"Има људи чији је рад - леже у кади": како да проучава утицај бестежинског на здравље астронаута
Формирање / / December 19, 2019
Постоје људи чији рад - леже у кади. Лези доле сатима, чак и данима (и бити плаћени за то). Међутим, немојте их завидим - говоримо о учесницима комплексних научних експеримената, у којима лекари из Институт Биомедицал проблеме, услови РАН студија људске изложености као услова бестежинско. Само по себи, то искуство, као и било дугог боравка у свемиру, што доводи до квара тела.
О томе како и зашто је измислио путем "суви" потапања и шта резултатима истраживања омогућава да добијете, питали смо да разговара са особља ИБМП РАС Лове Илиа Амиров и Рукависхников. Поред тога, предлажемо да се упознају са учесницима дневник "диве", која је трајала пет дана, инжењера и популаристи од космонаутике Алекандер Кхокхлов. Снимци су направљене директно у време експеримента.
Боравак у свемиру, чак и на добро заштићене свемирском броду, негативно утиче на здравље астронаута. У свемирском лету скоро све за страно и непријатељско тела - повећана зрачења позадини, Мицрогравити, изолација, вештачка атмосфера и осветљење, а монотона чулних надражаја за вожњу у носталгија. Међу овим факторима је специфичан за само микрогравитацији свемирских летова и тешко репродуцибле копнених условима.
У освит ере истраживања свемира је сматра главни опасност није Мицрогравити, и преоптерећења, а то је да га активно припрема астронаута. Са напретком технологије су летови постали све више и упорније, а у јуну 1970. године, совјетски космонаути Андријан Николајев и Виталиј Севастианов направити први дуг 18 дана Спацефлигхт, сет рекорд за време трајања непрекидног филтера, и вратио се на Земљу... не могу да стоје и хода. Стање астронаута је депресивно: мишићна атрофија, негативне реакције на делу кардиоваскуларног система.
Овакво стање ствари ме је довело до два закључака научника. Прво, потреба да се развије систем превенције (да су поново деси!) И, друго, да проучава утицај бестежинског на људско тело (у циљу разумевања основних закона утицаја бестежинско). Постало је јасно да, без велике количине података о променама у сваком систему органа за слање астронаута у свемир је немогуће. Али како да проучава утицај бестежинског на људско тело без простора?
Потапање у бестежинском
Да ли научници су пронашли Соломониц решење за овај проблем - симулацију услова бестећинског на Земљи. Такви симулирају Спацефлигхт експерименти назива модела (или модела), а њихов утицај на телу сличан ефектима бестећинског. С обзиром да су главни фактори који утичу на стање астронаута, постају физички истовара, течности смене и недостатак подршке, и они су формирали основу експеримената модела.
У модерној науци, нико модела експеримент не може у потпуности да репродукују услови бестежинском, тако У зависности од тога шта су научници планирају да студирају пажљиво изабрани предмет изучавања и експерименталних Модел. Врло често у улози "субјеката" су лабораторијске животиње као што су мишеви и пацови, али највреднији податак да дају експерименте модела на људе - волонтери тестирани.
Објављивање фрагменте евиденција које у свом Фејсбук спроведено пројектант за просторно Инструмент РТЦ-а, популаристи од Цосмонаутицс Алекандер Кхокхлов, који су учествовали у експерименту "Ефективност ниске фреквенције ЕМЦ-а у спречавању мишићне тренирања, развија у земаљској окружења моделовање Спаце Флигхт ", која је у марту-априлу је одржан у Институту за биомедицинска Проблеми Руске академије наука (ССЦ РФ ове године - ИБМП РАН).
26. март
Више силе, или судбина не може да побегне
"Јутрос, утврдио да тест који је био испред мене, разболео сам се хитно позван у ИБМП, а ја унесите дан раније у експерименту. Урањање купатило идем у четвртак (први у другој картици). Данас су експерименте, "Посе", "Поље Тест", "визију", "Бреатх", "Х-Рефлек", "Алгометрииа" и "Вулцан-ја." На "поглед" сам ставио тегове на очи (четири минута), после капала аналгетик. Дакле, раније смо мерили очног притиска на астронауте, а потом у ваздуху. "
29. март
Идемо!
"Моје учешће у експерименту претворио у нову фазу. Око 9:30, ја сам упала у каду суве потапања за пет дана.
Вода, уз пријатну температуру, затворена филм, који се уклапа у моје тело са свих страна. То вире само руке главе и понекад. из филма штити тело лист, који мења сваки дан. Одеће: чарапе, шорц и мајица.
Први дан иде необично. Нове сензације које погоршава ноћу. Наши животи у сувим потапањем купатила даноноћно подршку на дужности бригаде троје људи: љекара, техничар и техничар.
Боред овде није потребно, замењен је експеримент експериментом, свакодневне тренутке, такодје, треба времена. У вечерњим сатима, почела су прва три сата елецтромиостимулатион. Њено присуство - главна разлика између овог експеримента у купатилу сувог потапања претходног. Ниске фреквенције ЕМЦ може да помогне да се превазиђу штетне ефекте бестежинском на астронауте, као и старије особе са ограничене покретљивости у свету. Стимулације личи указују ритмички пат на бутинама и потколенице. "
Да би се испитао утицај бестежинског на људско тело, постоји неколико начина. На пример, то може бити учињено у инциденту на параболе путање авиона. То је само трајање бестежинском фазе у овом случају је толико мали да не можемо говорити о дугорочним ефектима.
Да би се постигао већи ефект можете само да леже на кревету, у којем ће крај глава буде изостављена. Мали одмор ће довести до атрофије мишића и сталних крвних жури да главу ће донети стање кардиоваскуларног система субјекта за који астронаута. Међутим, лие имати дуго времена - најмање неколико недеља, пожељно неколико месеци.
Најнеобичнијих и, у исто време највише од отприлике ефеката нула-гравитационог модела - на "сувом" потапање (од енглеског. потапање - "потапања"), у којем је човек за неколико дана или недеља уроњен у воду.
Изум, следећи модел посматрање помогло - дуг боравак у води утиче на људско тело слично бестежинском начин. Први потапање потапање су "мокри" - субјекти били у базену са слатком водом за неколико дана.
С једне стране, научници спекулишу о сличности посматране промене су потврдили, али с друге стране, због сталном контакту са водом људима буквално почели одерати кожу. Испитивачи волонтери није помогло заштитну крему, а базен страна постала црна од насевсхего њих и оксидовани себума. Исто тако, субјекти који нису потопљени, било је забрањено да спава у базену, а на дужности лекара су били приморани да затворе своје бдење.
акутни адаптација
"Прву ноћ у урањање купатилу је било тешко. Заспао око 00:00, убрзо сам се пробудио са чудним осећајем да ми стегне воду кроз филм, почео да боли леђа, а затим повукли желуца (почео да набубри). И на крају спавао само два сата ујутро, а шест је већ гледао у плафон.
Ујутру до 10:00 у својим експериментима су изведена на празан стомак. На пример, СПЛАНХ у којем ултразвук је показао да сам имао у стомак и црева много ваздуха. Довољно дана у кади. Немам апетит. За вечеру, ја планирам да само пиће.
С обзиром да је период прилагођавања и даље само говори, тешко је читати и писати, па у основи слушање музике на слушалицама. Досада није неопходно, пажња спасилачких и истраживача који немају.
А ипак добро. Један експеримент је назван "Феел", а увече смо попијете шољу укусног и здравог производа. "
Постало је јасно да је експеримент у таквим условима немогуће је модел и треба значајан напредак. Најелегантнији верзија његовог побољшања је понуђен на Институту за биомедицинска Проблеми Е. Б Схулзхенко и И. Ф Вил Вилијамс у раним 70-их. Базен покривен водоотпорна тканина велики простор да предмет је потпуно уроњен у колони воде, али не додирују зидове и дно посуде. На површини, остављајући само главу и руке субјекта.
"Професор Довелл 'с Хеад" режим, под строгим надзором лекара и истраживача волонтера живота током експеримента. Изузетак је током вечери хигијене - Прљавштина се не одржава веома цењен међу научницима. Пре одласка на тесту спавања узима из потапањем кади, уроњен у помивоцхнаиа колица и одведен у туш. "Релак" је дозвољено више од 15 минута на раду тешка дана. Од модела "сухој" потапања примењује практично непромењен.
У свемиру, па, свет је бољи
Човек, далеко од простора биологије, чини се да је историја више од 55 година од свемирски истраживања људског у простору студирао далеко и широко. Али, то је само делимично тачно.
Да, основни закони који се дешавају на астронаута током лета, познати су - у бестежинском на другачији начин рад срца и крвних судова, смањује количину течности у телу, има слабост мишића и мотора илузија. Али не научник ће вам рећи да су све отворене промене детаљно описан и не захтевају даље проучавање.
Упркос чињеници да у простору посетили су стотине људи, највише обимне биолошке истраживања ретко укључују више од 15-20 астронауте. Чак и тако мали, у смислу статистичке анализе, група је потребно неколико година припремног рада, често стварајући нова опрема (погодан за потребе строгим на Међународној свемирској станици) и обуку астронаута све везе у биолошким анкете.
Далеко од вреве студија земљаних су опуштенији и мери - обично за годину дана у једној експеримент може учествују три до пет астронаута, а од почетка хипотезе на његову воћа, тако да је потребно пола туцета година.
Многе студије су често изводе паралелно, како у простору и у "сувом" потапања која нам омогућава да упореде уочене промене. На пример, показано је да је седам дана свемирског лета, и седам дана потапања изазивају сличне промене у кардиоваскуларног система у вези са променама у балансу течности у организму.
Ген. ин потапања или "Формула 1"
"Те ноћи сам спавао седам сати био бољи, тело прилагођава необичним условима. Испоставило се, тестери су подељени на оне који пате више натраг, а они који имају стомак. Мој стомак. Али има и оних који примају скуп изненађења. Стога, једна од омиљених вицева истраживача - је да понуди тестер који је изашао из купатила, поново легну да се опусти.
Ако експеримент је спровео два туцета научника, начин живота повезан са бригадом на дужности. Бригада на дужности храни да тестира три пута дневно, гледајући цицлограм дан треба да се анализира крв и пљувачку, чиме је патку за мале потребе, помажући научницима да спроведу тестовима.
Најзанимљивија ствар дешава у вечерњим сатима. Алл Даи тестери, као медузе, њише у купатилима, али понекад су изведени. За неке тестове је потребно да имате приступ телу. Сваки минут је фиксна купање.
А увече за 15 минута се спроводи хигијенске процедуре под утицајем гравитације. Бригада обухвата превоз. Тест ролне на каучу, а она је довео до раста вага и мерила. Он стоји уз помоћ лекара и мера перформансе. Онда тест се налази у конвенционалном тоалет са ВЦ-ом да се у великој, након што је прописано на кауч и помивоцхнаиа туширања лежи. У овом тренутку, тим чисти траку и мењају постељину у кади. Поред туш кабине у тиму тесту, смештен пешкир увезла кауч са чистим шорц и чарапе. Он сам ролне и хаљине леже. Његова довозиат у купатило, истовару, стави на мајицу са сензорима експеримента "Дреам" и потапају у каду. Све највише 15 минута. Овај "Формула 1".
Готово идентичне промене у свемирским летовима и потапања јављају са мишићима: смањен њихов тон и смањује моћ. У оба случаја, то доводи до недостатка подршке. Испоставило се да, за подршку неопходну мишићно-коштаног за нормално функционисање - кост у нема ударних оптерећења које се дешавају на Земљи када ходање и трчање, губи калцијум и постану крт. У бестежинском крхке кости нису опасни, али када се врати на Земљу, и у случају преоптерећења може да изазове повреде.
У недостатку подршке подстицај утиче не само на кости већ и мишиће. Када астронаут одлази у стање бестежинском, његови мишићи почињу да губе тонус, да у року од неколико недеља и доводи до функционалних промена. Под утицајем "суве" потапања, иста ствар се дешава - из дана у дан губе тонус мишића и снаге, и када се извади из потапање тест осећам као риба на сувом.
Једносмерна промена омогућити научницима да спроведе детаљнија истраживања на Земљи, ослобађајући време за друге задатке астронауте.
Још један важан фактор свемирског лета - смањење физичке активности. Упркос чињеници да сваки дан астронаути обављају велику количину рада прилично активно кретање на станицама и укључе у физичке вежбе, оптерећење на тело и даље знатно мање земља. Све са којима комуницирају, нема тежину, чак и сами. Стога, да би се постигли циљеви од мотора захтева врло мало мишића напора.
У контексту потапања је забрањено тестера генерисати непотребно мишића напор, а то је било строго прате истраживачи. Заузврат, предмет добија наредбу од 3-4 лица која обављају као Јинн, њиховим потребама и жељама.
Фоуртх флигхт сати
"И Феел утицај на ваше тело, слично бестежинском у свемирском лету. С обзиром да, Ми Бацк боли (на срећу, не много), мало зачепљен нос и да постоје проблеми са гасовима у желуцу и цревима.
Сваки дан пролазим три сата елецтромиостимулатион ноге, да треба да олакша повратак на Земљу у две ноћи. У уторак ујутро, отишао сам назад у уобичајеном вертикални положај. Осећао сам се много боље него у другом дану потапања, тело се навикне. Али апетит се не враћа, то хтио.
За доручак смо јогурт, различите житарице које можете изабрати, сушеног воћа. Ручак: супа (чорба са јаје, печурке, ћуфте и тако даље), главно јело, пиће, сувог хлеба, салата. За вечеру, главног јела и салата.
Једемо на позицији са јастуком испод леђа, нормално прогутати. Али ипак није баш згодно. Само првог дана, пре почетка акутне адаптације, једем све сада - мање од половине Пут исхране.
Пића: чај, вода, сок и желе. Кафа не би требало да буде од услова експеримента. "
Важно је разумети да, упркос напретку у технологији, не све студије може се вршити у простору. У моделу "на суво" потапањем таквих знатно мање ограничења. На пример, магнетна резонанца (МРИ скенер у орбити - звучи одлично!) И транскранијална магнетна стимулација бестежинско се не спроводи ни једном, али захваљујући подацима добијеним у потапања, научници има идеју о томе шта се може очекивати од простор.
Постоје оне студије које изјава није само технички тешко, али подразумева и ризици за астронаута. На пример, сећам биопсија - уклањање малог комада ткива. Ова студија захтева стерилним условима искусног хирурга радом и руке, али и са свим условима постоји мала шанса компликација. За астронауте у орбиту то непотребан ризик. Ипак, такве студије се изводе у потапања и позивамо вас да истражи тајне изузетно тешком уређеном скелетних мишића.
виши
Да кажем тачно шта се резултати могу постићи захваљујући "сувом" модела потапања, задржавања о серији експеримената посвећених проучавању бола леђа и повећати раст астронаута током транзиције ка бестежинско.
Бол у леђима се јављају у астронаута у раним данима лета, као иу тесту у "сувом" потапања. Претходне студије успео да покаже да у условима бестежинском због промена транспорта хранљивих материја интервертебралних дискове повећава, а у оквиру својих структура картон ликуид. Поред тога, бол може бити последица утицаја на осетљивим корена кичмене мождине као резултат повећања дужине кичме.
Узрок ових поремећаја, као што је показано у студијама које су проведене у ССЦ РФ - ИБМП РАС током низа година може доћи до смањења мишићног тонуса, назад екстензора. Претпоставка присуства мишића који су укључени у одржавању држање, је изнео В. С Гурфинкел више 1965. године.
Промена тона у мишићима - ноге екстензију редовно забележена у претходним студијама моделирања. Тако да је било основа за претпоставку да у бестежинском условима смањује мишићни тонус леђа ту учествује у одржавању држање у свету (зову се "у оквиру"), где их тера да остану гравитационо оптерећење у добром стању.
Да би се тестирала ова хипотеза, серију симулационих експеримената са "сувом" урањања различитог трајања - од шест сати до пет дана. У исто време студирао тонус мишића леђа мерење њихове попречне крутости; паралелне резонанције средства Виброграпхс, миотонометри МРИ истраживали промене кичме. Осим тога, научници су мерили висину и природу настајању процењује бол.
ускоро
"Почео сам последњи, пети дан суве потапање у ИБМП РАС. Он је добро осећа. Скоро сам прилагођен конвенционалном нулте гравитације. Сутра ујутро паузе и много тестова. Данас су такође нестала.
Током потапања, тестери су ангажовани у разним експериментима. Ова студија прага бола ( "Алгометрииа"), и промене у визији у потапања, и способност да контролише рад компресије длан ( "Динамометер") и додирују стопала ( "педалу").
Многи уређаји који су сада доступни или су на броду ИСС, или се користе пре и после лета у експерименту са астронаута.
У слободно време слушам музику и читам књигу "ван Земље".
Резултати су показали да бол није повезан са радикуларног бола, и мишићна у природи, без зрачењем. Стаиинг ундер гравитационо пражњење праћено смањеном тон (или попречно стиффнесс) ЕРЕЦТОРС, припада групи постуралних мишића, то раде у првим сатима и данима, овај процес иде посебно израз.
Ове промене резултирало повећаним растом астронаута у микрогравитацији. У лумбалног дела кичме, у складу са магнетне резонанце, да се повећа висину интервертебрал дискова и поравнати лумбалног ЛОРДОЗА.
Истраживачка група, која се користи средство превенције, као што костима аксијалног оптерећења "Пингвин" и хардвера комплексном миостимулатион и процена тежине бола, као повећана стопа је нижа у поређењу са групом "чисте" стајања без употребе средстава превенција.
Не само за простор
Модел "суво" потапања прилично добро репродукује космичких поремећаја, али осим тога, још и помаже у борби против одређених болести. На пример, потапајући купатила наравно доноси олакшање особама са изразито повећаном тонуса мишића и спречава их да у потпуности креће.
Узмите урањања купање - добар начин да се смањи крвни притисак. Механизам процеса је једноставна: амбијент персон цеди воду из крвних и лимфних судова у централном периферног крвотока, Перципирана је у организму као претераног течности и доводи до њеног уклањања (природно - повећана мокрења) и нижег притисак. Узгред, како би се постигао тај ефекат, урањање није потребно да буде "сув" - можда, многи су приметили да током путовања почиње да желе у тоалет, а сада знаш зашто.
За слободу са јасном савести
"Ујутро у 9.30 за мене завршио пети дан суву урањања. Сазнао сам из купатила. Зеро-даи - један од најважнијих, због података у овај дан и тестера су пет дана без подршке. На колицима су ме одвели у лабораторијским гравитационе физиологије, где су тестови спроведена одједном експерименти "Архитектура", "Посе", "Поље тест", а затим ДЕКСА, "динамометар" ТМС "Тонус" "Изокинез".
Моје стање се побољшава са сваким минут, први шеф болело као да сам прошла 450 милилитара крви, мало тресе ноге са затвореним очима тестове. Сада је све добро и стомак не боли.
Данас, ја провести ноћ у Институту за експеримент "Дреам". Онда још два дана истраживања, а 11. априла - последњег дана када је авантура са потапањем за мене да се заврши. То је веома корисно искуство које ће бити од користи у будућности.
Занимљиво је да је пад у ИБМП планирано следећу фазу потапања - 21 дана. Али постоји посебан скуп. "
Модел експерименти се изводе у посебним медицинским или научним установама опремљеним са јединственом опремом под надзором високо обучених истраживача. Тренутно, ССЦ РИПН - ИБМП Рас се експериментише са употребом пет дана "суве" потапања.
Интересантно је да су промене које се дешавају у телу у потапања могу симулирати не само свемир, али и држава сенилне саркопенија - аге-релатед атрофије коштане мускулатуре. Ово потапање се користи за први пут ниске фреквенције елецтромиостимулатион мишићима у циљу спречавања негативних промена у мишићима. Студије о младим, али детренированних волонтера тест ће бити изабрани најефикаснија протоколе електричном стимулацијом.
По завршетку урањања теста мора да прође низ тестова који оцењују како промењен мишићни тонус, њихова структура, као и вертикална постоље и волонтера ход.
Публикације посвећене медицинске и биолошке експерименте у простору и њиховог моделирања, су ретке. Овај чланак је сматрао само мали део овог огромног тема, укључујући и здравље астронаута на броду станице, лансирању сателита, насељених животиње, модел експерименти који укључују примата и свемирске технологије у рехабилитацији пацијената.
литература
Ја Б Козловскиј Д. О Максимов Ју Ја Воронкова МИ Сунд В С. Ардасхев, И.А. Г Дороган-Сусхцхев, ИА В Рукавишников. Промене у болу лумбалне кичме и акутна назад када су изложени 3 дана "сувом" потапања // Кремљ лек. Цлиницал Газетте. — 2015. — № 2.
Ја В Рукавишников, Ла Д. Амирова Т. Б Кукоба, Е. С Томиловскаиа, И.А. Б Козловски. Утицај гравитационе истовара тон мишића леђа // Људска физиологија. — 2017. — № 3.