Эксперименты на людях в космосе

Lower Body Negative Pressure Chibis device

Если посмотреть популярные видеоролики о жизни космонавтов на Международной космической станции, то сложится впечатление, что они там только и делают, что снимают видеоролики, пускают пузыри воды с аспирином, рассматривают Землю в иллюминаторы и принимают пищу. Еще пользуются космическим туалетом. Что же касается научной деятельности космонавтов, то о ней известно гораздо меньше, хотя ничего секретного в ней нет, просто многим это кажется менее интересным. Хорошо, что Институт медико-биологических проблем, который занимается здоровьем и жизнедеятельностью людей в космосе, нашел время рассказать о медицинских экспериментах, что проводятся сейчас в российском сегменте МКС.

Сразу поясню, что приведенный ниже обзор касается только здоровья человека и экспериментов на людях. Исследования на другие темы: биологические, материаловедческие, фундаментальные, — еще ждут своего часа, когда их авторы из других научных учреждений найдут время и возможности рассказать о своей работе по примеру коллег из ИМБП.

Институт медико-биологических проблем учрежден на самой заре пилотируемой космонавтики и на сегодня накопил уникальный опыт сопровождения и изучения полетов людей в космос. Многие помнят их проект «Марс-500» и проходивший чуть более года назад эксперимент «Луна-2015». Но эти исследования проводились на Земле. К реальным полетам к Луне и Марсу они имеют весьма опосредованное отношение. И все же будущее освоение космоса человеком произойдет во многом благодаря знаниям, накопленным ИМБП.

участницы эксперимента "Луна-2015"

В деятельности ИМБП важную роль играет не только наблюдение за состоянием здоровья космонавтов, но и моделирование схожих процессов на Земле. Например, влияние невесомости на мышечную систему и скелет хорошо моделируется сухой иммерсией — когда человек длительное время находится в ванне с водой. А некоторые процессы с мышечной, костной и кровеносной системами, возникающие в невесомости, можно моделировать во время гипокинезии — лежании в специальной кровати, установленной вниз головой под углом в 15 градусов. Кстати, на страницах соцсетей ИМБП (в Facebook и «ВКонтакте») периодически объявляют набор желающих полежать за деньги (требуются москвичи, мужчины, не выше 180 см ростом).

эксперимент ИМБП с использованием метода «сухой» иммерсионной гипокинезии

Эксперименты в институте позволяют экономить время космонавтов, разрабатывать средства профилактики негативных процессов невесомости на Земле, а в космосе проводить только окончательные испытания и непосредственно применять новые методики.

О многолетней работе и успехах ИМБП можно посмотреть очень информативную лекцию ведущего специалиста ИМБП в области сенсомоторной физиологии, создателя школы гравитационной физиологии движений Инессы Козловской.

Теперь, наконец, о современных медицинских экспериментах, проводимых на МКС. Перечислим их с кратким комментарием.

 

Альгометрия
МБИ – 35 «Альгометрия»

Предназначена для измерения болевого порога космонавтов в процессе космического полета. Условия пребывания человека в космосе влияют на его восприятие и чувство боли в том числе. Этот фактор необходимо учитывать при оценке самочувствия и при оказании медицинской помощи в космосе. Для определения болевого порога используются специальные устройства механического и термического воздействия.

 

Пилот-Т
выполнение космического эксперимента "Пилот-Т"

Эксперимент, оценивающий насколько эффективно применение в космосе электронных симуляторов управления космическими кораблями. Оказалось, что симулятор «Пилот-Т» эффективно позволяет восстановить утраченные за время пребывания на Земле навыки и подготовиться к выполнению реальных операций. В дальнейшем планируется оценивать насколько условия длительного космического полета влияют на качество управления космической техникой.

 

Перемещение жидкостей
Проведение эксперимента: Скотт Келли в костюме "Чибис"

Когда человек оказывается в космосе, его кровеносная система не готова к исчезновению гравитации, поэтому кровь в голову поступает при повышенном давлении, как на Земле, в результате чего первые недели на орбите космонавты ходят опухшие и с заложенным носом. Даже после некоторой адаптации организма повышенное внутричерепное давление сохраняется и негативно сказывается на здоровье. Разумеется, об этой проблеме было известно и раньше, были разработаны и средства для ее устранения: костюмы «Пингвин» и «Чибис». Но прогресс не стоит на месте, постоянно разрабатываются новые диагностические средства, которые позволяют получать новую информацию. Свежие данные показывают, что длительная невесомость негативно влияет на органы зрения, и это также связывают с повышенным внутричерепным давлением. Новый эксперимент изучает процесс перемещения жидкостей в организме, влияние невесомости на внутричерепное давление, влияние этого давления на органы зрения, возможность моделирования этого процесса на Земле и эффективность доступных средств профилактики.

 

УДОД
Устройство «УДОД» для дыхания под отрицательным давлением на Земле и в Космосе

Это другой эксперимент, призванный помочь в условиях невесомости с переполнением головы кровью, которую сердце качает туда по земной привычке. Группа ученых предположила, что оттоку крови от головы будет способствовать снижение внутригрудного давления. Поначалу использовались серьезные системы, с дыхательными аппаратами и костюмами «Чибис», но сейчас эксперимент упростили до дыхания через специальный респиратор, клапаны которого существенно препятствуют вдоху и набору воздуха в легкие. Упрощение конструкции снижает эффект от процедуры, но тоже приносит положительный эффект, поэтому устройство подходит для использования в космических кораблях, где нельзя развернуть крупногабаритное медоборудование.

 

Нейроиммунитет

В этом эксперименте ученые изучают, как стрессовые ситуации,