Logros y perspectivas para el desarrollo de la biología espacial. Proyecto de astronomía y biología sobre el tema "cosmonáutica". Embriaguez y trastornos mentales

Segunda mitad del siglo XX se caracterizó no solo por la realización de investigaciones teóricas para encontrar formas de explorar el espacio exterior, sino también por la creación práctica y el lanzamiento de vehículos automáticos en órbitas cercanas a la Tierra y a otros planetas, el primer vuelo tripulado al espacio y vuelos de larga duración en estaciones orbitales, y el aterrizaje del hombre en la superficie de la luna. La investigación teórica en el campo de la tecnología espacial y el diseño de aviones controlados estimuló fuertemente el desarrollo de muchas ciencias, incluida una nueva rama del conocimiento: la medicina espacial.

Las principales tareas de la medicina espacial son las siguientes:

estudio de los efectos de las condiciones de los vuelos espaciales en el cuerpo humano, incluido el estudio de la fenomenología y los mecanismos de la aparición de cambios en los parámetros fisiológicos en los vuelos espaciales;

desarrollo de métodos para la selección y formación de cosmonautas;

La medicina espacial en su desarrollo histórico ha pasado de modelar los factores del vuelo espacial en condiciones de laboratorio y durante vuelos de animales en cohetes y satélites a la investigación relacionada con vuelos de larga duración de estaciones orbitales y vuelos de tripulaciones internacionales.

En la formación y el desarrollo de la biología y la medicina espaciales en la URSS, los trabajos de los fundadores de la cosmonáutica K. E. Tsiolkovsky, F. A. Zander y otros, quienes formularon una serie de problemas biológicos, cuya solución sería un requisito previo necesario para la exploración. del espacio exterior por el hombre, fueron de gran importancia. Los aspectos teóricos de la biología espacial y la medicina se basan en las disposiciones clásicas de los fundadores de las ciencias naturales como I. M. Sechenov, K. A. Timiryazev, I. P. Pavlov, V. V. Dokuchaev, L. A. Orbeli y otros, en cuyas obras la doctrina de la interacción del organismo y el medio externo se refleja como un hilo rojo, y se desarrollan las cuestiones fundamentales de la adaptación del organismo a las condiciones ambientales cambiantes.

El trabajo realizado en el campo de la medicina aeronáutica, así como la investigación realizada en cohetes biofísicos y naves espaciales en los años 50-60, desempeñó un papel importante en la formación de una serie de disposiciones y secciones de medicina espacial.

La exploración práctica del espacio exterior con la ayuda de vuelos tripulados comenzó con el histórico vuelo de Yu. A. Gagarin, el primer cosmonauta del mundo, el 12 de abril de 1961 en la nave espacial Vostok. Todos recordamos su sencilla frase humana. "Vamos", pronunciada durante el lanzamiento de la nave espacial Vostok, esta frase de manera sucinta y al mismo tiempo caracterizó con bastante capacidad el mayor logro de la humanidad. Entre otras cosas, el vuelo de Yu. A. Gagarin fue una prueba de madurez tanto para la cosmonáutica en general como para la medicina espacial en particular.

Los estudios biomédicos realizados antes de este vuelo y el sistema de soporte vital desarrollado a partir de ellos proporcionaron las condiciones de vida normales en la cabina de la nave espacial, necesarias para que el astronauta completara el vuelo. El sistema de selección y formación de cosmonautas creado en esa época, el sistema de seguimiento biotelemétrico del estado y capacidad de trabajo de una persona en vuelo y los parámetros higiénicos de la cabina determinaban la posibilidad y seguridad del vuelo.

Sin embargo, todo el trabajo previo, todos los numerosos vuelos de animales en naves espaciales, no pudieron responder algunas preguntas relacionadas con el vuelo humano. Entonces, por ejemplo, antes del vuelo de Yu. A. Gagarin, no se sabía cómo las condiciones de ingravidez afectan las funciones puramente humanas: pensamiento, memoria, coordinación de movimientos, percepción del mundo circundante y más. Solo el vuelo del primer hombre al espacio mostró que estas funciones no sufren cambios significativos en la ingravidez. Es por eso que Yu. A. Gagarin es llamado en todo el mundo el pionero de los "caminos estelares", el hombre que allanó el camino para todos los vuelos tripulados posteriores.

En los 20 años que han pasado desde el vuelo de Yu. A. Gagarin, la humanidad ha continuado explorando el espacio exterior de manera constante y exhaustiva. Y en relación con este glorioso aniversario, existe la oportunidad no solo de analizar los logros de hoy en la medicina espacial, sino también de hacer una digresión histórica sobre las décadas pasadas y anteriores.

Los vuelos espaciales a lo largo de su desarrollo se pueden dividir condicionalmente en varias etapas. La primera etapa es la preparación de un vuelo tripulado al espacio exterior, cubrió un período de tiempo significativo. Fue acompañado por estudios tales como: 1) generalización de datos de fisiología y medicina aeronáutica, que estudió la influencia de factores ambientales adversos en el organismo de animales y humanos; 2) realizar numerosos estudios de laboratorio en los que se imitaban algunos factores del vuelo espacial y se estudiaba su influencia en el cuerpo humano; 3) experimentos especialmente preparados en animales durante vuelos de cohetes a la atmósfera superior, así como durante vuelos orbitales en satélites terrestres artificiales.

Las tareas principales entonces estaban dirigidas a estudiar la cuestión de la posibilidad fundamental de un vuelo tripulado al espacio y resolver el problema de crear sistemas que aseguren que un hombre permanezca en la cabina de una nave espacial durante un vuelo orbital. El hecho es que en ese momento había cierta opinión de varios científicos bastante autorizados sobre la incompatibilidad de la vida humana con condiciones de ingravidez prolongada, ya que supuestamente podría causar violaciones significativas de la función de la respiración y la circulación sanguínea. Además, temían que una persona no pudiera soportar el estrés psicológico del vuelo.

además, la duración de la ingravidez, dependiendo de la altitud de vuelo, osciló entre 4 y 10 minutos. Un análisis de los resultados de estos estudios mostró que al volar en cohetes, solo se observaron cambios moderados en los parámetros fisiológicos, manifestados en un aumento de la frecuencia cardíaca y un aumento de la presión arterial cuando se exponen a aceleraciones durante el despegue y aterrizaje del cohete (con una tendencia a normalizar o incluso disminuir estos indicadores durante la estancia en ingravidez).

En general, el impacto de los factores de vuelo de los cohetes no provocó alteraciones significativas en las funciones fisiológicas de los animales. Los experimentos biológicos con lanzamientos de cohetes verticales han demostrado que los perros pueden soportar satisfactoriamente sobrecargas bastante grandes e ingravidez a corto plazo.

En 1957, la URSS lanzó el segundo satélite artificial de la Tierra con la perra Laika. Este evento fue de fundamental importancia para la medicina espacial, ya que por primera vez permitió que un animal altamente organizado permaneciera en ingravidez durante bastante tiempo. Como resultado, se descubrió que los animales toleraban satisfactoriamente las condiciones de los vuelos espaciales. Experimentos posteriores con seis perros durante los vuelos de las naves satélite soviéticas segunda, tercera, cuarta y quinta que regresaban a la Tierra permitieron obtener mucho material sobre las reacciones de los principales sistemas fisiológicos del organismo de animales altamente organizados (tanto en vuelo y en la Tierra, incluido el período posterior al vuelo).

pequeños parches preservados de piel humana y de conejo, insectos, ratones y ratas de laboratorio en blanco y negro, cobayos. Todos los estudios realizados con la ayuda de naves satélite proporcionaron un amplio material experimental que convenció firmemente a los científicos de la seguridad del vuelo humano (desde el punto de vista de la salud) al espacio.

En el mismo período, también se resolvieron las tareas de creación de sistemas de soporte vital para astronautas: sistemas para suministrar oxígeno a la cabina, eliminar dióxido de carbono e impurezas nocivas, así como nutrición, suministro de agua, control médico y eliminación de desechos humanos. Los especialistas en medicina espacial tomaron parte más directa en estos trabajos.

La segunda etapa, coincidiendo con la primera década de vuelos tripulados (1961-1970), se caracterizó por vuelos espaciales tripulados de corta duración (desde una órbita en 108 minutos hasta 18 días). Comienza con el histórico vuelo de Yu. A. Gagarin.

Los resultados de la investigación biomédica llevada a cabo durante este tiempo han demostrado de manera confiable no solo la posibilidad de que una persona permanezca en condiciones de vuelo espacial, sino también la preservación de una capacidad de trabajo suficiente para él cuando realiza diversas tareas en una cabina de nave espacial limitada en volumen y cuando trabaja en un espacio sin apoyo fuera de la nave espacial. . Sin embargo, se revelaron una serie de cambios en la esfera motora, el sistema cardiovascular, el sistema sanguíneo y otros sistemas del cuerpo humano.

También se constató que la adaptación de los cosmonautas a las condiciones habituales de la existencia terrestre después de vuelos espaciales de 18 días de duración transcurre con ciertas dificultades y va acompañada de una tensión de los mecanismos reguladores más pronunciada que la adaptación de un astronauta a la ingravidez. Por lo tanto, con un aumento adicional en el tiempo de vuelo, fue necesario crear sistemas de medidas preventivas apropiadas, mejorar los sistemas de control médico y desarrollar métodos para predecir la condición de los miembros de la tripulación en vuelo y después.

Durante los vuelos tripulados bajo estos programas, junto con la investigación médica de las tripulaciones, también se llevaron a cabo experimentos biológicos. Entonces, a bordo de los barcos Vostok-3, Vostok-6, Voskhod, Voskhod-2, Soyuz, había objetos biológicos como bacterias lisogénicas, clorella, tradescantia, células hella; células humanas normales y cancerosas, semillas de plantas secas, tortugas.

La tercera etapa de los vuelos espaciales tripulados está asociada a vuelos de larga duración de cosmonautas a bordo de estaciones orbitales, coincide con la década pasada (1971-1980). Una característica distintiva de los vuelos tripulados en esta etapa, además de la duración significativa de la estadía de una persona en vuelo, es el aumento en la cantidad de espacio libre en las viviendas, desde la cabina de una nave espacial hasta amplias áreas de vivienda dentro de la estación orbital. . Esta última circunstancia tuvo un significado doble para la medicina espacial: por un lado, fue posible colocar a bordo de la estación una variedad de equipos para la investigación biomédica y medios para prevenir los efectos adversos de la ingravidez y, por otro lado, mejorar significativamente reducir el impacto en el cuerpo humano de los factores que limitan la actividad motora: hipocinesia (es decir, asociada con el pequeño tamaño del espacio libre).

Cabe decir que en las estaciones orbitales se pueden crear condiciones de vida más cómodas, higiene personal, etc., y el uso de un complejo de medidas preventivas puede suavizar significativamente las reacciones adversas del cuerpo a la ingravidez, lo que tiene un gran efecto positivo. Sin embargo, por otro lado, esto suaviza las reacciones del cuerpo humano a la ingravidez hasta cierto punto, lo que dificulta el análisis de los cambios resultantes para varios sistemas del cuerpo humano que son característicos de las condiciones de ingravidez.

Por primera vez, se lanzó una estación orbital a largo plazo (Salyut) en la URSS en 1971. En los años siguientes, se llevaron a cabo vuelos tripulados a bordo de las estaciones orbitales Salyut-3, -4, -5, -6 (además, la cuarta expedición principal de la Salyut-6” estuvo en el espacio durante 185 días). Numerosos estudios biomédicos realizados durante el vuelo de las estaciones orbitales han demostrado que con el aumento de la duración de la estancia de una persona en el espacio, generalmente no se observó una progresión en la gravedad de las reacciones del cuerpo a las condiciones de vuelo.

Los complejos de medidas profilácticas utilizados aseguraron el mantenimiento de un buen estado de salud y capacidad de trabajo de los cosmonautas durante tales vuelos, y también contribuyeron a suavizar las reacciones y facilitaron la adaptación a las condiciones terrestres en el período posterior al vuelo. Es importante señalar que los estudios médicos realizados no revelaron cambios en el cuerpo de los cosmonautas que impidan un aumento sistemático en la duración de los vuelos. Al mismo tiempo, desde el exterior, se encontró que algunos sistemas del cuerpo tienen cambios funcionales que son objeto de mayor consideración.

Hasta la fecha, 99 personas de diferentes países ya han realizado vuelos espaciales a bordo de 78 naves espaciales y 6 estaciones orbitales de larga duración2. El tiempo total de viaje fue de unos 8 años-hombre. Hasta el 1 de enero de 1981 se habían realizado en la URSS 46 vuelos espaciales tripulados, en los que participaron 49 cosmonautas soviéticos y 7 cosmonautas de países socialistas. Por lo tanto, en el transcurso de dos décadas de vuelos espaciales tripulados, el ritmo y la escala de la penetración humana en el espacio ultraterrestre ha aumentado rápidamente.

A continuación, consideramos los principales resultados de la investigación en medicina espacial llevada a cabo durante este tiempo. Durante los vuelos espaciales, el cuerpo humano puede estar expuesto a varios factores adversos, que pueden dividirse condicionalmente en los siguientes grupos: 1) caracterizar el espacio exterior como un tipo de entorno físico (presión barométrica extremadamente baja, falta de oxígeno, radiación ionizante, etc. .); 2) debido a la dinámica de la aeronave (aceleración, vibración, ingravidez); 3) asociados a la estancia de los astronautas en la cabina presurizada de la nave espacial (atmósfera artificial, hábitos alimentarios, hipocinesia, etc.); 4) características psicológicas del vuelo espacial (tensión emocional, aislamiento, etc.).

el soporte vital crea las condiciones necesarias para la vida y el trabajo en el espacio de la cabina. Una excepción en este grupo de factores es la radiación cósmica: durante algunas erupciones solares, el nivel de radiación cósmica puede aumentar tanto que las paredes de la cabina no pueden proteger al astronauta de la acción de los rayos cósmicos.

y que los científicos aún no han aprendido a simular el espectro completo de radiación cósmica en las condiciones de la Tierra. Naturalmente, esto crea importantes dificultades en el estudio del efecto biológico de la radiación cósmica y en el desarrollo de medidas de protección.

En esta dirección, se están realizando varios estudios para crear una protección electrostática para una nave espacial, es decir, se está intentando crear un campo electromagnético alrededor de la nave espacial, que desviará las partículas cargadas, impidiendo que pasen a la cabina. También se lleva a cabo una gran cantidad de trabajo en el desarrollo de medios farmacoquímicos para la prevención y el tratamiento de lesiones por radiación.

La mayoría de los factores del segundo grupo se modelan con éxito en las condiciones del experimento terrestre y se han estudiado durante mucho tiempo (vibración, ruido, sobrecargas). Su efecto en el cuerpo humano es bastante claro y, en consecuencia, las medidas para la prevención de posibles trastornos también son claras. El factor de ingravidez es el factor más importante y específico en los vuelos espaciales. Cabe señalar que en el caso de una acción de larga duración, solo se puede estudiar en condiciones reales de vuelo, ya que en este caso su simulación en la Tierra es muy aproximada.

Finalmente, el tercer y cuarto grupo de factores de vuelo no son tanto cósmicos, sin embargo, las condiciones del vuelo espacial aportan tanto por sí mismas, inherentes únicamente a este tipo de actividad, que el estudio de las características psicológicas que se plantean en este caso , así como los modos de trabajo y descanso, la compatibilidad psicológica y otros factores es un problema aparte y muy complejo.

Es bastante obvio que la versatilidad de los problemas de la medicina espacial no nos permite considerarlos todos exhaustivamente, y aquí nos centraremos solo en algunos de estos problemas.

Control médico e investigación médica en vuelo

En el complejo de medidas que garantizan la seguridad de los cosmonautas en vuelo, un papel importante pertenece al control médico, cuya tarea es evaluar y predecir el estado de salud de los miembros de la tripulación y emitir recomendaciones para medidas preventivas y terapéuticas.

Una característica del control médico en los vuelos espaciales es que los "pacientes" de los médicos son personas sanas y físicamente bien preparadas. En este caso, la tarea del control médico es principalmente identificar los cambios adaptativos funcionales que pueden ocurrir en el cuerpo humano bajo la influencia de los factores del vuelo espacial (principalmente la ingravidez), evaluar y analizar estos cambios, determinar las indicaciones para el uso de profilaxis. agentes, y también en; eligiendo los modos más óptimos de su uso.

La generalización de los resultados de la investigación médica en vuelos espaciales y numerosos estudios con modelos de factores de vuelo en condiciones terrestres permite obtener datos sobre el efecto de diversas cargas en el cuerpo humano, sobre los límites permisibles de fluctuaciones en los parámetros fisiológicos y sobre las características de las reacciones del cuerpo en estas condiciones.

Debe enfatizarse que tales estudios en medicina espacial, que aclaran nuestro conocimiento de las manifestaciones normales de la actividad vital del cuerpo humano y distinguen más claramente entre sus reacciones normales y alteradas, son de gran importancia para identificar los signos iniciales de desviaciones no solo en tripulaciones de naves espaciales en vuelo, sino también en la práctica clínica, en el análisis de formas iniciales y latentes de enfermedades y su prevención.

Como fuentes de información, se utilizan los datos de las conversaciones entre un médico y los astronautas, los informes de los astronautas sobre su bienestar y los resultados del autocontrol y el control mutuo, el análisis de las conversaciones por radio (incluido el análisis espectral del habla). Importantes fuentes de información son los datos de registro objetivo de parámetros fisiológicos, indicadores ambientales en la cabina de la nave espacial (presión, contenido de oxígeno y dióxido de carbono, humedad, temperatura, etc.), así como el análisis de los resultados de los más complejos operaciones de control de buques y experimentos científicos y técnicos.

Con la ayuda de sistemas de telemetría, esta información se envía al centro de control de vuelo, donde es procesada por computadoras y analizada por médicos. Los parámetros fisiológicos a registrar y transmitir a la Tierra se determinan de acuerdo con las características del programa de vuelo y las actividades específicas de la tripulación. Al evaluar el estado de salud de los astronautas, la información sobre el estado de los sistemas más vitales del cuerpo humano (respiración y circulación sanguínea), así como los cambios en el rendimiento físico de los astronautas, es de suma importancia.

en un hábitat inusual, ayudan a dilucidar los mecanismos de cambios en las funciones fisiológicas y la adaptación del cuerpo a las condiciones de ingravidez. Todo esto es necesario para el desarrollo de medidas preventivas y para la planificación del apoyo médico para vuelos posteriores.

El volumen de información médica transmitida por biotelemetría a la Tierra no fue el mismo en diferentes vuelos. En los primeros vuelos bajo los programas Vostok y Voskhod, cuando nuestro conocimiento sobre el efecto de los factores del vuelo espacial en el cuerpo humano era muy limitado, se registró una gama bastante amplia de parámetros fisiológicos, ya que era necesario no solo monitorear el estado de salud de los astronautas, sino también para estudiar ampliamente las respuestas fisiológicas a las condiciones de vuelo. Durante los vuelos bajo el programa Soyuz, la cantidad de indicadores fisiológicos transmitidos a la Tierra es limitada y fue óptima para monitorear la salud de los cosmonautas.

que era antes, durante los vuelos en las estaciones orbitales, se realizaban exámenes médicos periódicos en profundidad cada 7-10 días. Estos últimos incluyeron exámenes electrocardiográficos clínicos (en reposo y durante las pruebas funcionales), registro de presiones arteriales y venosas, estudio de la estructura de fases del ciclo cardíaco según cinetocardiografía, estudios del volumen sistólico y minuto del corazón, suministro de sangre pulsada a varias áreas del cuerpo (utilizando el método de reografía) y una serie de otras encuestas.

Como pruebas funcionales, se utilizaron una carga física dosificada del cuerpo del cosmonauta en una bicicleta ergométrica ("bicicleta espacial"), así como una prueba con la aplicación de presión negativa en la parte inferior del cuerpo. En este último caso, con la ayuda del kit de vacío “Chibis”, que es un “pantalón” corrugado, se creó una presión negativa en el bajo vientre y las extremidades inferiores, lo que provocó un flujo de sangre a estas áreas, similar al que ocurre en la Tierra durante la permanencia de una persona en posición vertical.

Tal imitación de una postura vertical permite obtener información adicional sobre el estado esperado de la tripulación en el período posterior al vuelo. Esta circunstancia parece ser sumamente importante, ya que, como se estableció en vuelos anteriores, una larga permanencia en ingravidez va acompañada de una disminución de la llamada estabilidad ortostática, que se manifiesta como cambios pronunciados en los parámetros del sistema cardiovascular cuando se persona está en posición vertical.

En la estación orbital Salyut-6 (ver tabla), se midió el peso corporal de una persona, se estudió el volumen de la parte inferior de la pierna y también se estudió el estado del aparato vestibular y la función de la respiración externa. Durante el vuelo, se tomaron muestras de sangre y otros fluidos corporales, se estudió la microflora del tegumento externo, las membranas mucosas humanas y las superficies de la estación, y se analizaron muestras de aire. Los materiales tomados en vuelo para la investigación fueron entregados con expediciones visitantes a la Tierra para un análisis detallado.

Métodos de investigación en vuelos espaciales

Nave espacial Años de lanzamiento Métodos de medición fisiológica

"Estes" 1961-1963 Electrocardiografía (1-2 derivaciones, pnemografía, sismocardiografía y cinetocardiografía (caracterizan la función mecánica del corazón), electrooculografía (registro de movimientos oculares), electroencefalografía (registro de biocorrientes de la corteza cerebral), reflejo cutáneo galvánico .

"Amanecer" 1964-1965 Electrocardiografía, neumografía, sismocardiografía, electroencefalografía, registro de actos motores de escritura.

sola 1967-1970 Electrocardiografía, neumografía, sismocardiografía, temperatura corporal.

tacoocilografía (para medir la presión arterial), flebografía (para registrar la curva del pulso de la vena yugular y determinar la presión venosa), regrafía (para estudiar el volumen sistólico y por minuto del corazón y el suministro de sangre del pulso a varias áreas del cuerpo), medir el peso corporal, volumen de la espinilla, toma de muestras de sangre, estudio de la respiración externa, estudios microbiológicos, así como estudios del metabolismo agua-sal, etc.

Durante vuelos largos en los complejos orbitales Salyut-Soyuz, se le dio gran importancia a la gestión médica. La gestión médica es una parte (subsistema) del sistema más general "tripulación - buque - centro de control de vuelo", y sus funciones están encaminadas a mantener la máxima organización de todo el sistema en su conjunto manteniendo la buena salud de la tripulación y sus rendimiento necesario. Para ello, el servicio médico trabajó en estrecha colaboración con la tripulación y los planificadores del programa de vuelo. El cuerpo de trabajo de control fue el grupo de apoyo médico en el centro de control de misión, que entró en contacto mutuo con la tripulación, con el grupo de asesoramiento y pronóstico, y con otros grupos del centro de control de vuelo.

Los resultados de los exámenes y las recomendaciones formuladas sobre la base del uso de agentes profilácticos, el régimen de trabajo y descanso y otras medidas médicas se discutieron sistemáticamente con la tripulación y fueron aceptados por ellos para su ejecución. Todo esto creó una atmósfera de benevolencia y cooperación empresarial entre el grupo de apoyo médico y la tripulación para resolver el problema de mantener la salud de la tripulación en vuelo y prepararse para su encuentro con la Tierra.

Medios de prevención

un requisito previo para el desarrollo de medidas preventivas y un sistema racional de control médico en vuelos espaciales a largo plazo. Los datos disponibles hasta la fecha nos permiten formular algunas hipótesis de trabajo que pueden considerarse como un modelo para futuras investigaciones.

El vínculo principal en la patogenia del efecto del factor de ingravidez es, aparentemente, una disminución de la carga funcional en varios sistemas del cuerpo humano debido a la falta de peso y al estrés mecánico asociado de las estructuras corporales. La subcarga funcional del cuerpo humano en un estado de ingravidez se manifiesta, probablemente, como un cambio en la aferencia de los mecanorreceptores, así como un cambio en la distribución de medios líquidos y una disminución de la carga en el sistema musculoesquelético del astronauta y su tónico. músculos.

siempre hay una tensión de las estructuras debido a la fuerza del peso. Al mismo tiempo, una gran cantidad de músculos, así como ligamentos, algunas articulaciones, que contrarrestan esta tendencia, están constantemente bajo carga, independientemente de la posición del cuerpo humano. Bajo la influencia del peso, los órganos internos también tienden a desplazarse hacia la Tierra, estirando los ligamentos que los fijan.

Numerosos dispositivos de percepción nerviosa (receptores) ubicados en músculos, ligamentos, órganos internos, vasos sanguíneos, etc., envían impulsos al sistema nervioso central, señalando la posición del cuerpo. Las mismas señales provienen del aparato vestibular ubicado en el oído interno, donde los cristales de sal de dióxido de carbono (estolitos), que desplazan las terminaciones nerviosas bajo la influencia de su peso, señalan el movimiento del cuerpo.

Sin embargo, durante un vuelo largo y su atributo indispensable, la ingravidez, el peso del cuerpo y sus partes individuales está ausente. Los receptores de músculos, órganos internos, ligamentos, vasos sanguíneos, mientras están en ingravidez, funcionan, por así decirlo, "de una manera diferente". La información sobre la posición del cuerpo proviene principalmente del analizador visual, y se interrumpe la interacción de los analizadores espaciales desarrollados a lo largo del desarrollo del cuerpo humano (visión, aparato vestibular, sensación muscular, etc.). Se reduce la musculatura, el tono y la carga sobre el sistema muscular en su conjunto, ya que no hay necesidad de resistirlos con la fuerza del peso.

Como resultado, en gravedad cero, el volumen total de impulsos de los elementos perceptores (receptores), que van al sistema nervioso central, disminuye. Esto conduce a una disminución de la actividad del sistema nervioso central que, a su vez, afecta la regulación de los órganos internos y otras funciones del cuerpo humano. Sin embargo, el cuerpo humano es una estructura extremadamente plástica, y después de un tiempo de una persona en un estado de ingravidez, su cuerpo se adapta a estas condiciones, y el trabajo de los órganos internos ya se está llevando a cabo en un nuevo, diferente (en comparación con la Tierra) nivel funcional de interacción entre sistemas.

debido a su peso tiende a las partes subyacentes del cuerpo (piernas, bajo vientre). En este sentido, el cuerpo del astronauta desarrolla un sistema de mecanismos que impiden tal movimiento. En la ingravidez, no hay fuerza, excepto la energía del impulso cardíaco, que contribuiría al movimiento de la sangre hacia las partes inferiores del cuerpo. Como resultado, hay un torrente de sangre a los órganos de la cabeza y el pecho.

venas y aurículas. Esta es la razón de la señal al sistema nervioso central sobre la inclusión de mecanismos que ayuden a reducir el exceso de líquido en la sangre. Como resultado, se producen una serie de reacciones reflejas que conducen a un aumento de la excreción de líquido y, con ello, de sales del cuerpo. En última instancia, el peso corporal puede disminuir y el contenido de algunos electrolitos, en particular el potasio, puede cambiar, así como el estado del sistema cardiovascular.

La redistribución de la sangre aparentemente juega un cierto papel en el desarrollo de trastornos vestibulares (forma cósmica de cinetosis) en el período inicial de estancia en ingravidez. Sin embargo, el papel principal aquí todavía pertenece, probablemente, a la violación del trabajo bien coordinado de los órganos de los sentidos en condiciones de ingravidez, que realizan la orientación espacial.

a un cambio correspondiente en los llamados músculos antigravedad, una disminución en su tono, atrofia. Una disminución en el tono muscular y la fuerza, a su vez, contribuye a un deterioro en la regulación de la postura vertical y una violación de la marcha del astronauta en el período posterior al vuelo. Al mismo tiempo, la reestructuración del estereotipo motor en el proceso también puede ser la causa de estos fenómenos.

Las ideas anteriores sobre el mecanismo de cambio en algunas funciones del cuerpo humano en condiciones de ingravidez, por supuesto, son bastante esquemáticas y aún no han sido confirmadas experimentalmente en todos sus enlaces. Hemos llevado a cabo estas discusiones solo con el objetivo de mostrar la interconexión de todas las funciones del organismo del astronauta, cuando los cambios en un enlace provocan una amplia gama de reacciones de varios sistemas. Por otro lado, es importante destacar la reversibilidad de los cambios, las amplias posibilidades de adaptación del cuerpo humano a la acción de los factores ambientales más inusuales.

Los cambios descritos en las funciones del cuerpo del astronauta en un estado de ingravidez pueden considerarse como un reflejo de las reacciones de adaptación de una persona a las nuevas condiciones de existencia, a la ausencia de fuerza de peso. Naturalmente, estos cambios determinan en gran medida las correspondientes reacciones por parte del cuerpo humano que tienen lugar cuando un astronauta regresa a la Tierra y durante la posterior adaptación de su cuerpo a las condiciones terrestres, o, como dicen los médicos, durante la readaptación.

Los cambios en una serie de funciones del organismo del cosmonauta revelados después de vuelos de corta duración al espacio, progresando con el aumento de la duración de los vuelos, plantearon la cuestión de desarrollar medios para prevenir los efectos adversos de la ingravidez. En teoría, se podría suponer que el uso de la gravedad artificial (IGF) sería el medio más radical de protección contra la ingravidez. Sin embargo, la creación de una TIC da lugar a una serie de problemas fisiológicos asociados a estar en un sistema rotatorio, así como a problemas técnicos que deberían garantizar la creación de una TIC en vuelos espaciales.

En este sentido, los investigadores, mucho antes del inicio de los vuelos espaciales, comenzaron a buscar otras formas de prevenir cambios adversos en el cuerpo humano durante los vuelos espaciales. En el transcurso de estos estudios, se probaron numerosos métodos para prevenir los efectos adversos de la ingravidez, no relacionados con el uso de las TIC. Estos incluyen, por ejemplo, métodos físicos destinados a reducir la redistribución de la sangre en el cuerpo del astronauta durante o después del final del vuelo, así como a estimular los mecanismos neurorreflejos que regulan la circulación sanguínea en la posición vertical del cuerpo. Para ello, la aplicación de presión negativa en la parte inferior del cuerpo, manguitos inflables aplicados a los brazos y piernas, trajes para crear una diferencia de presión positiva, rotación en una centrífuga de radio pequeño, efectos de impacto inercial, estimulación eléctrica de los músculos de las extremidades inferiores, trajes elásticos y anti-g, etc.

Entre otros métodos de tal prevención, notamos la actividad física dirigida a mantener el estado físico del cuerpo y estimular ciertos grupos de receptores (entrenamiento físico, trajes de carga, carga en el esqueleto); impactos asociados a la regulación de la nutrición (adición de sales, proteínas y vitaminas a los alimentos, racionamiento de la nutrición y consumo de agua); influencia intencional con la ayuda de los llamados medicamentos y un ambiente de gas modificado.

Los agentes profilácticos contra cualquier cambio desfavorable en el cuerpo del cosmonauta pueden ser efectivos solo si se prescriben teniendo en cuenta el mecanismo de estos trastornos. En cuanto a la ingravidez, las medidas profilácticas deben estar dirigidas principalmente a reponer la deficiencia de actividad muscular, así como a reproducir los efectos que, en las condiciones de la Tierra, están determinados por el peso de la sangre y los fluidos tisulares.

ejercicios físicos en cinta rodante y bicicleta ergométrica, así como ejercicios de fuerza con expansores; 2) crear una carga constante en el sistema musculoesquelético y los músculos esqueléticos del astronauta (permanencia diaria de 10 a 16 horas en trajes de carga); 3) entrenamiento con aplicación de presión negativa en la parte inferior del cuerpo, realizado al final del vuelo; 4) el uso de aditivos de agua y sal el día del final del vuelo; 5) el uso de un traje antig después del vuelo.

Con la ayuda de trajes especiales y un sistema de amortiguadores de goma, al realizar la "carga espacial", se creó una carga de 50 kg en la dirección del eje longitudinal del cuerpo, así como una carga estática en los grupos principales de músculos antigravedad.

El entrenamiento físico también se llevó a cabo en un ergómetro de bicicleta, un dispositivo similar a una bicicleta, pero parado. En él, los astronautas pedalearon con los pies o las manos, creando así una carga adecuada en los grupos musculares correspondientes.

Los trajes de carga reproducían una carga estática constante en el sistema musculoesquelético y los músculos esqueléticos del astronauta, que hasta cierto punto compensa la ausencia de la gravedad de la Tierra. Estructuralmente, los trajes se fabrican como overoles semiadyacentes, que incluyen elementos elásticos como amortiguadores de goma.

Para crear una presión negativa en la parte inferior del cuerpo, se utilizó un conjunto de vacío en forma de pantalón, que es una bolsa hermética en un marco en el que se puede crear vacío. Con una disminución de la presión, se crean las condiciones para la salida de sangre a las piernas, lo que contribuye a su distribución, que es típica de una persona que se encuentra en posición vertical en las condiciones de la Tierra.

Los suplementos de agua y sal estaban destinados a retener agua en el cuerpo y aumentar el volumen de plasma sanguíneo. El traje profiláctico posvuelo, usado debajo del traje espacial antes del descenso, fue diseñado para crear una presión excesiva en las piernas, lo que evita la acumulación de sangre en las extremidades inferiores en la Tierra en una posición vertical del cuerpo y favorece el mantenimiento de la circulación sanguínea normal cuando pasando de una posición horizontal a una vertical.

Cambiando las funciones básicas del cuerpo humano en ingravidez.

El principal resultado del estudio del espacio exterior (desde un punto de vista médico) fue la prueba de la posibilidad no solo de una larga estadía de una persona en un vuelo espacial, sino también de sus actividades versátiles allí. Esto ahora da derecho a considerar el espacio ultraterrestre como el entorno para la futura habitación humana, y la nave espacial y el propio vuelo al espacio como la forma más eficaz y directa de estudiar las reacciones del cuerpo humano en estas condiciones. Hasta la fecha, se ha acumulado bastante información sobre las reacciones de varios sistemas fisiológicos del cuerpo del cosmonauta en diferentes fases del vuelo y en el período posterior al vuelo.

Un complejo de síntomas aparentemente similar al mareo por movimiento (disminución del apetito, mareos, aumento de la salivación, náuseas y, a veces, vómitos, ilusiones espaciales) se observa en diversos grados de gravedad en aproximadamente cada tercer cosmonauta y se manifiesta en los primeros 3-6 días de vuelo. Es importante señalar que en la actualidad todavía es imposible predecir con fiabilidad el grado de manifestación de estos fenómenos en los cosmonautas en vuelo. Algunos cosmonautas también mostraron signos de mareos el primer día después de regresar a la Tierra. El desarrollo del complejo de síntomas del mareo por movimiento en vuelo se explica actualmente por un cambio en el estado funcional del aparato vestibular del astronauta y una violación de la interacción de sus sistemas sensoriales, así como por características hemodinámicas (redistribución de la sangre) en condiciones de ingravidez. .

El complejo de síntomas de redistribución de la sangre a la parte superior del cuerpo ocurre en casi todos los astronautas en vuelo, ocurre el primer día y luego en varios momentos, en promedio dentro de una semana, se suaviza gradualmente (pero no siempre desaparece por completo) . Este complejo de síntomas se manifiesta por una sensación de torrente sanguíneo y pesadez en la cabeza, congestión nasal, suavizado de arrugas e hinchazón de la cara, aumento del suministro de sangre y presión en las venas del cuello e indicadores de llenado de sangre de la cabeza. El volumen de la pierna se reduce. Los fenómenos descritos están asociados con la redistribución de la sangre debido a la falta de su peso en ingravidez, lo que conduce a una disminución de la acumulación de sangre en las extremidades inferiores y un aumento del flujo de sangre a la parte superior del cuerpo.

algunas operaciones de trabajo y es difícil evaluar el esfuerzo muscular requerido para realizar una serie de movimientos. Sin embargo, ya durante los primeros días de vuelo, estos movimientos recuperan la precisión necesaria, disminuyen los esfuerzos necesarios para realizarlos y aumenta la eficiencia del rendimiento motor. Al regresar a la Tierra, aumenta subjetivamente el peso de los objetos y del propio cuerpo, y cambia la regulación de la postura vertical. Un estudio posterior al vuelo de la esfera motora en cosmonautas revela una disminución del volumen de las extremidades inferiores, cierta pérdida de masa muscular y subatrofia de los músculos antigravitatorios, principalmente los músculos largos y anchos de la espalda.

Los cambios en las funciones del sistema cardiovascular durante los vuelos espaciales a largo plazo se manifiestan como una tendencia a una ligera disminución de ciertos indicadores de la presión arterial, un aumento de la presión venosa en la región de las venas del cuello y una disminución en ella. la región de la parte inferior de la pierna. La eyección de sangre durante la contracción del corazón (volumen sistólico) aumenta inicialmente, y el volumen minuto de circulación sanguínea tiende a exceder los valores previos al vuelo durante el vuelo. Los indicadores de llenado de sangre de la cabeza generalmente aumentaron, su normalización ocurrió a los 3-4 meses de vuelo y disminuyó en el área de la parte inferior de la pierna.

La respuesta del sistema cardiovascular a las pruebas funcionales con la aplicación de presión negativa en el tren inferior y la actividad física sufrió algunos cambios en vuelo. Durante la prueba con la aplicación de presión negativa, las reacciones del astronauta, a diferencia de las terrestres, fueron más pronunciadas, lo que indicaba el desarrollo de fenómenos de desentrenamiento ortostático. Al mismo tiempo, la tolerancia al ejercicio durante los vuelos de seis meses se evaluó como buena en casi todas las encuestas, y las reacciones no difirieron cualitativamente del período previo al vuelo. Este indicó que con la ayuda de medidas preventivas es posible estabilizar la respuesta del organismo a las pruebas funcionales e incluso en algunos casos lograr su menor severidad que en el período previo al vuelo.

En el período posterior al vuelo, durante la transición de una posición horizontal a una vertical, así como durante una prueba ortostática (posición vertical pasiva en una mesa inclinada), la gravedad de las reacciones es mayor que antes del vuelo. Esto se explica por el hecho de que, en condiciones terrestres, la sangre recupera su peso y se precipita hacia las extremidades inferiores, y como resultado de una disminución en el tono de los vasos sanguíneos y los músculos de los astronautas, aquí se puede acumular más sangre de lo habitual. Como resultado, hay una salida de sangre del cerebro.

la presión arterial puede caer bruscamente, el cerebro experimentará una falta de sangre y, por lo tanto, de oxígeno.

sal después del vuelo. Inmediatamente después de los vuelos, la excreción de líquido por los riñones disminuye y aumenta la excreción de iones de calcio y magnesio, así como de iones de potasio. Un balance de potasio negativo combinado con un aumento en la excreción de nitrógeno probablemente indica una disminución en la masa celular y una disminución en la capacidad de las células para asimilar completamente el potasio. Los estudios de algunas funciones renales mediante pruebas de estrés revelaron un desajuste en el sistema de ionorregulación en forma de cambios multidireccionales en la excreción de líquido y algunos iones. Al analizar los datos obtenidos, se tiene la impresión de que los cambios en el equilibrio agua-sal se deben a cambios en los sistemas reguladores y el estado hormonal bajo la influencia del factor de fuga.

En varios vuelos se observó una disminución de la saturación mineral del tejido óseo (pérdida de calcio y fósforo en los huesos). Por lo tanto, después de vuelos de 175 y 185 días, estas pérdidas ascendieron a 3,2-8,3%, que es significativamente menor que después de un reposo prolongado en cama. Una disminución tan relativamente pequeña de los componentes minerales en el tejido óseo es una circunstancia muy significativa, ya que varios científicos han considerado la desmineralización del tejido óseo como uno de los factores que pueden ser un obstáculo para aumentar la duración de los vuelos espaciales.

Estudios bioquímicos han demostrado que bajo la influencia de los vuelos espaciales de larga duración, los procesos metabólicos se reorganizan, debido a la adaptación del cuerpo del cosmonauta a las condiciones de ingravidez. En este caso, no se observan cambios pronunciados en el metabolismo.

y se recupera aproximadamente 1-1,5 meses después del vuelo. Los estudios del contenido de eritrocitos en la sangre durante y después de los vuelos son de gran interés, ya que, como es sabido, la vida media de los eritrocitos es de 120 días.

volumen de plasma sanguíneo. Como resultado, se activan mecanismos compensatorios, buscando mantener las constantes básicas de la sangre circulante, lo que conduce (debido a una disminución del volumen del plasma sanguíneo) a una disminución adecuada de la masa de eritrocitos. ¡Es imposible una recuperación rápida de la masa de eritrocitos después de regresar a la Tierra, ya que la formación de eritrocitos ocurre lentamente, mientras que la parte líquida de la sangre (plasma) se restaura! significativamente más rápido. Esta rápida restauración del volumen de sangre circulante conduce a una aparente disminución adicional en el recuento de glóbulos rojos, que se restaura después de 6 a 7 semanas después del final del vuelo.

Así, los resultados de estudios hematológicos obtenidos durante y después de vuelos espaciales de larga duración permiten una evaluación optimista de la posibilidad de que el sistema sanguíneo de un astronauta se adapte a las condiciones de vuelo y su recuperación en el período posterior al vuelo. Esta circunstancia es de suma importancia, ya que en la literatura especializada se contemplan los posibles cambios hematológicos esperados en los vuelos espaciales de larga duración como uno de los problemas que pueden impedir un mayor aumento de la duración de los vuelos.

después del vuelo. Sin embargo, hay que decir que aún no sabemos todo sobre las reacciones de los cosmonautas en un vuelo largo, no podemos luchar contra todos los fenómenos adversos. Aún queda mucho trabajo por hacer en este sentido.

Un estudio médico occidental y la observación de 12 astronautas mostraron que con la exposición prolongada a la microgravedad, el corazón humano se vuelve un 9,4 por ciento más esférico, lo que a su vez puede causar una variedad de problemas con su trabajo. Este problema puede volverse especialmente urgente durante los viajes espaciales a largo plazo, por ejemplo, a Marte.

"El corazón en el espacio funciona de manera muy diferente a cómo funciona en la gravedad de la Tierra, lo que a su vez puede conducir a la pérdida de su masa muscular", dice el Dr. James Thomas de la NASA.

“Todo esto tendrá graves consecuencias después de regresar a la Tierra, por lo que actualmente estamos buscando posibles formas de evitar o al menos reducir esta pérdida de masa muscular”.

Los expertos señalan que después de regresar a la Tierra, el corazón toma su forma original, pero nadie sabe cómo se comportará uno de los órganos más importantes de nuestro cuerpo después de largos vuelos. Los médicos ya conocen casos en los que los astronautas que regresan experimentaron mareos y desorientación. En algunos casos, hay un cambio brusco en la presión arterial (hay una fuerte disminución), especialmente cuando una persona intenta ponerse de pie. Además, algunos astronautas experimentan arritmia (ritmo cardíaco anormal) durante las misiones.

Los investigadores señalan la necesidad de desarrollar métodos y reglas que permitan a los viajeros del espacio profundo evitar este tipo de problemas. Como se señaló, tales métodos y reglas podrían ser útiles no solo para los astronautas, sino también para la gente común en la Tierra, aquellos que experimentan problemas cardíacos, así como aquellos a quienes se les prescribe reposo en cama.

Ahora ha comenzado un programa de investigación de cinco años para determinar el nivel de impacto espacial en la aceleración del desarrollo de la aterosclerosis (enfermedad de los vasos sanguíneos) en los astronautas.

Embriaguez y trastornos mentales

Aunque la encuesta anónima de la NASA aclaró las sospechas de que los astronautas bebían bebidas alcohólicas con frecuencia, hubo dos casos en 2007 en los que a los astronautas de la NASA realmente borrachos se les permitió volar dentro de la nave espacial rusa Soyuz. Al mismo tiempo, se permitió volar a las personas incluso después de que los médicos que prepararon a estos astronautas para el vuelo, así como a otros participantes en la misión, informaran a las autoridades sobre el estado de mucho calor de sus compañeros.

Según la política de seguridad de la época, la NASA hablaba de prohibir oficialmente a los astronautas beber alcohol 12 horas antes de los vuelos de entrenamiento. La operación de esta regla también se asumió implícitamente durante la duración de los vuelos espaciales. Sin embargo, después del incidente anterior, la NASA se indignó por el descuido de los astronautas que la agencia decidió oficializar esta regla con respecto a los vuelos espaciales.

El exastronauta Mike Mullane dijo una vez que los astronautas bebían alcohol antes de un vuelo para deshidratar el cuerpo (el alcohol deshidrata), para finalmente reducir la carga en la vejiga y de repente no querer ir al baño en el momento del lanzamiento.

El aspecto psicológico también tuvo su lugar entre los peligros de las misiones espaciales. Durante la misión espacial Skylab 4, los astronautas estaban tan “cansados” de comunicarse con el centro de control de vuelos espaciales que apagaron las comunicaciones por radio durante casi un día e ignoraron los mensajes de la NASA. Desde este incidente, los científicos han estado tratando de identificar y abordar los posibles efectos psicológicos negativos que podrían surgir con misiones más largas y estresantes a Marte.

Privación del sueño y uso de pastillas para dormir.

Un estudio de 10 años ha demostrado que los astronautas están claramente privados de sueño durante las últimas semanas antes del lanzamiento y durante el inicio de las misiones espaciales. Entre los entrevistados, tres de cada cuatro admitieron haber usado medicamentos que los ayudaron a dormir, a pesar de que el uso de dichos medicamentos podría ser peligroso mientras volaba la nave espacial y cuando trabajaba con otros equipos. La situación más peligrosa en este caso podría darse cuando los astronautas tomaran el mismo medicamento ya la misma hora. En este caso, en el momento de una emergencia que requiere una solución de emergencia, simplemente podrían quedarse dormidos.

A pesar de que la NASA asignó a cada astronauta a dormir al menos ocho horas y media al día, la mayoría de ellos solo descansaba unas seis horas al día durante las misiones. La gravedad de tal carga sobre el cuerpo se vio agravada por el hecho de que durante los últimos tres meses de entrenamiento antes del vuelo, la gente durmió menos de seis horas y media al día.

"Las futuras misiones a la Luna, Marte y más allá requerirán el desarrollo de medidas más efectivas para abordar la falta de sueño y optimizar el rendimiento humano durante los vuelos espaciales", dijo el investigador principal sobre el tema, el Dr. Charles Kseiler.

“Estas medidas pueden incluir cambios en el horario de trabajo que se llevará a cabo teniendo en cuenta la exposición humana a determinadas ondas de luz, así como cambios en la estrategia de comportamiento de la tripulación para una entrada más cómoda en el estado de sueño, que es esencial para recuperar la salud, la fuerza y ​​el buen humor al día siguiente".

pérdida de la audición

han demostrado que desde la época de las misiones del transbordador espacial, algunos astronautas han experimentado casos de pérdida auditiva temporal significativa y menos significativa. Se observaron con mayor frecuencia cuando las personas estuvieron expuestas a altas frecuencias de sonido. Los miembros de la tripulación de la estación espacial soviética Salyut 7 y la rusa Mir también experimentaron una pérdida auditiva de leve a severa después de regresar a la Tierra. Nuevamente, en todos estos casos, la causa de la pérdida auditiva temporal parcial o total fue la exposición a altas frecuencias de sonido.

La tripulación de la Estación Espacial Internacional debe usar tapones para los oídos todos los días. Para reducir el ruido a bordo de la ISS, entre otras medidas, se propuso el uso de almohadillas especiales insonorizadas en el interior de las paredes de la estación, así como la instalación de ventiladores más silenciosos.

Sin embargo, además del ruido de fondo, otros factores también pueden influir en la pérdida auditiva: por ejemplo, el estado de la atmósfera dentro de la estación, el aumento de la presión intracraneal, así como el aumento de los niveles de dióxido de carbono dentro de la estación.

En 2015, la NASA planea comenzar a explorar formas de evitar los efectos de la pérdida auditiva durante misiones de un año con la ayuda de la tripulación de la ISS. Los científicos quieren ver cuánto tiempo se pueden evitar estos efectos y el riesgo aceptable asociado con la pérdida de audición. Un objetivo clave del experimento será determinar cómo minimizar la pérdida auditiva en su totalidad, y no solo durante una misión espacial específica.

Piedras en los riñones

Cada décima persona en la Tierra tarde o temprano desarrolla el problema de los cálculos renales. Sin embargo, este problema se vuelve mucho más agudo cuando se trata de astronautas, porque en el espacio, los huesos del cuerpo comienzan a perder sustancias útiles incluso más rápido que en la Tierra. En el interior del organismo se liberan sales (fosfato de calcio), que penetran a través de la sangre y se acumulan en los riñones. Estas sales se pueden compactar y tomar la forma de piedras. Al mismo tiempo, el tamaño de estas piedras puede variar de microscópico a bastante grave, hasta el tamaño de una nuez. El problema es que estos cálculos pueden bloquear los vasos y otros flujos que alimentan el órgano o eliminan el exceso de sustancias de los riñones.

Para los astronautas, el riesgo de desarrollar cálculos renales es más peligroso porque en condiciones de microgravedad, el volumen de sangre dentro del cuerpo puede disminuir. Además, muchos astronautas no beben 2 litros de líquidos al día, lo que, a su vez, podría asegurar que su cuerpo esté completamente hidratado y no permita que los cálculos se estanquen en los riñones, eliminando sus partículas con la orina.

Se observa que al menos 14 astronautas estadounidenses desarrollaron un problema con cálculos renales casi inmediatamente después de la finalización de sus misiones espaciales. En 1982, se registró un caso de dolor agudo en un miembro de la tripulación a bordo de la estación soviética Salyut-7. El cosmonauta sufrió fuertes dolores durante dos días, mientras que su camarada no tuvo más remedio que mirar impotente el sufrimiento de su colega. Al principio, todos pensaron que se trataba de una apendicitis aguda, pero después de un tiempo, junto con la orina, al astronauta le salió un pequeño cálculo renal.

Los científicos han estado desarrollando durante mucho tiempo una máquina especial de ultrasonido del tamaño de una computadora de escritorio que puede detectar cálculos renales y expulsarlos mediante pulsos de ondas sonoras. Parece que a bordo de un barco que se dirige a Marte, tal cosa definitivamente podría ser útil.

enfermedad pulmonar

Aunque todavía no sabemos exactamente qué efectos negativos para la salud puede causar el polvo de otros planetas o asteroides, los científicos conocen algunos efectos muy desagradables que pueden ocurrir como resultado de la exposición al polvo lunar.

Es probable que el efecto más grave de la inhalación de polvo se produzca en los pulmones. Sin embargo, las partículas increíblemente afiladas de polvo lunar pueden causar daños graves no solo a los pulmones, sino también al corazón, al mismo tiempo que causan una gran cantidad de diversas dolencias, que van desde una inflamación severa de los órganos hasta el cáncer. Efectos similares pueden ser causados, por ejemplo, por el asbesto.

Las partículas de polvo afiladas pueden dañar no solo los órganos internos, sino también causar inflamación y abrasiones en la piel. Para la protección, es necesario utilizar materiales especiales tipo Kevlar multicapa. El polvo lunar puede dañar fácilmente las córneas de los ojos, lo que a su vez puede ser la emergencia más grave para una persona en el espacio.

Los científicos notan con pesar que no pueden simular el suelo lunar y realizar el conjunto completo de pruebas necesarias para determinar los efectos del polvo lunar en el cuerpo. Una de las dificultades para resolver este problema es que en la Tierra las partículas de polvo no están en el vacío y no están constantemente expuestas a la radiación. Solo más investigación sobre el polvo en la superficie de la Luna, en lugar de en un laboratorio, proporcionará a los científicos los datos que necesitan para desarrollar métodos efectivos de defensa contra estos pequeños asesinos tóxicos.

Fallo del sistema inmunológico

Nuestro sistema inmunológico cambia y responde a cualquier cambio, incluso al más mínimo, en nuestro cuerpo. La falta de sueño, la ingesta inadecuada de nutrientes o incluso el estrés común debilitan nuestro sistema inmunológico. Pero esto es en la Tierra. Cambiar el sistema inmunológico en el espacio puede eventualmente convertirse en un resfriado común o conllevar un peligro potencial en el desarrollo de enfermedades mucho más graves.
En el espacio, la distribución de las células inmunes en el cuerpo no cambia mucho. Los cambios en el funcionamiento de estas células pueden causar una amenaza mucho mayor para la salud. Cuando se reduce el funcionamiento de la célula, los virus ya suprimidos en el cuerpo humano pueden volver a despertar. Y hacer esto de hecho en secreto, sin la manifestación de síntomas de la enfermedad. Cuando las células inmunitarias se vuelven hiperactivas, el sistema inmunitario reacciona de forma exagerada a los irritantes, lo que provoca reacciones alérgicas y otros efectos secundarios, como erupciones cutáneas.

“Cosas como la radiación, los microbios, el estrés, la microgravedad, la interrupción del sueño e incluso el aislamiento pueden cambiar el funcionamiento del sistema inmunológico de los miembros de la tripulación”, dice el inmunólogo de la NASA Brian Krushin.

"Las misiones espaciales a largo plazo aumentarán el riesgo de infecciones, hipersensibilidad y problemas autoinmunes en los astronautas".

Para resolver problemas con el sistema inmunológico, la NASA planea utilizar nuevos métodos de protección contra la radiación, un nuevo enfoque para la nutrición balanceada y las drogas.

Amenazas de radiación

La muy inusual y muy larga ausencia actual de actividad solar podría contribuir a cambios peligrosos en los niveles de radiación en el espacio. Nada como esto ha sucedido durante casi 100 años.

“Aunque tales eventos no son necesariamente un factor de detención para largas misiones a la Luna, asteroides e incluso Marte, la radiación cósmica galáctica en sí misma es un factor que puede limitar el tiempo planificado para estas misiones”, dice Nathan Schwadron del Instituto Terrestre, Oceánico y Marciano. investigación del espacio.

Las consecuencias de este tipo de exposición pueden ser muy diferentes, desde la enfermedad por radiación hasta el desarrollo de cáncer o daño a los órganos internos. Además, los niveles peligrosos de radiación de fondo reducen la eficacia de la protección antirradiación de la nave espacial en aproximadamente un 20 por ciento.

En una sola misión a Marte, un astronauta podría estar expuesto a 2/3 de la dosis segura de radiación a la que una persona podría estar expuesta en el peor de los casos durante toda su vida. Esta radiación puede causar cambios en el ADN y aumentar el riesgo de cáncer.

“Si hablamos de la dosis acumulada, esto es lo mismo que hacer una tomografía computarizada completa del cuerpo cada 5 o 6 días”, dice el científico Cary Zeitlin.

problemas cognitivos

Al simular el estado de estar en el espacio, los científicos descubrieron que la exposición a partículas altamente cargadas, incluso en pequeñas dosis, hace que las ratas de laboratorio reaccionen a su entorno mucho más lentamente y, al mismo tiempo, los roedores se vuelven más irritables. La observación de ratas también mostró un cambio en la composición de la proteína en sus cerebros.

Sin embargo, los científicos se apresuran a señalar que no todas las ratas mostraron los mismos efectos. Si esta regla también es válida para los astronautas, los investigadores creen que podrían identificar un marcador biológico que indique y prediga que los astronautas pronto desarrollarán estos efectos. Quizás este marcador nos permitiría incluso encontrar una manera de reducir los efectos negativos de la exposición a la radiación.

La enfermedad de Alzheimer es un problema más serio.

“La exposición a niveles de radiación equivalentes a los experimentados por un ser humano en una misión a Marte puede contribuir a problemas cognitivos y acelerar los cambios cerebrales más comúnmente asociados con la enfermedad de Alzheimer”, dice el neurocientífico Kerry O’Banion.

“Cuanto más tiempo esté en el espacio, mayor será el riesgo de desarrollar la enfermedad”.

Uno de los datos reconfortantes es que los científicos ya lograron investigar uno de los escenarios más desafortunados de exposición a la radiación. Expusieron ratones de laboratorio a un nivel de radiación en un momento que sería típico durante todo el tiempo de la misión a Marte. A su vez, al volar a Marte, las personas estarán expuestas a la radiación de manera dosificada, durante los tres años del vuelo. Los científicos creen que el cuerpo humano puede adaptarse a dosis tan pequeñas.

Además, se observa que el plástico y los materiales ligeros pueden proporcionar a las personas una protección más eficaz contra la radiación que el aluminio que se utiliza actualmente.

Pérdida de la visión

Algunos astronautas han desarrollado serios problemas de visión después de estar en el espacio. Cuanto más dure la misión espacial, más probable es que se produzcan consecuencias tan desafortunadas.

De al menos 300 astronautas estadounidenses que han sido examinados médicamente desde 1989, el 29 % de las personas que han estado en el espacio en misiones espaciales de dos semanas y el 60 % de las personas que han trabajado a bordo de la Estación Espacial Internacional durante varios meses han tenido problemas de visión. . .

Médicos de la Universidad de Texas realizaron escáneres cerebrales a 27 astronautas que llevaban más de un mes en el espacio. En el 25 por ciento de ellos se observó una disminución del volumen del eje anteroposterior de uno o dos globos oculares. Este cambio conduce a la hipermetropía. Una vez más, se observó que cuanto más tiempo está una persona en el espacio, más probable es este cambio.

Los científicos creen que este efecto negativo puede explicarse por el ascenso de líquido a la cabeza en condiciones de migración. En este caso, el líquido cefalorraquídeo comienza a acumularse en el cráneo, aumenta la presión intracraneal. El líquido no puede filtrarse a través del hueso, por lo que comienza a crear presión en el interior de los ojos. Los investigadores aún no están seguros de si este efecto disminuirá en los astronautas que permanezcan en el espacio durante más de seis meses. Sin embargo, es bastante obvio que será necesario averiguarlo antes de enviar personas a Marte.

Si el problema es causado únicamente por la presión intracraneal, entonces una posible solución sería crear condiciones de gravedad artificial, todos los días durante ocho horas, mientras los astronautas duermen. Sin embargo, es demasiado pronto para decir si este método ayudará o no.

“Este problema debe abordarse porque, de lo contrario, podría ser la razón principal de la imposibilidad de los viajes espaciales a largo plazo”, dice el científico Mark Shelhamer.

La ciencia de la biología incluye muchas secciones diferentes, subsidiarias grandes y pequeñas. Y cada uno de ellos es importante no solo en la vida humana, sino también para todo el planeta en su conjunto.

Por segundo siglo consecutivo, la gente ha estado tratando de estudiar no solo la diversidad terrestre de la vida en todas sus manifestaciones, sino también averiguar si hay vida fuera del planeta, en el espacio exterior. Estos problemas son tratados por una ciencia especial: la biología espacial. Será discutido en nuestra revisión.

Capítulo

Esta ciencia es relativamente joven, pero se desarrolla muy intensamente. Los principales aspectos del estudio son:

1. Factores del espacio exterior y su influencia en los organismos de los seres vivos, la actividad vital de todos los sistemas vivos en el espacio o aeronaves.
2. El desarrollo de la vida en nuestro planeta con la participación del espacio, la evolución de los sistemas vivos y la probabilidad de existencia de biomasa fuera de nuestro planeta.
3. Posibilidades de construir sistemas cerrados y crear condiciones de vida reales en ellos para un desarrollo y crecimiento cómodo de organismos en el espacio exterior.

La medicina espacial y la biología son ciencias estrechamente relacionadas que estudian conjuntamente el estado fisiológico de los seres vivos en el espacio, su prevalencia en los espacios interplanetarios y su evolución.

Gracias a la investigación de estas ciencias, fue posible seleccionar las condiciones óptimas para encontrar personas en el espacio y sin causar ningún daño a la salud. Se ha recopilado una gran cantidad de material sobre la presencia de vida en el espacio, la capacidad de las plantas y los animales (unicelulares, multicelulares) para vivir y desarrollarse en la ingravidez.

Historia del desarrollo de la ciencia.

Las raíces de la biología espacial se remontan a la antigüedad, cuando los filósofos y pensadores -naturalistas Aristóteles, Heráclito, Platón y otros- observaban el cielo estrellado, tratando de identificar la relación de la Luna y el Sol con la Tierra, para comprender las razones de su influencia sobre las tierras agrícolas y los animales.

Más tarde, en la Edad Media, comenzaron los intentos de determinar la forma de la Tierra y explicar su rotación. Durante mucho tiempo, hubo una teoría creada por Ptolomeo. Habló sobre el hecho de que la Tierra es y todos los demás planetas y cuerpos celestes se mueven a su alrededor.

Sin embargo, se encontró otro científico, el polaco Nicolaus Copernicus, quien demostró la falacia de estas afirmaciones y propuso su propio sistema heliocéntrico de la estructura del mundo: en el centro está el Sol, y todos los planetas se mueven alrededor. El Sol también es una estrella. Sus puntos de vista fueron apoyados por los seguidores de Giordano Bruno, Newton, Kepler, Galileo.

Sin embargo, la biología espacial como ciencia apareció mucho más tarde. Solo en el siglo XX, el científico ruso Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky desarrolló un sistema que permite a las personas penetrar en las profundidades del espacio y estudiarlas lentamente. Se le considera legítimamente el padre de esta ciencia. Además, los descubrimientos en física y astrofísica, química cuántica y mecánica de Einstein, Bohr, Planck, Landau, Fermi, Kapitsa, Bogolyubov y otros jugaron un papel importante en el desarrollo de la cosmobiología.

La nueva investigación científica, que permitió a las personas realizar vuelos al espacio planificados durante mucho tiempo, hizo posible resaltar justificaciones médicas y biológicas específicas para la seguridad y el impacto de las condiciones extraterrestres que formuló Tsiolkovsky. ¿Cuál era su esencia?

1. Los científicos recibieron una justificación teórica del efecto de la ingravidez en los organismos mamíferos.
2. Modeló varias opciones para crear condiciones espaciales en el laboratorio.
3. Propuso opciones para la obtención de alimentos y agua por parte de los astronautas con la ayuda de plantas y la circulación de sustancias.

Por lo tanto, fue Tsiolkovsky quien estableció todos los postulados básicos de la astronáutica, que no han perdido su relevancia en la actualidad.

Ingravidez

La investigación biológica moderna en el campo del estudio de la influencia de los factores dinámicos en el cuerpo humano en condiciones espaciales permite a los astronautas deshacerse al máximo de la influencia negativa de estos mismos factores.

Hay tres características dinámicas principales:

• vibración;
• aceleración;
• ingravidez.

La ingravidez es la más inusual e importante en términos de su efecto sobre el cuerpo humano. Este es un estado en el que la fuerza de la gravedad desaparece y no es reemplazada por otras influencias inerciales. En este caso, una persona pierde por completo la capacidad de controlar la posición del cuerpo en el espacio. Tal estado comienza ya en las capas inferiores del cosmos y persiste a lo largo de todo su espacio.

Los estudios médicos y biológicos han demostrado que los siguientes cambios ocurren en el cuerpo humano en un estado de ingravidez:

1. El latido del corazón se acelera.
2. Los músculos se relajan (el tono desaparece).
3. Disminución del rendimiento.
4. Las alucinaciones espaciales son posibles.

Una persona en ingravidez puede permanecer hasta 86 días sin dañar la salud. Esto ha sido probado empíricamente y confirmado desde un punto de vista médico. Sin embargo, una de las tareas de la biología y la medicina espacial hoy en día es el desarrollo de un conjunto de medidas para prevenir el efecto de la ingravidez en el cuerpo humano en general, eliminar la fatiga, aumentar y consolidar el rendimiento normal.

Hay una serie de condiciones que los astronautas observan para superar la ingravidez y mantener el control sobre el cuerpo:

Para lograr buenos resultados en la superación de la ingravidez, los astronautas se someten a un entrenamiento exhaustivo en la Tierra. Pero, desafortunadamente, hasta ahora los modernos no permiten crear tales condiciones en el laboratorio. En nuestro planeta, no es posible vencer la fuerza de la gravedad. También es uno de los desafíos futuros para el espacio y la biología médica.

Fuerzas G en el espacio (aceleraciones)

Otro factor importante que afecta al cuerpo humano en el espacio es la aceleración o sobrecarga. La esencia de estos factores se reduce a una redistribución desigual de la carga sobre el cuerpo durante fuertes movimientos de alta velocidad en el espacio. Hay dos tipos principales de aceleración:

• Corto plazo;
• largo.

Como muestran los estudios biomédicos, ambas aceleraciones son muy importantes para influir en el estado fisiológico del cuerpo del cosmonauta.

Entonces, por ejemplo, bajo la acción de aceleraciones a corto plazo (duran menos de 1 segundo), pueden ocurrir cambios irreversibles en el cuerpo a nivel molecular. Además, si los órganos no están entrenados, lo suficientemente débiles, existe el riesgo de ruptura de sus membranas. Tales influencias pueden llevarse a cabo durante la separación de la cápsula con el astronauta en el espacio, durante su eyección o durante el aterrizaje de la nave espacial en órbita.

Por lo tanto, es muy importante que los astronautas se sometan a un examen médico completo y cierto entrenamiento físico antes de volar al espacio.

La aceleración de acción prolongada ocurre durante el lanzamiento y aterrizaje de un cohete, así como durante el vuelo en algunos lugares del espacio. El efecto de tales aceleraciones en el cuerpo, según los datos proporcionados por la investigación médica científica, es el siguiente:

• aumento del ritmo cardíaco y del pulso;
• la respiración se acelera;
• hay aparición de náuseas y debilidad, palidez de la piel;
• la visión sufre, aparece una película roja o negra ante los ojos;
• posible sensación de dolor en las articulaciones, extremidades;
• el tono muscular disminuye;
• cambios en la regulación neurohumoral;
• el intercambio de gases en los pulmones y en el cuerpo como un todo se vuelve diferente;
• puede ocurrir sudoración.

Las cargas G y la ingravidez obligan a los científicos médicos a idear varios métodos. permitiendo adaptarse, entrenar a los astronautas para que puedan resistir la acción de estos factores sin consecuencias para la salud y sin pérdida de eficiencia.

Una de las formas más efectivas de entrenar a los astronautas para acelerar es el aparato centrífugo. Es en él que puedes observar todos los cambios que ocurren en el cuerpo bajo la acción de las sobrecargas. También te permite entrenar y adaptarte a la influencia de este factor.

Vuelo espacial y medicina

Los vuelos espaciales ciertamente tienen un impacto muy grande en la salud de las personas, especialmente de aquellas que no están entrenadas o tienen enfermedades crónicas. Por lo tanto, un aspecto importante es la investigación médica de todas las sutilezas del vuelo, todas las reacciones del cuerpo a los efectos más diversos e increíbles de las fuerzas extraterrestres.

El vuelo en ingravidez obliga a la medicina y la biología modernas a inventar y formular (al mismo tiempo que implementar, por supuesto) un conjunto de medidas para proporcionar a los astronautas una nutrición normal, descanso, suministro de oxígeno, mantenimiento de la capacidad de trabajo, etc.

Además, la medicina está diseñada para proporcionar a los cosmonautas una asistencia decente en caso de situaciones de emergencia imprevistas, así como protección contra los efectos de fuerzas desconocidas de otros planetas y espacios. Es bastante difícil, requiere mucho tiempo y esfuerzo, una gran base teórica, el uso de los últimos equipos y preparaciones modernas.

Además, la medicina, junto con la física y la biología, tiene la tarea de proteger a los astronautas de los factores físicos de las condiciones espaciales, tales como:

• temperatura;
• radiación;
• presión;
• meteoritos

Por ello, el estudio de todos estos factores y características es muy importante.

en biología

La biología espacial, como cualquier otra ciencia biológica, tiene un determinado conjunto de métodos que permiten realizar investigaciones, acumular material teórico y confirmarlo con conclusiones prácticas. Estos métodos no se mantienen inalterables a lo largo del tiempo, se actualizan y modernizan de acuerdo con el tiempo actual. Sin embargo, los métodos de biología históricamente establecidos siguen siendo relevantes hasta el día de hoy. Éstos incluyen:

1. observación.
2. Experimento.
3. Análisis histórico.
4. Descripción.
5. Comparación.

Estos métodos de investigación biológica son básicos, relevantes en cualquier momento. Pero hay una serie de otras que han surgido con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la física electrónica y la biología molecular. Se llaman modernos y juegan el papel más importante en el estudio de todos los procesos biológicos, químicos, médicos y fisiológicos.

Métodos modernos

1. Métodos de ingeniería genética y bioinformática. Esto incluye transformación agrobacteriana y balística, PCR (reacciones en cadena de la polimerasa). El papel de la investigación biológica de este tipo es excelente, ya que son ellos los que permiten encontrar opciones para resolver el problema de la nutrición y la saturación de oxígeno y las cabinas para la comodidad de los astronautas.
2. Métodos de química e histoquímica de proteínas.. Permiten controlar proteínas y enzimas en los sistemas vivos.
3. Uso de microscopía de fluorescencia., microscopía de superresolución.
4. Usos de la biología molecular y la bioquímica y sus métodos de investigación.
5. Biotelemetría- un método que es el resultado de una combinación de trabajo de ingenieros y médicos sobre una base biológica. Le permite controlar todas las funciones fisiológicamente importantes del cuerpo a distancia utilizando los canales de comunicación por radio del cuerpo humano y una grabadora de computadora. La biología espacial utiliza este método como método principal para rastrear los efectos de las condiciones espaciales en los organismos de los astronautas.
6. Indicación biológica del espacio interplanetario.. Un método muy importante de biología espacial, que permite evaluar los estados interplanetarios del medio ambiente, para obtener información sobre las características de diferentes planetas. La base aquí es el uso de animales con sensores incorporados. Son los animales de experimentación (ratones, perros, monos) los que extraen información de las órbitas, que es utilizada por los científicos terrestres para análisis y conclusiones.

Los métodos modernos de investigación biológica permiten resolver problemas avanzados no solo de la biología espacial, sino también universales.

Problemas de biología espacial

Desafortunadamente, todos los métodos anteriores de investigación biomédica aún no han podido resolver todos los problemas de la biología espacial. Hay una serie de cuestiones de actualidad que siguen siendo urgentes hasta el día de hoy. Consideremos los principales problemas a los que se enfrentan la medicina espacial y la biología.

1. Selección de personal capacitado para vuelos espaciales, cuyo estado de salud pueda cumplir con todos los requisitos de los médicos (incluido permitir que los cosmonautas soporten un riguroso entrenamiento y entrenamiento para vuelos).
2. Nivel decente de capacitación y suministro de todo lo necesario para las tripulaciones espaciales de trabajo.
3. Garantizar la seguridad en todos los aspectos (incluidos los factores de influencia extraños o desconocidos de otros planetas) para las estructuras de barcos y aeronaves en funcionamiento.
4. Rehabilitación psicofisiológica de los astronautas durante su regreso a la Tierra.
5. Desarrollo de formas de proteger a los astronautas y de
6. Garantizar condiciones de vida normales en las cabinas durante los vuelos espaciales.
7. Desarrollo y aplicación de tecnologías informáticas modernizadas en medicina espacial.
8. Implementación de telemedicina espacial y biotecnología. Utilizando los métodos de estas ciencias.
9. Resolviendo problemas médicos y biológicos para vuelos cómodos de astronautas a Marte y otros planetas.
10. Síntesis de agentes farmacológicos que solucionarán el problema del suministro de oxígeno en el espacio.

Los métodos de investigación biomédica desarrollados, mejorados y complejos ciertamente permitirán resolver todas las tareas y problemas existentes. Sin embargo, cuándo será esto es una pregunta compleja y bastante impredecible.

Cabe señalar que no solo los científicos rusos, sino también el Consejo Académico de todos los países del mundo se ocupan de todos estos problemas. Y esto es una gran ventaja. Después de todo, la investigación y las búsquedas conjuntas darán un resultado positivo desproporcionadamente mayor y más rápido. La estrecha cooperación global para resolver problemas espaciales es la clave del éxito en la exploración del espacio extraterrestre.

logros modernos

Hay muchos logros de este tipo. Después de todo, todos los días se lleva a cabo un trabajo intensivo, minucioso y minucioso, que le permite encontrar cada vez más materiales nuevos, sacar conclusiones y formular hipótesis.

Uno de los descubrimientos más importantes del siglo XXI en cosmología fue el descubrimiento de agua en Marte. Esto inmediatamente dio lugar a decenas de hipótesis sobre la presencia o ausencia de vida en el planeta, sobre la posibilidad de reasentamiento de terrícolas en Marte, etc.

Otro descubrimiento fue que los científicos determinaron los límites de edad dentro de los cuales una persona puede estar en el espacio de la manera más cómoda y sin consecuencias graves. Esta edad comienza a partir de los 45 años y termina alrededor de los 55-60 años. Los jóvenes que van al espacio sufren mucho psicológica y fisiológicamente después de regresar a la Tierra, son difíciles de adaptar y reconstruir.

También se descubrió agua en la Luna (2009). Mercurio y una gran cantidad de plata también se encontraron en el satélite de la Tierra.

Los métodos de investigación biológica, así como la ingeniería y los indicadores físicos, permiten concluir con confianza sobre la inocuidad (al menos, no más dañina que en la Tierra) de los efectos de la radiación iónica y la exposición en el espacio.

La investigación científica ha demostrado que una estancia prolongada en el espacio no afecta a la salud física de los astronautas. Sin embargo, los problemas psicológicos persisten.

Se han realizado estudios que demuestran que las plantas superiores reaccionan de manera diferente al estar en el espacio. Las semillas de algunas plantas en el estudio no mostraron ningún cambio genético. Otros, por el contrario, mostraban evidentes deformaciones a nivel molecular.

Los experimentos realizados en células y tejidos de organismos vivos (mamíferos) demostraron que el espacio no afecta el estado y funcionamiento normal de estos órganos.

Varios tipos de estudios médicos (tomografía, resonancia magnética, análisis de sangre y orina, cardiograma, tomografía computarizada, etc.) llevaron a la conclusión de que las características fisiológicas, bioquímicas y morfológicas de las células humanas permanecen sin cambios cuando permanecen en el espacio por hasta 86 días. .

En condiciones de laboratorio, se recreó un sistema artificial que permite acercarse lo más posible al estado de ingravidez y así estudiar todos los aspectos de la influencia de este estado en el cuerpo. Esto, a su vez, permitió desarrollar una serie de medidas preventivas para evitar el impacto de este factor durante el vuelo humano en gravedad cero.

Los resultados de la exobiología se han convertido en datos que indican la presencia de sistemas orgánicos fuera de la biosfera terrestre. Hasta ahora, solo ha sido posible la formulación teórica de estos supuestos, pero pronto los científicos planean obtener evidencia práctica.

Gracias a la investigación de biólogos, físicos, médicos, ecologistas y químicos, se revelaron profundos mecanismos del impacto humano en la biosfera. Para lograr esto, se hizo posible creando ecosistemas artificiales fuera del planeta y ejerciendo sobre ellos la misma influencia que en la Tierra.

Estos no son todos los logros de la biología espacial, la cosmología y la medicina en la actualidad, sino solo los principales. Existe un gran potencial, cuya realización es la tarea de las ciencias enumeradas para el futuro.

Vida en el espacio

Según las ideas modernas, puede existir vida en el espacio, ya que recientes descubrimientos confirman la presencia en algunos planetas de condiciones idóneas para el surgimiento y desarrollo de la vida. Sin embargo, las opiniones de los científicos sobre este tema se dividen en dos categorías:

• no hay vida en ninguna parte sino en la Tierra, nunca la hubo y nunca la habrá;
• hay vida en las vastas extensiones del espacio exterior, pero la gente aún no la ha descubierto.

Cuál de las hipótesis es correcta depende de cada individuo para decidir. Hay suficiente evidencia y refutación tanto para uno como para el otro.

GOU Liceo No. 000

Distrito de Kalininsky de San Petersburgo

Investigar

Investigación biomédica en el espacio

Gurshev Oleg

Responsable: profesor de biología

San Petersburgo, 2011

Introducción 2

El comienzo de la investigación biomédica a mediados del siglo XX. 3

El impacto de los vuelos espaciales en el cuerpo humano. 6

Exobiología. diez

Perspectivas para el desarrollo de la investigación. catorce

Lista de fuentes utilizadas. 17

Aplicación (presentación, experimentos) 18

Introducción

Biología espacial y medicina.- una ciencia compleja que estudia las características de la vida de una persona y otros organismos en un vuelo espacial. La tarea principal de la investigación en el campo de la biología y la medicina espaciales es el desarrollo de medios y métodos para el mantenimiento de la vida, el mantenimiento de la salud y el rendimiento de los miembros de la tripulación de las naves y estaciones espaciales durante vuelos de diversa duración y grados de complejidad. La biología espacial y la medicina están indisolublemente unidas a la astronáutica, astronomía, astrofísica, geofísica, biología, medicina aeronáutica y muchas otras ciencias.

La relevancia del tema es bastante grande en nuestro moderno y vertiginoso siglo XXI.

El tema “Investigación médica y biológica” me ha interesado durante los últimos dos años, desde que decidí mi elección de profesión, por lo que decidí realizar un trabajo de investigación sobre este tema.

2011 es un año de aniversario: 50 años desde el primer vuelo humano al espacio.

Comienzo de la Investigación Biomédica a mediadosXXsiglo

Los siguientes hitos se consideran los puntos de partida en el desarrollo de la biología y la medicina espacial: 1949: apareció por primera vez la posibilidad de realizar investigaciones biológicas durante los vuelos de cohetes; 1957: por primera vez, una criatura viviente (el perro Laika) fue enviada a un vuelo orbital cercano a la Tierra en el segundo satélite artificial de la Tierra; 1961 - el primer vuelo tripulado al espacio, perfecto. Para fundamentar científicamente la posibilidad de un vuelo médicamente seguro de una persona al espacio, se estudió la tolerancia de los impactos característicos del lanzamiento, vuelo orbital, descenso y aterrizaje de naves espaciales (SCV) en la Tierra, y el funcionamiento de equipos biotelemétricos. y se probaron los sistemas de soporte vital para los astronautas. Se prestó la atención principal al estudio del efecto de la ingravidez y la radiación cósmica en el cuerpo.

Laika (perro astronauta) 1957

R Los resultados obtenidos en el curso de experimentos biológicos en cohetes, el segundo satélite artificial (1957), satélites de naves espaciales rotadas (1960-1961), en combinación con datos de estudios clínicos, fisiológicos, psicológicos, higiénicos y de otro tipo basados ​​en tierra, en realidad abrió el camino del hombre al espacio. Además, los experimentos biológicos en el espacio en la etapa de preparación para el primer vuelo espacial humano permitieron identificar una serie de cambios funcionales que ocurren en el cuerpo bajo la influencia de los factores de vuelo, que fue la base para planificar experimentos posteriores en animales. y organismos vegetales durante vuelos de naves espaciales tripuladas, estaciones orbitales y biosatélites. El primer satélite biológico del mundo con un animal de experimentación: el perro "Laika". Lanzado en órbita el 03/11/1957 y permaneció allí durante 5 meses. El satélite existió en órbita hasta el 14 de abril de 1958. El satélite contaba con dos transmisores de radio, un sistema de telemetría, un dispositivo de programación, instrumentos científicos para el estudio de la radiación solar y los rayos cósmicos, sistemas de regeneración y control térmico para mantener las condiciones en la cabina necesarias para el existencia del animal. Se ha obtenido la primera información científica sobre el estado de un organismo vivo en condiciones de vuelo espacial.

Los logros en el campo de la biología y la medicina espaciales determinaron en gran medida el éxito predeterminado en el desarrollo de la astronáutica tripulada. Junto con el vuelo , cometido el 12 de abril de 1961, cabe señalar eventos tan trascendentales en la historia de la astronáutica como el aterrizaje el 21 de julio de 1969. astronautas amstrong(N. Armstrong) y Aldrín(E. Aldrin) a la superficie de la Luna y vuelos tripulados de varios meses (hasta un año) en las estaciones orbitales Salyut y Mir. Esto fue posible gracias al desarrollo de los fundamentos teóricos de la biología y medicina espacial, la metodología para realizar investigaciones médicas y biológicas en vuelos espaciales, la justificación e implementación de métodos para la selección y entrenamiento previo al vuelo de astronautas, así como la desarrollo del soporte vital, control médico, mantenimiento de la salud y capacidad de trabajo de los tripulantes en vuelo.

Equipo Apolo 11 (de izquierda a derecha): Neil. A. Armstrong, piloto del módulo de comando Michael Collins, comandante Edwin (Buzz) E. Aldrin.

El impacto de los vuelos espaciales en el cuerpo humano.

En los vuelos espaciales, el cuerpo humano se ve afectado por un complejo de factores relacionados con la dinámica del vuelo (aceleración, vibración, ruido, ingravidez), estancia en una habitación sellada de un volumen limitado (ambiente de gases alterado, hipocinesia, estrés neuroemocional, etc. .), así como factores del espacio exterior como hábitat (radiación cósmica, radiación ultravioleta, etc.).

Al principio y al final de un vuelo espacial, el cuerpo se ve afectado por aceleraciones lineales. . Sus magnitudes, gradiente de ascenso, tiempo y dirección de acción durante el período de lanzamiento e inserción de la nave espacial en la órbita cercana a la Tierra dependen de las características del cohete y del complejo espacial, y durante el período de regreso a la Tierra, de las características balísticas. del vuelo y el tipo de nave espacial. La realización de maniobras en órbita también va acompañada del impacto de las aceleraciones en el cuerpo, sin embargo, sus magnitudes durante los vuelos de las naves espaciales modernas son insignificantes.

Lanzamiento de la nave espacial Soyuz TMA-18 a la Estación Espacial Internacional desde el Cosmódromo de Baikonur

La información básica sobre el efecto de las aceleraciones en el cuerpo humano y las formas de protegerse contra sus efectos adversos se obtuvieron durante la investigación en el campo de la medicina aeronáutica, la biología espacial y la medicina solo complementaron esta información. Se comprobó que permanecer en ingravidez, especialmente durante mucho tiempo, conduce a una disminución de la resistencia del cuerpo a la acción de las aceleraciones. En este sentido, unos días antes del descenso de la órbita, los cosmonautas pasan a un régimen especial de entrenamiento físico, e inmediatamente antes del descenso reciben suplementos de agua y sal para aumentar el grado de hidratación del cuerpo y el volumen de sangre circulante. . Se han desarrollado sillas especiales: alojamientos y trajes anti-g, que proporcionan un aumento en la tolerancia de las aceleraciones durante el regreso de los astronautas a la Tierra.

Entre todos los factores del vuelo espacial, la ingravidez es constante y prácticamente irreproducible en condiciones de laboratorio. Su influencia en el organismo es diversa. Hay reacciones de adaptación no específicas características del estrés crónico y una variedad de cambios específicos causados ​​​​por una violación de la interacción de los sistemas sensoriales del cuerpo, la redistribución de la sangre en la mitad superior del cuerpo, una disminución de la dinámica. y eliminación casi completa de cargas estáticas en el sistema musculoesquelético.

ISS verano 2008

Los exámenes de cosmonautas y numerosos experimentos con animales durante los vuelos de los biosatélites de Kosmos permitieron establecer que el papel principal en la aparición de reacciones específicas combinadas en el complejo de síntomas de la forma espacial de cinetosis (mareo) pertenece al aparato vestibular. . Esto se debe a un aumento en la excitabilidad de los receptores de otolitos y canales semicirculares en condiciones de ingravidez y una interrupción en la interacción del analizador vestibular y otros sistemas sensoriales del cuerpo. En condiciones de ingravidez, los humanos y los animales muestran signos de desentrenamiento del sistema cardiovascular, aumento del volumen sanguíneo en los vasos del tórax, congestión en el hígado y los riñones, cambios en la circulación cerebral y disminución del volumen plasmático. Debido al hecho de que, en condiciones de ingravidez, la secreción de la hormona antidiurética, la aldosterona y el estado funcional de los riñones cambian, se desarrolla la hipohidratación del cuerpo. Al mismo tiempo, el contenido de líquido extracelular disminuye y aumenta la excreción de sales de calcio y fósforo del cuerpo. nitrógeno, sodio, potasio y magnesio. Los cambios en el sistema musculoesquelético ocurren principalmente en aquellos departamentos que, en condiciones normales de vida en la Tierra, soportan la mayor carga estática, es decir, los músculos de la espalda y las extremidades inferiores, en los huesos de las extremidades inferiores y las vértebras. Se produce una disminución de su funcionalidad, una ralentización del ritmo de formación del hueso perióstico, osteoporosis de la sustancia esponjosa, descalcificación y otras alteraciones que conducen a una disminución de la resistencia mecánica de los huesos.

En el período inicial de adaptación a la ingravidez (dura en promedio unos 7 días), aproximadamente uno de cada dos cosmonautas experimenta mareos, náuseas, falta de coordinación de movimientos, alteración de la percepción de la posición del cuerpo en el espacio, sensación de un torrente de sangre en la cabeza, dificultad para respiración nasal y empeoramiento del apetito. En algunos casos, esto conduce a una disminución del rendimiento general, lo que dificulta el desempeño de las funciones profesionales. Ya en la etapa inicial del vuelo, aparecen signos iniciales de cambios en los músculos y huesos de las extremidades.

A medida que aumenta la duración de la ingravidez, muchas sensaciones desagradables desaparecen o se suavizan. Al mismo tiempo, prácticamente en todos los astronautas, si no se toman las medidas adecuadas, progresan los cambios en el estado del sistema cardiovascular, el metabolismo, el tejido muscular y óseo. Para evitar cambios adversos, se utiliza una amplia gama de medidas y medios preventivos: Aspirar de capacidad, una bicicleta ergométrica, una cinta de correr, trajes de carga de entrenamiento, un electromioestimulador, expansores de entrenamiento, toma de suplementos de sal, etc. Esto permite mantener una buena salud y un alto nivel de eficiencia de los tripulantes en vuelos espaciales de larga duración.

Un factor concomitante inevitable de cualquier vuelo espacial es la hipocinesia, la restricción de la actividad motora que, a pesar del intenso entrenamiento físico durante el vuelo, conduce al desentrenamiento general y la astenia del cuerpo en condiciones de ingravidez. Numerosos estudios han demostrado que la hipocinesia prolongada, creada por permanecer en la cama con la cabeza inclinada (-6°), tiene casi el mismo efecto en el cuerpo humano que la ingravidez prolongada. Este método de modelado de algunos efectos fisiológicos de la ingravidez en condiciones de laboratorio fue ampliamente utilizado en la URSS y los EE. UU. La duración máxima de un experimento modelo de este tipo, realizado en el Instituto de Problemas Biomédicos del Ministerio de Salud de la URSS, fue de un año.

Un problema específico es el estudio de los efectos de la radiación cósmica en el cuerpo. Dosimétrico y radiobiológico Los experimentos permitieron crear y poner en práctica un sistema para garantizar la seguridad radiológica de los vuelos espaciales, que incluye medios de control dosimétrico y protección local, y preparaciones radioprotectoras (radioprotectores).

Estación orbital "MIR"

Las tareas de la biología y la medicina espaciales incluyen el estudio de principios y métodos biológicos para crear un hábitat artificial en naves y estaciones espaciales. Para esto, se seleccionan organismos vivos que son promisorios para su inclusión como eslabones en un sistema ecológico cerrado, se estudia la productividad y estabilidad de las poblaciones de estos organismos, se modelan sistemas unificados experimentales de componentes vivos y no vivos - biogeocenosis, sus características funcionales y se determinan posibilidades de uso práctico en vuelos espaciales.

También se está desarrollando con éxito una dirección de la biología y la medicina espacial como la exobiología, que estudia la presencia, distribución, características y evolución de la materia viva en el Universo. Sobre la base de experimentos con modelos terrestres y estudios en el espacio, se obtuvieron datos que indican la posibilidad teórica de la existencia de materia orgánica fuera biosfera. También se está llevando a cabo un programa de búsqueda de civilizaciones extraterrestres mediante el registro y análisis de señales de radio provenientes del espacio.

Soyuz TMA-6

Exobiología

Una de las áreas de la biología espacial; se dedica a la búsqueda de materia viva y sustancias orgánicas en el espacio y en otros planetas. El principal objetivo de la exobiología es obtener datos directos o indirectos sobre la existencia de vida en el espacio. La base para esto son los hallazgos de precursores de moléculas orgánicas complejas (ácido cianhídrico, formaldehído, etc.), que se detectaron en el espacio exterior mediante métodos espectroscópicos (se encontraron hasta 20 compuestos orgánicos en total). Los métodos de exobiología son diferentes y están diseñados no solo para detectar manifestaciones extraterrestres de vida, sino también para obtener algunas características de posibles organismos extraterrestres. Para sugerir la existencia de vida en condiciones extraterrestres, por ejemplo, en otros planetas del sistema solar, es importante averiguar la capacidad de los organismos para sobrevivir bajo la reproducción experimental de estas condiciones. Muchos microorganismos pueden existir a temperaturas cercanas al cero absoluto y altas (hasta 80-95 °C); sus esporas soportan el vacío profundo y largos tiempos de secado. Llevan dosis mucho más altas de radiación ionizante que en el espacio exterior. Los organismos extraterrestres probablemente deberían tener una mayor adaptabilidad a la vida en un entorno que contenga una pequeña cantidad de agua. Las condiciones anaerobias no constituyen un obstáculo para el desarrollo de la vida, por lo que teóricamente se puede suponer la existencia en el espacio de los más diversos microorganismos en cuanto a sus propiedades, los cuales podrían adaptarse a condiciones inusuales desarrollando diversos dispositivos de protección. Los experimentos realizados en la URSS y USA no dieron evidencia de la existencia de vida en Marte, no hay vida en Venus y Mercurio, tampoco es probable en los planetas gigantes, así como sus satélites. En el sistema solar, la vida es probablemente sólo en la Tierra. Según algunas ideas, la vida fuera de la Tierra sólo es posible a base de agua-carbono, característica de nuestro planeta. Otro punto de vista no excluye la base de silicio-amoníaco, sin embargo, la humanidad aún no domina los métodos para detectar formas de vida extraterrestre.

"Vikingo"

programa vikingo

Programa vikingo- El programa espacial de la NASA para estudiar Marte, en particular, para la presencia de vida en este planeta. El programa incluía el lanzamiento de dos naves espaciales idénticas, Viking 1 y Viking 2, que iban a realizar investigaciones en órbita y en la superficie de Marte. El programa Viking fue la culminación de una serie de misiones para explorar Marte que comenzó en 1964 con Mariner 4, seguido por Mariner 6 y Mariner 7 en 1969, y las misiones orbitales Mariner 9 en 1971 y 1972. Los vikingos ocuparon su lugar en la historia de la exploración de Marte como la primera nave espacial estadounidense en aterrizar de manera segura en la superficie. Fue una de las misiones más informativas y exitosas al planeta rojo, aunque no logró detectar vida en Marte.

Ambos vehículos se lanzaron en 1975 desde Cabo Cañaveral, Florida. Antes del vuelo, los módulos de aterrizaje se esterilizaron cuidadosamente para evitar la contaminación de Marte por formas de vida terrestre. El tiempo de vuelo duró poco menos de un año y llegaron a Marte en 1976. La duración de las misiones Viking estaba prevista para 90 días después del aterrizaje, pero cada dispositivo funcionó mucho más que este período. Orbiter "Viking-1" trabajado hasta 7 de agosto módulo de aterrizaje de 1980 - antes 11 de noviembre 1982 El orbitador Viking-2 funcionó hasta 25 de julio módulo de aterrizaje de 1978 - antes 11 de abril 1980

Desierto cubierto de nieve en Marte. Instantánea de Viking-2

programa BION

programa BION incluye investigaciones complejas sobre organismos animales y vegetales en los vuelos de satélites especializados (biosatélites) en interés de la biología espacial, la medicina y la biotecnología. Entre 1973 y 1996 se lanzaron al espacio 11 biosatélites.

Institución científica líder: Centro Científico Estatal de la Federación Rusa - Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias (Moscú)
Departamento de diseño: SNP RCC "TsSKB-Progreso" (Samara)
Duracion del vuelo: de 5 a 22,5 días.
Lugar de lanzamiento: Cosmódromo de Plesetsk
Área de aterrizaje: Kazajistán
Países participantes: URSS, Rusia, Bulgaria, Hungría, Alemania, Canadá, China, Países Bajos, Polonia, Rumania, Estados Unidos, Francia, Checoslovaquia

Los estudios en ratas y monos en vuelos de biosatélites han demostrado que la exposición a la ingravidez conduce a cambios funcionales, estructurales y metabólicos significativos pero reversibles en los músculos, huesos, miocardio y sistema neurosensorial de los mamíferos. Se describe la fenomenología y se estudia el mecanismo de desarrollo de estos cambios.

Por primera vez en los vuelos de biosatélites "BION" se puso en práctica la idea de crear una fuerza de gravedad artificial (IGF). En experimentos con ratas, se encontró que IST, creado por la rotación de animales en una centrífuga, previene el desarrollo de cambios adversos en músculos, huesos y miocardio.

En el marco del Programa Espacial Federal de Rusia para el período 2006-2015. en la sección "Herramientas espaciales para fundamental investigación del espacio» está prevista la continuación del programa BION, los lanzamientos de la nave espacial BION-M están previstos para 2010, 2013 y 2016.

"BION"

Perspectivas para el desarrollo de la investigación.

La etapa actual de la exploración y estudio del espacio ultraterrestre se caracteriza por una transición gradual de vuelos orbitales de larga duración a vuelos interplanetarios, el más cercano de los cuales se ve expedición a marte. En este caso, la situación cambia radicalmente. Cambia no solo objetivamente, lo que está asociado con un aumento significativo en la duración de la estancia en el espacio, aterrizando en otro planeta y regresando a la Tierra, sino también, lo que es muy importante, subjetivamente, ya que, habiendo salido de la órbita terrestre que ya ha convertido en habitual, los astronautas permanecerán (en muy poco tiempo) el tamaño de su grupo colegas) "solitario" en las vastas extensiones del universo.

Al mismo tiempo, surgen problemas fundamentalmente nuevos asociados con un fuerte aumento en la intensidad de la radiación cósmica, la necesidad de utilizar fuentes renovables de oxígeno, agua y alimentos, y lo más importante, la solución de problemas psicológicos y médicos.

Mercury" href="/text/category/mercury/" rel="bookmark">Mercury -Redstone 3" con Alan Shepard.

La dificultad de controlar un sistema de este tipo en un volumen cerrado herméticamente limitado es tan grande que no se puede esperar su pronta introducción en la práctica. Con toda probabilidad, la transición a un sistema de soporte de vida biológico ocurrirá gradualmente a medida que sus enlaces individuales estén listos. En la primera etapa del desarrollo del BSZhO, es obvio que el método fisicoquímico de obtención de oxígeno y utilización de dióxido de carbono será reemplazado por uno biológico. Como saben, los principales "proveedores" de oxígeno son las plantas superiores y los organismos unicelulares fotosintéticos. Una tarea más difícil es reponer los suministros de agua y alimentos.

Obviamente, el agua potable seguirá siendo de “origen terrestre” durante mucho tiempo, y el agua técnica (utilizada para las necesidades domésticas) ya se está reponiendo mediante la regeneración de condensado de humedad atmosférica (CDA), orina y otras fuentes.

Sin duda, el principal componente del futuro sistema ecológico cerrado son las plantas. Los estudios sobre plantas superiores y organismos unicelulares fotosintéticos a bordo de naves espaciales han demostrado que, en condiciones de vuelo espacial, las plantas pasan por todas las etapas de desarrollo, desde la germinación de las semillas hasta la formación de órganos primarios, la floración, la fertilización y la maduración de una nueva generación de semillas. Así, se comprobó experimentalmente la posibilidad fundamental de llevar a cabo el ciclo completo de desarrollo de la planta (de semilla a semilla) en condiciones de microgravedad. Los resultados de los experimentos espaciales fueron tan alentadores que ya a principios de la década de 1980 permitieron concluir que el desarrollo de sistemas biológicos de soporte de la vida y la creación sobre esta base de un sistema ecológicamente cerrado en un volumen hermético limitado no es una tarea tan difícil. . Sin embargo, con el tiempo, se hizo evidente que el problema no puede resolverse por completo, al menos hasta que se determinen los principales parámetros (calculados o experimentalmente) que permitan equilibrar los flujos de masa y energía de este sistema.

Para renovar el suministro de alimentos, también es necesario introducir animales en el sistema. Por supuesto, en las primeras etapas, estos deben ser representantes "pequeños" del mundo animal: moluscos, peces, aves y, más tarde, quizás conejos y otros mamíferos.

Por lo tanto, durante los vuelos interplanetarios, los astronautas no solo necesitan aprender a cultivar plantas, mantener animales y cultivar microorganismos, sino también desarrollar una forma confiable de controlar el "arca espacial". Y para esto, primero debe averiguar cómo crece y se desarrolla un solo organismo en un vuelo espacial, y luego qué requisitos impone cada elemento individual de un sistema ecológico cerrado a la comunidad.

¡Mi tarea principal en el trabajo de investigación era descubrir qué tan interesante y emocionante ha sido la exploración espacial y cuánto tiempo aún queda!

Si solo imagina la variedad de toda la vida en nuestro planeta, entonces, ¿qué se puede suponer entonces sobre el cosmos ...

El universo es tan grande y desconocido que este tipo de investigación es vital para los que vivimos en el planeta Tierra. ¡Pero solo estamos al comienzo del viaje y tenemos mucho que conocer y ver!

Durante todo el tiempo que estuve haciendo este trabajo, aprendí muchas cosas interesantes que nunca sospeché, aprendí sobre excelentes investigadores como Carl Sagan, aprendí sobre los programas espaciales más interesantes realizados en el siglo XX, tanto en los EE. en la URSS, aprendí mucho sobre programas modernos como BION y muchas otras cosas.

La investigación continúa...

Lista de fuentes utilizadas

Big Children's Encyclopedia Universe: Edición de divulgación científica. - Asociación Enciclopédica Rusa, 1999. Sitio http://spacembi. *****/ Universo Gran Enciclopedia. - M.: Editorial "Astrel", 1999.

4. Universo Enciclopédico (“ROSMEN”)

5. Sitio de Wikipedia (imágenes)

6.El espacio en el cambio de milenio. Documentos y materiales. M., Relaciones internacionales (2000)

Apéndice.

"Transferencia de Marte"

"Transferencia de Marte" Desarrollo de uno de los eslabones del futuro sistema de soporte vital biológico y técnico para astronautas.

Objetivo: Obtención de nuevos datos sobre los procesos de suministro gas-líquido en medios habitados por raíces durante los vuelos espaciales

Tareas: Determinación experimental de los coeficientes de capilaridad difusión humedad y gases

Resultados previstos: Creación de una instalación con un entorno enraizado para el cultivo de plantas en relación con las condiciones de microgravedad.

· Establecer "Cubeta experimental" para determinar las características de la transferencia de humedad (la velocidad del frente de impregnación y el contenido de humedad en zonas individuales)

Complejo de video LIV para grabación de video del movimiento del frente de impregnación.

Objetivo: El uso de nuevas tecnologías informáticas para mejorar la comodidad de la estancia de un astronauta durante un vuelo espacial de larga duración.

Tareas: Activación de áreas específicas del cerebro responsables de las asociaciones visuales del astronauta asociadas con sus lugares nativos y su familia en la Tierra con un aumento adicional en su desempeño. Análisis del estado del astronauta en órbita mediante pruebas según métodos especiales.

Equipo científico usado:

Bloque EGE2 (disco duro astronauta individual con álbum de fotos y cuestionario)

"chaleco" Obtención de datos para desarrollar medidas para prevenir los efectos adversos de las condiciones de vuelo en la salud y el rendimiento de la tripulación de la ISS.

Objetivo: Evaluación de un nuevo sistema integrado de vestuario de varios tipos de materiales para uso en condiciones de vuelo espacial.

Tareas:

vistiendo ropa "VEST", especialmente diseñada para el vuelo del cosmonauta italiano R. Vittori en la ISS RS; recibir retroalimentación del astronauta sobre el bienestar psicológico y fisiológico, es decir, la comodidad (conveniencia), la facilidad de uso de la ropa; su estética; la eficacia de la resistencia al calor y la higiene física a bordo de la estación.

Resultados previstos: Confirmación de la funcionalidad del nuevo sistema integrado de ropa "VEST", incluido su rendimiento ergonómico en vuelos espaciales, que reducirá el peso y el volumen de la ropa prevista para su uso en vuelos espaciales de larga duración a la ISS.