Внеклассное мероприятие «Космическая медицина»

Материал подготовила учитель биологии ГБОУ СОШ № 2046 Кривоногова Нина Юрьевна.

Космическая медицина

Косми́ческая медици́на — совокупность медицинских наук, занимающиеся медицинскими, биологическими, инженерными и другими научными исследованиями, целью которых является обеспечение безопасности и оптимальных условий существования человека при пилотируемом космическом полёте или в открытом космосе^[1].

Космическая медицина охватывает следующие области:

Системы жизнеобеспечения

Синдром космической адаптации

Радиобиология

Космическая биология

Первые работы в области, близкой к космической медицине, велись сотрудниками IV сектора научно-исследовательского санитарного института РККА (предшественник НИИИАМ), которые начались еще в 1933году

Предисловие

Если быть кратким, то суть космической медицины состоит в обеспечении безопасности и благополучия человека в условиях космического полета: здоровья, высокой рентабельности – с тем, чтобы космонавт, совершающий полеты в настоящее время и в будущем, чувствовал себя хорошо и мог эффективно выполнять свою работу.

, вопросов, связанных с обеспечением оптимальной среды обитания человека и условий, в которых протекает его работа. Это связано с созданием обитаемых кабин космического корабля, систем жизнеобеспечения, которые предназначены для удовлетворения основных потребностей человека, а также с обеспечением его всем тем, в чем он нуждается.

Сейчас, когда полеты становятся все более и более продолжительными, это не ограничивается только предоставлением космонавтам необходимых запасов кислорода, воды и пищи, но включает в себя возможность удовлетворить и многие другие потребности человека, в том числе даже необходимые развлечения Нужно подумать и о том, чтобы он мог надлежащим образом отдохнуть. Поэтому все, что окружает человека в условиях космического полета, является предметом тщательной заботы и внимания космической медицины.

– Адаптацию к условиям полета.

Поскольку условия космического полета предъявляют к организму человека определенную нагрузку, необходимо знать, каким образом эта нагрузка реализуется, в чем проявляется ее действие, какие сдвиги она вызывает в организме, оценить все то, что происходит с человеком, и на основе этих сведений разработать комплекс мероприятий, которые обеспечили бы благополучие человека в полете.

нам известны лишь основные реакции. Например, если неблагоприятным образом изменяется характер кровообращения, мы обладаем методами, с помощью которых можно эти изменения предотвратить.

Практически все космонавты, возвращающиеся на Землю, теряют в весе (от 0,5 до 7 кг),когда потеря веса нежелательна.

Утрата веса тела космонавтом возникает по двум причинам: первая состоит в потере жидкости организмом (так называемое явление дегидратации); вторая – в уменьшении мышечной массы. Для того чтобы стабилизировать вес человека в полете, необходимо регулировать водно-солевой баланс и поддерживать в надлежащем состоянии мышечную систему путем физических тренировок, которые обеспечивают сохранение мышечной массы. Таким образом, имеется возможность стабилизировать вес человека в космическом полете, и это достигается на практике.

. У космонавтов обнаружено уменьшение числа эритроцитов. Это снижение не очень велико и не представляет, по-видимому, опасности для человека. Но если с увеличением длительности полетов обнаружится тенденция к возрастающей потере эритроцитов, то это может оказаться существенным ограничением для более длительных полетов.

Повышенное выделение некоторых солей (электролитов) через систему органов выделения может привести к образования камней. Кроме того кальций является, важным биологическим и физиологическим элементом, который очень существен для построения костной ткани, для нормального течения процессов возбуждения в нервной ткани и т. д.

Нам необходимо научиться управлять этими явлениями, так же как и реакцией кроветворения, для стабилизации ряда физиологических показателей на уровне, обеспечивающем нормальные функции человека в космическом полете большой продолжительности.

Нужно знать, как меняется реактивность организма на случай возникновения каких-либо заболеваний.

Имеется большой набор микроорганизмов, сосуществующих с человеческим организмом. Многие из них полезны, некоторые бывают вредны.  Между человеком и микробами существуют определенные отношения, взаимодействие, и если оно нарушается, этоможет привести к инфекционным заболеваниям. По статистике заболеваний, возникавших в космических полетах по программе «Аполлон», то все 17 случаев заболеваний были инфекционного характера (типа вирусных) .

По мере увеличения продолжительности полетов огромное значение приобретают проблемы медицинской психологии, психологии труда человека, взаимодействия между членами экипажа, а также между экипажем, совершающим полет, и персоналом наземных служб

Академик О. Г. Газенко

Космическая медицина – земной!

Н. Н. ГУРОВСКИЙ доктор медицинских наук

Специфичность задач, которые должна была решать космическая медицина, потребовала привлечения значительного числа инженеров, математиков, физиков – словом, специалистов так называемых точных наук, а это в значительной степени способствовало прогрессу в области космической медицины, в частности, при создании специальной аппаратуры, которая сейчас используется и в условиях различных клиник.

Например, особенность медицинского контроля за состоянием здоровья космонавта в полете состоит в том, что «больной» (космонавт) находится за сотни километров от врача, который должен обследовать, оценить состояние здоровья и реакции физиологических систем космонавта, а в случае действительного заболевания – поставить диагноз и назначить лечение. Это определило необходимость разработки дистанционных методов контроля за основными системами организма. При этом медицинская аппаратура, создаваемая для этих целей, должна была быть миниатюрной, надежной и устойчивой к внешним воздействиям (вибрациям, перегрузкам, температурным влияниям и т. д.).

В настоящее время разработаны специальные методы и соответствующая аппаратура, которые позволяют с помощью телеметрических систем дистанционно регистрировать и передавать с борта космического корабля на Землю такие физиологические показатели, как электрокардиограмма, кровяное давление, биотоки мозга ,мышц ,кровенаполнение сосудов и т. д. Кроме того, было создано устройство, предназначенное для записи ряда показателей на магнитную ленту, которые подробно расшифровываются после возвращения космонавтов на Землю или по мере необходимости периодически сбрасываются с магнитного носителя на воспринимающие наземные устройства во время полета.

Таким образом, космическая медицина располагает большими возможностями в дистанционном изучении различных физиологических систем человеческого организма. Достаточно сказать, что функции сердечно-сосудистой системы можно при этом обследовать в не меньшем объеме, чем в хорошо оборудованной наземной лаборатории.

В спортивной медицине врачи и тренер могут следить за сердечной деятельностью непосредственно в процессе выполнения упражнений, во время бега и даже при плавании. Была создана и специальная аппаратура, в которой использовались принципы, заложенные в аппаратуре врачебного контроля за космонавтами. Это можно применять в меленьких очень отдаленных районах, где невыгодно строить клиники, И пациентам не надо ездить в областные центры для диагностики.

Интересно, что специалисты, начавшие работу в этой области, столкнулись с таким фактом, как недостаточность наших знаний о ряде показателей, характеризующих норму: нормальные реакции здорового человека в различных условиях, нормальные показатели содержания ряда вредных примесей в атмосфере помещений (особенно – замкнутых при длительном пребывании в них человека) и т. д. Таким образом, оказалось, что хотя медицина «знает» и здорового человека, и показатели больного, но гигиена по части разработки норм крайне мало учитывала требования к нормированию среды обитания замкнутых помещений малого объема.

Данные, полученные при проведении большого количества разнообразных «камерных» экспериментов, а также испытаний в макетах космических кораблей, убеждают в том, что одним из существенных факторов длительной изоляции человека в герметичном помещении ограниченного объема является изменение химического состава воздушной среды. При этом речь идет не об изменении состава основных ингредиентов (кислорода, азота, углекислого газа), а о загрязнении воздушной среды различными микропримесями; исследователи установили, что в выдыхаемом человеком воздухе содержится более 20 органических и неорганических соединений. Были идентифицированы и количественно определены: ацетальдегид, формальдегид, ацетон, метилэтилкетон, пропионовый альдегид, этанол, метанол, пропанол, изопропанол, муравьиная, уксусная, пропионовая, изовалериановая и валериановая кислоты, аммиак, диметиламины, метан, этан, этилен, пропан, гексан, окись углерода.

Весьма существенное влияние на формирование среды обитания могут оказывать продукты газовыделения полимерных конструкционных и декоративно-отделочных материалов, применяемых при конструировании внутреннего оборудования космических кораблей. При исследовании более 200 синтетических материалов было идентифицировано и количественно определено около 70 различных химических соединений, имеющихся в составе продуктов газовыделения этих материалов. Среди них обнаружены такие токсичные вещества, как окись углерода, эпихлоргидрин, цианистый и фтористый водород, акрилонитрил и некоторые другие, одним из существенных факторов обитаемости кабины космического корабля является постоянный (примерно на порядок превышающий земной) фон космической радиации, который при возникновении солнечных вспышек может существенно увеличиваться.

Был также установлен взаимообмен микроорганизмами между людьми в условиях пребывания их в герметично замкнутом объеме.

Исходя из этого, при разработке комплекса противоэпидемических мероприятий необходимо уделять особое внимание поиску средств, направленных на снижение микробного загрязнения внутренних поверхностей герметичного помещения. Исходя из этого, при разработке комплекса противоэпидемических мероприятий необходимо уделять особое внимание поиску средств, направленных на снижение микробного загрязнения внутренних поверхностей герметичного помещения.

 Имеются данные о том, что частицы бактериального аэрозоля в условиях отсутствия силы тяжести будут проявлять тенденцию к слипанию и образованию более крупных агрегатов, что вызывает дополнительную опасность.

В связи с этим были предприняты специальные исследования в области космической медицины, направленные на уточнение допустимых колебаний физиологических показателей, возникающих при разнообразных нагрузках. Эти работы во многом способствовали углублению наших знаний о границах нормы и патологии, о пограничных состояниях между болезненными явлениями и нормальными, а это весьма существенно при клиническом лечении больных.

Кандидаты в космонавты, готовящиеся к первым полетам, должны были обладать не просто хорошим здоровьем, но и иметь большие резервные возможности реакций физиологических систем на допустимую нагрузку В связи с этим при обследовании кандидатов в космонавты были разработаны специальные методы, позволяющие определить такие резервы, а также выявлять скрытую патологию и скрытые болезни.

Например, оказалось, что так называемые гипоксические пробы, т. е. дыхание газовой смесью, обедненной кислородом, помогают выявить скрытую коронарную недостаточность. Эти пробы сейчас прочно вошли в клиническую практику при экспертизе летчиков. Используются также методы исследования вестибулярного анализатора, разработанные для отбора космонавтов.

В гигиенической практике проведены значительные исследования, составлены и утверждены предельно допустимые концентрации вредных примесей в воздухе герметических помещений и утверждены соответствующие нормативы.

Одним из основных и наиболее специфических для космонавтики факторов является невесомость. При длительном пребывании космонавта в условиях невесомости, особенно если он недостаточно внимательно относился к физической тренировке и применению других профилактических средств, отмечались изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, минерального обмена, костно-мышечной системы и т. д. Эти изменения усугубляются состоянием гиподинамии, т. е. снижением двигательной активности, характерным для условий космического полета. Действительно, даже относительно большие размеры жилых помещений современных космических станций («Салют», «Скайлэб») не обеспечивают необходимое общее количество движений, которое чрезвычайно важно для нормальной жизнедеятельности человека. Космонавты в течение всего полета находятся в кабине космического корабля, выходят в безграничный простор открытого космоса достаточно редко, и «прогулки» с оздоровительной целью – это удел достаточно далекого будущего.

Наиболее распространенным моделированием невесомости является длительное пребывание человека в горизонтальном положении в постели. В таком положении у человека в значительной степени уменьшается вес столба крови, облегчается работа мышц, которые в обычной жизни поддерживают вертикальную позу человека, т. е. в подобном «эксперименте» на Земле создаются условия, с известным допущением имитирующие невесомость. При этом можно изучать реакции физиологических систем, проверять эффективность различных профилактических средств и методов борьбы с неблагоприятными последствиями действия невесомости.

Не вызывает сомнений актуальность изучения проблемы гиподинамии и постельного режима применительно к задачам нашей жизни, притом не только при клиническом лечении больных. Дело в том, что снижение двигательной активности у населения развитых стран весьма характерно для века механизации, автоматизации, телевидения, современных транспортных средств.

Сейчас человек мало передвигается пешком, для него более привычно сидеть в кабинете или у пультов управления автоматами, у телевизоров, ездить на автомашинах, в метро и т. д. В то же время недостаточность движения (гипокинезия) играет существенную роль при возникновении ряда заболеваний, и прежде всего сердечно-сосудистой системы и нарушении обмена веществ.

Кроме того, в условиях клинического лечения многие больные вынуждены иногда очень долго пребывать в постели. Так что проблема гипокинезии обрела сейчас социальную значимость и, по существу, является проблемой века техники.

Исследование этого состояния в интересах космической медицины проводилось на здоровых людях – они длительное время находились в горизонтальном положении на строгом постельном режиме (не разрешалось даже приподниматься). Это исследование выявило комплекс симптомов со стороны различных систем человеческого организма (сердечно-сосудистой, опорно-двигательного аппарата, водно-солевого обмена и т. д.). А это очень важно для лечащих врачей в клиниках, поскольку необходимо выявлять, какие явления связаны с основным заболеванием больного, а какие – с ограничением его подвижности.

В космическом полете нет естественной смены дня и ночи, отсутствуют и социальные датчики времени. Таким образом, циркадная система временной организации (для бесчисленного множества функций) лишается обычных синхронизаторов, что может привести к дисинхронозу, т. е. состоянию, когда у человека снижается работоспособность, появляются различные неопределенного адреса жалобы, общая «разбитость», плохое самочувствие.

. Космическая биоритмология вносит свой существенный вклад в самые фундаментальные принципы организации биологических систем..

Возможное использование условий невесомости для получения чистых биологических препаратов, что имеет громадное значение, так как побочные реакции организма (повышение температуры, болезненности и т. д.), возникающие при получении препарата, во многом зависят от того, насколько он чист, т. е. свободен от посторонних примесей.

Исследования по космической биологии в принципе могут помочь ответить на вопрос, веками волновавший ученых, – существует ли жизнь на других планетах и в каких формах, что при сопоставлении с известными нам формами жизни углубит наши представления о сущности развития природы, будет способствовать углублению нашего диалектического миропонимания.

Все что делается для освоения космоса, в конечном счете, приводит к улучшению жизни людей на Земле.

Используемые источники:

1.      Интернет Векипедия «Космическая медицина» http://ru.wikipedia.org/

2.      Интернет Космическая медицина и биология http://epizodsspace.airbase.ru/ , http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/znan/1978/10/10-kosm-med.html

3.      Интернет Космическая медицина – земной http://astronaut.ru/, http://astronaut.ru/bookcase/books/spacebio/text/02.htm

4.      Яндекс картинки.