ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 77, № 2, с. 169-174
НАУЧНАЯ ^^^^^^^^^^^^^^ ЖИЗНЬ
О НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМАХ КОСМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ И АВИАКОСМИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ
Своеобразным праздником науки для большой группы специалистов, работающих в авиации и космонавтике, стала XIII конференция по космической биологии и авиакосмической медицине, которая проходила в июне прошлого года в конференц-залах Президиума РАН. Почётный президент конференции академик О.Г. Газенко -один из основоположников космической биологии и медицины, президент и председатель оргкомитета академик А.И. Григорьев - директор Государственного научного центра РФ - Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП). Конференция была организована и проведена ИМБП при финансовой поддержке Отделения биологических наук РАН и Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ № 06-04-58065г). Наряду с российскими специалистами в ней участвовали представители Азербайджана, Белоруссии, Германии, Италии, Казахстана, США, Украины, Франции и Швейцарии. Если судить по качеству представленных докладов, уровень исследований в области космической биологии и авиакосмической медицины в нашей стране и их научно-практическая значимость остаются достаточно высокими, несмотря на определённые трудности, которые переживает наша наука в настоящее время.
Ниже приведён обзор некоторых проблем, рассмотренных на конференции.
Авиационная медицина. В недрах этой области науки, история которой насчитывает почти 100 лет, зародились и космическая биология, и космическая медицина. В настоящее время авиационная медицина благодаря успешной работе Центра авиационной медицины и военной эргономики Государственного научно-исследовательского испытательного института (ГНИИИ) военной медицины Министерства обороны РФ (начальник института - член-корреспондент РАН И.Б. Ушаков) - это современная, высокотехнологичная область медицинской науки, которая изучает влияние необычных условий внешней среды в процессе профессиональной лётной деятельности, разрабатывает средства и методы обеспечения высокой работоспособности пилотов и безопасности полётов на различных летательных аппаратах. Представленные на конференции доклады свидетельствуют о том, что авиационная медицина имеет фундаментальные медико-биологические
основы, системную методологию и выраженную практическую и экономическую значимость.
В последние годы в авиационной медицине научно обоснована концепция человеческого фактора, в соответствии с которой экипаж рассматривается как главный компонент системы "лётчик-самолёт-среда". Разработаны также различные варианты бортовых активных систем безопасности полёта в этой системе, которые, в свою очередь, структурно и функционально включены в информационную систему контроля и управления самолётом, работают автономно в режиме постоянного слежения с оперативным информированием лётчика и автоматической активацией систем аварийного управления. Ожидается, что в ближайшие 10-15 лет технические характеристики авиационной техники будут неуклонно совершенствоваться, в то время как психофизиологические особенности человека останутся практически неизменными. Это означает, что обеспечить высокую эффективность и надёжность функционирования авиационной системы можно будет лишь при условии разработки её компонентов с учётом человеческого фактора, и прежде всего психофизиологических характеристик лётного состава.
Развивая эту концепцию, в ГНИИИ военной медицины разработали меры по совершенствованию профессионального психологического отбора, для чего был предложен набор диагностических методик, который реализован в автоматизированной системе диагностики. Важное значение придаётся также целенаправленному формированию свойств и качеств лётчика, составляющих основу его профессиональной надёжности. Особое внимание обращается на выявление нарушений состояния здоровья доклинического уровня, то есть донозологических форм. Так, предболезнен-ные состояния в истребительной, дальней и военно-транспортной авиации составляют 39-46%, при определённых условиях они могут приводить к заболеваниям той или иной нозологии. Проведённый специалистами ГНИИИ военной медицины эпидемиологический анализ наиболее часто выявляемых нозологических форм и нарушений состояния здоровья у лётного состава свидетельствует, что они коррелируют со многими показателями психической сферы, которые изучают с помощью психодиагностических тестов оценки уровня профессионально важных качеств лётчика и ситуативно обусловленных психических ре-
акций. В настоящее время создаётся автоматизированная система для компьютерной психодиагностики, скрининга на факторы риска и построения прогнозных моделей с целью выявления нарушений состояния здоровья доклинического уровня.
К этой же проблеме относится и внедрение целостной системы эргономического сопровождения разработки и создания авиационной техники. По данным специалистов по авиационной медицине, применение такой системы при создании авиационных комплексов 4-го поколения позволило на 30% повысить эффективность использования экипажами манёвренных и боевых возможностей летательных аппаратов и при этом в 2 раза снизить вероятность ошибочных действий в сравнении с летательными аппаратами предыдущего поколения.
Поскольку полёты самолётов проходят главным образом на высотах 10-12 км, а в перспективе сверхзвуковые аппараты будут подниматься на 30-35 км, в последние годы всё более активно ставится вопрос об оценке общего радиационного риска облучения экипажей - имеется в виду галактическое космическое излучение. В этой связи в рамках действующего законодательства, касающегося радиационной безопасности, лётчиков можно рассматривать как лиц категории А, то есть профессионально работающих с источниками ионизирующих излучений.
Результаты исследований в области авиационной медицины представляют несомненный интерес и для космической медицины, и для общего здравоохранения. Так, теоретический анализ выявил идентификационную общность патогенеза гравитационных расстройств, вызванных воздействием пилотажных перегрузок, и постуральных воздействий (ортостаз), что позволяет обосновать возможность создания единой математической модели воздействия гравитации на организм. Установлено также, что применение импульсных кардиосинхронизированных баровоздействий на область нижних конечностей как метода вспомогательного кровообращения в условиях интенсивной физической нагрузки приводит к улучшению церебральной гемодинамики, более полному восстановлению состояния организма и лучшей переносимости повторной значительной физической нагрузки. Нужно сказать и о новой методике реабилитации пациентов с миокардиодистрофи-ей. Она представляет собой комплекс тренировочных воздействий на статоэргометре в течение 10 дней в комбинации с медикаментозной метаболической терапией (рибоксин, панангин и др.). Предложенная методика существенно повышает устойчивость лётчиков с парциальной недостаточностью сердечно-сосудистой системы к пилотажным перегрузкам, продляя тем самым лётное долголетие.
Применительно к профессиональному отбору категорий операторов, зрительная деятельность которых связана с обнаружением, оценкой расстояния и размеров отдалённых объектов, слежением за меняющейся обстановкой, специалистами авиационной медицины разработана методика и аппаратура для определения оптической плотности макулярных пигментов жёлтого пятна сетчатки. Установлено, что этот показатель является прогностически эффективным критерием профессионально значимых зрительных функций и предрасположенности к глазным заболеваниям.
Космическая биология. Экспериментальные и теоретические исследования в этой области - научный фундамент космической медицины и космической биотехнологии. Пожалуй, наиболее крупным достижением здесь за последние годы следует считать результаты восьми полётных экспериментов по выращиванию таких растений, как мизуна, редис и генетически маркированный карликовый горох. Эксперименты проводили в оранжерее "Лада" на борту российского сегмента Международной космической станции (МКС) с 2002 по 2006 г. Оказалось, что при соблюдении благоприятных условий культивирования факторы космического полёта не влияют на характеристики роста и развития растений, в том числе на репродуктивную функцию и формирование жизнеспособных семян при прохождении полных четырёх циклов выращивания от семени до семени. Генетический анализ семян гороха линии 131, выращенных в четырёх последовательных поколениях на борту МКС, не выявил отличий от контрольных семян, появившихся в земных условиях. Такие результаты обнадёживают: видимо, в будущих межпланетных полётах можно будет получать свежую растительную биомассу в качестве пищевой добавки и использовать растения для кондиционирования воздушной среды и психологической разгрузки экипажей. Бортовая оранжерея "Лада", созданная совместными усилиями специалистов ИМБП и Университета штата Юта (США), продемонстрировала высокую технологичность и надёжность в работе, что позволяет рассматривать её как некий прототип будущих подобных устройств для межпланетных полётов.
Ключевая проблема космической биологии -изучение реакции клеток и внутриклеточных структур на условия космического полёта, прежде всего на изменённую силу тяжести. К настоящему времени установлено, что изменение вектора силы тяжести оказывает влияние на такие клеточные процессы, как пролиферация, дифференци-ровка, экспрессия генов, формирование цитоске-лета и подвижность клеток. Лимфоциты в условиях невесомости сохраняют способность узнавать и лизировать опухолевые клетки-мишени, проявляя при этом более высокую цитотоксическую
активность, что пока не находит какого-либо объяснения.
В последние годы объектом исследований по гравитационной биологии всё чаще становятся стволовые клетки, и это понятно, так как есть основания предполагать, что биотехнологические процессы с их использованием в невесомости могут дать определённые преференции по сравнению с земными условиями, где естественная гравитация мешает равномерному распределению колоний, образуемых стволовыми клетками на пове
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.