СОДЕРЖАНИЕ
Обзоры
Суполкина Н.С., Юсупова А.К., Рюмин О.О. Оперативное психологическое сопровождение экипажа в космическом полете: история становления, современное состояние, перспективы развития
|
Психологическое сопровождение экипажа направлено на создание оптимальных условий для эффективной работы каждого члена экипажа на протяжении всей миссии и включает в себя диагностику психоэмоционального состояния космонавта, разработку и реализацию профилактических мер для снижения степени негативного действия факторов полета, а также психологическую поддержку космонавтов. Усложнение программ полетов, увеличение продолжительности космических миссий выдвигают новые требования к точности получения данных психологического мониторинга с борта космической станции. Развитие цифровых технологий обеспечивает новые возможности для динамичного решения вопросов психологической диагностики человека в новых условиях.
На настоящем этапе практической работы система психологического сопровождения экипажа претерпевает изменения. В обзоре обобщен опыт психологического мониторинга советских и российских космических экипажей, намечены перспективы развития системы психологического сопровождения в новых, постоянно меняющихся условиях, описаны возможные трудности реализации ее новых форм и пути их преодоления.
Ключевые слова; психологическое сопровождение экипажа, мониторинг психоэмоционального состояния, пилотируемые полеты, речевой паспорт, контент-анализ, признаки психоэмоционального напряжения, приватные психологические конференции.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 5-11.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-5-11
|
|
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Кутько О.В., Рыкова М.П., Антропова Е.Н., Шмаров В.А., Жирова Э.А., Орлова К.Д., Садова А.А., Власова Д.Д., Шульгина С.М., Лысенко Е.А., Уткин К.В., Пономарёв С.А. Влияние длительного космического полета на становление и развитие Т-клеточного иммунитета человека
|
Представлены результаты исследования процессов созревания дендритных клеток (ДК), генерированных из CD14+-моноцитов, и TCR-активации лимфоцитов периферической крови 9 российских членов экипажей длительных экспедиций на МКС.
Показано, что пребывание человека в условиях длительного космического полета на низкой околоземной орбите приводит к нарушениям как со стороны ДК, так и со стороны Т-лимфоцитов, о чем свидетельствует снижение содержания зрелых ДК, экспрессирующих молекулы костимуляции семейства В7, и Т-лимфоцитов, экспрессирующих молекулы позитивной костимуляции CD28. Исследование выявило повышение количества толерогенных ДК с иммунофенотипом CD80+CD86- и Т-клеток, экспрессирующих молекулы негативной костимуляции CD152. На фоне TCR-стимуляции лимфоцитов в системе in vitro были определены изменения процессов, связанных с дифференцировкой Т-лимфоцитов и синтезом цитокинов. Отмечен выраженный индивидуальный характер реакции иммунной системы на длительное воздействие комплекса факторов космического полета.
Ключевые слова: космический полет, дендритные клетки, Т-лимфоциты, иммунный синапс, молекулы костимуляции
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 12-21.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-12-21
|
|
Еськов К.Н. Изменчивость типов инструментального поведения операторов при многократном выполнении методики «Гомеостат»
|
Проведено исследование связи между индивидуальными особенностями инструментального поведения операторов и успешностью групповой взаимосвязанной деятельности по методике «Гомеостат».
Ранее было установлено, что при рассмотрении успешности решения гомеостатических задач моторно-активные действия имеют преимущество перед моторно-неактивными, а явно эксцентричные действия (особенно если они моторно-неактивные) не способствуют получению хороших результатов. Были выявлены типы инструментального поведения, которые являются наиболее и наименее эффективными.
Успешному решению гомеостатических задач могли способствовать или препятствовать определенные инструментальные действия операторов при переходе от одной задачи к другой. При проведении исследования все возможные комбинации разделялись на операционно-позитивные, операционно-негативные и операционно-неопределенные. Присутствие в гомеостатических группах операционно-позитивных операторов чаще сопутствовало высокой, нежели низкой результативности работы. В то же время присутствие операционно-негативных операторов в гомеостатических группах чаще сопутствовало низкой, нежели высокой, результативности деятельности.
Полученные результаты подтверждают наличие связи между индивидуальными особенностями операционного поведения участников группы и успешностью их совместной деятельности. Однако для того чтобы эта связь проявилась, необходимо, чтобы в составе группы численно доминировали либо операционно-позитивные операторы, либо операционно-негативные операторы.
Ключевые слова: групповая взаимозависимая деятельность, методика «Гомеостат», индивидуальные стили инструментального поведения, комбинации типов инструментального поведения, результативность деятельности.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 22-27.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-22-27
|
|
Фомина Г.А., Сальников А.В., Глебова Т.М., Колотева М.И. Влияние серии вращений на центрифуге короткого радиуса на антиортостатические реакции артериальной гемодинамики здоровых лиц (по данным доплерфлоуметрии)
|
Разработка методологии применения центрифуги короткого радиуса (ЦКР) в качестве нового метода профилактики и/или коррекции ортостатических расстройств предусматривает изучение влияния разных схем вращения ЦКР на антиортостатические реакции гемодинамики.
Конечная цель исследований – создание методик применения искусственной силы тяжести (ИСТ), создаваемой с помощью ЦКР, в первую очередь на борту орбитальной космической станции, а также в интересах практического здравоохранения, безопасных для человека и эффективных для решения конкретных задач.
В данной работе, с использованием метода доплерфлоуметрии, проведено исследование реакции гемодинамики на воздействие продольных перегрузок (+Gz) на ЦКР в течение серии из 5 вращений, применялась измененная (сокращенная) по отношению к предыдущим исследованиям схема.
Показано, что сокращение времени вращения до 45 мин (вместо 60 мин в эксперименте 2022 г.) положительно сказалось на общей переносимости воздействия без снижения его эффективности. Установлено, что серия из 5 вращений по укороченной схеме, с чередующимися величинами перегрузок +1,27 и +2,06 Gz оказывала стимулирующее действие на антиортостатические реакции периферической артериальной гемодинамики, что подтверждено как сравнением результатов 1-го и 5-го вращений на ЦКР, так и результатами контрольных пассивных постуральных проб. Есть основание полагать, что для решения конкретных задач в дальнейшем может потребоваться разработка разных схем вращений.
Ключевые слова: невесомость, центрифуга короткого радиуса, гемодинамика, ортостатическая устойчивость.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 28-34.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-28-34
|
|
Дешевая Е.А., Фиалкина С.В., Шубралова Е.В., Смирнов Ю.И. Исследования микрофлоры в зоне модуля МИМ2 Международной космической станции до и после внекорабельной деятельности
|
В рамках космического эксперимента «Тест» проведены микробиологические исследования поверхностей скафандров до и после внекорабельной деятельности космонавтов, в результате которого определены численность, состав и биохимические свойства выделенных микроорганизмов. Выявлены зоны с превышенной численностью бактерий и грибов. Определено наличие маркеров патогенности у выделенных спорообразующих бактерий. Показано наличие особенностей кислотообразования грибов при разных уровнях углеводов.
Ключевые слова: внекорабельная деятельность, бактерии, грибы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 35-46.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-35-46
|
|
Осипова П.Д., Карпов Д.С., Дымова А.А., Шеф. К.А., Жукова Е.А., Ковалев М.А., Поляков Н.Б., Соловьев А.И., Гуридов А.А., Жуховицкий В.Г., Поддубко С.В. Динамика качественного и количественного состава микробиома внутренних поверхностей Международной космической станции за период наблюдений с 2016 по 2022 г.
|
Резидентами Международной космической станции (МКС) являются различные виды бактерий, которые могут выступать в роли потенциальных биодеструкторов конструкционных материалов, что влечет за собой нарушения в работе различного оборудования, и опосредовано спровоцировать медицинские риски, повлиять на состояние здоровья членов экипажей при условии сниженного иммунитета. С момента эксплуатации МКС осуществляется санитарно-микробиологический мониторинг среды обитания в целях своевременного выявления и инактивации потенциально опасных штаммов.
Данная работа посвящена исследованию видового состава и динамики численности бактерий, развивающихся на поверхностях интерьера и оборудования российского сегмента (РС) МКС в период с 46-й по 67-ю экспедицию (2016–2022 гг.).
Микробиологические пробы с внутренних поверхностей РС МКС высевали на плотные питательные среды. Выделенные бактериальные штаммы идентифицировали методами секвенирования 16S рибосомальной РНК и MALDI-TOF-масс-спектрометрии.
Полученные результаты показали, что с увеличением сроков эксплуатации РС МКС росло количество видов бактериального сообщества станции. Однако этот рост не носил линейного характера, а являлся волнообразным повторяющимся процессом смены фаз активации и стагнации микробиома. В период работы 46–67-й экспедиций в микробиоме преобладали виды родов Bacillus и Staphylococcus. Среди представителей рода Bacillus доминировал вид B. licheniformis. Преобладание бактерий этого рода, по-видимому, обусловлено их высокой устойчивостью к физико-химическим параметрам среды обитания МКС, включая ДНК-повреждающие факторы, такие как повышенный радиационный фон, что, в свою очередь, может быть объяснено их способностью к спорообразованию. Полученные результаты в очередной раз указывают на высокую эволюционную пластичность штаммов B. licheniformis, обнаруженную нами ранее в других исследованиях.
Ключевые слова: Международная космическая станция, Bacillus, Staphylococcus.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 47-54.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-47-54
|
|
Горбачева Е.Ю., Свентицкая М.А., Бирюков Н.С., Огнева И.В. Влияние краткосрочного антиортостатического вывешивания на овариально-гипофизарную ось у мышей
|
С увеличением числа женщин, принимающих участие в реализации космических программ, исследование влияния факторов космического полета на женскую репродуктивную систему становится все более актуальной задачей.
Цель данной работы – определение толщины слоя клеток гранулезы, относительного содержания рецептора лютеинизирующего гормона (ЛГ) в антральных фолликулах яичников, ЛГ и относительного содержания цитоскелетных белков в гипофизе мышей после антиортостатического вывешивания в течение эстрального цикла.
Для определения относительного содержания белков использовали ПААГ-электрофорез с последующим иммуноблоттингом. Количество мРНК оценивали с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией. Для определения толщины слоя гранулезы на срезах яичников проводили иммуногистохимический анализ (ИГХ-анализ).
Полученные результаты демонстрируют увеличение числа клеток гранулезы в антральных фолликулах мышей после 96-часового антиортостатического вывешивания, а также увеличение относительного содержания рецептора ЛГ и его мРНК. При этом уровень ЛГ в гипофизе не менялся, хотя мы наблюдали изменение содержания цитоскелетных белков в гипофизе: увеличение актин-связывающих белков (альфа-актинина-1 и -4) и уменьшение альфа-тубулина, а также его ацетилированной формы, что может приводить к изменению внутриклеточного транспорта ЛГ и его высвобождению в кровь.
Ключевые слова: микрогравитация, фолликул, лютеинизирующий гормон, гипофиз, цитоскелет
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 55-61.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-55-61
|
|
Солдатов П.Э., Носовский А.М., Тюрин-Кузьмин А.Ю., Шулагин Ю.А. Коррекция кислородного голодания в экспериментах на животных при моделировании эффектов с помощью многокомпонентной газовой смеси на основе комбинации инертных газов
|
При острой дыхательной недостаточности (ОДН) с развитием гипоксемии и гиперкапнии необходимо проведение оксигенотерапии. Избежать нежелательных эффектов оксигенотерапии позволяет гелиокислородная терапия. Для уменьшения влияния гипоксии на организм ранее нами была показана эффективность введения в дыхательную газовую смесь (ДГС) инертного газа аргона.
Цель работы – оценка возможности коррекции кислородного голодания в острых экспериментах на животных при моделировании эффектов, вызываемых ОДН, с помощью многокомпонентной ДГС на основе комбинации инертных газов.
Моделирование острой гиперкапнической ОДН как в контроле, так и в опыте использовалась ДГС с пониженным содержанием кислорода и высокой концентрацией углекислого газа. В контрольном эксперименте моделировалась обычная кислородная терапия гипероксической кислородно-азотной ДГС, но с добавлением углекислого газа. Для моделирования оксигенотерапии ОДН гипероксической ДГС на основе инертных газов был предложен состав с повышенным содержанием кислорода на основе гелия и аргона с добавлением углекислого газа, что также учитывало необходимость сохранения состояния гиперкапнии.
Эксперимент проведен на 14 лабораторных крысах линии Wistar массой 276 ± 14,6 г. Эксперимент состоял из контрольной и опытной серий, по 7 опытов в серии. Для регистрации физиологических показателей использована комплексная неинвазивная методика оценки звеньев транспорта кислорода и его потребления в масштабе реального времени. Каждый опыт проводился индивидуально на каждом животном.
Результаты с большой достоверностью указывают на то, что опытная гипероксическая ДГС на основе гелия и аргона способствует снижению нагрузки на систему внешнего дыхания, более эффективному использованию кислорода в тканях, но за счет увеличения нагрузки на сердечно-сосудистую систему. При использовании контрольной гипероксической ДГС система внешнего дыхания испытывает высокую нагрузку, но работа сердечной мышцы облегчается.
Ключевые слова: острая гиперкапническая дыхательная недостаточность, моделирование на животных, инертные газы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 62-67.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-62-67
|
|
Ильин В.К., Шеф К.А., Комиссарова Д.В., Усанова Н.А., Сафронова М.А., Коростелева А.Г., Лукичёва Н.А., Гордиенко К.В., Васильева Г.Ю. Оценка эффективности пробиотика, подвергнутого сочетанному воздействию тяжелых частиц и гипомагнитной среды, в эксперименте с вывешиванием крыс
|
Рассмотрена возможность применения пробиотического препарата, подвергнутого сочетанному воздействию отдельных факторов космического полета (гипомагнитная среда и протонное излучение) в качестве средства профилактики негативных изменений, вызванных моделируемыми эффектами космического полета.
Эксперимент проводился на 36 крысах-самцах линии Wistar, 18 из которых подверглись воздействию гипогравитации посредством антиортостатического вывешивания по методу Новикова – Ильина в модификации Морей-Холтон в течение 21 сут (опытная группа), а 18 крыс содержались в индивидуальных клетках без вывешивания (контрольная группа). Каждая группа была поделена на 3 подгруппы, в зависимости от скармливаемого препарата: плацебо; препарат, не подвергавшийся воздействию отдельных факторов космического полета; препарат, подвергшийся сочетанному воздействию гипомагнитной среды и протонного облучения.
В результате проведенных исследований было установлено, что вывешивание является стрессовым фактором, вызывающим снижение количества большинства протективных видов в кишечной микрофлоре, а использование средств профилактики достоверно нивелирует данные негативные изменения. В группе вывешенных крыс, которым скармливали препарат, подвергшийся воздействию гипомагнитной среды и протонного облучения, количество лактобацилл достоверно не изменялось на протяжении всего эксперимента, что свидетельствует о стабилизирующем действии препарата на кишечную микрофлору в условиях вывешивания. Препарат, подвергшийся воздействию отдельных факторов космического полета, по эффективности был близок к обычному препарату.
Ключевые слова: микробиология, кишечная микрофлора, пробиотики, гипомагнитная среда, протонное облучение
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 68-74.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-68-74
|
|
Арокина Н.К. Протективное влияние нооклерина и славинорма на кардиореспираторные функции крыс при охлаждении в воде
|
Проведен сравнительный анализ влияния нооклерина (деанола ацеглумат) и славинорма (полипептидный комплекс сосудов) на характер изменения частоты дыхания и сердечных сокращений у крыс линии Вистар в процессе развития гипотермии. Животных охлаждали в воде (9 ± 0,4 °С). Регистрировали частоту дыхания (ЧД), сердечных сокращений (ЧСС), ректальную температуру (Тр) и температуру в пищеводе (Тп), степень сатурации гемоглобина артериальной крови кислородом (SpO2).
В опытных группах крыс на начальной стадии развития гипотермии ЧД находилась на высоком уровне при более низких значений Тр по сравнению с контрольными крысами. Нооклерин не повлиял на ход кривой зависимости ЧСС от значений Тр, в то время как славинорм вызвал сдвиг этой кривой в сторону более высоких значений ЧСС, способствовал увеличению продолжительности жизни животных до остановки дыхания более чем в 2 раза. Это происходило за счет перехода крыс при низкой температуре тела в состояние гипометаболизма: при редком дыхании поддерживалась работа сердца.
Исследования показали, что нооклерин и славинорм способствуют поддержанию жизнеспособности организма при гипотермии, усиливают и продлевают стадию активизации дыхания в начале охлаждения в сравнении с контролем. Введение нооклерина и славинорма перед охлаждением способствует мобилизации защитных сил организма, уменьшает патологическое влияние холодового фактора на организм при глубокой гипотермии.
Ключевые слова: гипотермия, частота дыхания и сердцебиений, крысы, нооклерин, славинорм.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 75-81.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-75-81
|
|
Методики
Переведенцев О.В., Плотников А.Д. Применение сверточных нейронных сетей для автоматизированной первичной диагностики заболеваний кожи в длительных межпланетных космических экспедициях
|
По сравнению с орбитальными полетами в длительных межпланетных космических экспедициях риск развития различных дерматологических заболеваний увеличивается. Использование технологий искусственного интеллекта позволяет в условиях повышенной автономности решить задачу поддержки космонавтов при первичной диагностике заболеваний. Было проведено исследование, показавшее возможность модификации архитектуры сверточной нейронной сети VGG16 таким образом, что ее использование позволяет провести диагностику кожных заболеваний по медицинским изображениям с точностью не менее 0,88. Подобные решения могут найти применение в перспективной системе медицинского обеспечения дальних пилотируемых космических полетов в целях раннего выявления патологических изменений кожных покровов.
Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, медицинская экспертная система, теледерматология, космический полет, кожное заболевание.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 82-88.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-82-88
|
|
Рябов В.А., Сиксин В.В., Щеголев И.Ю. Формирование защиты для космических аппаратов от нейтронов
|
Совместно с Физическим институтом им. П.Н. Лебедева (ФИАН) в исследовательской лаборатории АО «Авангард» разработан новый защитный материал от нейтронов c разным процентным соотношением 10В под названием wikineutron.
Проведено экспериментальное сравнение нового защитного материала с синтезированными керамическими материалами на основе карбида бора и борида вольфрама. Материал wikineutron обладает массово-габаритными показателями, превышающими существующие аналоги защитных материалов от нейтронов, и может быть рекомендован для защиты космических аппаратов.
Ключевые слова: композитный нейтронопоглощающий материал, эпитепловые и быстрые нейтроны.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2024. Т. 58. № 3. С. 89-95.
DOI: 10.21687/0233-528X-2024-58-3-89-95
|
|
Хроника и информация
Орлов О.И., Белаковский М.С. Поляков А.В., Поздняков С.В. Космический врач В.В. Богомолов
|