surgumedВестник СурГУ. МедицинаVestnik SurGU. Meditsina2949-3447Сургутский государственный университетsurgumed-97Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫLIFE SCIENCES. REVIEWSПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННОГО ТЕПЛОВИЗИОННОГО МЕТОДА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ У СЕВЕРЯНTHE POTENTIAL OF MODERN INFRARED THERMOGRAPHY FOR THE STUDIES OF PHYSIOLOGICAL DISTINCTIVE FEATURES IN NORTHENERSВайнерБ. Г.VainerG. V.BGV@isp.nsc.ruИнститут физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН; СУНЦ НГУРоссияRzhanov Institute of Semiconductor Physics; Novosibirsk State UniversityRussian Federation20173112201803 (33)5157Copyright © Вайнер Б.Г., 20182018Вайнер Б.Г.Vainer G.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.surgumed.ru/jour/article/view/97

Рассмотрены методические вопросы, посвященные изучению возможности применения современного тепловизионного метода (матричного тепловидения), для выявления особенностей протекания физиологических процессов в организме людей, кратковременно и длительно проживающих в экстремальных условиях Крайнего Севера. Применительно к данной проблеме обсуждены результаты исследований, выполненных на людях и лабораторных животных в условиях средней полосы России.

Modern infrared thermography applicability (focal plane array-based infrared thermography) to the studies of physiological peculiarities in northerners subjected to short-term or prolonged stay in the Extreme North conditions is discussed. The results obtained in humans and laboratory animals in the moderate climate Russian zone are discussed.

тепловидениетерморегуляциясистемная реактивность организмаусловия Крайнего Севераметод сорбционно-усиленной инфракрасной термографии (SEIRT)infrared thermographythermoregulationsystemic organism reactionsExtreme North conditionssorption-enhanced infrared thermography (SEIRT)ReferencesMenegassi S. R., Pereira G. R., Dias E. A., Koetz C. Jr., Lopes F. G., Bremm C., Pimentel C., Lopes R. B., da Rocha M. K., Carvalho H. R., Barcellos J. O. The uses of infrared thermography to evaluate the effects of climatic variables in bull's reproduction // Int J Biometeorol. 2016. V. 60. P. 151-157.Menegassi S. R., Pereira G. R., Dias E. A., Koetz C. Jr., Lopes F. G., Bremm C., Pimentel C., Lopes R. B., da Rocha M. K., Carvalho H. R., Barcellos J. O. The uses of infrared thermography to evaluate the effects of climatic variables in bull's reproduction // Int J Biometeorol. 2016. V. 60. P. 151-157.Menegassi S. R., Pereira G. R., Bremm C., Koetz C. Jr., Lopes F. G., Fiorentini E. C., McManus C., Dias E. A., da Rocha M. K., Lopes R. B., Barcellos J. O. Effects of ambient air temperature, humidity, and wind speed on seminal traits in Braford and Nellore bulls at the Brazilian Pantanal // Int J Biometeorol. 2016. V. 60. P. 1787-1794.Menegassi S. R., Pereira G. R., Bremm C., Koetz C. Jr., Lopes F. G., Fiorentini E. C., McManus C., Dias E. A., da Rocha M. K., Lopes R. B., Barcellos J. O. Effects of ambient air temperature, humidity, and wind speed on seminal traits in Braford and Nellore bulls at the Brazilian Pantanal // Int J Biometeorol. 2016. V. 60. P. 1787-1794.Codde S. A., Allen S. G., Houser D. S., Crocker D. E. Effects of environmental variables on surface temperature of breeding adult female northern elephant seals, Mirounga angustirostris, and pups // J Therm Biol. 2016. V. 61. P. 98-105.Codde S. A., Allen S. G., Houser D. S., Crocker D. E. Effects of environmental variables on surface temperature of breeding adult female northern elephant seals, Mirounga angustirostris, and pups // J Therm Biol. 2016. V. 61. P. 98-105.Brändström H., Grip H., Hallberg P., Grönlund C., Angquist K. A., Giesbrecht G. G. Hand cold recovery responses before and after 15 months of military training in a cold climate // Aviat Space Environ Med. 2008. V. 79. P. 904-908.Brändström H., Grip H., Hallberg P., Grönlund C., Angquist K. A., Giesbrecht G. G. Hand cold recovery responses before and after 15 months of military training in a cold climate // Aviat Space Environ Med. 2008. V. 79. P. 904-908.Kanayama N., Tsujimura R., She L., Maehara K., Terao T. Cold-induced stress stimulates the sympathetic nervous system, causing hypertension and proteinuria in rats // J Hypertens. 1997. V. 15. P. 383-389.Kanayama N., Tsujimura R., She L., Maehara K., Terao T. Cold-induced stress stimulates the sympathetic nervous system, causing hypertension and proteinuria in rats // J Hypertens. 1997. V. 15. P. 383-389.Minami J., Kawano Y., Ishimitsu T., Yoshimi H., Takishita S. Seasonal variations in office, home and 24 h ambulatory blood pressure in patients with essential hypertension // J Hypertens. 1996. V. 14. P. 1421-1425.Minami J., Kawano Y., Ishimitsu T., Yoshimi H., Takishita S. Seasonal variations in office, home and 24 h ambulatory blood pressure in patients with essential hypertension // J Hypertens. 1996. V. 14. P. 1421-1425.Kuneš J., Tremblay J., Bellavance F., Hamet P. Influence of environmental temperature on the blood pressure of hypertensive patients in Montréal // Am J Hypertens. 1991. V. 4. P. 422-426.Kuneš J., Tremblay J., Bellavance F., Hamet P. Influence of environmental temperature on the blood pressure of hypertensive patients in Montréal // Am J Hypertens. 1991. V. 4. P. 422-426.Golden F. S., Francis T. J., Gallimore D., Pethybridge R. Lessons from history: morbidity of cold injury in the Royal Marines during the Falklands Conflict of 1982 // Extrem Physiol Med. 2013. V. 2. P. 23.Golden F. S., Francis T. J., Gallimore D., Pethybridge R. Lessons from history: morbidity of cold injury in the Royal Marines during the Falklands Conflict of 1982 // Extrem Physiol Med. 2013. V. 2. P. 23.Ring E. F. J., Ammer K. Infrared thermal imaging in medicine // Physiol Meas. 2012. V. 33. P. R33-R46.Ring E. F. J., Ammer K. Infrared thermal imaging in medicine // Physiol Meas. 2012. V. 33. P. R33-R46.Vainer B. G. Applications of infrared thermography to medicine // Infrared Thermography Recent Advances and Future Trends / Ed Carosena Meola. Chapter 3. Bentham Science Publishers Ltd., Bentham e-Books, 2012. P. 61-84.Vainer B. G. Applications of infrared thermography to medicine // Infrared Thermography Recent Advances and Future Trends / Ed Carosena Meola. Chapter 3. Bentham Science Publishers Ltd., Bentham e-Books, 2012. P. 61-84.Вайнер Б. Г. Интервентная тепловизионная диагностика в медицине и физиологии // Современные тенденции в науке: новый взгляд : сб. науч. тр. по материалам Междунар. заоч. науч.-практич. конф. 29 ноября 2011 г. Ч. 7. Тамбов : Бизнес-Наука-Общество, 2011. С. 21-24.Вайнер Б. Г. Интервентная тепловизионная диагностика в медицине и физиологии // Современные тенденции в науке: новый взгляд : сб. науч. тр. по материалам Междунар. заоч. науч.-практич. конф. 29 ноября 2011 г. Ч. 7. Тамбов : Бизнес-Наука-Общество, 2011. С. 21-24.Vainer B. G. Interventional infrared thermal diagnostics in medicine and physiology // 11-th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography, QIRT-2012. 11-14 June, 2012. Naples-Italy. E-Book Proceedings. Italy : University of Naples, 2012. ID-340.Vainer B. G. Interventional infrared thermal diagnostics in medicine and physiology // 11-th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography, QIRT-2012. 11-14 June, 2012. Naples-Italy. E-Book Proceedings. Italy : University of Naples, 2012. ID-340.Godik E. E., Gulyaev Y. V. Functional imaging of the human body // IEEE Eng Med Biol Mag. 1991. V. 10. P. 21-29.Godik E. E., Gulyaev Y. V. Functional imaging of the human body // IEEE Eng Med Biol Mag. 1991. V. 10. P. 21-29.Merla A., Romani G. L. Functional infrared imaging in medicine: A quantitative diagnostic approach // Proceedings of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference. New York City, USA, Aug 30-Sept 3, 2006. New York : IEEE, 2006. P. 224-227.Merla A., Romani G. L. Functional infrared imaging in medicine: A quantitative diagnostic approach // Proceedings of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference. New York City, USA, Aug 30-Sept 3, 2006. New York : IEEE, 2006. P. 224-227.Vainer B. G., Markel A. L. Systemic vascular response to brachial arteries crossclamping may prognosticate the outcome of remote ischemic preconditioning // Med Hypoth. 2015. V. 84. P. 298-300.Vainer B. G., Markel A. L. Systemic vascular response to brachial arteries crossclamping may prognosticate the outcome of remote ischemic preconditioning // Med Hypoth. 2015. V. 84. P. 298-300.Vainer B. G., Morozov V. V. Infrared thermography-based biophotonics: Integrated diagnostic technique for systemic reaction monitoring // Physics Procedia. 2017. V. 86. P. 81-85.Vainer B. G., Morozov V. V. Infrared thermography-based biophotonics: Integrated diagnostic technique for systemic reaction monitoring // Physics Procedia. 2017. V. 86. P. 81-85.Вайнер Б. Г., Вергунов Е. Г., Сергеевичев Д. С. Согласованность ритмов дыхания и сердца у экспериментальных животных при разном составе дыхательной смеси // Вестн. психофизиологии. 2016. № 4. С. 24-33.Вайнер Б. Г., Вергунов Е. Г., Сергеевичев Д. С. Согласованность ритмов дыхания и сердца у экспериментальных животных при разном составе дыхательной смеси // Вестн. психофизиологии. 2016. № 4. С. 24-33.Вайнер Б. Г., Прокопенко Я. Г., Прокопенко К. Г., Муклаев С. М. Применение динамического матричного тепловидения для исследования системного отклика организма человека при локальном нагреве // Актуальные проблемы электронного приборостроения : тр. XIII Междунар. науч.-техн. конф. АПЭП-2016, г. Новосибирск, 3-6 октября 2016 г. Т. 5. Лазеры и их применение. Медицинская электроника. Новосибирск : НГТУ, IEEE, 2016. С. 33-35.Вайнер Б. Г., Прокопенко Я. Г., Прокопенко К. Г., Муклаев С. М. Применение динамического матричного тепловидения для исследования системного отклика организма человека при локальном нагреве // Актуальные проблемы электронного приборостроения : тр. XIII Междунар. науч.-техн. конф. АПЭП-2016, г. Новосибирск, 3-6 октября 2016 г. Т. 5. Лазеры и их применение. Медицинская электроника. Новосибирск : НГТУ, IEEE, 2016. С. 33-35.Vainer B. G., Baranov V. I., Vergunov E. G. Infrared thermography as applied to the studies of cardiovascular system in rats // Proceedings of QIRT-2014 Conference, 7-11 July 2014, Bordeaux, France. URL: http://qirt.gel.ulaval.ca/archives/qirt2014/QIRT2014.html (дата обращения: 10.04.2017).Vainer B. G., Baranov V. I., Vergunov E. G. Infrared thermography as applied to the studies of cardiovascular system in rats // Proceedings of QIRT-2014 Conference, 7-11 July 2014, Bordeaux, France. URL: http://qirt.gel.ulaval.ca/archives/qirt2014/QIRT2014.html (дата обращения: 10.04.2017).Епифанцев В. А., Иванова Е.Н., Усманов Т. А., Вайнер Б. Г. Применение инфракрасной термографии для изучения реакции организма людей в ответ на внезапную задержку дыхания // 55-я Междунар. студ. науч. конф. (школьная секция) ; под ред. Н. И. Яворского. Новосибирск : НГУ, 2017.Епифанцев В. А., Иванова Е.Н., Усманов Т. А., Вайнер Б. Г. Применение инфракрасной термографии для изучения реакции организма людей в ответ на внезапную задержку дыхания // 55-я Междунар. студ. науч. конф. (школьная секция) ; под ред. Н. И. Яворского. Новосибирск : НГУ, 2017.Пак С. И., Прокопенко К. Г., Вайнер Б. Г. Тепловизионное исследование поверхностного температурного отклика и отклонений дыхательного ритма у человека в ответ на принудительную стабилизацию дыхания, заданную метрономом // 55-я Междунар. студ. науч. конф. (школьная секция) ; под ред. Н. И. Яворского. Новосибирск : НГУ, 2017.Пак С. И., Прокопенко К. Г., Вайнер Б. Г. Тепловизионное исследование поверхностного температурного отклика и отклонений дыхательного ритма у человека в ответ на принудительную стабилизацию дыхания, заданную метрономом // 55-я Междунар. студ. науч. конф. (школьная секция) ; под ред. Н. И. Яворского. Новосибирск : НГУ, 2017.Вайнер Б. Г. Матричное тепловидение в физиологии: исследование сосудистых реакций, перспирации и терморегуляции у человека. Новосибирск : Сиб. отделение РАН, 2004. 96 с.Вайнер Б. Г. Матричное тепловидение в физиологии: исследование сосудистых реакций, перспирации и терморегуляции у человека. Новосибирск : Сиб. отделение РАН, 2004. 96 с.Vainer B. G. FPA-based infrared thermography as applied to the study of cutaneous perspiration and stimulated vascular response in humans // Phys Med.Biol. 2005. V. 50. P. R63-R94.Vainer B. G. FPA-based infrared thermography as applied to the study of cutaneous perspiration and stimulated vascular response in humans // Phys Med.Biol. 2005. V. 50. P. R63-R94.Vainer B. G. The use of infrared thermography for the investigation of thermoregulation in humans // Body temperature regulation. Austin B. Cisneros and Bryan L. Goins, Editors. Chapter 5. New York : Nova Science Publishers, Inc., 2009. P. 123-153.Vainer B. G. The use of infrared thermography for the investigation of thermoregulation in humans // Body temperature regulation. Austin B. Cisneros and Bryan L. Goins, Editors. Chapter 5. New York : Nova Science Publishers, Inc., 2009. P. 123-153.Вайнер Б. Г., Баранов В. И. Прецизионные количественные исследования динамики дыхания лабораторных животных // Наука и образование: проблемы и перспективы развития : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практич. конф. 30 августа 2014 г. Ч. 3. Тамбов : Юком, 2014. С. 36-39.Вайнер Б. Г., Баранов В. И. Прецизионные количественные исследования динамики дыхания лабораторных животных // Наука и образование: проблемы и перспективы развития : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практич. конф. 30 августа 2014 г. Ч. 3. Тамбов : Юком, 2014. С. 36-39.Вайнер Б. Г. Новые способы исследования внешнего дыхания у животных и человека // Наука и образование в XXI веке : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практич. конф. 31 октября 2014 г. Ч. 12. Тамбов : Юком, 2014. С. 35-38.Вайнер Б. Г. Новые способы исследования внешнего дыхания у животных и человека // Наука и образование в XXI веке : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практич. конф. 31 октября 2014 г. Ч. 12. Тамбов : Юком, 2014. С. 35-38.Vainer B. G. Lasers and infrared thermography: advantageous cooperation // Appl Opt. 2016. V. 55. P. D95-D100.Vainer B. G. Lasers and infrared thermography: advantageous cooperation // Appl Opt. 2016. V. 55. P. D95-D100.Вайнер Б. Г. Применение тепловизионного метода адсорбционной индикации для исследования дыхания у человека // Перспективы развития науки и образования : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практич. конф. 28 февраля 2015 г. Ч. 8. Тамбов : Юком, 2015. С. 32-34.Вайнер Б. Г. Применение тепловизионного метода адсорбционной индикации для исследования дыхания у человека // Перспективы развития науки и образования : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практич. конф. 28 февраля 2015 г. Ч. 8. Тамбов : Юком, 2015. С. 32-34.Вергунов Е. Г., Вайнер Б. Г. Модификация метода Блэнда-Алтмана и ее применение для оценки согласованности сердечного и дыхательного ритмов // Вестн. психофизиологии. 2016. № 4. С. 34-45.Вергунов Е. Г., Вайнер Б. Г. Модификация метода Блэнда-Алтмана и ее применение для оценки согласованности сердечного и дыхательного ритмов // Вестн. психофизиологии. 2016. № 4. С. 34-45.Вайнер Б. Г., Вергунов Е. Г., Баранов В. И., Маркель А. Л., Серяпина А. А., Кармакулова И. В. Комплексный инструментальный мониторинг динамики функционального состояния организма животного, подверженного внешним нагрузкам: изучение согласованности дыхания и сердечного ритма // Науч. альманах. 2015. № 10-3. C. 443-449.Вайнер Б. Г., Вергунов Е. Г., Баранов В. И., Маркель А. Л., Серяпина А. А., Кармакулова И. В. Комплексный инструментальный мониторинг динамики функционального состояния организма животного, подверженного внешним нагрузкам: изучение согласованности дыхания и сердечного ритма // Науч. альманах. 2015. № 10-3. C. 443-449.Баевский Р. М., Берсенева А. П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М. : Медицина, 1997. 265 с.Баевский Р. М., Берсенева А. П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М. : Медицина, 1997. 265 с.Berntson G. G., Cacioppo J. Т., Quigley K. S., Fabro V. T. Autonomic Space and Psychophysiological // Psychophysiology. 1994. V. 31. P. 44-61.Berntson G. G., Cacioppo J. Т., Quigley K. S., Fabro V. T. Autonomic Space and Psychophysiological // Psychophysiology. 1994. V. 31. P. 44-61.Cacioppo J. Т., Berntson G. G., Binkley Ph. F., Quigley K. S., Uchino B. N., Fieldstone A. Autonomic cardiac control. Noninvasive indices and basal response as revealed by autonomic blockades // Psychophysiology. 1994. V. 31. P. 586-598.Cacioppo J. Т., Berntson G. G., Binkley Ph. F., Quigley K. S., Uchino B. N., Fieldstone A. Autonomic cardiac control. Noninvasive indices and basal response as revealed by autonomic blockades // Psychophysiology. 1994. V. 31. P. 586-598.Морозов В. В., Вайнер Б. Г., Новикова Я. В. Медицинское тепловидение: современные возможности и применение в эндовазальной хирургии // Фундамент. исследования. 2012. № 12. С. 325-330.Морозов В. В., Вайнер Б. Г., Новикова Я. В. Медицинское тепловидение: современные возможности и применение в эндовазальной хирургии // Фундамент. исследования. 2012. № 12. С. 325-330.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.