О наземном моделировании условий космического полёта в ваннах «сухой» иммерсии

Наука и жизньНаука

Пять суток в иммерсионной ванне

Александр Хохлов, инженер-конструктор космического приборостроения.

В ванне «сухой» иммерсии. Каждый день испытатели три часа подвергались электростимуляции. На фото в центре ванны — низкочастотный электростимулятор.

О том, что можно испытать состояние, схожее с космическим полётом, не покидая Землю, я знал уже давно. Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ИМБП РАН) известен своими экспериментами с участием людей. Обычно на слуху изоляционные психологические эксперименты, такие как «Марс-500», но есть множество менее известных, однако не менее интересных и полезных для науки опытов, раскрывающих пределы возможностей человека. Немало сложных исследований проводили ещё в ХХ веке, на заре эры пилотируемых полётов в космос. Некоторые разработанные тогда эксперименты актуальны и сегодня. К ним относится наземное моделирование условий космического полёта в ваннах «сухой» иммерсии.

В июне 1970 года два советских космонавта Андриян Николаев и Виталий Севастьянов совершили рекордный по продолжительности автономный полёт (то есть без стыковки с орбитальной станцией) в космическом корабле «Союз-9». Экипаж пробыл в замкнутом пространстве корабля 17 суток 16 часов 58 минут 55 секунд. И, несмотря на то, что космонавты много работали по программе полёта, фактически они просто парили в невесомости без физической нагрузки. При этом из тренажёров у них был только ручной эспандер. Вернувшись на Землю, космонавты не могли самостоятельно передвигаться и попали в госпиталь в тяжёлом состоянии. Врачи зафиксировали серьёзную мышечную атрофию и негативные реакции со стороны сердечно-сосудистой системы как результат гиподинамии и гипокинезии. Космонавтам потребовался продолжительный курс реабилитации. С тех пор в медицине появился термин «эффект Николаева».

После этого случая космические врачи-исследователи Института медико-биологических проблем получили задачу смоделировать невесомость на Земле и разработать средства профилактики её неблагоприятного воздействия. Ведь ИМБП и был создан в 1963 году по инициативе академиков М. В. Келдыша и С. П. Королёва для медикобиологического обеспечения пилотируемых космических полётов — в перспективе и до Марса, а это почти семь месяцев в одну сторону.

Завтрак в ванне — одно из приятных времяпровождений.

Учёные нашли три способа имитации условий невесомости на Земле, каждый из которых используется для определённых целей.

Первый — настоящая невесомость при полёте в самолёте по параболической траектории, но её непрерывная длительность всего 20—22 с.

Второй — антиортостатическая гипокинезия (АНОГ): испытуемый лежит вниз головой на специальной кровати с углом наклона от –6о до –30о. Такой метод позволяет изучать влияние сымитированной невесомости в первую очередь на кровеносную и лимфатическую системы. На костно-мышечный аппарат она тоже действует, но медленно, требуется как минимум несколько недель, а лучше несколько месяцев. Этот метод очень популярен в США.

Третий — «сухая» иммерсия (от англ. immersion — «погружение»): испытателей укладывают в специальную ванну или небольшой бассейн, закрытый плёнкой, которая предотвращает контакт с водой. В этом случае влияние «невесомости» на организм проявляется гораздо быстрее, в среднем за 3—5 суток. Эта модель обеспечивает основные факторы, влияющие на состояние космонавтов в невесомости: физическую разгрузку, перераспределение жидкости и отсутствие опоры.

Исследование болевой чувствительности при моделировании условий космического полёта — эксперимент «Альгометрия».

Изначально иммерсия проводилась просто в бассейне, где испытатели в плавках находились в пресной воде, но из-за проблем с кожей в ИМБП придумали использовать плёнку.

Модельные эксперименты с «сухой» иммерсией позволили найти причины «эффекта Николаева» и методы профилактики. Экипажи орбитальных станций стали ежедневно по два часа заниматься физкультурой с помощью тренажёров (беговая дорожка, велоэргометр, силовой нагружатель или эспандеры). Эффективность была доказана на испытателях, лежавших в бассейнах: они занимались с тренажёрами на подвесах, возвращаясь каждый раз в безопорное положение, — атрофию мышц удалось серьёзно сократить. Также в институте разработали костюмы и специальные средства для компенсации отсутствия веса и опоры, их тоже испытывали в иммерсии (например, костюм аксиальной нагрузки «Пингвин», создающий осевую нагрузку на опорно-двигательный аппарат и скелетную мускулатуру).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

К сексу нужно относиться с юмором К сексу нужно относиться с юмором

Богатый жизненный опыт «how to be playboy» Тимура Батрутдинова

Playboy
Эрдоган зажат между интересами США и Британии Эрдоган зажат между интересами США и Британии

Политический кризис в Турции может серьезно встряхнуть государство и регион

Монокль
Дроны в погоне за картой Дроны в погоне за картой

Человечество до сих пор не составило полную карту своей собственной планеты

Популярная механика
Очень странные дела Очень странные дела

Какие бьюти-тренды из соцсетей искренне настораживают косметологов

Лиза
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
Патриотизм «подлинный» и «показной» Патриотизм «подлинный» и «показной»

Некогда мы гордились тем, что считали себя самой читающей страной

Дилетант
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Мертвые дети, неравенство и травмы Мертвые дети, неравенство и травмы

Настоящий мир вымышленного Питера Пэна

Weekend
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
В одной упряжке В одной упряжке

Нарты и собаки: как романтика каюров стала частью туризма

Отдых в России
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Сверхурочная экономика Сверхурочная экономика

Власти и работодатели концептуально договорились об изменении Трудового кодекса

Ведомости
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Соль земли Соль земли

Зимнее путешествие по Пермскому краю: ледяная пещера, Чердынь и виды Колвы

Отдых в России
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
Угольщикам недогрузили триллионы Угольщикам недогрузили триллионы

Минэнерго оценило потери российской угольной отрасли в 2 трлн руб

Ведомости
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Открыть в приложении