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
1 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