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

Новые партии подбираются к Госдуме Новые партии подбираются к Госдуме

Репетиция выборов в Госдуму-2021 прошла в штатном режиме

Эксперт
Самолеты над стадионом. Писатель Дмитрий Данилов — о сумерках в Красково Самолеты над стадионом. Писатель Дмитрий Данилов — о сумерках в Красково

Дмитрий Данилов — о самом долгожданном моменте лета

РБК
Дивная Диана Дивная Диана

Вырежи красавицу Диану Иваницкую и повесь над тумбочкой

Maxim
Его хотели назвать Curva и с птицами он не связан: как появился шрифт Calibri, один из самых известных в мире Его хотели назвать Curva и с птицами он не связан: как появился шрифт Calibri, один из самых известных в мире

История шрифта Calibri, основного шрифта Microsoft

VC.RU
Вся правда о кетодиете Вся правда о кетодиете

Что такое кетодиета, почему она так популярна и кому действительно показана?

Лиза
Сококе Сококе

Звери с Ольгой Волковой

Weekend
Профиль: Беата Узе — лётчица и каскадёр, открывшая первый в мире секс-шоп, когда ей запретили летать Профиль: Беата Узе — лётчица и каскадёр, открывшая первый в мире секс-шоп, когда ей запретили летать

Услышав в детстве легенду об Икаре, Беата Узе сделала крылья из куриных перьев

TJ
Красота требует жертв: как обувь испортила здоровье средневековым модникам Красота требует жертв: как обувь испортила здоровье средневековым модникам

Вальгусная деформация первого пальца – заболевание с древними корнями

National Geographic
Очарованный мезон поймали за превращением в свою античастицу Очарованный мезон поймали за превращением в свою античастицу

Физики обнаружили осцилляции типа «частица-античастица» состояний мезона

N+1
Синдром «серой мышки»: почему женщины отказываются от ярких нарядов Синдром «серой мышки»: почему женщины отказываются от ярких нарядов

Почему женщины не решаются носить яркую одежду и как с этим бороться?

Psychologies
От блудного сына до придуманных сюжетов: картины в русской классике От блудного сына до придуманных сюжетов: картины в русской классике

Что говорят о сюжетах и персонажах картины в книгах русских писателей

Культура.РФ
Пятиминутный путеводитель по... странному спорту Пятиминутный путеводитель по... странному спорту

Странные виды спорта, странные чемпионы и странные спортивные снаряды

Esquire
5 нейросетей, делающих музыку: от цифровой Эми Уайнхаус и до бесконечного метала 5 нейросетей, делающих музыку: от цифровой Эми Уайнхаус и до бесконечного метала

Разве может робот написать симфонию? Может

Playboy
Первые учительницы: кто боролся за возможность получать образование для женщин Первые учительницы: кто боролся за возможность получать образование для женщин

Кто боролся за право женщин на образование

Forbes
Какая стиральная машина лучше? Интервью с мастером по ремонту Какая стиральная машина лучше? Интервью с мастером по ремонту

Эксперт: как выбрать надежную стиральную машинку и какие поломки не стоит чинить

CHIP
Лучшие книги для мужчин, которые решили взять быка за рога Лучшие книги для мужчин, которые решили взять быка за рога

Книги, которые превратят застенчивого юношу в уверенного в себе мужчину

Популярная механика
Эмма Стоун: «Сыграть антигероя намного сложнее, чем какую-то милую девочку» Эмма Стоун: «Сыграть антигероя намного сложнее, чем какую-то милую девочку»

Эмма Стоун — о Круэлле и работе с животными

Cosmopolitan
Покрас Лампас – о перспективах NFT, любимых художниках и ценности времени Покрас Лампас – о перспективах NFT, любимых художниках и ценности времени

Покрас собирается перевести в NFT целый манифест каллиграфутуризма

GQ
TO-MÁ TO-MÁ

TO-MÁ о том, как ее подставила Темникова, почему она дружит с Милявской

ЖАРА Magazine
Летний кинотеатр: фильмы про молодость, драйв и свободу Летний кинотеатр: фильмы про молодость, драйв и свободу

Фильмы с настроением беспечности и предвкушения безграничных возможностей

Seasons of life
Как определить размер пениса: мифы и правда Как определить размер пениса: мифы и правда

Со времен изобретения пенисов вокруг них ходит много легенд

Maxim
Проверьте, насколько вы (не) зависимы от чужого мнения Проверьте, насколько вы (не) зависимы от чужого мнения

7 признаков, что вы свободны в мыслях и действиях

Reminder
Барак Обама и Опра Уинфри рекомендуют. Джеймс Макбрайд: «Дьякон Кинг Конг» Барак Обама и Опра Уинфри рекомендуют. Джеймс Макбрайд: «Дьякон Кинг Конг»

Глава из книги «Дьякон Кинг Конг» Джеймса Макбрайда

СНОБ
Палеонтологи изучили гистологическое строение костей сибирского пситтакозавра Палеонтологи изучили гистологическое строение костей сибирского пситтакозавра

Ранняя гистологическая зрелость может быть эволюционной тенденцией пситтакозавра

N+1
Как развивается эмбрион мыши: видео Как развивается эмбрион мыши: видео

Развитие эмбриона мыши на самых первых этапах его формирования

National Geographic
Зачем инвестировать в криптобиржи и сколько на этом можно заработать Зачем инвестировать в криптобиржи и сколько на этом можно заработать

Как инвестировать в криптобиржи, какие у подобной инвестиции есть плюсы и минусы

СНОБ
«Я жесток из-за ее хамства!»: директора «Ленкома» шокировала критика Поргиной «Я жесток из-за ее хамства!»: директора «Ленкома» шокировала критика Поргиной

Марк Варшавер ответил на негативные высказывания вдовы Николая Караченцова

Cosmopolitan
Три визуализации, чтобы перестать бояться перемен Три визуализации, чтобы перестать бояться перемен

Как перестать бояться столкновений с чем-то новом?

Psychologies
12 популярных фильмов, которые украли сюжет у других фильмов 12 популярных фильмов, которые украли сюжет у других фильмов

Фильмы со скопированными сюжетами, ставшие популярнее первоисточников

Maxim
5 экспонатов выставки «Театр.Rus» в Новом Манеже 5 экспонатов выставки «Театр.Rus» в Новом Манеже

Уникальные экспонаты, способные рассказать историю русского театра

Культура.РФ
Открыть в приложении