Dostignuća i perspektive razvoja svemirske biologije. Projekat iz astronomije i biologije na temu "kosmonautika". Pijanstvo i mentalni poremećaji

Druga polovina 20. veka obilježeno je ne samo provođenjem teorijskih istraživanja za pronalaženje načina za istraživanje svemira, već i praktičnim stvaranjem i lansiranjem automatskih vozila u orbite blizu Zemlje i na druge planete, prvim letovima čovjeka u svemir i dugoročnim letovima. na orbitalnim stanicama, i slijetanje čovjeka na površinu Mjeseca. Teorijska istraživanja u oblasti svemirske tehnologije i projektovanja kontrolisanih letelica naglo su podstakla razvoj mnogih nauka, uključujući i novu granu znanja - svemirsku medicinu.

Glavni zadaci svemirske medicine su sljedeći:

proučavanje uticaja uslova svemirskog leta na ljudski organizam, uključujući proučavanje fenomenologije i mehanizama nastanka pomeranja fizioloških parametara u svemirskom letu;

razvoj metoda za selekciju i obuku kosmonauta;

Svemirska medicina je u svom istorijskom razvoju prošla put od modeliranja faktora svemirskih letova u laboratorijskim uslovima i tokom letova životinja na raketama i satelitima do istraživanja vezanih za dugotrajne letove orbitalnih stanica i letove međunarodnih posada.

U formiranju i razvoju svemirske biologije i medicine u SSSR-u, radovi osnivača kosmonautike K. E. Ciolkovskog, F. A. Zandera i drugih, koji su formulirali niz bioloških problema, čije je rješenje trebalo biti neophodan preduslov za istraživanje svemirskog prostora od strane čovjeka, bile su od velike važnosti. Teorijski aspekti svemirske biologije i medicine zasnovani su na klasičnim odredbama takvih osnivača prirodnih nauka kao što su I. M. Sečenov, K. A. Timiryazev, I. P. Pavlov, V. V. Dokučajev, L. A. Orbeli i drugi, u čijim je radovima učenje o interakciji organizma i spoljašnja sredina se ogleda kao crvena nit, a razvijaju se fundamentalna pitanja prilagođavanja organizma promenljivim uslovima sredine.

Važnu ulogu u formiranju niza odredbi i odjeljaka svemirske medicine odigrali su radovi iz oblasti avijacije, kao i istraživanja na biofizičkim raketama i svemirskim letjelicama 50-60-ih godina.

Praktično istraživanje svemira uz pomoć letova s ​​ljudskom posadom počelo je istorijskim letom Ju. A. Gagarina, prvog kosmonauta svijeta, 12. aprila 1961. na svemirskom brodu Vostok. Svi se sjećamo njegove jednostavne ljudske fraze. „Hajdemo“, izgovorena prilikom lansiranja svemirske letjelice Vostok, ova fraza jezgrovito i u isto vrijeme prilično opsežno okarakterizirala je najveće dostignuće čovječanstva. Između ostalog, let Yu. A. Gagarina bio je ispit zrelosti kako za kosmonautiku uopšte, tako i za svemirsku medicinu posebno.

Biomedicinske studije koje su sprovedene prije ovog leta i na njihovoj osnovi razvijeni sistemi za održavanje života omogućili su normalne uslove života u kabini svemirskog broda, neophodne da astronaut završi let. Do tada stvoren sistem selekcije i obuke kosmonauta, sistem biotelemetrijskog praćenja stanja i radne sposobnosti osobe u letu i higijenski parametri kabine određivali su mogućnost i sigurnost leta.

Međutim, sav dosadašnji rad, svi brojni letovi životinja na svemirskim brodovima, nisu mogli odgovoriti na neka pitanja vezana za ljudski let. Tako, na primjer, prije leta Yu. A. Gagarina, nije bilo poznato kako uvjeti bestežinskog stanja utječu na čisto ljudske funkcije: mišljenje, pamćenje, koordinaciju pokreta, percepciju okolnog svijeta i još mnogo toga. Tek let prvog čovjeka u svemir pokazao je da ove funkcije ne prolaze značajnije promjene u bestežinskom stanju. Zato Yu. A. Gagarina u celom svetu nazivaju pionirom „zvezdanih puteva“, čovekom koji je utro put svim kasnijim letovima sa ljudskom posadom.

U 20 godina koje su prošle od leta Yu. A. Gagarina, čovječanstvo je stalno i sveobuhvatno nastavilo da istražuje svemir. A povodom ove slavne godišnjice, prilika je ne samo da se analiziraju današnja dostignuća svemirske medicine, već i da se napravi historijska digresija u protekle i prethodne decenije.

Svemirski letovi kroz njihov razvoj mogu se uslovno podijeliti u nekoliko faza. Prva faza je priprema leta sa ljudskom posadom u svemir, obuhvatala je značajan vremenski period. Pratile su ga istraživanja kao što su: 1) generalizacija podataka fiziologije i vazduhoplovne medicine koja su proučavala uticaj štetnih faktora sredine na organizam životinja i čoveka; 2) izvođenje brojnih laboratorijskih studija u kojima su imitirani neki faktori svemirskog leta i proučavan njihov uticaj na ljudski organizam; 3) posebno pripremljeni eksperimenti na životinjama tokom letova raketa u gornju atmosferu, kao i tokom orbitalnih letova na veštačkim Zemljinim satelitima.

Glavni zadaci tada su bili usmjereni na proučavanje pitanja fundamentalne mogućnosti leta s ljudskom posadom u svemir i rješavanje problema stvaranja sistema koji osiguravaju da čovjek ostane u kokpitu letjelice tokom orbitalnog leta. Činjenica je da je u to vrijeme postojalo određeno mišljenje niza prilično autoritativnih znanstvenika o nespojivosti ljudskog života s uvjetima produžene bestežinske težine, jer bi to navodno moglo uzrokovati značajna kršenja funkcije disanja i cirkulacije krvi. Osim toga, bojali su se da osoba možda neće moći izdržati psihički stres tokom leta.

osim toga, trajanje bestežinskog stanja, ovisno o visini leta, kretalo se od 4 do 10 minuta. Analiza rezultata ovih istraživanja pokazala je da su pri letenju na raketama uočene samo umjerene promjene fizioloških parametara, koje se manifestuju u povećanju srčanog ritma i porastu krvnog pritiska pri izlaganju ubrzanjima tokom polijetanja i slijetanja rakete (sa tendencija normalizacije ili čak smanjenja ovih pokazatelja tokom boravka u bestežinskom stanju). ).

Općenito, utjecaj faktora raketnog leta nije uzrokovao značajnije poremećaje u fiziološkim funkcijama životinja. Biološki eksperimenti s vertikalnim lansiranjem raketa pokazali su da psi mogu na zadovoljavajući način podnijeti prilično velika preopterećenja i kratkotrajno bestežinsko stanje.

1957. SSSR je lansirao drugi umjetni satelit Zemlje sa psom Lajkom. Ovaj događaj je bio od fundamentalnog značaja za svemirsku medicinu, jer je po prvi put omogućio visoko organizovanoj životinji da ostane u bestežinskom stanju dosta dugo. Kao rezultat toga, ustanovljeno je da životinje zadovoljavajuće podnose uslove svemirskog leta. Kasniji eksperimenti sa šest pasa tokom letova drugog, trećeg, četvrtog i petog sovjetskog satelitskog broda koji su se vraćali na Zemlju omogućili su da se dobije mnogo materijala o reakcijama glavnih fizioloških sistema organizma visokoorganizovanih životinja (oba u leta i na Zemlji, uključujući period nakon leta).

male očuvane mrlje zečje i ljudske kože, insekata, crnih i bijelih laboratorijskih miševa i pacova, zamoraca. Sve studije provedene uz pomoć satelitskih brodova pružile su obiman eksperimentalni materijal koji je čvrsto uvjerio naučnike u sigurnost ljudskog leta (sa stajališta zdravlja) u svemir.

U istom periodu riješeni su i zadaci stvaranja sistema za održavanje života astronauta - sistema za dovod kisika u kabinu, uklanjanje ugljičnog dioksida i štetnih nečistoća, kao i ishranu, vodosnabdijevanje, medicinsku kontrolu i zbrinjavanje otpadnih tvari ljudi. U ovim radovima najdirektnije su učestvovali specijalisti svemirske medicine.

Drugu fazu, koja se poklapa sa prvom dekadom letova s ​​ljudskom posadom (1961-1970), obilježili su kratkotrajni ljudski svemirski letovi (od jedne orbite za 108 minuta do 18 dana). Počinje istorijskim letom Yu. A. Gagarina.

Rezultati biomedicinskih istraživanja sprovedenih u tom periodu pouzdano su dokazali ne samo mogućnost boravka osobe u uslovima svemirskog leta, već i očuvanje dovoljnog radnog kapaciteta za njega pri obavljanju različitih zadataka u kabini svemirske letelice ograničene zapremine i pri radu. u nepodržanom prostoru izvan letjelice. Međutim, otkrivene su brojne promjene u motoričkoj sferi, kardiovaskularnom sistemu, krvnom sistemu i drugim sistemima ljudskog tijela.

Utvrđeno je i da adaptacija kosmonauta na uobičajene uslove zemaljskog postojanja nakon letova u svemir u trajanju od 18 dana teče uz određene poteškoće i da je praćena izraženijim opterećenjem regulatornih mehanizama od prilagođavanja astronauta bestežinskom stanju. Dakle, uz dalje povećanje vremena leta, bilo je potrebno kreirati sisteme odgovarajućih preventivnih mjera, unaprijediti sisteme medicinske kontrole i razviti metode za predviđanje stanja članova posade u letu i nakon njega.

Tokom letova s ​​posadom po ovim programima, uz medicinske studije posade, vršeni su i biološki eksperimenti. Dakle, na brodovima Vostok-3, Vostok-6, Voskhod, Voskhod-2, Soyuz, nalazili su se biološki objekti kao što su lizogene bakterije, klorela, tradescantia, hela ćelije; ljudske normalne ćelije i ćelije raka, suvo seme biljaka, kornjače.

Treća faza svemirskih letova s ​​ljudskom posadom povezana je sa dugotrajnim letovima kosmonauta na orbitalnim stanicama, poklapa se s proteklom decenijom (1971-1980). Posebnost letova s ​​ljudskom posadom u ovoj fazi, pored značajnog trajanja boravka osobe u letu, je i povećanje količine slobodnog prostora u stambenim prostorijama - od kokpita svemirske letjelice do prostranih životnih prostora unutar orbitalne stanice. . Ova potonja okolnost imala je dvostruki značaj za svemirsku medicinu: s jedne strane, postalo je moguće postaviti na stanicu raznovrsnu opremu za biomedicinska istraživanja i sredstva za sprečavanje štetnih efekata bestežinskog stanja, a s druge strane, značajno smanjiti utjecaj faktora koji ograničavaju motoričku aktivnost na ljudsko tijelo - hipokinezija (tj. povezana s malom veličinom slobodnog prostora).

Treba reći da se na orbitalnim stanicama mogu stvoriti ugodniji životni uslovi, lična higijena itd. A primjena kompleksa preventivnih mjera može značajno izgladiti štetne reakcije organizma na bestežinsko stanje, što ima veliki pozitivan učinak. Međutim, s druge strane, to u određenoj mjeri izglađuje reakcije ljudskog tijela na bestežinsko stanje, što otežava analizu pomaka koji nastaju za različite sisteme ljudskog tijela koji su karakteristični za bestežinska stanja.

Po prvi put, dugoročna orbitalna stanica (Salyut) lansirana je u SSSR-u 1971. godine. U narednim godinama, letovi s posadom vršeni su na orbitalnim stanicama Saljut-3, -4, -5, -6 (štaviše, četvrta glavna ekspedicija Saljut-6” bila je u svemiru 185 dana). Brojne biomedicinske studije rađene tokom leta orbitalnih stanica pokazale su da sa povećanjem trajanja boravka osobe u svemiru generalno nije uočena progresija u težini reakcija tijela na uslove leta.

Korišteni kompleksi profilaktičkih mjera osigurali su održavanje dobrog zdravstvenog stanja i radne sposobnosti kosmonauta tokom ovakvih letova, a doprinijeli su i ublažavanju reakcija i olakšali adaptaciju na zemaljske uslove u periodu nakon leta. Važno je napomenuti da sprovedene medicinske studije nisu otkrile nikakve promjene na tijelu kosmonauta koje bi spriječile sistematsko povećanje trajanja letova. Istovremeno, spolja, u pojedinim tjelesnim sistemima su ustanovljene funkcionalne promjene koje su predmet daljeg razmatranja.

Do danas je 99 ljudi iz različitih zemalja već obavilo svemirske letove na 78 svemirskih letjelica i 6 dugoročnih orbitalnih stanica2. Ukupno vrijeme putovanja bilo je oko 8 čovjek-godina. Od 1. januara 1981. u SSSR-u je izvršeno 46 svemirskih letova s ​​ljudskom posadom, u kojima je učestvovalo 49 sovjetskih kosmonauta i 7 kosmonauta iz socijalističkih zemalja. Dakle, tokom dvije decenije svemirskih letova s ​​ljudskom posadom, tempo i razmjeri ljudskog prodora u svemir ubrzano se povećavaju.

Zatim ćemo razmotriti glavne rezultate istraživanja svemirske medicine koja su sprovedena u tom periodu. Tokom svemirskih letova, ljudsko tijelo može biti izloženo različitim štetnim faktorima, koji se uslovno mogu podijeliti u sljedeće grupe: 1) karakteriziranje svemira kao svojevrsnog fizičkog okruženja (ekstremno nizak barometarski pritisak, nedostatak kiseonika, jonizujuće zračenje itd. .); 2) zbog dinamike aviona (ubrzanje, vibracije, bestežinsko stanje); 3) povezane sa boravkom astronauta u kabini letelice pod pritiskom (veštačka atmosfera, navike u ishrani; hipokinezija itd.); 4) psihološke karakteristike svemirskog leta (emocionalna napetost, izolacija, itd.).

održavanje života stvara neophodne uslove za život i rad u kabinskom prostoru. Izuzetak u ovoj grupi faktora je kosmičko zračenje: tokom nekih sunčevih baklji, nivo kosmičkog zračenja može se povećati toliko da zidovi kabine ne mogu zaštititi astronauta od djelovanja kosmičkih zraka.

i da naučnici još nisu naučili kako da simuliraju puni spektar kosmičkog zračenja u uslovima Zemlje. Ovo prirodno stvara značajne poteškoće u proučavanju biološkog efekta kosmičkog zračenja i razvoju zaštitnih mjera.

U tom pravcu provode se različite studije za stvaranje elektrostatičke zaštite za letjelicu, odnosno pokušavaju se stvoriti elektromagnetno polje oko letjelice, koje će odbijati nabijene čestice, sprječavajući ih da prođu u kabinu. Veliki obim posla se obavlja i na razvoju farmakohemijskih sredstava za prevenciju i liječenje radijacijskih ozljeda.

Većina faktora druge grupe uspješno je modelirana u uvjetima zemaljskog eksperimenta i dugo se proučavala (vibracije, buka, preopterećenja). Njihovo djelovanje na ljudski organizam je sasvim jasno, a samim tim i mjere za prevenciju mogućih poremećaja. Faktor bestežinskog stanja je najvažniji i specifični faktor u svemirskom letu. Treba napomenuti da se u slučaju dugotrajne akcije može proučavati samo u realnim uslovima leta, jer je u ovom slučaju njegova simulacija na Zemlji vrlo približna.

Konačno, treća i četvrta grupa faktora leta nisu toliko kosmičke, međutim, uslovi svemirskog leta toliko doprinose svojim, svojstvenim samo ovoj vrsti aktivnosti, da proučavanje psiholoških karakteristika koje nastaju u ovom slučaju , kao i načini rada i odmora, psihološka kompatibilnost i drugi faktori je zaseban i veoma složen problem.

Sasvim je očito da nam raznovrsnost problema svemirske medicine ne dozvoljava da ih iscrpno razmotrimo, a ovdje ćemo se fokusirati samo na neke od ovih problema.

Medicinska kontrola i medicinska istraživanja u letu

U kompleksu mjera koje osiguravaju sigurnost kosmonauta u letu, važnu ulogu ima medicinska kontrola, čiji je zadatak procjena i predviđanje zdravstvenog stanja članova posade i izdavanje preporuka za preventivne i terapijske mjere.

Odlika medicinske kontrole u svemirskim letovima je da su "pacijenti" doktora zdravi, fizički dobro pripremljeni ljudi. U ovom slučaju, zadatak medicinske kontrole je uglavnom da identifikuje funkcionalne adaptivne promene koje se mogu javiti u ljudskom organizmu pod uticajem faktora leta u svemir (prvenstveno bestežinsko stanje), da proceni i analizira te promene, da utvrdi indikacije za primenu profilaktičkih sredstava. agenti, kao i u; odabiru najoptimalnijih načina njihove upotrebe.

Uopštavanje rezultata medicinskih istraživanja u svemirskim letovima i brojnih studija sa modeliranjem faktora leta u Zemljinim uslovima omogućavaju dobijanje podataka o uticaju različitih opterećenja na ljudski organizam, o dozvoljenim granicama fluktuacija fizioloških parametara io karakteristike reakcija organizma u ovim uslovima.

Treba naglasiti da su ovakve studije svemirske medicine, koje pojašnjavaju naše spoznaje o normalnim manifestacijama vitalne aktivnosti ljudskog tijela i jasnije razlikuju njegove normalne i izmijenjene reakcije, od velike važnosti za identifikaciju početnih znakova odstupanja ne samo u posadama svemirskih letjelica u letu, ali iu kliničkoj praksi, u analizi početnih i latentnih oblika bolesti i njihovoj prevenciji.

Kao izvori informacija koriste se podaci iz razgovora između doktora i astronauta, izvještaji astronauta o njihovom blagostanju i rezultati samokontrole i međusobne kontrole, analiza radio razgovora (uključujući spektralnu analizu govora). Važni izvori informacija su podaci objektivne registracije fizioloških parametara, indikatori životne sredine u kabini letelice (pritisak, sadržaj kiseonika i ugljen-dioksida, vlažnost, temperatura itd.), kao i analiza rezultata najsloženijih operacije upravljanja brodom i naučni i tehnički eksperimenti.

Uz pomoć telemetrijskih sistema, ove informacije se šalju u centar za kontrolu leta, gdje se kompjuterski obrađuju i analiziraju od strane ljekara. Fiziološki parametri koji se snimaju i prenose na Zemlju određuju se u skladu sa karakteristikama programa leta i specifičnostima aktivnosti posade. Pri procjeni zdravstvenog stanja astronauta od najveće je važnosti informacije o stanju najvitalnijih sistema ljudskog tijela (disanje i cirkulacija krvi), kao i promjene u fizičkim performansama astronauta.

u neobičnom staništu, pomažu u rasvjetljavanju mehanizama promjena fizioloških funkcija i prilagođavanja tijela uslovima bestežinskog stanja. Sve je to neophodno za razvoj preventivnih mjera i planiranje medicinske podrške za naredne letove.

Količina medicinskih informacija prenesenih biotelemetrijom na Zemlju nije bila ista u različitim letovima. U prvim letovima po programima Vostok i Voskhod, kada je naše znanje o uticaju faktora svemirskog leta na ljudski organizam bilo vrlo ograničeno, zabilježen je prilično širok raspon fizioloških parametara, jer je bilo potrebno ne samo pratiti zdravstveno stanje. astronauta, ali i da ga opširno proučava.fiziološke odgovore na uslove leta. Tokom letova u okviru programa Sojuz, broj fizioloških indikatora koji se prenose na Zemlju je ograničen i bio je optimalan za praćenje zdravlja kosmonauta.

što je ranije bilo, tokom letova na orbitalnim stanicama, periodični dubinski medicinski pregledi vršeni su svakih 7-10 dana. Potonje je uključivalo kliničke elektrokardiografske preglede (u mirovanju i tokom funkcionalnih testova), registraciju arterijskog i venskog pritiska, proučavanje fazne strukture srčanog ciklusa prema kinetokardiografiji, studije udarnog i minutnog volumena srca, pulsnu opskrbu krvlju različitim dijelovima tijela (koristeći metodu reografije) i niz drugih istraživanja.

Kao funkcionalni testovi korišćeno je dozirano fizičko opterećenje tela kosmonauta na bicikl ergometru („space bike“), kao i test sa primenom negativnog pritiska na donji deo tela. U potonjem slučaju, uz pomoć vakuum kompleta “Chibis”, koji predstavlja valovite “hlače”, stvoren je negativan pritisak u donjem dijelu trbuha i u donjim ekstremitetima, što je izazvalo navalu krvi u ova područja, sličnu onom se dešava na Zemlji tokom uspravnog boravka osobe.

Ovakva imitacija vertikalnog držanja omogućava dobijanje dodatnih informacija o očekivanom stanju posade u periodu nakon leta. Čini se da je ova okolnost izuzetno važna, jer, kako je utvrđeno u prethodnim letovima, dug boravak u bestežinskom stanju prati smanjenje tzv. ortostatske stabilnosti, što se manifestuje izraženim pomacima parametara kardiovaskularnog sistema kada se osoba je u uspravnom položaju.

Na orbitalnoj stanici Saljut-6 (vidi tabelu) mjerena je tjelesna težina osobe, proučavan je volumen potkoljenice, a proučavano je i stanje vestibularnog aparata i funkcija vanjskog disanja. Tokom leta uzimani su uzorci krvi i drugih tjelesnih tekućina, proučavana je mikroflora vanjskog integumenta, ljudske sluzokože i površine stanice, te analizirani uzorci zraka. Materijali uzeti u letu radi istraživanja dostavljeni su ekspedicijama na Zemlju radi detaljne analize.

Metode istraživanja u svemirskim letovima

Godine lansiranja svemirske letjelice Fiziološke metode mjerenja

"Easts" 1961-1963 Elektrokardiografija (1-2 odvoda, pnemografija, seizmokardiografija i kinetokardiografija (karakteriziraju mehaničku funkciju srca), elektrookulografija (registracija pokreta očiju), elektroencefalografija (registracija biostruja moždane kore), refleks galvanska .

"Sunrise" 1964-1965 Elektrokardiografija, pneumografija, seizmokardiografija, elektroencefalografija, registracija motoričkih radnji pisanja.

neoženjen 1967-1970 Elektrokardiografija, pneumografija, seizmokardiografija, tjelesna temperatura.

tahooscilografija (za mjerenje krvnog pritiska), flebografija (za registrovanje pulsne krivulje jugularne vene i određivanje venskog pritiska, regrafija (za proučavanje udarnog i minutnog volumena srca i pulsnog dotoka krvi u različite dijelove tijela), mjerenje tjelesne težine, volumen potkoljenice, vađenje krvi, proučavanje vanjskog disanja, mikrobiološke studije, kao i studije metabolizma vode i soli itd.

Tokom dugih letova na orbitalnim kompleksima Saljut-Sojuz, veliki značaj pridavan je medicinskom menadžmentu. Medicinski menadžment je dio (podsistema) općenitijeg sistema „posada – brod – centar kontrole leta“, a njegove funkcije su usmjerene na održavanje maksimalne organizacije cijelog sistema u cjelini održavanjem dobrog zdravlja posade i njenog neophodna izvedba. U tom cilju, medicinska služba je blisko sarađivala sa posadom i planerima programa leta. Radno tijelo kontrole bila je grupa za medicinsku podršku u Centru za kontrolu leta, koja je stupila u međusobni kontakt sa posadom, sa savjetodavnom i prognostičkom grupom i sa ostalim grupama centra za kontrolu leta.

Rezultati pregleda i na osnovu njih formirane preporuke o upotrebi profilaktičkih sredstava, režimu rada i odmora i drugim medicinskim mjerama sistematski su razmatrani sa posadom i od njih prihvaćeni na izvršenje. Sve to stvaralo je atmosferu dobronamjernosti i poslovne saradnje grupe medicinske podrške i posade u rješavanju problema održavanja zdravlja posade u letu i priprema za susret sa Zemljom.

Sredstva za prevenciju

preduslov za razvoj preventivnih mjera i racionalnog sistema medicinske kontrole u dugotrajnim svemirskim letovima. Do sada dostupni podaci omogućavaju nam da formulišemo neke radne hipoteze koje se mogu smatrati planom za dalja istraživanja.

Glavna karika u patogenezi djelovanja faktora bestežinskog stanja je, po svemu sudeći, smanjenje funkcionalnog opterećenja na niz sistema ljudskog tijela zbog nedostatka težine i povezanog mehaničkog naprezanja tjelesnih struktura. Funkcionalno podopterećenje ljudskog tijela u bestežinskom stanju očituje se, vjerovatno, kao promjena u aferentaciji od mehanoreceptora, kao i promjena u distribuciji tečnih medija i smanjenje opterećenja na mišićno-koštani sistem astronauta i njegov tonik. mišiće.

uvijek postoji napetost konstrukcija zbog sile težine. Istovremeno, veliki broj mišića, kao i ligamenti, neki zglobovi, suprotstavljajući se ovom trendu, stalno su pod opterećenjem, bez obzira na položaj ljudskog tijela. Pod uticajem težine, unutrašnji organi takođe imaju tendenciju da se pomeraju prema Zemlji, istežući ligamente koji ih fiksiraju.

Brojni nervni percepcijski uređaji (receptori) koji se nalaze u mišićima, ligamentima, unutrašnjim organima, krvnim sudovima itd. šalju impulse u centralni nervni sistem, signalizirajući položaj tijela. Isti signali dolaze iz vestibularnog aparata koji se nalazi u unutrašnjem uhu, gdje kristali soli ugljičnog dioksida (stoliti), pomjerajući nervne završetke pod utjecajem svoje težine, signaliziraju kretanje tijela.

Međutim, tokom dugog leta i njegovog neizostavnog atributa - bestežinskog stanja - težina tijela i njegovih pojedinih dijelova izostaje. Receptori mišića, unutrašnjih organa, ligamenata, krvnih sudova, dok su u bestežinskom stanju, rade, takoreći, „na drugačiji način“. Informacije o položaju tijela dolaze uglavnom iz vizualnog analizatora, a interakcija analizatora prostora razvijena tokom razvoja ljudskog tijela (vid, vestibularni aparat, mišićni osjet, itd.) je poremećena. Mišići, tonus i opterećenje na mišićni sistem u cjelini su smanjeni, jer nema potrebe da im se odupirete snagom težine.

Kao rezultat toga, u nultoj gravitaciji, ukupni volumen impulsa iz percepcijskih elemenata (receptora), koji ide u centralni nervni sistem, smanjuje se. To dovodi do smanjenja aktivnosti centralnog nervnog sistema, što zauzvrat utiče na regulaciju unutrašnjih organa i drugih funkcija ljudskog tela. Međutim, ljudsko tijelo je izuzetno plastična struktura i nakon nekog vremena dok se čovjek nalazi u bestežinskom stanju, njegovo tijelo se prilagođava tim uslovima, a rad unutrašnjih organa već se odvija na novi, drugačiji (u odnosu na Zemlja) funkcionalni nivo interakcije između sistema.

zbog svoje težine teži donjim dijelovima tijela (noge, donji dio trbuha). S tim u vezi, tijelo astronauta razvija sistem mehanizama koji sprječavaju takvo kretanje. U bestežinskom stanju ne postoji sila, osim energije srčanog impulsa, koja bi doprinela kretanju krvi u donje delove tela. Kao rezultat, dolazi do navale krvi u glavu i prsne organe.

vene i atrijumi. To je razlog za signal centralnom nervnom sistemu o uključivanju mehanizama koji pomažu u smanjenju viška tečnosti u krvi. Kao rezultat toga dolazi do brojnih refleksnih reakcija koje dovode do povećanja izlučivanja tekućine, a sa njom i soli iz tijela. Na kraju se može smanjiti tjelesna težina i promijeniti sadržaj nekih elektrolita, posebno kalijuma, kao i stanje kardiovaskularnog sistema.

Preraspodjela krvi očito igra određenu ulogu u nastanku vestibularnih poremećaja (kosmičkog oblika bolesti kretanja) u početnom periodu boravka u bestežinskom stanju. Međutim, vodeća uloga ovdje i dalje pripada, vjerovatno, kršenju dobro koordinisanog rada osjetilnih organa u uslovima bestežinskog stanja, koji vrše prostornu orijentaciju.

do odgovarajuće promjene takozvanih antigravitacijskih mišića, smanjenja njihovog tonusa, atrofije. Smanjenje mišićnog tonusa i snage, zauzvrat, doprinosi pogoršanju regulacije vertikalnog držanja i kršenju hoda astronauta u razdoblju nakon leta. Istovremeno, restrukturiranje motoričkog stereotipa u tom procesu također može biti uzrok ovih pojava.

Gore navedene ideje o mehanizmu promjene nekih funkcija ljudskog tijela u bestežinskim uvjetima su, naravno, prilično shematične i još uvijek nisu eksperimentalno potvrđene u svim svojim vezama. Ove rasprave smo sproveli samo s ciljem da pokažemo međusobnu povezanost svih funkcija organizma astronauta, kada promjene u jednoj karici izazivaju čitav niz reakcija različitih sistema. S druge strane, važno je naglasiti reverzibilnost promjena, široke mogućnosti prilagođavanja ljudskog tijela djelovanju najneobičnijih faktora okoline.

Opisane promjene u funkcijama tijela astronauta u bestežinskom stanju mogu se smatrati odrazom adaptivnih reakcija osobe na nove uvjete postojanja - na odsustvo sile težine. Naravno, ove promjene u velikoj mjeri određuju odgovarajuće reakcije ljudskog tijela koje se dešavaju prilikom povratka astronauta na Zemlju i prilikom naknadne adaptacije njegovog tijela na zemaljske uslove, ili, kako liječnici kažu, tokom readaptacije.

Promene u nizu funkcija kosmonautovog organizma otkrivene nakon kratkotrajnih letova u svemir, koje su napredovale sa povećanjem trajanja letova, pokrenule su pitanje razvoja sredstava za sprečavanje štetnih efekata bestežinskog stanja. Teoretski, moglo bi se pretpostaviti da bi upotreba umjetne gravitacije (IGF) bila najradikalnije sredstvo zaštite od bestežinskog stanja. Međutim, stvaranje IKT-a dovodi do niza fizioloških problema vezanih za boravak u rotirajućem sistemu, kao i tehničkih problema koji bi trebali osigurati stvaranje IKT-a u svemirskom letu.

S tim u vezi, istraživači su, mnogo prije početka svemirskih letova, počeli tražiti druge načine za sprječavanje negativnih promjena u ljudskom tijelu tokom svemirskog leta. U toku ovih studija testirane su brojne metode za prevenciju štetnih efekata bestežinskog stanja, koji nisu povezani sa upotrebom IKT. To uključuje, na primjer, fizičke metode koje imaju za cilj smanjenje preraspodjele krvi u tijelu astronauta za vrijeme ili nakon završetka leta, kao i stimulaciju neurorefleksnih mehanizama koji reguliraju cirkulaciju krvi u vertikalnom položaju tijela. U tu svrhu primjena negativnog tlaka na donji dio tijela, manžetne na napuhavanje koje se stavljaju na ruke i noge, odijela za stvaranje pozitivne razlike tlaka, rotacija na centrifugi malog radijusa, inercijski udarni efekti, električna stimulacija mišića donjih ekstremiteta, elastična i anti-g odijela itd.

Među ostalim metodama takve prevencije ističemo fizičku aktivnost usmjerenu na održavanje kondicije tijela i stimulaciju određenih grupa receptora (fizički trening, teretna odijela, opterećenje na kosturu); uticaji povezani sa regulacijom ishrane (dodavanje soli, proteina i vitamina u hranu, racionalizacija ishrane i potrošnje vode); svrsishodan uticaj uz pomoć takozvanih lekova i modifikovanog gasnog okruženja.

Profilaktička sredstva protiv bilo kakvih nepovoljnih promjena u tijelu kosmonauta mogu biti efikasna samo ako su propisana uzimajući u obzir mehanizam nastanka ovih poremećaja. U pogledu bestežinskog stanja, profilaktičke mjere treba da budu usmjerene prvenstveno na nadoknadu manjka mišićne aktivnosti, kao i na reprodukciju efekata koji su u zemaljskim uslovima determinisani težinom krvi i tkivne tečnosti.

fizičke vježbe na traci za trčanje i bicikl ergometru, kao i vježbe snage s ekspanderima; 2) stvaranje stalnog opterećenja na mišićno-koštani sistem i skeletne mišiće astronauta (dnevni boravak 10-16 sati u teretnim odijelima); 3) obuka sa primenom negativnog pritiska na donji deo tela, koja se izvodi na kraju leta; 4) upotrebu vodeno-solnih aditiva na dan završetka leta; 5) upotreba antig odijela nakon leta.

Uz pomoć specijalnih odijela i sistema gumenih amortizera, pri izvođenju "prostornog punjenja" stvoreno je opterećenje od 50 kg u pravcu uzdužne ose karoserije, kao i statičko opterećenje na glavne grupe antigravitacioni mišići.

Fizički trening se odvijao i na biciklergometru - spravi sličnoj biciklu, ali koja stoji u mjestu. Na njemu su astronauti pedalirali nogama ili rukama, stvarajući na taj način odgovarajuće opterećenje odgovarajućim mišićnim grupama.

Teretna odijela su reproducirala konstantno statičko opterećenje na mišićno-koštani sistem astronauta i skeletne mišiće, što je u određenoj mjeri kompenziralo odsustvo Zemljine gravitacije. Strukturno, odijela su izrađena kao polususjedni kombinezoni, koji uključuju elastične elemente poput gumenih amortizera.

Za stvaranje negativnog pritiska na donjem dijelu tijela korišten je vakuum set u obliku pantalona, ​​koje su hermetička vrećica na okviru u kojoj se može stvoriti vakuum. Sa smanjenjem pritiska stvaraju se uslovi za odliv krvi u noge, što doprinosi njenoj distribuciji, što je tipično za osobu koja se nalazi u vertikalnom položaju u uslovima Zemlje.

Suplementi vode i soli bili su namijenjeni zadržavanju vode u tijelu i povećanju volumena krvne plazme. Profilaktičko odijelo nakon leta, koje se nosi ispod svemirskog odijela prije spuštanja, dizajnirano je da stvara preveliki pritisak na noge, koji sprječava nakupljanje krvi u donjim ekstremitetima na Zemlji u okomitom položaju tijela i pogoduje održavanju normalne cirkulacije krvi kada prelazeći iz horizontalnog u vertikalni položaj.

Promjena osnovnih funkcija ljudskog tijela u bestežinskom stanju

Glavni rezultat proučavanja svemira (sa medicinske tačke gledišta) bio je dokaz mogućnosti ne samo dugog boravka osobe u uslovima svemirskog leta, već i njegovih svestranih aktivnosti tamo. Ovo sada daje za pravo da se svemir posmatra kao okruženje za buduće ljudsko stanovanje, a letelica i sam let u svemir najefikasniji, direktni način proučavanja reakcija ljudskog tela u ovim uslovima. Do danas je prikupljeno dosta informacija o reakcijama različitih fizioloških sistema tijela kosmonauta u različitim fazama leta iu periodu nakon leta.

Kompleks simptoma koji je spolja sličan bolesti kretanja (smanjenje apetita, vrtoglavica, pojačano lučenje pljuvačke, mučnina i ponekad povraćanje, prostorne iluzije) uočava se u različitim stupnjevima ozbiljnosti kod otprilike svakog trećeg kosmonauta i manifestira se u prvih 3-6 dana leta. Važno je napomenuti da je trenutno još uvijek nemoguće pouzdano predvidjeti stepen ispoljavanja ovih pojava kod kosmonauta u letu. Neki kosmonauti su takođe pokazali znake mučnine prvog dana nakon povratka na Zemlju. Razvoj kompleksa simptoma bolesti kretanja u letu trenutno se objašnjava promjenom funkcionalnog stanja vestibularnog aparata astronauta i kršenjem interakcije njegovih senzornih sistema, kao i hemodinamskim karakteristikama (preraspodjela krvi) u bestežinskim uvjetima. .

Kompleks simptoma preraspodjele krvi u gornji dio tijela javlja se kod gotovo svih astronauta u letu, javlja se prvog dana, a zatim u različito vrijeme, u prosjeku u roku od tjedan dana, postepeno se izglađuje (ali ne nestaje uvijek u potpunosti) . Ovaj kompleks simptoma manifestuje se osjećajem navale krvi i težine u glavi, začepljenosti nosa, izglađivanjem bora i natečenosti lica, povećanjem dotoka krvi i pritiska u venama vrata i pokazateljima punjenja krvlju. glava. Volumen noge je smanjen. Opisani fenomeni povezani su s preraspodjelom krvi zbog nedostatka njezine težine u bestežinskom stanju, što dovodi do smanjenja nakupljanja krvi u donjim ekstremitetima i povećanja dotoka krvi u gornji dio tijela.

neke radne operacije i teško je procijeniti napor mišića potreban za izvođenje određenog broja pokreta. Međutim, već u prvih nekoliko dana leta ovi pokreti vraćaju potrebnu preciznost, smanjuju se potrebni napori za njihovo izvođenje, a povećava se efikasnost motoričkih performansi. Pri povratku na Zemlju subjektivno se povećava težina predmeta i vlastitog tijela, a mijenja se i regulacija vertikalnog držanja. Studija motoričke sfere nakon leta kod kosmonauta otkriva smanjenje volumena donjih ekstremiteta, određeni gubitak mišićne mase i subatrofiju antigravitacijskih mišića, uglavnom dugih i širokih mišića leđa.

Promene u funkcijama kardiovaskularnog sistema tokom dugotrajnih svemirskih letova manifestuju se kao tendencija blagog smanjenja pojedinih pokazatelja arterijskog pritiska, povećanja venskog pritiska u predelu vena vrata i njegovog smanjenja u region potkolenice. Izbacivanje krvi tokom kontrakcije srca (udarni volumen) u početku se povećava, a minutni volumen cirkulacije ima tendenciju da premaši vrijednosti prije leta tokom leta. Pokazatelji krvotoka glave obično su se povećali, njihova normalizacija se dogodila na 3-4 mjeseca leta, a smanjila se u području potkoljenice.

Reakcija kardiovaskularnog sistema na funkcionalne testove uz primjenu negativnog pritiska na donji dio tijela i fizičku aktivnost pretrpjela je određene promjene u letu. Prilikom testiranja uz primjenu negativnog pritiska, reakcije astronauta su, za razliku od zemaljskih, bile izraženije, što je ukazivalo na razvoj fenomena ortostatskog detreninga. Istovremeno, tolerancija na vježbe tokom šestomjesečnih letova je u gotovo svim istraživanjima ocijenjena dobrom, a reakcije se nisu kvalitativno razlikovale od perioda prije leta. To je ukazalo na to da je uz pomoć preventivnih mjera moguće stabilizirati odgovor organizma na funkcionalne testove i čak u nekim slučajevima postići njihovu manju težinu nego u periodu prije leta.

U periodu nakon leta, prilikom prelaska iz horizontalnog u vertikalni položaj, kao i tokom ortostatskog testa (pasivni vertikalni položaj na nagnutom stolu), težina reakcija je veća nego prije leta. To se objašnjava činjenicom da u zemaljskim uvjetima krv vraća svoju težinu i juri u donje udove, a kao rezultat smanjenja tonusa krvnih žila i mišića kod astronauta ovdje se može nakupiti više krvi nego inače. Kao rezultat, dolazi do odljeva krvi iz mozga.

krvni pritisak može naglo pasti, mozak će iskusiti nedostatak krvi, a samim tim i kiseonika.

soli nakon leta. Neposredno nakon letova smanjuje se izlučivanje tekućine putem bubrega, a povećava se izlučivanje jona kalcija i magnezija, kao i jona kalija. Negativan bilans kalija u kombinaciji s povećanjem izlučivanja dušika vjerovatno ukazuje na smanjenje ćelijske mase i smanjenje sposobnosti ćelija da u potpunosti asimiliraju kalij. Studije nekih bubrežnih funkcija pomoću testova na stres otkrile su neusklađenost u sistemu jonoregulacije u vidu višesmjernih promjena u izlučivanju tekućine i nekih jona. Analizirajući dobijene podatke, stiče se utisak da su pomaci u ravnoteži vode i soli posledica promena u regulatornim sistemima i hormonskom statusu pod uticajem faktora leta.

Smanjenje mineralne zasićenosti koštanog tkiva (gubitak kalcija i fosfora u kostima) zabilježeno je u nizu letova. Tako su nakon letova od 175 i 185 dana ovi gubici iznosili 3,2-8,3%, što je znatno manje nego nakon dužeg mirovanja u krevetu. Ovako relativno malo smanjenje mineralnih komponenti u koštanom tkivu je veoma značajna okolnost, budući da veliki broj naučnika smatra demineralizaciju koštanog tkiva jednim od faktora koji može biti prepreka produžavanju trajanja svemirskih letova.

Biohemijske studije su pokazale da se pod uticajem dugotrajnih svemirskih letova reorganizuju metabolički procesi, usled prilagođavanja tela kosmonauta uslovima bestežinskog stanja. U ovom slučaju se ne primjećuju izražene promjene u metabolizmu.

i oporavlja se otprilike 1-1,5 mjeseci nakon leta. Istraživanja sadržaja eritrocita u krvi tokom i nakon letova su od velikog interesa, jer je, kao što je poznato, prosječan životni vijek eritrocita 120 dana.

volumen krvne plazme. Kao rezultat toga, aktiviraju se kompenzacijski mehanizmi koji traže održavanje osnovnih konstanti cirkulirajuće krvi, što dovodi (zbog smanjenja volumena krvne plazme) do adekvatnog smanjenja mase eritrocita. Brz oporavak mase eritrocita nakon povratka na Zemlju je nemoguć, jer se formiranje eritrocita odvija sporo, dok se tečni dio krvi (plazma) obnavlja! znatno brže. Ova brza obnova volumena cirkulirajuće krvi dovodi do očiglednog daljeg smanjenja broja crvenih krvnih zrnaca, koje se obnavlja nakon 6-7 sedmica nakon završetka leta.

Dakle, rezultati hematoloških studija dobijeni tokom i nakon dugotrajnih svemirskih letova omogućavaju optimističku procjenu mogućnosti prilagođavanja krvnog sistema astronauta uslovima leta i njegovog oporavka u periodu nakon leta. Ova okolnost je izuzetno važna, budući da se u posebnoj literaturi moguće hematološke promjene koje se očekuju u dugotrajnim svemirskim letovima smatraju jednim od problema koji može spriječiti dalje povećanje trajanja letova.

nakon leta. Ipak, mora se reći da još uvijek ne znamo sve o reakcijama astronauta na dugom letu, ne možemo se boriti protiv svih štetnih pojava. U tom smislu ima još puno posla.

Zapadno medicinsko istraživanje i posmatranje 12 astronauta pokazalo je da uz produženo izlaganje mikrogravitaciji, ljudsko srce postaje 9,4 posto sfernije, što zauzvrat može uzrokovati razne probleme u njegovom radu. Ovaj problem može postati posebno hitan tokom dugotrajnih svemirskih putovanja, na primjer, na Mars.

"Srce u svemiru radi veoma drugačije od načina na koji radi u Zemljinoj gravitaciji, što zauzvrat može dovesti do gubitka njegove mišićne mase", kaže dr. James Thomas iz NASA-e.

“Sve će ovo imati ozbiljne posljedice kada se vratimo na Zemlju, tako da trenutno tražimo moguće načine da izbjegnemo ili barem smanjimo ovaj gubitak mišićne mase.”

Stručnjaci napominju da nakon povratka na Zemlju srce poprima svoj izvorni oblik, ali niko ne zna kako će se jedan od najvažnijih organa našeg tijela ponašati nakon dugih letova. Doktori su već upoznati sa slučajevima kada su astronauti koji su se vraćali imali vrtoglavicu i dezorijentaciju. U nekim slučajevima dolazi do nagle promjene krvnog tlaka (dolazi do naglog pada), posebno kada osoba pokuša ustati. Osim toga, neki astronauti doživljavaju aritmiju (nenormalan srčani ritam) tokom misija.

Istraživači primjećuju potrebu za razvojem metoda i pravila koja će omogućiti putnicima u duboki svemir da izbjegnu ove vrste problema. Kao što je navedeno, takve metode i pravila mogu biti korisne ne samo astronautima, već i običnim ljudima na Zemlji - onima koji imaju srčane probleme, kao i onima kojima je propisan odmor u krevetu.

Petogodišnji istraživački program je sada počeo da utvrđuje nivo uticaja svemira na ubrzanje razvoja ateroskleroze (bolesti krvnih sudova) kod astronauta.

Pijanstvo i mentalni poremećaji

Iako je NASA-ino anonimno istraživanje razjasnilo sumnje da astronauti često piju alkoholna pića, u 2007. bila su dva slučaja kada je stvarno pijanim NASA-inim astronautima bilo dozvoljeno da lete unutar ruske svemirske letjelice Sojuz. Istovremeno, ljudima je bilo dozvoljeno da lete i nakon što su ljekari koji su pripremali ove astronaute za let, kao i drugi učesnici misije, saopštili nadležnima o veoma vrućem stanju njihovih kolega.

Prema tadašnjoj sigurnosnoj politici, NASA je govorila o službenoj zabrani astronautima da piju alkohol 12 sati prije trenažnih letova. Djelovanje ovog pravila je također implicitno pretpostavljeno za vrijeme trajanja svemirskih letova. Međutim, nakon gore opisanog incidenta, NASA je bila ogorčena nepažnjom astronauta što je agencija odlučila da ovo pravilo o letovima u svemir ozvaniči.

Bivši astronaut Mike Mullane jednom je rekao da su astronauti prije leta pili alkohol kako bi dehidrirali tijelo (alkohol dehidrira), kako bi u konačnici smanjili opterećenje mjehura i odjednom ne žele ići u toalet u trenutku lansiranja.

Psihološki aspekt je također imao svoje mjesto među opasnostima u svemirskim misijama. Tokom svemirske misije Skylab 4, astronauti su bili toliko "umorni" od komunikacije sa centrom za kontrolu svemirskih letova da su isključili radio komunikaciju na skoro jedan dan i ignorisali poruke iz NASA-e. Od ovog incidenta, naučnici pokušavaju da identifikuju i pozabave se potencijalnim negativnim psihološkim efektima do kojih bi moglo doći sa stresnijim, dužim misijama na Mars.

Nedostatak sna i upotreba tableta za spavanje

Desetogodišnje istraživanje pokazalo je da su astronauti očigledno neispavani tokom posljednjih sedmica prije lansiranja i tokom početka svemirskih misija. Među intervjuisanim osobama, troje od četiri priznalo je da je koristilo lekove koji su im pomogli da spavaju, iako bi upotreba takvih lekova mogla biti opasna tokom letenja svemirskim brodom i prilikom rada sa drugom opremom. Najopasnija situacija u ovom slučaju bi mogla biti kada su astronauti uzimali isti lijek i to u isto vrijeme. U ovom slučaju, u vrijeme hitne situacije koja zahtijeva hitno rješenje, mogli bi je jednostavno prespavati.

Uprkos činjenici da je NASA svakom astronautu dodijelila minimalno osam i po sati sna dnevno, većina njih ima samo oko šest sati odmora svaki dan dok su na misijama. Ozbiljnost takvog opterećenja organizma pogoršala je činjenica da su tokom posljednja tri mjeseca treninga prije leta ljudi spavali manje od šest i po sati dnevno.

„Buduće misije na Mjesec, Mars i dalje zahtijevat će razvoj efikasnijih mjera za rješavanje problema s deprivacijom sna i optimizaciju ljudskih performansi tokom svemirskih letova“, rekao je viši istraživač na tu temu, dr Charles Kseiler.

“Ove mjere mogu uključivati ​​promjene u rasporedu radova koji će se izvoditi uzimajući u obzir izloženost ljudi određenim svjetlosnim talasima, kao i promjene strategije ponašanja posade za ugodniji ulazak u stanje sna, što je neophodan za vraćanje zdravlja, snage i dobrog raspoloženja narednog dana.”

gubitak sluha

su pokazali da su od vremena svemirskih misija, neki astronauti iskusili slučajeve privremenog značajnog i manje značajnog gubitka sluha. One su najčešće zabilježene kada su ljudi bili izloženi visokim zvučnim frekvencijama. Članovi posade sovjetske svemirske stanice Saljut 7 i ruskog Mir takođe su iskusili blage do teške posledice gubitka sluha nakon povratka na Zemlju. Ponovo, u svim ovim slučajevima, uzrok djelomičnog ili potpunog privremenog gubitka sluha bilo je izlaganje visokim zvučnim frekvencijama.

Posada Međunarodne svemirske stanice mora svaki dan nositi čepiće za uši. Kako bi se smanjila buka na ISS-u, između ostalih mjera, predloženo je korištenje posebnih zvučno izoliranih podmetača unutar zidova stanice, kao i ugradnja tiših ventilatora.

Međutim, osim bučne pozadine, na gubitak sluha mogu uticati i drugi faktori: na primjer, stanje atmosfere unutar stanice, povećan intrakranijalni pritisak, kao i povećani nivoi ugljičnog dioksida unutar stanice.

U 2015. NASA planira da počne istraživati ​​načine za izbjegavanje posljedica gubitka sluha tokom jednogodišnjih misija uz pomoć posade ISS-a. Naučnici žele vidjeti koliko dugo se ovi efekti mogu izbjeći i prihvatljiv rizik povezan s gubitkom sluha. Ključni cilj eksperimenta će biti da se utvrdi kako minimizirati gubitak sluha u cijelosti, a ne samo tokom određene svemirske misije.

Kamenje u bubrezima

Svaka deseta osoba na Zemlji prije ili kasnije razvije problem kamenca u bubregu. Međutim, ovo pitanje postaje mnogo akutnije kada su u pitanju astronauti, jer u svemiru kosti tijela počinju gubiti korisne tvari čak i brže nego na Zemlji. Unutar tijela se oslobađaju soli (kalcijum fosfat) koje prodiru kroz krv i akumuliraju se u bubrezima. Ove soli se mogu sabiti i poprimiti oblik kamenja. Istovremeno, veličina ovih kamenčića može varirati od mikroskopskih do prilično ozbiljnih - do veličine oraha. Problem je što ovi kamenci mogu blokirati krvne žile i druge tokove koji hrane organ ili ukloniti višak tvari iz bubrega.

Za astronaute je rizik od razvoja kamena u bubregu opasniji jer se u uslovima mikrogravitacije volumen krvi u tijelu može smanjiti. Osim toga, mnogi astronauti ne piju 2 litre tekućine dnevno, što bi zauzvrat moglo osigurati da njihovo tijelo bude potpuno hidratizirano i ne dopušta da kamenje stagnira u bubrezima, uklanjajući njihove čestice urinom.

Napominje se da je najmanje 14 američkih astronauta razvilo problem sa kamenjem u bubregu gotovo odmah nakon završetka svojih svemirskih misija. Godine 1982. zabilježen je slučaj akutnog bola kod člana posade na sovjetskoj stanici Saljut-7. Kosmonaut je dva dana patio od jakih bolova, dok njegovom saborcu nije preostalo ništa drugo nego da bespomoćno posmatra patnju svog kolege. U početku su svi mislili da je u pitanju akutna upala slijepog crijeva, ali je nakon nekog vremena, zajedno s urinom, astronaut dobio i mali kamen u bubregu.

Naučnici već dugo razvijaju specijalnu ultrazvučnu mašinu veličine desktopa koja može otkriti kamenje u bubregu i izbaciti ih pomoću impulsa zvučnih talasa. Čini se da bi na brodu koji ide na Mars takvo što svakako moglo dobro doći.

bolest pluća

Iako još ne znamo tačno kakve negativne efekte na zdravlje može izazvati prašina sa drugih planeta ili asteroida, naučnici znaju za neke vrlo neugodne efekte koji se mogu javiti kao rezultat izlaganja lunarnoj prašini.

Najozbiljniji efekat udisanja prašine najverovatnije je u plućima. Međutim, nevjerovatno oštre čestice mjesečeve prašine mogu uzrokovati ozbiljna oštećenja ne samo pluća, već i srca, a istovremeno uzrokuju čitav niz raznih tegoba, od teške upale organa do raka. Slične efekte može izazvati, na primjer, azbest.

Oštre čestice prašine mogu oštetiti ne samo unutrašnje organe, već i uzrokovati upale i ogrebotine na koži. Za zaštitu je potrebno koristiti posebne višeslojne materijale nalik kevlaru. Mjesečeva prašina može lako oštetiti rožnjaču očiju, što zauzvrat može biti najteža opasnost za osobu u svemiru.

Naučnici sa žaljenjem primjećuju da nisu u mogućnosti simulirati mjesečevo tlo i provesti cijeli set testova potrebnih za utvrđivanje učinaka mjesečeve prašine na tijelo. Jedna od poteškoća u rješavanju ovog problema je što na Zemlji čestice prašine nisu u vakuumu i nisu stalno izložene zračenju. Samo više istraživanja o prašini na površini samog Mjeseca, umjesto u laboratoriji, pružit će naučnicima podatke koji su im potrebni da razviju efikasne metode odbrane od ovih sićušnih toksičnih ubica.

Otkazivanje imunološkog sistema

Naš imunološki sistem se mijenja i reaguje na svaku, pa i na najmanju promjenu u našem tijelu. Nedostatak sna, neadekvatan unos hranljivih materija ili čak običan stres oslabljuju naš imunološki sistem. Ali ovo je na Zemlji. Promjena imunološkog sistema u svemiru može na kraju prerasti u običnu prehladu ili nositi potencijalnu opasnost u razvoju mnogo ozbiljnijih bolesti.
U svemiru se distribucija imunih ćelija u tijelu ne mijenja mnogo. Daleko veću prijetnju zdravlju mogu uzrokovati promjene u funkcioniranju ovih stanica. Kada je funkcionisanje ćelije smanjeno, već potisnuti virusi u ljudskom tijelu mogu se ponovo probuditi. I da to činite u stvari tajno, bez ispoljavanja simptoma bolesti. Kada imune ćelije postanu preaktivne, imunološki sistem preterano reaguje na iritanse, izazivajući alergijske reakcije i druge nuspojave kao što su osip na koži.

“Stvari poput zračenja, mikroba, stresa, mikrogravitacije, poremećaja sna, pa čak i izolacije mogu promijeniti način na koji imunološki sistem člana posade funkcionira”, kaže imunolog NASA-e Brian Krushin.

"Dugotrajne svemirske misije povećat će rizik od infekcija, preosjetljivosti i autoimunih problema kod astronauta."

Za rješavanje problema sa imunološkim sistemom NASA planira koristiti nove metode zaštite od zračenja, novi pristup uravnoteženoj ishrani i lijekovima.

Prijetnje radijacijom

Sadašnje vrlo neobično i veoma dugo odsustvo sunčeve aktivnosti moglo bi doprinijeti opasnim promjenama nivoa radijacije u svemiru. Ništa slično se nije desilo skoro 100 godina.

„Iako takvi događaji nisu nužno zaustavljajući faktor za duge misije na Mjesec, asteroide, pa čak i Mars, sama galaktička kosmička radijacija je jedan faktor koji može ograničiti planirano vrijeme za ove misije“, kaže Nathan Schwadron iz Instituta za kopnene, okeanske i istraživanje svemira.

Posljedice ovakvog izlaganja mogu biti vrlo različite, od radijacijske bolesti do razvoja raka ili oštećenja unutrašnjih organa. Osim toga, opasni nivoi pozadinskog zračenja smanjuju efikasnost zaštite od zračenja letjelice za oko 20 posto.

Na samo jednoj misiji na Mars, astronaut bi mogao biti izložen 2/3 sigurne doze zračenja kojoj bi osoba mogla biti izložena u najgorem slučaju tokom cijelog svog života. Ovo zračenje može uzrokovati promjene u DNK i povećati rizik od raka.

“Ako govorimo o kumulativnoj dozi, onda je to isto kao da se radi kompletan CT skeniranje tijela svakih 5-6 dana”, kaže naučnik Cary Zeitlin.

kognitivni problemi

Prilikom simulacije stanja u svemiru, naučnici su otkrili da izlaganje visoko nabijenim česticama, čak i u malim dozama, uzrokuje da laboratorijski pacovi reaguju na okolinu mnogo sporije, a da u isto vrijeme glodari postaju razdražljiviji. Posmatranje štakora je takođe pokazalo promjenu u sastavu proteina u njihovom mozgu.

Međutim, naučnici brzo ističu da nisu svi pacovi pokazali iste efekte. Ako ovo pravilo vrijedi i za astronaute, onda istraživači misle da bi mogli identificirati biološki marker koji ukazuje i predviđa da će astronauti uskoro razviti ove efekte. Možda bi nam ovaj marker čak omogućio da pronađemo način da smanjimo negativne efekte izlaganja zračenju.

Alchajmerova bolest je ozbiljniji problem.

“Izloženost razinama radijacije ekvivalentnim onima koje doživljava čovjek na misiji na Mars može doprinijeti kognitivnim problemima i ubrzati promjene u mozgu koje se najčešće povezuju s Alchajmerovom bolešću”, kaže neuroznanstvenica Kerry O’Banion.

“Što ste duže u svemiru, veći je rizik od razvoja bolesti.”

Jedna od utješnih činjenica je da su naučnici već uspjeli da istraže jedan od najnesretnijih scenarija za izlaganje radijaciji. Oni su u jednom trenutku izložili laboratorijske miševe nivou radijacije koji bi bio tipičan za cijelo vrijeme misije na Mars. Zauzvrat, prilikom letenja na Mars ljudi će biti izloženi zračenju na dozirani način, tokom tri godine leta. Naučnici vjeruju da se ljudsko tijelo može prilagoditi tako malim dozama.

Osim toga, napominje se da plastični i lagani materijali mogu pružiti ljudima učinkovitiju zaštitu od zračenja od aluminija koji se trenutno koristi.

gubitak vida

Neki astronauti su razvili ozbiljne probleme s vidom nakon boravka u svemiru. Što duže traje svemirska misija, veća je šansa za takve nesrećne posljedice.

Od najmanje 300 američkih astronauta koji su bili medicinski pregledani od 1989. godine, 29 posto ljudi koji su bili u svemiru na dvonedjeljnim svemirskim misijama i 60 posto ljudi koji su radili na Međunarodnoj svemirskoj stanici nekoliko mjeseci imali su probleme s vidom .

Doktori sa Univerziteta u Teksasu izvršili su skeniranje mozga 27 astronauta koji su bili u svemiru više od mjesec dana. Kod 25 posto njih uočeno je smanjenje volumena prednje-zadnje ose jedne ili dvije očne jabučice. Ova promjena dovodi do dalekovidosti. Ponovo je zapaženo da što je osoba duže u svemiru, to je veća vjerovatnoća za ovu promjenu.

Naučnici smatraju da se ovaj negativan efekat može objasniti porastom tečnosti do glave u uslovima migracije. U tom slučaju, cerebrospinalna tekućina počinje da se akumulira u lobanji, intrakranijalni pritisak raste. Tečnost ne može da prodre kroz kost, pa počinje da stvara pritisak na unutrašnjost očiju. Istraživači još nisu sigurni hoće li se ovaj efekat smanjiti kod astronauta koji borave u svemiru duže od šest mjeseci. Međutim, sasvim je očigledno da će to biti potrebno saznati prije slanja ljudi na Mars.

Ako je problem uzrokovan isključivo intrakranijalnim pritiskom, onda bi jedno od mogućih rješenja bilo stvaranje uslova umjetne gravitacije, svaki dan po osam sati, dok astronauti spavaju. Međutim, prerano je reći hoće li ova metoda pomoći ili ne.

“Ovaj problem se mora riješiti, jer bi u suprotnom mogao biti glavni razlog nemogućnosti dugotrajnog putovanja u svemir”, kaže naučnik Mark Shelhamer.

Nauka o biologiji uključuje mnogo različitih sekcija, velikih i malih podružnica. I svaki od njih je važan ne samo u ljudskom životu, već i za cijelu planetu u cjelini.

Ljudi već drugi vek zaredom pokušavaju da prouče ne samo zemaljsku raznovrsnost života u svim njegovim manifestacijama, već i da otkriju da li postoji život van planete, u svemiru. Ovim pitanjima bavi se posebna nauka - svemirska biologija. O tome će biti riječi u našoj recenziji.

Poglavlje

Ova nauka je relativno mlada, ali se veoma intenzivno razvija. Glavni aspekti studije su:

1. Faktori svemira i njihov uticaj na organizme živih bića, vitalnu aktivnost svih živih sistema u svemiru ili vazduhoplovstvu.
2. Razvoj života na našoj planeti uz učešće svemira, evolucija živih sistema i vjerovatnoća postojanja biomase van naše planete.
3. Mogućnosti izgradnje zatvorenih sistema i stvaranja realnih životnih uslova u njima za ugodan razvoj i rast organizama u svemiru.

Svemirska medicina i biologija su usko povezane nauke koje zajednički proučavaju fiziološko stanje živih bića u svemiru, njihovu rasprostranjenost u međuplanetarnim prostorima i evoluciju.

Zahvaljujući istraživanjima ovih nauka, postalo je moguće odabrati optimalne uslove za pronalaženje ljudi u svemiru, i to bez nanošenja štete zdravlju. Prikupljen je ogroman materijal o prisutnosti života u svemiru, sposobnosti biljaka i životinja (jednoćelijskih, višećelijskih) da žive i razvijaju se u bestežinskom stanju.

Istorija razvoja nauke

Korijeni svemirske biologije sežu u davna vremena, kada su filozofi i mislioci - prirodoslovci Aristotel, Heraklit, Platon i drugi - posmatrali zvjezdano nebo, pokušavajući identificirati odnos Mjeseca i Sunca sa Zemljom, da shvate razloge njihovog uticaj na poljoprivredno zemljište i životinje.

Kasnije, u srednjem vijeku, počeli su pokušaji da se odredi oblik Zemlje i objasni njena rotacija. Dugo vremena postojala je teorija koju je stvorio Ptolemej. Govorila je o tome da Zemlja jeste i da se sve druge planete i nebeska tela kreću oko nje

Međutim, pronađen je još jedan naučnik, Poljak Nikolaj Kopernik, koji je dokazao pogrešnost ovih tvrdnji i predložio svoj, heliocentrični sistem strukture sveta: u centru je Sunce, a sve planete se kreću okolo. Sunce je takođe zvezda. Njegove stavove podržavali su sljedbenici Giordana Bruna, Newtona, Keplera, Galilea.

Međutim, svemirska biologija kao nauka pojavila se mnogo kasnije. Tek u 20. veku ruski naučnik Konstantin Eduardovič Ciolkovski razvio je sistem koji omogućava ljudima da prodiru u dubine svemira i polako ih proučavaju. S pravom se smatra ocem ove nauke. Takođe, veliku ulogu u razvoju kosmobiologije imala su otkrića u fizici i astrofizici, kvantnoj hemiji i mehanici Ajnštajna, Bora, Planka, Landaua, Fermija, Kapice, Bogoljubova i drugih.

Nova naučna istraživanja, koja su omogućila ljudima da izvrše dugo planirane letove u svemir, omogućila su da se istaknu specifična medicinska i biološka opravdanja za sigurnost i uticaj vanzemaljskih uslova koje je Ciolkovski formulisao. Šta je bila njihova poenta?

1. Naučnici su dobili teorijsko opravdanje za efekat bestežinskog stanja na organizme sisara.
2. Modelirao je nekoliko opcija za stvaranje prostornih uslova u laboratoriji.
3. Predložio je opcije za dobivanje hrane i vode od strane astronauta uz pomoć biljaka i kruženja tvari.

Tako je Ciolkovsky postavio sve osnovne postulate astronautike, koji danas nisu izgubili na važnosti.

bestežinsko stanje

Savremena biološka istraživanja u oblasti proučavanja uticaja dinamičkih faktora na ljudski organizam u svemirskim uslovima omogućavaju astronautima da se maksimalno oslobode negativnog uticaja istih ovih faktora.

Postoje tri glavne dinamičke karakteristike:

• vibracije;
• ubrzanje;
• bestežinsko stanje.

Betežinsko stanje je najneobičnije i najbitnije po svom uticaju na ljudski organizam. Ovo je stanje u kojem sila gravitacije nestaje i nije je zamijenjena drugim inercijskim utjecajima. U tom slučaju osoba potpuno gubi sposobnost kontrole položaja tijela u prostoru. Takvo stanje počinje već u nižim slojevima kosmosa i traje kroz čitav njegov prostor.

Medicinske i biološke studije pokazale su da se u ljudskom tijelu u bestežinskom stanju dešavaju sljedeće promjene:

1. Otkucaji srca se ubrzavaju.
2. Mišići se opuštaju (tonus nestaje).
3. Smanjene performanse.
4. Moguće su prostorne halucinacije.

Osoba u bestežinskom stanju može ostati do 86 dana bez štete po zdravlje. Ovo je empirijski dokazano i potvrđeno sa medicinske tačke gledišta. Međutim, jedan od zadataka svemirske biologije i medicine danas je razvoj skupa mjera za sprječavanje djelovanja bestežinskog stanja na ljudsko tijelo općenito, uklanjanje umora, povećanje i konsolidaciju normalnih performansi.

Postoji niz uslova koje astronauti poštuju kako bi savladali bestežinsko stanje i zadržali kontrolu nad tijelom:

Kako bi postigli dobre rezultate u savladavanju bestežinskog stanja, astronauti prolaze temeljitu obuku na Zemlji. Ali, nažalost, do sada moderni ne dozvoljavaju stvaranje takvih uslova u laboratoriji. Na našoj planeti nije moguće savladati silu gravitacije. To je također jedan od budućih izazova za svemir i medicinsku biologiju.

G-sile u prostoru (ubrzanja)

Drugi važan faktor koji utiče na ljudsko tijelo u svemiru je ubrzanje, odnosno preopterećenje. Suština ovih faktora svodi se na neravnomjernu preraspodjelu opterećenja na tijelu tijekom snažnih kretanja velikom brzinom u prostoru. Postoje dvije glavne vrste ubrzanja:

• kratkoročno;
• dugo.

Kako pokazuju biomedicinske studije, oba ubrzanja su veoma važna u uticaju na fiziološko stanje kosmonautovog tela.

Tako, na primjer, pod djelovanjem kratkotrajnih ubrzanja (traju manje od 1 sekunde) mogu nastati nepovratne promjene u tijelu na molekularnom nivou. Takođe, ako organi nisu obučeni, dovoljno slabi, postoji opasnost od pucanja njihovih membrana. Takvi uticaji mogu se izvršiti prilikom odvajanja kapsule sa astronautom u svemiru, prilikom njegovog izbacivanja ili prilikom sletanja letelice u orbite.

Stoga je vrlo važno da astronauti prije poletanja u svemir prođu temeljit medicinski pregled i određenu fizičku obuku.

Ubrzanje dugog dejstva nastaje prilikom lansiranja i sletanja rakete, kao i tokom leta na pojedinim prostornim mestima u svemiru. Učinak ovakvih ubrzanja na organizam, prema podacima naučnih medicinskih istraživanja, je sljedeći:

• povećan broj otkucaja srca i pulsa;
• disanje se ubrzava;
• javlja se mučnina i slabost, bljedilo kože;
• vid pati, crveni ili crni film se pojavljuje pred očima;
• mogući osjećaj boli u zglobovima, udovima;
• smanjuje se tonus mišića;
• promjene neurohumoralne regulacije;
• izmjena plinova u plućima i tijelu u cjelini postaje drugačija;
• može doći do znojenja.

G-opterećenja i bestežinsko stanje prisiljavaju medicinske naučnike da smisle različite metode. omogućavajući prilagođavanje, obuku astronauta tako da mogu izdržati djelovanje ovih faktora bez posljedica po zdravlje i bez gubitka efikasnosti.

Jedan od najefikasnijih načina treniranja astronauta za ubrzanje je centrifugiranje. U njemu možete promatrati sve promjene koje se javljaju u tijelu pod djelovanjem preopterećenja. Takođe vam omogućava da trenirate i prilagodite se uticaju ovog faktora.

Svemirski let i medicina

Svemirski letovi svakako imaju veliki uticaj na zdravlje ljudi, posebno onih koji nisu obučeni ili imaju hronične bolesti. Stoga je važan aspekt medicinsko istraživanje svih suptilnosti leta, svih reakcija tijela na najrazličitije i nevjerovatne efekte vanzemaljskih sila.

Let u bestežinskom stanju primorava modernu medicinu i biologiju da izmisle i formulišu (istovremeno da sprovedu, naravno) niz mjera kojima bi se astronautima osigurala normalna prehrana, odmor, opskrba kisikom, održavanje radne sposobnosti itd.

Osim toga, medicina je osmišljena da pruži kosmonautima dostojnu pomoć u slučaju nepredviđenih, vanrednih situacija, kao i zaštitu od djelovanja nepoznatih sila drugih planeta i prostora. To je prilično teško, zahtijeva puno vremena i truda, veliku teorijsku bazu, korištenje samo najnovije savremene opreme i preparata.

Osim toga, medicina, uz fiziku i biologiju, ima zadatak da zaštiti astronaute od fizičkih faktora svemirskih uslova, kao što su:

• temperatura;
• zračenje;
• pritisak;
• meteoriti.

Stoga je proučavanje svih ovih faktora i karakteristika veoma važno.

u biologiji

Svemirska biologija, kao i svaka druga biološka nauka, ima određeni skup metoda koje omogućuju provođenje istraživanja, akumuliranje teorijskog materijala i potvrđivanje praktičnim zaključcima. Ove metode ne ostaju nepromijenjene tokom vremena, ažuriraju se i moderniziraju u skladu sa trenutnim vremenom. Međutim, istorijski uspostavljene metode biologije i dalje su relevantne do danas. To uključuje:

1. posmatranje.
2. Eksperimentiraj.
3. Istorijska analiza.
4. Opis.
5. Poređenje.

Ove metode biološkog istraživanja su osnovne, relevantne u svakom trenutku. Ali postoji niz drugih koji su nastali razvojem nauke i tehnologije, elektronske fizike i molekularne biologije. Nazivaju se modernim i igraju najveću ulogu u proučavanju svih biološko-hemijskih, medicinskih i fizioloških procesa.

Savremene metode

1. Metode genetskog inženjeringa i bioinformatike. Ovo uključuje agrobakterijsku i balističku transformaciju, PCR (lančane reakcije polimeraze). Uloga bioloških istraživanja ove vrste je velika, jer upravo ona omogućavaju pronalaženje opcija za rješavanje problema prehrane i zasićenja kisikom i kabina za udobno stanje astronauta.
2. Metode hemije proteina i histohemije. Oni omogućavaju kontrolu proteina i enzima u živim sistemima.
3. Upotreba fluorescentne mikroskopije, mikroskopija super rezolucije.
4. Upotreba molekularne biologije i biohemije i njihove metode istraživanja.
5. Biotelemetrija- metoda koja je rezultat kombinacije rada inženjera i ljekara na biološkoj osnovi. Omogućava vam da kontrolišete sve fiziološki važne funkcije tijela na daljinu koristeći radio komunikacijske kanale ljudskog tijela i kompjuterski snimač. Svemirska biologija koristi ovu metodu kao glavnu metodu za praćenje efekata svemirskih uslova na organizme astronauta.
6. Biološka indikacija međuplanetarnog prostora. Veoma važna metoda svemirske biologije, koja omogućava procjenu međuplanetarnih stanja okoliša, dobivanje informacija o karakteristikama različitih planeta. Osnova je ovdje korištenje životinja s ugrađenim senzorima. Eksperimentalne životinje (miševi, psi, majmuni) izvlače informacije iz orbita, koje zemaljski naučnici koriste za analize i zaključke.

Savremene metode biološkog istraživanja omogućavaju rješavanje naprednih problema ne samo svemirske biologije, već i univerzalnih.

Problemi svemirske biologije

Sve navedene metode biomedicinskih istraživanja, nažalost, još uvijek nisu uspjele riješiti sve probleme svemirske biologije. Brojna su aktuelna pitanja koja su i danas hitna. Razmotrimo glavne probleme s kojima se suočavaju svemirska medicina i biologija.

1. Odabir obučenog osoblja za letove u svemir, čije zdravstveno stanje može zadovoljiti sve zahtjeve ljekara (uključujući omogućavanje kosmonautima da izdrže rigoroznu obuku i obuku za letove).
2. Dostojan nivo obučenosti i snabdevenost svim potrebnim za radni prostor ekipama.
3. Osiguravanje sigurnosti u svim aspektima (uključujući od nepoznatih ili stranih faktora utjecaja sa drugih planeta) za rad brodova i zrakoplovnih konstrukcija.
4. Psihofiziološka rehabilitacija astronauta prilikom povratka na Zemlju.
5. Razvoj načina zaštite astronauta i od
6. Osiguravanje normalnih uslova života u kabinama tokom svemirskih letova.
7. Razvoj i primena modernizovanih kompjuterskih tehnologija u svemirskoj medicini.
8. Implementacija svemirske telemedicine i biotehnologije. Koristeći metode ovih nauka.
9. Rješavanje medicinskih i bioloških problema za udobne letove astronauta na Mars i druge planete.
10. Sinteza farmakoloških sredstava koja će riješiti problem opskrbe kisikom u svemiru.

Razvijene, poboljšane i kompleksne metode biomedicinskih istraživanja svakako će omogućiti rješavanje svih zadataka i postojećih problema. Međutim, kada će to biti složeno je i prilično nepredvidivo pitanje.

Treba napomenuti da se svim ovim pitanjima bave ne samo ruski naučnici, već i akademski savjet svih zemalja svijeta. A ovo je veliki plus. Uostalom, zajednička istraživanja i potrage će dati nesrazmjerno veći i brži pozitivan rezultat. Bliska globalna saradnja u rješavanju svemirskih problema ključ je uspjeha u istraživanju vanzemaljskog prostora.

Savremena dostignuća

Mnogo je takvih dostignuća. Uostalom, svaki dan se provodi intenzivan rad, temeljit i mukotrpan, što vam omogućava da pronađete sve više i više novih materijala, izvučete zaključke i formulirate hipoteze.

Jedno od najvažnijih otkrića 21. veka u kosmologiji bilo je otkriće vode na Marsu. To je odmah dalo povoda za desetke hipoteza o prisutnosti ili odsustvu života na planeti, o mogućnosti preseljenja zemljana na Mars, itd.

Još jedno otkriće je da su naučnici odredili starosne granice u kojima čovjek može biti u svemiru što udobnije i bez ozbiljnijih posljedica. Ovo doba počinje od 45 godina i završava se oko 55-60 godina. Mladi ljudi koji odlaze u svemir po povratku na Zemlju izuzetno psihički i fiziološki pate, teško se prilagođavaju i obnavljaju.

Voda je otkrivena i na Mjesecu (2009.). Na Zemljinom satelitu pronađeni su i živa i velika količina srebra.

Metode bioloških istraživanja, kao i inženjerski i fizički pokazatelji, omogućavaju nam da pouzdano zaključimo da su efekti jonskog zračenja i izlaganja u svemiru bezopasni (bar ne štetniji nego na Zemlji).

Naučna istraživanja su dokazala da dug boravak u svemiru ne utiče na fizičko zdravlje astronauta. Ipak, psihološki problemi ostaju.

Provedene su studije koje dokazuju da više biljke različito reaguju na boravak u svemiru. Sjeme nekih biljaka u istraživanju nije pokazalo nikakve genetske promjene. Drugi su, naprotiv, pokazali očigledne deformacije na molekularnom nivou.

Eksperimenti sprovedeni na ćelijama i tkivima živih organizama (sisara) dokazali su da prostor ne utiče na normalno stanje i funkcionisanje ovih organa.

Različite vrste medicinskih studija (tomografija, magnetna rezonanca, testovi krvi i urina, kardiogram, kompjuterizovana tomografija itd.) doveli su do zaključka da fiziološke, biohemijske, morfološke karakteristike ljudskih ćelija ostaju nepromenjene tokom boravka u svemiru do 86 dana. .

U laboratorijskim uslovima rekonstruisan je veštački sistem koji omogućava da se što više približi stanju bestežinskog stanja i tako proučavaju svi aspekti uticaja ovog stanja na organizam. To je, zauzvrat, omogućilo razvoj niza preventivnih mjera za sprječavanje utjecaja ovog faktora tokom ljudskog leta u nultom gravitaciji.

Rezultati egzobiologije postali su podaci koji ukazuju na prisustvo organskih sistema izvan Zemljine biosfere. Do sada je bila moguća samo teorijska formulacija ovih pretpostavki, ali uskoro naučnici planiraju dobiti praktične dokaze.

Zahvaljujući istraživanjima biologa, fizičara, lekara, ekologa i hemičara otkriveni su duboki mehanizmi ljudskog uticaja na biosferu. Da bi se to postiglo, postalo je moguće stvaranjem vještačkih ekosistema izvan planete i vršenjem istog utjecaja na njih kao na Zemlji.

To nisu sva dostignuća svemirske biologije, kosmologije i medicine danas, već samo glavna. Postoji veliki potencijal, čija je realizacija zadatak navedenih nauka za budućnost.

Život u svemiru

Prema modernim idejama, život u svemiru može postojati, jer nedavna otkrića potvrđuju prisustvo na nekim planetama pogodnih uslova za nastanak i razvoj života. Međutim, mišljenja naučnika o ovom pitanju podijeljena su u dvije kategorije:

• nema života nigde osim na Zemlji, nikada nije bilo niti će biti;
• postoji život u ogromnim prostranstvima svemira, ali ljudi ga još nisu otkrili.

Koja je od hipoteza tačna, odlučuje svaki pojedinac. I za jedno i za drugo ima dovoljno dokaza i opovrgavanja.

GOU Licej br. 000

Kalininski okrug u Sankt Peterburgu

Istraživanja

Biomedicinska istraživanja u svemiru

Gurshev Oleg

Rukovodilac: nastavnik biologije

Sankt Peterburg, 2011

Uvod 2

Početak biomedicinskih istraživanja sredinom 20. stoljeća. 3

Uticaj svemirskih letova na ljudski organizam. 6

Exobiology. deset

Izgledi za razvoj istraživanja. četrnaest

Spisak korištenih izvora. 17

Primjena (prezentacija, eksperimenti) 18

Uvod

Svemirska biologija i medicina- složena nauka koja proučava karakteristike života osobe i drugih organizama u svemirskom letu. Osnovni zadatak istraživanja u oblasti svemirske biologije i medicine je razvoj sredstava i metoda za održavanje života, održavanje zdravlja i performanse članova posade svemirskih letjelica i stanica tokom letova različitog trajanja i stepena složenosti. Svemirska biologija i medicina neraskidivo su povezane sa astronautikom, astronomija, astrofiziku, geofiziku, biologiju, vazduhoplovnu medicinu i mnoge druge nauke.

Relevantnost ove teme je prilično velika u našem modernom i ubrzanom XXI vijeku.

Tema “Medicinsko-biološka istraživanja” me zanima posljednje dvije godine, od kada sam se odlučila za izbor zanimanja, pa sam se odlučila za istraživački rad na ovu temu.

2011. godina je jubilarna – 50 godina od prvog ljudskog leta u svemir.

Početak biomedicinskih istraživanja u srediniXXveka

Sljedeće prekretnice smatraju se polaznim tačkama u razvoju svemirske biologije i medicine: 1949. – prvi put se pojavila mogućnost izvođenja bioloških istraživanja tokom letova raketa; 1957. - prvi put je živo biće (pas Lajka) poslano u orbitalni let u blizini Zemlje na drugom umjetnom Zemljinom satelitu; 1961 - prvi let sa ljudskom posadom u svemir, savršeno. Kako bi se naučno potkrijepila mogućnost medicinski sigurnog leta čovjeka u svemir, proučavana je tolerancija na udare karakteristične za lansiranje, orbitalni let, spuštanje i slijetanje svemirskih letjelica (SCV) na Zemlju, te rad biotelemetrijske opreme. i testirani su sistemi za održavanje života astronauta. Glavna pažnja posvećena je proučavanju uticaja bestežinskog stanja i kosmičkog zračenja na organizam.

Lajka (pas astronaut) 1957

R Rezultati dobijeni u toku bioloških eksperimenata na raketama, drugom veštačkom satelitu (1957), rotiranim letelicama-satelitima (1960-1961), u kombinaciji sa podacima iz zemaljskih kliničkih, fizioloških, psiholoških, higijenskih i drugih studija, zapravo otvorio put čoveku u svemir. Osim toga, biološki eksperimenti u svemiru u fazi pripreme za prvi let čovjeka u svemir omogućili su identifikaciju niza funkcionalnih promjena koje nastaju u tijelu pod utjecajem faktora leta, što je bila osnova za planiranje naknadnih eksperimenata na životinjama. i biljnih organizama tokom letova svemirskih letjelica s ljudskom posadom, orbitalnih stanica i biosatelita. Prvi biološki satelit na svijetu s eksperimentalnom životinjom - psom "Laika". Lansiran u orbitu 11.03.1957. i tamo ostao 5 mjeseci. Satelit je postojao u orbiti do 14. aprila 1958. Satelit je imao dva radio predajnika, telemetrijski sistem, uređaj za programiranje, naučne instrumente za proučavanje sunčevog zračenja i kosmičkih zraka, sisteme regeneracije i termalne kontrole za održavanje uslova u kabini neophodnih za postojanje životinje. Dobijene su prve naučne informacije o stanju živog organizma u uslovima svemirskog leta.

Dostignuća u oblasti svemirske biologije i medicine uvelike su predodredila uspjeh u razvoju astronautike s ljudskom posadom. Zajedno sa letom , počinjenog 12. aprila 1961. godine, treba istaći tako epohalne događaje u istoriji astronautike kao što je sletanje 21. jula 1969. godine. astronauti Armstrong(N. Armstrong) i Aldrin(E. Aldrin) na površinu Mjeseca i višemjesečni (do godinu dana) letovi posade na orbitalnim stanicama Saljut i Mir. To je postalo moguće zahvaljujući razvoju teorijskih osnova svemirske biologije i medicine, metodologije za provođenje medicinskih i bioloških istraživanja u svemirskim letovima, opravdanosti i primjeni metoda za selekciju i predletnu obuku astronauta, kao i razvoj održavanja života, medicinske kontrole, održavanje zdravlja i radne sposobnosti članova posade u letu.

Apollo 11 tim (slijeva na desno): Neil. A. Armstrong, pilot komandnog modula Michael Collins, komandant Edwin (Buzz) E. Aldrin.

Uticaj svemirskih letova na ljudski organizam

U svemirskom letu na ljudsko tijelo djeluje kompleks faktora vezanih za dinamiku leta (ubrzanje, vibracije, buka, bestežinsko stanje), boravak u zatvorenoj prostoriji ograničene zapremine (promijenjeno plinovito okruženje, hipokinezija, neuroemocionalni stres itd. .), kao i faktori svemira kao staništa (kosmičko zračenje, ultraljubičasto zračenje i dr.).

Na početku i na kraju svemirskog leta na tijelo djeluju linearna ubrzanja . Njihove veličine, gradijent uspona, vrijeme i smjer djelovanja u periodu lansiranja i ubacivanja letjelice u orbitu oko Zemlje zavise od karakteristika raketno-kosmičkog kompleksa, a u periodu povratka na Zemlju - od balističkih karakteristika. leta i vrste svemirskog broda. Izvođenje manevara u orbiti je također praćeno utjecajem ubrzanja na tijelo, međutim, njihove veličine tokom letova modernih svemirskih letjelica su beznačajne.

Lansiranje svemirske letjelice Sojuz TMA-18 na Međunarodnu svemirsku stanicu sa kosmodroma Bajkonur

Osnovne informacije o dejstvu ubrzanja na ljudski organizam i načinima zaštite od njihovih štetnih efekata dobijene su tokom istraživanja iz oblasti vazduhoplovne medicine, svemirske biologije i medicine samo su dopunile ove podatke. Utvrđeno je da boravak u bestežinskom stanju, posebno duži vremenski period, dovodi do smanjenja otpornosti tijela na djelovanje ubrzanja. S tim u vezi, nekoliko dana prije spuštanja iz orbite, kosmonauti prelaze na poseban režim fizičke obuke, a neposredno prije spuštanja dobijaju suplemente vode i soli za povećanje stepena hidratacije tijela i volumena cirkulirajuće krvi. . Razvijene su posebne stolice - lodže i anti-g odijela, koja omogućavaju povećanje tolerancije ubrzanja prilikom povratka astronauta na Zemlju.

Među svim faktorima svemirskog leta, bestežinsko stanje je konstantno i praktično neponovljivo u laboratorijskim uslovima. Njegov uticaj na organizam je raznolik. Postoje kako nespecifične adaptivne reakcije karakteristične za kronični stres, tako i niz specifičnih promjena uzrokovanih kršenjem interakcije osjetilnih sustava tijela, preraspodjelom krvi u gornjoj polovici tijela, smanjenjem dinamike. i gotovo potpuno uklanjanje statičkog opterećenja na mišićno-koštani sistem.

ISS ljeto 2008

Ispitivanja kosmonauta i brojni eksperimenti na životinjama tokom letova biosatelita Kosmos omogućili su da se utvrdi da vodeću ulogu u nastanku specifičnih reakcija kombinovanih u kompleksu simptoma svemirskog oblika bolesti kretanja (bolesti) ima vestibularni aparat. . To je zbog povećanja ekscitabilnosti otolita i receptora polukružnog kanala u bestežinskim uvjetima i poremećaja u interakciji vestibularnog analizatora i drugih senzornih sistema tijela. U uslovima bestežinskog stanja, ljudi i životinje pokazuju znakove detreniranosti kardiovaskularnog sistema, povećanje volumena krvi u žilama grudnog koša, kongestiju u jetri i bubrezima, promjene u cerebralnoj cirkulaciji i smanjenje volumena plazme. Zbog činjenice da se u uslovima bestežinskog stanja mijenja lučenje antidiuretskog hormona, aldosterona i funkcionalno stanje bubrega, dolazi do hipohidratacije organizma. Istovremeno se smanjuje sadržaj ekstracelularne tečnosti i povećava izlučivanje soli kalcijuma, fosfora iz organizma. nitrogen, natrijum, kalijum i magnezijum. Promjene na mišićno-koštanom sistemu se javljaju uglavnom u onim odjelima koji u normalnim uvjetima života na Zemlji nose najveće statičko opterećenje, odnosno mišići leđa i donjih ekstremiteta, u kostima donjih ekstremiteta i pršljenova. Dolazi do smanjenja njihove funkcionalnosti, usporavanja brzine formiranja periostalne kosti, osteoporoze spužvaste tvari, dekalcifikacije i drugih promjena koje dovode do smanjenja mehaničke čvrstoće kostiju.

U početnom periodu adaptacije na bestežinsko stanje (u prosjeku traje oko 7 dana), otprilike svaki drugi kosmonaut doživi vrtoglavicu, mučninu, lošu koordinaciju pokreta, poremećenu percepciju položaja tijela u prostoru, osjećaj naleta krvi u glavu, poteškoće u nosno disanje i pogoršanje apetita. U nekim slučajevima to dovodi do smanjenja ukupnog učinka, što otežava obavljanje profesionalnih dužnosti. Već u početnoj fazi leta pojavljuju se početni znaci promjena u mišićima i kostima udova.

Kako se trajanje boravka u bestežinskom stanju povećava, mnoge neugodne senzacije nestaju ili se izglađuju. Istovremeno, praktično kod svih astronauta, ako se ne preduzmu odgovarajuće mjere, napreduju promjene u stanju kardiovaskularnog sistema, metabolizma, mišićnog i koštanog tkiva. Da bi se spriječile negativne promjene, koristi se širok spektar preventivnih mjera i sredstava: vakuum kapaciteta, bicikl ergometar, traka za trčanje, odijela za trening tereta, elektromiostimulator, ekspanderi za trening, uzimanje dodataka soli, itd. To omogućava održavanje dobrog zdravlja i visok nivo efikasnosti članova posade u dugotrajnim svemirskim letovima.

Neizbježan popratni faktor svakog svemirskog leta je hipokinezija - ograničenje motoričke aktivnosti, koja, unatoč intenzivnoj fizičkoj obuci tokom leta, dovodi do opće detreniranosti i astenije tijela u bestežinskim uvjetima. Brojne studije su pokazale da produžena hipokinezija, nastala boravkom u krevetu sa nagnutom glavom (-6°), ima gotovo isti učinak na ljudski organizam kao i produženo bestežinsko stanje. Ova metoda modeliranja nekih fizioloških efekata bestežinskog stanja u laboratorijskim uslovima bila je široko korištena u SSSR-u i SAD-u. Maksimalno trajanje takvog modela eksperimenta, sprovedenog u Institutu za biomedicinske probleme Ministarstva zdravlja SSSR-a, bilo je godinu dana.

Poseban problem predstavlja proučavanje uticaja kosmičkog zračenja na organizam. Dozimetrijski i radiobiološki Eksperimenti su omogućili da se stvori i provede u praksi sistem za osiguranje radijacijske sigurnosti svemirskih letova, koji uključuje sredstva dozimetrijske kontrole i lokalne zaštite, te radioprotektivne preparate (radioprotektori).

Orbitalna stanica "MIR"

Zadaci svemirske biologije i medicine uključuju proučavanje bioloških principa i metoda za stvaranje vještačkog staništa na svemirskim letjelicama i stanicama. Za to se odabiru živi organizmi koji su perspektivni za uključivanje kao karike u zatvoreni ekološki sistem, proučavaju se produktivnost i stabilnost populacija ovih organizama, modeliraju se eksperimentalni objedinjeni sistemi živih i neživih komponenti - biogeocenoze, njihove funkcionalne karakteristike. i utvrđuju se mogućnosti praktične upotrebe u svemirskim letovima.

Uspješno se razvija i takav smjer svemirske biologije i medicine kao što je egzobiologija, koja proučava prisutnost, distribuciju, karakteristike i evoluciju žive tvari u svemiru. Na osnovu zemaljskih modelskih eksperimenata i studija u svemiru, dobijeni su podaci koji ukazuju na teorijsku mogućnost postojanja organske materije izvan biosfera. Izvodi se i program za traženje vanzemaljskih civilizacija registrovanjem i analizom radio signala koji dolaze iz svemira.

Sojuz TMA-6

Exobiology

Jedna od oblasti svemirske biologije; bavi se potragom za živom materijom i organskim materijama u svemiru i na drugim planetama. Glavni cilj egzobiologije je dobiti direktne ili indirektne podatke o postojanju života u svemiru. Osnova za to su nalazi prekursora složenih organskih molekula (cijanovodonična kiselina, formaldehid i dr.), koji su spektroskopskim metodama otkriveni u svemiru (ukupno je pronađeno do 20 organskih spojeva). Metode egzobiologije su različite i osmišljene su ne samo da otkriju vanzemaljske manifestacije života, već i da dobiju neke karakteristike mogućih vanzemaljskih organizama. Da bi se sugerisalo postojanje života u vanzemaljskim uslovima, na primer, na drugim planetama Sunčevog sistema, važno je otkriti sposobnost organizama da prežive pod eksperimentalnom reprodukcijom ovih uslova. Mnogi mikroorganizmi mogu postojati na temperaturama blizu apsolutne nule i visokim (do 80-95 °C) temperaturama; njihove spore izdržavaju dubok vakuum i dugo vremena sušenja. Oni nose mnogo veće doze jonizujućeg zračenja nego u svemiru. Vanzemaljski organizmi bi vjerovatno trebali imati veću prilagodljivost na život u okruženju koje sadrži malu količinu vode. Anaerobni uslovi ne predstavljaju prepreku razvoju života, pa se teoretski može pretpostaviti postojanje u svemiru najraznovrsnijih mikroorganizama po svojim svojstvima, koji bi se mogli prilagoditi neuobičajenim uslovima razvijanjem raznih zaštitnih sredstava. Eksperimenti provedeni u SSSR-u i SAD-u nisu dali dokaze o postojanju života na Marsu, nema života na Veneri i Merkuru, malo je vjerovatno i na džinovskim planetama, kao i njihovim satelitima. U Sunčevom sistemu život vjerovatno postoji samo na Zemlji. Prema nekim idejama, život izvan Zemlje moguć je samo na bazi vode i ugljenika, što je karakteristično za našu planetu. Drugo gledište ne isključuje silicijum-amonijačnu bazu, međutim, čovječanstvo još ne posjeduje metode za otkrivanje vanzemaljskih oblika života.

"viking"

Viking program

Viking program- NASA-in svemirski program za proučavanje Marsa, posebno zbog prisustva života na ovoj planeti. Program je uključivao lansiranje dvije identične svemirske letjelice, Viking 1 i Viking 2, koje su trebale provoditi istraživanja u orbiti i na površini Marsa. Program Viking bio je kulminacija serije misija za istraživanje Marsa koje su započele 1964. s Marinerom 4, nakon čega su slijedile Mariner 6 i Mariner 7 1969., te Mariner 9 orbitalne misije 1971. i 1972. Vikinzi su zauzeli svoje mjesto u historiji istraživanja Marsa kao prva američka svemirska letjelica koja je sigurno sletjela na površinu. Bila je to jedna od najinformativnijih i najuspješnijih misija na crvenu planetu, iako nije uspjela otkriti život na Marsu.

Oba vozila lansirana su 1975. sa Cape Canaverala na Floridi. Prije leta, vozila za spuštanje su pažljivo sterilizirana kako bi se spriječila kontaminacija Marsa zemaljskim oblicima života. Let je trajao nešto manje od godinu dana, a na Mars su stigli 1976. godine. Planirano je da misija Viking traje 90 dana nakon sletanja, ali je svaki uređaj radio mnogo više od ovog perioda. Orbiter "Viking-1" radio do 7. avgust 1980 lender - prije 11. novembra 1982. Orbiter Viking-2 radio je do 25. jul 1978 lender - prije 11. april 1980

Pustinja prekrivena snijegom na Marsu. Snimak Viking-2

BION program

BION program obuhvata kompleksna istraživanja životinjskih i biljnih organizama u letovima specijalizovanih satelita (bio-satelita) u interesu svemirske biologije, medicine i biotehnologije. Od 1973. do 1996. u svemir je lansirano 11 biosatelita.

Vodeća naučna institucija: Državni naučni centar Ruske Federacije - Institut za biomedicinske probleme Ruske akademije nauka (Moskva)
Dizajn odjel: SNP RCC "TsSKB-Progress" (Samara)
Trajanje leta: od 5 do 22,5 dana.
Lokacija lansiranja: Kosmodrom Plesetsk
Područje slijetanja: Kazahstan
Zemlje učesnice: SSSR, Rusija, Bugarska, Mađarska, Njemačka, Kanada, Kina, Holandija, Poljska, Rumunija, SAD, Francuska, Čehoslovačka

Istraživanja na pacovima i majmunima u biosatelitskim letovima pokazala su da izlaganje bestežinskom stanju dovodi do značajnih, ali reverzibilnih funkcionalnih, strukturnih i metaboličkih promjena u mišićima, kostima, miokardu i neurosenzornom sistemu sisara. Opisuje se fenomenologija i proučava mehanizam razvoja ovih promjena.

Prvi put u letovima biosatelita "BION" ideja o stvaranju sile umjetne gravitacije (IGF) je provedena u praksi. U eksperimentima na štakorima ustanovljeno je da IST, nastao rotacijom životinja u centrifugi, sprječava razvoj štetnih promjena u mišićima, kostima i miokardu.

U okviru Federalnog svemirskog programa Rusije za period 2006-2015. u odjeljku „Svemirski alati za fundamentalne istraživanje svemira» planiran je nastavak programa BION, lansiranja letjelice BION-M planirana su za 2010., 2013. i 2016. godinu.

"BION"

Izgledi za razvoj istraživanja

Sadašnju fazu istraživanja i proučavanja svemira karakteriše postepeni prelazak sa dugotrajnih orbitalnih letova na međuplanetarne letove, od kojih se vidi najbliži ekspedicija na Mars. U ovom slučaju situacija se radikalno mijenja. Ona se ne mijenja samo objektivno, što je povezano sa značajnim povećanjem trajanja boravka u svemiru, slijetanjem na drugu planetu i povratkom na Zemlju, već i, što je vrlo važno, subjektivno, budući da je napuštanje Zemljine orbite već prošlo. postanu uobičajeni, astronauti će ostati (za vrlo malo vremena) veličina svoje grupe kolege) "usamljeni" u ogromnim prostranstvima svemira.

Istovremeno se javljaju suštinski novi problemi povezani sa naglim povećanjem intenziteta kosmičkog zračenja, potrebom za korišćenjem obnovljivih izvora kiseonika, vode i hrane, i što je najvažnije, rešavanjem psiholoških i medicinskih problema.

Mercury" href="/text/category/mercury/" rel="bookmark">Mercury -Redstone 3" s Alanom Shepardom.

Teškoća upravljanja takvim sistemom u ograničenom hermetički zatvorenom volumenu je tolika da se ne može nadati njegovom ranom uvođenju u praksu. Po svoj prilici, prelazak na biološki sistem za održavanje života će se odvijati postepeno kako njegove pojedinačne veze budu spremne. U prvoj fazi razvoja BSZhO, očito je da će fizičko-hemijski način dobivanja kisika i korištenja ugljičnog dioksida biti zamijenjen biološkim. Kao što znate, glavni "dobavljači" kiseonika su više biljke i fotosintetski jednoćelijski organizmi. Teži zadatak je popuniti zalihe vode i hrane.

Očigledno je da će voda za piće još dugo biti “kopnenog porijekla”, a tehnička voda (koja se koristi za potrebe domaćinstva) se već obnavlja regeneracijom kondenzata atmosferske vlage (CDA), urina i drugih izvora.

Nesumnjivo, glavna komponenta budućeg zatvorenog ekološkog sistema su biljke. Istraživanja viših biljaka i fotosintetskih jednoćelijskih organizama na svemirskim letjelicama pokazala su da u uslovima svemirskog leta biljke prolaze kroz sve faze razvoja, od klijanja sjemena do formiranja primarnih organa, cvjetanja, oplodnje i sazrijevanja nove generacije sjemena. Tako je eksperimentalno dokazana fundamentalna mogućnost provođenja punog ciklusa razvoja biljke (od sjemena do sjemena) u uslovima mikrogravitacije. Rezultati svemirskih eksperimenata bili su toliko ohrabrujući da su već početkom 1980-ih omogućili da se zaključi da razvoj bioloških sistema za održavanje života i stvaranje na ovoj osnovi ekološki zatvorenog sistema u ograničenom hermetičkom volumenu nije tako težak zadatak. . Međutim, s vremenom je postalo očito da se problem ne može riješiti u potpunosti, barem dok se ne odrede (izračunati ili eksperimentalno) glavni parametri koji omogućavaju balansiranje masenih i energetskih tokova ovog sistema.

Za obnavljanje zaliha hrane potrebno je u sistem uvesti i životinje. Naravno, u prvim fazama to bi trebali biti "mali" predstavnici životinjskog svijeta - mekušci, ribe, ptice, a kasnije, možda zečevi i drugi sisari.

Dakle, tokom međuplanetarnih letova, astronauti ne moraju samo da nauče kako uzgajati biljke, čuvati životinje i kultivirati mikroorganizme, već i razviti pouzdan način kontrole „svemirske arke“. A za to prvo morate saznati kako jedan organizam raste i razvija se u svemirskom letu, a zatim koje zahtjeve svaki pojedini element zatvorenog ekološkog sistema nameće zajednici.

Moj glavni zadatak u istraživačkom radu bio je otkriti koliko su istraživanja svemira bila zanimljiva i uzbudljiva i koliko još treba da prođu!

Ako samo zamislite kakva je raznolikost svega života na našoj planeti, šta se onda može pretpostaviti o kosmosu...

Univerzum je toliko velik i nepoznat da je ova vrsta istraživanja od vitalnog značaja za nas koji živimo na planeti Zemlji. Ali tek smo na samom početku putovanja i imamo toliko toga da znamo i vidimo!

Za sve vreme dok sam se bavio ovim poslom naučio sam toliko zanimljivih stvari za koje nisam ni slutio, saznao sam o vrsnim istraživačima kao što je Carl Sagan, saznao sam o najzanimljivijim svemirskim programima vođenim u 20. veku, kako u SAD tako iu u SSSR-u sam naučio mnogo o modernim programima poput BION-a i puno drugih stvari.

Istraživanja se nastavljaju...

Spisak korištenih izvora

Velika dečja enciklopedija univerzuma: naučno popularno izdanje. - Rusko enciklopedijsko udruženje, 1999. Sajt http://spacembi. *****/ Velika enciklopedija Univerzum. - M.: Izdavačka kuća "Astrel", 1999.

4. Enciklopedija univerzuma (“ROSMEN”)

5. Wikipedia stranica (slike)

6.Svemir na prijelazu milenijuma. Dokumenti i materijali. M., Međunarodni odnosi (2000)

Dodatak.

"Mars Transfer"

"prenos na Mars" Razvoj jedne od karika budućeg biološkog i tehničkog sistema za održavanje života astronauta.

Cilj: Dobijanje novih podataka o procesima opskrbe plinom i tekućinom u korijenskim medijima tokom svemirskog leta

Zadaci: Eksperimentalno određivanje kapilarnih koeficijenata difuziju vlage i gasova

Očekivani rezultati: Izrada instalacije sa ukorijenjenim okruženjem za uzgoj biljaka u odnosu na uslove mikrogravitacije

· Set "Eksperimentalna kiveta" za određivanje karakteristika prenosa vlage (brzina fronta impregnacije i sadržaj vlage u odvojenim zonama)

Video kompleks LIV za video snimanje kretanja fronta impregnacije

Cilj: Upotreba novih kompjuterskih tehnologija za poboljšanje udobnosti boravka astronauta tokom dugotrajnog svemirskog leta.

Zadaci: Aktivacija specifičnih područja mozga odgovornih za astronautove vizualne asocijacije povezane s njegovim rodnim mjestima i porodicom na Zemlji uz daljnje povećanje njegovih performansi. Analiza stanja astronauta u orbiti testiranjem po posebnim metodama.

Korišćena naučna oprema:

Blok EGE2 (individualni hard disk astronauta sa foto albumom i upitnikom)

"prsluk" Pribavljanje podataka za razvoj mera za sprečavanje štetnih efekata uslova leta na zdravlje i performanse posade ISS-a.

Cilj: Evaluacija novog integrisanog odjevnog sistema od različitih vrsta materijala za upotrebu u uslovima svemirskih letova.

Zadaci:

nosi odjeću "VEST", specijalno dizajniranu za let italijanskog kosmonauta R. Vittori na ISS RS; dobijanje povratne informacije od kosmonauta o psihičkom i fiziološkom blagostanju, odnosno udobnosti (pogodnosti), nosivosti odjeće; njena estetika; efikasnost toplotne otpornosti i fizičke higijene na stanici.

Očekivani rezultati: Potvrda funkcionalnosti novog integrisanog odjevnog sistema "VEST", uključujući njegove ergonomske performanse u svemirskim letovima, čime će se smanjiti težina i zapremina odjeće planirane za korištenje u dugoročnim svemirskim letovima na ISS.