СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Зинкин В.Н., Шешегов П.М. Помеховое и маскирующее действие высокоинтенсивного шума и способы их снижения
|
|
|
Шум является ведущим неблагоприятным фактором в повседневной деятельности силовых подразделений. Внешний шум, особенно высокой интенсивности, оказывает помеховое и маскирующее действие и снижает эффективности операторской деятельности, увеличивая вероятность ошибочных действий.
В статье показана роль помехового и маскирующего действия шума на восприятие звуковой и передачу речевой информации. Использование средств индивидуальной защиты от шума, перекрывающих воздушный канал шумового воздействия, не позволяет в достаточной мере снизить помеховое действие шума, особенно при высокой его интенсивности. Рассмотрены возможности применения костной проводимости как пути получения звуковой информации. Использование гаджета на основе костной проводимости будет способствовать устранению помехового и маскирующего действия высокоинтенсивного шума на обмен звуковой информации.
Ключевые слова: шум, помеховое и маскирующее действие шума, воздушная и костная проводимость, средства индивидуальной защиты от шума.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 5-12.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-5-12
|
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Орлов О.И., Попова И.И., Ревякин Ю.Г. Использование телемедицинских методов и средств получения видеоинформации от космонавтов
|
|
|
Проведена оценка возможности информационного обеспечения медико-биологического сопровождения космического полета за счет применения телемедицинских технологий получения видеоинформации от экипажей российского сегмента Международной космической станции (РС МКС).
В работе представлены результаты исследований на борту РС МКС в рамках космического эксперимента БИМС с помощью телемедицинских методов получения и обработки видеоинформации и разработанных аппаратно-программных средств – бортовых телемедицинских комплектов ТБК-1 и ТБК-1С. Описаны методы построения программного обеспечения (ПО) БИМС сопровождения медицинского обследования и передачи по каналам связи медицинской видеоинформации – результатов отоларингологических, стоматологических и дерматологических обследований применительно к полетным условиям. Представлены результаты реализации автоматизации процедуры обследования с помощью разработанного ПО ТБК-1С для сопровождения детализированных стоматологических обследований и передачи на Землю видеоинформации о состоянии слизистых оболочек полости рта и зубов. Определено дальнейшее направление исследований в части усовершенствования методов и средств получения медицинской информации от экипажей РС МКС.
Ключевые слова: информационное обеспечение, медико-биологического сопровождение полетов, телемедицинский бортовой комплект ТБК-1, телемедицинский бортовой стоматологический комплект ТБК-1С, ПО БИМС, ПО ТБК-1С, медицинские видеоизображения.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 13-18.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-13-18
|
|
|
Переведенцев О.В., Леванов В.М., Орлов О.И., Манько О.М., Черногоров Р.В. Использование глубокого обучения искусственных нейронных сетей для мониторинга состояния зрительной системы в длительном космическом полете
|
|
|
Использование искусственного интеллекта для мониторинга состояния здоровья космонавта является приоритетным направлением космической медицины в повышении безопасности длительного космического полета.
Оснащение российского сегмента Международной космической станции современной диагностической аппаратурой позволило проводить мониторинг состояния зрительной системы космонавта на основании динамики данных цифровой фундусскопии, сканов оптической компьютерной томографии сетчатки и диска зрительного нерва. На сегодняшний день идет накопление статистических данных фундусскопии, оптической компьютерной томографии глазного дна до, во время и после космического полета (КП), которые могут быть расчетной основой для приложений искусственного интеллекта.
Своевременное выявление дисфункций зрительной системы в условиях автономного дальнего КП с помощью новейших алгоритмов искусственного интеллекта позволит эффективнее использовать профилактические и лечебные медицинские средства.
Проанализирован опыт применения сверточных нейронных сетей в офтальмологии, предложена архитектура сверточной нейросети для выявления ряда патологии глазного дна путем автоматического анализа данных цифровой фундусскопии. Разработанный бинарный классификатор показал чувствительность, специфичность и точность соответственно 88,6; 85,2; 87 %.
В перспективной системе медицинского обеспечения длительных космических полетов с учетом их высокой автономности предлагается реализовать концепцию «интеллектуального телемедицинского контура», в основе которой могут применяться искусственные нейронные сети. Цифровая офтальмоскопия с интегрированными методами сверточных нейронных сетей может быть предложена в целях раннего выявления патологических изменений глазного дна в качестве скринингового автоматизированного метода в системе медицинского обеспечения пилотируемых межпланетных экспедиций.
Ключевые слова: система медицинского обеспечения, фундусскопия, сверточная нейронная сеть, телемедицина.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 19-22.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-19-22
|
|
|
Лучицкая Е.С., Фунтова И.И., Tank J., Reuter H., Moestl S., Hoffmann F., Honemann J., Русанов В.Б. Измерение показателей, характеризующих раннее сосудистое старение с использованием осциллометрического метода в космическом полете
|
|
|
Статья посвящена изучению состояния сосудистой стенки на основании данных скорости распространения пульсовой волны, используемого в качестве сосудистого биомаркера для прогнозирования и предотвращения раннего сосудистого старения.
Исследования проведены на российских космонавтах, выполнявших космические полеты длительностью около полугода. Исследования проводились с использованием прибора «Мобилограф», который прошел все необходимые испытания, сертифицирован для работы на борту Международной космической станции и позволяет оценивать параметры центральной гемодинамики. Эксперимент проводился дважды до полета, ежемесячно в полете, а также на +4-е и +8-е сутки после возвращения на Землю.
Показано, что скорость пульсовой волны во всех измерениях не превышала пороговых значений. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии сосудистого риска и опасности возникновения сердечно-сосудистых патологий у космонавтов, работающих на низкой околоземной орбите. Однако этот вывод, возможно, лимитирован особенностями метода и используемым прибором.
Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, космический эксперимент, центральная гемодинамика, скорость распространения пульсовой волны, жесткость сосудистой стенки, сердечно-сосудистое старение.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С.23-27.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-23-27
|
|
|
Beke A., Erdos G. Корреляция между частотой x-моносомии и фоновой космической радиацией
|
|
|
Цель: Оценка частоты Х-моносомии у хромосомных анэуплоидий в зависимости от уровня радиационного фона в космосе.
Метод: Нами обработаны результаты исследований пренатальных хромосом, выполненных в 26-летний период времени с 1990 по 2015 год. В настоящей работе особое внимание уделялось аномалиям, связанным с фетальными половыми хромосомами. Изучалась частота Х-моносомии в половых хромосомных анэуплоидиях в зависимости от интенсивности фоновой космической радиации.
Результаты: За 26-летний период в нашем Отделе проведено 43 272 исследований половых хромосом. Из 230 случаев (0,53%) выявленных аномалий половых хромосом 92 случая (0,21%) оказались X-моносомиями. Неравномерность появления Х-моносомий можно представить в виде волнообразной линии. В сравнении с близлежащими годами, пик был отмечен в 1997 году (17 случаев), сравнительно небольшой пик (6 случаев) был отмечен в 2002 году и следующий (5 случаев) в 2008 году. Аналогичные кривые были получены в результате исследования по отдельности мозаичных и немозаичных форм. На основании этих данных мы оценили возможность присутствия мутагенного эффекта примерно в 1997 году, который мог быть связан с повышенной частотой Х-моносомии в этот период высокой интенсивности космической радиации. Чрезвычайно высокая частота хромосомных аберраций в 1997 году совпадает с локальным минимумом солнечных вспышек, то есть солнечная радиация не может отвечать за данные аберрации. В то же время, этот факт наводит на мысль о каузальной зависимости между усилением радиационного фона за счет потоков галактического космического излучения и возросшим числом Х-моносомий в 1997 и близкие к нему годы.
Выводы: На основании результатов исследований частоты аберраций половых хромосом, в частности Х-моносомий, мы приходим к выводу, что последнее имело место в период повышения космического радиационного фона.
Ключевые слова: хромосомные аномалии, Х-моносомия, синдром Тернера, космическая погода, космический радиационный фон, солнечные циклы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 28-33.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-28-33
|
|
|
Семенов Ю.С., Горбунова А.А., Дьяченко А.И. О колебаниях показателей гемодинамики человека, вызванных дыханием с дополнительным отрицательным давлением во время вдоха, в условиях 15-часовой антиортостатической гипокинезии
|
|
|
В работе изучалась реакция сердечно-сосудистой системы человека на дыхание с дополнительным отрицательным давлением во время вдоха (ДОДвд) в условиях 15-часовой антиортостатической гипокинезии (АНОГ).
Исследовались амплитудно-временные характеристики синхронных с дыханием колебаний физиологических показателей при свободном дыхании и при ДОДвд в конце 14-го – начале 15-го часа пребывания в условиях АНОГ (угол -15° к горизонту). При определении амплитудно-временных характеристик колебаний был использован метод когерентного усреднения. Были выявлены синхронные с дыханием колебания ряда физиологических показателей. Показано, что амплитуды колебаний многократно возрастают при переходе от свободного дыхания к ДОДвд, в то время как прочие характеристики колебаний изменяются мало.
Ключевые слова: дыхание под отрицательным давлением, внутригрудное давление, дыхательные колебания, динамика показателей гемодинамики, колебания ЧСС и артериального давления, антиортостатическая гипокинезия.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 34-41.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-34-41
|
|
|
Катунцев В.П., Сухоставцева Т.В., Баранов М.В., Котов А.Н., Пучкова А.А., Тарасенков Г.Г., Носовский А.М. Влияние 14-суточной ортостатической гипокинезии на ортостатическую устойчивость организма человека
|
|
|
Проведено исследование влияния 14-суточного пребывания в условиях ортостатической гипокинезии (ОГ) на уровень ортостатической устойчивости организма человека. В качестве испытуемых в работе приняли участие 23 практически здоровых мужчины-добровольца в возрасте от 18 до 35 лет.
Метод ОГ с углом наклона тела по отношению к горизонту +9,6° использовали как модель для изучения физиологических эффектов лунной гравитации. Оценку ортостатической устойчивости проводили в день перед началом ОГ и сразу после ее окончания переводом испытуемого в вертикальное положение с углом наклона тела +70° максимум на 20 мин. До, во время и после ортопробы (ОП) регистрировали показатели артериального давления, ЭКГ и частоту сердечных сокращений (ЧСС), контролировали состояние здоровья испытуемых.
Воздействие ОГ вызывало уменьшение количества полностью выполненных ОП и увеличение в 2,5 раза количества преждевременно завершенных ОП (с 4 до 10) ввиду возникновения у испытуемых преколлаптоидного состояния (p < 0,05). Среднее для группы время переносимости ОП после ОГ по сравнению с фоном уменьшилось на 3,8 мин (p < 0,01), время от начала ОП до развития преколлаптоидных состояний – на 4,7 мин (p = 0,055). В большинстве исследований развитие ортостатических нарушений после ОГ происходило по гипотензивному (вазодепрессорному) варианту тилт-индуцированного коллапса при высокой активности хронотропной функции сердца. Возникновение в отдельных случаях вагус-опосредованного урежения ритма сердечной деятельности при ОП свидетельствовало о резком снижении активности симпатического отдела вегетативной нервной системы, представляющей одно из важнейших звеньев в механизмах поддержания адекватной гемодинамики при постуральных воздействиях.
Ключевые слова: ортостатическая устойчивость, ортостатическая гипокинезия, моделированная лунная гравитация, микрогравитация.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 42-49.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-42-49
|
|
|
Пинегин С.А. Дадашева О.А., Медникова Е.И., Грушина О.А.,Спасский А.В., Лебедев В.М., Ионов С.В., Гурьева Т.С., Сычев В.Н. Влияние ослабленного магнитного поля Земли на развитие печени и селезенки эмбрионов японского перепела
|
|
|
Перспективы дальних космических полетов и долговременное пребывание человека на Луне, где уровень магнитного поля в 1000 раз ниже земного, ставит перед исследователями новые задачи – исследование влияния гипомагнитного поля Земли на живой организм.
В работе представлены экспериментальные данные по влиянию ослабленного магнитного поля Земли в 1000 раз на развитие кроветворных органов: печени и селезенки у разновозрастных эмбрионов японского перепела, выражающееся в отставании гемопоэза не только у эмбрионов первого поколения (F1), эмбриогенез которых проходил непосредственно в этих условиях, и последствиях этого воздействия на зародышей последующего поколения (F2).
Ключевые слова: ослабление магнитного поля Земли в 1000 раз, разновозрастные эмбрионы японского перепела в 2 последовательных поколениях, гистологическая картина печени и селезенки, очаги гемопоэза.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 50-55.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-50-55
|
|
|
Баранцева М.Ю., Озеров Д.С. Дадашева О.А. Влияние антиортостатического вывешивания на уровень про- и противовоспалительных цитокинов и морфологические изменения в легочной ткани крыс
|
|
|
Проведены оценка цитокиновой регуляции местных иммунных реакций в легочной ткани (IL-10, IL-4, TGFb1, TNF?) после 15-суточного антиортостатического вывешивания (АНОВ) крыс и морфологические исследования сосудистого русла, альвеолярного эпителия в респираторных отделах легких.
Экспериментальные исследования проводились на крысах-самцах Wistar массой 180–200 г. АНОВ моделировали по методике Новикова – Ильина в модификации Морей-Холтон.
Установлено, что цитокиновая регуляция местного иммунитета после АНОВ на этапах восстановительного периода характеризовалась повышением активности регулятора процессов пролиферации и дифференцировки клеток (TGF?1) и была направлена на предотвращение развития воспалительных и аутоиммунных процессов, восстановление структуры эпителия и внеклеточного матрикса легочной ткани в фазе ремоделирования.
Ключевые слова: органы дыхания, цитокиновая регуляция, антиортостатическое вывешивание.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 56-60.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-56-60
|
|
|
Шумилина И.В. Изучение потребления белья, одежды, средств личной гигиены в ходе экспериментов по проекту SIRIUS
|
|
|
В ходе эксперимента по проекту SIRIUS в условиях 17- и 120-суточной изоляции проводился мониторинг применения средств личной гигиены (СЛГ), белья и одежды с учетом существующих в настоящее время норм их расходования в условиях космического полета на Международной космической станции (МКС). Было получено свыше 120 заполненных анкет-опросников, которые позволили определить весовые характеристик запасов одежды, белья, СЛГ, необходимых для осуществления полета на Луну и была осуществлена оценка мероприятий личной гигиены и применяемых СЛГ в ходе изоляции.
Основные результаты исследований показали эффективность системы санитарно-гигиенического обеспечения и ее функциональную значимость.
Для поддержания гигиенического комфорта экипажу из 6 человек во время 120-суточной изоляции необходимо более 500 кг нательного и постельного белья, полотенец, СЛГ, предметов туалета, а также средств для поддержания чистоты в объекте, которые необходимо иметь в запасах космического корабля при полете на Луну и обратно.
При длительных космических полетах и пребывании в условиях станций на Луне, Марсе требуется разработка устройств для проведения таких санитарно-гигиенических процедур, как стирка белья одежды, принятие душа, мытье рук, совмещенных с регенерационной системой жизнеобеспечения.
Ключевые слова: средств личной гигиены, изоляция, белье, одежда.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 61-67
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-61-67
|
|
|
Беркович Ю.А., Смолянина С.О., Смолянин В.Г., Морозов Я.В., Тараканов И.Г. Технология минерального питания и освещения растений применительно к овощной космической оранжерее
|
|
|
Для витаминной космической оранжереи (КО) в ходе двухфакторного эксперимента изучали зависимость продуктивности посевов китайской капусты и содержания нитратов в съедобной биомассе от соотношения концентраций нитратного и аммонийного азота в питательном растворе при стабилизированной общей концентрации азота в нем и от доли красного света в спектре падающего на посев светового потока при плотности потока фотонов (ППФ) 400–430 мкмоль/(м2•с).
Растения выращивали под светильником на основе красных и белых светодиодов (СД) при отношении величин ППФ от красных и белых СД в диапазоне от 0 до 1,5 на питательных растворах при отношении концентраций аммонийного и нитратного азота от 0 до 1.
Показано, что при всех исследованных спектрах излучения благоприятный диапазон концентраций аммонийного азота в питательном растворе составляет 15–45 мг/л с максимумом (25 ± 2) мг/л при общей концентрации азота в растворе, равной 120 мг/л. Повышение концентрации аммонийного азота в растворе свыше 53–55 мг/л приводило к угнетению роста растений. Концентрация нитратов в съедобной биомассе во всех вариантах опыта не превышала предельно допустимых значений для листовых овощей, монотонно снижаясь по мере увеличения концентрации аммонийного азота в растворе свыше 10 мг/л.
Согласно выполненным расчетам, система корневого снабжения, предложенная для КО «Витацикл-Т», способна поддерживать значения общей концентрации азота и отношения аммонийной и нитратной форм азота в растворе в благоприятном для растений диапазоне при использовании в качестве наполнителей обогатительных патронов гранулированного соленасыщенного ионита БИОНА-312O и медленно действующего удобрения Osmocote 14-14-14O.
Ключевые слова: аммонийный азот, нитратный азот, спектральный состав света.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 68-74.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-68-74
|
|
|
Методики
Солдатов С.К., Зеленин А.Н., Драган С.П., Шишов А.А., Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Тамилин А.А., Харитонов В.В. Методика определения зоны запрета размещения объектов на приаэродромных территориях по уровню электромагнитного воздействия на население и опыт ее применения
|
|
|
По результатам анализа потребностей практики в определении на аэродромах подзон, в которых запрещается размещать объекты в аспекте требований законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, разработана методика определения зоны запрета размещения объектов на приаэродромных территориях по уровню электромагнитного воздействия на население.
Методика основана на результатах расчетов, учитывающих излучение средств радиотехнического обеспечения полетов воздушных судов и авиационной электросвязи. В основе расчетов лежит разбиение поверхности антенны на излучающие элементы Гюйгенса с последующим суммированием в заданной точке пространства поля излучения от всех элементов.
Методика обеспечивает адекватный учет нормируемых показателей электромагнитного поля и позволяет построить линии равных максимальных и эквивалентных уровней его напряженности, на внешней границе которых и за ее пределами уровни напряженности электромагнитного поля не превышают допустимые, а также обосновать мероприятия по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия на приаэродромных территориях по электромагнитному фактору.
Ключевые слова: приаэродромная территория, нормирование электромагнитного воздействия, радиотехническое средство обеспечения полетов, зонирование приаэродромной территории.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 6. С. 75-81.
DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-6-75-81
|
|
|
|