ФГБУ « Научно исследовательский – испытательный Центр подготовки

космонавтов имени Ю.А. Гагарина»

Конкурс научно- технических и художественных проектов по космонавтике.

«Звездная эстафета»

Медико-биологическая секция

Реферат на тему:

«

Космическая медицина и медицина земная.

Точки пересечения»

Работу выполнила:

Муравьёва Надежда Петровна, 15 лет

Учащаяся 10 класса

МАОУ ДОД «Байкало-Кударинский ДДТ»

МО «Кабанский район»

Республика Бурятия.

Руководитель:

Муравьёва Татьяна Ивановна

Педагог дополнительного образования МАОУДОД

«Байкало-Кударинский ДДТ»

МО «Кабанский район»

Республика Бурятия

2017

Оглавление

Введение…………………………………………………………………...3

Космическая медицина и медицина земная. Точки пересечения……..5

Взаимосвязь космической биологии и медицины……………………..11

Заключение……………………………………………………………….17

Список используемой литературы………………………………………18

2

Введение

Иногда спрашивают: с чего началась космическая биология и

космическая медицина? И в ответ можно порой услышать и прочитать, что

начиналась она с опасений, с вопросов типа: сможет ли человек в

невесомости дышать, есть, спать и т. д.?

Конечно, эти вопросы возникали. Но все- таки дело обстояло иначе,

чем, скажем, в эпоху великих географических открытий, когда

мореплаватели и путешественники отправлялись в путь, не имея ни

малейшего представления о том, что их ждет. Мы же в основном знали, что

ждет человека в космосе, и это знание было достаточно обоснованным.

Космическая биология и космическая медицина начинались не на

пустом месте. Они выросли из общей биологии, вобрали в себя опыт

экологии, климатологии и других дисциплин, в том числе и технических.

Теоретический анализ, который предшествовал полету Юрия Гагарина,

основывался на данных авиационной, морской, подводной медицины.

Имелись и экспериментальные данные.

Актуальность темы довольно большая в наш современный и

стремительный XXI век. Меня заинтересовала это тема, так как я

определилась в выборе профессии поэтому решила сделать эту работу.

3

Цель: доказать, что космическая медицина и медицина земная имеют

точки пересечения.

Основными задачами космической медицины являются

следующие:

1.

обеспечение жизнедеятельности и безопасности космонавта на

всех этапах космического полета, сохранение состояния его здоровья и

высокой работоспособности;

2.

исследование влияний условий космического полета на организм

человека, включая изучение феноменологии и механизмов возникновения

сдвигов физиологических показателей в космическом полете;

3.

разработка способов профилактики и оказания лечебной помощи

космонавту при возникновении неблагоприятных явлений, связанных с

воздействием условий полета на организм человека;

4.

разработка методов отбора и подготовки космонавтов;

5.

разработка рекомендаций по поддержанию высокой

работоспособности космонавта при выполнении космического полета, при

выходе в открытое космическое пространство и на поверхность других

планет.

4

Космическая медицина – земной! Точки пересечения.

Константин Эдуардович Циолковский назвал освоение космоса

«погоней за светом и пространством». Основной частью космического

пространства можно считать ту часть, в которой уже побывал человек.

Автоматы действительно дают очень большую информацию и без них

трудно представить себе процесс освоения космоса, но ведь заканчивать этот

процесс приходится человеку. И вот тут можно с очевидностью утверждать,

что в развитии космонавтики немало заслуг принадлежит той отрасли

медицины, которая носит гордое название «космическая».

Космическая медицина вышла из недр медицины земной и, в

частности, авиационной, впитала в себя достижения самых

разнообразных областей естествознания, особенно медицинских и

биологических наук. Однако она не оторвалась от них, и сама теперь

вносит немалый вклад в решение земных медико-биологических проблем.

Привожу примеры, характеризующие вклад космической медицины, и

очерчены ее земные пути.

Самое общее и, может быть, самое существенное влияние космических

исследований на различные области медицины состоят в положительном,

стимулирующем влиянии этих исследований на общий прогресс в науке и

технике.

Специфичность задач, которые должна была решать космическая

медицина, потребовала привлечения значительного числа инженеров,

математиков, физиков — словом, специалистов так называемых точных наук,

а это в значительной степени способствовало прогрессу в области космической

медицины, в частности, при создании специальной аппаратуры,

которая сейчас используется и в условиях различных клиник.

Например, особенность медицинского контроля за состоянием

здоровья космонавта в полете состоит в том, что «больной» (космонавт)

5

находится за сотни километров от врача, который должен обследовать,

оценить состояние здоровья и реакции физиологических систем космонавта,

а в случае действительного заболевания — поставить диагноз и назначить

лечение. Это определило необходимость разработки дистанционных методов

контроля за основными системами организма. При этом медицинская

аппаратура, создаваемая для этих целей, должна была быть миниатюрной,

надежной и устойчивой к внешним воздействиям (вибрациям, перегрузкам,

температурным влияниям и т.д.).

В настоящее время разработаны специальные методы и

соответствующая аппаратура, которые позволяют с помощью

телеметрических систем дистанционно регистрировать и передавать с

борта космического корабля на Землю такие физиологические показатели,

как электрокардиограмма, кровяное давление, биотоки мозга

электроэнцефалограмма), мышц (электромиограмма), кровенаполнение

сосудов (реограмма) и т.д. Кроме того, было создано устройство,

предназначенное для записи ряда показателей на магнитную ленту, которые

подробно расшифровываются после возвращения космонавтов на Землю или

по мере необходимости периодически сбрасываются с магнитного носителя

на воспринимающие наземные устройства во время полета.

Таким образом, космическая медицина располагает большими

возможностями в дистанционном изучении различных физиологических

систем человеческого организма. Достаточно сказать, что функции сердечно-

сосудистой системы можно при этом обследовать в не меньшем объеме, чем

в хорошо оборудованной наземной лаборатории.

Этот метод непредельного дистанционного медицинского контроля,

реализованный в космических полетах, нашел практическое применение в

различных областях клинической медицины, а также при врачебном

контроле за спортсменами, в курортологии и т. д. Например, в ряде клиник

достаточно широко используются дистанционные методы регистрации

6

некоторых физиологических показателей для контроля за состоянием

больных в послеоперационном периоде, в реанимационных отделениях. В

курортологии этот метод нашел применение для оценки состояния пациентов

во время приема некоторых процедур. В спортивной медицине врачи и

тренер могут следить за сердечной деятельностью непосредственно в

процессе выполнения упражнений, во время бега и даже при плавании. Была

создана и специальная аппаратура, в которой использовались принципы,

заложенные в аппаратуре врачебного контроля за космонавтами.

Используется в земных клиниках и разработанный для космической

медицины метод сейсмокардиограммы для оценки сократительной функции

сердечной мышцы — он применялся во время полетов экипажей «Востока-5»

и «Востока-6», всех космических кораблей «Восход» и «Союз», а также

орбитальных станций «Салют».

Другие примеры взаимодействия космической и земной медицин

связаны с процессами обследования человека, с диагностикой состояния

основных систем организма. Как известно, космической медицине еще в

процессе своего становления пришлось решать задачи по отбору

космонавтов к космическим полетам, по разработке требований к среде

обитания в кабине космического корабля, к системам жизнеобеспечения

космонавтов, а также при оценках реакций человеческого организма на

воздействие условий космического полета.

Интересно, что специалисты, начавшие работу в этой области,

столкнулись с таким фактом, как недостаточность наших знаний о ряде

показателей, характеризующих норму: нормальные реакции здорового

человека в различных условиях, нормальные показатели содержания ряда

вредных примесей в атмосфере помещений (особенно — замкнутых при

длительном пребывании в них человека) и т. д. Таким образом, оказалось, что

хотя медицина «знает» и здорового человека, и показатели больного, но

7

гигиена по части разработки норм крайне мало учитывала требования к

нормированию среды обитания замкнутых помещений малого объема.

В связи с этим были предприняты специальные исследования в области

космической медицины, направленные на уточнение допустимых колебаний

физиологических показателей, возникающих при разнообразных нагрузках.

Эти работы во многом способствовали углублению наших знаний о границах

нормы и патологии, о пограничных состояниях между болезненными

явлениями и нормальными, а это весьма существенно при клиническом

лечении больных.

Кандидаты в космонавты, готовящиеся к первым полетам, должны

были обладать не просто хорошим здоровьем, но и иметь большие резервные

возможности реакций физиологических систем на допустимую нагрузку. Это

особенно важно, поскольку один человек может переносить данную нагрузку

(например, при подъеме и в барокамере, при перегрузках на центрифуге и т.

д.) «уже» на пределе своих физиологических возможностей, в то время как у

другого остается еще резерв (как говорят, он не полностью

«выкладывается»). В связи с этим при обследовании кандидатов в

космонавты были разработаны специальные методы, позволяющие

определить такие резервы, а также выявлять скрытую патологию и скрытые

болезни.

Например, оказалось, что так называемые гипоксические пробы, т. е.

дыхание газовой смесью, обедненной кислородом, помогают выявить

скрытую коронарную недостаточность. Эти пробы сейчас прочно вошли в

клиническую практику при экспертизе летчиков. Используются также методы

исследования вестибулярного анализатора, разработанные для отбора

космонавтов.

В гигиенической практике проведены значительные исследования,

составлены и утверждены предельно допустимые концентрации вредных

8

примесей в воздухе герметических помещений и утверждены

соответствующие нормативы.

Одним из основных и наиболее специфических для космонавтики

факторов является невесомость. При длительном пребывании космонавта в

условиях невесомости, особенно если он недостаточно внимательно

относился к физической тренировке и применению других

профилактических средств, отмечались изменения со стороны сердечно-

сосудистой системы, минерального обмена, костно-мышечной системы и т.

д. Эти изменения усугубляются состоянием гиподинамии, т. е. снижением

двигательной активности, характерным для условий космического полета.

Действительно, даже относительно большие размеры жилых помещений

современных космических станций («Салют», «Скайлэб») не обеспечивают

необходимое общее количество движений, которое чрезвычайно важно для

нормальной жизнедеятельности человека. Космонавты в течение всего

полета находятся в кабине космического корабля, выходят в безграничный

простор открытого космоса достаточно редко, и «прогулки» с

оздоровительной целью — это удел достаточно далекого будущего.

Сейчас человек мало передвигается пешком, для него более привычно

сидеть в кабинете или у пультов управления автоматами, у телевизоров,

ездить на автомашинах, в метро и т. д. В то же время недостаточность

движения (гипокинезия) играет существенную роль при возникновении ряда

заболеваний, и, прежде всего, сердечно-сосудистой системы и нарушении

обмена веществ.

Кроме того, в условиях клинического лечения многие больные

вынуждены иногда очень долго пребывать в постели. Так что проблема

гипокинезии обрела сейчас социальную значимость и, по существу, является

проблемой века техники.

9

Исследование этого состояния в интересах космической медицины

проводилось на здоровых людях — они длительное время находились в

горизонтальном положении на строгом постельном режиме (не" разрешалось

даже приподниматься). Это исследование выявило комплекс симптомов со

стороны различных систем человеческого организма (сердечно-сосудистой,

опорно-двигательного аппарата, водно-солевого обмена и т.д.). А это очень

важно для лечащих врачей в клиниках, поскольку необходимо выявлять,

какие явления связаны с основным заболеванием больного, а какие — с

ограничением его подвижности.

Интенсификация производственных процессов, широкое внедрение

автоматики, современных средств управления производством требуют

оптимального взаимодействия между человеком и техникой, а также

правильного решения вопросов о том, что должен решать человек в контуре

управления сам, а что следует передать автоматическим системам. Круг этих

вопросов освещается специальной отраслью знания — инженерной

психологией. Ученые, исследующие эти проблемы, дают рекомендации для

построения автоматических систем управления, в которых должен

участвовать человек, и изучают возможную деятельность человека в этих

системах.

Занимаясь изучением систем «человек—техника» применительно к

космическим исследованиям, врачи, психологи, инженеры вносят свой вклад

в инженерную психологию, чем способствуют решению этой проблемы и на

Земле.

В первые годы космической эры космическая медицина переживала

естественный период накопления экспериментальных данных. Тогда она

брала из своего источника — земной медицины — основные данные, факты,

рекомендации (этот процесс продолжается и сейчас) и пока еще мало что

могла вернуть обратно, разве только некоторые методы исследования и

новые подходы к проблемам. Теперь же факты, добытые космической

10

медициной и биологией, помогают лучше понять процессы жизни на Земле и

взаимосвязи внутри такой сложнейшей системы, как человеческий организм.

В этом плане можно привести следующий пример — он связан с

биоритмологией. Уже давно стало известно, что практически все

физиологические процессы в человеческом организме имеют фазовое

течение, т. е. имеют определенные ритмы. Например, температура тела к

вечеру больше, чем утром, секреция желудочного сока и деятельность желез

тоже имеют свою периодичность, умственная физическая работоспособность

также различная в течение суток. В человеческий организм как бы заложены

биологические часы, в соответствии с которыми происходит работа тех или

иных систем. Это суточная периодичность, называемая циркадными

ритмами, она связана с естественной сменой дня и ночи, геофизическими и

социальными датчиками времени.

Существуют ли сезонные изменения физиологических процессов? С

ними, например, связана тенденция к обострению некоторых заболеваний

весной и осенью (язвенная болезнь и т. д.).

В космическом полете нет естественной смены дня и ночи,

отсутствуют и социальные датчики времени. Таким образом, циркадная

система временной организации (для бесчисленного множества функций)

лишается обычных синхронизаторов, что может привести к дисинхронозу, т.

е. состоянию, когда у человека снижается работоспособность, появляются

различные неопределенного адреса жалобы, общая «разбитость», плохое

самочувствие.

Взаимосвязь космической биологии и медицины.

Космическая биология и медицина — комплексная наука, изучающая

особенности жизнедеятельности человека и других организмов в условиях

космического полета. Основной задачей исследований в области космической

биологии и медицины является разработка средств и методов

11

жизнеобеспечения,

сохранения

здоровья

и

работоспособности

членов

экипажей

космических

кораблей

и

станций

в

полетах

различной

продолжительности

и

степени

сложности.

Отправными

в

становлении

космической биологии и медицины считаются следующие вехи: 1949 г. —

впервые появилась возможность проведения биологических исследований

при

полетах

ракет;

1957

г.

—

впервые

живое

существо

(собаку

Лайку)

отправили

в

околоземный

орбитальный

полет

на

втором

искусственном

спутнике

Земли;

1961

г.

—

первый

пилотируемый

полет

в

космос,

совершенный Ю.А. Гагариным. С целью научного обоснования возможности

безопасного

в

медицинском

отношении

полета

человека

в

космос

исследовалась

переносимость

воздействий,

характерных

для

старта,

орбитального полета, спуска и посадки на Землю космических летательных

аппаратов

(КЛА),

а

также

испытывалась

работа

биотелеметрической

аппаратуры и систем обеспечения жизнедеятельности космонавтов. Основное

внимание

уделялось

изучению

влияния

на

организм

невесомости

и

космического излучения.

Результаты, полученные при проведении биологических экспериментов

на ракетах, втором искусственном спутнике (1957) и

возвращаемых

космических

кораблях-спутниках

(1960—1961),

в

совокупности

с

данными

наземных

клинических,

физиологических,

психологических, гигиенических и других исследований фактически открыли

путь человеку в космос. Кроме этого, биологические эксперименты

в

космосе

на

этапе

подготовки

первого

космического

полета

человека

позволили

выявить

ряд

функциональных

изменений,

возникающих

в

организме

при

действии

факторов

полета,

что

явилось

основанием

для

планирования последующих экспериментов на животных и растительных

организмах в полетах пилотируемых космических кораблей, орбитальных

станций и биоспутников.

12

Достижения в области космической биологии и медицины во многом

предопределили успехи в развитии пилотируемой космонавтики. Наряду с

полетом Ю.А. Гагарина, совершенном 12 апреля 1961 г., следует отметить

такие эпохальные события в истории космонавтики, как высадку 21 июля

1969 г. астронавтов Армстронга (N. Armstrong) и Олдрина (Е. Aldrin) на

поверхность

Луны

и

многомесячные

(до

года)

полеты

экипажей

на

орбитальных станциях «Салют» и «Мир». Это стало возможным благодаря

разработке

теоретических

основ

космической

биологии

и

медицины,

методологии проведения медико-биологических исследований в космических

полетах,

обоснованию

и

внедрению

методов

отбора

и

предполетной

подготовки

космонавтов,

а

также

разработке

средств

жизнеобеспечения,

медицинского контроля, сохранения здоровья и работоспособности членов

экипажа в полете.

В успешном развитии космической биологии и медицины большую

роль играет участие в космических полетах врачей-исследователей. Они

проводят

сложные

медико-биологические

исследования,

ст рого

контролируют состояние здоровья космонавтов и своевременно принимают

меры

по

профилактике

и

лечению

заболеваний,

что

приобретает

особое

значение

в

длительных

космических

полетах.

В

связи

с

созданием

орбитальных

медико-биологических

лабораторий

планируется

расширить

участие

врачей

в

космических

полетах

и

привлечь

биологов

различных

специальностей для проведения в космосе экспериментов на животных и

растительных организмах.

В космическом полете на организм человека воздействует комплекс

факторов, связанных с динамикой полета (ускорения, вибрация, шум,

невесомость), пребыванием в герметичном помещении ограниченного объема

(измененная газовая среда, гипокинезия, нервно-эмоциональное напряжение

и т.д.), а также факторы космического пространства как среды обитания

(космическое излучение, ультрафиолетовое излучение и др.).

13

Основные

сведения

о

влиянии

ускорений

на

организм

человека

и

способах

защиты

от

их

неблагоприятного

действия

были

получены

при

исследованиях в области авиационной медицины, космическая биология и

медицина лишь дополнили эти сведения. Было установлено, что пребывание

в условиях невесомости, особенно длительное время, приводит к снижению

устойчивости организма к действию ускорений. В связи с этим за несколько

суток до спуска с орбиты космонавты переходят на специальный режим

физических тренировок, а непосредственно перед спуском получают водно-

солевые добавки для увеличения степени гидратации организма и объема

циркулирующей крови. Разработаны специальные кресла — ложементы и

противоперегрузочные

костюмы,

что

обеспечивает

повышение

переносимости ускорений при возвращении космонавтов на Землю.

Среди всех факторов космического полета постоянным и практически

невоспроизводимым

в

лабораторных

условиях

является

невесомость.

Влияние

ее

на

организм

многообразно.

Возникают

как

неспецифические

адаптационные

реакции,

характерные

для

хронического

стресса,

так

и

разнообразные

специфические

изменения,

обусловленные

нарушением

взаимодействия сенсорных систем организма, перераспределением крови в

верхнюю половину тела, уменьшением динамических и практически полным

снятием статических нагрузок на опорно-двигательный аппарат.

Обследования космонавтов и многочисленные эксперименты на

животных в полетах биоспутников «Космос» позволили установить, что

ведущая роль в возникновении специфических реакций, объединяемых в

симптомокомплекс космической формы болезни движения (укачивание),

принадлежит вестибулярному аппарату. Это связано с повышением в

условиях невесомости возбудимости рецепторов отолитов и полукружных

каналов и нарушением взаимодействия вестибулярного анализатора и других

сенсорных систем организма. В условиях невесомости у человека и

животных обнаруживаются признаки детренированности сердечно-14

сосудистой системы, увеличение объема крови в сосудах грудной клетки,

застойные явления в печени и почках, изменение мозгового кровообращения,

уменьшение объема плазмы. В связи с тем, что в условиях невесомости

изменяются

секреция

антидиуретического

гормона,

альдостерона

и

функциональное состояние почек, развивается гипогидратация организма.

При этом уменьшается содержание внеклеточной жидкости и увеличивается

выведение из организма солей кальция, фосфора, азота, натрия, калия и

магния.

Изменения

в

опорно-двигательном

аппарате

возникают

преимущественно

в

тех

отделах,

которые

в

обычных

условиях

жизнедеятельности на Земле несут наибольшую статическую нагрузку, т.е.

мышцах

спины

и

нижних

конечностей,

в

костях

нижних

конечностей

и

позвонках.

Отмечаются

снижение

их

функциональных

возможностей,

замедление скорости периостального костеобразования, остеопороз губчатого

вещества, декальцинация и другие изменения, которые приводят к снижению

механической прочности костей.

В начальный период адаптации к невесомости (занимает в среднем

около

7

суток)

примерно

у

каждого

второго

космонавта

возникают

головокружение, тошнота, дискоординация движений, нарушение восприятия

положения

тела

в

пространстве,

ощущение

прилива

крови

к

голове,

затруднение носового дыхания, ухудшение аппетита. В ряде случаев это

приводит к снижению общей работоспособности, что затрудняет выполнение

профессиональных обязанностей. Уже на начальном этапе полета появляются

начальные признаки изменений в мышцах и костях конечностей.

По

мере

увеличения

продолжительности

пребывания

в

условиях

невесомости

многие

неприятные

ощущения

исчезают

или

сглаживаются.

Одновременно с этим практически у всех космонавтов, если не принять

должных

мер,

прогрессируют

изменения

состояния

сердечно-сосудистой

системы, обмена веществ, мышечной и костной ткани. Для предупреждения

15

н е бл а го п р и я т н ы х

с д в и го в

и с п ол ь зуе т с я

ш и р о к и й

ко м п л е к с

профилактических мер и средств: вакуумная емкость, велоэргометр, бегущая

дорожка,

тренировочно-нагрузочные

костюмы,

электромиостимулятор,

тренировочные

эспандеры,

прием

солевых

добавок

и

т.д.

Это

позволяет

поддерживать

хорошее

состояние

здоровья

и

высокий

уровень

работоспособности членов экипажей в длительных космических полетах.

Специфической

проблемой

является

исследование

воздействия

на

организм космических излучений. Дозиметрические и радиобиологические

эксперименты позволили создать и внедрить в практику систему обеспечения

радиационной безопасности космических полетов, которая включает средства

дозиметрического контроля и локальной защиты, радиозащитные препараты

(радиопротекторы).

Успешно развивается и такое направление космической биологии и

медицины,

как

экзобиология,

изучающая

наличие,

распространение,

особенности

и

эволюцию

живой

материи

во

Вселенной.

На

основании

наземных модельных экспериментов и исследований в космосе получены

данные, свидетельствующие о теоретической возможности существования

органической материи за пределами биосферы. Проводится также программа

поиска внеземных цивилизаций путем регистрации и анализа радиосигналов,

идущих из космоса.

16

Заключение.

Исследования по космической биологии в принципе могут помочь

ответить на вопрос, веками волновавший ученых, — существует ли жизнь на

других планетах и в каких формах, что при сопоставлении с известными нам

формами жизни углубит наши представления о сущности развития природы,

будет способствовать углублению нашего диалектического миропонимания.

Как видим, космическая биология и медицина, решая сложнейшие

проблемы, выдвигаемые стремительно развивающейся космонавтикой,

служит не ей одной.

Все что делается для освоения космоса, в конечном счете, приводит к

улучшению жизни людей на Земле

.

Поэтому я считаю, что медицина земная и космическая имеет свою

точку пересечения, они взаимосвязаны. Здоровье космонавта это самое

главное, оно должно быть безупречным, ведь не зря же перед полетом в

космос, при поступление в вузы, связанные с космонавтикой, человек

проходит тщательный отбор, и тем более при полете.

17

Список используемой литературы

1.

Гагарин Ю. А., Лебедев В. И. Психология и космос. М., 1968

2.

Невесомость. Медико-биологические исследования / Редкол.

В. П. Парин, О.

Г.

Газенко, Е. М. Юганов и др. — М.: Медицина, 1974

3.

Человек в длительном космическом полете / Пер с англ.

П. В. Симонова и Ю. П. Симонов; Под ред.

О.

Г.

Газенко. — М.: Мир, 1974

4.

Деятельность космонавта в полете и повышение её

эффективности.: Сб. статей — М.: Машиностроение, 1981

5.

А. Д. Коваль, В. П. Сенкевич, «Космос далекий и близкий»,

1977г.

6.

Кубасов В. Н., Таран В. А., Максимов С. Н. Профессиональная

подготовка космонавтов

7.

Леонов А. А., Лебедев В. И. Восприятие пространства и времени в

космосе. — М.: Наука, 1968

18