26 сентября 2018 года в Государственном научном центре Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН стартовал первый этап экспериментов по «Программе изучения состояния физиологических систем организма человека при моделировании отдельных факторов космического полета в условиях 21-суточной «сухой» иммерсии без средств профилактики и с использованием искусственной силы тяжести, создаваемой при помощи центрифуги короткого радиуса». Научный руководитель Программы – директор ИМБП академик О.И. Орлов, ответственный исполнитель – заведующая отделом ИМБП, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук Е.С. Томиловская.

Многолетние исследования, проводимыми сотрудниками ИМБП в космических полетах, показали, что длительное ограничение двигательных нагрузок в невесомости неизбежно сопровождается развитием так называемого гипокинетического двигательного синдрома, характеризующегося наличием глубоких нарушений во всех звеньях двигательной системы и в первую очередь, в ее исполнительном звене – скелетных мышцах. Наземные эксперименты позволили детально описать картину гипокинетических нарушений, выделить стадии их развития, подойти к пониманию их природы и причинно-следственных зависимостей. Важным механизмом запуска этих изменений является нарушение согласованной деятельности сенсорных систем, в первую очередь опорной и проприоцептивной (ощущение положения частей собственного тела относительно друг друга и в пространстве). На основании полученных в исследованиях данных были высказаны предположения о связи опорной разгрузки с нарушениями в системах двигательных регуляций, однако эта гипотеза требует дальнейшего экспериментального развития. Весьма ограничены пока и знания механизмов реализации опорных сигналов в различных системах организма.

Актуальной задачей настоящего исследования является, как и раскрытие механизмов действия безопорности в различных системах, так и поиск путей профилактики негативных влияний этого воздействия. Одним из перспективных методов профилактики является искусственная сила тяжести, создаваемая с помощью центрифуги короткого радиуса. Второй этап экспериментальных исследований (планируемый к проведению в 2019 году) как раз и будет посвящен исследованиям эффективности применения искусственной силы тяжести в условиях «сухой» иммерсии. Но для решения этой задачи необходимо проведение контрольной серии исследований без профилактических воздействий, что и составляет первый этап настоящей программы.

Три недели в ваннах сухой иммерсии, моделирующей невесомость, придется провести большой группе испытателей-добровольцев в Институте медико-биологических проблем. Человек погружается в ванну, наполненную водой на 21 сутки, жидкость обволакивает тело со всех сторон, но он остается сухим, поскольку между ним и водой есть тонкая водонепроницаемая пленка. При этом сохраняется главное условие эксперимента – безопорность. В течение всего времени испытатель находится в горизонтальном положении без физических упражнений с умеренным ограничением движения в ванне, температура которой поддерживается постоянной на уровне 33 градусов Цельсия. Дежурная бригада (состоящая из врача, лаборанта и инженера) обеспечивает питание, выполнение гигиенических процедур, а также осуществляет круглосуточный контроль состояния испытуемых, исправности приборов и технических устройств. В свободное от процедур и методик время испытуемые имеют возможность заниматься чтением, работать на портативном компьютере, смотреть телевизор, разговаривать по телефону и т.д.

По истечение 21 суток специалисты ИМБП проведут более 50 исследований, начиная от забора крови и заканчивая мышечной биопсией и компьютерной томографией позвоночника. В перечень стандартных исследований будет входить исследование влияний 21-суточной опорной разгрузки на сенсомоторную, сердечно-сосудистую, мышечную, костную, иммунную систему, физическую и функциональную работоспособность, гематологические и психофизиологические показатели.

Отдельное внимание будет уделено актуальным исследованиям в области космической медицины – феномена болей в спине и изменения внутриглазного давления.

В числе первых испытателей – сотрудники ИМБП Виталий Брыков и Дмитрий Глухих, кандидат в экипаж модельного эксперимента с длительной изоляцией «SIRIUS-18/19» (проект SIRIUS реализуется в рамках подготовки к полетам в дальний космос, в первую очередь на международную окололунную станцию Deep Space Gateway).

Эксперимент проводится в ИМБП РАН на стендовой базе «Сухая иммерсия», входящей в состав уникальной научной установки (УНУ) «Медико-технический комплекс для отработки инновационных технологий космической биомедицины в интересах обеспечения орбитальных и межпланетных полётов, а также развития практического здравоохранения» и осуществляется на основании Программы фундаментальных исследований ГНЦ РФ - ИМБП РАН на 2013-2020 годы, Программы научных исследований президиума РАН «Фундаментальные исследования для биомедицинских технологий» на 2018 – 2020 гг., Проекта Российского научного фонда «Состояние системы сигнальных образраспознающих рецепторов семейства Toll-like клеток врождённого иммунитета человека при наземном моделировании отдельных факторов космического полёта» на 2018 – 2021 гг.. Самый продолжительный эксперимент с «сухой» иммерсии был проведен в 1974 году создателями этой модели – сотрудниками ИМБП. Его длительность составила 56-суток. Эксперимент доказал применимость и безопасность модели «сухая» иммерсия для воспроизведения эффектов микрогравитации, но по условиям эксперимента в нем применяли разные сочетания профилактических воздействий.