Научные темы Асгардии. Изоляционные эксперименты как инструмент анализа репродуктивной функции человека в условиях космоса

Первый шаг к рождению ребёнка в космосе

Главная научная цель Космического Государства Асгардия – рождение первого ребёнка в космосе. Асгардия открыла глобальную программу исследований в области космической эмбриологии, создания технологий искусственной гравитации и защиты от космического излучения, чтобы достигнуть этой цели.

 

«В нашем плане есть три имеющих научную основу этапа по созданию условий для рождения первого человеческого ребёнка в космосе. Первый этап – наземные изоляционные эксперименты с участием добровольцев, в том числе супружеских пар. Именно поэтому мы сейчас совместно с ИМБП проводим наземные исследования с участием женщин – членов экипажей SIRIUS. Эксперимент с супружескими парами будет следующим», – говорит Глава Асгардии доктор технических наук Игорь Ашурбейли.

 

«Рождение в условиях космического полёта на околоземной орбите и, тем более, при освоении иных тел Солнечной системы теоретически возможно, но требует обширных и фундаментальных исследований репродуктивной функции человека в условиях действия различных факторов космического полёта», – прокомментировал директор Института медико-биологических проблем доктор медицинских наук, академик РАН Олег Орлов.

 

«Ключевые факторы космического полёта, влияющие на биологию и физиологию человека, в том числе на репродуктивную функцию, – объясняет Ирина Огнева, доктор физико-математических наук, заведующая лабораторией биофизики клетки, – это невесомость, изменение радиационного фона (космическая радиация), изменение электромагнитного поля (гипомагнетизм), изменённый газовый состав атмосферы, микробиологическая обстановка в космическом корабле, ограниченное пространство для передвижения, замкнутый объём и другие причины психологического напряжения, которые приводят к физиологическому стрессу и изменению гормонального статуса».

Во время наземных изоляционных экспериментов SIRIUS для их участников-добровольцев моделируются отдельные факторы космического полёта, проводится комплексное исследование функционирования различных систем организма. Подобные эксперименты – необходимый инструмент для анализа возможных изменений репродуктивной функции человека в условиях космоса, утверждают учёные.

Три главных направления в научной программе Асгардии и ИМБП

В ходе SIRIUS-23, в частности, оцениваются изменения в иммунологическом, биологическом статусах и минерально-костном обмене в организме женщины.

– Иммунологический статус – это совокупность параметров, характеризующих состояние иммунной системы – системы очень сложной, состоящей из клеточного и гуморального компонентов, включающих множество показателей, доходящих до сотен и тысяч, – рассказывает заведующий лабораторией физиологии иммунной системы ИМБП, исполнительный директор проекта SIRIUS Сергей Пономарёв. – В своём анализе мы оцениваем наиболее значимые из этих показателей.

Например: количество и активность иммунных клеток, принимающих участие в иммунологическом ответе, или специальных молекул, задействованных в процессах распознавания и уничтожения различных бактерий и вирусов. Регистрируя эти показатели в определённый момент времени, мы можем понять, в каком состоянии находится иммунная система и насколько быстро она способна мобилизоваться в случае возникновения какой-либо угрозы внешнего или внутреннего характера. Под внешними угрозами подразумеваются те же бактерии, вирусы, грибки и так далее, под внутренними – прежде всего, клетки с изменённой антигенной структурой, в том числе онкологические.

В целом изоляция приводит к ухудшению состояния иммунной системы – из-за стресса, отсутствия свежего воздуха и из-за других связанных с ней факторов. Ведь в Наземном экспериментальном комплексе, где находятся добровольцы-испытатели, создана искусственная среда обитания, со своим микроклиматом, ничто извне туда не попадает. Чтобы бороться с негативными изменениями, существуют специфические и неспецифические меры профилактики. Мы тестируем их в эксперименте SIRIUS и в других наших экспериментах.

– Под микробиологическим статусом понимается состояние микрофлоры различныx биотопов человека – например, кожи и кишечника, – говорит другой куратор совместной научной программы Асгардии и ИМБП – заведующая Лабораторией питания, гастроэнтерологии и гигиенического контроля физических факторов среды обитания (отдел Санитарно-гигиенической безопасности человека в искусственной среде обитания), кандидат биологических наук Дарья Комиссарова. – Мы оцениваем видовое и количественное соотношение условно патогенныx, то есть способныx вызывать дисбиотические состояния и снижать комфорт и качество жизни человека, и протективныx («xорошиx») микроорганизмов для каждого биотопа и те изменения, которые происxодят в условиях изоляции.

Как известно, не только участники длительных изоляционных экспериментов, но и космонавты на орбите становятся объектами исследований, помогая собрать необходимую статистику, которую учёные используют при разработке методов защиты человеческого организма от агрессивной космической среды. Однако женщины значительно реже мужчин бывают в космосе, поэтому и статистики, связанной с изменениями в женском организме, в настоящее время недостаточно.

По мнению кандидата медицинских наук, ведущего научного сотрудника, заведующей лабораторией «Исследования костных и метаболических эффектов микрогравитации» ИМБП Галины Васильевой, наземные изоляционные эксперименты некоторым образом помогают восполнить этот пробел:

– Проблема негативных изменений костной ткани под действием факторов космического полёта всесторонне изучается на протяжении уже многих десятков лет, и от её решения зависит возможность длительных, а следовательно, и более дальних полётов. Достаточно редкие полёты женщин в космос не позволяют исследовать все медицинские аспекты действия космических факторов на их организм.

Безусловно, исследования изменений минерального обмена и морфофункциональных нарушений кости, которые проводятся на Земле, дают нам уникальные медико-биологические данные. Мы получаем возможность проводить комплексную оценку систем, участвующих в регуляции кальциевого гомеостаза, изучать различные звенья остеогенеза и механизмы адаптивного ремоделирования кости и выявлять специфические для экстремальных условий предикторы остеодефицитных состояний.

Результаты наземных исследований в дальнейшем будут использованы для разработки эффективных средств профилактики и коррекции остеодефицитных состояний, развивающихся во время космических полётов, с целью минимизации рисков переломов костей при высадке на космические объекты и/или во время продолжительной внекорабельной напланетной деятельности в условиях гипогравитации.

Изоляция – один из ключевых стрессов в космосе

Люди, не связанные по роду своей деятельности с космической индустрией, мало знают о «бытовых» условиях на космической станции. Но при её упоминании каждый представляет себе замкнутое, крайне ограниченное пространство, где космонавты находятся длительное время.

Учёные и сами космонавты считают изоляцию, ограничения в передвижении и общении ключевыми  факторами риска для человека в космосе. Поэтому большой блок исследований в рамках программы SIRIUS посвящён психологии малых групп.

– Экспериментальная программа SIRIUS-21 и SIRIUS-23 посвящена изучению адаптационных процессов, происходящих в организме человека при моделировании комплекса факторов космического полёта в условиях изоляции в гермообъекте с искусственной средой обитания. В частности, оценивается психофизиологическое состояние членов экипажа и эффективность межгруппового взаимодействия, – говорит Сергей Пономарёв. – Установление взаимосвязей психофизиологического состояния и нейроиммуноэндокринного статуса, механизмов регуляции гомеостаза и обмена веществ, их динамики и взаимодействия в изменённой среде обитания – это отправная точка для выбора стратегии, которая позволит приблизиться к решению проблемы длительной жизни и работы человека в условиях космического полёта или нахождения на напланетной станции.

Изоляционные эксперименты помогают выявить «горячие точки» воздействия на человека условий искусственной экосистемы.

Исследование состояния пищевого статуса и пищеварительной системы в рамках изоляционных экспериментов представляет исключительный интерес для оценки избытка или недостатка питания. Оба этих фактора могут существенно изменить конфигурацию жировой ткани, величину основного обмена, метаболизма глюкозы и, как следствие, синтез гормонов, в том числе половых, и созревание женских и мужских половых клеток.

Суммируя вышеизложенное: организм человека является сложнейшей системой, способной адаптироваться к существованию в различных экстремальных  условиях, тем не менее, вплоть до настоящего момента, границы адаптационного потенциала, за которым начинается патология, чётко не определены. Ряд перестроек способен приводить к изменению функциональной активности физиологических систем и иметь критическое значение, в том числе, и для реализации репродуктивной функции. Это и обусловливает необходимость комплексного подхода к изучению влияния факторов космического полёта на организм с целью возможного расширения ареала обитания человека за пределы нашей планеты.