СОДЕРЖАНИЕ
Экспериментальные и общетеоретические исследования
Демин А.В., Зарипов Р.Н. Сезонные изменения газообмена у гендерно смешанного экипажа в условиях 8-месячной изоляции в гермообъекте с искусственной газовой средой
|
|
|
В рамках международного проекта SIRIUS проведены исследования газообмена в состоянии покоя у гендерно смешанного экипажа (3 мужчин и 2 женщины), длительно находившегося в герметичном объекте с повышенным содержанием углекислого газа (не выше 0,34 %) в искусственной газовой среде. На основе результатов измерений оценены минимальные базовые потребности в кислороде и выделение углекислого газа у экипажа в покое, в положении лежа за 240 сут изоляции при моделировании полета на Луну в эксперименте SIRIUS-21.
Установлено, что в весенний календарный сезон 2022 г. у экипажа в условиях изоляции от действия сезонных геофизических факторов внешней среды происходило достоверное повышение уровня потребления кислорода относительно зимнего сезона 2021/22 г., что интерпретируется как сохранение сезонного биоритма гормональной регуляции газоэнергообмена. Весенний прирост потребления кислорода всем экипажем составил 200 мл/мин. Совокупное потребление кислорода экипажем в состоянии покоя в модельных условиях изоляции снизилось на 0,33 л/мин (на 22 %) по сравнению с естественными условиями внешней среды (фона). Совокупное выделение углекислого газа экипажем в тех же условиях снизилось на 0,04 л/мин (4 %) по сравнению с фоновым уровнем.
Полученные в работе результаты могут быть применены в области космической и экологической физиологии.
Ключевые слова: газообмен у человека в покое, умеренная гиперкапния, длительная изоляция, обитаемый гермообъект, гендерно смешанный экипаж, сезонные биоритмы, эксперимент SIRIUS-21.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 5-16.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-5-16
|
|
|
Поляниченко А.А., Бобков Д.Н., Рюмин О.О. Динамика когнитивных функций человека при решении сложных динамических задач в условиях 21-суточной антиортостатической гипокинезии
|
|
|
Работа посвящена изучению психофизиологических характеристик толерантности к неопределенности в процессе решения сложных динамических задач в условиях периодической когнитивной нагрузки у испытуемых при постоянном воздействии на них 21-суточной антиортостатической гипокинезии (АНОГ) -6°.
Исследование проведено на базе ГНЦ РФ – ИМБП РАН в 2 последовательных этапа: с октября по декабрь 2021 г. и с октября по декабрь 2022 г. Психофизиологические и когнитивные параметры регистрировали за 7 сут до начала (Фон), на 3, 10, 17, 21-е сутки АНОГ во время I этапа и на 4, 10, 16, 21-е сутки АНОГ во время II этапа, а также через 3 сут (После) по завершении эксперимента. Анализ динамики когнитивных функций осуществлялся по результатам выполнения сложных динамических задач с элементами неопределенности из тестового блока ПО CleverBalls (Россия).
Было выявлено, что уровень толерантности к неопределенности, определяемый совокупностью показателей успешности решения задач с заданной неопределенностью, как результат действия АНОГ в течение 21 сут, на I этапе показал улучшение более чем на 50 %, в то время как на II этапе было отмечено как улучшение до 39 %, так и ухудшение до 38 % для всей выборки добровольцев. Учитывая некоторую противоречивость, планируются дальнейшие работы по данной теме.
Изучение различных по уровню неопределенности профессиональных задач может способствовать разработке перспективных персонализированных контрмер, адаптированных к уникальным психофизиологическим потребностям и реакциям каждого отдельного человека.
Ключевые слова: антиортостатическая гипокинезия, сложные динамические задачи, толерантность к неопределенности, ПО CleverBalls.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 17-23.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-17-23
|
|
|
Сидоренко Д.А., Львова И.Д., Шарло К.А., Шенкман Б.С. Блокирование окисления рианодиновых рецепторов предотвращает рост маркеров протеолиза и снижение параметров синтеза белка после 7-суточного вывешивания задних конечностей крыс
|
|
|
В условиях реальной или моделируемой микрогравитации достаточно быстро развивается атрофия мышечных волокон, что негативно сказывается на функциях мышц. Развитие атрофии связано со снижением уровня синтеза белка и активацией протеолитических механизмов, однако каким образом микрогравитация способствует этим изменениям, к настоящему моменту не до конца известно.
Одним из ранних молекулярных изменений в скелетной мышце на фоне моделирования микрогравитации является накопление ионов кальция в миоплазме, которое, согласно данным литературы, может способствовать масштабным изменениям молекулярной регуляции скелетных мышц как на уровне изменений генной экспрессии, так и за счет изменения активности ферментативных каскадов. Мы предположили, что введение препарата S-107, препятствующего окислению и сверхактивации рианодиновых рецепторов, будет способствовать нормализации кальциевого обмена и баланса синтеза и распада белка в постуральной камбаловидной мышце крыс на фоне 7-суточного вывешивания задних конечностей. Экспериментальные животные, крысы линии Wistar, были распределены на 3 группы: виварный контроль (С), 7-суточное вывешивание задних конечностей (7HS) и 7-суточное вывешивание задних конечностей животных, которым с кормом поступал препарат S-107 в дозировке 50 мг/1 кг массы животных (7HSS).
В группе 7HS было обнаружено достоверное снижение индекса массы камбаловидной мышцы и абсолютной массы мышц, а также снижение содержания рибосомальных РНК 18S и 28S и рост экспрессии мРНК E3 убиквитинлигаз Atrogin-1 и MuRF-1. В группе 7HSS все данные изменения были полностью или частично предотвращены, за исключением роста экспрессии Atrogin-1 и снижения абсолютной массы мышц, что свидетельствует о вкладе окисления и сверхактивации рианодиновых рецепторов в развитие атрофии камбаловидной мышцы на фоне моделирования воздействия микрогравитации.
Ключевые слова: атрофия, рианодиновые рецепторы, вывешивание, скелетная мышца.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 24-30.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-24-30
|
|
|
Попова О.В., Русанов В.Б., Носовский А.М., Орлов О.И. Использование функции распределения для анализа вариабельности сердечного ритма
|
|
|
Адаптация человека к условиям внешней среды осуществляется благодаря сложным механизмам регуляции. Нелинейность физиологических процессов способствует большей пластичности физиологических систем в процессе адаптации. Одним из методов оценки функционального состояния организма является анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР). Традиционные линейные подходы, которые опираются на статистический и спектральный анализ ВСР, описывают циклические изменения, но не учитывают динамику колебаний сердечного ритма (СР), который является примером детерминированного хаоса в биологических системах. Функция распределения в этом контексте служит объективным показателем, позволяющим более точно отразить изменения регуляторных механизмов в сердце. Наряду с этим, не исключая нелинейные методы анализа ВСР, она предоставляет дополнительную информацию о нелинейной динамике в контроле СР.
Будущие исследования должны сосредоточиться на разработке более совершенных алгоритмов анализа и интерпретации данных ВСР, используя не только функцию распределения, но и другие нелинейные методы.
Ключевые слова: функция распределения, вариабельность сердечного ритма, сердечно-сосудистая система, функциональное состояние.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 31-36.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-31-36
|
|
|
Чистов С.Д. Экспериментальная оценка воздействия звукового удара на функциональное состояние и операторскую деятельность человека
|
|
|
В экспериментальном исследовании, посвященном обоснованию гигиенических нормативов по звуковому удару для населения, методом моделирования воздействия на человека звукового удара громкостью 105 дБ от сверхзвукового полета самолета проведена оценка субъективного восприятия громкости и приемлемости звукового удара, а также инструментальная оценка реакций органа слуха и равновесия, сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, операторской работоспособности.
Установлено, что звуковой удар субъективно воспринимается на 21 % менее громким, чем аналогичный по уровню звуковой широкополосный импульс. Доля сильно раздраженных лиц от звукового удара составляет 85 %, что на 50 % превышает аналогичный показатель постоянного шума громкостью 70 дБ. В результате 3-кратного воздействия звукового удара за 20 мин выявлены временные нестойкие изменения барабанной перепонки, порога акустического рефлекса, сдвига резонансной частоты наружного слухового прохода и показателей функционирования вестибулярного анализатора. Все изменившиеся параметры через 1 сут возвращались к исходным значениям.
Сформулирована гипотеза о физиологическом механизме эффектов звукового удара на орган слуха и равновесия, заключающаяся в особенностях восприятия отолитовыми рецепторами низкочастотных колебаний.
Ключевые слова: сверхзвуковой полет, звуковой удар, шум, громкость, психофизиологическая реакция, слух, защита от шума, вестибулярный анализатор, работоспособность.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 37-45.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-37-45
|
|
|
Комиссарова Д.В., Каширина Д.Н., Пастушкова Л.Х., Ларина И.М., Ильин В.К., Носовский А.М. Взаимосвязь уровней белков крови в 3-суточной «сухой» иммерсии и численности микроорганизмов вагинального биотопа и биотопа цервикального канала
|
|
|
Цель данного исследования – выявление взаимосвязей белков крови здоровых женщин с рядом бактерий биотопов влагалища и цервикального канала во время модельного эксперимента с «сухой» иммерсией (СИ).
В исследовании участвовали 6 женщин-добровольцев репродуктивного возраста, которые во время эксперимента не принимали антибактериальные препараты и иные средства, способные оказать влияние на микрофлору влагалища и цервикального канала. Отделяемое влагалища и цервикального канала отбирали дважды: до начала эксперимента и после его завершения, причем время отбора мазков относительно фазы менструального цикла было синхронизировано, соответствуя 19–22 суточного цикла (лютеиновой фазе) и точкам отбора крови. Вагинальное содержимое и отделяемое цервикального канала высевали на селективные и неселективные агаризованные плотные питательные среды. Видовую идентификацию микроорганизмов проводили методом MALDI-TOF-MS анализа. Смеси триптических пептидов анализировали с применением масс-спектрометра TimsTOF Pro с использованием метода параллельного накопления при последовательной фрагментации (PASEF).
Анализ полученных данных свидетельствует о взаимосвязи белков крови женщины и численности ряда штаммов бактерий исследованных биотопов. В норме, до начала иммерсионного воздействия, более важную роль играло взаимодействие бактерий вагинального биотопа и гормонального фона, а также маркеров активности углеводного обмена. После окончания СИ больший вклад во взаимодействие вносили система комплемента, бактерии, оказывающие на нее влияние, и иммунитет. Взаимосвязи, найденные для образцов цервикального канала, в основном совпадали с процессами в вагинальном биотопе.
Полученные данные свидетельствуют о необходимости контроля как микрофлоры влагалища, так и мониторинга биохимических и протеомных параметров крови у участниц экспериментов, моделирующих эффекты влияния отдельных факторов космического полета, включая участниц реальных космических экспедиций.
Ключевые слова: «сухая» иммерсия, вагинальная микрофлора, протеомика, белки, дисбиоз.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 46-56.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-46-56
|
|
|
Орлов О.И., Мамонова Е.Ю., Васильев И.М., Романов М.А., Калинина М.Ю. Риск-ориентированный подход к организации работ в экстремальных условиях на морской нефтяной платформе в районе Арктического шельфа
|
|
|
В статье представлена комплексная система медицинского обеспечения для персонала нефтяных платформ в экстремальных условиях Арктики. Основное внимание уделено созданию эффективной модели, способной минимизировать риски для здоровья в условиях изоляции, сурового климата и ограниченного доступа к медицинской помощи.
Ключевым элементом системы является профилактика, включающая углубленные медицинские осмотры для выявления профессиональных и хронических заболеваний на ранних стадиях. Особое значение придается экстренному медицинскому реагированию, которое базируется на четких алгоритмах действий, обучении медицинских помощников и организации санитарно-авиационной эвакуации.
Важную роль в медицинском обеспечении играет телемедицинская поддержка, обеспечивающая связь с береговыми специалистами для консультаций и координации помощи. Система также включает строгий санитарно-гигиенический контроль и мониторинг условий труда для предотвращения профессиональных заболеваний и аварий.
Особое внимание уделено подготовке медицинского персонала, который должен обладать не только специализированными навыками, но и устойчивостью к работе в экстремальных условиях. Статья подчеркивает необходимость дальнейших исследований адаптации работников к циркадным нарушениям и длительным нагрузкам, что позволит оптимизировать систему медицинского обеспечения.
Внедрение такой комплексной системы направлено на повышение безопасности труда, сохранение здоровья персонала и обеспечение устойчивой работы в условиях Арктики.
Ключевые слова: Арктика, медицинское обеспечение, экстренная помощь, телемедицина, профессиональные риски.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 57-67.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-57-67
|
|
|
Беркович Ю. А., Беляк А.М., Ерохин А.Н., Иванова А.А. Основные результаты культивирования растений в опытном образце конвейерной витаминной космической оранжереи «Витацикл-Т»
|
|
|
В статье рассмотрены основные результаты наземного культивирования посевов капусты китайской в инновационной цилиндрической конвейерной космической оранжерее «Витацикл-Т» при нейтрализации реакций гравитропического изгиба растений за счет вращения посевов вокруг горизонтальной оси в наземном испытательном стенде.
Дано краткое описание работы основных узлов оранжереи и методики проведения наземных испытаний. Представлены измерения светораспределения и скоростей воздушных потоков в вегетационном модуле в виде спирального цилиндра. Приведены результаты анализа состава, рН и удельной электропроводности субстратного раствора в 6 корневых модулях (КМ) оранжереи при поливе их питательным раствором, приготовленным в блоке увлажнения и аэрации оранжереи, пригодном для работы и в условиях невесомости.
В процессе испытаний средние значения биомассы урожаев капусты китайской в КМ оранжереи превышали таковые в контроле в 1,9 раза, причем урожайность посевов на 1-м и 2-м оборотах растительного конвейера не имела статистически достоверных различий. Среднесуточная производительность оранжереи за период испытаний составила около 84 г сырой биомассы и оказалась практически вдвое больше, чем запланированная в проектной документации. Листья растений, выращенных в оранжерее «Витацикл-Т», имели типичные для данного сорта цвет, форму и размеры. Органолептические испытания выявили нежную консистенцию, приятный вкус и отсутствие опушенности и горечи в листьях. Содержание витаминов С и А в биомассе капусты китайской соответствовало сортовым нормам; полученные урожаи могут полностью покрыть потребности в этих витаминах для 1 космонавта.
Ключевые слова: система жизнеобеспечения космонавтов, космическая оранжерея, биолого-технические испытания, культивирование листовой капусты.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 68-76.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-68-76
|
|
|
Кузнецова О.С., Лебедева-Георгиевская К.Б., Штемберг А.С., Перевезенцев А.А., Яснецов Вик.В. Исследование мексидола как перспективного средства фармакологической коррекции последствий протонного облучения
|
|
|
В экспериментах на крысах, у которых подверглась облучению голова протонами (доза 2 Гр), мексидол в дозе 150 мг/кг/сут (внутрь в течение 7 сут до воздействия и 1 сут после него) способен выраженно улучшать когнитивные функции в тестах условного рефлекса активного избегания и «Открытое поле». При увеличении дозы препарата до 250 мг/кг/сут этот эффект не сохраняется.
Можно предположить, что мексидол в дозе 150 мг/кг/сут вызывает значительную компенсацию изменений, индуцируемых протонным облучением, а в более высокой дозе наблюдается гиперкомпенсация, приводящая к появлению ряда негативных проявлений.
Ключевые слова: космические полеты, протоны, центральная нервная система, мексидол, когнитивные функции, крысы.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 77-83.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-77-83
|
|
|
Гайсёнок О.В., Шампаров Е.Ю., Гайсёнок Д.О. Сравнительный анализ различий основных геомагнитных индексов в дни спокойного и возмущенного магнитного поля Земли
|
|
|
Геомагнитные индексы используются при проведении научных исследований в области солнечно-земной физики, гелиобиологии и космической медицины. При планировании исследований по изучению и оценке воздействия геомагнитного поля на человека выбор более подходящих индексов является крайне важным, так как это может сказаться на полученных результатах исследования.
Проведен анализ информации по различным геомагнитным индексам в дни спокойного и возмущенного магнитного поля Земли, регистрируемым и предоставляемым ведущими отечественными и международными центрами геомониторинга, чтобы получить информацию об их взаимных корреляциях, различиях и/или тождественности. Для исследования была использована база данных пилотной части наблюдательного исследования «ГЕФЕСТ».
Результаты показали, что все геоиндексы коррелировали друг с другом только в рамках тех суток, которые характеризовали спокойное или возмущенное поле (r от 0,73 до 0,97). Перекреста корреляций между индексами, зарегистрированными в разные сутки, не отмечено. DST-индекс показал сильные корреляционные связи с другими геомагнитными индексами (r от 0,77 до 0,93) только в день возмущенного магнитного поля Земли. Существенные различия получены при сравнении локального и планетарного, а также регионального и планетарного геомагнитных индексов, зарегистрированных в одно время.
При планировании исследований важно правильно выбирать тип индекса, характеризующего возмущение геомагнитного поля в соответствии с задачами, поставленными в исследовании. Представляется, что величине воздействия геомагнитного поля на человека лучше соответствуют локальные индексы, измеряемые в конкретном географическом регионе.
Ключевые слова: возмущенное геомагнитное поле, геомониторинг, геомагнитные индексы, планетарный индекс, локальный индекс.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 84-90.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-84-90
|
|
|
Дешевая Е.А., Фиалкина С.В., Поддубко С.В., Люсова Л.Р., Котова С.В., Чернышов С.В., Хоанг К.К. Динамика деструктивных изменений образцов резин при их экспонировании в течение года в естественных условиях Социалистической Республики Вьетнам
|
|
|
В рамках работ, осуществляемых совместным Российско-Вьетнамским тропическим научно-исследовательским и технологическим центром, проведены совместные исследования по динамике изменений состава ассоциаций микроорганизмов, способных колонизировать и развиваться на образцах резин, изготовленных на основе фторкаучука и бутадиен-нитрильного каучука.
Определена зависимость изменений упруго-прочностных свойств резин при растяжении в зависимости от места и сроков экспозиции образцов на различных климатических площадках Вьетнама. Выявлено, что увеличение численности микроорганизмов и обрастание грибами поверхности исследуемых образцов резин начиналось к концу года их экспонирования на открытых травяных площадках климатических станций, а на микологических площадках этот процесс протекает замедленно. При этом резины на основе фторкаучука оказались более стойкими к действию ультрафиолетового облучения.
Ключевые слова: бактерии, бутадиен-нитрильный каучук, грибы микроскопические, климатические испытания, резины, микробиологические повреждения, упруго-прочностные свойства, фотоокисление, фторкаучук.
Авиакосмическая и экологическая медицина. 2025. Т. 59. № 3. С. 91-102.
DOI: 10.21687/0233-528X-2025-59-3-91-102
|
|
|
Хроника и информация
Орлов О.И., Волошин О.В., Белаковский М.С. Жизненный путь Евгения Александровича Ильина: от «Востока» в Антарктиде до «БИОНов» в космосе
Андреева А.В., Самбуров Г.О. В память о выпускниках АГМИ военных лет, основоположниках советской авиакосмической медицины Н.М. Рудном и И.И. Касьяне (К 105-летию со дня рождения)
|