Problema cercetării medicale în spațiu. Probleme ale medicamentelor cosmice. Probleme de biologie cosmică

Medicină spațială, zona de medicină, care studiază particularitatea activității umane sub acțiunea factorilor de zbor spațială pentru a dezvolta fonduri și metode de conservare a sănătății și a performanței echipajelor nave spațiale și stații. Principalele sarcini de medicină spațială: studierea impactului asupra corpului uman al factorilor de zbor spațial (KP); Dezvoltarea instrumentelor de prevenire și protecție împotriva efectelor adverse ale impactului acestora; Fiziologia și sanitară și fundamentarea igienică a cerințelor pentru sistemul de susținere a aeronavelor cu echipaj, precum și a mijloacelor de echipaje de salvare în situații de urgență. Direcții importante de medicină spațială; Elaborarea metodelor și criteriilor clinice și psihofiziologice pentru selectarea și instruirea astronauților la zbor; Dezvoltarea de fonduri și metode de control medical în toate etapele de zbor; Rezolvarea problemelor de prevenire și tratament a bolilor în zbor și eliminarea efectelor adverse ale KP pe termen lung. Medicina spațială este strâns legată de biologia cosmică, fiziologia cosmică și psihofiziologia, radiobiologia spațială etc.

Medicina spațială datează din medicina aviației, iar dezvoltarea sa se datorează creării de tehnologie de rachete și realizări cosmonautice. Studiile biologice și fiziologice asupra animalelor și prin utilizarea rachetelor și a navelor prin satelit au permis să testeze sistemele de susținere a vieții, să examineze efectele fiziologice ale factorilor KP și să justifice posibilitatea și siguranța acestuia pentru oameni. Activitățile oamenilor de știință interni au făcut posibilă rezolvarea unui număr de probleme fundamentale și aplicate de medicină spațială, inclusiv crearea unui sistem eficient de îngrijire a sănătății și a unei activități umane active în cadrul KP pilotat. Acest lucru a fost facilitat de o mare cantitate de cercetare și experimente efectuate în țara și experimentele din anii 1960-1990, atât în \u200b\u200bcondițiile modelului fix, cât și în KP pe nava "Vostok", "răsărit", "Union", stațiile orbitale ale Seria salute, "pace" și dispozitive automate (sateliți biologici) ai seriei Bion.

KP pe corpul uman acționează factori legați de dinamica zborului (accelerare, zgomot, vibrații, greutate etc.); Factorii asociați cu șederea în așa-numita cameră mai aproape cu un habitat artificial. Efectul integrat al acestor factori în timpul CP nu permite întotdeauna să stabilească relații de cauzalitate stricte de abateri înregistrate de indicatori fiziologici într-o persoană în diferite etape de zbor.

Dintre toți factorii CP sunt unici și practic non-reproductibil în condițiile de laborator este greutatea (microgravitarea). În perioada inițială a acțiunii sale, există o deplasare a corpului corpului în direcția craniană (la cap) datorită îndepărtării presiunii hidrostatice, precum și semnelor așa-numitei boli ale mișcării la nepotrivire în activitățile sistemelor senzoriale și altele. Studiile medicale și biologice au arătat că dezvoltarea reacțiilor adaptive este practic toate sistemele fiziologice ale corpului de a rămâne în condiții de durată lungă de viață poate duce la consecințe negative - decompensare cardiovasculară, instabilitate ortostatică , atrofia musculară, osteoporoza etc. Efectul fiziologic al factorilor CP este, de asemenea, studiat la simularea efectelor lor în condiții de laborator pe instalații și standuri speciale (centrifuge, vibrotani, barocamera, standuri de imersie etc.).

Crearea, începerea și extinderea ISS necesită dezvoltarea și implementarea sistemului general de asistență medicală a CP. Sprijinul medical este un sistem de măsuri organizatorice, medicale, sanitare și igienice și tehnice, menite să conserveze și să mențină sănătatea și sănătatea cosmonauților în toate etapele activităților lor. Include: selectarea medicală și examinarea astronauților; echipaje de formare medicală și biologică; sprijin medical și sanitar pentru dezvoltarea navelor spațiale cu echipaj; Dezvoltarea facilităților de îmbarcare a sprijinului medical și biologic; Sănătate medicală și asistență medicală Cosmonauts; monitorizarea sănătății echipajului și a habitatelor în compartimentele rezidențiale ale stațiilor orbitale (control sanitar și igienic și radiații); prevenirea efectelor adverse asupra corpului factorilor KP, îngrijirii medicale pentru indicații; Sprijin medical pentru membrii echipajului în perioada post-plată, inclusiv efectuarea de măsuri de reabilitare medicală.

Pentru a preveni reacțiile adverse ale organismului uman în diferite etape ale KP (inclusiv perioada de reabilitare post-punere în funcțiune), se utilizează un complex de măsuri și fonduri preluare și preventive: o pistă de funcționare, un ergometru de bicicletă, un costum de vid, imitând presiune negativă asupra jumătății inferioare a corpului, a antrenamentelor și a încărcăturii, a aditivilor de apă, a aditivilor de apă, a agenților farmacologici etc. Obiectivul principal al măsurilor preventive este de a contracara adaptarea la greutate, care se realizează prin crearea unei sarcini axiale Corpul, formarea fizică, imitația efectului tensiunii arteriale hidrostatice, puterea echilibrată cu posibila corecție. Eficacitatea acestor activități este confirmată de echipaje interne CP pe termen lung.

Activitatea biologică ridicată a diferitelor tipuri de radiații cosmice determină importanța măsurilor de creare a instrumentelor de dozimetrie, determinarea dozelor admise în timpul KP, dezvoltarea fondurilor și a metodelor de prevenire și protecție împotriva acțiunii de afectare a radiațiilor cosmice. Securitatea radiațiilor câștigă o importanță deosebită pentru creșterea intervalului și duratei CP, în special a Interplanetarului. Pentru a asigura performanța lucrărilor în spațiu deschis sau pe suprafața planetelor, precum și pentru a salva vieți în cazul depresurizării navei sau a stației, se utilizează Safturi spațiale cu sistem de susținere a vieții.

Medicina spațială examinează, de asemenea, mecanismele de dezvoltare și metode de prevenire a bolilor de decompresie; Efectele reduse (hipoxie) și a crescut (hiperoxia) de conținut de oxigen; modificarea modurilor zilnice; Psihologia membrilor de compatibilitate ai echipajelor. Furnizarea de activitate umană asupra navelor spațiale și a stațiilor orbitale sunt create de un complex de echipamente, a căror eficacitate este monitorizată de studiile sanitare și igienice și microbiologice ale atmosferei, apei, suprafețelor interiorului etc. Secțiunea specială a medicinei spațiale este dedicat selecției și instruirii astronauților.

Agenția spațială rusă coordonează toate activitățile spațiale din Federația Rusă, inclusiv sprijinul medical al CP. Problemele medicale și biologice ale Institutului sunt SSC, studiind problemele de medicină spațială și responsabilă pentru sănătatea cosmonauților din CP. Centrul de instruire a cosmonauților numit după Yu. A. Gagarin - un sediu la etapele de selecție și preparate medicale și biologice pentru reabilitarea CP și post-zbor. Ca parte a Consiliului Științific al Academiei de Științe Ruse, o secțiune de biologie spațială și de medicină funcționează. Revista de medicamente aviakosmice și de mediu este dedicată problemelor medicinii spațiale. Cursuri speciale privind fiziologia și medicina spațială sunt incluse în programele de formare a Facultății Medicale și Biologice a Universității Medicale de Stat din Rusia și Facultatea de Medicină Fundamentală MSU.

În SUA, NASA este angajată în coordonarea lucrărilor cu privire la problemele medicinii spațiale; în Europa - Agenția Spațială Europeană (ESA); În Japonia, Agenția japoneză pentru Dezvoltarea Spațiului (Jaxa); Canada - Agenția Spațială Canadiană (CSA). Cele mai mari organizații internaționale - Comisia pentru studii spațiale (Cospar) și Federația Astronautică Internațională (IAF).

Lit.: Referințe rapide privind biologia spațială și medicina. A doua ed. M., 1972; Elementele de bază ale biologiei și medicamentelor cosmice. Publicația sovietică-americană comună: la 3 t. / Editat de O. Genzenko, M. Calvin. M., 1975; Biologie spațială și medicină: ediția sovietică articulară: în 5 tone. M., 1994-2001.

Întreaga industrie spațială și roscosmos lucrează la introducerea tehnologiilor spațiale în medicină. Ce invenție și evoluții din spațiu ajută la salvarea vieții și sănătatea corectă după cele mai grele afecțiuni, a fost căutat "lenta.ru".

Rezultatul rapid

Întreprinderea inclusă în Roscosmos este rezolvată de probleme medicale. Deci, de exemplu, în Institutul de Instituție de Cercetare a spațiului, a fost creat un analizor unic "Biofot-311": cu ajutorul său, este posibil să se efectueze teste de sânge exprimate în cel mai scurt timp posibil ca în spațiu și pe pământ. În general, acesta este destinat conducerii operaționale a studiilor biochimice ale plasmei serice și a sângelui, urină, precum și a altor lichide biochimice și se concentrează pe utilizarea pe scară largă.

În plus, NII KP a dezvoltat un spațiu extern similar cu un dispozitiv de biopsie care este destinat diagnosticului (biopsiei) organelor interne prin alegerea unei probe de țesut pentru analiza sa histologică și, în special, pentru a identifica cauzele formațiunilor patologice din Structura organismului, evaluarea eficacității măsurilor terapeutice. Anterior, astfel de tehnologii au fost utilizate exclusiv în medicina spațială, dar acum sunt integrați cu succes și eficient în medicină.

Orbital Print.

Tehnologii avansate, inclusiv medicale, sunt adesea testate în spațiu. Astfel, Corporația United Rocket și Space, care intră recent la Roscosmos, a semnat un acord cu compania "3D Bioprinting Solyusesus" (rezident Skolkovo) privind crearea unui bioprinter unic pentru bofabrixarea magnetică a țesuturilor și a structurilor de organe în condiții de greutate Stația spațială internațională (ISS).

Crearea unui bioprinter magnetic va tipări structuri de țesut și organe în spațiu, super-sensibil la efectele radiației cosmice - un organ sectoric (de exemplu, o glandă tiroidă) pentru biomonitorizarea efectului negativ al radiației cosmice într-o ședere lungă în spațiu și dezvoltarea de contramăsuri preventive. În viitor, tehnologia BIOS-ului magnetic tridimensional poate fi utilizată pentru a corecta deteriorarea organelor de țesuturi și cosmonaut cu zboruri spațiale pe termen lung. Pe pământ, o astfel de tehnologie poate fi aplicată la un biopinger mai rapid al țesuturilor și organelor umane. Se planifică că bioprintorul pentru trimiterea la bord a stației spațiale internaționale va fi pregătit pentru 2018. Toate lucrările la pregătirea și desfășurarea experimentului vor fi efectuate în strânsă colaborare cu PJSC "RKK" Energia "și SGTS IPB RAS.

Nu doar un exoskeleton

Chiar înainte de lansare, Yuri Gagarin a fost evident că, în timpul zborului, o persoană se confruntă cu încărcături colosale. Și la întoarcerea pe Pământ, cosmonautul va necesita reabilitare cu implicarea unor evoluții speciale. Faptul este că din cauza locației în condițiile de greutate la astronauți, funcția motorului este cea mai supusă degradării. Motivul este lipsa de gravitate, deoarece este tocmai factorul, datorită cărora avem un schelet puternic, un sistem muscular dezvoltat și un sistem musculo-scheletic.

În plus, deoarece expedițiile extraterestre au devenit din ce în ce mai prelungite, perioada de recuperare a trebuit să fie gândită din ce în ce mai atent. Totul a început cu tehnologia, care echipaj ar putea fi folosit în condiții de greutate și spațiu limitat. Una dintre primele evoluții similare a fost costumul de pinguin, destinat să creeze o sarcină axială asupra aparatului scheletic-muscular și compensarea lipsei de funcții de susținere și proprioceptive ale astronauților. Specialiștii RAS ISBP au creat un costum înapoi la sfârșitul anilor 1960, și pentru prima dată la experimentat în contextul spațiului în 1971.

La începutul anilor 1990, cercetătorii ruși au decis să modifice pinguinul pentru tratamentul și reabilitarea pacienților cu tulburări motorii, cum ar fi paralizia cerebrală. Primul prototip creat a fost numit "Adele" și a fost folosit pentru a trata copiii cu paralizie cerebrală. Costumul vă permite să lucrați în continuare abilitățile de mers pe jos și să consolidezi noul stereotip al motorului, restabilind conexiunile funcționale și creșterea trofelor țesuturilor corespunzătoare.

În plus, a fost destul de rapid o întrebare despre crearea unui costum care să ajute la restabilirea funcțiilor motorii persoanelor care au suferit un accident vascular cerebral sau leziuni creierului vechi și suferă de paralizie și pareză. Pentru aceasta, pe baza evoluțiilor anterioare și cu implicarea unui nou know-how, a fost creat costum terapeutic al încărcării axiale "Regent".

Sistemul funcționează astfel: un costum creează sau crește sarcina longitudinală pe structurile scheletului și crește sarcina musculară atunci când efectuează mișcări, care, la rândul lor, ajută la îmbunătățirea reglementării proceselor metabolice. În plus, "Regent" compensează lipsa funcțiilor proprioceptive, contribuind astfel la reabilitarea completă sau parțială a pacienților.

Costumul a trecut teste pe scară largă pe sute de pacienți din rănile subordonate și Ministerul Sănătății a instituțiilor. Ca urmare, cercetătorii au aflat că Regent are un efect pozitiv nu numai pe motor, ci și pe funcții mentale mai mari! Deci, la mulți pacienți după aplicarea obișnuită, a fost mult fixată de vorbire și concentrare.

Foto: Departamentul de Președinte al Federației Ruse FGBU "Spitalul Clinic №1"

Dar, în centrul medicinii spațiale, nu a fost oprită - în același loc pentru reabilitarea cosmonauților, a fost creată Corvit, ceea ce simulează reacția de susținere a picioarelor persoanei. Unicitatea dispozitivului este că vă permite să imitați indicatorii impactului fizic asupra piciorului atunci când mergeți: valoarea presiunii, caracteristicile temporale. Metoda de stimulare a referințelor, pe baza căreia a fost creată Corvit, sa dovedit a fi utilă nu numai la astronauți, ci și grupurilor întregi de pacienți. În particular, se utilizează pentru reabilitarea complexă a pacienților cu cerebrale, deoarece Corvit vă permite să normalizați starea în picioare și de mers pe jos, să îmbunătățiți coordonarea și să restaurați echilibrul flexorilor și extensorilor musculari.

De asemenea, la dispoziția medicilor și a pacienților lor o mulțime de simulatoare și alte dispozitive care contribuie la reabilitarea lor și revin la viața normală.

Stimularea completă

O altă tehnologie interesantă care a fost utilizată anterior exclusiv în medicina spațială este electrostimularea cu frecvență redusă. Inițial, această metodă a fost concepută pentru a preveni impactul negativ în spațiul la corpul uman. În special, vorbim despre restaurarea și întreținerea funcționalității mușchilor umani în hipocină și microgravitate.

Pentru a rezolva problema corespunzătoare, oamenii de știință au dezvoltat un costum cu drepturi depline și un electrostimator portabil. Primele teste au fost încă la stația MIR, ulterior, metoda de ele însele complet dovedită și dispozitivele corespunzătoare se aplică în continuare lui Roscosmos către ISS.

În plus, electrostimularea cu frecvență redusă este aplicată cu succes pe Pământ pentru tratamentul pacienților cu boli traumatice, precum și cei care suferă de diferite probleme cu sistemul musculoscheletal. Mai ales relevant în lumina acestei posibilități prin metoda de menținere și restaurare a proprietăților mușchilor la pacienți parțial sau complet imobilizați. Aceste tehnologii sunt utilizate în mod activ în medicina sportivă.

Zbor!

În pregătirea primilor cosmonauți, cercetătorii s-au confruntat cu nevoia de a imita greutatea asupra Pământului. Unul dintre fructele acestei activități a fost dezvoltarea unei metode de imersie uscată, care este utilizată în mod activ pentru a pregăti și reabilitarea ulterioară a cosmonauților. În special, utilizarea așa-numitelor băi de imersie este deosebit de populară.

Utilizarea lor contribuie la relaxarea musculară, ajută la scăderea spasmelor și restaurarea tonului muscular. În plus, băile de imersie sunt utile pentru a scăpa de sindromul depresiv, edem și durere și, de asemenea, au un efect asupra descărcării inimii și a scăderii tensiunii arteriale.

Recent, astfel de complexe sunt utilizate pentru reabilitarea și păstrarea copiilor prematuri. Dar chiar și mai devreme, băile de imersie au început să solicite tratamentul de reabilitare în cadrul psiho-neurologiei, traumatismului, ortopedielor și altor domenii.

Pericol și nu numai

Oamenii de știință din Rusia, cu sprijinul Roscosmosului au dezvoltat un concentrator de oxigen de adsorbție medicală pentru a crea o atmosferă îmbogățită cu oxigen direct din aerul înconjurător, de exemplu în cameră. Astăzi, această unitate este adesea folosită de salvatori și angajați ai altor servicii de urgență în timpul anesteziei și resuscitării.

De asemenea, la dispoziția reprezentanților medicinii extreme au acum generatoare termochimice de oxigen, care au fost inițial create ca o sursă de rezervă de oxigen cu privire la misiunile cu echipaj în caz de refuz al principalelor sisteme de producție. Acum, acești generatori se bucură de Ministerul Apărării, Ministerul Situațiilor de Urgență și Ministerul Afacerilor Interne ale Rusiei.

Pentru suportul de rezervă pentru oxigenul stațiilor spațiale, a fost dezvoltat și complexul de curierat, care este acum utilizat în mod activ în medicina de dezastru pentru a produce oxigen din aerul înconjurător. În acest caz, complexul este capabil să producă oxigen direct la punctul de consum și nu necesită stocuri de materiale consumabile.

În cele din urmă, cercetătorii ruși au creat aparatul "Kid" pentru a salva o persoană într-un obiect obiectiv de viață, de exemplu, în cabina de cabină. Aparatul se bazează pe conceptul de formare a unui mediu de gaz artificial, iar acum este introdus și pentru utilizare prin servicii extreme.

Deci, cosmosul este mult mai aproape decât pare: El ajută la tratarea oamenilor și să-și salveze viața. Și roscosmosul și aliații săi în această misiune nobilă nu se opresc la realizat și pas înainte.

Biologia și medicina cosmică, precum și astronautica în general, ar putea apărea numai atunci când potențialul științific și economic al țării a ajuns la vârfurile lumii.

Unul dintre cei mai importanți experți în domeniul biologiei și medicinii spațiale - Academician Oleg Georgievich Genzenko. În 1956, a fost inclus în grupul de oameni de știință care i-au fost încredințați cu sprijinul medical pentru zborurile spațiale viitoare. Din 1969, Oleg Georgievich este condusă de Institutul de Probleme medicale și Biologice ale Ministerului Sănătății URSS.

O. Gazenko vorbește despre dezvoltarea biologiei cosmice și a medicinei spațiale, probleme care își rezolvă specialiștii.

Medicină spațială

Uneori întreabă: Ce a început biologia spațială și medicina cosmică? Și ca răspuns, uneori poate auzi și citea că a început cu temeri, de la întrebări cum ar fi: o persoană va putea să respire în greutate, să mănânce, să doarmă, etc?

Desigur, aceste întrebări au apărut. Dar totuși, cazul a fost diferit de, să spunem, în epoca marilor descoperiri geografice, când navigatorii și călătorii au mers pe drum, fără nici o idee că așteptau. Știam că am știut că aștepta o persoană în spațiu, iar această cunoaștere a fost destul de rezonabilă.

Biologia spațială și medicina spațială nu a început de la zero. Ei au crescut din biologia generală, experiența ecologiei, climatologiei și a altor discipline, inclusiv cele tehnice, au absorbit. Analiza teoretică precedată de zborul lui Yuri Gagarin, sa bazat pe datele aviației, marine, medicina subacvatică. Datele experimentale au fost, de asemenea, disponibile.

În 1934, la început avem un pic mai târziu în Statele Unite, au fost făcute încercări de a investiga efectele straturilor superioare ale atmosferei asupra organismelor vii, în special asupra mecanismului de ereditate al lui Muh-Drozofil. Până în 1949, primele zboruri de animale - șoareci, iepuri, câini - pe rachete geofizice. În aceste experimente, influența asupra unui organism viu nu este numai condițiile atmosferei superioare, ci și zborul însuși pe rachetă.

Nașterea științei

Este întotdeauna dificil să se determine data nașterii oricărei științe: ieri, spun ei, nu a fost încă, și a apărut astăzi. Dar, în același timp, există un eveniment în istoria oricărei sucursale a cunoștințelor.

Și cum să zicem, lucrarea Galileii poate fi considerată începutul fizicii experimentale, iar zborurile orbitale ale animalelor marcate nașterea biologiei cosmice - totul este probabil să-și amintească câinele Husky trimis în spațiu pe al doilea satelit artificial sovietic al Pământului în 1957.

Apoi a fost organizat o altă serie de teste biologice pe navele prin satelit, care a oferit posibilitatea de a explora reacția animalelor la condițiile de zbor cosmic, să le respecte după zbor, să studieze consecințele genetice la distanță.

Deci, până în primăvara anului 1961, am știut că o persoană ar putea să facă un zbor spațial - o analiză preliminară a arătat că totul ar trebui să fie în siguranță. Și, totuși, din moment ce era vorba despre o persoană, toată lumea dorea să aibă garanții bine cunoscute în cazul unor circumstanțe neprevăzute.

Prin urmare, primele zboruri au fost pregătite cu siguranța și chiar dacă doriți, cu reasigurare. Și aici nu-ți poți aminti regina lui Serghei Pavlovici. Vă puteți imagina câte cazuri și îngrijorări au fost la principalul designer care pregătește primul zbor al unei persoane în spațiu.

Și, totuși, el, el, în toate detaliile serviciului biologic de zbor, având grijă de fiabilitatea sa maximă. Deci, Yuri Alekseevich Gagarin, al cărui zbor a fost să dureze o jumătate de oră și care ar putea face fără mâncare și apă, a dat mâncare și alte rezerve timp de câteva zile. Și a sosit corect.

Motivul aici este că pur și simplu lipsesc informații. Ei știau, de exemplu, că, în greutate, pot exista tulburări ale aparatului vestibular, dar dacă vor fi în așa fel, pe măsură ce le prezentăm, era neclar.

Un alt exemplu este radiația cosmică. Ei știau că există, dar cât de periculoasă a fost ea, pentru a determina la început a fost dificil. În această perioadă inițială, studiul spațiului foarte exterior și dezvoltarea persoanei sale se plimbau în paralel: nu toate proprietățile spațiului au fost studiate, iar zborurile începuse deja.

Prin urmare, protecția împotriva radiațiilor pe nave a fost mai puternică decât condițiile reale necesare. Aici vreau să subliniez că lucrările științifice în biologia cosmică încă de la început au fost puse pe o bază solidă, academică, o abordare a dezvoltării acestora, se pare că problemele aplicate au fost foarte fundamentale.

Dezvoltarea biologiei cosmice

Academician V. A. Engelgardt, fiind la acel moment, un secretar academician al sucursalei biologiei generale a Academiei de Științe a URSS, o mulțime de putere și atenție plătite pentru a oferi un început bun pentru biologia cosmică și medicina spațială.

O mulțime a ajutat extinderea cercetării și crearea de noi echipe și laboratoare academician NM Sisakian: la inițiativa sa, la începutul anilor '60, 14 laboratoare ale diferitelor instituții academice au desfășurat activități în domeniul biologiei spațiale și a medicinei spațiale, puternic științifice cadrele au fost concentrate în ele.

O mare contribuție a fost făcută la dezvoltarea biologiei cosmice și a medicinii spațiale Academician V. N. Chernigovski. În calitate de vicepreședinte al Academiei URSS de Științe Medicale, a atras de dezvoltarea acestor probleme ale multor oameni de știință ai Academiei sale.

Liderii direcți ai primelor experimente privind biologia cosmică au fost academician V. V. Parin, care au cercetat în mod special problemele fiziologiei spațiale și profesorul V. I. Yazdovsky. Primul director al Institutului de Probleme Medicale și Biologice ale Profesorului A. V. Lebedinsky ar trebui, de asemenea, amintit.

De la început, cazul a fost condus de oamenii de știință mari și a oferit și o bună cercetare și - ca rezultat - profunzimea și precizia previziunii teoretice, care a confirmat perfect practica zborurilor spațiale.

Trei dintre ele trebuie remarcat în mod deosebit.

- Acesta este un experiment biologic pe al doilea satelit artificial, care a arătat că o ființă vie într-o flotă spațială poate fi în spațiul cosmic fără a rămășița.

- Acesta este zborul lui Yuri Gagarin, care a arătat că spațiul nu are un impact negativ asupra sferei emoționale-mentale a unei persoane (și a fost o astfel de temeri) că o persoană, ca pe pământ, poate să gândească și să lucreze în zborul spațial.

"Și în cele din urmă, aceasta este o cale de ieșire din spațiul deschis al lui Alexey Leonov: o persoană într-o scară specială a fost de asemenea lucrată în afara navei și este principalul lucru pe care oamenii de știință interesați au fost încrezători în spațiu.

Această serie ar trebui să pună, de asemenea, debarcarea astronauților americani la suprafața lunii. Programul Apollo a confirmat, de asemenea, unele dispoziții care sunt dezvoltate teoretic pe Pământ.

Confirmat, de exemplu, natura mișcărilor umane pe Lună, unde puterea mormântului este semnificativ mai mică decât pe pământ. Practica a confirmat concluzia teoretică că intervalul rapid prin intermediul centurilor de radiații din jurul Pământului este deplasat pentru oameni.

Sub cuvântul "practică", adică nu numai zborurile oamenilor. Acestea au fost precedate de zborurile automate ale stațiilor noastre de "moon" și "sonda" și americană "care au divorțat temeinic situația și pe autostrada și pe lună în sine.

În "Sonde", apropo, ființele vii au plecat și s-au întors pe pământ în siguranță. Deci, zborul oamenilor aflați în corpul de iluminat de noapte a fost pregătit foarte fundamental.

După cum se poate observa din exemplele de mai sus, caracteristica foarte caracteristică a primei perioade de biologie spațială a fost căutarea răspunsurilor la întrebările fundamentale. Astăzi, când aceste răspunsuri, și destul de detaliate, în cea mai mare parte obținute, căutarea a mers ca și cum ar fi adânc.

Prețul zborului spațial

Etapa modernă este caracteristică unui studiu mai aprofundat și subtil al proceselor biologice profunde, fundamentale, biofizice, biochimice care merg într-un organism viu sub zborul spațial. Și nu doar un studiu, ci încearcă, de asemenea, să gestioneze aceste procese.

Cum să-i explic?

Zborul unei persoane în spațiu pe aparatul de rachete nu este sensibil pentru starea organismului. Desigur, capacitățile sale adaptive sunt extrem de mari și plastice, dar nu de neînlocuit.

Mai mult, pentru orice dispozitiv, ar trebui să plătiți întotdeauna ceva. Să presupunem că bunăstarea în zbor se stabilizează, dar eficiența muncii va scădea.

Mă adaptez în greutate la "ușurința extraordinară", dar veți pierde puterea mușchilor și a fortăreței oaselor ... Aceste exemple se află pe suprafață. Dar, evident, procesele de viață profundă respectă această lege (și există confirmare). Fixarea lor nu este atât de vizibilă, în zborurile pe termen scurt pot să nu apară deloc, dar zborurile devin din ce în ce mai mult.

Care este taxa pentru un astfel de dispozitiv? Pot fi de acord cu ea sau este nedorită? Este cunoscut, de exemplu, că în sângele cosmonauților în timpul zborului, numărul de eritrocite - celulele roșii din sânge care transportă oxigen scade. Reducerea este nesemnificativă, nepericuloasă, dar acesta este un zbor scurt. Și cum va merge acest proces la zbor de durată?

Toate acestea trebuie să știți pentru a construi un sistem de protecție preventivă și cei care extind posibilitățile unei persoane de a trăi și de a lucra în spațiu. Și nu numai pentru astronauți - oameni special selectați și pregătiți, dar și pentru oamenii de știință, ingineri, muncitori, poate artiști.

Există o adâncire a conceptului de "medicină spațială și biologie". Conform planului, aceasta este o știință aplicată care produce pe baza datelor de biologie generală, recomandările sale, metodele și tehnicile sale de comportament uman în spațiu. La început a fost așa. Dar acum a devenit clar că biologia cosmică și medicina cosmică nu sunt derivate din biologia generală, ci toată biologia în ansamblu, doar studierea organismelor în condiții speciale de existență.

Interesele reciproce ale științei

La urma urmei, tot ceea ce face omul pe pământ, începe să facă în spațiu: mănâncă, doarme, lucrări, odihnindu-se, în zboruri foarte îndepărtate, oamenii se vor naște și vor muri - într-un cuvânt, o persoană începe să trăiască în spațiu în spațiu sens biologic. Și astfel nu vom găsi, probabil, nu o singură secțiune de cunoștințe biologice și medicale care să fie indiferente pentru noi.

Ca urmare, amploarea cercetării a crescut: Dacă în primii pași de biologie spațială și medicină spațială, au fost literalmente o duzină de oameni de știință, acum sute de instituții și mii de specialiști din cele mai diferite și uneori neașteptate, la prima vedere, au fost eliberate la orbita sa.

Iată un exemplu: Institutul de Transplant de organe și țesuturi, care este gestionat de faimosul chirurg, profesorul V. I. Shumakov. Se pare că ar fi comună între studiul unui organism sănătos în condiții speciale de zbor spațiale și o astfel de măsură extremă a mântuirii pacienților fără speranță, ca transplant de organe? Dar există o comună.

Regiunea intereselor reciproce se referă la problemele de imunitate - protecția naturală a organismului asupra efectelor bacteriilor, microbilor și a altor organe străine. Sa stabilit că în condiții de zbor spațiale, protecția imunologică a corpului slăbește. Există o serie de motive, una dintre ele este după cum urmează.

În viața obișnuită, suntem peste tot și ne întâlnim mereu cu microbi. În spațiul navei închise al atmosferei de aproape steril, microflora este mult mai săracă. Imunitatea devine practic "șomer" și "pierde forma", așa cum pierde atletul său, dacă nu se antrenează de mult timp.

Dar, în ceea ce privește transflecția organelor, astfel încât organismul nu le revin, este deja redus artificial nivelul acțiunii iminente. Aici și întrebările noastre generale apar: Cum se comportă corpul în aceste condiții, cum să-l protejeze de bolile infecțioase? ..

Există un alt domeniu de interese reciproce. Credem că în timp, oamenii vor zbura și vor trăi în spațiu de foarte mult timp. Deci, mai și se îmbolnăvesc. Prin urmare, devine necesar, în primul rând, să ne imaginăm ce boli ar putea fi și, în al doilea rând, să ofere oamenilor în echipamentele de diagnosticare a zborurilor și, desigur, facilități de tratament.

Poate fi medicamente, dar poate rinichi artificial - este imposibil să se excludă probabilitatea ca astfel de fonduri să fie, de asemenea, necesare în expedițiile pe distanțe lungi. Deci, considerăm împreună cu specialiștii Institutului de Transplant de organe și țesuturi cu privire la modul de a oferi participanților la viitoarele expediții spațiale "piese de schimb" și care ar trebui să fie tehnologia "reparații".

Cu toate acestea, operațiunea în spațiu este, desigur, un caz extrem. Rolul principal va juca profilaxia, prevenirea bolilor. Și aici, niciun rol nu poate juca mâncare ca mijloc de control metabolic și schimbările sale, dacă apar, precum și un mijloc de reducere a tensiunii neuro-emoționale.

O dietă compusă, compusă, cu includerea medicamentelor adecvate, va face ca afacerea săi imperceptibil pentru o persoană, procedura nu va purta natura consumului de droguri. Cercetări adecvate, am efectuat un număr de ani cu Institutul de Nutriție a URSS AMN sub conducerea Academician AMN URSS A. A. Pokrovsky.

Un alt exemplu: Institutul Central de Traumatologie și Ortopedie numită după N. N. PRIORIV (CITO), care este condusă de academicianul AMN URSS M. V. Volkov. Sfera intereselor Institutului este aparatul de susținere a KOST a unei persoane. Mai mult decât atât, nu numai metodele de tratare a fracturilor și vânătăilor, metodelor de proteze, dar și de toate tipurile de schimbări în țesutul osos sunt studiate.

Acesta din urmă ne interesează, deoarece anumite modificări ale țesutului osos apar și în spațiu. Metodele de expunere la aceste procese utilizate în spațiu și în clinică se bazează pe foarte aproape.

Hypokinezia comună în timpul nostru este o mobilitate mică - într-o măsură mai mare manifestată în spațiu. Statul unei persoane care a stivuit din pat după o boală de două luni este comparabilă cu starea cosmonautului, care sa întors din zbor: Ambele trebuie să realitate să meargă de-a lungul terenului.

Faptul este că, în greutate, o parte a sângelui se mișcă din partea inferioară a corpului la partea superioară, se îndepărtează la cap. În plus, mușchii, fără a obține sarcina obișnuită, slăbirea. Aproximativ același lucru se întâmplă cu o datorie care se află în pat. Atunci când o persoană se întoarce la pământ (sau se află după o boală lungă), are loc un proces invers - sângele se ridică repede de sus în jos, care este însoțit de amețeli și poate provoca chiar și leșin.

Pentru a evita fenomene similare, astronauții din mușchii de încărcare a zborului pe un simulator special, utilizați așa-numitul sistem de vid, care contribuie la mișcarea părții de sânge în jumătatea inferioară a corpului. Revenind din zbor, poartă costume preventive după zbor, ceea ce, dimpotrivă, împiedică ieșirea rapidă a sângelui din jumătatea superioară a corpului.

Acum, astfel de fonduri sunt utilizate în instituțiile medicale. În cito, exercițiile de tip exercițiu permit pacienților să "meargă" fără a ieși din pat. Iar costumele post zbor au trecut cu succes testul de la Institutul de Chirurgie numit după A. V. Vishnevsky - cu ajutorul lor, pacienții se ridică mai repede pe picioare literalmente.

Redistribuirea sângelui în organism nu este doar un proces mecanic, afectează funcțiile fiziologice și, prin urmare, este un interes considerabil atât pentru biologia cosmică, cât și pentru medicina și cardiologia clinică. Mai ales că reglementarea circulației sanguine la schimbarea poziției spațiale a corpului nu este încă explorată pe oameni sănătoși.

Și în cercetarea comună cu Institutul de Cardiologie numit după Al Myasnikov și Institutul de Transplant de Organ și Tesuturi, am primit primele date interesante, de exemplu, cum se schimbă presiunea în diferite nave și cavitățile inimii atunci când schimbăm poziția corpului în spațiu. Despre cum și în ce ritm se schimbă în timpul exercițiilor compoziția biochimică a sângelui care curge din creier sau din ficat sau de la mușchi, care este, separat de fiecare organ.

Acest lucru face posibilă să-și judece mai profund activitatea și condiția. Cercetarea pe care se îmbogățește cunoștințele noastre despre fiziologia și biochimia unei persoane este un exemplu de studiu fundamental al esenței biologice a unei persoane. Și exemplul nu este singurul.

Am menționat deja că în spațiul uman o persoană scade numărul de celule roșii din sânge și este important să se ocupe de motivele acestui fenomen. Studiile speciale, în special pe satelitul Space-782, au arătat că rezistența (rezistența) a acestor celule scade în spațiu și, prin urmare, sunt distruse mai des decât în \u200b\u200bcondiții normale pământești, speranța lor medie de viață este redusă.

Acum, firește, va trebui să aflați cum să sprijiniți stabilitatea celulelor roșii din sânge. Acest lucru este important pentru spațiu, dar poate fi util pentru combaterea anemiei și a altor boli de sânge.

Faptul că biologia cosmică participă la studiile fundamentale ale corpului uman, într-un anumit mod caracterizează stadiul actual al dezvoltării sale, cercetarea fundamentală pune bazele dezvoltării în continuare a activității practice. În cazul nostru, fundamentele promovării ulterioare a unei persoane sunt așezate în spațiu.

Care va zbura în spațiu

Deja, nevoile studiului spațiului cosmic care forțează oamenii de știință să se gândească la extinderea compoziției specialiștilor care zboară în spațiu.

În anii următori, oamenii de știință pot fi așteptați la orbită - cercetători de spațiu, ingineri - organizatori de producție extraterestrială a diferitelor materiale care nu pot fi obținute pe Pământ, lucrători pentru asamblarea obiectelor spațiale și întreținerea industriei etc.

Pentru acești profesioniști, va fi necesar să se extindă o "poartă" destul de îngustă de selecție medicală acum, adică reducerea cerințelor formale pentru starea de sănătate, reducerea cantității de antrenamente pregătitoare.

Cu toate acestea, trebuie garantată o securitate completă și, aș spune, siguranța zborului pentru acești oameni.

În zborul orbital este relativ simplu: nu puteți stabili doar control permanent asupra stării echipajului, ci și ca o ultimă soluție, există întotdeauna posibilitatea de a returna persoana pentru câteva ore. Un alt lucru este zborurile interplanetare, vor fi semnificativ mai autonome.

Expediția, să spunem, va dura 2,5-3 ani pe Marte. Deci, o abordare a organizării unor astfel de expediții ar trebui să fie diferită de atunci când zboară în orbită. Aici, evident, este imposibil să se reducă cerințele pentru sănătate în selectarea candidaților.

Mai mult, candidații, așa cum mi se pare, ar trebui să aibă nu numai o sănătate excelentă, ci și unele proprietăți specifice - de exemplu, capacitatea de a se adapta cu ușurință la schimbarea condițiilor de mediu sau la o anumită natură a reacției la efecte extreme.

Posibilitatea organismului este foarte importantă pentru a se adapta la schimbarea ritmurilor biologice. Faptul este că ritmurile netede de noi au o origine pur pământească. De exemplu, cel mai important este zilnic - asociat direct cu schimbarea zilei și a nopții. Dar ziua pământească există numai pe pământ, pe alte planete, ziua, în mod natural, altele și vor trebui să se adapteze.

Ce să faci în timpul zborului

Problemele legate de climatul moral, care vor fi la bord sunt foarte importante. Iar punctul de aici nu este numai în calitățile personale ale oamenilor, ci și în organizarea muncii, vieții - în viața generală, luând în considerare nevoile, inclusiv estetic, fiecare membru al echipajului. Această gamă de probleme este probabil cea mai dificilă.

De exemplu, problema timpului liber. Se crede că în timpul zborului, la aceleași Marte, volumul de muncă pentru fiecare membru al echipajului nu va fi mai mare de 4 ore pe zi. Atribim 8 ore să dormim, 12 vor rămâne. Ce să le ia? În spațiul limitat al navei spațiale, cu compoziția constantă a echipajului, acest lucru nu este atât de simplu. Cărți? Muzică? Filme? Da, dar nu. Muzica, chiar și un favorit, poate provoca entuziasm emoțional excesiv, întărește sentimentul de separare de acasă.

Cărțile și filmele planului dramatic sau de tragedie sunt, de asemenea, capabile să provoace reacții negative, dar genul de aventuri, ficțiuni, cărți de călători, exploratori polari, speologi, în care există un material pentru comparație, empatia va fi, fără îndoială, percepută bine. Este posibilă rezolvarea cuvintelor încrucișate, respingerile pot, dar pentru a juca șah sau dame vor fi cu greu recomandate, pentru că în astfel de jocuri există un element de rivalitate, nedorit într-o astfel de situație.

Toate aceste considerente au apărut ca rezultat al cercetării deja efectuate. În opinia mea, ei stimulează cel mai apropiat studiu al psihologiei unei persoane și cred că în timp, când aceste probleme sunt suficient concepute, vor aduce mult beneficii și practici pământești - în organizarea oamenilor de muncă și odihnă.

Expediții de sprijin pentru viață

Un loc special în dezvoltarea zborurilor interplanetare este viabilitatea expedițiilor. Acum, cosmonauții sunt tot ce au nevoie în zbor pur și simplu luați de la sol (doar parțial regenerați de atmosferă; în unele zboruri, a fost efectuată regenerarea experimentală a apei).

Dar timp de trei ani nu voi lua rezerve. Pe nava interplanetară pentru a crea un sistem ecologic închis, ca și pământești, dar într-o miniatură, care va furniza echipajul de alimente, apă, aer curat și aruncarea deșeurilor de activitate vitală.

Sarcina este incredibil de complexă! În esență, vorbim despre concurență cu natura: faptul că a creat multe milioane de ani pe întreaga planetă, oamenii încearcă să se reproducă în laborator, să se transfere la nava spațială.

Astfel de lucrări au fost efectuate de mulți ani la Institutul nostru, la Institutul de Fizică Krasnoyarsk numit după L. V. Kirensky. Ceva a fost deja făcut, dar totuși nu puteți vorbi despre bunul succes aici. Mulți profesioniști consideră că un adevărat succes practic poate fi realizat numai în 15-20 de ani. Poate, bineînțeles, înainte, dar ușor.

Genetica

În cele din urmă, problemele geneticii, reproducerea descendenților. În cadrul Institutului nostru, împreună cu Universitatea de Stat din Moscova și Institutul de Biologie de Dezvoltare a Academiei de Științe URSS, cercetarea este în curs de desfășurare, scopul determină influența greutății asupra embriogenezei și a morfogenezei.

Experimentele, în special, pe un satelit "Cosmos-782", au arătat că insectele (Drosophylam), pierderea în greutate împiedică descendenții normali și, în organisme mai complexe - pește, broaște - în unele cazuri, au fost descoperite încălcări, abateri de la normă. Acest lucru sugerează că, pentru dezvoltarea normală în primele etape ale vieții embrionului, este necesară puterea gravitației pământești și, a devenit, această forță ar trebui creată artificial.

Numărul de zboruri spațiale pe termen lung

Deci, problemele zborurilor spațiale pe termen lung sunt cele mai semnificative în activitatea noastră curentă. Și atunci întrebarea este legitimă: cât timp poate o persoană să rămână în spațiu? Este imposibil să răspundeți chiar acum. În organism în timpul zborului există o serie de procese care nu sunt încă gestionate. Ei nu au fost studiați până la sfârșit, persoana nu a zburat mai mult de trei luni și nu știm cum vor merge aceste procese la termeni de zbor mai lungi.

Este necesar un control obiectiv, experimental, iar problema posibilității, de exemplu, o reședință de trei ani a unei persoane în spațiu ar trebui rezolvată la o orbită apropiată. Numai atunci vom avea o garanție că o astfel de expediție va trece în siguranță.

Dar cred că o persoană nu se va întâlni în această cale de obstacole irezistibile. O astfel de concluzie poate fi făcută pe baza cunoștințelor de astăzi. La urma urmei, epoca cosmică a omenirii tocmai a început și, vorbind figurativ, acum mergem doar la drumul lung care trebuie să fie pentru umanitate în spațiu.

A doua jumătate a secolului XX. A fost marcat nu numai prin efectuarea de studii teoretice privind găsirea unor modalități de a stăpâni spațiul cosmic, dar și crearea și lansarea practică a dispozitivelor automate pentru orbitele apropiate și pe alte planete, primul zbor al unei persoane în spațiu și zboruri lungi în stații orbitale, un om care se încadrează pe suprafața lunii. Cercetarea teoretică în domeniul tehnologiei spațiale și designul aeronavelor controlate au stimulat brusc dezvoltarea multor științe, inclusiv noile industrii ale cunoașterii - medicina spațială.

Principalele sarcini de medicină spațială sunt următoarele:

asigurarea mijloacelor de trai și a siguranței cosmonautului în toate etapele zborului spațial, conservarea sănătății și performanței sale ridicate;

studiul efectelor condițiilor de zbor cosmic asupra corpului uman, inclusiv studiul fenomenologiei și mecanismelor de apariție a schimbărilor de indicatori fiziologici în zborul cosmic;

elaborarea metodelor de prevenire și tratament al asistenței medicale a Cosmonaut în apariția unor evenimente adverse legate de impactul condițiilor de zbor pentru corpul uman;

dezvoltarea metodelor de selecție și instruire a astronauților;

Medicina spațială În dezvoltarea sa istorică a existat o modalitate de a modela factorii de zbor spațiale în laborator și în timpul zborurilor pe animale pe rachete și sateliți la studii legate de zborurile pe termen lung ale stațiilor orbitale și zborurile de echipaje internaționale.

În formarea și dezvoltarea biologiei și medicinei cosmice în URSS, conducerea fondatorilor cosmonautică K.e. Tsiolkovsky, F.A. Coldural și altele, care au formulat o serie de probleme biologice, a căror rezoluție ar fi trebuit să fie condiția necesară pentru dezvoltarea spațiului uman. Aspectele teoretice ale biologiei și medicinii cosmice se bazează pe prevederile clasice ale acestor fondatori ai științei naturale, ca și atunci SECHENOV, K.A. ThiryAzev, i.p. Pavlov, V.V. Dokuchaev, L.A. Orbel și alții, în care firul roșu reflectă doctrina interacțiunii corpului și mediul extern, a dezvoltat probleme fundamentale ale organismului la condițiile în schimbare ale mediului extern.

Un rol important pentru formarea unui număr de dispoziții și secțiuni de medicină spațială a fost jucat de lucrări realizate în domeniul medicinei aviatice, precum și studii efectuate pe rachete biofizice și nave spațiale în anii '50 și 1960.

Dezvoltarea practică a spațiului cosmic cu ajutorul zborurilor cu echipaj au început cu zborul istoric Yu.a. Gagarin, primul cosmonaut din lume, a comis pe 12 aprilie 1961 pe nava "Vostok". Cu toții ne amintim expresia umană simplă. "Să mergem", rostiți în timpul începerii navei de est, în această frază, concis și în același timp, cea mai mare realizare a omenirii a fost caracterizată de cea mai mare realizare. Printre altele, zborul yu.a. Gagarin a fost un examen de maturitate ca astronautică în special în medicina spațială.

Studiile medico-biologice efectuate înainte de acest zbor și sistemul de susținere a vieții dezvoltate pe baza lor au asigurat condiții normale de habitate în cabina cosmică, ASPASS necesar pentru zbor. Sistemul de selecție și instruire a astronauților creat de acest timp, sistemul de control biotetric asupra stării și performanței unei persoane în parametrii de zbor și igienici ai cabinei a determinat posibilitatea și siguranța zborului.

Cu toate acestea, întreaga lucrare precedentă, toate zborurile numeroase de animale pe nave spațiale nu au putut răspunde la unele întrebări legate de zborul omului. De exemplu, înainte de zborul yu.a. Gagarin nu a fost cunoscut cum condițiile fără greutate afectează funcțiile pur umane: gândirea, memoria, coordonarea mișcărilor, percepția lumii înconjurătoare și a celuilalt. Numai zborul din prima persoană în spațiu a arătat că aceste funcții nu suferă schimbări semnificative în greutate. De aceea yu.a. Gagarina din întreaga lume este numită titlul de "Drumuri Star", un om care a călătorit în toate zborurile pilotate ulterioare.

Timp de 20 de ani, cine a trecut de la zbor Yu.a. Gagarina, umanitatea este continuată în mod constant și cuprinzător pentru a stăpâni spațiul cosmic. Și în legătură cu această aniversare glorioasă, un caz convenabil pare să analizeze numai realizările de medicină spațială, ci și o excursie istorică în trecutul și decenii anterioare.

Zborurile spațiale din toată dezvoltarea lor pot fi împărțite în mai multe etape. Prima etapă este pregătirea zborului unei persoane în spațiul cosmic, aceasta a acoperit o perioadă considerabilă de timp. El a fost însoțit de o astfel de cercetare ca: 1) generalizarea acestor medicamente de fiziologie și aviație, care a studiat influența factorilor adversali ai mediului extern asupra corpului animalelor și a omului; 2) efectuarea numeroaselor studii de laborator în care au fost investigate unii factori de zbor spațial și influența lor asupra corpului uman; 3) Experimente special pregătite pe animale când zboară pe rachete la straturile superioare ale atmosferei, precum și în timpul zborurilor orbitale pe sateliții artificiali ai Pământului.

Principalele sarcini au vizat studierea problemei principalei posibilități ale zborului unei persoane în spațiu și rezolvarea problemei creării de sisteme care să asigure reședința unei persoane în cabina navei spațiale în timpul unui zbor orbital. Faptul este că, în acel moment, a existat o anumită opinie a unui număr de oameni de știință suficient de rentabili despre incompatibilitatea vieții unei persoane cu condițiile de lungă durată de viață, deoarece ar putea fi perturbarea semnificativă a funcției respiratorii și a circulației sângelui. În plus, temut că o persoană nu a putut rezista tensiunii psihologice a zborului.

În țara noastră de la începutul anilor 1950, a fost efectuată o serie de studii pe animale cu lansarea verticală a rachetelor la o înălțime de 100, 200 și 450 km. În total, 52 de câini au fost lansate pe rachete în Uniunea Sovietică, iar durata lipsei de greutate în funcție de înălțimea zborului a variat de la 4 la 10 minute. Analiza rezultatelor acestor studii a arătat că, în timpul zborului pe rachete, s-au observat doar modificări moderate ale indicatorilor fiziologici, care s-au manifestat în participarea pulsului și la creșterea tensiunii arteriale atunci când sunt expuse la accelerații în timpul decolării și aterizării rachetei (cu o tendință de normalizare sau chiar o scădere a acestor indicatori în timpul șederii lor în greutate).

În general, impactul factorilor de zbor asupra rachetelor nu a provocat tulburări substanțiale ale funcțiilor fiziologice ale animalelor. Experimentele biologice la lansările verticale de rachete au arătat că câinii transferă în mod satisfăcător suficient supraîncărcare și greutate pe termen scurt.

În 1957, a fost lansat al doilea satelit artificial de pământ cu un câine în URSS. Acest eveniment a fost de o importanță fundamentală pentru medicina cosmică, deoarece pentru prima dată a permis un animal foarte organizat să fie suficient de lung în condiții de greutate. Ca rezultat, a fost instalată o portabilitate satisfăcătoare a condițiilor de zbor spațiale. Experimentele ulterioare cu șase câini în timpul zborurilor a doua, a treia, a patra și a cincea navă satelit sovietică s-au întors pe Pământ, au permis obținerea unui material mare cu privire la reacțiile principalelor sisteme fiziologice ale organismului animalelor de înaltă organizare (atât în \u200b\u200bzbor și pe Pământ, inclusiv perioada postolită).

În cabinele aceleași nave prin satelit au fost plasate diferite obiecte biologice: microorganisme, semințe de diferite plante, culturi de celule epiteliale umane, locurile de rulare mici și pielea umană, insecte, șoareci de laborator alb-negru și șobolani, cobai. Toate studiile efectuate cu navele prin satelit au dat un material experimental extins, ferm convins de oamenii de știință din securitatea zborului uman (în termeni de sănătate) în spațiu.

Oamenii de știință americani au ajuns la concluzii similare, mai multe studii ulterioare privind maimuțele, în timpul subboroatalului și orbital (două rotații) de zboruri de nave spațiale (1961).

În aceeași perioadă, sarcinile de creare a sistemelor de susținere a vieții - sistemele de alimentare cu oxigen din cabină, îndepărtarea dioxidului de carbon și impuritățile dăunătoare, precum și nutriția, alimentarea cu apă, controlul medical și eliminarea produselor de activitate umană sunt De asemenea, rezolvată. Specialiștii de medicină spațială au luat cea mai directă participare la aceste lucrări.

A doua etapă, care a coincis cu primul deceniu de zboruri pilotate (1961-1970), a fost caracterizată de zboruri spațiale pe termen scurt ale unei persoane (de la o întoarcere timp de 108 minute la 18 zile). Începe cu zborul istoric Yu.a. Gagarină.

Rezultatele cercetărilor medicale și biologice efectuate în acest timp au fost dovedite în mod fiabil nu numai posibilitatea de a rămâne o persoană în condițiile zborului spațial, ci și păstrarea performanțelor suficiente în îndeplinirea diferitelor sarcini în spațiul de spațiu limitat în termeni de Volumul cabinei și când lucrați într-un caz în afara navei spațiale. Cu toate acestea, au fost dezvăluite o serie de modificări din sfera motorului, sistemul cardiovascular, sistemul sanguin și alte sisteme ale corpului uman.

De asemenea, sa stabilit că adaptarea astronauților în condițiile obișnuite ale existenței pământești după zborurile cosmice care durează de la 18 zile, se desfășoară cu dificultăți bine cunoscute și sunt însoțite de o tensiune mai pronunțată a mecanismelor de reglementare decât adaptarea cosmonautului la greutate. Astfel, cu o creștere suplimentară a timpului de zbor, era necesar să se creeze sisteme de instrumente preventive relevante, să îmbunătățească sistemul de control medical și să elaboreze metode de prognoză a statutului membrilor echipajului în zbor și după finalizarea acestuia.

În timpul zborurilor cu echipaj cu privire la programele specificate, împreună cu echipajele, au fost efectuate experimente biologice. Deci, la bordul navei "Vostok-3", "East-6", "Sunrise", "Veshod-2", "Union" au existat astfel de obiecte biologice ca bacterii închiriate, Chlorella, Tradecania, celule Hella; Celulele normale și de cancer uman, semințe de plante uscate, broaște țestoase.

A treia etapă a zborurilor spațiale echipate este asociată cu zboruri lungi de astronauți la bordul stațiilor Orbitale, coincide cu deceniul expirat (1971-1980). O caracteristică distinctă a zborurilor cu echipaj în acest stadiu, cu excepția unei durate semnificative a șederii persoanei în zbor, este creșterea cantității de spațiu liber al spațiilor rezidențiale - din cabina navei spațiale la habitate extinse din interiorul stației orbitale. Aceste împrejurări au avut o valoare duală pentru medicina spațială: pe de o parte, a devenit posibilă plasarea unei varietăți de echipamente pentru cercetarea medicală și biologică și mijloacele de prevenire a efectelor adverse ale greutății la bordul stației, iar pe de altă parte, este redus semnificativ prin impactul asupra corpului uman de factorii de restrângere a activității motorii - hipokinesia (adică asociată cu spațiu liber de dimensiuni mici).

Trebuie spus că condiții mai confortabile pentru viață, igienă personală etc. pot fi create în stațiile orbitale. Iar utilizarea unui complex de agenți profilactici poate netezi în mare măsură reacțiile corporale adverse la greutate, care are un efect pozitiv mare. Cu toate acestea, pe de altă parte, reacția corpului uman în greutate este netezită într-o anumită măsură, ceea ce face dificilă analizarea schimbărilor apărute pentru diferite sisteme corporale umane caracteristice condițiilor de greutate.

Pentru prima dată, a fost lansată o stație orbitală pe termen lung ("salute") în URSS în 1971. În anii următori, zborurile pilotate au fost efectuate la bordul stațiilor de salute-3, -4, -5, -6 orbitale (și cea de-a patra expediție principală a stației de stație de salut 6 "a fost în spațiu 185 de zile). Numeroase studii medicale și biologice, realizate în timpul zborului stațiilor orbitale, au arătat că, cu o creștere a lungimii șederii persoanei în progresia progresiei reacțiilor organismului asupra condițiilor de zbor în ansamblu, în ansamblu, nu a fost respectată.

Facilitățile preventive utilizate pentru a menține o bună sănătate și sănătate a cosmonauților în astfel de zboruri și au contribuit, de asemenea, la netezire a reacțiilor și au facilitat adaptarea la condițiile pământești în perioada post-time. Este important de observat că studiile medicale nu au evidențiat niciun fel de schimbări în corpul cosmonauților care împiedică creșterea sistematică a duratei zborului. În același timp, din partea, unele sisteme ale corpului au descoperit schimbări funcționale care fac obiectul unei examinări ulterioare.

Instituția de învățământ bugetar municipal

Școala principală nr. 8

Concursul regional "cosmonautic"

Nominalizare "Biologie spațială și medicină"

"Omul și spațiul: cercetarea biologică și medicală în spațiu"

Lucrările finalizate

Vinichenko Natalia VasilyEvna.

profesor și fizică matematică

orașul regiunii Donetsk Rostov

2016 an.

Introducere Biologie spațială și medicină - Știință complexă, care studiază particularitățile vieții umane și a altor organisme în zborul spațial. Principala sarcină a cercetării în domeniul biologiei spațiale și a medicinei este dezvoltarea de fonduri și metode de sprijin de viață, păstrarea sănătății și performanțelor membrilor echipajelor nave spațiale și stații în zboruri diferite de durată și grad de complexitate. Biologia spațială și medicina sunt legate inextricabil cu astronautica, astronomia, astrofizica, geofizica, biologia, medicina aviatică și multe alte științe.

Relevanța subiectului este destul de mare în secolul nostru modern și rapid XXI.

Subiectul "Cercetare medicală și biologică în spațiu" Suntem interesați și am decis să facem cercetări pe această temă.

2016 este aniversarea - 55 de ani de la data primului zbor uman la spațiu. Cu o antichitate profundă a omului Manailo și a atras cerul înstelat. Visul de a crea aeronave și-a găsit reflecția în mituri, legende și legende ale aproape tuturor popoarelor lumii. Omul a vrut cu adevărat să zboare. La început, el a decis să-și facă aripile, ca o pasăre. M-am urcat mai sus în munți și am sărit cu astfel de aripi jos. Dar, ca rezultat, și-a rupt mâinile, picioarele, dar nu a făcut o persoană să-și abandoneze visele. Și a inventat o pasăre de metal cu aripi fixe și a numit avionul ei. Ani au trecut, a dezvoltat aviația modernă. Dezvoltarea sa este o poveste întreagă cu o mulțime de pagini științifice frumoase și foarte interesante. La toate capetele de pământ sunt expediții. Oamenii de știință caută, găsesc și vor examina din nou necunoscutul pentru a le da oamenilor. Penetrarea în spațiu, oamenii au descoperit că nu doar un spațiu nou, o lume imensă, neobișnuită, similară cu continentul neexezificat. Condiții unice - vacuum, greutate, temperaturi scăzute - create noi ramuri de știință și producție.

Omultul nostru minunat de știință K. E. Tsiolkovsky a spus:

"... Umanitatea nu va rămâne pentru totdeauna pe pământ, dar în căutarea luminii și a spațiului, mai întâi va pătrunde mai întâi din atmosferă și apoi câștigă tot spațiul de intrare".

Acum suntem martori cum au realitate cuvintele profetice ale omului de știință. Dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei a făcut posibilă eliminarea primului satelit artificial al Pământului în octombrie 1957. În 1961, o persoană a pășit mai întâi din "leagăn" în întinderea nesfârșită a universului. Și patru ani mai târziu, am trecut dincolo de pragul navei spațiale și m-am uitat la pământ, din partea, prin paharul subțire al spațiului jadului. Deci, era o epocă spațială a omenirii, a început dezvoltarea spațiului, a început formarea unei noi profesii speciale - astronaut. Începutul acestei profesii a fost pus de primul cosmonaut al planetei Yu. A. Gagarin.

Cosmonaut este o persoană care se confruntă cu nave spațiale și lucrează la el în spațiu.

Cosmonaut este cercetător. În fiecare zi în orbită este o lucrare experimentală în laboratorul spațial.

Cosmonautul îndeplinește rolul unui biolog, desfășurând observații ale organismelor vii.

Cosmonaut este un medic atunci când participă la cercetarea medicală a membrilor echipajului.

Cosmonaut este un constructor, instalator.

Oamenii de știință au fost convinși că ființele vii ar putea trăi în greutate. Calea spre spațiu a fost deschisă. Și zborul lui Gagarin a demonstrat că o persoană poate urca în spațiu și este nevătămat să se întoarcă pe Pământ.
Start. Cercetare medico-biologică la mijlocul secolului al XX-lea.

Următoarele repere sunt considerate a fi inițiate în formarea de biologie spațială și medicină: 1949 - pentru prima dată, posibilitatea de a efectua cercetări biologice în timpul zborurilor de rachete 1957 - Pentru prima dată, o ființă vie (câine Husky) a fost trimisă la un zbor orbital din apropiere pe al doilea satelit artificial al Pământului; 1961 - Primul zbor pilotat în spațiu, perfect de Yu. A. Gagarin. Pentru a justifica științifică posibilitatea unei relații sigure ale unei persoane în spațiu, a fost studiată toleranța impactului caracteristica zborului orbital, coborârea și aterizarea pe Pământul aeronavelor cosmice și activitatea echipamentelor și sistemelor biotelemetrice pentru asigurarea mijloacele de trai ale astronauților se confruntau. Accentul se pune pe studiul influenței asupra corpului de greutate și radiații cosmice. Cum ar fi (câine-cosmonaut) 1957R. rezultatele obținute în timpul experimentelor biologice de pe rachete, al doilea satelit artificial (1957) rotit prin nave spațiale prin satelit (1960-1961), împreună cu datele clinice terestre, fiziologice, psihologice, igienice și alte studii, au deschis, de fapt, calea omului în spațiu . În plus, experimentele biologice în spațiul din stadiul de pregătire a primului zbor cosmic al unei persoane ne-au permis să identificăm o serie de modificări funcționale care apar în organism, sub acțiunea factorilor de zbor, care a fost baza pentru planificarea experimentelor ulterioare asupra animalelor și organismele de plante în zborurile nave spațiale, stațiile orbitale și biosputterii. Primul satelit biologic din lume cu animale experimentale - un câine "ca". Anunțată în orbită 11/03/1957 și a fost acolo timp de 5 luni. Satelitul a existat în orbită până la 04/14/1958. Au existat două emițătoare radio pe satelit, un sistem de telemetrie, un dispozitiv software, un instrument științific pentru studiul radiației radiațiilor de soare și cosmic, a sistemelor de regenerare și termoregulare pentru a menține condițiile necesare pentru existența unui animal în cabină. Au fost obținute primele informații științifice privind starea organismului viu în zborul spațial..

Puțini oameni știu că, înainte de a trimite oameni în spațiu, au fost efectuate numeroase experimente pe animale pentru a identifica impactul asupra organismului viu al greutății, radiațiilor, zborului lung și alți factori. Primele zboruri de animale au fost făcute la stratosferă. În primul zbor într-un balon, un bărbat a trimis un berbec, cocoș și rață. Din 1951 până în 1960, s-au efectuat o serie de experimente pentru a studia reacția unui organism viu pentru supraîncărcare, vibrații și greutate în timpul lansărilor geofizice de rachete. În cea de-a doua serie de lansări în 1954-1956. La înălțimea de 110 km, scopul experimentelor a fost testarea navei spațiale animale în condiții de depresurizare a cabinei. Catapultele de animale au fost conduse în spații: un câine - de la o înălțime de 75-86 km, al doilea - de la o înălțime de 39-46 km.Animalele cu animale nu sunt întrerupte astăzi. Zboruri către spațiul animalelor și oferă acum o mulțime de informații utile. Astfel, zborul Satelitului Bion-M cu diferite organisme vii la bord, care a durat o lună, a dat o mulțime de materiale pentru a studia efectele radiației și ridicarea în greutate pe durată lungă de viață a corpului.

UElee înainte de oamenii de știință au fost interesați de impactul supraîncărcării și al radiațiilor cosmice asupra organismelor vii, acum accentul se pune pe activitatea sistemelor nervoase și imune. Este la fel de important să studiem efectul factorilor de zbor spațial pentru funcțiile regenerative și reproductive ale corpului. Sarcina de a recrema ciclul complet al reproducerii biologice în condiții de greutate este deosebit de interesant. De ce? Mai devreme sau mai târziu, așteptăm așezări în ca zboruri spațiale și supervalia către alte stele.

Dar, înainte ca zborurile din spațiu să aibă succes, 18 câini au murit în teste. Moartea lor nu a fost inutilă. Numai prin zboruri pe animale au devenit posibil și omul. Și faptul că spațiul este necesar pentru oameni, nimeni nu se îndoiește astăzi. Înainte de primul zbor lung pentru 18 zile de la Nikolaev și Sevastyanov în spațiu, pantalonii și cărbunele au fost trimise timp de 22 de zile. Interesant, numai docurile au fost trimise în spațiu. Cauză? Mai inteligent și mai tare decât colegul lor de rasă. Revenit din briza cosmos și din colțul complet gol. Asta este, fără lână, care a rămas în patinatorii slab montați, despre care câinii au fost frecați toate aceste zile nesfârșite. Se arată că principalul factor de mediu al schimbărilor observate în corpul din zborurile cosmice este greutatea. Cu toate acestea, nu provoacă mutații gene și cromozomiale, mecanismul diviziunii celulare, de regulă, nu este deranjat de știința naturală.

La 22 martie 1990, trucurile, care străpunse coaja de o varietate de ouă gri-brune într-un incubator special cosmic, a fost prima viață care se naște în spațiu. A fost o senzație! Scopul final al experimentelor cu prepelițele japoneze în greutate este crearea unui sistem de echipaje de suport de viață ale navelor spațiale în timpul zborurilor spațiale interplanetare lungi. Cu o navă de marfă la stația orbitală "Mir", un container cu 48 de ouă de prepeliță, care cosmonauții sunt plasați într-un spațiu "cuib". Așteptarea a fost tensionată, dar exact în a 17-a zi izbucni în orbită primul ou văzut. Un nou rezident cosmic care cântărește doar 6 grame a zdrobit cochilia. Bucuria biologilor, la fel sa întâmplat la incubatorul de control de pe Pământ. Primul pui a apărut al doilea, al treilea ... sănătos, agil, au reacționat bine la sunet și lumină, posedă un reflex cloin. Cu toate acestea, nu este puțin să se nască în spațiu, trebuie să vă adaptați la condițiile sale rigide. Vai...

Quail nu a putut fi adaptat la greutate. Ei, ca și Mushki, au zburat haotic în interiorul cabinelor, fără să știe cum să se agațe de grila. Datorită lipsei de fixare a corpului în spațiu, nu au putut fi hrăniți independent și mai târziu a murit. Cu toate acestea, 3 pui s-au întors pe Pământ, au supraviețuit și zborului înapoi. Dar, potrivit biologilor, în acest experiment, principalul lucru a fost dovedit - greutatea nu a fost un obstacol irezistibil în calea dezvoltării corpului.

Înainte de zborul persoanelor aflate în spațiu, pentru a studia expunerea biologică la spațiul călătorește la zboruri orbitale și suboritale, unele animale au fost lansate în spațiul cosmic, inclusiv numeroasele maimuțe cele mai apropiate de fiziologie. În procesul de pregătire a zborurilor, oamenii de știință au aflat că maimuțele pentru zbor în spațiu se stăpânește sarcina în doar 2 luni și într-adevăr ceva în mai mult decât oamenii. De exemplu, în rata de reacție. Pentru implementarea exercițiului "Obiective de captare" maimuță necesită 19 minute. Și omul la aceeași sarcină - o oră! Testele în procesul de rachete care zboară și primii sateliți artificiali ai Pământului au deschis calea către o persoană în spațiu și, în mare parte, a predeterminat dezvoltarea cosmonautică echipată. Au fost descoperite următoarele modificări: inactivarea celulei; apariția mutațiilor genetice și cromozomiale; Apariția unor daune potențiale, care numai după o anumită perioadă sunt implementate în mutații; Tulburări de mitoză.

Toate acestea indică faptul că factorii de zbor cosmici sunt capabili să provoace întregul volum de schimbări genetice în cromozomi. Realizările în domeniul biologiei și medicinii cosmice au contribuit semnificativ la rezolvarea problemelor legate de biologia generală și medicina. Biologia cosmică are o mare influență asupra mediului, în primul rând ecologia umană și studiul relației dintre procesele de activitate vitală cu factorii de mediu abiotici. Lucrările privind biologia spațială se desfășoară pe diferite tipuri de organisme vii, începând cu viruși și mamifere masculine. Pentru cercetarea în spațiul cosmic în URSS, peste 56 de ani este deja utilizat, iar în Statele Unite au peste 36 de specii de obiecte biologice.

Această cercetare biologică are o istorie biologică care a durat ultimii 40 de ani, unde NASA și Rusia cooperează în acest timp, ceea ce este mai degrabă demn de remarcat ", a declarat Nikol Raul, șeful proiectului NASA. În timp ce proiectul este gestionat de Roscosmos, grupul internațional Dintre oamenii de știință observă experimente. Misiuni. Bion-M1 este prima misiune a Rusiei, dedicată lansării animalelor în spațiu timp de 17 ani. Ultima misiune a lui Bione a trimis pe orbită Makak Rhonsov, Gecko și amfibieni timp de 15 zile în 1996.

Bion-M1 este conceput pentru a ajuta oamenii de știință să înțeleagă modul în care zborurile pe termen lung pot afecta astronauții. "Natura unică a acestei misiuni este că aceasta este o misiune de 30 de zile. Cele mai multe alte misiuni nu au trimis o perioadă atât de lungă de animale în spațiu", raportează Raul. "De mare importanță pentru noi este că obținem date pentru comparație cu cele deja disponibile astăzi." Unul dintre experimentele NASA este dedicat modului în care microgramele și radiațiile afectează mobilitatea spermatozoizilor la șoareci. Dacă oamenii vor vizita alte planete în timpul zborurilor prelungite , este important să înțelegeți dacă vor fi capabili să producă descendenți în spațiu. Unele misiuni pot dura decenii, poate fi necesară reproducerea cosmică. Deși unul dintre oamenii de știință NASA va studia mobilitatea spermatozoizilor la șoareci, nu există șanse ca animalele vor fi asociate în timpul zborului, prin urmare, numai bărbații au fost selectați pentru această călătorie. În plus față de aparatul științific BION-M, racheta Soyuz-2.1A va conduce șase sateliți mici în orbită, printre care barza rusă, american 2, satelitul din Coreea de Sud, Beesat-2, Beesat-3 și Somp.

În zborul "Union-13", influența factorilor de zbor spațială pentru dezvoltarea plantelor inferioare - Chlorells și Ryaski. A existat un studiu al caracteristicilor dezvoltării a două tipuri de microorganisme - bacterii de hidrogen și urobteriu - în condiții de greutate și obținere ca urmare a experimentului de masă a proteinei pentru analiza ulterioară a compoziției sale biochimice. Zborurile interplanetare pot deveni o realitate numai atunci când sistemele de trai fiabile sunt create cu un ciclu închis. Experimentele au contribuit la soluționarea acestei probleme complexe. La bordul "Union-13" a operat un sistem ecologic închis "OASIS-2" - un sistem biologic și tehnic pentru cultivarea unor tipuri de microorganisme. Această configurație a fost de două cilindri, fermentatori pentru microorganisme, în care au fost lichide și gaze, care au trecut de la un cilindru la altul. Într-unul din fermentatori, s-au plasat bacterii de hidrogen - microorganisme utilizate ca sursă de energie pentru creștere, în principal hidrogen liber obținut ca rezultat al electrolizei apei. Într-un alt fermentator, au existat urrobacterii care ar putea descompune ureea. Aceștia au absorbit oxigenul format în primul cilindru și dioxid de carbon izolat. La rândul său, dioxidul de carbon a fost utilizat de bacterii cu hidrogen pentru sinteza biomasei. Astfel, a fost operat un sistem închis, o restaurare constantă a două tipuri de microorganisme a fost complet izolată din atmosfera navei, dar în principiul microorganismelor cu același succes ar putea absorbi dioxidul de carbon din atmosfera de cablu și biomasa servi pentru cosmonauți . Eșantioanele de masă selectate de membrii echipajului au fost livrați pe Pământ pentru un studiu atent. Biomasa culturii microbiene în sistemul OASIS-2 a crescut în timpul zborului de peste 35 de ori. Rezultatele acestui experiment au devenit un pas important pentru a crea noi sisteme de trai.

1 etapa de cercetare biologică .

În 1940-1950 au avut loc zboruri pentru câini cu scopul de a studia: etanșeitatea cabinei. Metode de catapultare și parașută cu înălțime mare. Acțiunea biologică a radiației cosmice

Ieșire: Portabilitatea modurilor de accelerare a animalelor foarte organizate în timpul zborului de rachetă și într-o stare de greutate dinamică de până la 20 de minute

2 studii de scenă. Flying pe termen lung al câinelui Husky pe ISS-2 Sovietic.

3 etape de cercetare biologică asociate cu crearea navelor spațiale prin satelit (CCS), care a făcut posibilă extinderea drastică a "echipajului" noilor obiecte biologicecâini, șobolani, șoareci, cobai, broaște, flock-frosophioasă, plante superioare (Tradecania, semințe de grâu, mazăre, ceapă, porumb, nigella, răsaduri de plante în diferite etape de dezvoltare), pe melc, alge unicelulare (Chlorella) , Cultură și țesături de animale, culturi bacteriene, viruși, fagi, unele enzime.

programe de cercetare pe autostrada Pământ - Lună - Pământ

Studiile efectuate stații din seria "3D" din septembrie 1968 până în octombrie, stația de țestoase, drosophyl, ceapa, semințe de plante, tulpini diferite de chlorella, bastoane intestinale

Am studiat efectul radiației radiației ionizante.

Ca rezultat, au fost observate un număr mare de rearanjări de cromozomi în semințele de pin, orz, o creștere a numărului de mutanți - în Chlorell. Salmonella a devenit agresiv.Un complex de experimente cu diverse obiecte biologice (semințe, plante superioare, broaște caviare, microorganisme etc.) a avut loc pe ISS Soviet "Space-368" (1970).

Ca urmare a cercetării biologice, sa constatat că o persoană poate trăi și de a lucra în zboruri spațiale relativ îndelungat.

Deoarece omenirea merge la viitorul relativ apropiat, încă să înceapă colonizarea Lunii și a altor corpuri spațiale ale sistemului nostru solar, atunci, cel mai probabil, doriți să știți despre riscurile și problemele de sănătate care se pot manifesta de coloniștii cosmici cu o anumită proporție?

Studiile au arătat că 10 dintre cele mai probabile probleme de sănătate cu care vor trebui să se confrunte (dacă nu decidem înainte de acest moment) pionierii epocii colonizărilor cosmice umane.

Probleme cu inima

Cercetarea medicală occidentală și observarea a 12 astronauți au arătat că, cu o depresie pe termen lung în micrografe, inima unei persoane devine mai puternică de 9,4%, ceea ce, la rândul său, poate provoca o mare varietate de probleme cu munca sa. Mai ales relevant Această problemă poate fi cu deplasarea spațiului pe termen lung, de exemplu, către Marte.

"Inima în spațiu funcționează deloc, așa cum funcționează în condițiile gravitației pământești, care, la rândul său, poate duce la pierderea masei musculare", spune Dr. Gems Thomas din NASA.

"Toate acestea vor implica consecințe grave după ce se întorceau pe Pământ, așa că în momentul în care căutăm căi posibile căi care vor evita sau cel puțin să reducă această pierdere a masei musculare".

Experții observă că, după ce sa întors pe Pământ, inima își dobândește forma inițială, dar nu este cunoscut pe nimeni cum se va comporta unul dintre cele mai importante corpuri ale corpului nostru după zboruri lungi. Medicii sunt deja cunoscuți cazuri în care astronauții s-au întors înapoi sunt testați și dezorientarea. În unele cazuri, există o schimbare accentuată a presiunii arteriale (există o scădere accentuată), mai ales când o persoană încearcă să se ridice pe picioare. În plus, unii astronauți în timpul misiunilor au aritmii (încălcarea ritmului cardiac).

Cercetătorii notează necesitatea de a dezvolta metode și reguli care să permită călătorilor cu rază lungă de acțiune pentru a evita aceste tipuri de probleme. După cum sa menționat, astfel de metode și reguli ar putea fi utile nu numai astronauților, ci și oamenilor convenționali de pe pământ - care se confruntă cu probleme ale inimii, precum și celor care sunt înregistrați de regim de pat.

În prezent, a început un program de cercetare de cinci ani, a cărui sarcină este de a determina nivelul expunerii spațiului la accelerarea dezvoltării astronauților aterosclerozei (boala vaselor de sânge).

Lipsa de somn și utilizarea pastilelor de dormit

Studiul de zece ani a arătat că în ultimele săptămâni înainte de lansare și în timpul debutului misiunilor spațiale, astronauții suferă în mod clar. Printre cei trei dintre cele patru din cele patru au fost recunoscute că au folosit dispozitive medicale care le-au ajutat să doarmă, chiar și în ciuda faptului că utilizarea unor astfel de medicamente ar putea fi periculoasă în timpul controlului navei spațiale și când lucrează cu alte echipamente. În acest caz, situația s-ar putea întâmpla dacă astronauții au luat același medicament și, în același timp. În acest caz, la momentul urgenței emergente, necesitând o soluție de urgență, ar putea să doarmă pur și simplu.

În ciuda faptului că NASA a atribuit fiecărui astronaut să doarmă cel puțin opt și jumătate de oră pe zi, majoritatea au restetat în fiecare zi doar aproximativ șase ore în timpul misiunii. Seriozitatea unei astfel de sarcini pe corp a fost agravată de faptul că în ultimele trei luni de antrenament înainte de zbor, oamenii au dormit zilnic mai puțin de șase ore și jumătate.

"Misiunea viitoare spre Lună, Marte va continua să dezvolte măsuri mai eficiente pentru a rezolva lipsa de somn și pentru a optimiza productivitatea umană în timpul zborului spațiale", spune cercetătorul senior al acestei chestiuni Dr. Charles Kzieler.

Aceste măsuri pot include modificări ale programului de lucru, care vor fi efectuate ținând cont de impactul asupra persoanei anumitor valuri ușoare, precum și schimbări în strategia comportamentală a echipajului pentru o intrare mai confortabilă în stare de somn, ceea ce este necesar Pentru a restabili sănătatea, forțele și starea bună a doua zi ".

Pierderea auzului

Studiile au arătat că, din moment ce misiunea de navigație spațială, unii astronauți au observat cazuri de pierdere temporară semnificativă și mai puțin semnificativă. Ei au fost observați cel mai adesea atunci când sunt expuși la frecvențe solide ridicate. Membrii echipajului stației spațiale sovietice "Salayut-7" și "Lumea" Rusă au înregistrat, de asemenea, efecte minore sau foarte semnificative ale ședinței ridicole după ce sa întors pe Pământ. Din nou, în toate aceste cazuri, cauza pierderii temporale parțiale sau complete a auzului a fost impactul frecvențelor solide ridicate.

Echipajul stației spațiale internaționale este prescris la purtarea zilnică a lui Bros. Pentru a reduce zgomotul la bordul ISS, printre altele, sa propus utilizarea unor plăcuțe de izolare a sunetului special în interiorul zidurilor posturilor, precum și instalarea ventilatoarelor mai silențioase.

Cu toate acestea, în plus față de un fundal zgomotos, alți factori pot afecta pierderea auzului: de exemplu, starea atmosferei din interiorul stației, o creștere a presiunii intracraniene, precum și un nivel crescut de dioxid de carbon în interiorul stației.

În 2015, NASA, folosind echipajul ISS, a început să studieze modalitățile posibile de a evita efectele pierderii auzului în timpul misiunilor anuale. Oamenii de știință vor să vadă cât timp pot fi evitate efectele și să afle riscul acceptabil asociat cu pierderea auzului. Sarcina cheie a experimentului va fi determinată cum să minimizeze pierderea de auz este complet, și nu numai în timpul unei misiuni spațiale specifice.

Pietre în rinichi

Fiecare a zecea persoană de pe pământ este mai devreme sau mai târziu există o problemă a pietrelor de rinichi. Cu toate acestea, această problemă devine mult mai clară atunci când vine vorba de astronauți, deoarece în condițiile cosmos oasele corpului începe să piardă substanțe benefice chiar mai repede decât pe pământ. În interiorul corpului se disting sărurile (fosfatul de calciu), ceea ce pătrunde în sânge și se acumulează în rinichi. Aceste săruri pot fi tăiate și plângând forma pietrelor. În același timp, dimensiunea acestor pietre poate varia de la microscopic la destul de serios - până la mărimea de la nuc. Problema constă în faptul că aceste pietre pot bloca navele și alte fluxuri care alimentează organul sau pot obține substanțe suplimentare din rinichi.

Pentru astronauți, riscul de piatră renală este mai periculos pentru faptul că volumul sanguin poate scădea în condițiile de microgravitate. În plus, mulți astronauți nu beau 2 litri de lichide pe zi, care, la rândul lor, ar putea oferi hidratarea completă a corpului lor și nu permite ca pietrele să fie ștampilate în rinichi, retragându-și particulele împreună cu urina.

Se remarcă faptul că cel puțin 14 astronauți americani au dezvoltat o problemă cu pietrele de rinichi aproape o dată după finalizarea misiunilor lor spațiale. În 1982, un caz de durere acută a fost înregistrat la un membru al echipajului la bordul stației sovietice salute-7. Cosmonautul a suferit de cea mai puternică durere timp de două zile, în timp ce tovarășii lui nu au mai rămas nimic, cât de neajutor respectă suferințele colegului său. La început, toată lumea sa gândit la apendicita acută, dar după un timp cu urina de la astronaut a ieșit o mică piatră de rinichi.

Oamenii de știință au dezvoltat o mașină cu ultrasunete speciale cu un computer desktop, care vă permite să detectați pietrele de rinichi și să le retrageți cu impulsuri de unde sonore. Se pare la bordul navei după Marte, un astfel de lucru ar putea fi cu siguranță util.

Bolile ușoare

În ciuda faptului că încă nu știm exact ce efecte asupra sănătății negative pot provoca praf de la alte planete sau asteroizi, oamenii de știință sunt încă cunoscuți unor consecințe foarte neplăcute care se pot manifesta ca urmare a impactului prafului lunii.

Cel mai grav efect al inhalării prafului este cel mai probabil să afecteze plămânii. Cu toate acestea, particulele incredibil de ascuțite de praf lunar pot provoca daune grave nu numai luminii, ci și inimii, provocând în același timp un buchet întreg de diferite afecțiuni, variind de la cea mai puternică inflamație a organelor și se termină cu cancer. Efecte similare pot provoca, de exemplu, azbest.

Particulele de praf acut pot dăuna nu numai organelor interne, ci și inflamația și abraziunea pielii. Pentru protecție, este necesar să se utilizeze materiale multiple de kevulroid multiple. Praful de praf poate deteriora cu ușurință corneea ochilor, care, la rândul său, poate fi cea mai serioasă situație de urgență pentru o persoană în spațiu.

Oamenii de știință sunt regretați că solul lunar nu este în măsură să simuleze și să efectueze un set complet de teste necesare pentru a determina efectele prafului lunii pe corp. Una dintre dificultățile în rezolvarea acestei sarcini este că particulele de praf nu sunt în vid pe Pământ și nu sunt supuse unei influențe constante a radiațiilor. Numai studii suplimentare de praf direct pe suprafața lunii în sine și nu în laborator, vor putea oferi oamenilor de știință datele necesare pentru a dezvolta metode eficiente de protecție pentru acești mici ucigași toxici.

Eșecul sistemului imunitar

Sistemul nostru imunitar se schimbă și răspund la oricare dintre cele mai mici schimbări ale organismului nostru. Lipsa somnului, lipsa nutrienților sau chiar stresul obișnuit - toate acestea slăbește sistemul imunitar. Dar este pe pământ. Schimbarea aceluiași sistem imunitar în spațiu poate deveni în cele din urmă într-o răceală obișnuită sau poate avea un pericol potențial în dezvoltarea unor boli mult mai grave.
În spațiu, distribuția celulelor imune în organism nu este mult schimbată. O amenințare mult mai mare a sănătății poate implica schimbări în funcționarea acestor celule. Atunci când funcționarea celulei scade, virușii deja deprimați care se află în corpul uman pot reveni. Și acesta este de fapt secret, fără simptome manifestare ale bolii. Cu o activitate crescândă a celulelor imune, sistemul imunitar reacționează prea puternic la stimuli, provocând reacții alergice și alte efecte secundare cum ar fi erupțiile cutanate pe piele.

"Astfel de lucruri precum radiații, microbi, stres, micrograf, tulburare de somn și chiar izolare - pot afecta toate schimbările în lucrarea membrilor echipajului sistemului imunitar", spune imunologul Nasa Brian Krushshin.

"În cadrul misiunilor lungi de spațiu va crește riscul de a dezvolta infecții, hipersensibilitate, precum și probleme autoimune în astronauți".

Pentru a rezolva problemele cu sistemul imunitar NASA, intenționează să utilizeze noi tehnici de protecție împotriva radiațiilor, o nouă abordare a alimentației și a medicamentelor echilibrate.

Amenințări la radiații

Actuala lipsă de activitate solară foarte neobișnuită și foarte lungă poate contribui la schimbări periculoase ale nivelului de radiații în spațiu. Nimic de genul acesta sa întâmplat aproape în ultimii 100 de ani.

"În ciuda faptului că astfel de evenimente nu sunt neapărat un factor de oprire a misiunilor lungi la Lună, asteroizi și chiar și la Marte, radiația cosmică galactică este că un factor care poate limita timpul planificat al acestor misiuni", spune Natan Shvadron de la Institutul Pământ, Studii Oceanice și Spațiu.

Consecințele acestui tip de impact pot fi foarte diferite, variind de la boala de radiații și se termină cu cancer sau deteriorarea organelor interne. În plus, nivelurile periculoase ale radiațiilor reduc eficiența protecției anti-radiații a navei spațiale cu aproximativ 20%.

În cadrul unei singure misiuni, Marte Astronaut poate supune 2/3 din acea doză de radiații sigure, pe care o persoană poate fi supusă celui mai rău de-a lungul vieții sale. Această radiație poate provoca modificări ale ADN-ului și poate crește riscul de cancer.

"Dacă vorbim despre o doză cumulată, atunci acesta este același lucru pentru a efectua o scanare completă a CT a corpului la fiecare 5-6 zile", spune omul de știință Cary Zeitlin.

Probleme cognitive

Atunci când simulează starea de a găsi în spațiu, oamenii de știință au descoperit că impactul particulelor foarte încărcate chiar și în doze mici determină că șobolanii de laborator să răspundă foarte încet și, în același timp, rozătoarele devin mai iritabile. Observarea șobolanilor a arătat, de asemenea, o schimbare a proteinei în creierul lor.

Cu toate acestea, oamenii de știință se grăbesc să rețină că aceleași efecte s-au manifestat pe toți șobolanii. Dacă această regulă este valabilă și în cazul astronauților, atunci, potrivit cercetătorilor, aceștia ar putea defini un marker biologic, indicând și prezice manifestarea raid a acestor efecte asupra astronauților. Poate că acest marker ar face chiar posibil să găsească o modalitate de a reduce consecințele negative față de efectele radiației.

O problemă mai gravă este boala Alzheimer.

"Impactul nivelului de radiație echivalentă cu cea care va trebui să experimenteze o persoană în timpul zborului către Marte poate contribui la dezvoltarea problemelor cognitive și poate accelera schimbările în activitatea creierului, care sunt cel mai adesea asociate cu boala Alzheimer, "spune neurologul Kerry O'Benion.

"Cu cât sunteți mai mult în spațiu, cu atât este mai mare risc de a dezvolta boala".

Una dintre faptele de consolare este că oamenii de știință au reușit deja să investigheze unul dintre cele mai nereușite scenarii de radiații. Ei au supus șoarecilor de laborator, un nivel de radiație, care ar fi caracteristice întregii momente ca parte a misiunii pe Marte. La rândul său, oamenii în timpul zborului pe Marte vor fi reduse, pentru trei ani de zbor. Oamenii de știință cred că corpul uman se poate adapta la astfel de doze mici.

În plus, se remarcă faptul că materialele din plastic și ușor pot oferi persoanelor o protecție mai eficientă împotriva radiațiilor, comparativ cu aluminiu utilizat acum.

Pierderea vizualizării

Unii astronauți au dezvoltarea unor probleme grave de impact după ce au rămas în spațiu. Cu cât este mai lungă misiunea cosmică, cea mai probabilă șansa unor astfel de consecințe triste.

Cel puțin printre 300 de astronauți americani care au suferit controale medicale din 1989, au fost observate probleme de viziune în 29% dintre persoanele care erau în spațiu în două săptămâni de misiuni spațiale și 60% dintre persoanele care au lucrat la bordul stației spațiale internaționale de câteva luni ..

Medicii de la Universitatea din Texas au efectuat o scanare a creierului în 27 de astronauți care au petrecut mai mult de o lună în spațiu. În 25% dintre aceștia, a existat o scădere a volumului axei din spate din față a unuia sau a două ori două ochi de ochi. O astfel de schimbare duce la o vedere de grad lung. Din nou, sa observat că cu cât persoana este mai lungă, cel mai probabil această schimbare.

Oamenii de știință cred că acest efect negativ poate fi explicat prin ridicarea fluidului la cap în condiții de migrogravitate. În acest caz, un fluid cefalorahidian începe să se acumuleze în cutia Crangy, crește presiunea intracraniană. Pentru a scurge prin os, fluidul nu poate, deci începe să creeze presiune asupra părții interioare a ochilor. Cercetătorii nu sunt încă siguri dacă acest efect va scădea în astronauții care sosesc în spațiu mai mult de șase luni. Cu toate acestea, este destul de evident că va fi necesar să se dizolvă acest lucru până la momentul în care să punem oamenii pe Marte.

Dacă problema este cauzată exclusiv presiune intracraniană, atunci una dintre opțiunile posibile pentru soluția sa va fi crearea condițiilor de gravitate artificială, în fiecare zi la opt ore, în timpul somnului astronauților. Cu toate acestea, să vorbim despre dacă această metodă va ajuta sau nu - este prea devreme.

"Această problemă necesită o soluție, deoarece altfel se poate dovedi a fi principalul motiv pentru imposibilitatea călătoriei spațiului pe termen lung", spune omul de știință Mark Shehamer.

Studiile medicale ale oaselor au fost ținute în spațiu

În 2011, cea de-a doua navă digitală rusă "Union" a fost inițiată cu Baikonur în MSC cu echipajul internațional al ISS-28/29 constând din Serghei Volkov, astronauți ai agenției spațiale japoneze Satoshi Frukava și Astronaut Nasa Michael Fossum. Studiile medicale au fost incluse în programul spațial în spațiu. Se știe că pentru efectuarea de experimente, inclusiv experimente pentru a studia impactul radiațiilor cosmice asupra organismelor, astronauții vor furniza fragmente de oase umane la orbită pentru sondaje. Scopul muncii științifice este de a afla cauza și de a urmări dinamica procesului de spălare a calciului din țesutul osos. Cu această problemă, toți specialiștii care lucrează în spațiu se confruntă. Medicii nu s-au putut aștepta la această problemă în detaliu, deoarece nu pot lua în considerare fragmentele de analiză a oaselor astronauților vii care s-au întors de la ISS. Prin urmare, în Arsenalul Medicilor a existat doar o analiză a urinei, care nu permite să arate larg pentru această problemă.

De asemenea, este cunoscut faptul că astronautul lupilor a adus noi tulpini de bacterii în orbită. Penalizarea sa conține diferite tipuri de celule vegetale pentru menținerea unui experiment biotehnologic "Ginseng-2". Oamenii de știință intenționează să-și folosească biomasa pentru pregătirea pregătirilor medicale și pentru cosmetologie.

Volkov a luat parte la experimentul "Matryoshka", menită să determine gradul de expunere la radiațiile cosmice pe corpurile umane critice. Acest lucru a făcut posibilă crearea unor modalități eficiente de protecție. În special, continuați să testați așa-numitele perdele de protecție. Conform informațiilor, în funcție de depărtarea perdelelor din peretele exterior al postului, doza de radiații scade cu 20-60%.

Concluzie.

Realizările în domeniul biologiei și medicinii cosmice au contribuit semnificativ la rezolvarea problemelor legate de biologia generală și medicina. Ideile despre limitele vieții în cadrul biosferei și modelele experimentale create de biogeocenoze artificiale - o circulație relativ închisă a substanțelor au fost lăsate să dea o anumită evaluare cantitativă a efectelor antropice asupra biosferei. Biologia cosmică are o mare influență asupra mediului, în primul rând ecologia umană și studiul relației dintre procesele de activitate vitală cu factorii de mediu abiotici. Studiile au permis să cunoască mai bine biologia omului și a animalelor, mecanismele de reglementare și funcționare a multor sisteme ale corpului.

Cercetarea în domeniul biologiei și medicinii cosmice vor continua să abordeze în special o serie de probleme, în special pentru explorarea biologică a traseelor \u200b\u200bspațiale noi. Biologia spațială și medicina vor juca un rol extrem de important în dezvoltarea biocomplexurilor necesare pentru zboruri lungi sau sisteme de mediu închise. Cosmos devine în prezent arena cooperării internaționale. Semnat în 1972 Acordul dintre guvernele URSS și Statele Unite privind cooperarea în studiul și utilizarea spațiului cosmic în scopuri pașnice, aceasta include, în special, cooperarea în domeniul biologiei spațiale.

Astfel, în decurgeurile următoare vor fi implementate un număr de programe spațiale complexe care vizează îmbunătățirea vieții în spațiu și pe pământ. Vom deveni cerințe mai grave de a păstra sănătatea cosmonauților, asigurând activități profesionale eficiente și asistență medicală ridicată, datorită creșterii duratei expedițiilor spațiale, volumului în afara activităților navei și activităților de instalare, complicarea activităților de cercetare. La punerea în aplicare a expedițiilor la Lună și, în special, pe Marte, riscul va crește semnificativ în comparație cu starea în orbitele apropiate. Prin urmare, multe probleme medicale și biologice vor fi rezolvate cu înregistrarea noilor realități. Dezvoltarea prioritară a "științelor despre viață" nu numai că va asigura decizia de succes a sarcinilor promițătoare care se confruntă cu astronautica, dar va face o contribuție neprețuită la sănătatea Pământului, în beneficiul fiecărei persoane.

Lista de referinte:

1. Universul enciclopedia al copiilor mari: cercetare și publicare. - Parteneriatul Enciclopedic al Rusiei, 1999.

2. Universul enciclopedia mare. - M.: Editura "AUTEL", 1999.

3. Site http://spacembemb.nm.ru/

4. Universul Enciclopedia (Rosman)

5. Wikipedia site (imagini)

6.Kosmos la rândul mileniii. Documente și materiale. M., Relații internaționale (2000)

7. Tsiolkovsky K. E., calea către stele, M., 1960;

8.Gazenko O. G., unele probleme de biologie cosmică, "Buletinul Academiei de Științe URSS", 1962, №1;

9. Gazenko O. G., Biologie spațială, în cartea: Dezvoltarea biologiei în URSS, M., 1967; Gazenko O. G., Parfenov G. P., rezultate și perspective de cercetare în domeniul geneticii spațiale, "Biologie spațială și medicină".

Conţinut.

1. Introducere

2. Început. Cercetare medicală și biologică în mijlocul secolului XX.

Animale, purtând calea către un bărbat în spațiu.

3. Etapele cercetării biologice.

4. Perspective pentru dezvoltarea cercetării.

10 probleme medicale capabile să împiedice un studiu de spațiu pe distanțe lungi

5. Concluzie

6. Lista surselor utilizate.