Геомагнитные изменения как фактор риска развития окислительного стресса в эритроцитах крови человека

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2021-3-13.pdf
УДК: 
574.24: 57.045: 550.386.6
DOI: 
10.21668/health.risk/2021.3.13
Авторы: 

А.М. Иркаева1,2, Е.С. Жукова1, Т.Г. Щербатюк1,3,4, В.В. Чернов5, Л.В. Полякова1,2, М.А. Позднякова1, И.А. Умнягина1

Организация: 

1Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии, Россия, 603005,
г. Нижний Новгород, ул. Семашко, 20
2Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского, Россия, 603022, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23
3Московский государственный областной университет, Россия, 141014, г. Мытищи, ул. Веры Волошиной, 24
4Пущинский государственный естественнонаучный институт, Россия, 142290, г. Пущино, проспект Науки, 3
5Институт прикладной физики Российской академии наук, Россия, 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 46

Аннотация: 

В настоящее время все активнее проводятся исследования по влиянию гелиогеофизических факторов на раз-личные организмы. За последнее десятилетие выявлено важное значение метеорологических факторов в формировании адаптационных механизмов живых систем. Также известно, что солнечно-земное взаимодействие непосредственно оказывает влияние на реологические характеристики крови людей как в норме, так и с хроническими неинфекционными заболеваниями. В связи с этим влияние «космической погоды» на живые организмы, в частности на человека, является поводом для основательного изучения реакций, формирующихся в ответ на действие солнечной и геомагнитной активности и, прежде всего, солнечных вспышек и магнитных бурь.
На сегодняшний день наиболее распространенный подход в установлении механизмов влияния магнитного поля Земли на биосистемы подразумевает поиск корреляций между различными параметрами функционирования живых организмов и геомагнитными индексами.
Оценена зависимость ферментативной активности антиоксидантной системы защиты на примере суперок-сиддисмутазы (СОД) и каталазы от возмущений геомагнитного поля.
Исследование осуществлено на образцах крови, полученные от условно здоровых добровольцев, проживающих на территории Нижегородской области. Активность супероксиддисмутазы и каталазы определяли спектрофотометрически в эритроцитах крови. Силу геомагнитных возмущений оценивали по величине планетарного Кр-индекса.
В ходе исследования установлена статистически значимая корреляционная взаимосвязь между активностью супероксиддисмутазы, каталазы и показателем возмущения геомагнитного поля, которая позволяет косвенно предположить, что геомагнитная обстановка непосредственно влияет на уровень продукции супероксидного радикала в организме.
Таким образом, одним из механизмов влияния геомагнитного поля на живые организмы является изменение уровня продукции супероксидного радикала. Активизация процессов свободнорадикального окисления может способствовать прогрессированию как развития, так и течения целого ряда заболеваний (особенно сердечно-сосудистых и нервно-психических). Поэтому целесообразно в дальнейшем провести оценку реактивности антиоксидантной системы защиты в ответ на геомагнитные флуктуации при патологических изменениях в организме.

Ключевые слова: 
геомагнитные возмущения, солнечная активность, гелиобиология, Kp-индекс, супероксиддисмутаза, каталаза, магниточувствительность, организм человека
Геомагнитные изменения как фактор риска развития окислительного стресса в эритроцитах крови человека / А.М. Иркаева, Е.С. Жукова, Т.Г. Щербатюк, В.В. Чернов, Л.В. Полякова, М.А. Позднякова, И.А. Умнягина // Анализ риска здоровью. – 2021. – № 3. – С. 136–143. DOI: 10.21668/health.risk/2021.3.13
Список литературы: 
  1. Реутов В.П. На пути к созданию теории влияния космической погоды на организм человека: новая концепция. Мишени для гелио- и геомагнитных вариаций: возможная роль Fe2+-содержащих белков и SH-содержащих низкомолекулярных соединений и белков/ферментов, участвующих в процессах дыхания, образовании АТФ и циклических превращениях газотрансмиттеров // Евразийское Научное Объединение. – 2017. – Т. 1, № 8 (30). – С. 42–53.
  2. Основные механизмы, обуславливающие развитие метеотропных реакций / М.Ю. Яковлев, А.Д. Салтыкова, А.Д. Банченко, Т.П. Федичкина, С.Н. Нагорнев, В.В. Худов, А.В. Балакаева, И.П. Бобровницкий // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 10. – С. 187–192.
  3. Космическая погода: взаимосвязь между действием физических и химических факторов на живые организмы / В.П. Реутов, С.С. Паршина, С.Н. Самсонов, Е.Г. Сорокина // Евразийское научное объединение. – 2017. – Т. 1, № 9 (31). – С. 47–58.
  4. Long-Term Study of Heart Rate Variability Responses to Changes in the Solar and Geomagnetic Environment / A. Alabdulgader, R. McCraty, M. Atkinson, Y. Dobyns, A. Vainoras, M. Ragulskis, V. Stolc // Scientific reports. – 2018. – № 8 (1). – P. 2663. DOI: 10.1038/s41598-018-20932-x
  5. Palmer S.J., Rycroft M.J., Cermack M. Solar and geomagnetic activity, extremely low frequency magnetic and electric fields and human health at the Earth’s surface // Surveys in Geophysics. – 2006. – Vol. 27, № 5. – P. 557–595. DOI: 10.1007/s10712-006-9010-7
  6. Заславская Р., Щербань Э., Тейблюм М. Влияние метеорологических и геомагнитных факторов на сердечно-сосудистую систему // International Independent Scientific Journal. – 2021. – № 23-1. – С. 5–15.
  7. Сороко С.И. Влияние космогеофизических факторов на живые организмы // Вестник образования и развития науки Российской академии естественных наук. – 2019. – Т. 23, № 2. – С. 69–81.
  8. Зенченко Т.А., Бреус Т.К. Влияние климата и погоды на самочувствие и здоровье людей. Современные представления // Геосферные исследования. – 2020. – № 3. – С. 80–96. DOI: 10.17223/25421379/16/7
  9. Исследование свободнорадикальных процессов в организме крыс на фоне изменения состояния внешней среды / К.С. Кулакова, Д.В. Давыденко, Т.Г. Щербатюк, В.В. Чернов, М.А. Макушева // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2010. – Т. 4, № 1. – С. 100–108.
  10. Куликов В.Ю., Утюпина К.Ю., Краснер Я.А. Влияние магнитных бурь на особенности психофизиологического статуса у студентов [Электронный ресурс] // Медицина и образование в Сибири. – 2011. – № 3. – URL: https://cyber-leninka.ru/article/n/vliyanie-magnitnyh-bur-na-osobennosti... (дата обращения: 09.08.2021).
  11. Hathaway D.H. The Solar Cycle // Living reviews in solar physics. – 2015. – Vol. 12, № 4. DOI: 10.1007/lrsp-2015-4
  12. Цандеков П.А. Механизм влияния космофизических флуктуаций на состояние организма человека // Самарский научный вестник. – 2014. – Т. 4, № 9. – С. 136–138.
  13. Никберг И.И. Влияние геомагнитных бурь на здоровье человека // Новости медицины и фармации. – 2014. – Т. 488, № 4. – С. 16–17.
  14. Изменения катехоламинов и реологических характеристик крови людей под воздействием гелиогеофизических факторов / Ю.Я. Варакин, В.Г. Ионова, Е.А. Сазанова, Н.П. Сергеенко // Экология человека. – 2013. – № 7. – С. 27–33. DOI: https://doi.org/10.33396/1728-0869-2013-7-27-33
  15. Влияние гелиогеофизических возмущений на гемореологические параметры у здоровых людей / Ю.Я. Варакин, В.Г. Ионова, Г.В. Горностаева, Е.А. Сазанова, Р.В. Тедорадзе // Земский врач. – 2011. – № 2. – С. 21–24.
  16. Exploring the relationship between geomagnetic activity and human heart rate variability / M. Mattoni, S. Ahn, C. Fröhlich, F. Fröhlich // Eur J Appl Physiol. – 2020. – Vol. 120, № 6. – P. 1371–1381. DOI: 10.1007/s00421-020-04369-7
  17. Обоснование возможности защиты биологических объектов от вариаций космической погоды / Б.М. Владимирский, Н.А. Темурьянц, К.Н. Туманянц, Е.Н. Чуян // Пространство и Время. – 2017. – Т. 28-29-30, № 2-3-4. – С. 301–308.
  18. Associations between Space Weather Events and the Incidence of Acute Myocardial Infarction and Deaths from Ischemic Heart Disease / V. Vaičiulis, J. Venclovienė, A. Tamošiūnas, D. Kiznys, D. Lukšienė, D. Krančiukaitė-Butylkinienė, R. Radišauskas // Atmosphere. – 2021. – Vol. № 12, № 3. – P. 306. DOI: 10.3390/atmos12030306
  19. Synchronization of human autonomic nervous system rhythms with geomagnetic activity in human subjects / R. McCraty, M. Atkinson, V. Stolc, A. Alabdulgoder, A. Vainoras, M. Ragulskis // Int. J. Environ. Res. Public. health. – 2017. – Vol. 14, № 7. – P. 770. DOI: 10.3390/ijerph14070770
  20. The Effects of Space and Terrestrial Weather Factors on Arterial Stiffness and Endothelial Function in Humans / Y.I. Gurfinkel, V.A. Ozheredov, T.K. Breus, M.L. Sasonko // Biophysics. – 2018. – Vol. 63, № 2. – P. 299–306. DOI: 10.1134/S0006350918020094
  21. Стерликова И.В. Исследование влияния корпускулярного агента солнечной активности на организм человека // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 11 (ч. 3). – C. 715–721.
  22. Показатели системы гемостаза и морфологического состава крови у доноров клеток крови при изменении солнечной активности в течение года / В.И. Ващенкo, В.Н. Вильянинов, Е.А. Павлова, Е.Ф. Сороколетова, В.В. Лесничий, T.Н. Ващенкo, С.В. Гусев, Т.Б. Титулова // Вестник гематологии. – 2013. – Т. 9, № 2. – С. 70–74.
  23. Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца Физического института Российской академии наук: официальный сайт [Электронный ресурс]. – URL: www.tesis.lebedev.ru (дата обращения: 02.08.2021).
  24. Пирузян Л.А., Чибрикин В.М. Геомагнитное стохастическое управление жизнедеятельностью // Доклады академии наук. – 2006. – Т. 410, № 2. – С. 268–271.
  25. Крылов В.В. Биологические эффекты геомагнитной активности: наблюдения, эксперименты и возможные механизмы // Труды Института биологии внутренних вод РАН. – 2018. – Т. 87, № 84. – С. 7–38. DOI: 10.24411/0320-3557-2018-10016
  26. Unger S. The Impact of Space Weather on Human Health // Biomed. J. Sci. & Tech. Res. – 2019. – Vol. 22, № 1. – P. 16442–16443. DOI: 10.26717/BJSTR.2019.22.003709
  27. Отклик биологических систем на геомагнитные возмущения / А.А. Баженов, М.В. Прикоп, А.С. Аверина, В.В. Суховская, А.В. Ухова // Acta Biomedica Scientifica. – 2018. – Т. 3, № 5. – С. 126–131. DOI: 10.29413/ABS.2018-3.5.18
  28. Progressive increases in serum catalase activity in advancing human immunodeficiency virus infection / J.A. Leff, M.A. Oppegard, T.J. Curiel, K.S. Brown, R.T. Schooley, J.E. Repine // Free. Radic. Biol. Med. – 1992. – Vol. 13, № 2. – P. 143–149. DOI: 10.1016/0891-5849 (92) 90076-S
  29. Oxidative stress, prooxidants, and antioxidants: the interplay / A. Rahal, A. Kumar, V. Singh, B. Yadav, R. Tiwari, S. Chakraborty, K. Dhama // Biomed. Res. Int. – 2014. – № 7. – P. 612–664. DOI: 10.1155/2014/761264
Получена: 
10.08.2021
Принята: 
17.08.2021
Опубликована: 
30.09.2021

Вы здесь

Главная