Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Сарколаб
Направление НПИ: 3. Человек в космосе
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Мышечно-сухожильная и нервно-мышечная адаптация к продолжительному космическому полету
Цель эксперимента:

Целью КЭ является исследование влияния невесомости на мышечно-сухожильный и нервно-мышечный аппарат у человека после длительного космического полета.

Описание эксперимента:

Известно, что после пребывания в условиях микрогравитации отмечается потеря мышечной массы, снижение функции и нарушение моторного контроля (Kozlovskaya et al., 1990; Jaweed, 1995, Edgerton, Roy, 1996, LeBlanc et al., 1997) и как следствие, в целом, наблюдается снижение мышечной силы на единицу площади поперечного сечения. Полученные данные показывают, что наблюдаемые явления могут быть связаны не только с изменениями мышечной архитектуры и в нервном драйве, но также внеклеточными и сухожильными изменениями, определяющими и лимитирующими механическую мощность мышц и их способность к преобразованию механических сигналов в химические процессы, ведущих синтез белка. Обнаружено также изменение жесткости мышечно-сухожильного комплекса (Lambertz et al., 2003; Коряк. 2012; Koryak, 2014, 2015). Структурные изменения мышц подтверждаются ЭМГ исследованиями при выполнении произвольных и/или рефлекторных сокращений, что прямо указывают на изменения в моторном контроле произвольного движения. Следует отметить, что большинство данных получены либо в наземных экспериментах, либо в исследованиях, проведенных до и после пребывания в условиях невесомости и различными научными коллективами и, соответственно, с участием разных испытуемых. В настоящем международном проекте «Sarcolab-3», благодаря участию различных коллективов, представляются большие возможности для исследования различных групп мышц голеностопного и коленного суставов с участием одних и тех же испытуемых, что позволит получить комплексное представление о механизмах воздействия микрогравитации на функции мышц и их изменения во время продолжительного полета и можно будет сравнить с данными, полученными в наземных условиях. Результаты КЭ, выполненных непосредственно в условиях длительного КП, позволит глубже понять интимные гравитационно-зависимые механизмы, как в части исследований, касающихся мышечного аппарата, так и нейрофизиологических, направленных на исследования центральных механизмов, и могут быть использованы для совершенствования методов и средств физической тренировки по поддержанию физической работоспособности у членов экипажей, применительно к сверхдлительным межпланетным полетам.

Таким образом, настоящий эксперимент предусматривает изучение взаимосвязи между мышечно-сухожильными и нервно-мышечными изменениями на различных уровнях (от клеточного до системного) и анализ причин снижения функций мышц у человека в космическом полете.

Новизна эксперимента:

Рассматриваемая проблема нуждается в дальнейших комплексных исследованиях как в части исследований биофизических, касающихся собственно-сократительного НМА, так и нейрофизиологических исследований, направленных на центральные механизмы.

Научная аппаратура:

 

Ожидаемые результаты:

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2017-2020 гг.
Состояние эксперимента: Реализуется
Организация постановщик: ГНЦ РФ ? ИМБП РАН
Организации участники: ЦПК имени Ю.А. Гагарина». РКК «ЭНЕРГИЯ»; AUУП ЦНИИмаш
Научный руководитель: Козловская И.Б., ИМБП РАН, зав.отделом, д.м.н., проф., чл.-корр. РАН
Публикации по эксперименту:

 

Григорьев А.И., Дитлайн Л.Ф., Козловская И.Б., Соуин Ч.Ф. Профилактические мероприятия в кратковременных и длительных космических полетах. – Косм. биол. и мед. Здоровье, работоспособность, безопасность космических экипажей. Совместное российско-американское издание. (Пестов И.Д., Дитлайн Л.Ф., ред.). М. Наука. 2001, т. 4, с. 252-309.

Grigoriev A.I., Kozlovskaya I.B. Physiological reactions to muscle loading under conditions of long term hypogravity. – The Physiologist, 1991, v. 30, p. 76-78.

Григорьев А.И., Козловская И.Б., Шенкман Б.С.. Роль опорной афферентации в организации тонической мышечной системы. – Росс. физиол. ж. им. И.М. Сеченова, 2004, т. 90, с. 508-521.

Козловская И.Б., Григорьева Л.С., Гевлич Г.И. Сравнительный анализ влияний невесомости и ее моделей на скоростно-силовые свойства и тонуса скелетных мышц человека. – Космич. биол. и авиакосмич. мед., 1984, т. 18, с. 22-26.

Козловская И.Б., Киренская А.И. Механизмы нарушений характеристик точностных движений при длительной гипокинезии. – Рос. физиол. ж. им. И.М. Сечен

ва, 2003, т. 89, с. 247-258. Kozlovskaya I.B., Dmitrova I.E., Grigor?yeva L.S. et al. Gravitational mechanisms in the motor system. - Stance and Motion: Facts and Concepts. (Gurfinkel V.S., Ioffe M.E., Massion J., Roll J.P., eds.). N.-Y., Plenum Press, 1988, p. 37-48.

Kozlovskaya I.B., Grigoriev A.I. Russian system of countermeasures on board of the International Space Station (ISS): the first results. – Acta Astronaut., 2004, v. 55, p. 233–237

Коряк Ю.А. Нервно-мышечная адаптация к кратковременным и продолжительным космическим полетам человека. – Международная космическая станция, РАН ИМБР РАН, Российский сегмент (ред. А. Григорьев, И. Ушакова), 2011, с. 93-123.

Коряк Ю.А. Сократительные свойства и мышечно-сухожильная жесткость трехглавой мышцы голени и их изменения в результате продолжительного постельного режима. – Физиол. ж., 2012, т. 28, с. 66-79.

Koryak Yu.A. Influence of simulated microgravity on mechanical properties in the human triceps surae muscle in vivo. I: Effect of 120 days of bed-rest without physical training on human muscle musculo-tendinous stiffness and contractile properties in young women. – Eur. J. Appl. Physiol., 2014, v. 114, No 5, p. 1025-103.

Koryak Yu.A. Influence of simulated microgravity on mechanical properties in the human triceps surae muscle in vivo. II: Effect of 120 days of bed-rest without physical training on human muscle musculo-tendinous stiffness and contractile properties in young women. – Central Eur. J. of Sport Sci. and Med., 2015, v. 11, No. 3, p. 125–143

Христова Л., Георгиева Б., Коряк Ю. и др. Оценка функционального состояния мышц по скорости проведения потенциала по мышечным волокнам при различных способах регистрации мышечной активности. – Физиол. человека, 2008, т. 34, с. 77-82.

 

Последнее обновление: 16.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения