Космонавтика в биологии и медицине

Материал из Wiki.

Перейти к: навигация, поиск
Межрегиональный интернет-конкурс "Гагаринский взлёт"
Данная страница оценена специалистами по космонавтике довольно высоко. Однако, информация, собранная школьниками, не полностью и не всесторонне раскрывает тему.






Космическая медицина

Космическая медицина - комплекс наук, охватывающий медицинские, биологические, инженерные и другие научные исследования и мероприятия, направленные на обеспечение безопасности и создание оптимальных условий жизнедеятельности человека в космическом полёте и при выходе в космическое пространство.

Наши экипажи «Мы – Дети Галактики!» и "Созвездие" не случайно выбрали тему «Космонавтика в биологии и медицине». В наших командах есть одарённые участники, которым безумно интересна эта тема. Проанализировав информацию многих сайтов и энциклопедий по данной тематике, мы нашли множество интереснейших фактов и статей, связанных с «Космонавтикой в биологии и медицине».

В успешном развитии космической биологии и медицины большую роль играет участие в космических полетах врачей-исследователей. Они проводят сложные медико-биологические исследования, строго контролируют состояние здоровья космонавтов и своевременно принимают меры по профилактике и лечению заболеваний, что приобретает особое значение в длительных космических полетах. В связи с созданием орбитальных медико-биологических лабораторий планируется расширить участие врачей в космических полетах и привлечь биологов различных специальностей для проведения в космосе экспериментов на животных и растительных организмах.

Достижения в области космической биологии и медицины внесли существенный вклад в решение проблем общей биологии и медицины. Расширились представления о границах жизни в пределах биосферы, а созданные экспериментальные модели искусственных биогеоценозов — относительно замкнутым круговоротом веществ позволили дать определенную количественную оценку антропогенных воздействий на биосферу. Большое влияние космическая биология оказала на экологию, в первую очередь экологию человека и изучение взаимосвязи процессов жизнедеятельности с абиотическими факторами окружающей среды. Проведенные исследования позволили лучше познать биологию человека и животных, механизмы регуляции и функционирования многих систем организма. Что дают космические исследования нам, обычным людям? Приборы, уникальную аппаратуру, фармакологические средства, которые появились для обеспечения космических полетов. Действительно, их много, и они полезны и эффективны.

  • Лечебный костюм "Регент" - костюм аксиального нагружения. Он является средством немедикаментозного лечения неврологических больных с нарушениями двигательных функций.
  • Технология "Навигатор Здоровья" - технология улучшения здоровья на основе медицинских и физических тестов и оценки состояния физического здоровья. Обеспечивает многосторонний анализ для различных групп населения возрастом от 6 до 60 лет, включая факторы риска заболеваний, подверженность травмам, а также индивидуальные программы улучшения здоровья.
  • "Пневмокард" - комплекс для исследования вегетативной регуляции кровообращения в условиях космического полета.
  • Аппаратура "Сонокард" - комплекс для оценки функционального состояния организма во время ночного сна на основе бесконтактной регистрации физиологических функций.
  • "Кардиосон-3" - земной аналог комплекса "Сонокард", рассчитанный на проведение исследований в клинике, в санаториях и в домашних условиях.
  • Компьютерная система скрининга сердца «КАРДИОВИЗОР» используется ведущими кардиоцентрами страны.

Приоритетными остаются биотехнологические исследования. Эксперименты проводятся преимущественно в целях получения знаний о точной молекулярной структуре белков в интересах разгадки механизмов проявления их активности, контроля и задания им новых свойств. Полученные таким образом знания - основа современной фармацевтики и залог успеха в борьбе с существующими и новыми заболеваниями человека, животных, растений, поскольку все их возбудители имеют белковую природу (вирусы, бактерии, грибки). Выращенные в условиях микрогравитации на борту МКС кристаллы протеинов, как правило, отличаются высоким совершенством структуры, бoльшими размерами и лучшими кристаллографическими характеристиками, недостижимыми в условиях земной тяжести, что и обеспечивает возможность детальной расшифровки методами рентгеноструктурного анализа в лабораторных условиях на Земле. Другим направлением биотехнологических исследований на МКС стало получение новых биообъектов (вирусов, бактерий, растительных и животных клеток) с заданными свойствами для использования их в медицине, ветеринарии и фармакологии. Сделаны первые шаги по исследованию в области тканевой инженерии с использованием различных видов клеток для лечения повреждённых органов человека, а в перспективе - прямого получения искусственных биологических тканей и органов.

Экипаж «СОЗВЕЗДИЕ» продолжает свою традицию по посещению музеев с целью поиска «живой» информации, на основе которой готовит свои информационно-аналитические материалы. Вот и сейчас в ближайшей перспективе экипаж планирует посещение музея «Самара Космическая».

На фото: музей «САМАРА КОСМИЧЕСКАЯ», фото снято членом экипажа «СОЗВЕЗДИЕ» Мамедовой Н., 27.01.2011. Из архива экипажа «СОЗВЕЗДИЕ».
На фото: музей «САМАРА КОСМИЧЕСКАЯ», фото снято членом экипажа «СОЗВЕЗДИЕ» Мамедовой Н., 27.01.2011. Из архива экипажа «СОЗВЕЗДИЕ».


А пока по итогам посещения Музея ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» - основного производителя ракетоносителей «СОЮЗ» разных модификаций - подготовлено и предлагается Вашему вниманию интервью члена экипажа «СОЗВЕЗДИЕ» Мамедовой Н.

На фото: Мамедова Н., фото снято членом экипажа «СОЗВЕЗДИЕ» Петряевым А., 27.01.2011. Из архива экипажа «СОЗВЕЗДИЕ».
На фото: Мамедова Н., фото снято членом экипажа «СОЗВЕЗДИЕ» Петряевым А., 27.01.2011. Из архива экипажа «СОЗВЕЗДИЕ».

Вопрос: "Наргиз, что нового ты узнала в результате посещения музея ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс?"

Мамедова Н.: "Наш экипаж «СОЗВЕЗДИЕ» узнал, что оказывается в Самаре делаются не только мощные ракетоносители для пилотируемых полетов в космос, но и космические аппараты для медико-биологических исследований "Бион" и "Бион-М", которые предназначены для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области космической биологии и медицины, радиационно-физических и радиобиологических экспериментов. Исследования на космическом аппарате "Бион" проводились с использованием уникальной научной аппаратуры и различных биообъектов, стоящих на различных уровнях биологической организации: одноклеточные организмы, тканевые культуры, низшие и высшие растения, насекомые, рыбы, амфибии, черепахи, белые лабораторные крысы, обезьяны. Всего в космосе побывало более 37 видов биообъектов. Проведенные эксперименты позволили положительно решить вопрос возможности долговременных полетов человека в космосе. Информация, полученная во время полетов космического аппарата "Бион", представляет высокую ценность для ее широкого использования в практической медицине."

На фото: космический аппарат "Бион-М" производства ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Копия фото из архива Музея ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс».
На фото: космический аппарат "Бион-М" производства ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Копия фото из архива Музея ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс».

Результаты этих работ могут пригодиться, а некоторые уже используются на Земле!

Таким образом, полёты человека в космос и медицинские эксперименты на орбите дают возможность Землянам использовать эти знания для укрепления и сохранения здоровья. Именно поэтому наши экипажи: "СОЗВЕЗДИЕ" из Самары и "Мы-Дети Галактики" из г. Энгельса Саратовской области, считают эту тему наиболее актуальной и интересной.


Основные задачи космической медицины:

1.Обеспечение жизнедеятельности и безопасности космонавта на всех этапах космического полета, сохранение состояния его здоровья и высокой работоспособности;

2. Исследование влияний условий космического полета на организм человека, включая изучение феноменологии и механизмов возникновения сдвигов физиологических показателей в космическом полете;

3. Разработка способов профилактики и оказания лечебной помощи космонавту при возникновении неблагоприятных явлений, связанных с воздействием условий полета на организм человека;

4. Разработка методов отбора и подготовки космонавтов;

5. Разработка рекомендаций по поддержанию высокой работоспособности космонавта при выполнении космического полета, при выходе в открытое космическое пространство и на поверхность других планет.

Всё началось с исторического полета Ю.А. Гагарина, первого в мире космонавта, совершенного 12 апреля 1961 г. на корабле «Восток». За 50 лет, прошедших с полета Ю.А. Гагарина, человечество неуклонно и всесторонне продолжало и продолжает осваивать космическое пространство.

Космическая биология

Комплекс биологических наук, изучающих:

1) особенности жизнедеятельности земных организмов в космосе и при полётах на космических летательных аппаратах (космическая физиология, экофизиология и экзобиология);

2) принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей космических кораблей и станций (замкнутых экологических систем);

3) внеземные формы жизни (экзобиология).

Задача космической биологии— изучение влияния факторов космического полёта (ускорение, вибрация, невесомость, ограниченная подвижность и полная изоляция в замкнутых герметичных объёмах) и космического пространства (вакуум, радиация). Исследования по космической биологии ведутся в лабораторных экспериментах, в той или иной мере воспроизводящих влияние отдельных факторов космического полёта и космического пространства. Однако наиболее существенное значение имеют лётные биологические эксперименты, в ходе которых можно изучить влияние на живой организм комплекса необычных факторов внешней среды.

Фармакология в космосе

Какая роль лекарств в космической медицине? Они необходимы во время длительных полётов. Ранее в космических полетах лекарства сыграли очень важную роль. Космонавты кораблей «Меркурий», «Восток», «Джеминай» и «Аполлон» брали с собой набор медикаментов и использовали их в случае необходимости. А космонавты из Америки имели болеутоляющие и тонизирующие средства. В аптечках экипажей кораблей «Джеминай» были возбуждающие средства и препараты, снимающие боль, антибиотики, слабительные средства, глазные капли, а также таблетки от морской болезни и расстройства желудка. Похожая аптечка была создана и для экипажей кораблей «Аполлон». Большой вклад внесли русские учёные по применению лекарственных препаратов в космосе. Ещё, советские ученые проявили особый интерес к препаратам против перегрузок при ускорениях. Такие лекарства будут очень полезны космонавтам во время торможения корабля в плотных слоях атмосферы.

На будущих космических кораблях или станциях будут использоваться различные фармакологические средства, такие, как антибиотики и сульфопрепараты, для лечения обычных болезней, которые могут возникнуть у космонавта спустя недели или месяцы после начала полета.

Интервью про космическую медицину и космическую биологию

На фото: Академик РАМН Игорь Борисович Ушаков
На фото: Академик РАМН Игорь Борисович Ушаков

13 апреля на портале Первого Московского государственного университета им. И.М.Сеченова состоялась онлайн конференция, посвященная Всемирному Дню авиации и космонавтики: "Космическая медицина". На вопросы ответил директор Института медико-биологических проблем РАН, заведующий кафедрой авиационной и космической медицины медико-профилактического факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, академик РАМН Игорь Борисович Ушаков. Мы заинтересовались его интервью, где он рассказывает про космическую медицину. Мы взяли один вопрос по данной теме:

Вопрос: Уважаемый, Игорь Борисович! Скажите, пожалуйста, разрабатываются ли сейчас или уже разработаны какие-либо профилактические или лечебные мероприятия для борьбы с остеохондрозом позвоночника в условиях длительного пребывания в невесомости?

Ответ: Проблемы остеохондроза позвоночника в условиях длительного пребывания в невесомости является не самой острой в кругу проблем космической медицины. Однако действительно космонавты жалуются на боли в различных отделах позвоночного столба. Большое значение имеет дополетный анамнез у конкретного космонавта. Механизм этих болей связан с тем, что в условиях отсутствия гравитации происходит растяжение позвоночного столба, то есть механизм значительно отличается от того, что происходит на Земле при прогрессировании остеохондроза. Соответственно, профилактические мероприятия (до лечебных, конечно, дело не доходит) включают специальные физические упражнения, препятствующие растяжению позвоночного столба, о котором было сказано.


На фото: Антончик В.А. Фото снято профессиональным фотографом, фотоателье «Березка», 1991 г. Из личного семейного архива Антончик В.А.
На фото: Антончик В.А. Фото снято профессиональным фотографом, фотоателье «Березка», 1991 г. Из личного семейного архива Антончик В.А.

Экипаж "СОЗВЕЗДИЕ" взял по телефону интервью у полковника медицинской службы Российской Федерации, врача-микробиолога В.А.Антончика, проживающего в столице России - г. Москва.

Вопрос: "Валерий Александрович, расскажите, пожалуйста, членам экипажей "Созвездие" и "Мы - Дети Галактики!", какие позиции в настоящее время занимают космическая биология?

Антончик В.А.: "Несмотря на относительно небольшой срок существования, космическая биология и космическая медицина заняли прочные позиции среди других медико-биологических наук. Это объясняется бурными темпами развития этих областей, новизной решаемых задач и впечатляющими достижениями, которые привлекают внимание специалистов и научной общественности. Большой объем накопленных знаний о жизнедеятельности организма в условиях воздействия факторов космического пространства, динамических факторов полета и искусственной среды обитания, а также достижения космической техники являются реальными предпосылками для интенсивного освоения космического пространства в XXIв.

С целью воспитания патриотизма к Родине и формирования познавательного интереса молодежи к космической биологии и космической медицине предлагаем не пожалеть несколько минут и посмотреть занимательный и интересный фильм:


Список использованной литературы:

http://www.help-rus-student.ru/text/38/255.htm

http://www.mma.ru/conference/id58721

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc1p/24362

http://www.astronaut.ru/bookcase/books/20gagarin/text/04.htm



Визитка экипажа "Мы - дети галактики!"

Визитка экипажа "Созвездие"

Межрегиональный интернет-конкурс "Гагаринский взлёт"

Личные инструменты