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: borisenkov@physiol.komisc.ru

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