Специалистами Института успешно выполнен необходимый объем работ по медицинскому и санитарно-гигиеническому обеспечению экипажей 10-й (194 суток) и 11-й (179 суток) основных экспедиций и двух экспедиций посещения и реализации национальной программы медико-биологических исследований и экспериментов на российском сегменте Международной космической станции (МКС). Разработанный в Институте комплекс профилактических мероприятий способствовал поддержанию здоровья и работоспособности космонавтов и выполнению полетной программы в запланированном объеме, включая выходы в открытый космос. При реализации Программы медико-биологических исследований и экспериментов на российском сегменте МКС получены новые результаты, необходимые для решения фундаментальных проблем космической биологии и медицины и дальнейшего совершенствования медицинского обеспечения пилотируемых полетов. Впервые в условиях космического полета на борту МКС получено четыре последовательных поколения семян генетически маркированной линии гороха (Pisum Sativum). Показано, что характеристики роста и развития растений гороха различных линий при выращивании в течение полного цикла онтогенеза в космической оранжерее "Лада" также существенным образом не изменяются по сравнению с наземным контролем. С использованием метода RAPD - праймеров по 10 маркерам и анализа хромосомных аберраций впервые показано, что у растений, прошедших три полных цикла развития в условиях космического полета, не выявлен генетический полиморфизм, что позволяет говорить об отсутствии влияния факторов космического полета на генетический аппарат растений в первом-третьем "космическом" поколениях. Анализ результатов по выращиванию четырех последовательных генераций гороха линии 131 свидетельствует о том, что растения могут длительное время (до двух лет) выращиваться в условиях космического полета без потери репродуктивных функций и формировать при этом жизнеспособные семена (д.б.н. Сычев В.Н., д.б.н. Левинских М.А., совместно с биологическим факультетом МГУ и Университетом штата Юта, США). Впервые в процессе длительного (в течение 204 суток) экспонирования на внешней поверхности Международной космической станции систем "микроорганизмы - искусственные субстраты" установлена возможность сохранения жизнеспособности споровых форм бактерий рода Bacillus и микроскопических грибов рода Aspergillus и Penicillium в условиях открытого космического пространства (д.б.н. Новикова Н.Д.). Выявлено достоверное снижение точностных и скоростных характеристик и увеличение временных параметров реакции зрительного слежения у космонавтов в ходе и после длительных полетов. В условиях моделирования эффектов микрогравитации (7-суточная иммерсия) у человека впервые установлен факт кардинального изменения функциональной организации произвольных окуломоторных реакций при относительной неизменности характеристик глазо-двигательных реакций - саккад и антисаккад: предшествующие ответу изменения активности ЭЭГ, локализованные до иммерсии в левом полушарии головного мозга (контралатеральном ведущему глазу), перемещаются в правое полушарие (до иммерсии неактивное), что свидетельствует об изменении стратегии программирования двигательного ответа. Разработан метод компьютерной тренировки фиксационного рефлекса и удержания взора на видимых и воображаемых мишенях, существенно расширяющий диагностические возможности исследования точности и надежности зрительного слежения (член-корр. РАН, д.м.н. Козловская И.Б., д.м.н. Корнилова. Л.Н.). Обнаружено, что новый отечественный лекарственный препарат мексидол обладает противоукачивающими свойствами у человека и животных. Он способен прямо влиять на большую часть нейронов медиального вестибулярного ядра; при этом угнетающее влияние препарата на клетки в более чем половине случаев реализуется через ГАМК-рецепторы. В 42% нейронов мексидол ослабляет вызванные ответы на адекватное раздражение вестибулярного аппарата. Этот феномен может лежать в основе механизма противоукачивающего действия препарата (акад. РАМН, д.м.н. Шашков В.С., д.м.н. Яснецов В.В.). Исследование функции почек у здоровых добровольцев показало, что пероральный прием синтетического аналога вазопрессина в условиях антиортостаза способствует закономерной задержке жидкости организмом и поддержанию объема циркулирующей плазмы. При этом не выявлено активации ренин-альдостероновой системы. Прием препарата приводил к меньшему снижению постуральной устойчивости обследуемых по сравнению с контрольной группой. В большей степени этот эффект был обусловлен перераспределением внеклеточной жидкости (д.м.н. Ларина И.М.). Обнаружены новые аспекты работы сигнального механизма кальцинейрин/NFAT, управляющего экспрессией миозиновых генов при гравитационной разгрузке. Показано, что хроническя блокада медленных кальциевых каналов с помощью нифедипина предотвращает физиологически значимое повышение концентрации ионов кальция в мышечном волокне скелетных мышц крыс при вывешивании. Установлено, что нифедипин позволяет снизить степень атрофии и сохранить синтез медленного миозина в мышечных волокнах в этих условиях. Выявленные эффекты связаны с предотвращением перехода из цитоплазмы в мышечное ядро кальций-зависимого фактора транскрипции генов тяжелых цепей миозина NFAT (д.б.н. Шенкман Б.С.). На модели культивируемых мезенхимальных стволовых клеток (МСК) из костного мозга человека показано, что длительная (7 суток) рандомизация вектора гравитации приводит к угнетению пролиферативной активности клеток-предшественников и перестройке архитектоники фибриллярного актина, начиная со 2-4 часа воздействия. Модификация цитоскелета в ответ на изменение гравитационной стимуляции сопровождалась изменением формы МСК и экспрессии некоторых клеточных маркеров (CD105, HLA class 1). Полученные данные, а также повышение продукции интерлейкина-6 при клиностатировании, подтверждают предположение о чувствительности адгезивных клеток-предшественников к изменению гравитационного фактора, и открывают новые перспективы в исследовании потенциала дифференцировки и направления коммитирования стволовых клеток человека в условиях микрогравитации (д.м.н. Буравкова Л.Б.). В экспериментах на крысах доказана безопасность применения воздушно-ксеноновой и воздушно-криптоновой сред для организма лабораторных животных при экспозиции в течение 24 ч под давлением 0,3 кГс/см2. Определена анестетическая концентрация ксенона для крыс - 20 объемных процентов при давлении в барокамере 4,0 кГс/см2. Впервые показано, что воздушно-криптоновая нормоксическая среда при давлении 3,0 кГс/см2 (в анестетической концентрации) не оказывает блокирующего воздействия на полный цикл развития яиц японского перепела при экспозиции до 17 суток (д.м.н. Павлов Б.Н.). Разработан и изготовлен макетный образец системы регенерации газовой среды гермообъекта, обеспечивающий возможность преобразования энергии химических реакций регенеративных процессов в электрическую энергию. Проведен сравнительный анализ различных систем охлаждения термоэлектрических модулей и обоснован выбор системы с конвективной циркуляцией жидкости в газо-водяном теплообменнике с прямоточной схемой движения. Экспериментальным путем получены оптимальные соотношения производимой электрической мощности в зависимости от входной нагрузки и перепада температур на горячем и холодном спаях термоэлектрических модулей (к.т.н. Смирнов И.А.). Разработан метод дисперсионного картирования ЭКГ (ДК ЭКГ), позволяющий выявлять начальные метаболические и коронарные изменения в миокарде, недоступные при традиционной электрокардиографической оценке. Сравнительные исследования здоровых лиц и пациентов с острым инфарктом миокарда методом ДК ЭКГ выявили существенные изменения дисперсионных характеристик миокарда у больных лиц (д.м.н. Баевский Р.М.). Создана методология разработки новых тренажерных устройств и методик тренировки для развития заданных физических качеств человека, базирующаяся на комплексной методике тестирования состояния организма при физической работе, а также на программно-аппаратном комплексе регистрации биомеханических параметров тренировочного движения. Разработаны и созданы макетные образцы тренажерного устройства для скоростно-силовых тренировок и многофункционального велотренажера, предназначенные для работы как в концентрическом, так и в эксцентрическом режимах. Разработана методика эксцентрических тренировок в "щадящем" режиме. Созданные тренажерные устройства и методики тренировок и тестирования внедрены в практику подготовки высококвалифицированных спортсменов (д.м.н. Виноградова О.Л.). В полном объеме введена в действие автоматическая система радиационного контроля на МКС, обеспечивающая космический экипаж количественной информацией о текущих и прогнозируемых радиационных условиях на рабочих местах, предупредительной сигнализацией об опасности и возможных защитных мероприятиях. В космическом эксперименте "Матрешка-Р" впервые получены данные о распределении доз по поверхности и глубине тканеэквивалентного шарового фантома. Обнаружен значительный перепад доз по поверхности фантома в зависимости от положения детекторов (к.ф-м.н Петров В.М., к.ф.-м.н. Шуршаков В.А.). Опубликовано 191 статья, в том числе 57 - в зарубежных изданиях. Основные публикации Книги
Статьи
|