nutr. 2023. V. 10. P. 1192223.
- Голиков А.П., Голиков П.П. Сезонные биоритмы в физиологии и патологии. М.: Медицина, 1973. 167 с.
- Демин А.В. Разработка способа косвенной оценки потребления кислорода человеком // Вестник Тверского государственного университета. Сер.: Биология и экология. 2013. № 2. С. 90.
- Меньшов А.И. Космическая эргономика. Л.: Наука, 1971. 296 с.
- Модельный эксперимент с длительной изоляцией: проблемы и достижения / Под ред. Баранова В.М. М.: Слово, 2001. 590 с.
- McLean J.A., Tobin G. Animal and Human Calorimetry. Cambridge University Press, 2008. 356 p.
- Alcantara J.M.A., Galgani J.E., Jurado-Fasoli L. et al. Validity of four commercially available metabolic carts for assessing resting metabolic rate and respiratory exchange ratio in non-ventilated humans // Clin. Nutr. 2022. V. 41. № 3. P. 746.
- Fullmer S., Benson-Davies S., Earthman C.P. et al. Evidence analysis library review of best practices for performing indirect calorimetry in healthy and non-critically ill individuals // J. Acad. Nutr. Diet. 2015. V. 115. № 9. P. 1417.
- Дьяконов В.П. Справочник по системе символьной математики DERIVE. М.: СК Пресс, 1998. 255 с.
- Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., Юзюк Ю.И. Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin. М.: Либроком, 2009. 138 с.
- Демин А.В., Дьяченко А.И., Иванов А.И. и др. Инструментальный мониторинг состояния вегетативной нервной системы человека в эксперименте «Марс-520» // Медицинская техника. 2013. № 2. С. 27.
Дополнительные файлы
