Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Спрут-2
Направление НПИ: 3. Человек в космосе
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Исследование динамики состава тела и распределения жидких сред организма человека в условиях длительного космического полета
Цель эксперимента:

Исследование динамики состава тела и распределения жидких сред организма человека в условиях длительного космического полета.

Описание эксперимента:

Исследование динамики инфраструктуры жидкостных пространств и гидратационного статуса космонавтов непосредственно в условиях космических полетов возможно только с помощью неинвазивного метода биоимпедансометрии. Цель эксперимента - исследование динамики состава тела и распределения жидких сред организма человека в условиях длительного космического полета для оценки адаптационных механизмов и усовершенствования мер профилактики. Задачами эксперимента являются получение данных о динамике состава тела, в том числе жидкостных сред организма и их распределении в условиях невесомости для целенаправленной коррекции гидратационного статуса на различных этапах длительного полета с целью повышения работоспособности космонавтов.

Задачи эксперимента - получение данных о динамике состава тела, в том числе жидкостных сред организма человека, и их распределении в условиях длительного космического полета, а также получение данных для целенаправленной коррекции гидратационного статуса на различных этапах полета с целью повышения работоспособности космонавтов.

В ходе эксперимента «Спрут-2» исследуется динамика состава тела и распределения жидких сред организма человека в условиях длительного космического полета для последующей оценки адаптационных механизмов и совершенствования мер профилактики неблагоприятного влияния условий невесомости.

Регистрация количества жидкости, тощей и жировой массы тела космонавта осуществляется с помощью импедансометра «Спрут-2», принцип действия которого основан на измерении электрического сопротивления различных участков тела, которое зависит от объемов различных водных секторов организма и частоты измерительного тока.

Эксперимент проводится 5 раз за экспедицию. Первый сеанс выполняется через месяц после начала экспедиции, далее ежемесячно. Минимально допустимое количество сеансов за экспедицию - 4.

Количество сеансов определяется длительностью и программой полета каждой экспедиции и согласовывается при выпуске программы НПИ на соответствующую экспедицию.

В эксперименте должны участвовать не менее 12-ти космонавтов в длительных космических полетах (всего не менее 48 сеансов).

КЭ выполняют российские космонавты, каждый самостоятельно. Время, необходимое для одного сеанса эксперимента 80 минут.

В конце каждой экспедиции необходимо обеспечить возврат укладки «СПРУТ-2. ДАННЫЕ» с результатами КЭ.

После завершения эксперимента аппаратура будет утилизирована или использована для проведения других медицинских исследований.

Новизна эксперимента:

Впервые будет исследована динамика состава тела и гидратационного статуса космонавта, включая анализ распределения жидкости вдоль оси тела, непосредственно в условиях космического полета.

Научная аппаратура:

В КЭ используется комплект "СПРУТ-2", который состоит из укладок "СПРУТ-2. Прибор", "СПРУТ-2. КРМ" и "СПРУТ-2. Данные".

Состав укладки "СПРУТ-2. Прибор": Прибор "СПРУТ-2"; Кабель пациента; Кабель питания и связи прибора с ПК через USB-порт; Эквивалент пациента.

Состав укладки "СПРУТ-2. КРМ": электроды импедансометрические одноразовые (40 шт.); салфетки дезинфицирующие (8 шт.); чехол (из ткани Номекс).

Состав укладки "СПРУТ-2. Данные": карта памяти "СПРУТ-2"; чехол (из ткани Номекс). Основные технические характеристики комплекта "СПРУТ-2":

При проведении эксперимента дополнительно привлекаются:

1. «Измеритель масс» 5А 1.540.156 для измерения массы тела космонавта;

2. Бортовой компьютер медицинского обеспечения RSE Med для вычисления по измеренным значениям импеданса физиологических показателей жидкостных сред обследуемого, представления на экране монитора результатов вычисления в графическом виде, хранения полученных данных и перезаписи их на сменный носитель информации для спуска на Землю.

Электропитание медицинского компьютера RSE Med и «Измерителя масс» (ИМ) от бортовой сети PC МКС осуществляется постоянным током с напряжением 27 В. Мощность, потребляемая компьютером - 80 Вт, ИМ - 50 Вт.

Электропитание прибора «СПРУТ-2» осуществляется от компьютера медицинского обеспечения через интерфейс USB напряжением 5 В постоянного тока в соответствии со спецификацией USB.

Ожидаемые результаты:

Повышение информативности оперативного медицинского контроля состояния метаболизма космонавтов и их гидратационного статуса непосредственно во время длительных космических полетов. Прогнозирование и обоснование целенаправленной коррекции уровня гидратации на различных этапах полета с целью повышения работоспособности космонавтов.

Использование метода импедансометрии на борту МКС даст возможность изучать механизмы адаптации и перестройки гомеостаза, а также осуществлять контроль за эффективностью проводимых профилактических мероприятий.

Полученные результаты:

При подготовке к полету 26/27-й экспедиции на МКС, в ходе космического полета и в раннем послеполетном периоде в эксперименте «Спрут-2» принял участие один российский космонавт (КДЮ). С помощью неинвазивного биоимпедансометрического метода с использованием прибора СПРУТ-2 непосредственно в условиях космических полета на МКС-26/27 проведено 5-кратное измерение тощей и жировой массы тела, а также основных жидкостных объемов организма: объема общей жидкости тела; объема внеклеточной и клеточной жидкости у одного российского космонавта.

Установлено, что содержание общей воды тела (ОВТ), а также объем внеклеточной и клеточной жидкости во время полета планомерно снижались и самые низкие величины отмечены через 5 месяцев пребывания в условиях невесомости (150-е сутки). Дефицит массы тела космонавта составил 9,8 кг, при этом количество тощей массы тела уменьшилось на 2,6 кг, а жировой массы – на 3,4 кг.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о снижении уровня гидратации организма космонавта во время длительного космического полета, при одновременном снижении количества тощей массы и жировой составляющей массы тела.

В последующих экспедициях на МКС необходимо строго соблюдать указанные в документации сроки сессий (сеансов) эксперимента (на 30-е, 60-е; 90-е; 120-е и 150-е сутки КП) для того, чтобы по окончании КЭ можно было сформировать вариационные ряды по одинаковым и стандартным срокам обследования. При этом должны быть обследованы не менее 12 человек. Кроме того, с целью экономии времени экипажа (в том случае, когда в эксперименте участвуют два космонавта) желательно планировать проведение сеанса эксперимента у обоих членов экипажа в один день, что позволит сэкономить время экипажа и осуществлять взаимопомощь.

Сроки проведения: В 2012 году на борту МКС предстоит провести 29 сеансов эксперимента у 8-ми космонавтов, членов экипажей экспедиций МКС-30 - МКС-34. До полета будет проведено обучение, тренировка и снятие фоновых данных у экипажей МКС-32 - МКС-34 (5 человек, 10 сеансов), а послеполетное обследование будет проведено у 6 человек (12 сеансов). Отчетные материалы в виде экспресс-отчета по эксперименту будут представлены после окончания каждой экспедиции и предварительного анализа полученных результатов.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: ГНЦ РФ-ИМБП РАН
Организации участники: ФГУП ЦНИИмаш; РКК "Энергия" им. СП. Королёва; РГНИИ ЦПК им. Ю.А.Гагарина.
Научный руководитель: Носков В. Б., действительный член Международной Академии Астронавтики, в.н.с., д.м.н., с.н.с.
Публикации по эксперименту:

1. Носков В.Б., Ничипорук И.А., Моруков Б.В., Маленченко Ю.И. Исследование состояния жидких сред организма человека в условиях длительного космического полета // Авиакосмич. и экологич. мед. - 2005, т. 39, № 1, С. 27 - 31.

2. Носков В.Б., Николаев Д.В., С.А. Туйкин, В.И. Кожаринов, В.А. Грачев Портативный импедансометр для оценки жидкостных пространств организма в условиях космического полета // Медицинская техника, 2007, № 2, С. 45-47.

3. Носков В.Б., Ничипорук И.А., Григорьев А.И. Динамика жидкостных сред и состава тела в условиях длительного космического полета (биоимпедансный анализ) // Авиакосмич. и экологич. мед. - 2007, т. 41, № 3, с. 3-7.

4. Носков В.Б., Ничипорук И.А. Неинвазивное определение жидкостных секторов организма человека в условиях космического полета (эксперимент «Спрут») // В кн: Международная космическая станция, 2011, М, том 2, стр. 235 - 248.

5. Газенко О.Г., Григорьев А.И., Наточин Ю.В. Водно-солевой гомеостаз и космический полет. М., " Наука ", 1986 а, 240 с.

6. Leach Huntoon C.S., Grigoriev A.I., Natochin Yu.V. Fluid and electrolyte regulation in spaceflight. American Astronautical Society Publication, San Diego. USA. 94 : 220.1998.

7. Талавринов В.А., В.Б.Носков, И.В.Алферова, В.И.Лукьянчиков, В.Р.Лямин Антропометрические исследования. II Ъ кн.: Орбитальная станция "Мир", 2001, М, том 1, стр. 258-267.

8. Григорьев А.И., И.М. Ларина, В.Б. Носков Влияние космических полетов на состояние и регуляцию водно-электролитного обмена // Российский физиологич. журн. им И.М. Сеченова, 2006. N/ 92, № 1, С. 5-17.

Последнее обновление: 16.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения