Космические биология и медицина

Полеты человека в космос стали возможны благодаря созданию ракетно-космической техники и планомерным исследованиям в областях космических биологии и медицины — новых областях естествознания, изучающих особенности жизнедеятельности человека и других организмов при действии на них факторов космического пространства. Биологические исследования в процессе полетов ракет и первых искусственных спутников Земли открыли путь человеку в космос и во многом предопределили развитие пилотируемой космонавтики, а вместе с ней космических биологии и медицины. Развитие этих областей науки в нашей стране осуществляется по следующим двум взаимосвязанным направлениям: первому — сугубо прикладному, связанному с решением практических задач медицинского обеспечения космических полетов, и второму — фундаментальному, задачей которого является изучение механизмов воздействия невесомости, космической радиации, электромагнитных излучений, ультрафиолетовой радиации и других экстремальных факторов на живые системы.

Результаты медико-биологических исследований на борту космических летательных аппаратов свидетельствуют о том, что человек может достаточно хорошо приспосабливаться к жизни в условиях космоса и эффективно работать в течение одного года. При этом закономерно развиваются срочные и долговременные адаптивные реакции организма, сопровождающиеся процессами функциональной перестройки гравитационно зависимых и регуляторных его систем. Существенные изменения наблюдаются в опорно-двигательной, сердечно-сосудистой и сенсорной системах, в нервно-психической сфере, в крови и иммунной системе, меняются функции почек, водносолевой баланс, метаболизм. В итоге проведенных исследований была разработана система медицинского обеспечения экипажей космических полетов, которая включает в себя отбор и подготовку экипажей, их медицинское обслуживание в ходе полетов (в том числе оказание неотложной медицинской помощи) и послеполетную адаптацию к условиям земной гравитации и привычному образу жизни.

В ходе экспериментальных медико-биологических исследований с использованием различных биообъектов (в том числе и на клеточном уровне) было показано,что основным экологическим фактором наблюдаемых в организме сдвигов в космических полетах является невесомость. Однако она не вызывает генных и хромосомных мутаций, механизм клеточного деления, как правило, не нарушается. Между тем вопрос о принципиальной возможности прямого, непосредственного действия невесомости на клеточном уровне по-прежнему остается открытым. Не исключено, что некоторые физиологические реакции организма на отсутствие силы тяжести могут быть следствием измененного поведения клеток.

В будущем предстоит сосредоточить внимание на клетке как механической конструкции в поле силы тяжести, оценить зависимость проявления эффекта невесомости от типа клеточной дифференциации и степени функциональной нагрузки на организм. Целесообразно изучить и роль генетического аппарата в адаптации организма к длительной невесомости. В целом можно полагать, что отсутствие силы тяжести не препятствует прохождению основных этапов его жизненного цикла. В связи с перспективой полетов космических аппаратов на другие небесные тела все более актуальной становится задача изучения условий возникновения и распространения жизни во Вселенной также поиска жизни или ее предвестников на Луне, Марсе и в свободном космическом пространстве. Попытка обнаружения жизни на Марсе — одна из первоочередных задач планируемых исследований на автоматических станциях.

В последние годы быстрыми темпами стало развиваться такое новое направление исследований, как космическая биотехнология, основной задачей которой является разработка методов получения в невесомости особо чистых лекарственных препаратов и биологически активных веществ (гормонов, витаминов, ферментов). Несмотря на небольшой срок существования, космическая биология и космическая медицина заняли прочные позиции среди других медико-биологических наук. Это объясняется бурными темпами развития этих областей, новизной решаемых задач и впечатляющими достижениями, которые привлекают внимание специалистов и широкой научной общественности. Большой объем накопленных знаний о жизнедеятельности организма в условиях воздействия факторов космического пространства, динамических факторов полета и искусственной среды обитания, а также достижения космической техники являются реальными предпосылками для интенсивного освоения космического пространства в XXI в.

Рассмотренные направления космических исследований получат в дальнейшем не только количественное, но и качественное развитие, глобально охватят все стороны человеческой жизни. XXI в. станет веком становления человека, домом которого станет Солнечная система.