Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
8.88 Mб
Скачать

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2011 • Т. 24 • № 1

 

 

 

 

Таблица 2

 

Характеристики исследуемых групп

 

 

 

 

 

 

 

1-я группа (ликвидаторы

2-я группа (ликвидаторы

3-я группа (лица, не под-

4-я группа (подводники,

 

не бывшие в аварийных

Показатель

радиационных аварий),

аварии на Чернобыльской

вергавшиеся воздействи-

 

n=50

АЭС), n=50

ям, контрольная-1), n=18

ситуациях, контроль-

 

ная-2), n=24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Календарный возраст

35–60

36–59

34–53

32–63

(КВ), диапазон в годах

 

 

 

 

Средний КВ, лет

47,59±2,05

48,84±2,12

43,17±2,51

47,58±2,31

Продолжительность

От нескольких дней

1–4 мес

пребывания

до 3–4 лет на ава-

 

 

 

 

рийном судне (после

 

 

 

 

ликвидации аварии)

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная таким образом оценка старения имеет одинаковую точность в центре регрессии и на ее краях.

ДБВ можно получить из следующего уравнения:

ДБВ=(КВинд.–КВсред.)×R2+КВсред.,

где КВинд. и КВсред. — соответственно, возраст индивидуума и средний возраст всех лиц в популяционной выборке; R — коэффициент множественной корреляции между КВ и батареей тестов.

В 1996 г. В. Е. Валуевым [4] на случайной выборке военно-морских офицеров проведено определение БВ с построением уравнения регрессии БВ на основе полученных в ходе исследования клинико-физиологических параметров. Уравнение имело вид:

БВ=27,005+0,216САД–0,150ЗДВ–

–0,151СБЛ+0,735СОЗ.

Уравнение для определения ДБВ (среднепопуляционный) имело вид:

ДБВ=18,143+0,646КВ.

Полученные коэффициенты уравнения регрессии имели значения, близкие к предложенным коэффициентам по методике оценки БВ Институтом геронтологии АМН СССР (Киев, 1984). Данное положение указывает на валидность предложенной методики и возможность ее применения для решения таких оперативных задач, как сопоставление темпов старения индивидуумов, находящихся под одинаковым воздействием факторов внешней среды. Экспериментальные данные подвергнуты статистической обработке по программе SPSS-13.0.

Характеристика обследованного контингента. Исследования проведены в 2002–2003 гг. на базе Научно-лечебного центра и 285-й поликлиники ВМФ. 1-я группа (50 человек) — ликвидаторы радиационных аварий, офицеры запаса, служившие на Северном или Тихоокеанском флоте.

2-я группа (50 человек) — ликвидаторы аварии на Чернобыльской АЭС, в основном бывшие военнослужащие, принимавшие участие в ликвидации последствий аварии в 1986–1987 гг. и получившие разные дозы радиации в диапазоне 5,3–25,0 бэр. 3-я группа (18 человек) — контрольная-1 — лица, не подвергавшиеся радиационным воздействиям. 4-я группа (24 человека) — офицеры запаса, служившие на атомных подводных лодках (АПЛ) на Северном или Тихоокеанском флоте, но не бывшие в аварийных ситуациях (контрольная-2). В основном, в исследованиях принимали участие лица, КВ которых колебался от 40 до 60 лет и средний КВ исследуемых групп примерно одинаков (табл. 2).

Обследованные ветераны-ликвидаторы радиационных аварий подвергались индивидуальному радиационному воздействию в авариях 1961– 1993 гг.

Результаты и обсуждение

Представляет определенный интерес распределение обследованных по функциональным классам в зависимости от индекса БВ–ДБВ (табл. 3). Эти данные свидетельствуют о том, что БВ большинства ликвидаторов радиационных аварий на АПЛ и ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС значительно превышает среднепопуляционный стандарт или ДБВ. При этом наблюдается тотальное смещение большинства наблюдений в сторону наихудших классов БВ (V и VI) по сравнению с контрольными группами. В известной мере, в качестве контроля может служить аналогичное распределение обследованных офицеров Северного флота (табл. 4) [1].

Приводим гистограммы обследованных групп (рис. 1).

Согласно критерию Колмогорова–Смирнова, распределение обследуемых групп подчиняется нормальному закону (табл. 5).

101

Е. И. Пучкова, Н. В. Алишев

 

 

 

 

Таблица 3

Распределение обследованных по функциональным классам в зависимости от индекса БВДБВ

 

 

 

 

 

 

Функциональный класс БВ

1-я группа, n=50

2-я группа, n=50

3-я группа

4-я группа

(контрольная-1), n=18

(контрольная-2), n=24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I (от –15,0 лет до –9,0 лет)

0

0

0

5

 

II (от –8,9 года до –3,0 лет)

0

0

0

3

 

III (от –2,9 года до +2,9 года)

6

0

6

5

 

IV (от +3,0 лет до +8,9 года)

10

2

6

8

 

V (от +9,0 лет до +14,9 года)

17

13

4

3

 

VI (от +15,0 лет до +25,0 лет)

17

35

2

0

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Распределение обследованных офицеров Северного флота по функциональным классам в зависимости от индекса БВДБВ

Функциональный класс БВ

 

Число человек

 

 

 

 

 

I (от –15,0 лет до –9,0 лет)

 

 

 

0

II (от –8,9 года до –3,0 лет)

 

 

 

4

III (от –2,9 года до +2,9 года)

 

 

21

IV (от +3,0 лет до +8,9 года)

 

 

54

V (от +9,0 лет до +15,0 лет)

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Критерий КолмогороваСмирнова (Z)

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я

 

2-я

3-я группа

4-я группа

Критерий

 

(контроль-

(контроль-

группа

 

группа

 

 

 

 

 

ная-1)

ная-2)

Z

0,621

 

0,709

0,563

0,653

Значимость

0,835

 

0,696

0,909

0,787

 

 

 

 

 

 

 

Парное сравнение групп по критерию Стьюдента (t) и непараметрическому критерию Манна–Уитни (И) показало, что группы достоверно (р<0,05) различаются между собой, за исключением контрольных (3-й и 4-й).

Результаты исследования БВ таковы (средние данные): 1-я группа — 61,03±4,52, 2-я — 66,58±0,18, 3-я — 52,07±2,95, 4-я — 49,15±3,02.

Практически у всех обследованных (кроме контрольных групп), как индивидуально, так и в исследуемой группе, отмечается преобладание БВ над КВ. Таким образом, можно утверждать, что для всех исследуемых лиц, получивших радиационное воздействие, характерны темпы старения, превосходящие биологические.

Средний БВ ликвидаторов радиационных аварий и ликвидаторов аварии на ЧАЭС примерно одинаков (возрастная группа 60–65 лет). Это значительно выше БВ лиц контрольных групп: кон- трольная-1 — 52 года, контрольная-2 — 49 лет.

Обращают на себя внимание данные 4-й группы (подводники, не бывшие в аварийных ситуациях), КВ и БВ которых практически совпадают (48 и 49 лет).

Установлено, что при сравнении среднего БВ ветеранов-подводников и чернобыльцев он несколько меньше у подводников. Следовательно, наиболее быстрые темпы старения характерны для ликвидаторов аварии на ЧАЭС, второе место по темпам старения занимают ветераны подразделений особого риска — ликвидаторы радиационных аварий на АПЛ.

Эта же тенденция характерна и для индивидуального БВ исследуемых, при этом четко прослеживается значительное индивидуальное превышение БВ по сравнению с КВ (максимум 30 лет) для ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. Второе место принадлежит ветеранамподводникам (максимум 15–20 лет).

Таким образом, можно утверждать, что радиационное воздействие относится к факторам, увеличивающим БВ.

Одной из задач нашего исследования является изучение зависимости индексов БВ–ДБВ от:

срока службы на ВМФ (календарных лет);

срока службы на Северном флоте (календарных лет);

срока службы в плавсоставе (календарных лет);

времени, прошедшего от момента аварии до

момента обследования (ВА).

Для выяснения этих обстоятельств была взята группа (30 человек) ветеранов-офицеров, служивших только на Северном флоте.

В табл. 6 приведены коэффициенты корреляции Пирсона.

Как видно из табл. 6, индекс БВ–ДБВ имеет значимую корреляцию только со временем, прошедшим с момента аварии до обследования (ВА). Эта зависимость наглядно представлена на графике

102

 

 

 

 

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2011 • Т. 24 • № 1

 

 

 

 

 

 

 

ǬȔȥȦȢȦȔ

 

 

 

 

 

 

ǬȔȥȦȢȦȔ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

ǝȡȘșȞȥ ǖǗ

ǙǖǗ

 

 

 

 

б

ǝȡȘșȞȥ ǖǗ

ǙǖǗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ǬȔȥȦȢȦȔ

 

 

 

 

 

 

 

ǬȔȥȦȢȦȔ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

²

 

 

 

 

 

 

²

²

²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ǝȡȘșȞȥ ǖǗ

ǙǖǗ

 

 

 

в

ǝȡȘșȞȥ ǖǗ

ǙǖǗ

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Распределение в группах по частоте: а — 1-я группа (ликвидаторы радиационных аварий на АПЛ);

 

б — 2-я группа (ликвидаторы аварии на Чернобыльской АЭС); в — 3-я группа (лица, не подвергавшиеся

 

 

 

радиационным воздействиям); г — 4-я группа (подводники, не бывшие в аварийных ситуациях)

 

 

линейной регрессии индекса БВ–ДБВ от времени, прошедшего с момента аварии (рис. 2). Иначе говоря, чем меньше прошло времени с момента аварии, тем больше значение этого индекса.

Выводы

Методика определения биологического возраста является адекватной и практически доступной для широкого применения в амбулаторнополиклиническом и госпитальном звеньях. Этот показатель может служить характеристикой влияния социально-гигиенических факторов на состояние здоровья офицеров и ветеранов подразделений

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

Парные коэффициенты корреляции

 

 

 

 

 

 

 

 

Пока-

БВ

 

Север-

 

 

ВМФ

ный

АПЛ

ВА

затель

ДБВ

 

флот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БВДБВ

1

 

–0,182

–0,141

–0,248

–0,388*

ВМФ

–0,182

1

0,517**

0,323

–0,063

Север-

–0,141

0,517**

1

0,711**

0,060

ный

 

 

 

 

 

 

флот

 

 

 

 

 

 

АПЛ

–0,248

0,323

0,711**

1

0,193

ВА

–0,388*

–0,063

0,060

0,193

1

 

 

 

 

 

 

 

*Корреляция значима на 0,05 уровне; **корреляция значима на 0,01 уровне

103

Е. И. Пучкова, Н. В. Алишев

ǖǗ ǙǖǗ

²

ǗǕ

Рис. 2. Линейная регрессия индекса БВ–ДБВ (ВА — время, прошедшее от момента аварии до обследования)

и на АПЛ. Значимая корреляция этого индекса наблюдается только со временем, прошедшим с момента аварии до обследования. Можно полагать, что радиационное воздействие относится к факторам, резко увеличивающим биологический возраст и темп старения ликвидаторов последствий радиационных аварий на АПЛ.

Литература

1.Алишев Н. В., Рыжман Н. Н., Драбкин Б. А. и

др. Биологический возраст офицеров Северного Флота и ликвидаторов последствий радиационных аварий на атомных подводных лодках (социальногигиенические аспекты) // Жизнь и безопасность.

2005. № 3–4. С. 436–452.

2.Белозерова Л. М. Онтогенетический метод

определения биологического возраста человека //

Успехи геронтол. 1999. Вып. 3. С. 143–149.

3.Бурльер Ф. Определение биологического воз-

раста человека. Женева: В03, 1971.

4.Валуев В. Е. Влияние некоторых заболеваний

внутренних органов и факторов риска на биологический возраст у военнослужащих: Автореф. дис. канд. мед. наук. СПб., 1996.

особого риска, в частности ликвидаторов последствий радиационных аварий на АПЛ.

Биологический возраст большинства ликвидаторов радиационных аварий на ВМФ и ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС значительно превышает среднепопуляционный стандарт и должный биологический возраст. При этом наблюдается тотальное смещение большинства наблюдений в сторону наихудших функциональных классов биологического возраста. У ликвидаторов радиационных аварий на ВМФ не выявлено значимых корреляций индекса БВ–ДБВ от продолжительности службы на ВМФ, Северном флоте

5. Войтенко В. П. Определение биологического

возраста как проблема математического моделирования процессов старения // В сб.: IV Всесоюз. съезд

геронтологов и гериатров: Тез. докл. Киев, 1982. С. 73.

6. Войтенко В. П., Токарь А. В., Полюхов А. М. Методика определения биологического возраста человека // В

сб.: Геронтология и гериатрия. Биологический возраст. Наследственность и старение (Ежегодник). Киев, 1984.

С. 133–137.

7.Войтенко В. П., Маньковский Н. Б., Токарь А. В. и др.

Наследственные и средовые влияния на возрастные измене-

ния различных органов и систем по данным близнецовых ис-

следований // В сб.: Геронтология и гериатрия. Биологический возраст. Наследственность и старение (Ежегодник). Киев, 1984. С. 82–133.

8.Орди И. М., Шейд О. А. Биологический возраст и его определение // В сб.: IX Междунар. конгр. геронтологов: Тез.

докл. Киев, 1972. Т. 2. С. 323–327.

9.Чеботарев Д. Ф., Минц А. Я. Биологический (функцио-

нальный) возраст человека // В кн.: Руководство по геронто-

логии. М.: Медицина, 1978. С. 363–372.

Adv. geront. 2011. Vol. 24. № 1. P. 99–104

E. I. Puchkova, N. V. Alishev

THE INDICATORS OF BIOLOGICAL AGE AND ACCELERATED AGING IN LIQUIDATORS

OF THE CONSEQUENCES OF RADIATION EMERGENCY

Federal State Medical Agency of Russia, Medical-Sanitary Unit № 144, Scientific Medical Center for the Veterans of Special Risk Subdivisions, 10 ul. Krasina, St. Petersburg 195030; e-mail: nlc2006@yandex.ru

The biological age (BA) of the majority of the liquidators of the consequences of the radiation accidents in the Navy and of the liquidators of the Chernobyl’ APS accident exceeds the medium standard and the DBA (due BA). The index of the BA can be a characteristic of the influence of the social-hygienic factors on the health condition of the Special Risk Subunit — the liquidators of the consequences of the radiation accidents. It was established, that the radiation influence concerns to the factors dramatically increasing the BA and the rate of senescence of the liquidators of the consequences of the radiation accidents.

Key words: biological age, accelerated aging, social-hygienic factors, functional classes of the biological age, radiation accidents, medical consequences

104

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2011 • Т. 24 • № 1

© И. М. Жамилов, О. М. Карпенко, 2011

Успехи геронтол. 2011. Т. 24. № 1. С. 105–107

УДК 616-085.849.19-053

 

И. М. Жамилов, О. М. Карпенко

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИОННОГО ВЛИЯНИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

НА МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СТАТУС ПАЦИЕНТОВ СТАРШИХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП

Лаборатория лазерных методов лечения ГОУ ВПО РГМУ РОСЗДРАВА «Научно-клинический центр геронтологии», 129226 Москва, ул. 1-я Леонова, 16; e-mail: nanolab@list.ru

Низкоинтенсивное лазерное излучение — многофакторное, по своей сути, информационно-энергетическое воздействие на биологические ткани. Совпадающее по характеристикам с естественным, дозированное внешнее воздействие необходимо для живых организмов не только как источник свободной энергии, но и как поставщик строительных материалов. В качестве сигнального показателя мы выбрали изменение концентрации микроэлементов в сыворотке крови из-за высокой чувствительности этого параметра. Фотовозбуждение ведет к ускорению химических реакций, в частности окислительно-восстановительных. Вероятность «захвата» фотона молекулой зависит от его энергии и от энергетического уровня молекулы. Поглощение фотона хроматофорной молекулой происходит тогда, когда направление дипольного перехода, лежащего обычно в плоскости хроматофора, совпадает с колебаниями электрического вектора световой волны. Эффективность переноса можно детектировать по квантовому выходу или времени жизни донорной и акцепторной люминесценции. Квантовый выход может быть выражен через отношение интенсивности флюоресценции к разности интенсивностей падающего и выходящего световых потоков. В результате возникновения градиента температуры в околомембранных областях происходит изменение электрического потенциала мембраны, что вызывает термодиффузионный отток ионов К+ и Са+ от мембраны. Вследствие этого раскрываются белковые каналы, обусловливающие активную транспортировку ионов и полярных молекул. В результате изменения электрохимического ионного баланса обеспечивается лабильность микроэлементов к информационным дозам низкоинтенсивного лазерного излучения.>

Ключевые слова: фотовозбуждение, квантовый выход, пациенты старших возрастных групп

Впервые об информационной роли оптического излучения заговорили в связи с работами А. Г. Гурвича [2], который сообщал об обнаружении «митотических лучей», появляющихся при делении клетки и стимулирующих соседние клетки к делению. Признано, что с помощью электромагнитных волн малой интенсивности можно управлять биологическими процессами, но вопрос, каким образом и какими именно, остается спорным.

С точки зрения термодинамики, живые организмы являются «открытыми системами», которые обмениваются с внешней средой как энергией, так и материей. Известно, что организмы различных

видов — от простейших одноклеточных до человека — реагируют на квантовое воздействие в величинах, на порядки ниже теоретически рассчитанных [7]. Сегодня можно достаточно уверенно утверждать, что низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) — многофакторное по своей сути, — оказывает информационно-энергетическое воздействие на биологические ткани. След информационной составляющей воздействия мы видим в способности к изменению собственного состояния объекта или окружающих его систем при информационном переносе [10]. НИЛИ выступает в роли внешнего сигнала, который скачком переводит энергоинформационное состояние патологического очага из одного равновесного состояния в другое. Курсовое (многократное) применение НИЛИ стабилизирует это состояние и способствует нормализации систем регуляции организма, обладая выраженным кумулятивным эффектом [12].

Искусственное, но совпадающее по характеристикам с естественным, дозированное внешнее воздействие необходимо для живых организмов не только как источник свободной энергии, но и как поставщик строительных материалов. Физически оценивая, насколько малые величины управляют меж- и внутриклеточными взаимодействиями, становится понятно, что энергии лазерного излучения должно быть достаточно лишь для запуска каскада ответных реакций организма, приводящих к многочисленным внешним эффектам, которые определяются термином «биостимуляция». Любая функциональная система на уровне клеток и тканей работает на низком энергетическом уровне, вследствие чего избыток подведенной энергии не повышает, а, наоборот, угнетает ее функцию [4, 9]. Вероятно, именно поэтому лазерная биостимуляция клеток и тканей в первую очередь подчиняется физиологическому закону зависимости ответной реакции от силы действующего стимула.

105

И. М. Жамилов, О. М. Карпенко

Энергия, которую клетки поглощают из внешней среды, как правило, преобразуется в организме в энергию химических связей и расходуется на биосинтез, осмос и, в конечном счете, на механическую работу движения [5]. Влияние сильных искусственных внешних электромагнитных и физических полей, окружающих нас повсеместно, с возрастом может значительно снижать информационную чувствительность клеток вследствие вынужденной блокады нефизиологично высоких доз электромагнитного излучения; организм пожилого пациента становится более чувствительным к воздействию малыми дозами. Исходя из собственного опыта работы, мы считаем задачу количественной формализации сигнальных показателей информационного энергообмена одной из ключевых в гериатрии. В качестве сигнального показателя нами было выбрано изменение концентрации микроэлементов в сыворотке крови, из-за высокой чувствительности этого параметра.

У пациентов старших возрастных групп межмолекулярные взаимодействия становятся менее лабильными, происходит неполное и непрочное связывание транспортируемых молекул со специфическими белками-переносчиками. Низкоинтенсивное лазерное воздействие в информационных дозах способно благотворно влиять на нарушенные белково-транспортные процессы (связи). Мы провели анализ влияния НИЛИ на организм пациентов старших возрастных групп с позиций квантовой физики.

Внутримолекулярные электрон-вибронные взаимодействия приводят к быстрой колебательной релаксации (vibronic relaxation, VR), в результате чего возбужденная молекула попадает на нижний колебательный подуровень состояния S1. Далее за дезактивацию S1 конкурируют: излучательный переход — флюоресценция (fluorescence, F), внутренняя конверсия (internal conversion, IC), синглет-триплетная конверсия (sinlet-triplet, ST; этот переход называют интеркомбинационным), а также фотохимические реакции [11]. Процессы IC и F переводят молекулу вновь в S0. Перечисленные внутриклеточные квантовые процессы в отдельности малозначимы, а опосредованное их влияние на межмолекулярные взаимодействия (в частности, между белками и микроэлементами), по нашему мнению, эффективно.

При поглощении квантов света выделяется порядка 50–100 ккал/моль энергии [9], при этом молекулы переходят в электронно-возбужденное состояние. Обратный переход является, чаще всего, излучательным. Предполагается, что примерно 30 % этой энергии уходит на естественные потери,

50 % расходуется на межклеточные взаимодействия, оставшаяся часть влияет на внутриклеточные процессы — при отсутствии индивидуального «биологического отторжения» внешней энергии. Единственный процесс, которым мы напрямую можем управлять с помощью грамотного дозирования

илокального применения лазерного излучения, — это биолюминесценция живых клеток.

Как известно, вероятность «захвата» фотона молекулой зависит от его энергии (длины волны λ)

иот энергетического уровня молекулы. При этом поглощение фотона хроматофорной молекулой происходит тогда, когда направление дипольного перехода, лежащего обычно в плоскости хроматофора, совпадает с колебаниями электрического вектора световой волны. Поэтому при поглощении квантов света происходит «фотоселекция»: возбуждаются, преимущественно, те молекулы, которые обладают наиболее «хорошей» ориентацией [3]. Поглощение почти отсутствует у молекул, осциллятор которых перпендикулярен электрическому вектору световой волны. Молекулы, ориентированные промежуточным образом, обладают средними значениями вероятности поглощения. При поглощении в жидкой среде интенсивность входящего светового потока экспоненциально спадает вдоль направления его распространения [1]. Величина поглощенного света определяется законом Бугера–Ламберта–

Бэра: D=s[c]L, где D=lg(I0/I) — оптическая плотность, I0 и I — интенсивности входящего и выходящего световых потоков, s — коэффициент молярной экстинкции, [c] — концентрация молекул, L — длина оптического пути света в образце.

Если акцептор энергии способен к люминесценции, то можно зарегистрировать его «сенсибилизированное» свечение. Схематически перенос энергии может быть записан следующим образом: D*+A D+A*, где D* — донорная молекула в возбужденном состоянии, A — акцептор энергии.

Эффективность переноса можно детектировать по квантовому выходу или времени жизни донорной и акцепторной люминесценции[1]. Фотовозбуждение ведет к ускорению химических реакций, в частности окислительновосстановительных. Для этого есть две причины: 1) изменение дипольного момента и окислительновосстановительного потенциала хромофорной молекулы и 2) мгновенный локальный нагрев околохроматофорного микроокружения в ходе VR и IC процессов [11]. Если колебательные моды молекул состояний S0 и S1 заметно не отличаются друг от друга, форма спектра излучения симметрична спектру поглощения (возбуждения) [6]. Такую зеркальность называют правилом Левшина. При

106

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2011 • Т. 24 • № 1

подобном согласовании межмолекулярные взаимодействия становятся более гармоничными, что отражается в улучшении белково-транспортных процессов.

Вероятность флюоресценции — квантовый выход (φ) — выражается через константы скоростей конкурирующих процессов: φ≥K(f)/ [K(f)+K(ic)+K(st)], где K(f) — константа флюоресценции, K(ic) и K(st) — константы скоростей процессов IC и ST.

Чем больше количество и скорость процессов, конкурирующих с излучательным переходом из Sb, тем меньше φ. Для большинства флюоресцирующих веществ величина φ заметно меньше 1. Квантовый выход может быть выражен через отношение интенсивности флюоресценции (F) к разности интенсивностей падающего (I0) и выходящего (I) световых потоков: φ=F/(I0–I).

Глубокое проникновение лазерного излучения в ближнем инфракрасном спектре обусловлено отсутствием резонансного поглощения [7]. Поглощенное в биотканях, в связи с их оптической неоднородностью, инфракрасное лазерное излучение вызывает локальное изменение температуры на 0,01–0,1 К; возникает неравновесность процессов диффузии в связи с тем, что время температурной релаксации на два порядка меньше времени диффузии ионов в воде [7, 8]. В результате возникновения градиента температуры, в околомембранных областях происходит изменение электрического потенциала мембраны, что вызывает термодиффузионный отток ионов К+ и Са+ от мембраны [3]. Вследствие этого раскрываются белковые каналы, обусловливающие активную транспортировку ионов и полярных молекул. Мы предполагаем, что в

результате изменения электрохимического ионного баланса обеспечивается лабильность микроэлементов к информационным дозам НИЛИ. С позиций синергичности, уровень значимости этого механизма, по нашему мнению, составляет не выше 30 % от совокупного. Ближайшие наши исследования направлены на уточнение приведенных величин.

Литература

1.Векшин Н. Л. Флюоресцентная спектроскопия биополимеров. Пущино: Фотон-век, 2008.

2.Гурвич А. Г. Теория биологического поля. М.: Медгиз,

1944.

3.Земцев И. З., Лапшин В. П. Механизмы очищения поверхности биомембран от токсических веществ при лазерном облучении крови и других биотканей // В сб.: Материалы междунар. конф. «Новые направления лазерной медицины».

М., 1996. С. 323–325.

4.Кент Дж. Т. Лекции по философии гомеопатии / Под ред. В. М. Захаренкова. Смоленск: Гомеопатическая медици-

на, 2000.

5.Кобаидзе В. В., Смирнова Н. А. Центральные управля-

ющие механизмы человеческого организма в норме и патоло-

гии. М.: Мед. книга, 2007. Ч. 1. С. 67.

6.Левшин Л. В., Салецкий А. М. Люминесценция и ее из-

мерения. М: МГУ, 1989. С. 108.

7.Москвин С. В., Буйлин В. А. Низкоинтенсиная лазерная

терапия. М.: ООО Фирма «Техника», 2002. С. 22, 145, 159.

8.Нефедов Е. И., Протопопов А. А., Семенцов А. Н. Вза-

имодействие электрических полей с веществом. Тула: Изд-во

ТулГУ, 1995.

9.Обросов А. Н. О теориях рефлекторного механизма действия физических факторов и функциональных систем организма // Вопр. курортол. 1985. № 3. С. 46–48.

10.Шипов Г. И. Теория физического вакуума. М.: Фирма

«НТ-Центр», 1993.

11.Ohshiro T., Calderhead R. G. Low level lazer therapy: a practical introduction. Chichester–New-York–Brisbene–Toronto– Singapore, 1988. P. 141.

12.Tuner J., Hode L. Lazer therapy in dentistry and medicine. Stokholm: Sweden Prima Books, 1996. P. 236.

Adv. geront. 2011. Vol. 24. № 1. P. 105–107

I. M. Zhamilov, O. M. Karpenko

QUANTITATIVE ESTIMATION OF INFORMATION INFLUENCE OF LAWINTENSIVE LASER RADIATION ON MACROAND THE MICROELEMENT STATUS PATIENTS OF THE SENIOR AGE GROUPS

The Laboratory of laser methods of treatment GOU VPO RGMU ROSZDRAVA «Scientific-clinical center of gerontology», 16 ul. 1st Leonova, Moscow 129226; e-mail: nanolab@list.ru

Law intensive laser radiation is a multifactorial, inherently information-power influence on biological tissues. Coinciding under characteristics with natural, the dosed out external influence is necessary for live organisms not only as a source of free energy, but also as the supplier of building materials. As an alarm indicator we had chosen the change of concentration of microcells in blood whey, owing to high sensitivity of this parameter. Photoexcitation conducts to acceleration of chemical reactions, in particular the oxidation-reduction. The probability of «capture» of a photon by a molecule depends on its energy and from power level of a molecule. Absorption of a photon by a molecule occurs when the direction transition coincides with fluctuations of an electric vector of a light wave. Efficiency of carrying over can be defined on time of a life of a luminescence. The quantum exit can be expressed through the relation of intensity of fluorescence to a difference of capacities of falling and leaving light streams. As a result of occurrence of a gradient of temperature in around membrane areas there is a change of electric potential of a membrane that causes outflow of ions from a membrane. Thereof the albuminous channels causing active transportation of ions and polar molecules reveal. As a result of change of electrochemical ionic balance lability of microcells to information doses of laser influence is provided.

Key words: photoexcitation, quantum exit, aged patients

107

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2011 • Т. 24 • № 1

© Коллектив авторов, 2011

Adv. geront. 2011. Vol. 24. № 1. P. 108–113

УДК 616.6-008-053.9

 

G. Van Pottelbergh1, 3, N. Gurina2, J. Degryse1, 3, E. Frolova2

PREVALENCE OF IMPAIRED RENAL FUNCTION IN THE ELDERLY IN THE ST. PETERSBURG DISTRICT: RESULTS OF THE CRYSTAL STUDY

1 Institute of Health and Society, Université Catholique de Louvain, Clos Chapelle-aux-Champs 30, bte 3005, 1200 Brussels, Belgium; 2 St. Petersburg Medical Academy for Postgraduate Studies, 45 pr. Prosvescheniya, St. Petersburg 194291;

3 Department of Primary Health Care, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium; e-mail: jan.degryse@med.kuleuven.be

Chronic kidney disease (CKD) has a high prevalence in the elderly. It has been recognized as an independent cardiovascular risk factor and detecting CKD is also important to ensure the appropriate dose of medication and to prevent further damage by limiting the use of potential harmful drugs. The aim of the research was to study the prevalence of CKD in elderly (≥65 years) in a St. Petersburg district and to study the impact of using different methods to estimate the GFR on the prevalence of different stages of CKD. The cross-sectional analysis of prospective population based study in the district of Kolpino was conducted. All creatinine measurements were performed in the same laboratory. Renal function was assessed calculating the eGFR using different creatinine based formulas. 611 elderly (65–91 years) were examined. Using the MDRD formula a prevalence of CKD stage III–V for males of 11 % was found in stratum 1 and of 15 % in stratum 2 and for females prevalence was 14 and 29 %, respectively. A considerable mismatch in classification of stages of CKD was found when comparing the MDRD based estimations with the CG-based ones. Compared to what has been reported internationally in other studies a considerable lower prevalence of CKD stage IV–V was found in both age groups. Thus, the prevalence of an impaired renal function in elderly in the St. Petersburg district is relatively low, especially in the subgroup of males aged 75 years and over compared to what been reported in other studies. The CG and MDRD formula generate significantly different results when they are used to classify the population of elderly according to the stages of CKD.

Key words: chronic kidney disease, elderly, glomerular filtration rate, MDRD-equation

Classification and prevalence of chronic kidney disease worldwide

Chronic kidney disease (CKD) is increasingly recognized as an important problem of public health for several reasons. First, the disease is highly prevalent in Europe and the USA [18] and the prevalence of impaired renal function increases with advancing age.

Second, CKD is an independent cardiovascular risk factor, in that a low estimated glomerular filtration rate (eGFR) is associated with increased mortality, a higher rate of cardiovascular events, and more hospitalizations. A study by A. S. Go et al. in 2004 [6] suggested that a GFR of <29 mL/min corresponds to

an adjusted hazards ratio for cardiovascular events of 2.8, a GFR of 30–44 mL/min to a ratio of 2.0, and a GFR of 45–59 mL/min to a ratio of 1.4. Although only a very small subgroup of all patients with CKD will develop end-stage renal failure [8], the costs of dialysis and kidney transplant are very high for a society.

CKD is defined as structural or functional renal damage and/or reduced renal function for at least three months. The most commonly used classification of kidney function is that of the American Kidney Foundation (tabl. 1). In this classification, the diagnosis of CKD is based not only on the eGFR but also on the presence of proteinuria or hematuria. Therefore, it is also important to measure proteinuria, rather than screening for CKD simply by calculating the eGFR.

Table 1

Classification of CKD according to the American Kidney Foundation

Stage

Description

GFR (mL/

min/1.73 m2)

 

 

I

Kidney damage* with normal or in-

>90

 

creased GFR

 

 

 

 

II

Kidney damage with mild reduction

60–89

 

in GFR

 

 

 

 

IIIA

Moderate reduction in GFR

45–59

 

 

 

IIIB

Moderate reduction in GFR

30–44

 

 

 

IV

Severe reduction in GFR

15–29

 

 

 

V

End-stage kidney failure

<15 or dialysis

 

 

 

Signs of kidney damage:

Persistent proteinuria

Persistent hematuria (after exclusion of other possible etiologies)

Structural kidney abnormalities, such as polycystic kidneys and reflux nephropathy

Chronic glomerulonephritis

*National Kidney Foundation. Amer. J. Kidney Dis. 2002. Vol. 39 (2 Suppl. 1). P. S1–S266

Detecting CKD is important not only because of the risk of end-stage renal failure or the higher

108

УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ • 2011 • Т. 24 • № 1

cardiovascular risk involved but also to ensure the appropriate dose of medication and to prevent further renal damage by limiting the use of potentially harmful medications, like nonsteroidal anti-inflammatory drugs [12, 13, 17].

Two formulas are frequently used to estimate the GFR based on age, sex, serum creatinine, and other parameters, such as weight and race. Multiple studies using a correct gold standard (for an overview, see reference [9] have shown that the Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) formula generates a better estimate than the Cockcroft–Gault (CG) formula, especially in patients with a GFR below 60 mL/min/1.73 m2. A recent systematic review [16] of studies that used the gold standard to validate the creatinineor cystatin-based equations in the elderly revealed that only a limited number of small studies in people aged 65 years and over have been published. The evidence from these studies shows that the MDRD formula and CG formula estimate the GFR more accurately than do other equations. However, no clear conclusion has been drawn regarding the use of the CG or MDRD formula in elderly patients.

Life expectancy and cardiovascular disease (CVD) in Russia

The average life expectancy at birth in Russia currently lags behind that of the European Union by as much as 14 years. By 2007, the life expectancy at birth in Russia was 67.5 years, whereas in Belgium, for example, it was 76.6 years for men and 82.3 years for women (www.statbel.fgov.be). Russia is the first country in the history of modern nations to experience such a significant peace-time reduction in life expectancy.

Russia’s CVD death rate was 833 per 100,000 people in 2008, one of the world’s highest (www. gks.ru). By comparison, the CVD death rate was 336 per 100,000 in Belgium. CVD accounts for 57 % of deaths in Russia, compared with 34.9 % in Belgium. Russia’s high mortality among working-age men is mainly attributable to CVD. Such statistics led a 2004 World Bank report to conclude that Russia could gain 6.7 years in life expectancy by matching the European Union’s CVD mortality rates. This would result in a growing population of elderly survivors of cardiovascular disease and would generate a particular epidemiological context in which to study aging from a scientific perspective.

The first aim of our study was to investigate the prevalence of CKD in elderly Russians and to compare it with the prevalence reported internationally. Our

second aim was to study the impact of using different methods to estimate the GFR in an elderly population on the (mis)classification of the CKD in different stages.

Methods

This paper reports a cross-sectional analysis of the data available from the «Crystal» (Хрусталь) study, which was designed as a population-based prospective cohort study. The research took place in the Kolpino district of St Petersburg.

The study included all patients over 65 years who lived at home and were registered at Polyclinic no. 95 (n=10,986), 41.6 % of whom (n=4,567) were older than 75 years. The elderly population from the Polyclinic register was first stratified by age into two groups: 65–74 years old and ≥75 years old. A representative random sample was selected from each group: 462 people from the first stratum and 452 from the second stratum.

The selected persons were invited by telephone to participate. This strategy was used to ensure that the nurse who took care of the patients daily was responsible for the invitation, the examination, and the interview. Some people who were unable to attend the Polyclinic were examined at home. All participants gave their written informed consent.

A portfolio was designed for the data collection. It included a comprehensive geriatric assessment as the major domain. All research data were collected during the period between March and December 2009.

Details of past and current medical problems collected were based on anamnesis or on information available in medical records. The following medical conditions or diseases were documented systematically: angina pectoris, myocardial infarction, arrhythmias, obstructive pulmonary diseases or asthma, peripheral artery disease, diabetes mellitus, stroke, cancer, osteoarthritis and rheumatoid arthritis, incontinence, and vision or hearing decline.

All creatinine measurements were performed in the same clinical diagnostic laboratory. A modified kinetic Jaffé colorimetric method was used with a Hitachi-912 analyzer. The reference value for creatinine was 53– 106 μmol/L in males and 44–88 μmol/L in females. The coefficient of analytical variation was determined as 2.14.

We used the CG [2] and MDRD [10] formulas to estimate the GFR and corrected the CG formula for a body surface area (BSA) of 173 m2 using the equation of D. Du Bois [4].

109

G. Van Pottelbergh et al.

Cockcroft–Gault formula:

eCCr=

(140–Age) × Mass (kg) × Constant

Serum Creatinine (μmol/l)

MDRD formula:

eGFR (mL/min/1.73 m2) = 32788 × Serum Creatinine–1.154 × Age–0.203 × [1.210 if Black] ×

× [0.742 if Female]

Results

Six hundred eleven adults aged 65–91 years were examined. The response rate was 66.2 % among the younger participants (65–74 years old) and 67.9 % in the older group (75 years and older). To test the representativeness of the sample, those who participated in the study and those who were invited to do so were compared. No significant differences were found in their sex or age distributions (data not shown).

In stratum 1 (aged 65–74 years), 100 males and 205 females participated; in stratum 2 (aged 75 years and older), 73 males and 233 females participated. No blood samples were obtained for 17 patients in this group during the data collection. Therefore, the total study population contained 594 patients.

eGFR by age and formula

The estimated GFR calculated with the CG and MDRD formulas, and the classification of the stages of CKD based on this eGFR are shown in tabl. 2. The prevalence of CKD stages III–V using the BSA-corrected CG formula was 21 % for males in stratum 1 and 18 % for those in stratum 2. For females, the prevalence was 52 % in both age groups. When we used the MDRD formula, the prevalence was 11

and 15 %, respectively, in males and 14 and 29 %, respectively, in females (see tabl. 2).

Patients with diabetes mellitus had a lower mean GFR than patients without diabetes mellitus, except for the males in the older age group, where this relationship was reversed.

It is clearly shown in Fig. 1 and 2 that the mean GFR decreased with increasing age and that the mean eGFR decreased more with increasing age when we used the CG formula than when we used the MDRD formula. The mean eGFRs calculated by the two formulas are significantly different for the patients aged 75 years and over.

Mismatch between the formulas

We analyzed the mismatch by comparing the MDRD-based classification of stages of CKD with the CG-based classification (tabl. 3). We performed this mismatch analysis for the whole population. This mismatch was up to 44 %, depending on the stage of CKD. Most of the mismatch occurred in stages IIIA and IIIB. In contrast, patients who were classified as stage IV by one formula were always classified as stage IIIB or stage IV by the other formula.

We also constructed a Bland–Altman plot (see fig. 2), showing the relative differences in the eGFRs estimated with the BSA-corrected CG formula and with the MDRD formula against the average of these two values. The plot shows that the eGFR estimated with the MDRD formula was generally higher than the eGFR estimated with the CG formula and that the major differences in the eGFR values occurred at an eGFR of 50 mL/min/1.73 m2 or more.

Table 2

Estimated GFR by age group and by formula: Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) formula and Cockcroft–Gault formula corrected for body surface area (CGbsa)

Subgroup

 

Stratum 1 (65–75 years)

 

 

Stratum 2 (75+ years)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

male, n=98

female, n=194

male, n=72

female, n=230

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mean creatinine (SD), μmol/L

88.97 (21.29)

73.46 (19.17)

91.08 (30.91)

76.96 (17.82)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CGbsa

MDRD

CGbsa

MDRD

CGbsa

MDRD

CGbsa

MDRD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GFR average (SD), mL/min

73.4

82.8

75.4

76.7

62.3

80.7

50.5

70.4

 

(16.4)

(20.4)

(17.2)

(18.5)

(16.2)

(21.6)

(14.8)

(17.1)

CKD stage 0–II

79 %

89 %

82 %

86 %

56 %

85 %

48 %

71 %

CKD stage IIIA

15 %

8 %

15 %

11 %

32 %

10 %

39 %

25 %

CKD stage IIIB

5 %

3 %

2 %

2 %

8 %

4 %

12 %

3 %

CKD stage IV

0 %

0 %

1 %

2 %

3 %

1 %

1 %

1 %

Mean GFR without diabetes

73.6

84.0

75.2

77.2

62.1

80.5

59.6

70.9

Mean GFR with diabetes

71.8

75.8

76.4

73.9

65.2

82.7

58.9

67.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110