 |
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
Государственный Научный Центр РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия. Основной исполнитель: отдел сенсомоторной физиологии и профилактики, зав.отделом - д.м.н., профессор, чл.-корр. РАН Козловская Инеса Бенедиктовна; Координаторы – зав.лаб., к.б.н. Томиловская Елена Сергеевна, н.с. Шигуева Татьяна Александровна. ИСТОРИЯ Одной из наиболее близких к реальной невесомости моделью является "сухая" иммерсия (СИ), разработанная в нашем Институте в 70-х годах. В современных экспериментах мы используем иммерсии длительностью 3, 5 и 7 суток, в одном из экспериментов длительность ее составляла 56 дней (Е.Б. Шульженко, И.Ф. Виль-Вильямс, 1973 г.). Модель воспроизводит эффекты невесомости во всех компонентах двигательной системы, при этом глубина и сроки их развития также аналогичны космическому полету. Как показали исследования специалистов лаборатории, ключевым фактором, обусловливающим развитие всех изменений в двигательной системе, является устранение опоры (безопорность). Результатом этого открытия явилась разработка нового средства профилактики негативных влияний невесомости – компенсатора опорной разгрузки (КОР), воспроизводящего или оказывающего искусственно опорные раздражения на кожной поверхности стопы, по характеристикам близкие таковым при ходьбе и беге. В экспериментах было показано, что применение ее в ходе иммерсионного воздействия устраняет двигательные и другие эффекты невесомости. В настоящее время КОР доставлен на МКС для участия в полетном эксперименте «Профилактика-2». В иммерсионных исследованиях было показано, что основным результатом устранения опоры, является атония позной мускулатуры, развивающаяся в первые часы безопорности. Именно атония запускает в условиях реальной и моделируемой невесомости всю последующую цепь неблагоприятных событий в двигательной системе и системах ее обеспечения. Было показано, что, предупреждая развитие атонии, можно избежать неблагоприятных последствий воздействия невесомости. Дополнительно к КОРу в Институте были разработаны и показана эффективность низкочастотного электромиостимулятора и нагрузочного костюма в условиях СИ. Следует отметить, что в своих исследованиях лаборатория использует большой набор современных методов и технологий, работая чрезвычайно широко - не только на этой базе, но и на месте посадки космических кораблей, в Центре подготовки космонавтов и на базе клинических учреждений. ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ Цель настоящего эксперимента составляло продолжение исследований в условиях реальной и моделируемой гипогравитации (невесомости и ее моделях) особенностей деятельности и роли в построении движений основных сенсорных систем, участвующих в обеспечении систем двигательного управления – вестибулярной, опорной, проприоцептивной и зрительной, а также сравнительные исследования изменений характеристик систем управления движений различного состава и организации в этих условиях. Помимо указанных в данном эксперименте были проведены исследования по таким нерешенным до сегодняшнего дня проблемам, как изменение внутричерепного давления в условиях микрогравитации, а также феномен болей в спине, регулярно наблюдаемый у испытателей в ходе иммерсионного воздействия. Одновременно в рамках эксперимента проводилась наземная отработка расширенной программы до- и послеполетных исследований «Полевой тест». Кроме того, в рамках текущего эксперимента проведено пилотное исследование эффективности применения костюма аксиальной нагрузки как средства профилактики двигательных нарушений в условиях гипогравитации. Четыре из восьми испытателей в ходе иммерсионного воздействия в течение 4-х часов будут носить костюм аксиальной нагрузки «Пингвин». ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ В исследованиях принимали участие 8 здоровых испытателей-добровольцев в возрасте от 20 до 30 лет. В качестве модели гипогравитации использовалась модель «сухой» иммерсионной гипокинезии. Эта модель позволяет наиболее полно воспроизводить один из основных эффектов невесомости – безопорность. Испытатель в течение 5-ти суток находится в ванной, заполненной водой. Температура воды поддерживается постоянной на уровне 33 С. При этом испытатель отделен от воды водонепроницаемой пленкой. Каждый вечер его поднимают из ванны на 15 минут для гигиенических процедур. Дежурная бригада, состоящая из врача, лаборанта и техника или инженера, обеспечивала трехразовое питание, по калоражу и составу аналогичное рациону космонавтов, а также круглосуточный контроль состояния испытуемых, исправности приборов и технических устройств. В свободное от процедур и исследований время испытуемые занимались чтением, работали на портативном компьютере, смотрели телевизор, разговариваривали по телефону и т.д. Во второй части экспериментальных исследований на фоне опорной разгрузки применялась статическая весовая нагрузка - ежедневно в течение 4-х часов в день испытатели были одеты в костюм аксиального нагружения "Пингвин" с нагрузками, рекомендованными к применению на борту космических станций. До, во время и после иммерсии исследовались различные параметры двигательной системы человека – жесткостные и электромиографические характеристики мышц голени и бедра, точностные параметры движений рук и ног, физиологические и структурные свойства мышечных волокон, показатели центрального и периферического кровообращения, состояние регуляторных механизмов сердечно-сосудистой и пищеварительной системы. ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ В эксперименте получены данные об изменении в условиях безопорности возбудимости основных проприоцептивных входов - вестибулярного (пороги гальваностимуляции), мышечного (пороги вибростимуляции), параметров Н-рефлекса, систем контроля позы и локомоций. Отработаны тесты, входящие в батарею российско-американского эксперимента «Полевой тест» (ходьба тандемом, перешагивание через препятствия, позные реакции на возмущение, показатели мышечного тонуса мышц голени, шеи и спины). В экспериментах с весовым нагружением определены основные факторы, обусловливающие запуск изменений, регистрируемых в условиях безопорности. Получены данные, касающиеся роли опорной разгрузки в системах двигательных регуляций и управления движениями, будут выявлены эффекты опорной разгрузки в функциях мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и гемодинамической системах. В экспериментальных сериях также были получены данные об эффективности статической аксиальной нагрузки как меры профилактики неблагоприятного воздействия безопорности на двигательную и другие системы организма.
|
