ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА СУТОЧНУЮ ДИНАМИКУ ОБЩЕЙ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ


М.Ф. Борисенков

ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА СУТОЧНУЮ ДИНАМИКУ ОБЩЕЙ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ

институт физиологии Коми НЦ Уро рАН, 167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 50; e-mail: [email protected]

У жителей северных широт в период повышения геомагнитной активности и в период магнитного шти­ля наблюдается снижение амплитуды суточного ритма общей антиоксидантной активности слюны. Наиболее благоприятные условия для проявления суточного рит­ма наблюдаются при индексе геомагнитной активности Кр от 0,5 до 2. Длительное проживание в северных ши­ротах сопряжено с воздействием нерегулярно меняю­щейся геомагнитной активности, вызывающей наруше­ние функции циркадианной и антиоксидантной систем, что, возможно, является одной из причин ускорения процесса старения у северян и более высокого риска возникновения у них возрастных патологий.

Функционирование организма строго организо­вано во времени. Различают ультра-, цирка- и инфра-дианные биологические ритмы [2]. В последнее время достигнуты большие успехи в выяснении молекулярно-физиологических механизмов регуляции циркадианных ритмов [8]. Установлено, что практически во всех клет­ках организма функционируют так называемые моле­кулярные часы: набор генов и их продуктов, связанных между собой прямыми и обратными регуляторными связями, обеспечивающими ритмическое изменение содержания белковых продуктов с периодом около 24 часов. Центральный водитель циркадианного ритма, расположенный в супрахиазматических ядрах гипо­таламуса, способен воспринимать синхронизирующие фотопериодические сигналы окружающей среды и на­вязывать ритм молекулярным часам, расположенным в остальных клетках организма. В литературе активно обсуждается роль биологических часов в процессах ста­рения и возникновения возрастных патологий [9, 15]. Выяснено, что с возрастом суточный ритм физиоло­гических и биохимических функций становится менее выраженным [11]. У больных раком молочной железы отмечена высокая частота мутаций генов молекулярных часов, сочетающаяся с нарушением суточного ритма ос­новных физиологических процессов и плохим прогно­зом выживаемости [17].

В северных широтах на организм человека воздейс­твует целый ряд неблагоприятных факторов, которые могут нарушать функционирование эндогенных биоло­гических часов. Ранее нами было показано, что в пе­риод «белых ночей» у здорового человека наблюдается снижение параметров суточного ритма общей антиокси-дантной активности (ОАА) слюны [4]. Были получены доказательства наличия причинно-следственной связи между искажением ритма освещения и нарушением суточного ритма ОАА слюны: введение экзогенного мелатонина, а также устранение светового воздействия в ночное время нормализовали суточный ритм ОАА слюны испытуемых. В литературе ранее высказыва­лось предположение, что возмущения магнитного поля Земли могут также подавлять продукцию мелатонина [7] и таким образом изменять функцию циркадианной системы организма.

Целью настоящего исследования стало изучение влияния состояния магнитного поля Земли на суточный ритм общей антиоксидантной активности слюны у жи­телей северных широт.

Материал и методика

исследования проведены в период с августа 2005 по сентябрь 2006 г. Всего обследовано 38 доброволь­цев (9 мужчин и 29 женщин) в возрасте 18-60 лет, проживающих в г Сыктывкар и его окрестностях, у которых проанализированы 94 хронограммы. Кроме того, одного добровольца (мужчину) в возрасте 48 лет обследовали многократно, проанализировав за рас­сматриваемый период 41 хронограмму. испытуемые в течение суток с интервалом три часа собирали про­бы смешанной слюны. Пробы до анализов хранили при 4 °С. оАА слюны определяли методом кулоно-метрического титрования [6] с использованием куло-нометра «Эксперт-006» (Эконикс-Эксперт, Москва). оАА слюны выражали в килокулонах электричества, затраченного на титрование литра пробы (кКл/л). Строили графики суточного ритма оАА слюны, с по­мощью полинома пятой степени хронограмму сглажи­вали, вычисляли площадь под графиком ППГ, мезор, амплитуду и акрофазу ритма. Влияние геомагнитной активности на суточный ритм оАА слюны оценивали путем ретроспективного сравнения показателей рит­ма со среднесуточным значением Кр-индекса в день проведения исследования. Значения индекса Кр за

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2007 • Т. 20, № 4

2005-2006 гг взяты из Датского центра данных по геомагнетизму (Копенгаген). При использовании в расчетах Кр-индекса делали поправки, учитывающие разницу во времени между Сыктывкаром и Гринвичем, а также переводы часов на «зимнее» и «летнее» время. Обработку экспериментальных данных проводили с использованием пакета графических и статистических программ EXOEL 2003. Вычисляли достоверность раз­ницы между сравниваемыми группами показателей по t-критерию Стьюдента. Корреляционное отношение вычисляли по алгоритму, описанному в работе [5].

Результаты исследования

У всех обследованных добровольцев, за исклю­чением шести случаев (7%), ОАА слюны имела выра­женный суточный ритм. Акрофаза объединенной хро­нограммы суточного ритма ОАА слюны приходилась на 05 часов (рис. 1). Среднесуточное значение показа­теля ОАА слюны (мезор) составило 2,78±0,11 кКл/л. Показатель ППГ, отражающий значение интегральной антиоксидантной активности слюны в течение суток, равен 60,35±2,39 кКл/л, а амплитуда суточного ритма (разница между максимальным значением и мезором) 2,56±0,15 кКл/л (P<0,001).

На рис. 2, А представлены результаты обследова­ния 38 добровольцев. Значения показателей суточно­го ритма ОАА слюны распределены по шкале Кр от 0 до 3,5. Графики регрессии свидетельствуют о наличии криволинейной зависимости между сравниваемыми показателями, поэтому для оценки связи использовали коэффициент корреляционного отношения. Было пока­зано, что индекс геомагнитной активности Кр с высо­кой степенью достоверности влияет на ППГ, мезор и амплитуду суточного ритма ОАА слюны. Как низкие, так и высокие значения Кр-индекса были ассоциирова­ны с умеренными и низкими значениями ППГ, мезора и амплитуды суточного ритма ОАА слюны. Все мак­симальные значения показателей суточного ритма были зарегистрированы в дни, когда значения Кр-индекса находились в пределах от 0,5 до 1,99. Не отмечено вли­яния уровня геомагнитной активности на акрофазу рит­ма. Наиболее сильное влияние геомагнитная активность оказывала на амплитуду суточного ритма ОАА слюны (таблица). Обращает на себя внимание значительный разброс индивидуальных данных показателей суточно­го ритма.

Рис. 1. Хронограмма усредненного суточного ритма общей антиоксидантной активности слюны человека на Севере. По оси ординат отмечена общая антиокси-дантная активность (кКл/л); по оси абсцисс - время суток, когда производился сбор проб слюны; кружками и горизонтальными планками показаны средние значения

и стандартные ошибки экспериментальных данных; сплошной линией - график, полученный в результате

сглаживания экспериментальных данных полиномом 5-й степени.

На рис. 2, Б представлены результаты многократ­ного обследования одного добровольца. Показатели су­точного ритма ОАА слюны у него были измерены при значениях Кр от 0,5 до 3,5. Графики регрессии свиде­тельствуют о возможном наличии линейной связи меж­ду сравниваемыми величинами

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43