Комплексное исследование широкого спектра функций организма при воздействии на него различных внешних факторов – такую задачу ставят перед собой ученые отдела физиологии НИИ ББ. И успешно ее решают.

Вне поля… геомагнитного
Сегодня в исследованиях ученых большое внимание уделяется повышенному уровню геомагнитного поля. Это и понятно, в век сотовых телефонов и электробытовых приборов мы все находимся под чрезмерным его воздействием. Но бывают ситуации, когда человек, наоборот, вынужден находиться в условиях пониженного геомагнитного поля – на производстве, требующем экранирования, в подземных военных сооружениях, подводных лодках, метро, самолетах. А в связи с дальнейшим освоением космического пространства и планируемым полетом на Марс этот вопрос приобретает еще большую актуальность. Однако исследований в этой области проводится очень мало, поэтому работу, которую ведут сотрудники отдела физиологии НИИББ, можно назвать уникальной.
– В течение двух лет мы занимались изучением влияния снижения геомагнитного поля на поведенческие и физиологические реакции животных, – говорит старший научный сотрудник М.Ю. Ходанович. – У нас было проведено два хронических (длительных) эксперимента, когда животные месяц находились в условиях практически полного отсутствия геомагнитного поля. При этом велась круглосуточная видеосъемка, данные которой затем обрабатывались. И результаты оказались очень интересными – мы получили достоверное усиление агрессии в поведении животных. С чем это связано – покажут дальнейшие исследования.
Ценность этих результатов еще и в том, что подобные эксперименты проводились впервые. Специально для них инженером В.П. Сушко, работавшим тогда в СФТИ, была создана уникальная установка, аналогов которой нет в России. Она позволяет снижать геомагнитное излучение в 500–1000 раз, компенсировать его колебания, задавать практически любой режим геомагнитного воздействия, в том числе и приближенный к условиям космического полета. Эта установка была высоко оценена сотрудником Государственного научного центра РФ – Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН д.т.н. К.А.Трухановым, которого специально пригласили для ее экспертизы. Ведь главное ее достоинство – возможность участия в эксперименте достаточного количества крупных живых существ, в данном случае – крыс. Еще одно ноу-хау – использование программного обеспечения, позволяющего «управлять» геомагнитным воздействием, а также обрабатывать полученные данные эксперимента. Разработал программу Maus Express сотрудник СФТИ Д.Я. Суханов.
– Отсматривать весь видеоматериал и обрабатывать его вручную практически нереально, – объясняет Марина Юрьевна. – А эта программа по изменениям картинки сама оценивает двигательную активность животных, сравнивая опытную и контрольную группы. Плюс еще в том, что отсутствует субъективный человеческий фактор. Вручную считалось только количество межиндивидуальных взаимодействий животных, то есть количество драк.
К сожалению, из-за недостатка финансирования эксперименты временно прекратились, но сотрудники отдела планируют их продолжить в ближайшем будущем, тем более, что уже есть договоренность о совместных исследованиях в этой области с ИМБП.

Размер имеет значение
Но комплекс разработанных методов исследований используется сейчас в другом эксперименте – по изучению влияния на организмы наночастиц. Эта работа ведется второй год и поддержана госконтрактом ФЦП.
– Для эксперимента мы взяли нанопорошок диоксида титана, – рассказывает руководитель отдела физиологии профессор Н.А. Кривова. – Это вещество идеально белого цвета широко используется в пищевой, косметической, фармацевтической промышленности для отбеливания продукта. Исходно считается установленной его биологическая инертность. Но данных о его влиянии на организм именно в наноформе нет.
Были отобраны три группы крыс, одну кормили обычной пищей, другую – с добавлением микрочастиц диоксида титана, а третьей давали его уже в форме нанопорошка – 50 мг ежедневно. Чтобы быть уверенными, что крысы съели необходимое количество, каждую из них во время кормления отсаживали в отдельный «домик» и давали «блинчики» – привлекательный корм с добавкой, от которого крысы не отказывались. Таким образом обеспечивалась чистота эксперимента – физиологичное, контролированное поступление вещества в организм. Результаты, которые были получены через семь дней, удивили. «Мы такого не ожидали» – признается Наталья Андреевна. Во-первых, наблюдалось явное увеличение двигательной активности крыс. Но более удручающим результатом оказалось то, что увеличилась вязкость крови подопытных животных (и как следствие – учащение пульса, нарушение работы сердечной мышцы), а также были обнаружены признаки цирроза печени и нарушение баланса про- и антиоксидантов в организме. Интересно, что в той группе животных, которую кормили пищей с добавлением микрочастиц диоксида титана, подобных явлений не наблюдалось. То есть размер, как говорится, имеет значение.
– Исследования еще не завершены, мы должны проверить, не повлияли ли на результаты и какие-то другие факторы, например, изменение плотности порошка в процессе хранения. Но в любом случае наша работа должна привести к пониманию того, что нужно ответственно относиться к практическому использованию новых технологий. Необходимо тщательно и всесторонне исследовать, как они действуют на различные функции организма, и разрабатывать соответствующие нормы безопасности, – считает Н.А. Кривова.

Наталья Шарапова