УДК

[612.563+612.53](98)

DOI

10.17238/issn2542-1298.2020.8.1.89

Сведения об авторах

А.И. Насутион*/** ORCID: 0000-0003-1742-0362
М.Н. Панков* ORCID: 0000-0003-3293-5751
А.Б. Кирьянов* ORCID: 0000-0002-5594-6624
Л.Ф. Старцева*** ORCID: 0000-0002-9928-5362
*Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова (г. Архангельск)
**Университет Сиа Куала (г. Банда Ачех, Индонезия)
***Государственный институт лекарственных средств и надлежащих практик (Москва)
Ответственный за переписку: Панков Михаил Николаевич, адрес: 163045, г. Архангельск, проезд Бадигина, д. 3; e-mail: m.pankov@narfu.ru

Аннотация

Изучены факторы окружающей среды, которые характерны для арктических регионов и влияют на результаты термографических исследований, тем самым ограничивая спектр их применения. Небольшие отклонения температуры вызывают изменения излучения с поверхности тела и таким образом влияют на анализ и интерпретацию термограмм. Кроме того, при применении инфракрасной термографии для измерения температур биообъектов необходимо понимать технические и методологические особенности метода. Проводя исследования с участием местного населения, важно учитывать изменения температуры кожи под воздействием факторов окружающей среды. Географически к арктическим регионам относятся Канада, Гренландия, Исландия, Норвегия, Швеция, Финляндия, Аляска и северные области России, в которых преобладает холодный климат. Холодный климат, неблагоприятные погодные условия и долгие зимние ночи – одни из многих факторов, затрудняющих проведение исследований в Арктике. Проводя исследования в области физиологии, важно рассматривать температуру окружающей среды как фактор, влияющий на количественную оценку индивидуальных особенностей участников, а полученные в результате знания адаптировать для использования в качестве дополнения программ обучения студентов. Основное внимание авторы уделяют дрожи, гипотермии и циркадному ритму как последствиям воздействия факторов окружающей среды, которые могут влиять на особенности применения инфракрасной термографии для исследований в области физиологии в Арктике.

Ключевые слова

температура тела, инфракрасная термография, дрожь, гипотермия, циркадные ритмы, Арктика

Список литературы

1. Romanovsky A.A. Skin Temperature: Its Role in Thermoregulation // Acta Physiol. (Oxf.). 2014. Vol. 210. P. 498–507.
2. Lahiri B.B., Bagavathiappan S., Jayakumar T., Philip J. Medical Applications of Infrared Thermography: A Review // Infrared Phys. Technol. 2012. Vol. 55, № 4. P. 221–235.
3. Дурново E.A., Потехина Ю.П., Марочкина М.С., Хомутинникова Н.Е., Янова Н.А. Возможности инфракрасной термографии в комплексной диагностике заболеваний челюстно-лицевой области // Соврем. проблемы науки и образования. 2012. № 4. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6657 (дата обращения: 10.10.2018).
4. Хижняк Л.Н., Хижняк Е.П., Иваницкий Г.Р. Диагностические возможности матричной инфракрасной термографии. Проблемы и перспективы // Вестн. новых мед. технологий. 2012. Т. ХIX, № 4. С. 170–176.
5. Дехтярев Ю.П., Мироненко С.А., Дунаевский В.И., Венгер Е.Ф., Котовский В.И., Тимофеев В.И., Назарчук С.С., Соловьев Е.А. Tермографическая диагностика заболеваний позвоночника у спортсменов // Лечеб. физкультура и спорт. медицина. 2013. № 8(116). С. 16–20.
6. Картель А.А., Лещенко В.Г., Буцель А.Ч., Дудко М.А., Процко А.Ю. Термография в диагностике синуситов // Оториноларингология. Восточная Европа. 2013. № 2. Р. 84–89.
7. Koжевникова И.С., Панков М.Н., Старцева Л.Ф., Aфанасенкова Н.В. Применение инфракрасной термографии при сосудистой патологии (краткий обзор) // Междунар. журн. приклад. и фундам. исследований. 2017. № 5-1. С. 72–74.
8. Потехина Ю.П., Kурников Г.Ю., Голованова М.В., Tкаченко Ю.А. Возможности новой технологии инфракрасной термографии в дифференциальной диагностике меланоцитарных образований кожи // Вестн. эстет. медицины. 2012. № 2. С. 83–88.
9. Уракова Н.A., Ураков A.Л. Инфракрасная термография головы плода – новая методика диагностики в акушерстве // Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2014. № 3(47). С. 32–36.
10. Герасимова Н.Н. Современные возможности лучевой визуализации лимфатических узлов в подмышечной области // Междунар. журн. приклад. и фундам. исследований. 2016. № 10-2. С. 201–204.
11. Koжевникова И.С., Панков М.Н., Ермошина Н.А. Методы обработки и анализа термограмм для экспрессдиагностики новообразований молочных желез // Журн. мед.-биол. исследований. 2017. Т. 5, № 2. С. 56–66. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2017.5.2.56
12. Шейко Е.А., Козель Ю.Ю., Триандафилиди Е.И., Шихлярова А.И. Дистанционная инфракрасная термография как вспомогательный метод в диагностике и лечении гемангиом у детей до года // Междунар. журн. приклад. и фундам. исследований. 2015. № 9-2. С. 302–304.
13. Паршикова С.А., Паршиков В.В. Неинвазивные методы мониторинга раневого процесса (обзор литературы). Перспективы их применения в челюстно-лицевой хирургии у детей // Соврем. проблемы науки и образования. 2012. № 2. С. 64.
14. Zaproudina N., Varmavuo V., Airaksinen O., Närhi M. Reproducibility of Infrared Thermography Measurements in Healthy Individuals // Physiol. Meas. 2008. Vol. 29. P. 515–524.
15. Fernández-Cuevas I., Bouzas Marins J.C., Arnáiz Lastras J., Gómez Carmona P.M., Piñonosa Cano S., García-Concepción M.Á., Sillero-Quintana M. Classification of Factors Influencing the Use of Infrared Thermography in Humans: A Review // Infrared Phys. Technol. 2015. Vol. 71. P. 28–55.
16. Ring E.F.J., Ammer K. The Technique of Infra Red Imaging in Medicine // Thermol. Int. 2000. Vol. 10, № 1. P. 7–14.
17. Ammer K., Ring E.F.J. Standard Procedures for Infrared Imaging in Medicine // Medical Infrared Imaging / еd. by N.A. Diakides, J.D. Bronzino. Boca Raton, 2007. Р. 32.1–32.14.
18. Berko J., Ingram D.D., Saha S., Parker J.D. Deaths Attributed to Heat, Cold, and Other Weather Events in the United States, 2006–2010 // Natl. Health Stat. Rep. 2014. Vol. 30, № 76. Р. 1–15.
19. Sikdar S.D., Khandelwal A., Ghom S., Diwan R., Debta F.M. Thermography: A New Diagnostic Tool in Dentistry // J. Indian Acad. Oral Med. Radiol. 2010. Vol. 22, № 4. P. 206–210.
20. Comiso J.C., Hall D.K. Climate Trends in the Arctic as Observed from Space // WIREs Clim. Change. 2014. Vol. 5, № 3. P. 389–409. DOI: 10.1002/wcc.277
21. Hedlund C., Blomstedt Y., Schumann B. Association of Climatic Factors with Infectious Diseases in the Arctic and Subarctic Region: A Systematic Review // Glob. Health Action. 2014. № 7. Art. № 24161. DOI: 10.3402/gha.v7.24161
22. Россия в цифрах. 2017: крат. стат. сб. / Федер. служба гос. статистики (Росстат). М., 2017. 511 с.
23. International Students in Russia // Study in Russia: the Website of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation. URL: https://studyinrussia.ru/en/actual/articles/international-students-in-russia/ (дата обращения: 10.10.2018).
24. Niedzielska I., Pawelec S., Puszczewicz Z. The Employment of Thermographic Examinations in the Diagnostics of Diseases of the Paranasal Sinuses // Dentomaxillofac. Radiol. 2017. Vol. 46, № 6. Art. № 20160367. DOI: 10.1259/dmfr.20160367
25. Cardone D., Merla A. New Frontiers for Applications of Thermal Infrared Imaging Devices: Computational Psychopshysiology in the Neurosciences // Sensors (Basel). 2017. Vol. 17, № 5. Art. № 1042. DOI: 10.3390/s17051042
26. Priego Quesada J.I., Martínez Guillamón N., Cibrián Ortiz de Anda R.M., Psikuta A., Annaheim S., Rossi R.M., Corberán Salvador J.M., Pérez-Soriano P., Salvador Palmer R. Effect of Perspiration on Skin Temperature Measurements by Infrared Thermography and Contact Thermometry During Aerobic Cycling // Infrared Phys. Technol. 2015. Vol. 72. P. 68–76. DOI: 10.1016/j.infrared.2015.07.008
27. Carpes F.P., Mello-Carpes P.B., Priego Quesada J.I., Pérez-Soriano P., Salvador Palmer R., Ortiz de Anda R.M.C. Insights on the Use of Thermography in Human Physiology Practical Classes // Adv. Physiol. Educ. 2018. Vol. 42, № 3. P. 521–525. DOI: 10.1152/advan.00118.2018
28. Chiang M.F., Lin P.W., Lin L.F., Chiou H.Y., Chien C.W., Chu S.F., Chiu W.T. Mass Screening of Suspected Febrile Patients with Remote-Sensing Infrared Thermography: Alarm Temperature and Optimal Distance // J. Formos. Med. Assoc. 2008. Vol. 107, № 12. P. 937–944.
29. van Marken Lichtenbelt W.D., Schrauwen P. Implications of Nonshivering Thermogenesis for Energy Balance Regulation in Humans // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2011. Vol. 301, № 2. P. R285–R296.
30. Giesbrecht G.G., Sessler D.I., Mekjavic I.B., Schroeder M., Bristow G.K. Treatment of Mild Immersion Hypothermia by Direct Body-to-Body Contact // J. Appl. Physiol. 1994. Vol. 76, № 6. P. 2373–2379.
31. Henneman E. Organization of the Motoneuron Pool: The Size Principle // Medical Physiology / еd. by V.B. Mountcastle. St. Louis: CV Mosby, 1980. P. 718–741.
32. Morrison S.F. 2010 Carl Ludwig Distinguished Lectureship of the APS Neural Control and Autonomic Regulation Section: Central Neural Pathways for Thermoregulatory Cold Defense // J. Appl. Physiol. (1985). 2011. Vol. 110, № 5. P. 1137–1149. DOI: 10.1152/japplphysiol.01227.2010
33. Brychta R.J., Chen K.Y. Cold-Induced Thermogenesis in Humans // Eur. J. Clin. Nutr. 2017. Vol. 71, № 3. P. 345–352. DOI: 10.1038/ejcn.2016.223; PMID: 27876809
34. Eyolfson D.A., Tikuisis P., Xu X., Weseen G., Giesbrecht G.G. Measurement and Prediction of Peak Shivering Intensity in Humans // Eur. J. Appl. Physiol. 2001. Vol. 84, № 1-2. P. 100–106. DOI: 10.1007/s004210000329; PMID: 11394237
35. Haman F. Shivering in the Cold: From Mechanisms of Fuel Selection to Survival // J. Appl. Physiol. (1985). 2006. Vol. 100, № 5. P. 1702–1708. DOI: 10.1152/japplphysiol.01088.2005; PMID: 16614367
36. Blondin D.P., Tingelstad H.C., Mantha O.L., Gosselin C., Haman F. Maintaining Thermogenesis in Cold Exposed Humans: Relying on Multiple Metabolic Pathways // Compr. Physiol. 2014. Vol. 4, № 4. P. 1383–1402. DOI: 10.1002/cphy.c130043; PMID: 25428848
37. Mabuchi K., Kanbara O., Genno H., Chinzei T., Haeno S., Kunimoto M. Automatic Control of Optimum Ambient Thermal Conditions Using Feedback of Skin Temperature // Biomed. Thermol. 1997. № 16. P. 6–13.
38. Johnson J.M., Minson C.T., Kellogg D.L. Jr. Cutaneous Vasodilator and Vasoconstrictor Mechanisms in Temperature Regulation // Compr. Physiol. 2014. Vol. 4, № 1. P. 33–89.
39. Zhang X., Zhang S., Wang C., Wang B., Guo P. Effects of Moderate Strength Cold Air Exposure on Blood Pressure and Biochemical Indicators among Cardiovascular and Cerebrovascular Patients // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2014. Vol. 11, № 3. P. 2472–2487. DOI: 10.3390/ ijerph110302472
40. Prevent Hypothermia & Frostbite // Centers for Disease Control and Prevention. URL: https://www.cdc.gov/ disasters/winter/staysafe/hypothermia.html (дата обращения: 03.12.2012).
41. Saltenrich N. Between Extremes: Health Effects of Heat and Cold // Environ. Health Perspect. 2015. Vol. 123, № 11. Р. A276–A280.
42. Seuser A., Kurnik K., Mahlein A.-K. Infrared Thermography as a Non-Invasive Tool to Explore Differences in the Musculoskeletal System of Children with Hemophilia Compared to an Age-Matched Healthy Group // Sensors (Basel). 2018. № 18, № 2. Art. № 518. DOI: 10.3390/s18020518
43. Garagiola U., Giani E. Use of Telethermography in the Management of Sport Injuries // Sports Med. 1990. Vol. 10, № 4. P. 267–272.
44. Cui J., Durand S., Levine B.D., Crandall C.G. Effect of Skin Surface Cooling on Central Venous Pressure During Orthostatic Challenge // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2005. Vol. 289, № 6. Р. H2429–H2433.
45. Aндреев Р.С., Kaленов Ю.Н., Якушкин A.В., Акимов Е.Б., Сонькин В.Д. Возможности инфракрасной термографии по выявлению морфофункциональных характеристик человека (детей и взрослых) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 23: Aнтропология. 2016. № 3. С. 49–58.
46. Arendt J. Biological Rhythms During Residence in Polar Regions // Chronobiol. Int. 2012. Vol. 29, № 4. P. 379–394.
47. Marqueze E.C., Vasconcelos S., Garefelt J., Skene D.J., Moreno C.R., Lowden A. Natural Light Exposure, Sleep and Depression among Day Workers and Shiftworkers at Arctic and Equatorial Latitudes // PLoS One. 2015. Vol. 10, № 4. Art. № e0122078.
48. Ioannou S., Gallese V., Merla A. Thermal Infrared Imaging in Psychophysiology: Potentialities and Limits // Psychophysiology. 2014. Vol. 51, № 10. P. 951–963.
49. Johnsen M.T., Wynn R., Bratlid T. Is There a Negative Impact of Winter on Mental Distress and Sleeping Problems in the Subarctic: The Tromsø Study // BMC Psychiatry. 2012. Vol. 12. Art. № 225.
50. Friborg O., Bjorvatn B., Amponsah B., Pallesen S. Associations Between Seasonal Variations in Day Length (Photoperiod), Sleep Timing, Sleep Quality and Mood: A Comparison Between Ghana (5°) and Norway (69°) // J. Sleep Res. 2012. Vol. 21, № 2. P. 176–184.