ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................................... 15
1.1 Влияние космического полета на сердечно-сосудистую систему человека ............................. 15
1.1.1 Перераспределение жидкости в организме как основной фактор влияния невесомости
на сердечно-сосудистую систему ....................................................................................................... 15
1.1.2 Барорефлекторные механизмы .................................................................................................. 16
1.1.3 Артериальное давление и сердечный выброс .......................................................................... 17
1.1.4 Ремоделирование сердца ............................................................................................................ 17
1.1.5 Структура и кровенаполнение сосудов ..................................................................................... 18
1.1.6. Ортостатическая неустойчивость……………………………………………………………..19
1.2 Маркеры регуляторных механизмов сердечно-сосудистого гомеостаза в космическом
полете .................................................................................................................................................... 21
1.2.1 Вариабельность сердечного ритма ............................................................................................ 21
1.2.2 Протеом биологических жидкостей.......................................................................................... 27
1.3 Адаптационные реакции регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы
в условиях космического полета ........................................................................................................ 30
1.3.1 Значение вегетативной регуляция сердечно-сосудистой системы в поддержании
гомеостаза в космическом полете....................................................................................................... 30
1.3.2 Риски нарушения сердечного ритма в космосе. Прогнозирование и вероятностный
подход к оценке регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы................................. 32
1.4 Моделирование эффектов космического полета на регуляторные механизмы сердечнососудистой системы в наземных экспериментах .............................................................................. 34
1.4.1 Гравитация, невесомость, микрогравитация ............................................................................ 34
1.4.2 Наземные модели и аналоги невесомости ................................................................................ 35
1.4.3 «Сухая» иммерсия и антиортостатическая гипокинезия как наземные аналоги
невесомости для сердечно-сосудистой системы............................................................................... 36
1.5 Выводы по главе 1 .......................................................................................................................... 42
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ............................................................................................. 46
2.1 Общие принципы организации исследования............................................................................. 46
2.2 Объем исследований...................................................................................................................... 46
2.3 Экспериментальные условия ........................................................................................................ 48
2.3.1 Исследования на Международной космической станции....................................................... 48
3
2.3.1.1 Космический эксперимент «Космокард»............................................................................... 48
2.3.1.2 Космический эксперимент «Пневмокард» ............................................................................ 48
2.3.1.3 Космический эксперимент «Протеом мочи и крови»........................................................... 49
2.3.2 Наземные эксперименты с длительной изоляцией .................................................................. 49
2.3.2.1 Эксперимент длительностью 520 суток................................................................................. 50
2.3.2.2 Эксперимент длительностью 120 суток................................................................................. 50
2.3.3 Наземные эксперименты с «сухой» иммерсией....................................................................... 51
2.3.3.1 «Сухая» иммерсия с участием мужчин.................................................................................. 51
2.3.3.2 «Сухая» иммерсия с участием женщин ................................................................................. 52
2.4 Методы исследования.................................................................................................................... 52
2.4.1 Анализ вариабельности сердечного ритма ............................................................................... 52
2.4.2 Дисперсионное картирование электрокардиограммы............................................................. 57
2.4.3 Оценка кровенаполнения и сосудистого тонуса ...................................................................... 59
2.4.4 Анализ белкового состава мочи................................................................................................. 60
2.4.5 Анализ белкового и биохимического состава образцов крови............................................... 60
2.4.6 Статистическая обработка результатов .................................................................................... 62
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ................................................................................... 64
3.1 Процессы адаптации к условиям невесомости в системе вегетативной регуляции................ 64
3.1.1 Функциональные резервы регуляторных механизмов на разных этапах космического
полета .................................................................................................................................................... 64
3.1.2 Особенности адаптационных реакций космонавтов в зависимости от модулирующих
вегетативных влияний ......................................................................................................................... 78
3.1.3 Изменения протеома биологических жидкостей космонавтов, связанные с вегетативной
регуляцией сердечного ритма ............................................................................................................. 92
3.1.4 Последовательность включения в процессы реадаптации сердечно-сосудистой системы
контуров ее регуляторных механизмов у космонавтов на первые и седьмые сутки после
космического полета.......................................................................................................................... 104
3.2 Адаптационные процессы в миокарде и их связь с механизмами вегетативной регуляции
в космическом полете ........................................................................................................................ 108
3.2.1 Особенности энерго-метаболических процессов в миокарде у космонавтов с различным
преобладанием вегетативного регулирования ................................................................................ 108
3.2.2 Адаптационные реакции регуляторных механизмов в повторных космических полетах .113
3.3 Функциональная реактивность сосудов в космическом полете и механизмы вегетативной
регуляции, ассоциированные с ними ................................................................................................118
4
3.3.1 Зависимость функциональной реактивности сосудов от возраста и количества
космических полетов ..........................................................................................................................118
3.3.2 Потенциальные белковые маркеры, ассоциированные с функциональным состоянием
сосудов ............................................................................................................................................... 126
3.4 Регуляторные механизмы кровообращения в наземных экспериментах, моделирующих
эффекты космического полета.......................................................................................................... 135
3.4.1 Эксперимент с 520-суточной изоляцией................................................................................. 135
3.4.2 Эксперимент с мужской «сухой» иммерсией......................................................................... 142
3.4.3 Эксперимент с женской «сухой» иммерсией ......................................................................... 147
3.4.4 Половые особенности регуляторных механизмов в условиях «сухой» иммерсии ............ 152
3.5 Протеомно-функциональные корреляты в сердечно-сосудистой системе человека
в наземных экспериментах, моделирующих эффекты космического полета .............................. 156
3.5.1 Связь компонента внеклеточного матрикса (коллагена COL6A1) с механизмами
вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы в моделируемых условиях
длительной изоляции ......................................................................................................................... 156
3.5.2 Отражение физиологической регуляции сердечного ритма в протеоме мочи ................... 163
3.5.3 Последовательность включения контуров регуляторных механизмов системы
кровообращения в адаптационные процессы в условиях «сухой» иммерсии ............................. 167
3.5.4 Возрастные протеомные аспекты регуляции вариабельности сердечного ритма .............. 171
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................................. 177
ВЫВОДЫ............................................................................................................................................ 186
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ..................................................... 188
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................................. 191
