|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНОГО ОБМЕНА У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ В УСЛОВИЯХ 8-МЕСЯЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ С ИСКУССТВЕННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДОЙтезисы доклада
- Авторы: Демин А.В., Зарипов Р.Н., Васильева Г.Ю.
- Сборник: Тезисы XVIII Конференции по космической биологии и авиакосмической медицине с международным участием «Земля - Орбита – Дальний космос» 7-9 ноября 2023 г. Москва, Россия
- Тезисы
- Год издания: 2023
- Место издания: Москва
- Первая страница: 130
- Последняя страница: 131
- Аннотация: ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНОГО ОБМЕНА У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ В УСЛОВИЯХ 8-МЕСЯЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ С ИСКУССТВЕННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДОЙ Демин А.В., Зарипов Р.Н., Васильева Г.Ю. Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия a_demin2005@mail.ru Определение уровня основного обмена (ОО) имеет важное прикладное значение для жизнеобеспе- чения космонавтов длительных космических миссий [Баранов В.М., 1993; Smith et al. 2009]. На основе измерений ОО, дыхательного коэффициента и суточной экскреции мочевины, можно количественно оце- нить потребности в макронутриентах и кислороде экипажей длительных космических миссий [Илюшин Ю.С., Олизаров В.В., 1972; Шибанов Г.П., 2007]. Критерием сбалансированности космических рационов питания является сходимость энергетического баланса организма [Теппермен Дж., Теппермен Х., 1989; Глушко А.А., 2015]. Увеличение продолжительности пребывания человека в условиях невесомости сопро- вождается усилением катаболических процессов, постепенным снижением многих метаболических реак- ций, обеспечивающих образование энергии в организме [Шибанов Г.П., 2007]. Исследования основного обмена проводились в ходе модельных изоляционных и космических экспериментов, где были исследова- ны моногендерные экипажи, сформированные из добровольцев-мужчин. В настоящее время большинство космических полетов проходят с гендерно-смешанными экипажами. Известно, что в естественных услови- ях действия геофизических факторов происходят сезонные изменения ОО у человека, которые заключа- ются в повышении его весной и ранним летом и понижении поздней осенью и зимой [Беркович Е.М., 1964; Слоним А.Д., 1971]. Такие изменения ОО связаны не столько с температурным фактором, сколько с изме- нением двигательной активности и колебаниями гормональной деятельности организма в соответствии биологическими ритмами [Голиков А.П., Голиков П.П., 1973, Макаров В.А., 1981]. В этой связи, представ- ляется актуальной задача количественной оценки уровня основного обмена и его сезонных изменений у гендерно-смешанного экипажа в условиях длительной изоляции в модельных экспериментах. Целью работы стал поиск закономерностей в динамике энерготрат у экипажа «SIRIUS-21» в условиях 8-месячной изоляции в герметичном объекте (Наземный экспериментальный комплекс - НЭК, ГНЦ РФ – ИМБП РАН) с искусственной газовой средой. Основная задача работы - периодическая оценка уровня ОО в течение 8 месяцев для выявления его сезонных изменений в условиях изоляции от действия сезонных геофизических факторов. Исследования проводили с помощью метаболографа Quark CPET (CosMed, Италия). В эксперимен- те принимали участие 3 мужчин и 2 женщины в возрасте от 29 до 43 лет. Программа исследований была одо- брена комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ – ИМБП РАН (протокол № 539 от 17.03.2020 г.) Во время фоновых исследований члены экипажа ночевали в ГНЦ РФ – ИМБП РАН для проведения утренних измерений после 8-часового сна. При этом их последний прием пищи был за 12 часов до исследования. Добровольцы были ознакомлены со всеми требованиями и условиями для корректного измерения ОО. Каждая сессия ис- следования занимала 20–30 минут: в положении лежа и в состоянии релаксации методом дилюционной не- прямой калориметрии с вентилируемым куполом измеряли параметры основного обмена. Исследование ОО у каждого испытателя было выполнено дважды в фоне, 7 раз в течение изоляции и дважды в последействии. Период изоляции включал два полных календарных сезона: зиму и весну. Расчет энерготрат выполняли по формуле Вейра (1949). Установлено, что в ходе 8-месячной изоляции в гермообъекте с искусственной газо- вой средой уровень ОО у всех членов экипажа оказался сниженным по сравнению с фоном и последействи- ем, при этом снижение ОО составило в среднем 5 ккал/кг/сутки. В зимний календарный сезон во всех случаях основной обмен достигал минимальных значений. В последующий весенний календарный сезон ОО возрас- тал и оставался повышенным (за исключением одного случая). Сделан вывод о том, что у всех добровольцев в изоляции наблюдалось сохранение зимнего ритма убывания ОО. У 4 добровольцев из 5 сохранился и ве- сенний ритм повышения ОО относительно предыдущего сезона. При этом разница между зимним минимумом ОО и весенним уровнем ОО составила в среднем 2 ккал/кг/сутки. В одном случае динамика ОО в зимний и весенний календарный периоды оказалась одинаковой, то есть весенний ритм повышения ОО в условиях изоляции только у одного добровольца не сохранился. Продолжение исследований сезонных изменений ОО уже в связи с гормональной регуляцией энергетического обмена запланировано в годовой изоляции. Темы 64.1 и 65.1 РАН с использованием УНУ «Медико-технический комплекс для отработки иннова- ционных технологий космической биомедицины в интересах обеспечения орбитальных и межпланетных полетов, а также развития практического здравоохранения». 130 XVIII International Conference on Space Biology and Aerospace Medicine THE STUDY OF BASIC METABOLIC RATE IN HEALTHY PEOPLE IN 8-MONTHS ISOLATION IN AN ENCLOSED VOLUME WITH ARTIFICIAL GAS ENVIRONMENT Demin A.V., Zaripov R.N., Vasilieva G.Yu. Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia a_demin2005@mail.ru Determination of basic metabolic rate (BMR) has an important practical value for life support of cosmonauts on long-term space missions [Baranov V.M., 1993; Smith et al. 2009]. The measurements of BMR, respiratory coefficient and daily urea excretion can be used to quantitatively estimate macronutrient and oxygen requirements of long-term space mission crews [Ilyushin Y.S., Olyzarov V.V., 1972; Shibanov G.P., 2007]. The criterion for the balance of space nutrition is the correlation of the energy balance of the organism [Tepperman J., Tepperman H., 1989; Glushko A.A., 2015]. An increase in the duration of stay in weightlessness conditions is associated with an increase in catabolic processes and a gradual decrease in many metabolic reactions that provide energy production in the organism [Shibanov G.P., 2007]. Basic metabolic rate studies were conducted in model isolation and space experiments, where monogendered crews formed of male volunteers were investigated. Currently, most space missions are with gender-mixed crews. It is known that in natural conditions of geophysical factors there are seasonal changes in human BMR, which consist in its increase in spring and early summer and decrease in late autumn and winter [Berkovich E.M., 1964; Slonim A.D., 1971]. Similar changes of BMR connected not only with the temperature factor, but also with changes in motor activity and fluctuations of hormonal activity of an organism in accordance with biological rhythms [Golikov A.P., Golikov P.P., 1973, Makarov V.A., 1981]. In this regard, the task of measuring the level of basic metabolic rate and its seasonal changes in the gender-mixed crew under conditions of prolonged isolation in model experiments seems important. The aim of the work was to search for patterns in the energy expenditure dynamics of the SIRIUS-21 crew under conditions of 8-month isolation in an hermetically sealed object (Ground Experimental Facility - NEK, IBMP RAS) with an artificial gas environment. The main task of the work is a periodic assessment of the BMR level for 8 months to identify its seasonal changes in isolation from the effects of seasonal geophysical factors. Studies were performed using a Quark CPET metabolograph (CosMed, Italy). Three men and two women between the ages of 29 and 43 years participated in the experiment. The research program was approved by the Commission on Biomedical Ethics of the SSC RF – IBMP RAS (protocol № 539 from 17.03.2020). During the background studies, the crew members slept overnight at the SSC RF – IBMP RAS for morning measurements after an 8-hour sleep. Their last meal was 12 hours before the study. Volunteers were informed of all requirements and conditions for the correct measurement of BMR. Each session of the study took 20–30 minutes: in the supine position and in the state of relaxation, the parameters of basic metabolic rate were measured by dilution indirect calorimetry with a ventilated canopy. The BMR measurement in each test subject was performed twice in the background, 7 times during isolation, and twice at post-isolation. The period of isolation included two full calendar seasons: winter and spring. Energy expenditures were calculated according to the formula of Weir (1949). It was found that during the 8-month isolation in a hermetic isolation unit with an artificial gas environment, the BMR level in all crew members was reduced as compared to the background and after-effects, with an average BMR reduction of 5 kcal/kg/day. In the winter calendar season in all cases, the main exchange reached minimum values. In the following spring calendar season, BMR increased and remained elevated (except for one case). It is concluded that all volunteers in isolation had a persistence of the winter rhythm of BMR decrease. Four of the five volunteers retained the spring rhythm of the BMR increase relative to the previous season. The difference between the winter BMR minimum and the spring BMR level averaged 2 kcal/kg/day. In one case, the dynamics of BMR in the winter and spring calendar periods was the same, i.e., the spring rhythm of BMR increase under isolation conditions was not preserved in only one volunteer. Continued research on seasonal changes in BMR already in connection with hormonal regulation of energy metabolism is planned in the year-long isolation. The themes 64.1 and 65.1 of the RAS using the Unique Research Facility (URF) “Medical and Technical Complex for the development of innovative technologies of space biomedicine to support orbital and interplanetary flights, as well as the development of practical healthcare”.
- Добавил в систему: Демин Артем Валерьевич