5-й Международный конгресс "Медицина в космосе и экстремальных условиях"

М.С. Белаковский
Учреждение Российской академии наук Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия

18-21 октября 2010 года в Берлине состоялся 5-й Международный конгресс "Медицина в космосе и экстремальных условиях" (ICMS), организованный при совместном участии Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Берлинского центра космической медицины (ZWMB), Европейского космического агентства (ESA), Европейского аэрокосмического и оборонного концерна (EADS), и Учреждения Российской академии наук ГНЦ РФ-Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП). В работе международного форума приняли участие более 150 специалистов из 20 стран.

Подобные научно-практические форумы проводятся с 2001 года по инициативе ИМБП с целью ознакомления широкой международной общественности с основными достижениями ИМБП, поиска перспективных партнеров для совместной научно-практической деятельности и продвижения разработок ИМБП за рубежом, а также пропаганды отечественной космической биологии и медицины. Конгресс занял свое место в международном календаре научно-практических мероприятий, отличаясь своей инновационной направленностью.

Космическая физиология и медицина используют самые современные методы исследований, новейшие технические средства и передовые технологии. Поэтому научные медико-биологические исследования в космосе представляют интерес для различных областей земной медицины и в целом для здравоохранения. Учитывая большие затраты на подготовку и реализацию космических экспериментов и исследований, целесообразно активно использовать для решения задач земной медицины все то новое и передовое, что в настоящее время используется на Международной космической станции (МКС).

Одной из важных задач Конгресса 2010 явился обмен информацией между специалистами, работающими в области космической медицины и медицинской промышленности, а также возможность установления между ними полезных деловых и научных контактов.

Об активной роли Института в организации и проведении Конгресса свидетельствует широкое участие сотрудников Института в руководящих органах: А.И. Григорьев - сопредседатель Конгресса, в работе Научного комитета принимали участие И.Б.Ушаков, О.И.Орлов, в Организационном комитете - М.С.Белаковский, В.В.Архипов. Сотрудниками ИМБП было представлено 24 доклада, 8 из которых - в соавторстве с зарубежными коллегами.

Конгресс был посвящен обсуждению последних научных результатов, новейших технологических разработок в космической биологии, авиакосмической медицине и других экстремальных условиях жизнедеятельности человека (различные климато-географические зоны, спортивная медицина, изоляция, гипокинезия и т.д.). С приветствием к Конгрессу обратились представитель Сената г. Берлин, вице-президент Российской академии наук академик А.И.Григорьев, директор Института аэрокосмической медицины Немецкого аэрокосмического центра R.Gerzer, директор ИМБП академик РАМН И.Б.Ушаков, директор Берлинского центра космической медицины H.-Ch.Gunga, официальный представитель Европейского космического агентства P. Sundblad.

Участников конгресса в формате видеообращения приветствовали члены экипажа эксперимента по моделированию пилотируемого полета на Марс. Сопредседатели Конгресса А.И. Григорьев и R. Gerzer от лица всех участников подготовили для экипажа ответное обращение.

Научная программа заседаний была открыта обзорным докладом сопредседателя Конгресса. А.И.Григорьевым, который рассказал о результатах программы РАН "Фундаментальные науки - медицине", главная цель которой - использование результатов фундаментальных научных исследований для решения приоритетных задач здравоохранения. В рамках этой программы проводится изучение этиологии и патогенеза социально значимых заболеваний и разрабатываются новые медицинские технологии для их лечения. Программа продемонстрировала высокую эффективность взаимодействия фундаментальной науки с медициной: были разработаны новые методы диагностики и лечения ряда заболеваний, в частности, заболеваний Паркинсона и Альцгеймера, а также создана целая серия инновационных лекарств, в том числе противоопухолевых препаратов нового поколения.

Профессор G. Ruyters (DLR, Бонн, Германия) представил доклад о Немецкой космической программе в области наук о жизни. Исследования в рамках этой программы проводятся по трем направлениям: интегративная физиология человека; биотехнологические вопросы микрогравитации; гравитационная и радиационная биология. Новые методы и устройства, разработанные в ходе исследований, могут использоваться не только в космической медицине, но и в клиническом здравоохранении. В рамках секции космической медицины Б.В.Моруков рассказал об основных направлениях медико-биологических исследований на российском сегменте МКС и возможностях для проведения совместных работ.

О результатах полетных исследований с использованием современной инновационной аппаратуры "Сонокард" доложили И. Слепченкова и И. Фунтова.

Комплекс "Сонокард" представляет информацию о восстановительных процессах организма во время сна по регистрации параметров сердечного ритма и изменениям симпатической и парасимпатической регуляции. Исследования с помощью прибора "Сонокард" и его наземного аналога "Кардиосон-3" во время экспериментов с 14- и 105-суточной изоляцией показали, что в сочетании с прибором "Пневмокард" этот прибор позволяет получить достоверные данные о восстановлении функциональных резервов организма во время сна, что может быть чрезвычайно важно для предотвращения необратимых нарушениях здоровья человека во время космических полетов. Международная группа ученых под руководством Р.М.Баевского представила доклад о полетных и наземных исследованиях с использованием прибора "Пневмокард", который позволяет регистрировать ЭКГ, фотоплетизмограмму, параметры дыхания, импедансную кардиограмму и сейсмокардиограмму, а также достоверно оценивать функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и функциональные резервы контроля сердечного ритма по этим данным. Исследования, проведенные на 12 космонавтах до, после и во время полетов показали, что процесс адаптации сердечно-сосудистой системы зависит от индивидуальных особенностей организма и предполетных показателей. Лучшее понимание индивидуальных адаптационных механизмов необходимо для разработки мер сохранения работоспособности, предотвращения патологических изменений и послеполетных нарушений.

G. Reitz (DLR, Бонн, Германия) представил результаты экспериментов по оценке доз радиации, получаемых космонавтами и астронавтами, проводимых с использованием тканеэквивалентного фантома MATROSHKA (совместные эксперименты ЕКА и Роскосмоса).

Результаты исследований влияния факторов космического полета на клеточном уровне ученые представили в рамках секции "Клеточная физиология". Интерес вызвал доклад O. Ullrich (Университет Цюриха, Швейцария) о быстром ответе клеток иммунной системы на изменение гравитации.

На секции по авиационной медицине специалисты Польши, России и Германии представили работы, проведенные с участием пилотов до, после и во время полетов, по оценке влияния факторов авиационных полетов на организм человека.

Немецкие специалисты также рассказали о результатах исследований, проводимых во время параболических полетов. Группа ученых под руководством G. Hahn (UMCG, Геттинген, Германия) изучала насыщение кислородом легочной ткани методом электроимпедансной томографии. R. Limberg (Berlin-Chemie AG, Германия) рассказал о методических подходах к оценке эффектов лекарств во время таких полетов.

Группа ученых под руководством О.И. Орлова информировала участников Конгресса о состоянии и перспективах международного сотрудничества в реализации биологических программ на беспилотных кораблях. Реализация полетов биоспутников "Бион-М" и дальнейшее создание кораблей "Фотон-М" будет способствовать решению многих проблем, связанных с полетом человека на другие планеты, в частности микробиологической безопасности, биодеградации мусора, биорегенерирующих систем жизнеобеспечения, радиобиологических эффектов, молекулярных и клеточных механизмов структурных и функциональных изменений физиологических систем в условиях невесомости, влияния безмагнитной среды и т.д.

Отдельная секция была посвящена эксперименту с 520-суточной изоляцией, моделирующему пилотируемый полет на Марс (Программа "Марс-500"). Б.В. Моруков рассказал участникам Конгресса об общей концепции, этапах, ходе проведения, научно-технических аспектах проведения этого эксперимента. В докладе О.И. Орлова были представлены подходы к развитию телемедицинского обеспечения марсианской миссии. Очевидно, что биомедицинские проблемы во время межпланетных полетов будут гораздо более сложными по сравнению с орбитальными полетами аналогичной длительности. Исходя из первоначальных технических требований к обеспечению марсианской экспедиции, в частности системы медобеспечения такой экспедиции была разработана концепция телемедицинской системы. Были определены ключевые функциональные единицы и компоненты такой системы. Работа в рамках проекта Марс-500 является первым, предварительным шагом к созданию этой системы. В докладах остальных участников секции были отражены предварительные результаты физиологических исследований в рамках эксперимента с 520-суточной изоляцией, а также результаты исследований 105-суточного этапа проекта и сателлитных экспериментов.

Целый ряд докладов (Баевский Р.М., Максимов А. и др., Солонин Ю. и др., Zenke D. et. al.) был посвящен сателлитным исследованиям, которые проводятся одновременно с исследованиями группы испытателей-добровольцев а макете межпланетного корабля при моделировании полета к Марсу. Почти двухлетнее пребывание группы людей в изолированном помещении при стрессорном воздействии различных факторов ( изоляция, психо-эмоциональное напряжение, гипокинезия и др.) может оказать существенное влияние на организм, на его жизнеспособность и на механизмы регуляции. Для научного анализа изменений в состоянии здоровья "марсианского" экипажа необходимы контрольные эксперименты, в которых аналогичные группы людей находились бы в естественных условиях при воздействии разнообразных факторов среды - климатогеографических, производственных, социально-бытовых. Критерии здоровья и риска развития заболеваний можно определить только на основе сравнения адаптационных реакций группы людей, находящихся в искусственных, жестко заданных и регулируемых условиях среды, с реакциями аналогичных групп, живущих в естественных условиях.

Поэтому в Институте медико-биологических проблем одновременно с экспериментом "Марс-500" стартовала научно-исследовательская программа: "Исследование адаптационных возможностей организма и риска развития заболеваний при длительном наблюдении за практически здоровыми людьми". Целью этой работы является изучение динамики изменения состояния здоровья в течение длительного периода времени и разработка критериев для оценки индивидуального риска развития заболеваний. Для изучения динамики изменения состояния здоровья и влияния на нее экологических факторов созданы экспериментальные группы добровольцев - практически здоровых людей в разных регионах страны и мира. Эти люди будут исследоваться с использованием аппаратуры и методов, аналогичными применяемым в эксперименте "Марс-500". Особенностью проводимых исследований является то, что по отношению к этим экспериментальным группам в качестве эталонной группы будут исследоваться испытатели, находящиеся в стандартных условиях в термокамере в ходе эксперимента "Марс-500". Результаты исследования добровольцев в разных регионах страны будут сравниваться с данными этой эталонной группы.

Параллельные исследования планируется проводить в Москве, в Центральном районе России, на Кавказе, на Севере России, на Урале, на Дальнем Востоке. Кроме того, созданы экспериментальные группы в Белоруссии и Казахстане, в Чехии, в Германии и в Канаде.

Столь обширная география медико-экологических исследований в рамках программы "Марс-500" наряду с задачами космической медицины призвана решить и ряд важных задач, стоящих перед здравоохранением. Одна из таких задач заключается в сохранении здоровья работающего населения, в сохранении профессионального долголетия. Подобные исследования станут важным стимулом для внедрения в практику здравоохранения новых методов, разработанных космической медициной, в том числе и новых представлений о здоровье здорового человека.

На Конгрессе достаточно широко были представлены доклады с результатами исследований жизнедеятельности человека в различных экстремальных условиях:

  • в рамках секции "Изоляция/хронобиология" обсуждались проблемы обитания человека в условиях изоляции (на подводных и полярных станциях), а также особенности биоритмов человека в различных условиях среды;
  • влияние иммерсии и гипокинезии на организм осветили в своих докладах ученые M.Salanova (ZWMB, Берлин, Германия), T. Mantoni (B.R.A.I.N., Копенгаген, Дания), P.F. Migeotte (RMA, Брюссель, Бельгия);
  • весомая часть докладов представляла результаты работ по исследованию влияния различных климатических условий на организм (высокогорного климата, а также климатических зон с экстремальными температурами);
  • несколько докладов были посвящены исследованиям в области спортивной медицины.
Участники Конгресса представили большое количество новых технологических разработок, которые могут широко применяться не только в космических полетах, но и в других областях практической медицины.

K. Otto (USRA, Хьюстон, США) представил несколько сообщений о разработках, полученных в ходе экспериментов на полярных станциях различной дислокации. Разработки ИМБП в течение многих лет широко внедряются в практику здравоохранения.

И.Б. Ушаков рассказал о технологиях контроля уровня стресса при деятельности в экстремальных условиях, О.И. Орлов представил информацию о средствах контроля и коррекции функциональных резервов организма человека. И.В. Саенко сообщила о внедрении российских космических технологий реабилитации в клиническую практику в России и Европе. А.Ю. Нетреба рассказал о результатах тестирования новой интеллектуально тренировочно-измерительной системы "SmartGym";

Группа специалистов под руководством А.Т. Логунова представила результаты внедрения в практику достижений гипербарической физиологии. Одно из важнейших направлений в данной области - разработка системы спасения, оказания помощи, транспортировки и квалифицированного лечения под давлением пострадавших от действия факторов высокого давления. Для эффективной реализации данной системы разработаны, созданы и введены в эксплуатацию различные технические средства, в том числе переносная транспортируемая барокамера, водолазно-медицинский барокомплекс длительного пребывания "Малыш", кислородные концентраторы и генераторы и т.д. Данная система эффективна не только для лечения водолазов и дайверов, но также пострадавших с артериальной газовой эмболией, связанной с баротравмой легких при взрывах. Одним из методов, применяемых в рамках данной системы, является кислородно-гелиевая терапия. Эффективность данного метода была теоретически обоснована и практически подтверждена в ИМБП. ЗАО "СКБ ЭО при ИМБП РАН" разработан аппарат "Ингалит" для дыхания кислородно-гелиевой смесью. Данная технология эффективна для лечения артериальной газовой эмболии, а также профилактики переохлаждений, переутомлений после тяжелых физических нагрузок и терапии ряда заболеваний кардио-респираторной системы.

Группа ученых под руководством Р.М. Баевского рассказала о медицинских компьютерных системах для космоса и их применении в здравоохранении, а также представила результаты экспериментов, проведенных с использованием таких систем, в частности, в рамках Проекта Марс-500.

Конгресс сопровождался выставкой практических достижений в области экстремальной медицины. Экспозиция ИМБП представляла новейшие разработки в области диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний:

  • технологию оценки состояния здоровья человека "Навигатор здоровья";
  • интеллектуальную тренировочно-измерительную систему "SmartGym";
  • космические технологии реабилитации (костюм "Регент");
  • комплекс аппаратуры и технологий для лечения и профилактики декомпрессионных заболеваний и других заболеваний, вызванных воздействием измененной газовой среды.
Директор ИМБП И.Б. Ушаков вместе с немецкими коллегами из DLR был приглашен на встречу в Сенат г. Берлин, где состоялся обмен мнениями по поводу оптимизации сотрудничества между Россией и Германией в области космической медицины и биологии.

В рамках мероприятия российскими специалистами были проведены переговоры с DLR, NASA, Канадским космическим агентством, фирмой EADS, Польским институтом военной медицины и другими заинтересованными научно-исследовательскими центрами, предприятиями и учеными.

Специалисты ИМБП приняли участие в научном заседании, посвященном 10-летию создания Берлинского центра космической медицины.

Проведена встреча международной рабочей группы по средствам профилактики влияния негативных факторов, в том числе факторов космического полета, на организм человека, во время которой были обсуждены вопросы кооперации в области разработки средств профилактики и стандартизации условий проведения экспериментов по гипокинезии.

В заключение участники Конгресса поблагодарили организаторов за предоставленную возможность ознакомиться с новыми данными и инновационными технологиями и выразили надежду на дальнейшее сотрудничество в области медицины в космосе и экстремальных условиях.