«На пыльных тропинках далеких планет» наши следы в обозримом будущем вряд ли останутся, даже с относительно близкой Луной пока не справляемся. Да и на Земле дела обстоят не то чтобы очень хорошо — кое-где люди все еще живут в условиях, весьма далеких от комфорта и цивилизованности. Готовят пищу на костре или каменном очаге, голодают, страдают от нехватки воды и отсутствия нормальной медицины. Стоит ли вкладывать немалые средства в развитие медицины космической, если и земной, обычной обеспечены не все земляне?
MedAboutMe попробует разобраться и найти ответы.
Космическая медицина и ее задачи
Космическое пространство для человека смертельно опасно. И не только потому, что в космосе нет воздуха для дыхания, нет воды и пищи для обеспечения потребностей тела, а есть только бесконечная, безжизненная, очень холодная пустота, в которой невозможно находиться без защитного скафандра.
Космос разрушает организм человека отсутствием нормальной, привычной гравитации, ионизирующим излучением. И негативно воздействует на психику астронавтов оторванностью от всего привычного мира, от родных и близких, изоляцией в тесном замкнутом пространстве космического аппарата или станции.
Чтобы космические полеты стали реальностью, нам, землянам, потребовались не только ракеты, но и долгая напряженная работа биологов и врачей. Благодаря им космонавты не только могут подготовиться к необычным условиям космоса, работать там с полной отдачей, но и успешно восстанавливаться после возвращения на землю. А в процессе полета разработки космической медицины позволяют следить за состоянием здоровья космонавтов, передавать данные на Землю, и в случае необходимости предпринимать меры для решения возникающих проблем.
Что из этого может быть использовано на Земле? Как оказывается, очень многое. Вот, например, мнение одного из специалистов по космической медицине.
В космосе человек находится в условиях полной изоляции от земного здравоохранения. Нет возможности вызвать врача, пополнить запасы медикаментов. Рассчитывать можно только на себя и те возможности, которыми снабжен космический аппарат.
А теперь сравните эти условия с пандемиями, во время которых изоляция также достигает предельных значений.
Опыт подготовки к космическим полетам может стать очень ценным при планировании мер противодействия эпидемиям и пандемиям, с которыми в будущем может столкнуться планета. Аэрокосмические медицинские исследования мы должны рассматривать как ресурс для улучшения земного здравоохранения. Это относится, в частности, к телемедицине и теледиагностике, которые успешно используются при полетах в космос, но все еще недостаточно внедрены на Земле. Устройства для дистанционного мониторинга состояния здоровья космонавтов уже нашли вполне земное применение. Теперь врачи могут получать данные о работе сердца, легких, мозга своих пациентов в режиме реального времени, с датчиков, разработанных космической медициной для астронавтов и адаптированных для использования на земле.
Первым человеком в космосе был советский гражданин Юрий Гагарин. Российская космическая медицина выросла из советской, созданной еще в середине прошлого века. За прошедшие десятилетия было сделано и создано многое, что успешно применяется для лечения и реабилитации обычных людей.
Экспресс-анализатор
В НИИ космического приборостроения разработали устройство для проведения анализов различных биохимических жидкостей — крови, плазмы, мочи и т. д. Экспресс-анализатор работает быстро и точно, и может быть использован не только на орбите, но и работниками скорой помощи, спасателями и т. д.
В том же НИИ был создан прибор для взятия образцов ткани внутренних органов и проведения биопсии. Устройство может не только взять материал, но и выявить причины образования патологических структур в органе, а также провести оценку эффективности лечения.
Биопринтер
В Сколково российские ученые создали принтер, способный «печатать» органические ткани и конструкты как в условиях низкой гравитации, так и на Земле. Изначально устройство должно было воспроизводить на МКС аналоги органов, наиболее чувствительных к воздействию космического излучения. Это важно для проведения научных изысканий в области космической медицины и для разработки мер противодействия разрушительному воздействию космического пространства.
В земных условиях принтер можно использовать для быстрого воссоздания тканей и органов для трансплантации.
Иммерсионные ванны
В период подготовки пилотов к полету в космос необходимо имитировать в земных условиях невесомость. Для этого был создан метод сухой иммерсии — иммерсионные ванны, в которых будущие космонавты могли подготовиться с необычным ощущениям невесомости, а после полета иммерсия помогала в процессе реабилитации.
Было выявлено, что применение иммерсионных ванн эффективно избавляет от мышечных спазмов, восстанавливает тонус мышц после длительных периодов неподвижности, а также помогает бороться с депрессией, отеками и болью.
В последние годы иммерсионные комплексы успешно используют также в выхаживании детей, родившихся раньше срока.
Экзоскелет
Первые разработки конструкций, которые помогли бы космонавтам на орбите имитировать условия гравитации, появились еще в 60-е годы прошлого века. Пионером стал костюм «Пингвин», с помощью которого члены экипажа могли компенсировать нехватку гравитационной и двигательной нагрузки в условиях полета. Первое испытание «Пингвина» прошло в 1971 году.
А уже через 20 лет «Пингвин» стали использовать для реабилитации пациентов земных врачей. Модифицированный «Пингвин» получил новое имя — «Адель». Костюм стали применять для лечения детей с детским церебральным параличом (ДЦП). «Адель» помогала и помогает до сих пор в восстановлении и формировании функциональных связей, навыков ходьбы и других моторных стереотипов, а также улучшает кровоснабжение и питание тканей опорно-двигательной системы. Астраханские ученые в статье, опубликованной в 2011 году, сообщают об успешном опыте применения достижений космической медицины, и в частности — лечебного костюма «Адель» в реабилитации детей с ДЦП.
Для взрослых, нуждающихся в реабилитации после травм и инсультов, был создан другой костюм на основе космического «Пингвина» — «Регент». Его система может настраиваться в соответствии с индивидуальными особенностями — создавать или усиливать нагрузку на мышцы и скелет, что является частью программы реабилитации. Проведенные исследования показали, что использование «Регента» способствует не только более быстрому восстановлению двигательных функций, но помогает также вернуть речь и улучшить психические функции.
Еще одной разработкой Центра космической медицины является устройство «Корвит», для физического воздействия на стопы человека, имитирующего ходьбу. Космонавтам этот прибор помогал «не забыть, как ходить». А земным пациентам с ДЦП «Корвит» помогает научиться стоять и ходить, развивать координацию движений.
Низкочастотная электростимуляция
Технология была разработана для того, чтобы в условиях космического полета, то есть в невесомости и нехватки физической нагрузки, астронавты могли сохранять функциональные возможности мышц. Портативный электростимулятор в комплекте со специальным костюмом впервые был испытан на станции «Мир», и до сих пор применяется на космической станции.
А на Земле технология низкочастотной стимуляции помогает лечить заболевания опорно-двигательной системы, сохранять функциональность мышц при длительной иммобилизации пациентов.
В 2015 году была опубликована статья, в которой группа исследователей из Санкт-Петербурга анализирует опыт применения метода электростимуляции низкими частотами в восстановительной и спортивной медицине. По мнению ученых, область применения метода очень широка. Электростимуляция может быть использована не только для повышения эффективности подготовки спортсменов, но и для реабилитации больных с болезнями почек, проходящих терапию гемодиализом, а также для устранения болевого синдрома в неврологической практике, для улучшения состояния больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), хронической сердечной недостаточностью и т. д.
Кислородный концентратор
Это устройство конструировали на тот случай, если вдруг на орбите что-то произойдет с системой снабжения воздухом. Аппарат должен уметь создавать нужную концентрацию кислорода, используя окружающий воздух.
Сегодня генераторы кислорода имеются в арсенале сотрудников МЧС, Министерства обороны, Министерства внутренних дел. Комплекс «Курьер», разработанный для космоса, теперь состоит на службе медицины катастроф. Еще один подобный аппарат с милым названием «Малыш» может создавать искусственную газовую среду не только в кабине космического аппарата, но и других, земных ограниченных пространствах, для чего и используется спасателями.
По словам академика Олега Игоревича Орлова, земная практическая медицина не может не оценить разработки медицины космической — уникальную аппаратуру, компактную, надежную, обладающую уникальной автономностью и эргономичностью. А без разработок методов дистанционного контроля за состоянием здоровья космонавтов развитие земной телемедицины было бы гораздо более медленным. Именно космические врачи отрабатывали и испытывали технологии дистанционной медицины, чем обеспечили качественные сдвиги в методологии земного здравоохранения.
Данные, полученные космическими психологами, помогли справляться с негативными последствиями карантина во время пандемии COVID-19.
«Как на небе, так и на земле» — это библейское выражение вполне может относиться и к медицине. Потому что земная медицина дала начало космической, и задача у них общая — сохранять и укреплять здоровье землян. Где бы они не находились, на земле или в космосе.
