Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector1658010.33396/1728-0869-2019-3-17-23ArticlesСтатьиResearch ArticleCEREBRAL ENERGYMETABOLISM REACTION TO COLD STRESS IN YOUNG PEOPLE LIVING IN THE ARCTIC REGIONРеакция церебрального энергометаболизма на холодовой стресс у молодых людей, проживающих в Арктическом регионе Российской ФедерацииGribanovA VГрибановА ВAnikinaN YuАникинаН ЮKozhevnikovaI SКожевниковаИ С

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИЛ функциональных резервов организма института медико-биологических исследований

kogevnikovais@yandex.ruMalyavskayaS IМалявскаяС ИPankovM NПанковМ НM.V. Lomonosov Northern (Arctic) Federal UniversityФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»Northern State Medical UniversityФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииNorthern State Medical UniversityФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения15032019263NO3 (2019)№3 (2019)172323102019Copyright ©; 2019, Human EcologyCopyright ©; 2019, Экология человека2019Human EcologyЭкология человекаhttps://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/16580

The purpose of the work is to determine the features of the reaction of brain energy processes to cold stress in young people -residents of the Arctic zone. Methods. The study of energy processes of the brain, using "Neuro-KM" hardware and software complex to record the distribution of the level of constant potential (SCP) in 97 people (49 boys and 48 girls) aged 18-19 years. Registration of the level of constant potential was carried out at rest and after the cold test. The analysis of the constant potential level was carried out by mapping the values of SCP obtained by monopolar measurement and calculating the deviations of SCP in each of the leads from the mean values recorded in all areas of the head, which makes it possible to estimate the local values of SCP in each of the areas with the exception of the effects coming from the reference electrode. Factor analysis with Varimax-rotation was used to study the relationship between the indicators of energy supply of the brain. Results. Cold stress caused in both groups an increase in the level of permanent potential for all leads: an average of 6,7 % in boys and 10,6 % in girls. Throughout the recovery period, the level of permanent capacity continued to increase across all leads. By the end of the tenth minute in the group of boys the maximum value of the level of constant potential was recorded in the Central lead, in the group of girls in the Central and occipital parts of the brain. Conclusions: Neurophysiological mechanisms that provide energy processes in the cerebral cortex, with cold stress in boys and girls in the climatic and geographical conditions of the Arctic zone of the Russian Federation, have a different character. Girls have adaptive neurophysiological processes, associated with energy supply brain, proceed more intensely and require big energy costs, compared with boys.

Цель работы - определить особенности реакции энергетических процессов головного мозга на холодовой стресс у молодых людей - жителей Арктической зоны Российской Федерации. Методы. Исследованы энергетические процессы головного мозга с помощью аппаратно-программного комплекса «Нейро-КМ» для регистрации распределения уровня постоянного потенциала (УПП) у 97 человек (49 юношей и 48 девушек) в возрасте 18-19 лет. Регистрировался УПП в состоянии покоя и после проведения холодовой пробы. Анализ проводили путем картирования полученных с помощью монополярного измерения значений УПП и расчета его отклонений в каждом из отведений от средних значений, зарегистрированных по всем областям головы, при котором появляется возможность оценить локальные значения УПП в каждой из областей с исключением влияний, идущих от референтного электрода. С помощью факторного анализа с Варимакс-ротацией оценивались взаимоотношения показателей энергообеспечения головного мозга. Результаты. Холодовой стресс вызвал увеличение УПП по всем отведениям в обеих группах: в среднем на 6,7 % у юношей и 10,6 % у девушек. На протяжении восстановительного периода УПП продолжал увеличиваться по всем отведениям. К концу десятой минуты в группе юношей максимальное значение УПП было зафиксировано в центральном отведении, в группе девушек - в центральном и затылочном отделах головного мозга. Выводы. Нейрофизиологические механизмы, обеспечивающие энергетические процессы в коре головного мозга, при холодовом стрессе у юношей и девушек в климатогеографических условиях Арктической зоны России имеют различный характер. Так, у девушек адаптивные нейрофизиологические процессы, связанные с энергообеспечением головного мозга, протекают более напряженно и требуют больших энергетических затрат, чем у юношей.

Arctic regioncold stressadaptationbraincerebral energy metabolismconstant potentialАрктический регионхолодовой стрессадаптацияголовной мозгцеребральный энергетический метаболизмпостоянный потенциалАникина Н. Ю., Грибанов А. В. Церебральные энергетические процессы у студентов, проживающих на территории Арктической зоны // Агаджаняновские чтения: материалы II Всероссийской научно-практической конференции. Посвящается 90-летию со дня рождения академика Н. А. Агаджаняна. 2018. С. 22-23.Грибанов А. В., Аникина Н. Ю. Распределение уровня постоянных потенциалов головного мозга у иностранных студентов при локальном охлаждении во влажной среде (на примере вузов г. Архангельска) // Журнал медикобиологических исследований. 2017. Т. 5, № 1. С. 5-15.Грибанов А. В., Аникина Н. Ю., Гудков А. Б. Церебральный энергообмен как маркер адаптивных реакций человека в природно-климатических условиях Арктической зоны Российской Федерации // Экология человека. 2018. № 8. С. 32-40.Грибанов А. В., Депутат И. С. Распределение уровня постоянных потенциалов головного мозга у пожилых женщин в циркумполярных условиях // Физиология человека. 2015. Т. 41, № 3. С. 134-136.Грибанов А. В., Панков М. Н., Подоплекин А. Н. Уровень постоянных потенциалов головного мозга у детей при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью // Физиология человека. 2009. Т. 35, № 6. С. 43-48.Гудков А. Б., Попова О. Н., Скрипаль Б. А. Реакция системы внешнего дыхания на локальное охлаждение у молодых лиц трудоспособного возраста // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 4. С. 26-30.Дёмин Д. Б., Поскотинова Л. В., Кривоногова Е. В. Сравнительная оценка изменений структуры ЭЭГ при кардиотренинге у подростков приполярных и заполярных территорий Севера // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2014. Т. 100, № 1. С. 128-138.Кривощеков С. Г., Диверт Г. М. Принципы физиологической регуляции функций организма при незавершенной адаптации // Физиология человека. 2001. Т. 27, № 1. С. 127-133.Куликов В. Ю., Антропова Л. К., Козлова Л. А. Влияние функциональной асимметрии мозга на стратегию поведения индивида в стрессовой ситуации // Медицина и образование в Сибири. 2010. № 5. С. 10.Леутин В. П., Николаева Е. И., Фомина Е. В. Функциональная асимметрия мозга и незавершенная адаптация // Руководство по функциональной межполушарной асимметрии. М.: Научный мир, 2009. 836 сНикитин Ю. П., Хаснулин Ю. В., Гудков А. Б. Итоги деятельности академии полярной медицины и экстремальной экологии человека за 1995-2015 года: современные проблемы северной медицины и усилия учёных по их решению // Медицина Кыргызстана. 2015. Т. 1, № 2. С. 8-14.Севостьянова Е. В., Хаснулин В. И. Влияние типа функциональной межполушарной асимметрии головного мозга на формирование устойчивости организма человека к экстремальным геоэкологическим факторам // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2010. Т. 30, № 5. С. 113-119.Фокин В. Ф. Динамическая функциональная асимметрия как отражение функционального состояния // Асимметрия. 2007. Т. 1, № 1. С. 4-9.Фокин В. Ф., Пономарева Н. В. Энергетическая физиология мозга. М.: Антидор, 2003. 288 с.Хаснулин В. И., Хаснулина А. В., Безпрозван-ная Е. А. Асимметрии функциональной активности полушарий мозга и обеспечение эффективной адаптации к геоэкологическим факторам высоких широт // Мир науки, культуры, образования. 2011. № 2. С. 308-31 1.Чащин В. П., Гудков А. Б., Чащин М. В., Попова О. Н. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода // Экология человека. 2017. № 5. С. 3-13.Delahaij R., Gaillard A. W. K., & Dam K. Hardiness and the response to stressful situations : Investigating mediating processes // Personality and Individual Differences. 2010. Vol. 49. P. 386-390.Everly G. S., Lating J. M. The Concept of Stress // A Clinical Guide to the Treatment of the Human Stress Response. Springer, NY, 2013. P. 3-15.Fan S., Hansen M. E., Lo Y., Tishkoff S. A. Going global by adapting local: a review of recent human adaptation // Science. 2016. Vol. 354. P. 54-59.Selye H. The stress concept and some of its implications // V Hamilton & D. M. Warburton (Eds.). Human Stress and Cognition: An Information Processing Approach. New York: Wiley, 1979.Yang H. Analysis on Social Adaptation Ability of Graduating Students // Du W. (eds). Informatics and Management Science IV. Lecture Notes in Electrical Engineering, Vol. 207. Springer, London, 2013.