Медикобиологические аспекты космических полётов

Автор zandr, 26.01.2018 21:53:03

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

zandr

https://ria.ru/20211106/mukhi-1757847074.html
ЦитатаСлетавшие с Пересильд на МКС мухи помогут повысить репродуктивность мужчин
МОСКВА, 6 ноя - РИА Новости. Слетавшие на МКС на 12 дней вместе с актрисой Юлией Пересильд и режиссером Климом Шипенко мухи-космонавты могут помочь ученым в разработке средства повышения репродуктивной функции у мужчин, рассказала РИА Новости профессор, доктор физико-математических наук, заведующая лабораторией биофизики клетки Института медико-биологических проблем РАН Ирина Огнева.
О том, что вместе с "киноэкипажем" в космос летал "биоэкипаж" из мух-дрозофил, стало известно после посадки от замдиректора Института медико-биологических проблем РАН, космонавта Олега Котова. "Эксперимент заключался в оценке репродуктивной системы самцов после полного цикла гаметогенеза (процесс образования половых клеток - ред.) в условиях реального космического полета, то есть развития и созревания всех органов репродуктивной системы", - рассказала она. По ее словам, помимо самого полета, есть ряд факторов, влияющих на репродуктивную функцию, например, связанных с перегрузками при посадке.
По словам Огневой, ранее подобные эксперименты с мухами проводились на биологических спутниках. Ученые по итогам длительного полета таких аппаратов получали несколько поколений потомства. Уникальность состоявшегося эксперимента заключается в том, что он был кратковременный, поэтому ученые получили на руки первое поколение мух. "Первое поколение было для нас принципиально важным. Мы провели исследование, связанное с оценкой подвижности сперматозоидов, скорости поглощения кислорода клетками репродуктивной системы самцов, сейчас работаем над тем, чтобы проанализировать белковый состав сперматозоидов", - рассказала Огнева.
Всего в космос было отправлено десять пар личинок мух, которые вылупились на третьи сутки полета, подросли и дали потомство в космосе. На Землю вернулось около 500-600 мух в четырех пробирках. Предварительные результаты исследования станут известны в ближайшие два-три месяца. По имеющимся у ученых данным из других экспериментов, подвижность мужских половых клеток высших животных в условиях космоса снижается, а у низших животных сперматозоиды, наоборот, становятся более активными.
Эксперимент проводится с целью выяснения причин такого поведения, чтобы в дальнейшем использовать полученные данные для сохранения репродуктивной функции человека при полетах в дальний космос и для помощи людям с такими проблемами. "Если понять, почему подвижность растет, то этот же механизм можно попытаться активизировать у высших животных. Найти максимально таргетное средство протекции. Поиск действующих препаратов - задача всей современной медицины. Использование такого рода подходов во вспомогательных репродуктивных технологиях, которые сейчас используются все шире, будет очень востребовано. Поэтому мы надеемся, что наши результаты кому-то помогут", - сказала Огнева.
В марте на космическом корабле "Союз МС-21" отправится вторая группа мух-космонавтов для участия в повторном эксперименте. Само исследование носит название "Цитомеханариум".

Lunatik-k

06.11.2021 17:16:35 #281 Последнее редактирование: 06.11.2021 17:43:20 от Lunatik-k
ИМБП плохо использует МКС как экспериментальную базу.
На станции МИР продолжительность врача(Валерий Поляков) в полете составляла 437 суток.

Мое мнение нужно увеличивать продолжительность полетов хотя бы до 2,5 лет и с обязательным участием медиков в эксперименте. Дело в том, что ни один не профессионал не сможет нормально описать состояние своего здоровья, не профессионалы могут даже не обратить внимание на происходящие со здоровьем изменения.
Может стоит на МКС обеспечить одновременное присутствие двух медиков в длительных полуторагодичных и более экспериментах. Медицинская наука должна основываться на данных многих медиков не только ощущениях Валерия Полякова.
В России много денег, но еще больше лжецов и казнокрадов.

Veganin

Цитата: undefinedГрибы помогут бороться с излучением радиации на МКС

Облучение астронавтов на международной космической станции является первостепенной проблемой, которую в настоящее время до конца не решили. Ученые не могут установить на станции многотонную свинцовую защиту, так как ее доставка задействует огромное количество ресурсов. По причине высокого уровня радиации, астронавты не могут находиться на МКС продолжительное время.

Группа ученых предложила иную концепцию для решения этой проблемы. В качестве защиты от радиационного излучения предлагают использовать вид грибов под названием Cladosporium sphaerospermum. Это такое семейство грибов, которое способно произрастать в неблагоприятных средах, в том числе при радиоактивном излучении. Стоит уточнить, что опасное излучение для этих грибов даже полезно, так как используется для лучшего роста. Описанное свойство называется радиосинтезом, и фактически является аналогом фотосинтеза, только в качестве питательных веществ используется радиоактивное излучение.

Такие грибы были найдены на территории Чернобыльской атомной электростанции, где успешно произрастали. Также они оказались на МКС в 2019 году. В ходе эксперимента подтвердились описанные свойства - грибы росли на 20 процентов быстрее, чем на Земле. Это говорит, что они поглощают радиационное излучение для роста, тем самым смогут защищать астронавтов на МКС.


Исследователи предложили использовать плесневый гриб вида Cladosporium sphaerospermum. Этот примечательный организм не только не погибает от гамма-излучения, но и извлекает из него энергию для синтеза органических веществ из неорганических. Это своего рода фотосинтез, только место солнечного света занимает радиация. Благодаря своей суперспособности C. sphaerospermum процветает на руинах разрушенного реактора Чернобыльской АЭС.

Так, может быть, воспользоваться способностью гриба поглощать гамма-кванты и сделать из него в буквальном смысле живой щит от этого вида радиации?
Для проверки этой идеи в 2018 году колония C. sphaerospermum в замороженном виде отправилась на МКС. Благополучно перенеся разморозку, плесень быстро разрослась в предоставленной ей половине сосуда. Другая (контрольная) половина сосуда была заполнена обычным агаром. В течение 30 дней аппаратура измеряла гамма-фон за слоем грибов.
По мере того как C. sphaerospermum разрастался, поток гамма-квантов уменьшался. Плёнка толщиной 1,7 миллиметра снизила гамма-фон примерно на 2%.
Это значит, что всего 21-сантиметровый слой плесени мог бы уменьшить радиационный фон, типичный для поверхности Марса, до земного уровня, если бы весь этот фон создавался только гамма-лучами.
К тому же очень удобно, что колонию грибов не нужно везти с Земли в готовом виде. Она сама вырастет из маленького образца, если обеспечить ей подходящие условия, включая углекислый газ и воду (того и другого на Марсе предостаточно).
Увы, на Красной планете с её отсутствием глобального магнитного поля и тонкой атмосферой, как и на пути к ней, самую большую угрозу представляют заряженные частицы. Эта угроза настолько серьёзна, что многие эксперты сомневаются в осуществимости пилотируемых полётов на Марс до тех пор, пока человечество не научится выводить в космос корабли с обшивкой метровой толщины.
Тем не менее щит из C. sphaerospermum мог бы стать по крайней мере частью радиационной защиты, прикрыв космонавтов хотя бы от гамма-лучей.
Подчеркнём, что научная публикация авторов представляет собой препринт, то есть она пока не прошла проверку независимыми экспертами.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что защищает от радиации знаменитых своей живучестью тихоходок. Писали мы и о спорах плесени, выдерживающих невероятные дозы облучения.
Подробности изложены в препринте научной статьи, опубликованном на сайте biorXiv.org.

https://www.vesti.ru/nauka/article/2434189
https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/140168-griby-pomogut-borotsya-s-izlucheniem-radiatsii-na-mks?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека

Veganin

Цитата: undefinedОткрыт новый механизм поддержания структуры мышц в условиях невесомости
Ученые Института медико-биологических проблем РАН и Института теоретической и экспериментальной биофизики предложили новый способ сохранить структуру мышц в невесомости. Результаты исследования помогут не только космонавтам, но и пациентам, нуждающимся в восстановлении при инсультах и других неврологических заболеваниях.

Специалисты давно заметили, что в условиях невесомости происходит атрофия скелетных мышц. Чтобы этого избежать, в полете космонавты занимаются на тренажерах. Разные мышцы в разной степени подвержены атрофии. Больше всего от невесомости страдают глубокие мышцы спины и камбаловидная мышца голени, которая является гравитационно-зависимой, то есть не работает в отсутствие опоры.

Чтобы сымитировать условия невесомости, ученые ГНЦ РФ ИМБП РАН и ИТЭБ РАН провели провели эксперимент на крысах: их подвешивали за хвост к потолку клетки таким образом, чтобы они могли свободно перемещаться по клетке на передних лапах, но задние лапы не касались пола. В работе использовали 4 группы животных: контрольную, группу вывешивания, группу вывешивания с подошвенной механической стимуляцией и группу вывешивания с подошвенной механической стимуляцией и инъекциями L-Name -- ингибитора NO-синтазы.

«В группе вывешивания, как и ожидалось, мы с коллегами получили все признаки атрофии: уменьшение массы мышцы, площади поперечного сечения волокон, увеличение доли «быстрых» изоформ миозина, деградацию гигантских саркомерных белков. При этом физиологические исследования выявили уменьшение силы и пассивной жесткости камбаловидной мышцы при вывешивании, тогда как при подошвенно-механической стимуляции вышеуказанные параметры соответствовали контрольным значениям, т.е. восстанавливался тонус мышцы. Также было обнаружено, что подошвенная механическая стимуляция предотвращала уменьшение содержания ряда мышечных белков, т.е., мы предотвратили развитие атрофии в этой мышце. Однако все эти положительные изменения не происходили, если под действием ингибитора NO-синтазы уровень оксида азота оказывался очень низким. Таким образом мы показали, что мышечная активность, запущенная подошвенной стимуляцией позволяет предотвратить атрофические эффекты микрогравитации при участии NO-зависимых механизмов», - рассказали авторы исследования.

Не исключено, что NO-зависимые механизмы играют важную роль в поддержании нормальной молекулярной структуры опорных мышц при нормальном стоянии и ходьбе. Результаты исследования могут помочь не только в реабилитации космонавтов после космических полетов, но и в восстановительном лечении при инсультах, различных миодистрофиях и других неврологических заболеваниях.
https://xn--80afdrjqf7b.xn--p1ai/news/11594/ или
http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=f4c8edc6-b944-4b59-846b-249a2563fe76
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека

Lunatik-k

Так это получается, что если космонавты будут просто "чесать пятки" то мышцы ног не ослабнут, как  чесал Юрий Никулин в фильме Кавказская пленница.
В России много денег, но еще больше лжецов и казнокрадов.

zandr

https://www.youtube.com/watch?v=U0mivailqB4
Цитатаhttps://www.youtube.com/watch?v=U0mivailqB4 0:49
Изучение микроциркуляции крови на МКС
  Roscosmos Media
Космонавт Роскосмоса Александр Мисуркин снял на видео, как проходит эксперимент «Лазма», который позволит изучить перераспределение периферического кровотока от конечностей к голове и оценить окислительный метаболизм кожных покровов в условиях микрогравитации.
На кадрах видно, что эксперимент проходит в многоцелевом лабораторном модуле «Наука», который в июле 2021 года вошел в состав российского сегмента МКС.
Эксперимент «Лазма» основан на зондировании кожи оптическим (абсолютно безопасным и маломощным, как у лазерной указки) излучением и регистрации вышедшего из тканей излучения, по которому рассчитываются и анализируются различные медико-биологические параметры.

triage

13.01.2022 07:45:59 #286 Последнее редактирование: 17.01.2022 15:39:38 от triage
т.к. тут раньше было про японскую центрифугу в Кибо применяемую и на мышах
сейчас бросилась в глаза установленная новая, большая, модель
https://youtu.be/ZfFssKBiOn8
позади камеры, возможно это и не центрифуга

CBEF-L
Цитатаhttps://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e584/e584050.pdf
Mitsubishi Heavy Industries Technical Review Vol. 58 No. 4 (December 2021)
Development of Large-scale Centrifuge Facility for the International Space Station

https://humans-in-space.jaxa.jp/glossary/detail/000239.html
https://humans-in-space.jaxa.jp/en/biz-lab/experiment/facility/pm/cbef-l/

Veganin

ЦитатаУченые считают, что шум на МКС может плохо влиять на работоспособность космонавтов
МОСКВА, 17 января. /ТАСС/. Шум на МКС не только действует на органы слуха членов экипажа, но и может снижать их работоспособности. Об этом говорится в тезисах к докладу специалистов Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН к XLVI Академическим чтениям по космонавтике памяти С. П. Королева (Королёвские чтения).

"Помимо специфического воздействия на орган слуха, шум оказывает ряд неспецифических (неслуховых) эффектов на организм в целом, шум может оказывать неблагоприятное влияние на качество операторской деятельности, приводя к снижению эффективной работоспособности", - говорится в тезисах.

Как уточнили специалисты, в рабочее время (16 часов) шум в отсеках МКС составляет от 71 до 78 дБ, во время сна (8 часов) - от 60 до 62 дБ. Для исследования воздействия такого шума ученые отобрали 10 здоровых мужчин с нормальным слухом в возрасте от 26 до 43 лет. Они слушали широкополосный белый шум интенсивностью 85 дБ в течение двух часов. Анализ результатов показал тенденцию к угнетению процессов оперативной памяти и ее объем, а также ухудшение направленного внимания добровольцев.

"Проведенные исследования подтвердили возможность негативного влияния воздействия шума указанных параметров на функциональное состояние ЦНС (центральной нервной системы - прим. ТАСС) и качество операторской деятельности", - говорится в тезисах.

XLVI Академические чтения по космонавтике памяти С. П. Королева (Королёвские чтения) пройдут в МГТУ им. Н. Э. Баумана с 25 по 28 января.
https://tass.ru/kosmos/13442677

Подтверждаю. После нескольких часов работы рядом с генератором белого шума перестаешь нормально соображать, с ошибками считываешь информацию и т.д. Нужно иметь железное здоровье чтобы работать много часов продуктивно в таком шуме.
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека

Veganin

18.01.2022 19:19:58 #288 Последнее редактирование: 18.01.2022 19:25:09 от Veganin
Цитата: benderr от 18.01.2022 14:03:38Пребывание в космосе уничтожает эритроциты в крови космонавтов
Первое в мире исследование показало, как космические путешествия могут вызвать снижение количества эритроцитов в крови космонавтов.

Эта работа углубляет знания учёных об этом состоянии, известном как космическая анемия, и имеет важные последствия для будущего освоения космоса.

Космическая анемия считалась кратковременным преходящим состоянием, возникающим в результате адаптации организма к внеземной среде. Поясним, что из-за отсутствия гравитации жидкости смещаются к верхней части тела космонавта.

Это приводит к тому, что количество жидкости в кровеносных сосудах участников космических миссий сокращается на 10%, и предполагалось, что их тело быстро разрушает 10% эритроцитов, чтобы сохранить баланс красных кровяных телец.

При этом исследователи также считали, что количество клеток крови восполняется до нормальных значений после 10 дней в космосе.

Теперь же учёные обнаружили, что этот эффект сохраняется гораздо дольше, а разрушение эритроцитов происходит не в результате перемещения жидкостей, а из-за "самого по себе пребывания в космосе".

чёные измерили уровень эритроцитов у 14 астронавтов, принимавших участие в шестимесячных космических полётах, проанализировав состав выдыхаемого ими воздуха.

В частности, исследователи измерили количество монооксида углерода (угарного газа) в образцах, поскольку молекула угарного газа образуется каждый раз, когда разрушается молекула гема, компонента эритроцитов.

Это показало, что каждую секунду во время шестимесячного пребывания астронавтов на МКС в их крови уничтожалось три миллиона эритроцитов. Такой эффект наблюдался как у мужчин, так и у женщин-астронавтов.

Это на 54% больше, чем два миллиона красных кровяных телец, разрушаемых и заменяемых в организме каждую секунду на Земле.

Хотя прямые измерения выработки эритроцитов не проводились, исследовательская группа предполагает, что потерянные клетки были быстро заменены, иначе у астронавтов развилась бы тяжёлая анемия.

При этом у пяти из 13 астронавтов (у одного из них не брали кровь) всё же была диагностирована клиническая анемия, когда они вернулись на Землю.

Учёные обнаружили, что уровни эритроцитов в крови космических путешественников, вернувшихся на Землю, постепенно возвращаются к нормальному уровню через три-четыре месяца.

Интересно, что измерения, проведённые через год после возвращения астронавтов на Землю, показали, что разрушение эритроцитов их крови всё ещё было на 30% выше, чем в норме.

По словам учёных, эти результаты показывают, что астронавтов или космических туристов следует проверять на наличие состояний, связанных с анемией, и, возможно, необходимо скорректировать их диету с учётом дополнительной потери эритроцитов.

Отметим, что специализированная диета при анемии исключает продукты, разрушительно влияющие на состав крови, и богата продуктами, повышающими уровень железа в крови -- основного "строительного материала" эритроцитов.

Важно отметить, что также неизвестно, как долго организм может выдерживать повышенную скорость разрушения и производства эритроцитов, и учёным ещё предстоит определить точные биологические механизмы, лежащие в основе этого феномена.

Кстати, эти выводы можно применить и к жизни на Земле.

Доктор Гай Трудель (Guy Trudel), ведущий автор исследования из Университета Оттавы, является врачом-реабилитологом. Большинство его пациентов страдает анемией после долгого тяжёлого заболевания, ограничивавшего их подвижность. Это состояние препятствует занятиям спортом и затрудняет процесс реабилитации пациентов.

Исследователям известно, что постельный режим приводит к анемии, но неизвестно, как именно это происходит. Доктор Трудель считает, что этот неизвестный механизм может быть похож на космическую анемию.

Его команда исследует эту гипотезу во время будущих исследований постельного режима, которые будут проводиться на Земле.

"Если мы сможем точно выяснить, что вызывает эту анемию, то у нас появится возможность лечить или предотвращать её как у астронавтов, так и у пациентов здесь, на Земле", - отметил доктор Трудель.

Исследование канадских учёных было опубликовано в издании Nature Medicine.

Ранее мы рассказывали о том, как изменяется мозг мышей после 30 дней в космосе, а также о том, почему ухудшается зрение космонавтов. Кроме того, мы писали о том, что длительное пребывание в космосе вызывает странные изменения в ДНК.
https://www.vesti.ru/nauka/article/2665136
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека