СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Кудрявцева Н.С. Анализ показателей надежности и эквивалентной массы систем жизнеобеспечения для полетов в дальний космос
|
|
|
Проведена первоначальная приближенная оценка показателей надежности и эквивалентной массы типовых вариантов систем жизнеобеспечения (СЖО) космических аппаратов для 1000-суточного автономного космического полета с использованием надежностных и массоэнергетических характеристик регенерационных подсистем, используемых на Международной космической станции. Надежность СЖО оценивается вероятностью потери экипажа, а массоэнергетические характеристики – суммарной эквивалентной массой в расчете на одного члена экипажа и равной взлетной массе системы. Учитывая степень замкнутости, рассмотрены 4 типовых варианта физико-химических СЖО: на основе запасов веществ, комбинированная, частично замкнутая и максимально замкнутая. Требуемый уровень надежности СЖО на основе запасов веществ достигается при введении 10 % запасов кислорода, воды, адсорбента углекислого газа и обезвоженных продуктов питания. Для 3 других вариантов СЖО помимо аналогичных 10 % запасов веществ требуется введение запасных блоков и многократного ненагруженного резервирования всех жизненно важных подсистем регенерации. Для комбинированной СЖО требуется четырехкратное, а для частично и максимально замкнутых СЖО – пятикратное ненагруженное резервирование. Определены дальнейшие пути снижения резервирования подсистем регенерации для уменьшения суммарной эквивалентной массы СЖО при требуемом уровне надежности.
Ключевые слова: система жизнеобеспечения, вероятность потери экипажа, эквивалентная масса.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 5-12.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-5-12
|
|
|
Поляков А.В., Усов В.М., Крючков Б.И., Косачев В.Е., Михайлюк М.В., Мотиенко А.И. Компьютерное моделирование жизнеугрожающих ситуаций и проведения аварийно-спасательных, медицинских и эвакуационных мероприятий на лунной базе
|
|
|
Перспективные планы освоения Луны включают развертывание обитаемых лунных баз (ОЛБ). Компьютерные модели возможных сценариев спасения, оказания неотложной медицинской помощи и эвакуации могут сыграть важную роль в формировании облика перспективных медико-технических средств, гарантирующих сохранение жизни в опасных для жизни ситуациях на ОЛБ. В статье анализируются медико-технические требования к исследовательскому комплексу компьютерного моделирования для формирования экспертных решений о проведении аварийно-спасательных работ в режиме «виртуального круглого стола».
Ключевые слова: обитаемые лунные базы, жизнеугрожающие ситуации, экстренное оказание медицинской помощи, аварийно-спасательные и эвакуационные мероприятия, исследовательский комплекс компьютерного моделирования, экспертиза аварийных ситуаций в режиме «виртуального круглого стола».
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 13-19.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-13-19
|
|
|
Вассерман Е.Л., Денисова Д.М., Рудницкий С.Б. Методы дистанционного бесконтактного измерения физиологических показателей человека для диагностики и мониторинга его функционального состояния
|
|
|
В систематическом обзоре открытых научных публикаций за 2012–2018 гг. продемонстрированы современные технические возможности и сформулированы основные методические принципы дистанционной бесконтактной диагностики функционального состояния человека. Описан ряд общих тенденций, наблюдаемых в этом технологическом направлении в последние годы. Выделены технические и методические решения, обеспечивающие относительно лучшие с точки зрения качества измерений характеристики, сложности их организации, разнообразия регистрируемых физиологических показателей и др. Отмечен дефицит работ, в которых описываются использование химических датчиков, мультимодальные измерения, комплексирование датчиков и применение методов регуляризации. При этом узкими местами остаются робастность получаемых оценок при измерениях в реальных условиях и точность вторичных показателей. Наибольшее разнообразие определяемых физиологических показателей обеспечивают локационные методы, термография и регистрация речи. Наиболее устойчивыми к факторам среды измерения оказываются локационные методы: радиолокация и ультразвуковая локация. Наименьшую организационную сложность измерений, как правило, обеспечивают методы, использующие видеокамеры.
Ключевые слова: функциональное состояние, бесконтактные измерения, дистанционная диагностика.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 20-32.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-20-32
|
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Бадаква А.М., Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю. Исследование влияния опорной разгрузки на корковые механизмы управления движениями руки в иммерсионных экспериментах на обезьянах
|
|
|
В исследованиях на 2 обезьянах Macaca mulatta проведена оценка воздействия 3-часовой термонейтральной водной иммерсии по уровень шеи животного, создающей опорную разгрузку, на изменение состояния нейронов представительства руки в первичной моторной коре (М1). При выполнении обезьяной двигательной задачи перевода курсора на периферическую мишень с помощью джойстика оценивались корректирующие влияния различных структур коры головного мозга. В сериях из 2 иммерсий была обнаружена неизменность пороговых значений тока микростимуляции в области представительства руки в М1 (устраняющей и замещающей естественную активность и вызывающей движение руки с пространственно устойчивой конечной точкой), что показывает отсутствие влияния иммерсии на функциональное состояние нейронов этой области. В то же время изменение корректирующих влияний на движение курсора свидетельствует о вероятном воздействии кратковременной опорной разгрузки на структуры париетальной коры, участвующие в планировании и коррекции движений руки при выполнении моторной задачи.
Ключевые слова: обезьяны, иммерсия, микростимуляция, курсор, джойстик, структуры коры головного мозга.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 33-38.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-33-38
|
|
|
Дадашева О.А., Гурьева Т.С., Грушина О.А., Медникова Е.И., Ионов С.В., Сычев В.Н. Особенности строения глаза у рыб Danio rerio, находившихся в условиях микрогравитации
|
|
|
В работе приведены данные гистологических исследований строения органов зрения у рыб Danio rerio, экспонированных в течение 36 сут на борту Международной космической станции. Известно, что зрение является важным дистанционным органом чувств, который дает рыбе представление о местонахождении. Гистологические исследования глаз рыб из полетной группы выявили у них признаки снижения объема стекловидного тела, очаговые изменения в структуре внутренних слоев сетчатки, образование складок сетчатки. Причиной подобных нарушений в структуре глаз у рыб из полетной группы, скорее всего, является снижение поступления диализата плазмы крови из артериальных капилляров хороида за счет падения гидростатического давления в них или уменьшение секреции водянистой влаги эпителиальными клетками в области радужки. Эти изменения приводят к нарушению передачи импульсов от фоторецепторных клеток (колбочковых и палочковых) в зрительные доли среднего мозга.
Ключевые слова: невесомость, рыба Danio rerio, гистологические исследования, глаза, стекловидное тело, сетчатка.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 39-42.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-39-42
|
|
|
Мальцев В.Н., Ушаков И.Б. Информационно-энтропийный анализ картины белой крови у вертолетчиков, принимавших участие в ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС
|
|
|
Статья посвящена возможности использования информационно-энтропийного анализа белой крови для интегральной оценки регуляции лейкопоэза у вертолетчиков через 5–7 лет после окончания работ по ликвидации аварии на Чернобыльской атомной станции (ЧАЭС). Доза внешнего облучения составляла 0,2–0,3 Гр. Установлено, что в указанные отдаленные сроки после завершения работ по ликвидации аварии на ЧАЭС у вертолетчиков содержание лейкоцитов в периферической крови сохранялось в норме, но изменялось относительное содержание клеток. Это свидетельствует о нарушении работы регуляторных систем, контролирующих лейкопоэз, что проявлялось в изменении показателей энтропии белой крови. Значения данных показателей превышали норму, но не достигали уровня, характерного для развития патологии.
Ключевые слова: информационный анализ, энтропия, лейкопоэз, вертолетчики, внешнее ?-облучение, анализ крови, Чернобыльская атомная станция.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 43-48.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-43-48
|
|
|
Шешегов П.М., Зинкин В.Н., Сливина Л.П. Авиационный шум: особенности формирования и профилактики нейросенсорной тугоухости у авиационных специалистов военно-воздушных сил
|
|
|
Профессиональная нейросенсорная тугоухость (НСТ) занимает особое место в структуре профессиональных заболеваний. На ее формирование существенное влияние оказывает спектральный состав шума. В работе показаны особенности формирования и профилактики НСТ при действии авиационного шума, который в силу своей специфики оказывает существенное влияние на развитие НСТ. Нейросенсорная тугоухость у авиационных специалистов имеет свои особенности, поэтому ее следует рассматривать как отдельную форму, обусловленную сочетанным действием шума и инфразвука. Защита от воздействия авиационного шума требует проведения работ по созданию нового класса средств индивидуальной защиты.
Ключевые слова: авиационный шум, инфразвук, нейросенсорная тугоухость, аудиометрия, профилактика.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 49-56.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-49-56
|
|
|
Павлов К.И., Сырцев А.В., Мухин В.Н., Архимук А.Н., Михеев А.В., Копытова Ю.С., Хамитова Е.А., Сысоев В.Н., Петренко М.И. Определение информативности электрофизиологических показателей для оценки военно-профессиональной адаптации курсантов военно-морского института
|
|
|
Проведено исследование возможности использования электрофизиологических показателей для оценки военно-профессиональной адаптации курсантов военно-морского института. Обследуемые – курсанты 1-го курса Военно-морского института ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия» (n = 81), средний возраст 19,07 ± 0,77 года. Дополнительно были применены психологические методики, психофизиологические и физиологические пробы, электрофизиологические методы анализа вариабельности сердечного ритма и электроэнцефалографии. Установлены многочисленные связи между параметрами вариабельности сердечного ритма, активности сенсомоторной коры головного мозга, показателями когнитивных функций, выраженностью военно-профессиональной адаптации. Показано, что курсанты с высоким уровнем адаптации характеризуются высокой степенью развития пространственного восприятия, внимания, мышления, выраженной активностью сенсомоторной коры правого полушария головного мозга, высокими значениями общей спектральной мощности модуляций сердечного ритма и относительной мощности в диапазоне высоких частот.
Ключевые слова: когнитивные функции, адаптация, вариабельность сердечного ритма, ЭЭГ.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 57-66.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-57-66
|
|
|
Королёв В.А., Калинкин Л.А., Иванов И.В. Экспертная оценка направлений снижения травматизма у спортсменов
|
|
|
Возрастающая сложность задач по обеспечению безопасности спортивной подготовки (СП) требует проведения поисковых научных исследований, в смежных областях, разработки терминологии. В ходе проведенного анализа выделены элементы системы спортивной подготовки, определяющие ее безопасность: 1) функциональные возможности, генетические и антропометрические особенности организма спортсмена; 2) техника выполнения спортивных упражнений; 3) тактика и командное взаимодействие; 4) экипировка, оборудование, инвентарь; 5) спортивное сооружение, условия СП и особенности окружающей среды; 6) психофизические, медико-биологические, восстановительные мероприятия и спортивная гигиена. Определены уровни безопасности (опасности) СП: безопасная, небольшая опасность, опасная, повышенная опасность, экстремально опасная. Обосновано, что комплексный подход к обеспечению безопасности СП предполагает использование метода поэлементного структурирования СП, что позволяет детально оценивать функционирование и механизмы взаимодействия отдельных элементов этой системы между собой и на этой основе разрабатывать нормы и правила обеспечения безопасных условий, организации и проведения СП. Предложенный метод и критерии комплексного подхода направлены на повышение эффективности научного и практического взаимодействия специалистов разных отраслей при планировании мероприятий по обеспечению безопасности СП.
Ключевые слова: здоровье спортсменов, спортивная подготовка, элементы системы спортивной подготовки, критерии безопасности, уровни безопасности (опасности), повышение уровней безопасности, системный подход.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 67-75.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-67-75
|
|
|
Иванов Ю.В., Яснецов Вик.В., Карсанова С.К., Яснецов В.В. Антиамнестические свойства новых производных 3-гидроксипиридина
|
|
|
В экспериментах на мышах установлено, что новые производные 3-гидроксипиридина СК-132 (50 мг/кг), СК-170 и СК-171 (12,5; 25 и 50 мг/кг) обладали антиамнестическими свойствами на 2 моделях амнезии, вызванной электросудорожным шоком и скополамином. При этом СК-170 и СК-171 оказывали выраженное действие, превосходя препарат сравнения мексидол, а СК-132 не уступал ему. Показано, что у кошек СК-132, СК-170 и СК-171 (при пневмомикроинъекции) оказывали прямое влияние на 77, 88 и 88 % нейронов поля 5 теменной ассоциативной коры соответственно. При этом тормозная реакция встречалась в 11; 13,5 и 13 раз чаще, чем возбуждающая, а угнетающий эффект у СК-170 и СК-171 наблюдался в 1,4 раза чаще, чем у мексидола. Следовательно, поле 5 теменной ассоциативной коры играет важную роль в реализации центрального, в том числе и антиамнестического, действия этих новых соединений.
Ключевые слова: новые производные 3-гидроксипиридина, антиамнестическое действие, поле 5 теменной ассоциативной коры, мыши, кошки.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 76-80.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-76-80
|
|
|
Харин С.А., Новикова Н.Д., Смирнов Ю.И., Поддубко С.В., Феттер В., Хуммель Т., Рейдт У., Хельвиг А., Ленич Й., Гроссер Я. Исследование микробной обсемененности поверхностей интерьера Международной космической станции с помощью портативной газовой сенсорной системы «Э-НОС»
|
|
|
В работе представлены результаты второй части космического эксперимента «Электронный нос», в рамках которого был испытан новый подход к оценке микробной контаминации поверхностей интерьера Международной космической станции (МКС). Метод основан на использовании в микробиологическом мониторинге нового образца научной аналитической аппаратуры – прибора «Э-НОС», принципом действия которого является анализ состава газовых выделений бактерий и грибов, что позволяет быстро определять их содержание на поверхностях конструкционных материалов. Вторая часть эксперимента была рассчитана на полтора года, в течение которых каждые 2 мес космонавт с помощью прибора «Э-НОС» оценивал микробную загрязненность легко и труднодоступных поверхностей интерьера МКС и после каждого сеанса передавал данные для дальнейшей обработки на Землю. Всего было проведено 8 измерительных сессий, при выполнении которых удалось обнаружить как грибную, так и бактериальную загрязненность некоторых поверхностей станции.
Ключевые слова: Международная космическая станция, бактерии, грибы, микробная обсемененность, поверхности интерьера и оборудования, прибор «Э-НОС».
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 81-88.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-81-88
|
|
|
Тихомиров А.А., Хижняк С.В., Ушакова С.А., Тихомирова Н.А., Павлова А.М. Фузариоз как фактор риска при культивировании пшеницы в условиях искусственных экосистем
|
|
|
Работа посвящена исследованию возможного спектра и характера протекания заболеваний пшеницы в биолого-технических системах жизнеобеспечения. Растения пшеницы Triticum aestivum L. линии 232, выведенной для использования в замкнутых биорегенеративных системах жизнеобеспечения типа «БИОС-3», выращивали методом гидропоники на жидких продуктах минерализации экзометаболитов человека с возможностью проникновения возбудителей за счет свободного воздухообмена с внешней средой. Установлено, что среди потенциально возможных инфекционных заболеваний наиболее вероятным для пшеницы является фузариоз корней и основания стебля. Поражение растений фузариозом быстро приобретает характер эпифитотии благодаря массовому производству конидий возбудителя (в среднем 1500 конидий на 1 зараженное растение в сутки) и быстрому распространению этих конидий через питательный раствор. Заражение в фазах «прорастание – кущение», как правило, приводит к гибели растений, в более поздних фазах – к падению урожая и/или уменьшению суммарного сухого веса несъедобной биомассы. Появление фузариоза в системе ведет к необходимости удаления всех растений с последующей дезинфекцией вегетационной камеры 6%-ной перекисью водорода и автоклавированием субстрата и раствора при 121 °C. Эффективными профилактическими мерами против фузариоза в биолого-технических системах жизнеобеспечения являются предпосевное протравливание семян тиабендазол-тебуконазоловым фунгицидом «Виал ТрасТ» с последующей регулярной дезинфекцией питательного раствора с помощью устройства Aquapro UV-S.
Ключевые слова: биолого-технические системы жизнеобеспечения, гидропоника, растительный конвейер, фузариоз.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 89-96.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-89-96
|
|
|
Величко В.В., Ушакова С.А., Трифонов С.В., Тихомиров А.А. Оценка физико-химической минерализации соломы на формирование урожая пшеницы при выращивании на почвоподобном субстрате
|
|
|
Изучали влияние различной степени минерализации соломы пшеницы перекисью водорода под действием переменного электрического тока на процессы роста и развития растений пшеницы при выращивании на почвоподобном субстрате. Экспериментальные смеси соломы окисляли перекисью водорода в реакторе до полного разрушения Н2О2. Недоокисленные осадки вносили в почвоподобный субстрат перед посевом растений, а супернатанты служили корректирующими растворами для поддержания в ирригационных растворах концентрации азота на уровне 150–200 мг/л. Установлено, что внесение недоокисленных продуктов физико-химической минерализации соломы пшеницы в почвоподобный субстрат приводило к снижению урожая зерна. Ингибирующее воздействие на выращиваемые растения было тем больше, чем более недоокисленны были продукты физико-химического окисления соломы. Отсутствие отрицательного влияния на рост и развитие растений наблюдалось только при максимально возможной («полной») минерализации соломы, что способствовало увеличению урожая пшеницы.
Ключевые слова: почвоподобный субстрат, физико-химическое окисление, пшеница Triticum aestivum, биолого-техническая система жизнеобеспечения.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 97-103.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-97-103
|
|
|
Краткие сообщения
Сервули Е.А., Пономарев С.А., Шевченко М.А. Выбор оптимальной модели овальбумин-индуцированного аллергического воспаления дыхательных путей для оценки особенностей воспалительного ответа у мышей при моделировании эффектов микрогравитации в условиях антиортостатического вывешивания
|
|
|
Во время длительных космических полетов возрастает риск сенсибилизации к различным аллергенам. В данной работе была оценена возможность применения краткосрочной модели аллергического воспаления дыхательных путей (АВДП) для оценки особенностей воспалительного ответа у мышей линии BALB/c при моделировании эффектов микрогравитации в условиях антиортостатического вывешивания. Показано, что при индукции аллергического воспаления дыхательных путей в условиях опорной разгрузки, инфильтрация дыхательных путей лейкоцитами и эозинофилия были выражены слабее, чем в модели аллергического воспаления дыхательных путей в отсутствии антиортостатического вывешивания.
Ключевые слова: аллергическое воспаление дыхательных путей, антиортостатическое вывешивание, иммунный ответ, эозинофилы, нейтрофилы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 104-107.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-104-107
|
|
|
Вонаршенко А.П., Засядько К.И., Солдатов С.К., Богомолов А.В., Язлюк М.Н. Исследование возможностей развития специальных физических качеств летчиков-инструкторов путем тренировки статической выносливости
|
|
|
Целью исследования являлось определение возможностей развития специальных физических качеств летчиков-инструкторов путем тренировки их статической выносливости.
По результатам анкетного опроса 25 летчиков-инструкторов, выполняющих полеты на высокоманевренных самолетах типа Як-52, было установлено, что наиболее важными специальными физическими ПВК являются устойчивость к пилотажным перегрузкам и статическая силовая устойчивость. Для повышения устойчивости пилотов к пилотажным перегрузкам применяли упражнения, направленные на тренировку силы и статической выносливости мышц брюшного пресса и ног.
Изучение влияния изометрических упражнений мышц ног и живота на статическую выносливость летчиков-инструкторов с использованием стенда-тренажера «Статоэргометр» показало, что к концу цикла из 8 тренировок время выдерживания статической нагрузки увеличивалось на 28,2 %, а диапазон времени каждой тренировки увеличивался с 88–132 с до 120–150 с. При этом отмечали снижение энергозатрат при выполнении работы, являющееся одним из признаков тренированности организма. Специальные физические упражнения оказали благоприятное воздействие на общее психофизиологическое состояние летчиков-инструкторов, оцениваемое по методике «Самочувствие – Активность – Настроение».
Результаты исследования свидетельствуют о целесообразности проведения в процессе прохождения летчиками-инструкторами тренировочных сборов курса (2–3 раза в нед) специальных изометрических физических упражнений для мышц ног и живота для повышения переносимости пилотажных перегрузок. Такие тренировки позволят на 7,4–16,0 % снизить выраженность физиологических реакций на статическую нагрузку, что будет способствовать оптимизации профессиональной деятельности летчика-инструктора.
Ключевые слова: специальные физические качества, летчик-инструктор, статическая выносливость, статоэргометрическая проба, физическая подготовка летного состава.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 108-112.
DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-108-112
|
|
|
|