Ваш браузер устарел!

Браузер, которым вы пользуетесь для просмотра этого сайта, устарел и не соответствует современным технологическим стандартам Интернета.

Вы можете установить последнюю версию подходящего браузера, воспользовавшись ссылками ниже:


Вернуться к списку УНУ

Медико-технический комплекс для отработки инновационных технологий космической биомедицины в интересах обеспечения орбитальных и межпланетных полётов, а также развития практического здравоохранения

Базовая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук»

Ведомственная принадлежность: Минобрнауки России

Классификационная группа УНУ: Установки для медико-биологических исследований

Год создания УНУ: 2000

Сайт УНУ: http://isrc.imbp.ru/

Средняя загрузка УНУ: нет данных о средней загрузке за 2022 год

Заказать услуги УНУ

Контактная информация:

Местонахождение УНУ:

  • Федеральный округ: Центральный
  • Регион: г. Москва
  • 123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, 76А

Руководитель работ на УНУ:

  • Орлов Олег Игоревич
  • +7 (499) 1952363
  • info@imbp.ru

Сведения о результативности за 2021 год (данные ежегодного мониторинга)

Участие в мониторинге: даЧисло организаций-пользователей, ед.: 8Число публикаций, ед.: 33Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %: 89.89

Информация об УНУ:

В состав УНУ входят: - «Наземный экспериментальный комплекс» (НЭК); - стенд «Центрифуга короткого радиуса» (ЦКР); - стендовая база «Сухая иммерсия». 1.    Наземный экспериментальный комплекс НЭК предназначен для проведения научных экспериментов с участием человека в условиях искусственно регулируемой среды обитания. Он проектировался и создавался в 1964-1970 гг., как макет тяжелого межпланетного корабля и предназначался для максимально реалистичного моделирования полета на Марс и других сверхдлительных пилотируемых космических миссий. На протяжении 30 лет комплекс использовался в многочисленных экспериментах с участием человека, а также в испытаниях систем обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) для орбитальных станций и других космических летательных аппаратов. В 2006 г. комплекс был полностью модернизирован, оснащен связью с центром управления полетами, системой постоянного видеонаблюдения, современными СОЖ и имитатором поверхности чужой планеты. В 2010-2011 гг. на базе НЭК был проведен уникальный, не имеющий мировых аналогов эксперимент «Марс 500», в ходе которого моделировались все ключевые этапы марсианской миссии  в реальном масштабе времени. В 2015 г. на базе НЭК успешно завершился эксперимент «Луна 2015», в рамках которого впервые в мире моделировалась лунная экспедиция с участием женского экипажа. Комплекс активно используется для проведения исследований в интересах практического здравоохранения. В экспериментах с участием добровольцев, проводимых на базе НЭК проходили медико-технические испытания перспективных образцов диагностической и научно-исследовательской аппаратуры, средств гигиены и профилактики. Технические характеристики комплекса позволяют изучать влияние на организм человека неблагоприятных факторов окружающей среды, потенциально вредных и опасных воздействий в полностью контролируемых условиях. В 2012 г. Российский кардиологический научно-производственный комплекс МЗ РФ провел в НЭКе эксперимент «Климат 2010» по изучению воздействия климатических изменений августа 2010 года (высокая температура и влажность в сочетании с высоким содержанием углекислого газа) на здоровье человека. В состав НЭК входят: - экспериментальные установки  (ЭУ) (модули) – ЭУ-50, ЭУ-100, ЭУ-150 и ЭУ-250; -имитатор инопланетной поверхности (ИИП); -рабочие места персонала при подготовке и проведении эксперимента; -места приема пищи, отдыха и проведения личной гигиены персонала обслуживающего эксперимент; -системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экспериментальных модулей, -система видеонаблюдения и контроля (СВН) корпуса, в котором расположен НЭК -инженерные системы корпуса, в котором расположен НЭК (кондиционирование, энергоснабжение, холодоснабжение, пожаротушение, пожарная сигнализация и т.д.). Экспериментальные модули ЭУ-50, ЭУ-100, ЭУ-150 и ЭУ-250 выполнены в виде герметичных металлических цилиндров, горизонтально расположены на опорах и соединены между собой переходными тоннелями, снабженными герметичными люками. Уникальность НЭК ГНЦ РФ-ИМБП РАН заключается  в том, что в каждом модуле можно создавать свои условия среды обитания, включая давление, температуру, влажность, освещенность, газовый состав. Это позволяет проводить длительные экспериментальные исследования с участием добровольцев (испытателей) в полностью контролируемых условиях среды обитания. Полных аналогов НЭК не существует как в России, так и за рубежом. В Японии (JAXA) была создана лишь упрощенная копия ЭУ-100, существенно уступающая российскому прототипу. В США (NASA) ведутся работы по созданию аналога ЭУ-50. ЭУ-50 предназначен для постоянного пребывания и работы в нем 3 членов экипажа.  Модуль имеет объем 50 м3 и включает в себя жилую и рабочую зоны. Жилая зона оборудована  тремя спальными местами, имеет место для хранения необходимого оборудования и место для приготовления и приема пищи, оборудованное микроволновой печью,  термопотом для нагрева и хранения горячей воды, краном подачи холодной питьевой  воды. Рабочая зона предназначена для проведения исследований. Модуль имеет санузел, оборудованный напорным унитазом и умывальником с горячей и холодной водой, столиком и полками из нержавеющей стали для забора биоматериалов. В модуле имеется подпольное пространство, в котором возможно  хранение необходимого оборудования. Модуль имеет два герметичных люка: -для перехода в тоннель, сообщающийся с модулем ЭУ-150, -для выхода на имитатор инопланетной поверхности. Общая площадь по полу ~ 25 м2. Имеется возможность подключения сети интернет и телевидения. ЭУ-100 предназначен для проведения научных исследований и  медицинских мероприятий экипажа. Модуль имеет объем 100 м3 и разделен на три зоны: -лабораторную, -процедурную -изолятор. Лабораторная зона имеет рабочие места для проведения исследований, оборудована средствами для  размещения и хранения  медицинской и научной аппаратуры. Процедурная зона имеет оборудованное рабочее место для забора крови и работы с биоматериалами. Изолятор имеет одно спальное  место и место для приготовления и приема пищи, оборудованное микроволновой печью,  термопотом для нагрева и хранения горячей воды, краном подачи холодной питьевой  воды. Модуль имеет санузел, оборудованный напорным унитазом и умывальником с горячей и холодной водой, столиком и полками из нержавеющей стали для забора биоматериалов. В модуле имеется холодильник с морозильной камерой для хранения медикаментов  и биоматериалов. Модуль имеет два герметичных люка: - для перехода в тоннель, сообщающийся с модулем ЭУ-150, - герметичную полноразмерную дверь в торце модуля. Модуль оборудован аварийной шлюзовой  камерой для экстренного покидания. Имеется возможность подключения сети интернет и  канала телемедицины. Общая площадь модуля по полу ~40 м2. ЭУ-150 предназначен для размещения и пребывания экипажа из шести человек. Модуль имеет объем 150 м3 и включает в себя: - шесть индивидуальных кают для экипажа (площадь каюты по полу 3,1-3,5 м2),  оборудованных персональными ноутбуками для проведения некоторых исследований, просмотра видеоинформации в индивидуальном порядке; - кухня-столовая (площадь 12 м2) на шесть человек, укомплектованная двумя микроволновыми печами, термопотом для нагрева и хранения горячей воды, краном подачи холодной питьевой  воды, местом хранения необходимой посуды; - кают-компания (площадь ~ 16  м2), укомплектованная ЖК телевизором для просмотра видеоконтента; - главный пульт управления, с которого экипаж имеет возможность контролировать состояние комплекса,  отправлять электронные документы, видео- и аудио-сообщения. Модуль имеет санузел, оборудованный напорным унитазом и умывальником с горячей и холодной водой, столиком и полками из нержавеющей стали для забора биоматериалов. В модуле имеется подпольное пространство, в котором возможно  хранение необходимого оборудования. Модуль имеет три герметичных люка: - для перехода в тоннель, сообщающийся с модулем ЭУ-100; - для перехода в тоннель, сообщающийся с модулем ЭУ-50; - для перехода в модуль ЭУ-250. ЭУ-250 предназначен для хранения расходуемых элементов (продукты питания, одежда, средства личной гигиены, научной аппаратуры и т.д.), размещения экспериментальных оранжерей, средств поддержания физической работоспособности. Модуль имеет объем 250 м3 и разделен на четыре функциональные зоны: - зона размещения низкотемпературных  морозильных камер (температура минус 28°С, объем 6 м3) для хранения глубокозамороженных продуктов питания; - хранилище объемом 150 м3 со стеллажами для хранения расходуемых элементов и оборудования; - помещение для размещения экспериментальных оранжерей; - тренажерный зал площадью 18 м2 для размещения средств поддержания физической работоспособности. В хранилище расположена ремонтная мастерская с необходимым оборудованием для проведения ремонтно-восстановительным работ силами экипажа. Модуль имеет санузел, оборудованный напорным унитазом и умывальником с горячей и холодной водой, столиком и полками из нержавеющей стали для забора биоматериалов, душевую кабину. Общая площадь ~ 73 м2. В модуле имеется подпольное пространство, в котором возможно  хранение необходимого оборудования. Модуль имеет три герметичные двери: - две двери в торцах модуля для предстартовой загрузки оборудования; - дверь для соединения модуля со шлюзовым переходом в модуль ЭУ-150. Шлюзовой переход между модулями Шлюзовой переход предназначен для перемещения экипажа между модулями ЭУ-250 и ЭУ-150. Шлюзовой переход имеет диаметр 2,2 м,  оборудован шлюзовой камерой для удаления отходов и аварийным люком для экстренного покидания комплекса. Имитатор инопланетной поверхности (ИИП) предназначен для физического моделирования внекорабельной деятельности на поверхности небесного тела. Площадь имитируемой поверхности 73,5м2. ИИП соединен переходом с ЭУ-50 и имеет помещение (скафандровый отсек) для подготовки экипажа к выходу на поверхность. Системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) НЭК. Каждый модуль комплекса имеет собственную СОЖ, что позволяет обеспечить его автономность и повышает надежность и безопасность при проведении экспериментов. К основным системам СОЖ относятся: - Система кондиционирования и вентиляции  (СКВ); - Система очистки атмосферы (СОА); - Система канализации (СК); - Система водоснабжения (СВС) - Система видеонаблюдения (СВ); - Система электроснабжения МТК; - Система информационного обеспечения и связи (СИО); - Система контроля и управления (СКУЭ); - Система газоснабжения и поддержания атмосферы. СКВ обеспечивает поддержание заданной температуры и влажности воздуха, очистку от пыли, выравнивание газовой среды по объему  модуля. В СОА происходит удаление продуктов дыхания экипажа при помощи угольных, палладиевых фильтров. Для удаления некоторых микропримесей,  микроорганизмов и грибов, содержащихся в атмосфере, могут применяться фотокаталитические установки. СК предназначена для удаления продуктов жизнедеятельности человека в условиях замкнутого пространства модуля с избыточным давлением. СВС состоит из двух подсистем: - подачи бытовой воды для обеспечения работы санузлов и душевой кабины; - подачи питьевой воды для удовлетворения потребностей экипажа. СВ обеспечивает: - визуальное наблюдение за деятельностью экипажа и контроль проводимых экспериментов; - удаленный   осмотр   состояния   помещений   и   оборудования модуля; - сбор,  регистрацию  и  хранение  получаемой  в  ходе  эксперимента  видеоинформации. Видеокамеры установлены таким образом, что позволяют просматривать все помещения модуля, за исключением индивидуальных кают, санузлов и душевой кабины. На наземном пункте управления (НПУ) размещаются видеорегистраторы, которые оцифровывают поступающие от видеокамер видеосигналы,  передают изображение на мониторы  пульта  оператора и  сохраняют   видеоинформацию   на   встроенных   жестких   дисках. Имеющаяся на видеокамерах функция «ночное видение» позволяет осуществлять контроль над внутренним пространством модуля при аварийном и даже полностью выключенном освещении (за счет таких слабых источников света, как мониторы ноутбуков). Система электроснабжения и освещения НЭК обеспечивает бесперебойное снабжение электроэнергией  наземного экспериментального комплекса и обслуживающих наземных систем. В случае полного прекращения подачи электропитания из городской сети включается дизель-генераторная установка, обеспечивающая работоспособность комплекса. СКУЭ обеспечивает управление работой систем и контроль их состояния как персоналом наземного центра управления, так и экипажем. Вся информация выводится на пульты наземного центра управления и пульт управления в модуле ЭУ-150. СИО служит для осуществления коммуникации с экипажем, загрузки материалов психологической поддержки, хранения данных по экспериментам, личной и служебной переписки. Режим связи обеспечивается в соответствии с разрабатываемым регламентом связи. При этом соблюдаются  определенные ограничения по ведению связи, в частности: 1. Свободный доступ сотрудников УНУ, базовой организации и исследователей к телефонной связи запрещен. 2. Дежурная бригада  использует  голосовую (телефонную) связь только по вызову  экипажа или в нештатных ситуациях. 3. Выход сотрудников УНУ, базовой организации и исследователей на связь с экипажем осуществляется с разрешения организаторов эксперимента. Система газоснабжения и поддержания атмосферы предназначена для создания и поддержания заданных концентраций кислорода и азота,  значений относительного давления в модуле. Среда обитания НЭК. Базовые параметры среды, определяющие физиологически комфортное соотношение основных компонентов газовой среды и их общее давление в отсеках соответствуют  значениям, указанным в ГОСТ Р 50804-95 «Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате». Для обеспечения токсикологической безопасности газовой среды в отсеках проводится контроль по веществам, указанным в ГОСТ Р 50804-95. Оценка содержания вредных примесей в газовой среде проводится методами отбора и анализа проб воздуха. В модулях обеспечивается: - автоматическое поддержание температуры газовой среды и возможность ее регулирования в заданных пределах по выбору экипажа или в соответствии с условиями эксперимента; - автоматическое поддержание заданной относительной влажности газовой среды в заданных пределах и отвод излишков влаги из газовой среды. В каждом отсеке осуществляется постоянный автоматический контроль параметров газовой среды с передачей данных на наземный пульт управления и на пульт управления ЭУ-150. В соответствии с согласованной  периодичностью проводится контроль уровня микробной обсемененности газовой среды и уровень запыленности на соответствие требованиям ГОСТ Р 50804-95. 2.    Центрифуга короткого радиуса (ЦКР) ЦКР является многофункциональным уникальным стендом нового поколения для разработки проблемы создания искусственной гравитации на борту космического летательного аппарата. ЦКР - полностью отечественная разработка, не имеющая аналогов в России и обладающая многочисленными преимуществами перед зарубежными стендами подобного назначения. Важными преимуществами ЦКР перед зарубежными аналогами, расположенными в Японии (JAXA), США (NASA), Франции и Германии (ЕSA) являются:     радиус 2,5 метра, два «плеча» (консоли) ложементов и возможность одновременного вращения 2-х человек (получение больше информации за один сеанс вращения);     ось вращения ЦКР расположена за головой испытуемого, что обеспечивает оптимальную позу человека при вращении;     создание центростремительного ускорения для   двух человек на уровне стоп до 5 G;     время непрерывной работы не менее 8 часов;     возможность плавного разгона и торможения центрифуги при начале и окончании работы, а также при аварийном отключении электроэнергии, при этом  скорость разгона и торможения  ЦКР возможна в диапазоне от 0,01 до 0,2 G, что обеспечивает широкие возможности для разработки оптимальных режимов вращений;     подвижные консоли позволяют изменять расстояние головы человека от оси вращения и создавать разные гравитационные градиенты (важно для получения адекватной гравитационной нагрузки на весь организм человека);     использование специальной конструкции ложементов, позволяющих, изменяя их геометрию (до и во время вращения, дистанционно с пульта инженера или самим испытуемым), проводить вращения в позе «полусидя», что должно существенно облегчить переносимость человеком продольных перегрузок при направлении вектора воздействия от головы к ногам. Изменение позы (или геометрии ложемента) позволяет существенно сократить радиус ЦКР, что имеет значение при разработке бортового варианта ЦКР, где модуль может иметь ограниченные размеры по радиусу;     возможность использования, одновременно с вращением на ЦКР физических тренажеров (велоэргометр, степпер) позволяет усилить гравитационные эффекты, обеспечивая динамическую и статическую нагрузку на нижние конечности;     полностью закрытые кабины во время исследований с участием человека защищают от дополнительных оптокинетических стимулов, тем самым обеспечивая комфортное пребывание испытуемого во время вращений и отсутствие дополнительных побочных эффектов, связанных с воздействием ускорений Кориолиса;     оснащение отечественным медицинским оборудованием позволяет постоянно контролировать состояние испытуемого и его безопасность;     ЦКР имеет широкие возможности для установки дополнительного оборудования технического и медицинского назначения;     передача медицинской и технической информации на пульты инженера и врача осуществляется по беспроводным каналам связи. Уникальные технические характеристики ЦКР позволяют решать широкий спектр задач космической медицины, проводить все необходимые наземные исследования и тренировки, а также совершенствовать методики лечения и реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы. 3.    Стендовая база «Сухая иммерсия» (СИ)   СИ - уникальная модель для наземного воспроизведения физиологических эффектов коротких космических полетов. Метод «сухой» иммерсии был разработан сотрудниками ГНЦ РФ-ИМБП РАН в 1970-х гг. Экспериментальные исследования, проводившиеся в течение ряда лет, показали высокую валидность данного метода в воспроизведении эффектов невесомости и его безопасность для жизни и здоровья человека. Метод «сухой» иммерсии имеет неоспоримые преимущества в моделировании эффектов космического полета по сравнению с другими моделями невесомости, например, с широко используемой за рубежом антиортостатической гипокинезией (АНОГ). Так, показано, что потери мышечной массы постуральных мышц бедра в условиях «сухой» иммерсии достигает 15% через 7 дней воздействия; аналогичные изменения в  АНОГ наблюдаются только через 60 дней. СИ применяется для проведения  фундаментальных исследований эффектов микрогравитации, а также для испытаний средств профилактики негативных эффектов невесомости. В состав СИ входят два иммерсионных комплекса «МЕДСИМ», а также линейка средств профилактики двигательных нарушений в космическом полете:  вывесной стенд для осуществления локомоций в горизонтальном положении, костюм аксиального нагружения «Пингвин», механический стимулятор опорных зон стоп «КОРВИТ», низкочастотный электромиостимулятор «Стимул-НЧ». Оснащение стендовой базы позволяет обеспечить круглосуточное одновременное пребывание 2-х испытателей-добровольцев в условиях опорной разгрузки. Длительность воздействий может варьироваться от нескольких часов до нескольких месяцев. Иммерсионные комплексы «МЕДСИМ» с недавнего времени нашли широкое применение в клинической медицине как высокоэффективное средство профилактики и реабилитации  при спастических формах ДЦП, перинатального гипоксического поражения ЦНС у детей, при лечении соматоформной дисфункция вегетативной нервной системы, синдрома хронической усталости, нарушения сна, отеков (сердечно-сосудистые заболевания, патология почек, ожоги, отеки, вызванные циррозом печени). У пациентов с отеками после 4 – часовых курсов «сухой» иммерсии наблюдалось 1,5-3-кратное увеличение диуреза, которое сохранялось на том же уровне в течение 2-х дней. Изучается возможность применения метода «сухого» погружения для лечения гипертонического криза. Так после  1,5 ч «сухого» погружения развивался длительно сохраняющийся гипотензивный и седативный эффект. «Сухая» иммерсия  также может быть полезна в диагностики скрытых компенсированных неврологических нарушений. По данным НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова Росмедтехнологий «сухая» иммерсия оказывает положительное влияние на параметры иммунного статуса у новорожденных с перинатальными поражениями ЦНС – способствует нормализации функциональной активности Т-хелперов и сниженных адгезионных свойств лимфоцитов  и приводит к уменьшению частоты и тяжести инфекционно-воспалительных заболеваний. Основным техническим компонентом комплекса «МЕДСИМ» является иммерсионная ванна эргономичного дизайна строго рассчитанной глубины, со встроенным подъемным механизмом и высокоэластичной водонепроницаемой тканью, прикрепленной к внешнему краю ванны. Площадь ткани рассчитана по специальной формуле и значительно превышает площадь поверхности воды. Благодаря этому достигается  именно эффект погружения, а не «лежания» на водном матрасе. Подошвенный имитатор опорной нагрузки «КОРВИТ» разработан на основе компенсатора опорной разгрузки – пассивного средства профилактики негативных эффектов невесомости. Данная технология с успехом применяется для устранения двигательных нарушений и восстановления навыков ходьбы у пациентов с инсультом головного мозга (в острейшем периоде). Если аппарат «КОРВИТ» применяется в первые часы после развития острого нарушения мозгового кровообращения, то он предотвращает развитие избыточной спастичности в мышцах паретичной конечности к концу острого периода инсульта. Применение метода опорной стимуляции у детей на этапе раннего восстановления при оперативном лечении переломов костей голени способствует снижению величины отека на 17-20%, увеличению амплитуды движения в голеностопном суставе на 45% уже в первые 72 часа после операции. У детей, которым не проводиться стимуляция, отек сохраняется до 6 – 8 суток, что затрудняет движение в поврежденной конечности и замедляет регенеративные процессы. Аппарат «Корвит» используется и как реабилитационное оборудование для инвалидов с ДЦП. Его применение позволяет максимально восстановить баланс сил мышц-разгибателей и мышц-сгибателей, особенно в положении стоя, а также нормализовать функцию ходьбы и  координационное управление движениями различного класса. Костюм аксиального нагружения «Пингвин» является штатным средством профилактики в космических полетах. Конструкция костюма позволяет избирательно нагружать отдельные группы мышц, восполняя дефицит весовой нагрузки, обусловленный факторами космического полета. Вывесной стенд для осуществления локомоторных тренировок в горизонтальном положении позволяет осуществлять активные физические тренировки, избегая вертикализации человека, т.е. не нарушая условий перераспределения жидкостных сред организма, создаваемых моделью «сухой» иммерсии. Электромиостимулятор «Стимул-НЧ» также является штатным пассивным средством физической профилактики на Международной космической станции, позволяющим тренировать отдельные мышцы человека в том случае, если проведение активных физических тренировок невозможно. Иммерсионные ванны, обладающие аналогичными характеристиками, были поставлены малым предприятием, созданном при ГНЦ РФ-ИМБП РАН, в г. Тулуза (Франция), в Институт космической физиологии и медицины (MEDES), а также на базу ФГБУ "Клиническая больница N 1" УДП РФ (Россия, Москва). Уникальность стендовой базы «Сухая иммерсия» определяется сочетанием иммерсионных комплексов с линейкой пассивных средств профилактики, имеющихся только в ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Такое сочетание позволяет изучать механизмы действия факторов космического полета на организм человека, разрабатывать средства и методы их профилактики, и оперативно внедрять полученные технологии в клиническую медицину.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:

УНУ – единственная в России научно-техническая база, позволяющая проводить комплексные исследования (испытания) с участием человека в интересах космической биологии и медицины, а также изучать воздействие экстремальных факторов среды на организм человека. Полных аналогов УНУ в мире не существует. В ряде стран имеются аналоги отдельных элементов оборудования УНУ, но они существенно уступают российскому образцу. В состав УНУ входят: - «Наземный экспериментальный комплекс» (НЭК); - стенд «Центрифуга короткого радиуса» (ЦКР); - стендовая база «Сухая иммерсия». Техническое оснащение каждого из перечисленных подразделений УНУ обладает собственной уникальностью, а коллектив УНУ имеет уникальный опыт проведения масштабных экспериментальных исследований в области космической физиологии и медицины, психологии и физиологии человека, а также в изучении экстремальных воздействий на организм человека и в разработке средств профилактики и защиты.

Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):

В 2015 г. в ходе эксперимента «Луна-2015», проведенного на базе НЭК впервые в мире были получены данные о психологическом, социальном, физиологическом, гормональном, иммунном, а также биохимическом статусе женского организма в раннем периоде адаптации к условиям изоляции в гермооъекте. [Попова Ю.А., Суворов А.В. «Газовый состав и кислотно-основное состояние крови у здоровых обследуемых женщин в условиях 9-суточной изоляции в гермообъекте»// Ульяновский медико-биологический журнал. 2016. № 4. С. 93-102; Михайловская А.Н. «Спирометрические и акустические показатели форсированного выдоха у женщин в условиях 9-суточной изоляции»// Ульяновский медико-биологический журнал. 2016. № 4. С. 83-92; Пономарёв С.А. и др. «Показатели клеточного иммунитета у членов экипажа проекта «ЛУНА-2015»»// Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017 T51 №2 с 13-19; Маркин А.А. и др. «Метаболические реакции женского организма при кратковременной изоляции в гермообъеме»// Отправлено в печать, 2017 год]. В 2015 году на ЦКР, также впервые в мире были получены данные о влиянии перегрузок «голова-таз» на различные системы женского организма во время вращения на ЦКР. На стендовой базе «Сухая иммерсия» за последние 5 лет с участием 43 испытателей добровольцев была реализована широкая программа исследований, направленных на изучение микрогравитации на тонус мышц спины и структурно-функциональные характеристики позвоночника с целью определения механизмов развития спинных болей и других неблагоприятных эффектов невесомости, встречающихся у космонавтов на разных этапах полета. В частности была изучена эффективность аксиального весового нагружения с использованием костюма «Пингвин» и искусственной опорной стимуляции с использование механического стимулятора опорных зон «Корвит» в профилактике негативных влияний микрогравитации на сенсомоторную систему. Данные исследования имели глубокую фундаментальную направленность – они открыли возможность раздельного изучения роли двух основных гравитационных факторов (осевой и опорной нагрузок) в развитии гипогравитационных нарушений функций нервно-мышечной системы. Предметом данных исследований являлись также механизмы эффектов безопорности на системы управления локомоций, позы, спинальных рефлекторных реакций и некоторых классов произвольных реакций. Результаты экспериментов подтвердили гипотезу о важной роли мышечной атонии в развитии структурных и функциональных нарушений в опорно-двигательном аппарате космонавтов (боли в спине, увеличение роста, сглаживание физиологических лордозов и кифозов позвоночника, увеличение высоты межпозвоночных дисков и др.) в условиях реальной и моделируемой невесомости. Наиболее глубокое снижение тонуса мышц-экстензоров спины и наибольшее увеличение высоты межпозвоночных дисков было выявлено в проекции поясничного отдела позвоночника и полностью совпадало с локализацией болей. Результаты исследований позволили разработать меры профилактики (основанные на применении осевой нагрузки в условиях безопорности) описанных процессов и апробировать их в экспериментальных условиях. Эффективность осевой нагрузки и ее ведущая роль в предотвращении развития гипогравитационных нарушений в мышечном аппарате спины в невесомости была подтверждена также результатами исследований скоростно-силовых свойств мышц шеи, спины и бедра при 5-ти суточном иммерсионном воздействии. [Vilchinskaya N.A. et. al. «Human muscle signaling responses to 3-day head-out dry immersion»// Musculoskeletal Neuronal Interactions.2015, V.15, №3, P.286-293; Zakirova A.Z. et. al. «Effects of mechanical stimulation of sole support zones on the h-reflex characteristics under conditions of support unloading» // Human Physiology. 2015. Vol. 41. № 2. P. 150-155; Shigueva T.A. et. al. «Effect of support deprivation on the order of motor unit recruitment» // Human Physiology. 2015. Vol. 41. №. 7. P. 813–816; Sayenko D.G. et. al. «Acute effects of Dry Immersion on kinematic characteristics of postural corrective responses»// Acta Astronautica. 2016, №121, P.110-115; Solovieva, A.A. et. al. «Functional activity of the liver under the conditions of immersion and effects of countermeasures»/ Human Physiology /Volume 42, Issue 7, 1 December 2016, P. 740-746; Kornilova, L.N. et. al. «Effect of optokinetic stimulation on visual–manual tracking under the conditions of support-proprioceptive deprivation»// Human Physiology. 2016, V. 42, Issue 5, P. 508-519; Rukavishnikov I.V. et. al. «Effects of Gravitational Unloading on Back Muscles Tone»// Human Physiology, 2017, Vol. 43, No. 3, pp. 291–300; Соловьева А.А. и др. «Исследование влияния на функциональную активность печени «сухой» иммерсии и средств профилактики эффектов невесомости» // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2014. Т. 48. № 2. С. 16-23; Козловская И.Б. и др. «Изменения поясничного отдела позвоночника и острая боль в спине при воздействии 3- суточной «сухой» иммерсии»// Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2015. № 2. С. 87-90.; Образцова О.А. и др. «Изменение белкового профиля мочи в условиях «сухой» иммерсии»// Авиакосмическая и экологическая медицина. 2015, Т.49, №4, с.15-19; Томиловская Е.С. и др. «Частотно-временная структура ЭЭГ человека в условиях искусственной гипогравитации: модель сухой иммерсии»// Авиакосмическая и экологическая медицина. 2015 T 49 №3 с.25-32; Кузнецова Г.Д. и др. «Частотно-временная структура электроэнцефалограммы человека в условиях искусственной гипогравитации: модель "сухой" иммерсии»// Авиакосмическая и экологическая медицина. 2015. Т. 49. № 3. С. 25-32; Сун И. и др. «Анализ вариабельности сердечного ритма и оценка болевого синдрома в спине при воздействии "сухой" иммерсии»// Авиакосмическая и экологическая медицина. 2015. Т. 49. № 3. С. 33-37; Воронков Ю.И. и др. «Высота межпозвонковых дисков и боль в спине при воздействии 3-суточной «сухой» иммерсии»// Военно-медицинский журнал. 2016. Т. СССXXXVII. № 1. С. 57-58; Вильчинская Н.А. и др. «Влияние кратковременной "сухой" иммерсии на параметры протеолитического сигналинга в камбаловидной мышце человека»// Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016. Т. 50. № 1. С. 28-34; Соснина И.С. и др. «Влияние 5-сутчной «сухой» иммерсии на силу иллюзий Понзо и Мюллер-Лайнера»// Журнал высшей нервной деятельности. Отправлено в печать, 2017 год].

Направления научных исследований, проводимых на УНУ:

  • Моделирование экстремальных факторов космических полётов и оценка их влияния на состояние физиологических систем организма человека;
  • Разработка и усовершенствование средств профилактики неблагоприятных факторов космических полётов на организм человека;
  • Апробация на стендах УНУ экспериментального оборудования, готовящегося к поставке на борт космических аппаратов;
  • Сздание и усовершенствование методик оказания квалифицированной медицинской помощи, в том числе, с применением телемедицинских технологий;
  • Внедрение достижений космической биологии и медицины в практическое здравоохранение.

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):

    Науки о жизни

Приоритетные направления Стратегии НТР РФ (п. 20):

    персонализированная медицина, высокотехнологичное здравоохранение и технологии здоровьесбережения

Фотографии:

Состав УНУ и вспомогательное оборудование: (номенклатура — 3 ед.)

Наземный экспериментальный комплекс
Фирма-изготовитель:  ПАО РКК «Энергия», ООО «Миус»
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  1970
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Наземный экспериментальный комплекс (НЭК) предназначен для проведения научных экспериментов с участием человека в условиях искусственно регулируемой среды обитания. Он проектировался и создавался в 1964-1970 гг., как макет тяжелого межпланетного корабля и предназначался для максимально реалистичного моделирования полета на Марс и других сверхдлительных пилотируемых космических миссий. На протяжении 30 лет комплекс использовался в многочисленных экспериментах с участием человека, а также в испытаниях систем обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) для орбитальных станций и других космических летательных аппаратов. В 2006 г. комплекс был полностью модернизирован, оснащен связью с центром управления полетами, системой постоянного видеонаблюдения, современными СОЖ и имитатором поверхности чужой планеты. В 2010-2011 гг. на базе НЭК был проведен уникальный, не имеющий мировых аналогов эксперимент «Марс 500», в ходе которого моделировались все ключевые этапы марсианской миссии в реальном масштабе времени. В 2015 г. на базе НЭК успешно завершился эксперимент «Луна 2015», в рамках которого моделировалась лунная экспедиция с участием женского экипажа. Комплекс активно используется для проведения исследований в интересах практического здравоохранения. В экспериментах с участием добровольцев, проводимых на базе НЭК проходили медико-технические испытания перспективных образцов диагностической и научно-исследовательской аппаратуры, средств гигиены и профилактики. Технические характеристики комплекса позволяют изучать влияние на организм человека неблагоприятных факторов окружающей среды, потенциально вредных и опасных воздействий в полностью контролируемых условиях. В 2012 г. Российский кардиологический научно-производственный комплекс МЗ РФ провел в НЭКе эксперимент «Климат 2010» по изучению воздействия климатических изменений августа 2010 года (высокая температура и влажность в сочетании с высоким содержанием углекислого газа) на здоровье человека. В состав НЭК входят: - экспериментальные установки (ЭУ) (модули) – ЭУ-50, ЭУ-100, ЭУ-150 и ЭУ-250; - имитатор инопланетной поверхности (ИИП); - рабочие места персонала при подготовке и проведении эксперимента; - места приема пищи, отдыха и проведения личной гигиены персонала обслуживающего эксперимент; - системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экспериментальных модулей; - системы видеонаблюдения и контроля (СВН) корпуса, в котором расположен НЭК; - инженерные системы корпуса, в котором расположен НЭК (кондиционирование, энергоснабжение, холодоснабжение, пожаротушение, пожарная сигнализация и т.д.). Экспериментальные модули ЭУ-50, ЭУ-100, ЭУ-150 и ЭУ-250 выполнены в виде герметичных металлических цилиндров, горизонтально расположены на опорах и соединены между собой переходными тоннелями, снабженными герметичными люками. Уникальность НЭК ГНЦ РФ-ИМБП РАН заключается в том, что в каждом модуле возможно создавать свои условия среды обитания, включая давление, температуру, влажность, освещенность, газовый состав. Полных аналогов НЭК не существует как в России, так и за рубежом.

Стенд "Сухая иммерсия"
Фирма-изготовитель:  ООО «Центр авиакосмической медицины и Технологий»
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Стенд "Сухая иммерсия" (СИ) - уникальная модель для наземного воспроизведения физиологических эффектов коротких космических полетов. Метод «сухой» иммерсии был разработан сотрудниками ГНЦ РФ-ИМБП РАН в 1970-х гг. Экспериментальные исследования, проводившиеся в течение ряда лет, показали высокую валидность данного метода в воспроизведении эффектов невесомости и его безопасность для жизни и здоровья человека. Метод «сухой» иммерсии имеет неоспоримые преимущества в моделировании эффектов космического полета по сравнению с другими моделями невесомости, например, с широко используемой за рубежом антиортостатической гипокинезией (АНОГ). Так, показано, что потери мышечной массы постуральных мышц бедра в условиях «сухой» иммерсии достигает 15% через 7 дней воздействия; аналогичные изменения в АНОГ наблюдаются только через 60 дней. СИ применяется для проведения фундаментальных исследований эффектов микрогравитации, а также для испытаний средств профилактики негативных эффектов невесомости. В состав СИ входят два иммерсионных комплекса «МЕДСИМ», а также линейка средств профилактики двигательных нарушений в космическом полете: вывесной стенд для осуществления локомоций в горизонтальном положении, костюм аксиального нагружения «Пингвин», механический стимулятор опорных зон стоп «КОРВИТ», низкочастотный электромиостимулятор «Стимул-НЧ». Иммерсионные комплексы «МЕДСИМ» (рисунок 12) с недавнего времени нашли широкое применение в клинической медицине как высокоэффективное средство профилактики и реабилитации при спастических формах ДЦП, перинатального гипоксического поражения ЦНС у детей, при лечении соматоформной дисфункция вегетативной нервной системы, синдрома хронической усталости, нарушения сна, отеков (сердечно-сосудистые заболевания, патология почек, ожоги, отеки, вызванные циррозом печени). У пациентов с отеками после 4 – часовых курсов «сухой» иммерсии наблюдалось 1,5-3-кратное увеличение диуреза, которое сохранялось на том же уровне в течение 2-х дней. Изучается возможность применения метода «сухого» погружения для лечения гипертонического криза. Так после 1,5 ч «сухого» погружения развивался длительно сохраняющийся гипотензивный и седативный эффект. «Сухая» иммерсия также может быть полезна в диагностики скрытых компенсированных неврологических нарушений. По данным НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова Росмедтехнологий «сухая» иммерсия оказывает положительное влияние на параметры иммунного статуса у новорожденных с перинатальными поражениями ЦНС – способствует нормализации функциональной активности Т-хелперов и сниженных адгезионных свойств лимфоцитов и приводит к уменьшению частоты и тяжести инфекционно-воспалительных заболеваний. Основным техническим компонентом комплекса «МЕДСИМ» является иммерсионная ванна эргономичного дизайна строго рассчитанной глубины, со встроенным подъемным механизмом и высокоэластичной водонепроницаемой тканью, прикрепленной к внешнему краю ванны. Площадь ткани рассчитана по специальной формуле и значительно превышает площадь поверхности воды. Благодаря этому достигается именно эффект погружения, а не «лежания» на водном матрасе. Подошвенный имитатор опорной нагрузки «КОРВИТ» разработан на основе компенсатора опорной разгрузки – пассивного средства профилактики негативных эффектов невесомости. Данная технология с успехом применяется для устранения двигательных нарушений и восстановления навыков ходьбы у пациентов с инсультом головного мозга (в острейшем периоде). Если аппарат «КОРВИТ» применяется в первые часы после развития острого нарушения мозгового кровообращения, то он предотвращает развитие избыточной спастичности в мышцах паретичной конечности к концу острого периода инсульта. Применение метода опорной стимуляции у детей на этапе раннего восстановления при оперативном лечении переломов костей голени способствует снижению величины отека на 17-20%, увеличению амплитуды движения в голеностопном суставе на 45% уже в первые 72 часа после операции. У детей, которым не проводиться стимуляция, отек сохраняется до 6 – 8 суток, что затрудняет движение в поврежденной конечности и замедляет регенеративные процессы. Аппарат «Корвит» используется и как реабилитационное оборудование для инвалидов с ДЦП. Его применение позволяет максимально восстановить баланс сил мышц-разгибателей и мышц-сгибателей, особенно в положении стоя, а также нормализовать функцию ходьбы и координационное управление движениями различного класса. Костюм аксиального нагружения «Пингвин» является штатным средством профилактики в космических полетах. Конструкция костюма позволяет избирательно нагружать отдельные группы мышц, восполняя дефицит весовой нагрузки, обусловленный факторами космического полета. Вывесной стенд для осуществления локомоторных тренировок в горизонтальном положении позволяет осуществлять активные физические тренировки, избегая вертикализации человека, т.е. не нарушая условий перераспределения жидкостных сред организма, создаваемых моделью «сухой» иммерсии. Электромиостимулятор «Стимул-НЧ» также является штатным пассивным средством физической профилактики на Международной космической станции, позволяющим тренировать отдельные мышцы человека в том случае, если проведение активных физических тренировок невозможно. Иммерсионные ванны, обладающие аналогичными характеристиками, имеются в г. Тулуза (Франция) на базе Института космической физиологии и медицины (MEDES), а также на базе ФГБУ "Клиническая больница N 1" УДП РФ (Россия, Москва). Уникальность стендовой базы «Сухая иммерсия» определяется сочетанием иммерсионных комплексов с линейкой пассивных средств профилактики, имеющихся только в ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Такое сочетание позволяет изучать механизмы действия факторов космического полета на организм человека, разрабатывать средства и методы их профилактики, использовать полученные технологии для нужд клинической медицины.

Стенд "Центрифуга короткого радиуса"
Фирма-изготовитель:  ЗАО«Энегрия-Сервис»
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2009
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Центрифуга короткого радиуса (ЦКР) является многофункциональным уникальным стендом нового поколения для разработки проблемы создания искусственной гравитации на борту космического летательного аппарата. ЦКР - полностью отечественная разработка, не имеющая аналогов в России и обладающая многочисленными преимуществами перед зарубежными стендами подобного назначения. Важными преимуществами российской центрифуги как перед российскими, так и перед зарубежными аналогами, расположенными в Японии (JAXA), США (NASA), Франции и Германии (ЕSA) являются: радиус 2,5 метра, два «плеча» (консоли) ложементов и возможность одновременного вращения 2-х человек (получение больше информации за один сеанс вращения); ось вращения ЦКР расположена за головой испытуемого, что обеспечивает оптимальную позу человека при вращении; создание центростремительного ускорения для двух человек на уровне стоп до 5 G; время непрерывной работы не менее 8 часов; возможность плавного разгона и торможения центрифуги при начале и окончании работы, а также при аварийном отключении электроэнергии, при этом скорость разгона и торможения ЦКР возможна в диапазоне от 0,01 до 0,2 G, что обеспечивает широкие возможности для разработки оптимальных режимов вращений; подвижные консоли позволяют изменять расстояние головы человека от оси вращения и создавать разные гравитационные градиенты (важно для получения адекватной гравитационной нагрузки на весь организм человека); использование специальной конструкции ложементов, позволяющих, изменяя их геометрию (до и во время вращения, дистанционно с пульта инженера или самим испытуемым), проводить вращения в позе «полусидя», что должно существенно облегчить переносимость человеком продольных перегрузок при направлении вектора воздействия от головы к ногам. Изменение позы (или геометрии ложемента) позволяет существенно сократить радиус ЦКР, что имеет значение при разработке бортового варианта ЦКР, где модуль может иметь ограниченные размеры по радиусу; возможность использования, одновременно с вращением на ЦКР физических тренажеров (велоэргометр, степпер) позволяет усилить гравитационные эффекты, обеспечивая динамическую и статическую нагрузку на нижние конечности; полностью закрытые кабины во время исследований с участием человека защищают от дополнительных оптокинетических стимулов, тем самым обеспечивая комфортное пребывание испытуемого во время вращений и отсутствие дополнительных побочных эффектов, связанных с воздействием ускорений Кориолиса; оснащение отечественным медицинским оборудованием позволяет постоянно контролировать состояние испытуемого и его безопасность; ЦКР имеет широкие возможности для установки дополнительного оборудования технического и медицинского назначения; передача медицинской и технической информации на пульты инженера и врача осуществляется по беспроводным каналам связи. Уникальные технические характеристики ЦКР позволяют решать широкий спектр задач космической медицины, проводить все необходимые наземные исследования и тренировки, а также совершенствовать методики лечения и реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы.

Услуги УНУ: (номенклатура — 3 ед.)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Науки о жизни

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Науки о жизни

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Науки о жизни

Методики измерений, применяемые на УНУ: (номенклатура — 3 ед.)

Иммерсионное погружение
Методика уникальна:  для России

Изоляция в гермообъекте с искусственной средой обитания
Методика уникальна:  для России

Вращение на ЦКР для создание искусственной гравитации
Методика уникальна:  для России

Вернуться к списку УНУ

 

Для просмотра сайта поверните экран