Оценка параметров внешнего дыхания человека в условиях моделированной лунной гравитации и микрогравитации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В данной статье представлены основные результаты серии экспериментов, посвященных изучению влияния моделированной микрогравитации и лунной гравитации на функцию внешнего дыхания человека. Показано, что пребывание человека в условиях антиортостатической (модель физиологических эффектов микрогравитации) и ортостатической гипокинезии (модель физиологических эффектов лунной гравитации), аналогично горизонтальному положению, приводит к клинически не значимому снижению основных респираторных показателей в первые часы воздействия. В дальнейшем, в ходе гипокинезии эти изменения постепенно нивелируются. После прекращения экспериментального воздействия показатели функции внешнего дыхания восстанавливаются до уровня фоновых значений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Пучкова

Институт медико-биологических проблем РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: alina.a.puchkova@gmail.com
Россия, Москва

В. П. Катунцев

Институт медико-биологических проблем РАН

Email: alina.a.puchkova@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Шпаков

Институт медико-биологических проблем РАН

Email: alina.a.puchkova@gmail.com
Россия, Москва

Д. М. Ставровская

Институт медико-биологических проблем РАН

Email: alina.a.puchkova@gmail.com
Россия, Москва

Г. К. Примаченко

Институт медико-биологических проблем РАН

Email: alina.a.puchkova@gmail.com
Россия, Москва

В. М. Баранов

Институт медико-биологических проблем РАН

Email: alina.a.puchkova@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Krittanawong C., Singh N.K., Scheuring R.A. et al. Human health during space travel: state-of-the-art review // Cells. 2023. V. 12. № 1. P. 40.
  2. Tomsia M., Cieśla J., Śmieszek J. et al. Long-term space missions’ effects on the human organism: what we do know and what requires further research // Front. Physiol. 2024. V. 15. P. 1284644.
  3. Ghani F., Cheung I., Phillips A. et al. Lung volume, capacity and shape in microgravity: A systematic review and meta-analysis // Acta Astronautica. 2023. V. 212. P. 424.
  4. Prisk G.K. Microgravity and the respiratory system // Eur. Respire. J. 2014. V. 43. № 5. P. 1459.
  5. Prisk G.K. Pulmonary challenges of prolonged journeys to space: taking your lungs to the moon // Med. J. Aust. 2019. V. 211. № 6. P. 271.
  6. Баранов В.М. Эволюция взглядов на физиологию дыхания в невесомости // Авиакосм. и эколог. мед. 2023. Т. 57. № 5. С. 20.
  7. Донина Ж.А. Межсистемные взаимоотношения дыхания и кровообращения // Физиология человека. 2011. Т. 37. № 2. С. 117.
  8. Баранов В.М., Катунцев В.П., Баранов М.В. и др. Вызовы космической медицине при освоении человеком Луны: риски, адаптация, здоровье, работоспособность // Ульяновский медико-биологический журнал. 2018. № 3. С. 109.
  9. Баранов М.В., Катунцев В.П., Шпаков А.В., Баранов В.М. Метод наземного моделирования физиологических эффектов пребывания человека в условиях гипогравитации // Бюл. эксп. биол. и мед. 2015. Т. 160. № 9. С. 392.
  10. Григорьев А.И., Козловская И.Б. Годичная антиортостатическая гипокинезия (АНОГ) – физиологическая модель межпланетного космического полета. М.: РАН, 2018. 288 с.
  11. Hargens A.R., Vico L. Long-duration bed rest as an analog to microgravity // J. Appl. Physiol. 2016. V. 120. № 8. P. 891.
  12. Козловская И.Б., Ярманова Е.Н., Егоров А.Д. и др. Развитие российской системы профилактики неблагоприятных влияний невесомости в длительных полетах на МКС // Международная космическая станция. Российский сегмент. М.: РАН, 2011. Т. 1. С. 63.
  13. Каменева М.Ю., Черняк А.В., Айсанов З.Р. и др. Спирометрия: методическое руководство по проведению исследования и интерпретации результатов // Пульмонология. 2023. Т. 33. № 3. С. 307.
  14. Малаева В.В., Коренбаум В.И., Почекутова И.А. и др. Акустическая оценка вентиляционной функции легких у человека при моделировании физиологических эффектов невесомости и лунной гравитации // Медицина экстремальных ситуаций. 2016. Т. 55. № 1. С. 40.
  15. Segizbaeva M.O., Donina Zh.A., Aleksandrov V.G., Aleksandrova N.P. The mechanisms of compensatory responses of the respiratory system to simulated central hypervolemia in normal subjects // Adv. Exp. Med. Biol. 2015. V. 858. P. 9.
  16. Донина Ж.А., Баранов В.М., Александрова Н.П., Ноздрачев А.Д. Дыхание и гемодинамика при моделировании физиологических эффектов невесомости. СПб.: Наука, 2013. 182 с.
  17. Katz S., Arish N., Rokach A. et al. The effect of body position on pulmonary function: a systematic review // BMC Pulm. Med. 2018. V. 18. P. 159.
  18. Yadollahi A., Singh B., Bradley T.D. investigating the dynamics of supine fluid redistribution within multiple body segments between men and women // Ann. Biomed. Eng. 2015. V. 43. № 9. P. 2131.
  19. Yamada Y., Yamada M., Yokoyama Y. et al. Differences in lung and lobe volumes between supine and standing positions scanned with conventional and newly developed 320-detector-row upright CT: intra-individual comparison // Respiration. 2020. V. 99. № 7. P. 598.
  20. Yamada Y., Yamada M., Chubachi S. et al. Comparison of inspiratory and expiratory airway volumes and luminal areas among standing, sitting, and supine positions using upright and conventional CT // Sci. Rep. 2022. V. 12. № 1. P. 21315.
  21. Сегизбаева М.О., Погодин М.А., Лаврова И.Н. и др. Влияние антиортостатического воздействия на респираторные параметры и функциональную активность инспираторных мышц человека // Физиология человека. 2011. Т. 37. № 2. С. 52.
  22. Григорьев А.И., Ларина И.М. Водно-солевой обмен и функции почек у человека при длительной гипокинезии // Нефрология. 2001. Т. 5. № 3. С. 7.
  23. Носков В.Б. Адаптация водно-солевого метаболизма к космическому полету и его имитации // Физиология человека. 2013. Т. 39. № 5. С. 119.
  24. Montgomery L.D. Body volume changes during simulated microgravity. II: Comparison of horizontal and head-down bed rest // Aviat. Space Environ. Med. 1993. V. 64. № 10. P. 899.
  25. Whittle R.S., Keller N., Hall E.A. et al. Gravitational dose-response curves for acute cardiovascular hemodynamics and autonomic responses in a tilt paradigm // J. Am. Heart Assoc. 2022. V. 11. № 14. P. e024175.
  26. Pablo A.S., Jacob B.L., Jacquelyn C.K. et al. Effects of exercise training on pulmonary function in adults with chronic lung disease: a meta-analysis of randomized controlled trials // Arch. Phys. Med. Rehabil. 2018. V. 99. № 12. P. 2561.
  27. Arbeille P., Provost R., Zuj K., Vincent N. Measurements of jugular, portal, femoral, and calf vein cross-sectional area for the assessment of venous blood redistribution with long duration spaceflight (Vessel Imaging Experiment) // Eur. J. Appl. Physiol. 2015. V. 115. № 10. P. 2099.
  28. Norsk P. Adaptation of the cardiovascular system to weightlessness: Surprises, paradoxes and implications for deep space missions // Acta Physiol. 2020. V. 228. № 3. P. e13434.
  29. Elliott A.R., Prisk G.K., Guy H.J., West J.B. Lung volumes during sustained microgravity on Spacelab SLS-1 // J. Appl. Physiol. 1994. V. 77. № 4. P. 2005.
  30. Elliott A.R., Prisk G.K., Guy H.J. et al. Forced expirations and maximum expiratory flow-volume curves during sustained microgravity on SLS-1 // J. Appl. Physiol. 1996. V. 81. № 1. P. 33.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Относительные изменения основных спирометрических параметров, полученные через 7 ч воздействия ортостатической (ОГ), антиортостатической (АНОГ) и горизонтальной гипокинезии (ГГ). Жирным шрифтом выделены параметры ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1, изменение которых через 7 ч экспериментального воздействия достигло уровня достоверности (p <0.05) по сравнению с фоновыми значениями во всех трех экспериментальных моделях

Скачать (109KB)

© Российская академия наук, 2024