GRNTI 34.49 Радиационная биология
OKSO 06.07.01 Биологические науки
BBK 28 Биологические науки
TBK 64 Биологические науки
Purpose: The integrated research of the reaction of the hematopoietic system, including hematopoietic, metabolic changes in the cells and modify their antioxidant capacity during the recovery period after radiation exposure at doses and concentrations that are typical for interplanetary flight: 1) in isolation, i.e. without any external influence; 2) under the influence of negatively ionized air. Material and methods: The study was conducted on sexually mature mice of line F1(CBA×C57BL6) subject to the rules and regulations of biomedical ethics on the basis of SSC RF IBMP RAS. The pilot study included 2 stages: 1) fractionated γ-irradiation (350 cGy) with the duration of 63 days; 2) the recovery period, lasting 28 days, during which the animals were exposed to negatively ionized air (daily for 70 min). Studied cytological, morphological, biochemical parameters of hematopoiesis: the total number of nucleated cells (bone marrow); the amount of production of erythrocytes, reticulocytes, hemoglobin (in peripheral blood); the content of ATP, lactate, glutathione, activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), lactate dehydrogenase (LDH) (in erythrocyte); the ratio and amount of lipid fractions (in the membrane of erythrocytes). Results: The biological effect of the impact of negatively ionized air on the course of reparative processes in the body after gamma irradiation consists in the accelerated recovery of the number of peripheral blood cells and in a more pronounced degree of myeloid growth, due to: • increase in the rate of recovery of energy production processes (increase in LDH activity, improvement of lactate and ATP, and more pronounced normalization of oxidation-reduction processes), which facilitates recapitalization of cells with lipid membrane saturation with membrane cholesterol. • membrane-protective effect of negatively ionized air, based on the restoration of the membrane potential of cells expressing negative effects of blood cells; • increased life span of cells in peripheral blood and smaller values of the half-life of granulocytes from the bloodstream in the tissue.
hemopoesis, reparative processes, gamma-irradiation, negative ionized air (air ions), cellular metabolism, membrane potential
Поскольку эталоном биологически полноценной среды обитания для человека является земная среда, для возмещения ее функций в замкнутом обитаемом объеме необходимо создание систем жизнеобеспечения. При этом, в герметичных обитаемых помещениях формируется своеобразный микрофакторный баланс: уменьшается количество лёгких отрицательных ионов и, наоборот, растут концентрации тяжёлых положительно заряженных частиц.
Так, в результате проведённых ранее исследований в Институте медико-биологических проблем РАН на стенде УИМБ-1 (необитаемая гермокамера объёмом 24 м3) были установлены фоновые показатели аэроионной составляющей. Концентрация лёгких положительных аэроионов находилась в пределах 400–700 ионов/см3. Концентрация лёгких отрицательных аэроионов составила 0–300 ионов/см3. Измерение аэроионной составляющей в обитаемом гермообъеме (6 человек) под влиянием системы очистки и регенерации воздушной среды (в рамках эксперимента «МАРС 500») при имитации пилотируемого полёта на Марс показало полное
отсутствие лёгких отрицательных аэроионов.
