Научные отрасли

Космическая медицина

Косми́ческая медици́на, область медицины, изучающая особенности жизнедеятельности человека при действии факторов с целью разработки средств и методов сохранения здоровья и работоспособности экипажей космических и .

История возникновения

Космическая медицина возникла на основе авиационной медицины, а её развитие обусловлено созданием ракетной техники и достижениями . Биологические и физиологические исследования на животных с использованием ракет и кораблей-спутников позволили в 1950-х гг. протестировать , изучить физиологические эффекты факторов космического полёта и обосновать его возможность и безопасность для человека.

Деятельность российских учёных позволила решить ряд фундаментальных и прикладных проблем космической медицины, в том числе по созданию эффективной системы медицинского обеспечения здоровья и активной деятельности человека в . Этому способствовал большой объём выполненных в СССР и России исследований в 1960–1990-х гг. – как в наземных модельных условиях, так и в космических полётах на кораблях , , , орбитальных станциях серий , и автоматических аппаратах (биологических спутниках) серии .

Основные задачи и направления

Основными задачами космической медицины являются: изучение влияния на организм человека факторов ; разработка средств профилактики и защиты от неблагоприятных последствий их воздействия; физиологическое и санитарно-гигиеническое обоснование требований к пилотируемых летательных аппаратов, а также к и средствам спасения экипажей при возникновении чрезвычайных ситуаций. Важные направления космической медицины: разработка клинических и психофизиологических методов и критериев отбора и подготовки космонавтов к полёту; разработка средств и методов медицинского контроля на всех этапах полёта; решение вопросов профилактики и лечения заболеваний в полёте, устранения неблагоприятных последствий длительных космических полётов и решение проблем профессионального долголетия. Космическая медицина тесно связана с , , , и другими медико-биологическими направлениями.

Строительство и запуск (МКС) на околоземной орбите потребовало разработки и внедрения общей системы медицинского обеспечения космического полёта, т. е. системы организационных, медицинских, санитарно-гигиенических и медико-технических мероприятий, направленных на сохранение и поддержание здоровья и работоспособности космонавтов на всех этапах их деятельности. Комплекс мероприятий включает отбор и освидетельствование космонавтов; медико-биологическую подготовку экипажей; медико-санитарное сопровождение разработки пилотируемых ; разработку бортовых средств медико-биологического обеспечения; обеспечение здоровья и работоспособности космонавтов; мониторинг здоровья экипажа и среды обитания в жилых отсеках (санитарно-гигиенический и радиационный контроль); профилактику неблагоприятного воздействия на организм факторов космического полёта, медицинскую помощь по показаниям; медицинское обеспечение здоровья членов экипажей в послеполётный период, в том числе проведение мероприятий по медицинской реабилитации. В рамках проекта МКС организованы международные рабочие группы по медицинскому обеспечению и научной медико-биологической программе исследований во время космического полёта, которые на регулярной основе координируют деятельность международных космических экипажей.

Основные факторы космического полёта и профилактические мероприятия

В космическом полёте на организм человека воздействуют факторы, связанные с динамикой полёта (ускорение, шум, вибрация, и др.); факторы, связанные с пребыванием в гермозамкнутом помещении малого объёма с искусственной средой обитания, включая психологические проблемы в условиях автономности и хронический стресс. Комплексное воздействие этих факторов во время космического полёта не всегда позволяет установить строгие причинно-следственные связи регистрируемых отклонений физиологических показателей у человека на разных этапах полёта. Физиологическое действие отдельных факторов изучают при моделировании их эффектов в лабораторных условиях на специальных установках и стендах (, , , и др.).

Среди всех факторов космического полёта уникальным и практически не воспроизводимым в лабораторных условиях является невесомость (микрогравитация). Из-за снятия гидростатического давления в организме человека происходит смещение жидких сред в краниальном (к голове) направлении, изменяющее функциональное состояние . Одновременно в первые дни полёта наблюдаются нарушения координации движений и широкий спектр признаков «болезни движения» вследствие рассогласования в деятельности сенсорных систем, в том числе . Медико-биологические исследования показали, что развитие приспособительных реакций практически всех физиологических систем организма к пребыванию в условиях длительной невесомости может привести к неблагоприятным последствиям – , , , и др. Это приобретает особое значение при возвращении космонавтов на Землю и реадаптации к условиям нормальной гравитации.

Высокая биологическая активность различных видов космического излучения определяет важность мер по созданию средств , определению допустимых доз во время космического полёта, разработке средств и методов профилактики и защиты от поражающего действия космического излучения. Обеспечение радиационной безопасности приобретает особое значение при увеличении дальности и продолжительности космических полётов, особенно межпланетных.

Тренировка на беговой дорожке в Российском сегменте МКСТренировка на беговой дорожке в российском сегменте Международной космической станции. 26 декабря 2013 г. Личный фотоархив космонавта Олега Котова.Космическая медицина изучает также механизмы развития и методы предупреждения ; эффекты пониженного () и повышенного () содержания кислорода; изменение суточных режимов труда и отдыха; психологию совместимости членов экипажей. Обеспечение безопасной жизнедеятельности человека на пилотируемых и создаётся комплексом оборудования, результативность работы которого мониторируется регулярными санитарно-гигиеническими и микробиологическими исследованиями атмосферы, воды и поверхностей интерьера. Для обеспечения выполнения работ в открытом космосе или на поверхностях планет, а также для сохранения жизни в случае разгерметизации корабля или станции используют космические с автономной .

Для предупреждения неблагоприятных реакций организма человека на разных этапах космического полёта (включая послеполётный период реабилитации) применяют комплекс профилактических мероприятий и средств: беговая дорожка (см. фото); ; вакуумный костюм, создающий отрицательное давление на нижнюю половину тела; силовые тренажёры; водно-солевые добавки; фармакологические средства и др. Основная цель профилактических мероприятий – противодействие неблагоприятным эффектам невесомости, что достигается созданием осевой нагрузки на тело, физическими тренировками, имитацией эффекта гидростатического давления крови, сбалансированным питанием с возможной его коррекцией. Эффективность этих мероприятий подтверждена длительными космическими полётами российских экипажей.

Ключевые организации

Государственная корпорация по космической деятельности возглавляет космическую деятельность в Российской Федерации, включая медицинское обеспечение космических полётов. (ИМБП РАН) является государственным научным центром, изучающим фундаментальные и прикладные проблемы космической биологии и медицины, и отвечает за здоровье космонавтов в космическом полёте.  – головная организация на этапах отбора и медико-биологической подготовки к космическому полёту, а также послеполётной реабилитации. В составе научного совета РАН по космосу работает секция по космической биологии и медицине. Медико-биологическим проблемам космических полётов посвящён журнал «Авиакосмическая и экологическая медицина». Специальные курсы по космической физиологии и медицине включены в учебные программы факультетов космических исследований и фундаментальной медицины МГУ, а также ИМБП РАН и .

В зарубежных странах вопросы космической медицины и медико-биологических исследований находятся в ведении соответствующих структурных подразделений национальных координирующих центров по космической деятельности. В США координацией работ занимается (NАSА); в Европе – национальные космические агентства при поддержке (ESA); в Японии – (JAXA); в Китае – (CNSA). Наиболее крупные международные общественные организации – (COSPAR) и (IAF).

  • Разделы космонавтики
  • Космонавтика в России
  • Клиническая медицина
  • Нормальные физиологические процессы и явления