Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: КАРДИОМЕД-ОДНТ
Направление НПИ: 3. Человек в космосе
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Определение возможности индивидуального прогнозирования снижения ортостатической устойчивости космонавтов в ходе длительных космических полетов и после их завершения по данным исследования артериальной гемодинамики при воздействии ОДНТ
Цель эксперимента:

Цель эксперимента – определить возможность индивидуального прогнозирования снижения ортостатической устойчивости космонавтов в ходе длительных космических полетов и после их завершения по данным исследования артериальной гемодинамики при воздействии отрицательного давления на нижнюю половину тела (ОДНТ).

 

Описание эксперимента:

Снижение ортостатической устойчивости (ОУ) после завершения космического полета (КП) наблюдается у всех космонавтов, несмотря на выполнение во время полета комплекса мер профилактики, и является одной из проблем, нерешенных до настоящего времени (Котовская А.Р., Фомина Г.А., 2013).

 

Связь снижения ОУ после КП с предшествующим пребыванием в невесомости очевидна для всех исследователей, но причины ее развития до сих пор до конца не ясны. Большинство исследователей полагают, что механизм ухудшения ОУ многофакторный, включающий изменения артериальных и венозных сосудов, гиповолемию, а также изменения регуляции кровообращения и др. Во время КП необходимо объективно оценивать состояние ОУ космонавтов, выявлять объективные начальные признаки снижения ОУ, прогнозировать динамику ОУ во время полета и состояние ОУ по возвращении в условия земной гравитации.

 

Оценить ОУ космонавтов во время КП возможно только с помощью пробы с воздействием отрицательного давления на нижнюю половину тела (ОДНТ), имитирующей ортостатическое перераспределение крови в условиях невесомости. Однако, регистрация при ОДНТ таких интегральных показателей, как ЧСС и АД не всегда выявляет признаки нарушения ортостатической устойчивости на ранних стадиях ее развития. Ранее на ОС МИР во время КП проведенные исследования артериального кровотока в области головного мозга и нижних конечностей ультразвуковыми методами (допплерфлоуметрия) при ОДНТ позволили выявить изменения реакции артериальной гемодинамики на воздействие ОДНТ во время КП.

 

В ряде случаев, когда во время КП реакция ЧСС и АД на воздействие ОДНТ мало отличалась от предполетной, ультразвуковые исследования позволяли выявить ранние признаки ухудшения ОУ (Фомина Г.А.с соавт., 2002). Однако было очевидно, что для дифференцированной оценки ОУ в ходе КП с помощью данной методики и составления индивидуальных прогнозов изменений ОУ во время и после завершения КП требуется большее количество наблюдений. Для продолжения этих исследований на МКС был разработан и поставлен в 2010 г. на борт РС МКС многофункциональный комплекс медицинской аппаратуры КАРДИОМЕД. Комплекс имеет двойное назначение – исследования сердечно-сосудистой системы в дополнение к штатной системе медицинского контроля российских космонавтов и научные исследования сердечно-сосудистой системы. В настоящее время КАРДИОМЕД используется для обследований космонавтов в рамках медицинского контроля.

 

Предлагаемый космический эксперимент предполагает решение важных научных и практических задач по изучению механизмов снижения ортостатической устойчивости вследствие длительного пребывания в невесомости и определению возможности индивидуального прогнозирования ОУ космонавтов в ходе полета, а также после их возвращения на Землю. Исходя из изложенного, цель эксперимента – определить возможность индивидуального прогнозирования снижения ортостатической устойчивости космонавтов в ходе длительных космических полетов и после их завершения по данным исследования артериальной гемодинамики при воздействии ОДНТ. Задачи эксперимента: ? Определить объективные критерии оценки изменений гемодинамических реакций космонавтов на воздействие ОДНТ применительно к прогнозу ортостатической устойчивости. ? Выявить наиболее характерные изменения реакции артериальной гемодинамики на ОДНТ при длительном пребывании космонавтов в невесомости. ? Установить роль изменений артериальной части сосудистого русла в патофизиологическом механизме снижения ортостатической устойчивости под влиянием невесомости.

Для решения поставленных задач предполагается выполнить с помощью комплекса аппаратуры КАРДИОМЕД до, во время и после длительных орбитальных полетов на РС МКС исследования реакции артериальной гемодинамики на воздействие ОДНТ у российских космонавтов – членов экипажей МКС. В случае обращения (просьбы) стран-партнеров по МКС возможно участие астронавтов этих стран. Основная часть необходимой для выполнения исследований аппаратуры и оборудование, а также бортовая документация имеются на РС МКС, в ЦУП-М и в ФГБУ ЦПК им. Ю.Гагарина. Требуется дополнительная доставка на борт РС МКС нового внешнего жесткого диска с модернизированным ПМО КАРДИОМЕД, усовершенствованного ультразвукового датчика для исследования мозгового кровотока, а также дополнительного кабеля для соединения комплекта ДОППЛЕР с центральным блоком КАРДИОМЕД и бортовым медицинским компьютером. Для получения достоверных научных данных предлагаемый КЭ необходимо выполнить с участием не менее 16 человек.

Новизна эксперимента:

 

Научная аппаратура:

 

Ожидаемые результаты:

Результаты КЭ КАРДИОМЕД-ОДНТ позволят:

- Получить объективные критерии оценки изменений гемодинамических реакций космонавтов на воздействие ОДНТ применительно к прогнозу ортостатической устойчивости.

- Подтвердить возможность индивидуального прогнозирования ОУ космонавтов в течение полета, а также послеполетной ОУ по данным исследования артериальной гемодинамики при воздействии ОДНТ на завершающем этапе полета.

- Установить значимость изменений артериальных сосудов в ходе КП для снижения ортостатической устойчивости человека под влиянием невесомости.

Результаты эксперимента позволят разработать новую методику оценки ортостатической устойчивости космонавтов для ее практического применения в ходе космических полётов.

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2016 – январь 2020 гг.
Состояние эксперимента: Готовится
Организация постановщик: ИМБП РАН
Организации участники: 1) Открытое акционерное общество «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва» (ОАО «РКК «Энергия»); 2) Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ФГУП ЦНИИмаш); 3) Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина»
Научный руководитель: Котовская А. Р., ИМБП РАН, зав. лаб., д.м.н., профессор
Публикации по эксперименту:

1. Газенко О.Г. \\ Итоги и перспективы физиологических исследований в космических полетах. \\ Вестн. АМН, 1984, №4, с.7-12

2. Газенко О.Г., А.И.Григорьев, А.Д.Егоров // в кн. «Физиологические проблемы невесомости» / О.Г.Газенко, И.И.Касьян, ред. – М., 1990, с.15-48.

3. Газенко О.Г.\\ Человек в космосе. Космическая биология, 1984, т.18, №1, с.3-8

4. Григорьев А.И., Егоров А.Д. Регуляция сердечно-сосудистой системы человека в условиях микрогравитации. // Вестн РАМН, М., Медицина, 2002, № 6, с. 52-58

5. Григорьев А.И., Егоров А.Д. \\ Феноменология и механизмы изменения основных функций организма в невесомости. \\ Космическая биол., 1988, т. 22, №6, с. 4-7

6. Егоров А.Д. Механизмы снижения ортостатической устойчивости в условиях длительных космических полетов. //Авиакосм. и эколог. мед., 2001,т.35,№6, с.3-12.

7. Котовская А.Р., Фомина Г.А. Сердечно-сосудистая система человека в условиях космического полета \\ в сб. "Космическая медицина и биология" (ред. А.И.Григорьев и И.Б.Ушаков). Воронеж, ООО "Научная книга", 2013, с.306-320

8. Пестов И.Д., Гератеволь З. Невесомость. //в кн. «Основы космической биологии и медицины», М., Наука, т.II, кн. первая, гл.8, с.324-369, 1994

9. Фомина Г.А., Ph.Arbeille, А.Р.Котовская и др. //Выявление ранних признаков ортостатической недостаточности человека в невесомости по реакции периферического кровотока на ОДНТ // в кн. «Орбитальная станция МИР», т.2, Глава 8, с.520-529, 2002

 

10. Фомина Г.А., А.Р.Котовская, В.В.Поляков и др. //Влияние невесомости на центральную и периферическую гемодинамику человека по данным ультразвуковых методов исследования// в кн. «Орбитальная станция МИР», т.2, Глава 8, с.529-541, 2002

11. Фомина Г.А., А.Р.Котовская, В.И.Почуев, А.Ф.Жернавков Изменения гемодинамических механизмов, обеспечивающих ортостатическую устойчивость человека, в длительных космических полетах. //Авиакосм. и экол. медицина, т.39, № 6, с.9-16, 2005

12. Хаютин В.М., С.М.Шендеров,А.Г.Захаров, А.Н.Рогоза //Ортостатическая неустойчивость кровообращения: роль детренированности резистивных сосудов// Косм.биол. и авиакосм. мед., 1984, т.18, с.4-11

13. Шик Л.Л., Сергеева К.А., Моисеев В.А. Изучение причин ортостатической неустойчивости. //в кн: Проблемы космической биологии М., Наука, 1975, т.31, с.157.

14. Arbeille Ph. Pavy le Traon A, Fomina G \\ Femoral artery flow response to LBNP, as an indicator of orthostatic tolerance. Application to long term head down tilt, & spaceflight.\\ Aviat, space, env, med. 1995, vol 66; p 131-136.

15. Arbeille Ph., Eder V., Herault S. et al \\ Cardiovascular echographic and Doppler parameters for the assessment of orthostatic intolerance.\\ Eur J Ultrasound, 1998. 7: 53-71.

16. Arbeille Ph., G.Fomina //Cerebral flow deficit (CFD) as a predictor of orthostatic intolerance// вкн: Материалы. XI конф. по косм.биол.и авиакосм.мед., т.2 c.354, 1998

17. Arbeille Ph., Sigaudo D., Pavy-le-Traon A. et al \\ Femoral to cerebral arterial flow redistribution and femoral vein distension during orthostatic tests after 4 days in HDT or confinement.\\ Eur J Applied Physiol 1998, 78: 210-218.

18. Blomqvist CG, Buckey JC, Gaffney FA, Lane LD, Levine BD, Watenpaugh DE. Mechanisms of post-flight orthostatic intolerance. Journal of Gravitational Physiology 1:P122-P124, 1994.

19. Buckey J.C., Lane L.D., Levine B.D., Watenpaugh D.E., Wright S.J., Moore W.E., Gaffney F.A. & Blomqvist C.G. \\Orthostatic intolerance after spaceflight»\\ J.Appl.Physiol. 81: 7-18, 1996.

20. Convertino V.A. //Mechanisms underlying orthostatic intolerance// Jpn. J. Pathophysiol 9:25-33, 2000.

21. Grandpierre R., Colleu M., Hauttement J.L. et all \\ Interet et movens d’etude de la circulation saquine peripherique an apesanteur \\ Человеквкосмосе. Труды IV межд.симп.по основ. проблемам жизни человека в косм. пространстве. Ереван,. 1971 г. М., Наука, 1974, с.125-141

22. Grigoriev A.I., Kotovskaya A.R., Fomina G.A. The human cardiovascular system during space flight. //Acta Astronautica 68 (2011) 1495–1500

23. Tyberg J.V., Hamilton V.R. //Orthostatic hypotension and the role of changes in venous capacitance// Med. Sci. Sport Exerc. v.28:p. 29-32, 1996.

Последнее обновление: 30.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения