Космическая биология и медицина что изучает
Космическая биология и медицина что изучает
С момента освоения человечеством космического пространства возникло новое направление знаний – космическая биология и медицина.
Космонавт Федор Юрчихин выполняет КЭ «Растения» по выращиванию растений в оранжерее «Лада» Космическая биология и медицина – это область биомедицинских исследований и технологий, изучающая взаимодействие живой системы со всеми факторами космического пространства (невесомость, космическое излучение, искусственная среда обитания в герметичном замкнутом объеме космического аппарата). Она является самостоятельной областью научных знаний и важным элементом практики пилотируемой космонавтики, во многом определяющим состояние и перспективы освоения человеком космического пространства. За годы своего развития космическая биология внесла крупный вклад в успехи фундаментальных наук о жизни, в частности, в гравитационную биологию, которая исследует зависимость структуры, функции и поведения живых организмов от величины и направления гравитационных воздействий. Сопоставление реакций биологических объектов, различающихся размерами и средой обитания на условия микро-, гипо-, нормо- и гипергравитации обогатило науку первыми, но весьма важными сведениями о границах и формах проявления их гравитационной зависимости. Данные гравитационной биологии позволили оценить физиологические, медицинские и социальные последствия измененных гравитационных условий, с которыми сталкивается человек под воздействием побочных эффектов научно-технического прогресса. Эти же данные вооружают медицинскую науку и здравоохранение информацией о перспективных направлениях защиты населения от этих последствий. К приоритетным направлениям развития отечественной космической биологии и медицины в ближайшую перспективу относятся: БГМУ – ведущий белорусский медицинский университетБГМУ – уникальный сплав науки и практикиБГМУ – территория уникальных возможностейБГМУ – научный лидерНовостиМедицина и космос«Здоровье считается одним из прав человека, непременной составляющей благополучия, глобальным общественным благом и вопросом социальной справедливости и равенства… Все большее признание завоевывает трактовка здоровья как одного из ключевых факторов экономического процветания общества знаний», – гласит Стратегическое руководство в интересах здоровья Всемирной организации здравоохранения. Немного истории… Еще в 1949 году первый космический медик Владимир Яздовский начал проводить медико-биологические исследования на мышах, кроликах, затем – на собаках. Первый успешный полет собак состоялся 22 июля 1951 года: на геофизических ракетах Р-2А на высоту 100 км слетали и благополучно вернулись Цыган и Дезик. За подготовку этого полета Владимир Яздовский и его коллеги получили Сталинскую премию. Потом были известные полеты Лайки на 2-м искусственном спутнике Земли – 3 ноября 1957 года, Белки и Стрелки – 19 августа 1960 года. В этих полетах были испытаны скафандры, катапультные тележки и комплексы жизнеобеспечения, проводились следующие наблюдения: регистрация ЭКГ, артериального давления, частоты дыхания, температуры тела, двигательной активности у собак. «Вы запомните, когда готовился полет Юрия Гагарина, ракета была испытана, спутник уже в космосе побывал. И знаете, что было главным? Чтобы человек оттуда вернулся живым. Вы это запомните!» – скажет Владимир Яздовский. И тогда он подготовил заключение о возможности отправки человека в космос. Участие в отборе, подготовке и медицинском сопровождении полетов первых покорителей космоса поручили Военно-воздушным силам СССР, а непосредственно – группе специалистов Центрального военного научно-исследовательского авиационного госпиталя (ЦВНИАГ). В космонавты выбирали военных летчиков-истребителей в возрасте до 35 лет, рост до 175 см, вес – до 75 кг (по другим данным: возраст до 30 лет, рост до 170 см, вес до 70 кг). Кандидатов в космонавты, отобранных комиссией в летных частях, вызывали в Москву для прохождения медкомиссии человек по двадцать. С каждым днем группа претендентов на космический полет уменьшалась, потому что наиболее жесткие требования к будущим космонавтам предъявлялись именно медиками. Причем состояние здоровья являлось тем фактором, по которому определялась возможность отправки того или иного летчика в космос (трое в дальнейшем были отчислены по здоровью). Полковник медицинской службы Евгений Карпов – первый начальник Центра подготовки космонавтов (ЦПК), разработавший правила и методики медицинского отбора космонавтов. Сейчас ЦПК официально именуется Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина». Приказом главкома Военно-воздушных сил (ВВС) главного маршала авиации Константина Вершинина была утверждена организационно-штатная структура Центра подготовки космонавтов: 20 кандидатов в космонавты, 70 военнослужащих и 99 рабочих и служащих. Первый отряд космонавтов СССР был сформирован в марте 1960 года. Официальное наименование отряда – «1960: группа ВВС № 1». Космическая медицина имеет дело с абсолютно здоровыми пациентами, она является частью космической биологии и изучает влияние различных внеземных факторов на нормальный организм. Исследования ведутся в двух направлениях: во-первых, это имитация космического полета, его влияния на организм. Производится отбор и тренировка космонавтов. Медики имеют самое непосредственное отношение к созданию комфортабельной кабины с необходимым микроклиматом в ней, к пошиву космических костюмов, к космической кулинарии и к прочим, казалось бы, не совсем медицинским делам. Второе направление исследований – непосредственное наблюдение за людьми (космонавтами) во время их полетов. Космические медики отличаются от обычных врачей прежде всего своей тысячекилометровой удаленностью от пациента. Длительное пребывание в невесомости не проходит бесследно. Мышцы атрофируются, тело становится неуправляемым. Сбой в обменных процессах и работе сердечно-сосудистой системы и т. д. …Что думают по этому поводу студенты педиатрического факультета Белорусского государственного медицинского университета? – Как писал Маршал Советского Союза Г.К. Жуков: «. В условиях большой войны достижение побед над врагом зависит в немалой степени и от успешной работы военно-медицинской службы, особенно военно-полевых хирургов». Опыт Великой Отечественной войны подтвердил справедливость этих слов. Но к концу 50-х годов ХХ века появилось еще одно направление развития медицины – космос. 60 лет назад его «плодом» стал полет первого человека в космическое пространство. Сколько опытов и экспериментов было проведено вместе медицинскими работниками и учеными из других сфер, чтобы осуществить такую сложнейшую операцию. В настоящее время полет человека на МКС является рядовым событием, но человечество поставило новые цели: колонизировать не только единственный спутник Земли – Луну, но и осуществить высадку человека на Марс. Без медицины, шагающей в ногу с передовыми научными технологиями, осуществить данную мечту просто невозможно. (Владимир Снопков, студент 6-го курса педиатрического факультета) – Космическая медицина – это система научных знаний и практической деятельности, целью которой является укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека в экстремальных условиях космического полета. Все области знаний, используемые в «земной» медицине, находят отражение и в космической медицине. Это в первую очередь физиология, гигиена и санитария, радиобиология, другие. Космическая медицина является важным элементом практики пилотируемой космонавтики, во многом определяющим состояние и перспективы освоения человеком космического пространства. Еще до запуска в космос Юрия Гагарина было очевидно, что во время полета человек испытывает колоссальные нагрузки. Длительное ограничение мышечной активности может привести к нарушениям в работе сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также оказать негативное воздействие на иммунитет человека. Именно поэтому специалистами уделяется большое внимание разработке системы активной и пассивной профилактики. А по возвращении на Землю космонавту необходима реабилитация с привлечением специальных разработок, которые изобретаются и улучшаются по сей день. (Мария Завадская, студентка 3-го курса педиатрического факультета) – Развитие космической медицины на территории Беларуси началось еще в советский период. Толчком к массовым исследованиям в данной области послужил полет Юрия Гагарина в космос. Успешное возвращение на Землю после двух часов в невесомости ясно показало перспективность этой малоизученной отрасли медицины. Исследование аспектов физиологии организма позволило человеку обеспечить комфортное и безопасное пребывание в космосе. Сегодня же достижения космической медицины находят широкое применение для лечения людей на Земле. Современные методики помогают пациентам с заболеваниями опорно-двигательной, сердечно-сосудистой систем, а также нейрогенными болями различной этиологии. Усовершенствование космических технологий способно совершить прорыв в лечении и диагностике всевозможных заболеваний и вывести медицину на новый уровень развития. (Полина Шевердак, студентка 2-го курса педиатрического факультета) …Настоящее и будущее – за космической медициной! В космическую медицину «входят» почти все медицинские и биологические науки. Она самая молодая, но одна из наиболее всеобъемлющих. Будущее – за космической медициной, медициной здоровых людей. Ведь здоровые люди – это тоже космическое достижение. Все, что делается для освоения космоса, в конечном счете приводит к улучшению жизни людей на Земле. Оксана Боговец, заместитель декана по воспитательной работе педиатрического факультета БГМУ, фото из открытых источников Космическая биология и медицинаПолезноеСмотреть что такое «Космическая биология и медицина» в других словарях:Космическая биология — (космобиология) наука, изучающая возможности жизни в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, а также принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей… … Википедия Космическая биология — комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах (Космическая физиология, экофизиология и… … Большая советская энциклопедия Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия Медицина на почтовых марках — Марка СССР к 125 летию Международного движения Красного Креста и Красного … Википедия Космическая медицина — комплекс наук, охватывающий медицинские, биологические, инженерные и др. научные исследования и мероприятия, направленные на обеспечение безопасности и создание оптимальных условий жизнедеятельности человека в космическом полёте и при… … Большая советская энциклопедия Космическая медицина — Космическая медицина совокупность медицинских наук, занимающиеся медицинскими, биологическими, инженерными и другими научными исследованиями, целью которых является обеспечение безопасности и оптимальных условий существования человека при… … Википедия Космическая физиология — раздел космической биологии и медицины, изучающий механизмы регуляции и компенсации функций в условиях воздействия на организм всей совокупности факторов космического полёта. К их числу относятся перегрузки, вибрации, шумы, связанные со… … Большая советская энциклопедия Медицина — I Медицина (латинское medicina, от medicus врачебный, лечебный, medeor лечу, исцеляю) система научных знаний и практических мер, объединяемых целью распознавания, лечения и предупреждения болезней, сохранения и укрепления здоровья и… … Большая советская энциклопедия Медицина — I Медицина (латинское medicina, от medicus врачебный, лечебный, medeor лечу, исцеляю) система научных знаний и практических мер, объединяемых целью распознавания, лечения и предупреждения болезней, сохранения и укрепления здоровья и… … Большая советская энциклопедия Портал:Биология — Начинающим · Сообщество · Порталы · Награды · Проекты · Запросы · Оценивание … Википедия Реферат на тему: “Космическая биология и медицина”Министерство образования и молодёжной политики ЧР на тему: “Космическая биология и медицина”. 1.Понятие слов космическая биология и медицина. 2. Возникновение космической биологии. 3.Условия, которые необходимы космонавту во время полета на космическом корабле. 4.Человеческий организм во время невесомости. 5.Первые экспериментальные попытки медико-биологических космических исследований в полёт космос. 6.Первый полёт человека в космос. 7.Факторы, которые воздействуют на организм человека в космическом полёте. 8.Чему принадлежит ведущая роль в возникновении специфических реакций? 9.Задачи космической биологии и медицины. Космическая медицина — область медицины, изучающая влияние факторов космического полета на состояние здоровья и работоспособность человека. Кроме того, космическая медицина обосновывает медицинские требования к системам жизнеобеспечения и управления космических аппаратов; разрабатывает методы отбора, подготовки космонавтов и мероприятия по профилактике и лечению заболеваний, обусловленных полетом, а также средства спасения космонавтов. Космическая медицина тесно связана с космической биологией (см.), авиационной медициной, физиологией, психологией, кибернетикой и другими дисциплинами. 3.Исследования в области космической медицины проводятся в наземных условиях, во время полетов самолетов и космических кораблей. Важнейшим вкладом в космическую медицину являются медико-биологические данные, полученные при выполнении программ космических исследований в Советском Союзе и США. Имитируя на Земле различные космические факторы, например низкий барометрическое давление или отсутствие кислорода, столь необходимого человеку для дыхания, ученые изучают действие этих факторов на человека и предлагают меры. Действие таких факторов на организм человека ученые хорошо знают. Здесь нужны герметичные кабины, кислородные приборы и скафандры. А вот влияние космической радиации изучены еще недостаточно. Его выясняют на животных, посылая их в длительные космические рейсы. По рекомендациям космической биологии разработан целый комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность полета. Во время полета на космическом корабле космонавта ждут: шум на активном участке, когда работают мощные ракетные двигатели; вибрации, что в этот момент сотрясают тело ракеты; перегрузки, обусловленные колоссальным ускорением; невесомость, которая возникает после выведения корабля на орбиту. Проблема невесомости имеет много аспектов. И все их нужно изучить при подготовке полетов человека, проведя своего рода «биологическую разведку» на животных. Биологическая разведка и в будущем будет, по словам известного специалиста по космической медицине академика В. В. Парина, предшествовать каждому принципиально новом шага человека в космос. Успешные полеты советских космонавтов на космических кораблях «Восток» и «Восход» и американских космонавтов на кораблях «Меркурий» и «Джемини» доказали правильность выводов и рекомендаций космической биологии. Человек во время полета сохраняет работоспособность на достаточно высоком уровне. Однако это только начало, первые этапы в освоении космоса. Последующие полеты требовать большей активизации космонавтов. В будущем освоения космического пространства невозможно без космических рейсов, которые продлятся по несколько недель, месяцев и даже лет. И здесь особенно важными становятся исследования, направленные на обеспечение необходимых условий для жизни и деятельности космонавтов-исследователей в полете и безопасности подобных путешествий в космическом пространстве. Но для этого нужно разработать методы и принципы обеспечения условий для жизни космонавтов, в частности создать системы частичного или полного круговорота веществ в замкнутом объеме кабин космических кораблей. Подразумевается регенерация газовой среды, воды, синтез продуктов питания с использованием биологических и химических методов, утилизация продуктов жизнедеятельности человека, животных и растений и т.п.. Осуществляются поиски эффективных методов обеспечения безопасности самих полетов, безопасности выхода космонавтов из корабля в аварийных ситуациях или при посадке корабля на поверхность другого небесного тела. Над этими проблемами работает космическая биология и космическая медицина. И это далеко не все. Надо подробно изучить радиационную обстановку, где пролегать трассы будущих полетов. Возможно, потребуется и искусственная гравитация на корабле, ведь при длительных путешествиях невесомость может отрицательно повлиять на организм. Приобретенный опыт показывает, что нужны дальнейшие исследования как по уточнению методов отбора космонавтов, так и с их специальной подготовки. Поскольку длительные рейсы требовать, чтобы экипаж кораблей состоял из нескольких человек, при комплектовании надо обязательно учитывать психологическую совместимость его членов. Следует всесторонне обосновать и режим труда и распределение обязанностей между членами экипажа. 5.Родилась эта молодая наука в нашей стране в 1948 p., когда советские ученые сделали первую экспериментальную попытку медико-биологических космических исследований. Год шестидесятый был отмечен полетами космических кораблей-спутников. Началась генеральная репетиция к полету в космос человека. В кабине второго корабля-спутника уже был целый «зоосад», в том числе собаки Белка и Стрелка. Важным результатом этого эксперимента было то, что впервые в истории живые существа благополучно вернулись из космоса на Землю, преодолев расстояние более 700 000 км. 6.И вот 12 апреля 1961 г. Первый советский человек, Ю. А. Гагарин, в космосе. Триумф, который по праву разделяет с другими науками и космическая биология. Следующие запуски кораблей с космонавтами пересчувствовали в жизненности идей космической биологии, правильности ее выводов, надежности рекомендаций. Вместе с другими космическими науками она расширяет власть человека над космосом, приближает то время, когда, как говорил наш выдающийся соотечественник К.Э. Циолковского, «человек станет гражданином Вселенной». . В успешном развитии космической биологии и медицины большую роль играет участие в космических полетах врачей-исследователей. Они проводят сложные медико-биологические исследования, строго контролируют состояние здоровья космонавтов и своевременно принимают меры по профилактике и лечению заболеваний, что приобретает особое значение в длительных космических полетах. В связи с созданием орбитальных медико-биологических лабораторий планируется расширить участие врачей в космических полетах и привлечь биологов различных специальностей для проведения в космосе экспериментов на животных и растительных организмах. 7.В космическом полете на организм человека воздействует комплекс факторов, связанных с динамикой полета (ускорения, вибрация, шум, невесомость), пребыванием в герметичном помещении ограниченного объема (измененная газовая среда, гипокинезия, нервно-эмоциональное напряжение и т.д.), а также факторы космического пространствакак среды обитания (космическое излучение, ультрафиолетовое излучение и др.). В начале и конце космического полета на организм оказывают влияние линейные ускорения (см. Авиационная медицина). Их величины, градиент нарастания, время и направление действия в период запуска и выведения КЛА на околоземную орбиту зависят от особенностей ракетно-космического комплекса, а в период возвращения на Землю — от баллистических характеристик полета и типа КЛА. Выполнение маневров на орбите также сопровождается воздействием ускорений на организм, однако их величины при полетах современных КЛА незначительны. Основные сведения о влиянии ускорений на организм человека и способах защиты от их неблагоприятного действия были получены при исследованиях в области авиационной медицины, космическая биология и медицина лишь дополнили эти сведения. Было установлено, что пребывание в условиях невесомости, особенно длительное время, приводит к снижению устойчивости организма к действию ускорений. В связи с этим за несколько суток до спуска с орбиты космонавты переходят на специальный режим физических тренировок, а непосредственно перед спуском получают водно-солевые добавки для увеличения степени гидратации организма и объема циркулирующей крови. Разработаны специальные кресла — ложементы и противоперегрузочные костюмы, что обеспечивает повышение переносимости ускорений при возвращении космонавтов на Землю. Среди всех факторов космического полета постоянным и практически невоспроизводимым в лабораторных условиях является невесомость. Влияние ее на организм многообразно. Возникают как неспецифические адаптационные реакции, характерные для хронического стресса, так и разнообразные специфические изменения, обусловленные нарушением взаимодействия сенсорных систем организма, перераспределением крови в верхнюю половину тела, уменьшением динамических и практически полным снятием статических нагрузок на опорно-двигательный аппарат. 8/Обследования космонавтов и многочисленные эксперименты на животных в полетах биоспутников «Космос» позволили установить, что ведущая роль в возникновении специфических реакций, объединяемых в симптомокомплекс космической формы болезни движения (укачивание), принадлежит вестибулярному аппарату. Это связано с повышением в условиях невесомости возбудимости рецепторов отолитов и полукружных каналов и нарушением взаимодействия вестибулярного анализатора и других сенсорных систем организма. В условиях невесомости у человека и животных обнаруживаются признаки детренированностисердечно-сосудистой системы, увеличение объема крови в сосудах грудной клетки, застойные явления в печени и почках, изменение мозгового кровообращения, уменьшение объема плазмы. В связи с тем, что в условиях невесомости изменяются секреция антидиуретического гормона, альдостерона и функциональное состояние почек, развивается гипогидратация организма. При этом уменьшается содержание внеклеточной жидкости и увеличивается выведение из организма солей кальция, фосфора, азота, натрия, калия и магния. Изменения в опорно-двигательном аппарате возникают преимущественно в тех отделах, которые в обычных условиях жизнедеятельности на Земле несут наибольшую статическую нагрузку, т.е. мышцах спины и нижних конечностей, в костях нижних конечностей и позвонках. Отмечаются снижение их функциональных возможностей, замедление скорости периостального костеобразования, остеопороз губчатого вещества, декальцинация и другие изменения, которые приводят к снижению механической прочности костей. В начальный период адаптации к невесомости (занимает в среднем около 7 суток) примерно у каждого второго космонавта возникают головокружение, тошнота, дискоординация движений, нарушение восприятия положения тела в пространстве, ощущение прилива крови к голове, затруднение носового дыхания, ухудшение аппетита. В ряде случаев это приводит к снижению общей работоспособности, что затрудняет выполнение профессиональных обязанностей. Уже на начальном этапе полета появляются начальные признаки изменений в мышцах и костях конечностей. По мере увеличения продолжительности пребывания в условиях невесомости многие неприятные ощущения исчезают или сглаживаются. Одновременно с этим практически у всех космонавтов, если не принять должных мер, прогрессируют изменения состояния сердечно-сосудистой системы, обмена веществ, мышечной и костной ткани. Для предупреждения неблагоприятных сдвигов используется широкий комплекс профилактических мер и средств: вакуумная емкость, велоэргометр, бегущая дорожка, тренировочно-нагрузочные костюмы, электромиостимулятор, тренировочные эспандеры, прием солевых добавок и т.д. Это позволяет поддерживать хорошее состояние здоровья и высокий уровень работоспособности членов экипажей в длительных космических полетах. Неизбежным сопутствующим фактором любого космического полета является гипокинезия — ограничение двигательной активности, которая, несмотря на интенсивные физические тренировки во время полета, приводит в условиях невесомости к общей детренированности и астенизации организма. Многочисленные исследования показали, что длительная гипокинезия, создаваемая пребыванием в постели с наклоном головного конца (—6°), оказывает на организм человека практически такое же влияние, как и длительная невесомость. Этот способ моделирования в лабораторных условиях некоторых физиологических эффектов невесомости широко используется в СССР и США. Максимальная длительность такого модельного эксперимента, проведенного в Институте медико-биологических проблем МЗ СССР, составила один год. Специфической проблемой является исследование воздействия на организм космических излучений. Дозиметрические и радиобиологические эксперименты позволили создать и внедрить в практику систему обеспечения радиационной безопасности космических полетов, которая включает средства дозиметрического контроля и локальной защиты, радиозащитные препараты (радиопротекторы). 9/В задачи космической биологии и медицины входит изучение биологических принципов и методов создания искусственной среды обитания на космических кораблях и станциях. Для этого отбирают живые организмы, перспективные для включения их в качестве звеньев в замкнутую экологическую систему, исследуют продуктивность и устойчивость популяций этих организмов, моделируют экспериментальные единые системы живых и неживых компонентов — биогеоценозы, определяют их функциональные характеристики и возможности практического использования в космических полетах. Успешно развивается и такое направление космической биологии и медицины, как экзобиология, изучающая наличие, распространение, особенности и эволюцию живой материи во Вселенной. На основании наземных модельных экспериментов и исследований в космосе получены данные, свидетельствующие о теоретической возможности существования органической материи за пределами биосферы. Проводится также программа поиска внеземных цивилизаций путем регистрации и анализа радиосигналов, идущих из космоса. Достижения в области космической биологии и медицины внесли существенный вклад в решение проблем общей биологии и медицины. Расширились представления о границах жизни в пределах биосферы, а созданные экспериментальные модели искусственных биогеоценозов — относительно замкнутым круговоротом веществ позволили дать определенную количественную оценку антропогенных воздействий на биосферу. Большое влияние космическая биология оказала на экологию, в первую очередь экологию человека и изучение взаимосвязи процессов жизнедеятельности с абиотическими факторами окружающей среды. Проведенные исследования позволили лучше познать биологию человека и животных, механизмы регуляции и функционирования многих систем организма.
|