Энергетическое состояние головного мозга у молодых жителей Арктической зоны Российской Федерации

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Котцова Ольга Николаевна
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………… 3
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………………… 10
1.1. Эндокринно-метаболические изменения в организме человека при
жизнедеятельности в условиях Арктики …………………………………………………………… 10
1.2. Функциональное состояние нервной системы у жителей Арктических
территорий ………………………………………………………………………………………………………. 19
1.3. Исследование энергетического обмена головного мозга в диагностике
функционального состояния организма человека ……………………………………………… 26
Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ………… 33
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 40
3.1. Возрастно-половая характеристика церебрального энергообмена у молодых
людей Арктической зоны РФ ……………………………………………………………………………. 40
3.2. Церебральный энергообмен у молодых людей Арктической зоны РФ с разным
типом функциональной межполушарной асимметрии ………………………………………. 49
3.3. Взаимоотношения энергетического состояния головного мозга с параметрами
вегетативного гомеостаза …………………………………………………………………………………. 56
3.4. Сезонные реакции церебрального энергообмена у молодых жителей
Арктической зоны РФ ………………………………………………………………………………………. 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 77
ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………………………………………… 84
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ……………………………………………………………… 86
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ …………………… 87
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………………………….. 89
ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………………………………………………….. 121
Приложение А (обязательное). Корреляционные взаимосвязи параметров
церебрального энергообмена и вегетативных показателей в состоянии покоя у
мужчин 30–34 лет, проживающих в Арктической зоне РФ………………………………. 121
Приложение Б (обязательное). Корреляционные взаимосвязи параметров
церебрального энергообмена в покое и вегетативных показателей при ортопробе у
мужчин 30-34 лет, проживающих в Арктической зоне РФ ………………………………. 122
Приложение В (обязательное). Корреляционные взаимосвязи параметров
церебрального энергообмена и вегетативных показателей в состоянии покоя у
женщин 30-34 лет, проживающих в Арктической зоне РФ ………………………………. 123
Приложение Г (обязательное). Корреляционные взаимосвязи параметров
церебрального энергообмена в покое и вегетативных показателей при ортопробе у
женщин 30-34 лет, проживающих в Арктической зоне РФ ………………………………. 124

Методы и методика исследования. Основу настоящей работы составили 3
серии исследований, проведенных у молодых людей 30-34 лет (основная группа)
и 18-22 лет (группа сравнения), родившихся и постоянно проживающих в
условиях Приполярья (Архангельск, Архангельская область). Группа 30–34 лет –
представители профессионально однородных контингентов. Группа 18–22 лет –
студенты очной формы обучения II–V курсов Северного государственного
медицинского университета (г. Архангельск). Возрастная группа 30-34 лет
характеризуется относительным равновесием всех систем организма. Группа
сравнения была обследована для более объективной оценки компенсаторно-
приспособительных изменений энергометаболизма, происходящих к 30-34 годам.
На момент исследования испытуемые отмечали физическое, психическое и
социальное благополучие; не принимали лекарственные препараты. Критериями
исключения были: наличие в анамнезе хронических заболеваний, психических
расстройств, перенесенные черепно-мозговые травмы, нейроинфекции,
менструальная фаза цикла у женщин.
При сборе материала соблюдались все необходимые условия для
составления выборок: исследование проводилось в первой половине дня, через
1,5-2 часа после приема пищи и 15-минутного отдыха, в условиях относительного
покоя в специально оборудованном кабинете с комфортным температурным
режимом. Каждый участник подписывал форму информированного согласия на
обследование, согласно Хельсинской декларации, регламентирующей проведение
научных исследований.
I серия исследований включала в себя регистрацию, обработку и анализ
УПП с помощью аппаратно-программного 5-канального диагностического
комплекса «НейроКМ» (Рег. удостоверение № ФСР 2009/ 0537 сертификат
соответствия №РОСС RU. ИМ 25. ВО2563) у 91 человека 30-34 лет (44 мужчины
и 47 женщин) и у 89 человек 18-22 лет (47 юношей и 42 девушки). Благодаря
наличию специальных методов анализа и топографического картирования УПП с
помощью данного оборудования оценивали энергообмен отдельных областей
коры головного мозга и суммарный церебральный метаболизм (Фокин В.Ф.,
Пономарева Н.В.,2001). Регистрация УПП проводилась монополярно с помощью
неполяризуемых хлорсеребряных чашечковых электродов “EE-G2”- активного и
“ЭВЛ-1-М4”- референтного. Активные электроды располагали по международной
схеме «10–20%» вдоль сагиттальной линии – в лобной (Fz), центральной (Cz),
затылочной (Oz) областях, а также в правом и левом височных отделах (Тd, Тs).
Референтный электрод накладывали на запястье левой руки. Запись УПП
осуществлялась через 5–7 минут после наложения на точки головы активных
электродов, а на запястье левой руки манжеты с насыщенным (30%) раствором
NaCl с постоянным контролем значений кожного сопротивления в местах
отведения УПП. Полученные данные обрабатывались с помощью программного
обеспечения с построением карты распределения УПП. Характеристики
распределения УПП сравнивались со среднестатистическими нормативными
значениями для определенных возрастных периодов, встроенных в программное
обеспечение комплекса «Нейро-КМ» (Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., 2003). Для
определения межэлектродной разности между монополярными отведениями,
градиентов и усредненных значений УПП использовалась программа
электронных таблиц Microsoft Excel 2003.
Во II серии исследований для выявления взаимосвязеймежду
церебральными энергопроцессами и вегетативным гомеостазом проводилась
регистрация УПП головного мозга и показателей ВСР у 63 человек 30-34 лет (30
мужчин и 33 женщины).
Вегетативный гомеостаз оценивали по параметрам ВСР с помощью
программно-аппаратного диагностического комплекса«ВНС-спектр» (ООО
«Нейрософт», Россия) в состоянии покоя и при пассивной ортостатической
пробе. Длительность записи в положении лежа составляла 5 минут. Затем
поднимали головной конец поворотного стола на 60° для максимального
исключения влияния на гемодинамику реакции скелетных мышц. После поворота
стола изучаемые параметры ВСР регистрировали в течение 5 минут.
Исследование вегетативного гомеостаза включало изучение временных и
частотных параметров ВСР с оценкой вегетативного тонуса, реактивности и
обеспечения. Функциональные изображения головного мозга и вегетативные
показатели были получены в ходе одного и того же сеанса исследований.
В III серии исследований для изучения особенностей сезонных реакций
церебрального энергометаболизма у одних и тех же 49 испытуемых (24 мужчины
и 25 женщин), в осенний (октябрь), в зимний (декабрь), весенний (март) и летний
(июнь) сезоны года проводилась регистрация УПП головного мозга.
Статистический анализ полученных результатов проводился с помощью
пакета программ IBM SPSS Statistics 26. Критический уровень значимости (р) при
проверке статистических гипотез принимался за 0,05. Вычислялась одномерная
описательная статистика для каждого из показателей, проводилась оценка
распределений признаков на нормальность по критерию Shapirо-Wilk.
Переменные имели ненормальное распределение. Для сравнения групп
применялся непараметрический критерий Манна-Уитни, внутригрупповые
сравнения проводились помощью критерия знаковых рангов Вилкоксона. При
проведении множественных попарных сравнений критический уровень
значимости подвергался корректировке с помощью поправки Бонферрони: α
корректир.= α/m, где α =0,05, m число сравнений. При анализе сезонных
изменений число попарных сравнений (m) равнялось 5. Различия считались
достоверно значимыми при уровне р<0,01. Результаты непараметрических методов обработки данных представлялись в виде медианы, первого и третьего квартилей (Mе(Q1;Q3)). Для исследования взаимосвязей изучаемых переменных использовался корреляционный анализ с расчетом коэффициента корреляции Спирмена и его статистической значимости (р<0,05-0,001). Для каждой обследуемой группы на каждом этапе исследования были построены корреляционные матрицы и проведен их полный сравнительный анализ. Результаты исследования и их обсуждение. При исследовании энергообменных процессов головного мозга у жителей Арктической зоны РФ в возрасте 18-22 и 30-34 лет были выявлены возрастно- половые особенности и изменения, происходящие у молодых людей к 30-34 годам. К 30-34 годам происходит снижение интенсивности энергообменных процессов в коре головного мозга, что находит свое отражение в снижении УПП в монополярных отведениях и усредененного УПП (рис.1). А)ЮношиМужчиныБ)ДевушкиЖенщины 2018,5220 15,8514,91*15,11*15,97* 14,67 1515 14,18*17,0414,75*11,738,25* 10,65* 10107,68* 7,112,28 9,89,8610,26,62 566,925 6,19 002,012,94 TsFzCzOzTdXср.TsFzCzOzTdХср. Рисунок 1 - Распределение УПП по монополярным отведениям и усредненному УПП у мужчин и юношей (А), женщин и девушек (Б)- жителей Арктической зоны (мВ). Примечание: * - отмечены статистически значимые отличия в группах исследования (p<0,05) Наибольшее снижение УПП как у мужчин, так и у женщин 30-34 лет, по сравнению с юношами и девушками 18-22 лет, отмечается в височных отведениях: на 53,1% в правом (Td), на 57,7% в левом височном отведении(Ts) у мужчин и на 64,6% и 73,8% соответственно у женщин. Снижение усредненного УПП(Хср.) у мужчин отмечается на 32,5%, у женщин – на 37,4%. По отношению к нормативам у мужчин все монополярные отведения и Хср. выше нормативных за исключением височных отделов, у юношей все показатели УПП превышают норму. Показатели УПП в правой височной области (Td) ниже нормативных значений на 15,5%, в левой – на 42,9%. Более выраженное снижение УПП в левой височной области связано с доминированием энергообмена в правом полушарии у мужчин. У женщин и девушек прослеживается единая направленность распределения УПП по отношению к нормативным значениям, за исключением усредненного УПП, который у девушек превышает нормативные значения на 4%, а у женщин ниже нормы на 23,7%. Снижение УПП у женщин по отношению к нормативам отмечается в левой височной области (Ts) – на 80,9% и правой (Td) – на 64,1%; тогда как у девушек снижение УПП в данных отведениях отмечалось на 26,9% (Ts) и 12,2% (Td) соответственно. Показатели УПП в лобном отведении и усредненный УПП у лиц мужского пола обеих возрастных групп статистически выше аналогичных показателей женщин и девушек, что свидетельствует не только о высокой интенсивности церебрального энергообмена у лиц мужского пола в целом, но и лобных отделов, ответственных за произвольный контроль, регуляцию и планирование деятельности. Одним из основных факторов, указывающих на нормальность распределения церебральных энергообменных процессов, является соответствие распределения УПП по коре головного мозга принципу «куполообразности» (В.Ф.Фокин, Н.В.Пономарева, 2003), когда основной максимум УПП приходится на центральное отведение и плавно снижается к периферии. Значения постоянного потенциала по пяти монополярным отведениям в группе лиц мужского пола соответствуют принципу «куполообразности» (рис.1). У лиц женского пола наблюдается некоторое «искажение» данной модели из-за высоких значений УПП в затылочном (Oz) отведении. Суммарный показатель энергозатрат по всей коре головного мозга характеризует его функциональную организацию (В.Ф.Фокин, Н.В.Пономарева, 2003). У мужчин и юношей, проживающих в условиях Арктического региона, отмечаетсяинтенсификацияэнергометаболизма(Sumюн=75,54мВ; Sumмуж=50,99мВ) как отражение синдрома «адаптационного профицита» церебрального энергообмена (Грибанов А.В. с соавт.,2018). У девушек суммарные показатели УПП незначительно превышают норму (Sumдев=53,24мВ), а у женщин значительно ниже (Sumжен=33,09мВ) показателей мужчин-северян и нормативных значений, то есть формируется «адаптационный церебральный гипометаболизм», вероятно, связанный с возрастной экономизацией вегетативных функций, направленных в том числе и на уменьшение нагрузки на системы, обеспечивающие энергообмен (Гришин О.В.,Устюжанинова Н.В., 2010). Медиана межвисочного градиента (TdTs) у всех групп исследования меньше 1 мВ, следовательно, основной процент участников – лица с тесным межполушарным взаимодействием. Причем у лиц обоего пола 30-34 лет и девушек 18-22 лет преобладает энергообмен в правом, а у юношей 18-22лет – в левом полушарии. Правополушарное доминирование со сглаживанием межполушарной асимметрии может свидетельствовать об увеличении межполушарных связей, включении коры обоих полушарий в адаптивные перестройки функциональных систем организма (Боголепова И.Н. с соавт., 2017). Для изучения особенностей церебрального энергообмена у лиц 30-34 лет с разным типом межполушарной асимметрии было сформировано 4 подгруппы: 23 мужчины с право- и 21 – с левополушарным доминированием; 24 женщины с право- и 23 – с левополушарным доминированием церебрального энергообмена. У мужчин с левополушарным доминированием регистрируются высокие значения УПП в центральном (Cz), а также в затылочном (Oz) и левом височном отведениях (Ts). У мужчин с правополушарным доминированием наибольшие монополярные значения УПП регистрируются в центральном (Cz) и лобном (Fz) отведениях. У женщин с левополушарной асимметрией наибольшая интенсивность энергетических процессов отмечается по сагиттальной линии, при этом значения УПП в затылочном отведении (Oz) превышают значения во фронтальной (Fz) и центральной области (Cz). У лиц женского пола с правополушарной асимметрией наибольшие показатели УПП отмечаются в центральной (Cz), затылочной (Oz) и правой височной (Td) областях. У женщин с левополушарным доминированием во всех монополярных отведениях УПП регистрируются положительные значения. У женщин с правополушарным доминированием уровень потенциала в левом височном отведении ниже нуля (Ts= - 0,74мВ), что указывает на формировании в этой области энергодефицита. У мужчин и в определенной степени у женщин с правополушарной асимметриейраспределениецеребральныхэнергетическихпроцессов соответствуют принципу «куполообразности». У лиц мужского пола с левополушарным доминированием нарушение «куполообразности» происходит за счет высоких значений УПП в левой височной области (Ts); у женщин с левополушарным доминированием – за счет высоких значений УПП в затылочной области (Oz ) относительно центральной (Cz). В состоянии покоя у лиц обоего пола преобладает тонус парасимпатической нервной системы с более выраженным вагусным воздействием у женщин. Считается, что лица, обладающие ваготоническим типом вегетативной регуляции, проявляют энергетически более экономный характер функционирования систем организма (Бушов Ю.В., Несмелова Н.Н., 1994),определяющий повышенную устойчивость к действию факторов различной физической природы. При проведении пассивной ортостатической пробы и у мужчин, и у женщин наблюдается нормальная реактивность парасимпатической нервной системы. Вегетативноеобеспечениеумужчинсопровождаетсявключением симпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС) в ответ на нагрузку, у женщин сохранен резерв парасимпатической регуляции. В состоянии покоя у мужчин основной процент корреляционного взаимодействия параметров ВСР и УПП приходится на правое височное отведение (число значимых корреляций от числа возможных – 14). При проведении ортостатической пробы число значимых корреляций увеличивается до 16, и основной процент корреляционных связей приходится также на правое височное отведение. Причем положительные корреляции УПП в Td отмечаются с параметрами симпатической активности ВСР как в покое,так и при нагрузке. Вегетативное обеспечение деятельности при нагрузках с активацией симпатического отдела ВНС отмечается при высоком уровне церебрального энергообмена в состоянии покоя. У женщин в состоянии покоя показатель активности симпатической нервной системы коррелирует с параметрами УПП в центральном отведении, усредненным и суммарными показателями УПП, а парасимпатической (pNN50,%; Mo) – с параметрами УПП в лобном отведении. При этом количество значимых корреляций УПП и ВСР – 9. При ортостатической пробе число значимых корреляций увеличивается до 102, причем показатель вегетативной реактивности (К30:15) и параметры парасимпатической активности коррелируют с параметрами УПП во фронтальной области, у показателя вегетативного обеспечения (LF/HF) при нагрузке отмечаются положительные корреляционные взаимосвязи с параметрами УПП в правой височной, отрицательные – с лобной областями. «Экономизация» церебрального энергообмена в покое наблюдается при более автономном функционировании физиологических систем организма, тесном взаимодействии коры головного мозга и вегетативной нервной системы при нагрузке для обеспечения адаптации внутренней среды организма к изменяющимся условиям внешней среды. Отсутствие «сильных» корреляционных связей (r>0,7) как у
мужчин, так и у женщин между параметрами УПП и ВСР в покое и при нагрузке
может быть обусловлено пластичностью процессов регуляции функций
организма.
Сезонные реакции церебрального энергообмена у северян имеют
особенности в зависимости от половой принадлежности. Наиболее
благоприятным сезоном был выявлен осенний период, когда значения УПП в
монополярных отведениях наиболее приближены к нормативам с соблюдением
принципа «куполообразности». У женщин «куполообразность» распределения
УПП отмечается в течение всех сезонов года, кроме летнего, у мужчин – кроме
зимнего и летнего.
Анализ монополярных значений УПП в течение года выявил увеличение
активности фронтальных структур с осени до лета у лиц обоего пола (рис.2).
УПП в височных отделах имеет наибольшие значения в зимний период с
дальнейшим падением до критического уровня в летний. Высокая активность
центральной области сохраняется на протяжении всех четырех сезонов. У мужчин
наименьшая активность затылочной области регистрируется в осенний период, у
женщин – в зимний; наибольшая – весной у лиц обоего пола.
3030Б)
А)
2020
1010
осеньзимавесналетоосеньзимавесналето
-10-10
-20-20
-30-30

FzCzOzFzCzOz
TdTsTdTs

Рисунок 2 – Сезонная динамика распределения УПП (мВ) у 30-34-летних жителей
Арктической зоны (А-мужчины, Б-женщины)
В течение всего года, за исключением весеннего периода, наиболее
активный энергообмен наблюдается в правом полушарии. Преобладание
энергообмена в левом полушарии весной предположительно может быть связано
с увеличением уровня освещенности, так как при этом активируется левое
полушарие (Semmes J. et al.,1968). Имеются данные, что в левом полушарии у
«правшей» преобладают короткоаксонные связи, а в правом – интеррегионарные
(Goldberg E. et al., 1981). В связи с этим левое полушарие обеспечивает лишь
локальную обработку информации, а правое полушарие способно активировать
всю кору в целом (Heilman K.M. et al., 1980), реализуя процессы сезонной
адаптации в условиях северных широт.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Таким образом, в результате долговременной климатической адаптации у
проживающих на Арктической территории к 30-34 годам происходят изменения
функциональной организации головного мозга, что находит свое отражение в
особенностях энергообмена, его адаптивных перестройках, функциональной
межполушарной асимметрии, взаимосвязи нейроэнергометаболизма с вегетативным
гомеостазом, половых различиях. Важная роль при этом принадлежит стратегии
адаптации.
Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие
выводы:
1.Проявленияэкологическойадаптированностицеребрального
энергообмена как результат долговременной адаптации человека к Арктическим
условиям зависят от стратегий адаптации, различных у мужчин и женщин.
2.Энергетическое состояние головного мозга у мужчин характеризуется
высоким уровнем обменных процессов, более выраженных в центральном и
фронтальном отделах коры головного мозга. Для женщин характерна
«экономизация»энергообменныхпроцессовсболеевыраженным
энергометаболизмом в центральной и затылочной областях.
3. У лиц обоего пола наблюдается сглаживание межполушарной асимметрии
с незначительным преобладанием энергообмена в правом полушарии, что
сопровождается наиболее оптимальным распределением УПП с соблюдением
принципа«куполообразности».Следовательно,тесноемежполушарное
взаимодействие с преобладанием энергообмена в правом полушарии можно
рассматривать как одно из проявлений экологической адаптированности у жителей
Арктических широт.
4. У молодых жителей Арктической зоны преобладает тонус
парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и нормальная его
реактивность при нагрузке; вегетативное обеспечение у мужчин осуществляется
за счет симпатической нервной системы, у женщин – за счет сохранения резерва
парасимпатической регуляции.
5. У мужчин наибольшее число корреляций параметров ВСР в состоянии
покоя и после нагрузки отмечается с параметрами УПП в правом височном
отведении. Повышение значений УПП в этом отведении сопровождается
усилением симпатической активности в покое и при нагрузке.
6. У женщин в покое показатели УПП в центральном отведении и
суммарные значения УПП имеют корреляционное взаимодействие с параметром
симпатической активности, показатели УПП в лобном отведении – с
парасимпатической. И при нагрузке в 11 раз увеличивается число значимых
корреляционных связей между параметрами УПП и ВСР, необходимых для
обеспечения деятельности организма в измененных условиях внешней среды, что
свидетельствует о тесном взаимодействии энергетического состояния коры
головного мозга и надсегментарного уровня вегетативной нервной системы.
7. Вегетативное обеспечение деятельности при нагрузках с активацией
симпатического звена вегетативной нервной системы наблюдается при высоких
показателях нейроэнергометаболизма в состоянии покоя. При исходном низком
уровне церебрального энергообмена вегетативное обеспечение деятельности при
нагрузках происходит за счет сохранения резерва парасимпатической активности.
8. Сезонные изменения энергетических процессов отмечаются в лобной,
височных и затылочной областях коры головного мозга. Высокая активность
центральной области сохраняется во все сезоны года. Активность фронтальной
коры нарастает с осени, достигая максимума в летний период. В височных
отведениях наиболее высокие значения УПП фиксируются в зимний период,
наименьшие – в летний. У мужчин наименьшая активность затылочной области
регистрируется в осенний период, у женщин – в зимний; наибольшая отмечается
весной у лиц обоего пола.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Результаты исследования церебральных энергетических процессов
рекомендуется использовать для экспресс-оценки функционального состояния
организма у молодых жителей Арктической зоны РФ.
2. Оценку значений УПП головного мозга следует проводить с учетом
половой принадлежности, типа межполушарной асимметрии и сезона проведения
исследований.
3. Аномальные значения церебрального энергообмена у лиц обоего пола
могут свидетельствовать о нейрофизиологической нестабильности, причем
высокие показатели УПП следует ожидать у мужчин, низкие – у женщин.
Перспективы дальнейшей разработки темы. Дальнейшие исследования
могут быть направлены наизучение сезонной динамики церебрального
энергообмена, вегетативного гомеостаза и их взаимоотношений у молодых людей
с разным типом межполушарной асимметрии.

Актуальность темы исследования. Стратегия развития Арктических терри-
торий Российской Федерации предусматривает значительное увеличение количе-
ства рабочих мест, что потребует привлечения населения трудоспособного возрас-
та в регионы с неблагоприятными климатическими условиями, трудовая деятель-
ность в которых сопряжена в большинстве своѐм с дополнительными функцио-
нальными нагрузками на организм, вызывая экологический дискомфорт и состоя-
ния дизадаптации [3, 5, 20, 35, 87]. Это, в свою очередь, потребует широкого при-
менения различных мер оздоровления и профилактики.
Для организации оздоровительных мероприятий у населения крайне необхо-
димы знания о компенсаторно-приспособительных изменениях в организме чело-
века и научно-обоснованных методах оценки его функционального состояния, мар-
кером которого могут быть церебральные энергетические процессы [33, 127].
В то же время эти данные недостаточно представлены у лиц наиболее актив-
ного трудоспособного возраста (30–34 лет), проживающих в Арктической зоне.
Следовательно, изучение особенностей распределения церебральных энерго-
обменных процессов у молодых жителей северных широт является современной и
актуальной проблемой.
Степень разработанности темы исследования. Результатом долговремен-
ной адаптации к климатическим условиям Арктических территорий у северян яв-
ляется дисфункция многих систем жизнеобеспечения [32, 40, 53, 86, 119, 121, 135,
270]. Однако известно, что основная нагрузка приходится на регуляторные меха-
низмы центральной нервной системы [8, 42, 46, 97]. Последствия подобных изме-
нений могут нарушать интегративную функцию мозга [47, 83, 104], работу вегета-
тивной нервной системы [63, 82] и изменять адаптационные возможности организ-
ма человека [66, 75, 81]. Дисфункция одной системы организма закономерно при-
водит к изменениям в другой. Так ухудшение газообменной функции лѐгких у жи-
телей Арктических широт вызывает напряжение системы внешнего дыхания [27,
32] и способствует снижению кислородной обеспеченности головного мозга [23,
24], что ведет к митохондриальной дисфункции, изменению передачи сигналов
нейронами и дополнительной нагрузке на головной мозг [208].
В Арктической зоне с многообразием климатических условий и необычным
фотопериодизмом в организме человека претерпевают изменения все виды обмена
веществ и энергии [86, 103, 111, 120], в том числе и церебральный энергообмен [33,
44]. «С помощью регистрации уровня постоянного потенциала (УПП) головного
мозга, как одного из видов сверхмедленных физиологических процессов, возможно
достоверно в условиях массовых исследований на популяционном уровне оценить
церебральный энергообмен» [127]. Согласно имеющимся в литературе данным, для
северян характерен высокий уровень нейроэнергометаболизма с формированием
правополушарного доминирования церебральных энергетических процессов [8, 33,
44, 46, 89]. На сегодняшний день изучены метаболические процессы головного
мозга у детей школьного возраста, подростков, студентов, пожилых людей [8, 44,
46]. В то же время остаются неизученными особенности энергетического состояния
головного мозга, его адаптивные перестройки, половые различия и взаимоотноше-
ния с вегетативным гомеостазом у молодых жителей Арктических широт 30–34 лет
– возраста наибольшей трудовой активности и относительного равновесия всех си-
стем организма. Исходя из этого, и было проведено настоящее исследование, кото-
рое, по нашему мнению, является весьма актуальным, как с теоретических, так и с
практических позиций.
Цель исследования – установить особенности распределения церебраль-
ных энергообменных процессов в коре головного мозга у молодых людей 30–34
лет, родившихся и проживающих на Арктической территории.
Применительно к этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить возрастно-половые характеристики церебрального энергетиче-
ского обмена у молодых жителей Арктической зоны РФ.
2. Определить особенности церебральных энергетических процессов при
различных типах межполушарной асимметрии.
3. Выяснить взаимосвязи энергетического состояния головного мозга с по-
казателями вегетативного гомеостаза.
4. Выявить сезонные изменения церебрального энергообмена.
Научная новизна исследования. Впервые получены данные распределения
церебрального энергообмена у молодых жителей Арктической зоны РФ (30–34
лет). Определены различные стратегии адаптации в зависимости от пола и типа
межполушарной асимметрии. Выявлены взаимосвязи между церебральным энер-
гообменом и вегетативным гомеостазом, при этом вегетативный гомеостаз можно
рассматривать как отражение энергетического состояния головного мозга. Опре-
делены сезонные изменения церебральных энергетических процессов.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты диссерта-
ционного исследования расширяют и дополняют имеющиеся в литературе представ-
ления об энергетической физиологии мозга, в частности, и об экологической физио-
логии в целом. Важным при этом является возможность рассмотрения вегетативного
гомеостаза как отражения церебрального энергообмена. Полученные данные могут
стать основой для дальнейших комплексных научных исследований церебрального
энергообмена у жителей Арктической зоны. Результаты исследования могут исполь-
зоваться для экспресс-диагностики функционального состояния организма человека
при жизнедеятельности в условиях Арктических широт, в том числе для оценки эф-
фективности оздоровительных и профилактических мероприятий.
Методология и методы исследования. Методологическую основу диссер-
тационного исследования составили теория функциональных систем (К. В. Суда-
ков, 1983; П. К. Анохин, 1930–1960;), теория адаптации (И. В. Радыш, 1994–2020;
С. Г. Кривощѐков, 1978–2016; В. И. Хаснулин, 1986–2007; В. П. Казначеев, 1973;
Н. А. Агаджанян, 1964–2000; А. П. Авцын, 1970–1990; Ф. З. Меерсон, 1970–1990;
Г. Селье, 1950), технология оценки функционального состояния организма (Р. М.
Баевский, 1997–2000; В. В. Парин, 1960–1970;), теоретические положения о био-
ритмологической организации функций (Р. М. Заславская, 2012; С. С. Перцов,
2007; С. М. Чибисов, 1983; Г. С. Катинас, 1971).
В данной работе основными методами исследования были: регистрация
уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга в состоянии покоя с расче-
том локальных и градиентных значений (В. Ф. Фокин, Н. В. Пономарева), реги-
страция параметров вариабельности сердечного ритма (ВСР) в состоянии покоя
(вегетативный тонус) и при пассивной ортостатической пробе (вегетативная реак-
тивность, вегетативное обеспечение) (Р. М. Баевский).
Результаты проанализированы с применением современных статистических
способов обработки информации, систематизированы и изложены в настоящей
работе.
Положения, выносимые на защиту:
1. Компенсаторно-приспособительные изменения при проживании в Арктиче-
ской зоне у мужчин характеризуются формированием адаптационного профицита
церебрального энергообмена. Адаптивные реакции у них реализуются при тесном
взаимодействии фронтальной коры и подкорковых структур, у женщин – путем
«экономизации» церебрального энергообмена с более выраженным энергометабо-
лизмом в центральной и затылочной областях.
2. Оптимальное распределение церебральных энергетических процессов
наблюдается при тесном межполушарном взаимодействии с преобладанием энер-
гообмена в правом полушарии, как у мужчин, так и у женщин, как одно из прояв-
лений экологической адаптированности в условиях Арктической зоны.
3. У молодых жителей Арктической зоны преобладает парасимпатический
тонус в регуляции физиологических функций организма. Вегетативное обеспече-
ние обусловлено функциональным состоянием головного мозга, различной страте-
гией адаптации в зависимости от половой принадлежности.
4. Наиболее благоприятным сезоном в отношении церебрального энергооб-
мена у северян был выявлен осенний период, наименее – летний. У мужчин нару-
шение нормального распределения церебральных энергетических процессов отме-
чается также в зимний период.
Легитимность исследования подтверждена этическим комитетом института
медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального
университета им. М. В. Ломоносова (протокол № 1 от 14.01.2019). Исследование
проведено в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинской декларации.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования исполь-
зуются в учебном процессе при проведении занятий по нейро- и психофизиологии
на кафедре биологии человека и биотехнических систем Северного (Арктическо-
го) федерального университета имени М. В. Ломоносова (справка № 02-19 от
11.06.2021), на занятиях по гигиене труда кафедры гигиены и медицинской эколо-
гии Северного государственного медицинского университета (справка № 30/1909
от 16.06.2021).
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность результатов
исследования подтверждается объемом фактического материала и использовани-
ем современных сертифицированных методов исследования и статистической об-
работки данных.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: заседаниях
учѐного совета института медико-биологических исследований САФУ им. М. В.
Ломоносова (Архангельск, 2017–2019); заседании Регионального отделения Об-
щества физиологов им. И. П. Павлова (Архангельск, 2018, 2020); всероссийской
конференции с международным участием по когнитивной науке «Когнитивные
исследования на современном этапе» (Архангельск, 2018); VIII областной конфе-
ренции «Здоровый образ жизни – выбор современного человека» (Архангельск,
2019); I Всероссийской научно-практической конференции «Медико-
биологические проблемы в Арктике» (Апатиты, 2019); VIII Региональной научно-
практической конференции молодых ученых «Язык. Культура. Литература», в
рамках Ломоносовских чтений молодых ученых Архангельской области «Комму-
никации на немецком языке в естественно-научной и научно-технической сфе-
рах» (Архангельск, 2019); XVIII международной научной конференции студентов
и аспирантов «Проблемы Арктического региона» (Мурманск, 2019); XVIII Все-
российском симпозиуме с международным участием «Эколого-физиологические
проблемы адаптации» (Сочи, 2019); III Всероссийской научно-практической кон-
ференции с международным участием «Агаджаняновские чтения» (Москва, 2020);
научно-практической конференции «Ломоносовские научные чтения студентов,
аспирантов и молодых ученых высшей школы естественных наук и технологий»
(Архангельск, 2020, 2021); VIII Всероссийской конференции с международным
участием «Клиническая нейрофизиология и нейрореабилитация» (Санкт-
Петербург, 2020); Межвузовском международном конгрессе «Высшая школа:
Научные исследования» (Москва, 2021).
Связь с планом научно-исследовательских работ. Диссертационное ис-
следование проводилось в соответствии с планом НИР по приоритетному направ-
лению научных исследований САФУ им. М. В. Ломоносова «Человек в Арктике»
в рамках комплексной темы «Адаптация и церебральные энергетические процес-
сы у человека при жизнедеятельности в условиях Арктической зоны РФ».
Работа получила поддержку на Областном конкурсе научных проектов 2019
года «Молодые ученые Поморья» (проект № 18-2019) и Региональном конкурсе
научных работ 2019–2020 гг. РФФИ совместно с правительством Архангельской
области (проект № 18-44-290006).
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссерта-
ция соответствует паспорту специальности 1.5.5 – физиология человека и живот-
ных. Результаты проведенных исследований дают возможность понимания зако-
номерностей адаптации и функционирования центральной нервной системы в
климатических условиях северных широт.
Декларация личного участия автора. Личный вклад автора на всех этапах
работы заключался в проведении патентно-информационного поиска и анализа
научной литературы по изучаемой проблеме, регистрации УПП и ВСР, создании
и формировании базы данных; математико-статистической обработки получен-
ных данных с их последующей интерпретацией, изложении и формулировке вы-
водов и практических рекомендаций, написании научных статей, диссертации и
автореферата.
Публикации. По материалам диссертации за последние пять лет опубликова-
но 18 печатных работ, в том числе 6 статей в ведущих рецензируемых журналах из
перечня ВАК, 2 статьи в журналах, индексируемых в международных базах данных
(Scopus), в которых полностью раскрыто основное содержание диссертации.
Разработаны и изданы методические рекомендации «Функциональная асим-
метрия мозга в экспресс-оценке компенсаторно-приспособительных реакций цере-
брального энергообмена у молодых людей – жителей Арктического региона». Ар-
хангельск: САФУ, 2019. 17 с.
Разработана и зарегистрирована база данных по энергетическому состоянию
головного мозга у лиц молодого возраста, постоянно проживающих в Арктическом
регионе (свидетельство о государственной регистрации базы данных
№ 2019621437, дата государственной регистрации в Реестре баз данных 08 августа
2019 г.).

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать

    Читать «Энергетическое состояние головного мозга у молодых жителей Арктической зоны Российской Федерации»

    Публикации автора в научных журналах

    Половые различия церебрального энергообмена у жителей Арктической зоны Российской Федерации
    О. Н. Котцова, Н. Ю.Аникина, А. В. Грибанов. – DOI 22138/2500-0918-2021-18-1-4-12 // ВестникУральской медицинской академической науки. – 2– Т. 18, №– С. 4
    Правополушарное доминирование энергетических процессов как отражение экологической адаптированности ЦНС у молодых жителей арктического региона
    О. Н. Котцова, Н. Ю. Аникина // БюллетеньСеверного государственного медицинского университета. – 2– № 1(42). – С.4
    Факторное распределение церебрального энергообмена у молодых жителей Арктического региона с высокой тревожностью
    А. В.Грибанов, О. Н. Котцова, Н. Ю. Аникина // Агаджаняновские чтения: материалыIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием(Москва, 16–18 апреля 2020 года) / Российский университет дружбы народов. –Москва: Российский университет дружбы народов (РУДН), 2– С. 62
    Фотопериодические реакции нейроэнерго метаболизма при различном исходном вегетативном тонусе у жителей Арктического региона
    О.Н. Котцова, Н. Ю. Аникина, А. В. Грибанов // В сборнике статей и тезисовВосьмой всероссийской научно-практической конференции с международнымучастием Клиническая нейрофизиология и нейрореабилитация (г. Санкт-Петербург, 2020 г.). – С. 41
    Половые особенности вегетативного гомеостаза у жителей Арктической зоны
    О. Н. Котцова, А. В. Грибанов, Н. Ю. Аникина // Сборникнаучных статей по итогам работы Межвузовского международного конгрессаВысшая школа: научные исследования (г. Москва, 2021 г.). – С. 102
    Vegetative homeostasis in residents of the Arctic zone withdifferent types of interhemispheric asymmetry of cerebral energy exchange
    O. N.Kottsova. – DOI 34660/INF.2// Proceedings of the InternationalScientific Conference «Science and innovations 2021: development directions andpriorities». Part 1 (Melbourne, Australia, 2021 April 21). – Р. 87–Методические рекомендации

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы

    Последние выполненные заказы

    Другие учебные работы по предмету

    «Регуляторно-адаптивные возможности организма при возникновении и развитии акне»
    📅 2021 год
    🏢 ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    Моторный контроль у добровольцев в экзоскелете и при выполнении задачи с визуальной обратной связью
    📅 2022 год
    🏢 ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина»
    Физиологические корреляты тревожности при когнитивной деятельности
    📅 2021 год
    🏢 ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина»