МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИНИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ФОРМЫ БОЛЕЗНИ ДВИЖЕНИЯ

МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИНИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ФОРМЫ БОЛЕЗНИ ДВИЖЕНИЯ

© Э.И.Мацнев, Е.Э.Сигалева
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии"
2014 г.

Известно, что отолитовые органы (макула утрикулюса и саккулюса), воспринимающие гравито-инерциальные силы, создают основу для безусловных постуральных рефлексов и вносят важный вклад в восприятие пространственной ориентации (Bisdorff et al., 1996; Mast and Jarchow, 1996; Bohmer, Mast, 1999).

Центральная нервная система (ЦНС) интегрируя информацию от различных сенсорных систем: соматосенсорную, проприоцептивную, от отолитовых органов, зрительного анализатора, на основе (feedback), обеспечивает общий контроль равновесия (Dichgans et al., 1975; Betts et al., 2000; Beule, Allum, 2006).

В последние годы получена информация о важной роли отолитовой системы в развитии космической болезни движения (КБД) в невесомости, а также в вестибуло-вегетативной и вестибуло-спинальной реадаптации после космического полета [Black et al., 1995; Reschke et al., 2007; Nooij et al., 2011].

Возвращение космонавта в земную гравитационную среду после продолжительного пребывания в невесомости, сопровождается реадаптацией нейро- вестибулярных рефлексов, с развитием симптомов болезни движения [БД] у отдельных космонавтов. Важная роль в этом механизме принадлежит вестибуло-спинальной компенсации.

Некоторые космонавты в раннем реадаптационном периоде используют ограничение движений головой или движения головой и туловищем («одним блоком»), для улучшения постурального баланса или минимизации возможных симптомов вестибуло-вегетативных нарушений. Специалисты подчеркивают значимость отолитовой системы в этом процессе [Nooij S.A.E., 2008],

В настоящее время специалистами разных стран (прежде всего, России и США), работающих по программе пилотируемых космических полетов, используется несколько экспериментальных стендов для моделирования КБД.

Среди этих стендов, в первую очередь следуем упомянуть параллельные качели (parallel swing — англ.). Использование вестибулярного стенда «параллельные качели» (ПК) для изучения роли вестибулярных органов в восприятии движения имеют большую научную историю (Mach, 1875; Delage, 1988; Bourdon, 1914; Travis, Dodge, 1928; Jongkees, Groen, 1946; Walsh, 1961; Schone, Mortag, 1968). Среди отечественных исследователей, активно занимающихся изучением вестибулярной функции с использованием ПК у здоровых лиц (профотбор лиц летных профессий) и у больных с различной патологией вестибулярной системы, следует отметить работы К.Л. Хилова (А.С. Киселев, 2014).

За счет 4 штанг ПК фиксированных с помощью шарнирных соединений с ложементом и электрического привода, в одном случае, может производиться качание платформы стенда в плоскости, совпадающей с продольной осью туловища человека лежащего на платформе, во втором — при поперечном расположении туловища обследуемого. В обоих случаях, происходит раздражение вестибулярного аппарата (исключительно отолитовых рецепторов), воспринимающих подобные «качательные осцилляции» (Walsh, 1961). Степень раздражения отолитовых рецепторов при этом, зависит от длины штанг качелей и периода качания.

Ранее проведенные экспериментальные исследования по 4-часовому вращению добровольцев на стенде «Вега» вокруг продольной оси тела (ось “Z”) в горизонтальном и антиортостатическом (-10°) положении и укачиванию на стенде МПК в горизонтальном и антиортостатическом (-8°) положении, с участием 8 космонавтов, совершивших полеты по программе «Союз», ОС «Салют-6» и «МИР», подтвердили достоверную значимость этих моделей для прогнозирования КБД в раннем периоде адаптации к невесомости (Э.И. Мацнев, Е.Э. Сигалева, 2013).

Полученные данные открывают перспективу использования данных моделей для прогнозирования КБД и работоспособности космонавтов в измененных гравитоинерциальных условиях в будущих полетах на Луну и окололунную орбиту.

Среди других стендов, перспективных для изучения проблемы прогнозирования КБД следует отметить: «вестибулярный стенд» для оценки переносимости линейных ускорений (vestibular sled), используемый в НАСА (США); 3D центрифугу в г. Тюбинген в Германии (3D Turntable Hospital in Tiibingen) — [Koenig et al., 1996].

Особый интерес представляет центрифуга отделения психологии и неврологии в Швейцарии [Centrifuge / Turntable, Dept, of Psychology, Zurich, Department of Neurology at the University] и последняя модификация данного стенда [3-dimensional turntable for vestibular tests in the Department of Neurology at the University Hospital in Zurich] в Швейцарии.

Последние стенды с успехом используются для изучения проблемы КБД и адаптационного синдрома невесомости по контрактам с Европейским космическим агентством (ESA).