Роль космической медицины в здравоохранении Земли
Анна Рейнгольдовна Куссмауль , кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Москва, Россия, kussmaul@imbp.ru
Марк Самуилович Белаковский , кандидат медицинских наук, заведующий отделом ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Москва, Россия, info@imbp.ru
English
THE ROLE OF SPACE MEDICINE IN PUBLIC HEALTH CARE ON THE EARTH
Keywords: space medicine, healthy human medicine, telemedicine, analog research, oxygen helium therapy
Одним из значимых изменений может быть смещение акцентов на донозологическую диагностику [ 1 ], профилактику и переход к медицине здорового человека. Космическая медицина как практическая наука, предметом изучения которой является здоровый человек, концентрирующая усилия лучших экспертов многих отраслей знаний – не только физиологов, врачей, биологов, но и инженеров, математиков, физиков и представителей других специальностей, вносит значимый вклад в поиск ответов на некоторые из актуальных вопросов современного здравоохранения.
«Здоровье считается одним из прав человека, непременной составляющей благополучия, глобальным общественным благом и вопросом социальной справедливости и равенства… Всё большее признание завоёвывает трактовка здоровья как одного из ключевых факторов экономического процветания общества знаний»Стратегическое руководство в интересах здоровья в XXI веке Всемирной организации здравоохранения
1. Космическая медицина и медицина земная – взаимодействие и взаимосвязь
Для медико-биологического обеспечения космических полётов использовались и используются передовые достижения медицины. Но в ходе развития космическая медицина не только совершенствовала существующие медицинские технологии, но и разрабатывала свои собственные методы, подходы и концепции. Очевидно, что основной областью внедрения результатов исследований космической медицины является собственно обеспечение пилотируемых космических полётов.
Итогом этой работы стало создание совершенной системы профилактики неблагоприятных эффектов невесомости и других факторов космического полёта, что позволило обеспечить длительное пребывание и активную работу человека на орбите Земли. В то же время данные, полученные космической физиологией и медициной в ходе полётных и наземных модельных исследований, существенно расширили представления о физиологических возможностях организма и позволили создать новые методики и уникальную аппаратуру, обладающую автономностью, эргономичностью, компактностью и надёжностью для эксплуатации в экстремальных условиях. Эти достижения не могли не быть оценены и приняты практической медициной [2, 5, 6, 9, 13].
Донозологическая диагностика – ключ к снижению заболеваемости
Одной из важнейших задач космической медицины является прогнозирование изменения состояния физиологических систем организма участников полётов и выявление на ранней стадии предвестников его нарушений. Именно поэтому такое широкое развитие в космической медицине получили методы донозологической диагностики, которые продолжают развиваться и в настоящее время [ 4 ].
К таким методам, в первую очередь, относится группа аппаратуры для исследования вегетативной регуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также их взаимодействия. В частности, прибор «Экосан», разработанный Институтом медико-биологических проблем (ИМБП), с успехом применялся в 10 регионах мира для донозологического мониторинга состояния здоровья профессиональных групп, подверженных повышенному стресс-воздействию (водители, пилоты гражданской авиации, испытатели и др.).
Прибор «Кардиосон», разработанный на базе космического комплекса «Сонокард», позволяет бесконтактно регистрировать физиологические параметры спящего человека, что может быть востребовано как в клинической, так и прикладной медицине. Перспективным представляется устройство «Кардиовектор», позволяющее оценивать состояние сердечно-сосудистой системы в профессиональном спорте, а также с целью контроля терапевтических и реабилитационных мероприятий в клинической медицине. Ряд примеров из этой области можно продолжить [ 16 ].
Работы ведутся и в других направлениях. В частности, перспективным являются биосенсорные технологии неинвазивной экспресс-диагностики наличия различных биомаркеров в выдыхаемом воздухе, а также оценка диагностической значимости изменений протеомного (2) статуса у клинически здорового человека.
Такие технологии диагностики предназначены главным образом для оценки адаптационных возможностей и надёжности операторской деятельности практически здоровых людей и могут использоваться при профилактических осмотрах спортсменов, лётчиков, водителей, операторов, лиц опасных профессий. Донозологический подход в дальнейшем может и должен быть распространён и на работу с более широкими слоями населения, поскольку будет способствовать снижению общей заболеваемости и существенному росту работоспособности и качества жизни [ 4 ].


2. Космические технологии – от космоса к Земле
Методы борьбы с невесомостью в профилактике земных болезней
Во многих изменениях в организме в условиях космического полёта задействованы те же механизмы, которые приводят к развитию различных заболеваний у пациентов на Земле. А значит, средства профилактики, разработанные для предотвращения негативного влияния факторов космического полёта, могут применяться в терапии и профилактике подобных заболеваний в клинической медицине.
Критически значимым фактором космического полёта является глубокое снижение статической и динамической активности, приводящее к развитию так называемого гипокинетического двигательного синдрома, который проявляется в снижении мышечного тонуса и силы сокращений, а при длительном космическом полёте приводит к атрофии мышц и снижению их работоспособности. Длительное ограничение мышечной активности может привести к нарушениям в работе сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также оказать негативное воздействие на иммунитет человека [ 1 ]. Именно поэтому специалистами уделяется большое внимание разработке системы активной и пассивной профилактики.
Во время режима самоизоляции в Москве в условиях пандемии COVID-19 специалисты Института медико-биологических проблем РАН представили рекомендации по предотвращению воздействия пребывания в ограниченном пространстве на состояние опорно-двигательного аппарата человека.
Рекомендации по профилактике гипокинезии могут широко применяться на Земле для лиц, вынужденно сокративших двигательную активность. Во время режима самоизоляции в Москве в условиях пандемии COVID-19 специалисты института представили рекомендации по предотвращению воздействия пребывания в ограниченном пространстве на состояние опорно-двигательного аппарата человека [11, 23].


К методам профилактики относится, например, широко известная электромиостимуляция, активно используемая космонавтами на станциях «Мир» и МКС. Этот метод обладает неограниченным потенциалом применения в клинике. В настоящий момент ИМБП совместно с Бернским университетом (Швейцария) разработал методику использования низкочастотной электромиостимуляции для помощи пациентам с хронической сердечной недостаточностью (с развившейся миопатией). В дальнейшем планируется применять методику и для других категорий пациентов [ 14 ].
На основе средств и методов профилактики негативного воздействия факторов космического полёта на опорно-двигательный аппарат был разработан способ лечения больных с патологическими неврологическими нарушениями мышечного тонуса и позной регуляции (3) при заболеваниях центральной системы, вестибулярного и опорно-двигательного аппарата с использованием специализированного костюма аксиального нагружения (4) «Регент» (аналога космического профилактического костюма «Пингвин»).
На сегодняшний день костюм «Регент» используется в медицинских учреждениях в России и за рубежом для реабилитации больных с двигательными расстройствами, вызванными очаговыми изменениями головного мозга – перенёсших инсульт или черепно-мозговую травму, больных с паркинсонизмом и рядом других нозологий, а его создатели удостоены премии «Призвание». Изделие продолжает совершенствоваться, в частности, создаётся система автоматического регулирования нагрузки используемых в костюме элементов, что откроет возможность его применения в домашних условиях [6, 9, 13].



Дыхательные смеси с добавлением гелия для лечения внебольничных пневмоний
Большое внимание в космической медицине уделяется изучению влияния на организм человека измененной газовой среды с целью оптимизации воздушной среды в космическом корабле и скафандре. Так, ещё в 70-е годы ХХ века прорабатывалась возможность заменить атмосферу космического корабля на кислородно-гелиевую смесь. Несмотря на то, что идея не была реализована, кислородно-гелиевые смеси нашли своё применение в водолазной, а в дальнейшем – спортивной и клинической медицине. За счёт меньшей плотности кислородно-гелиевая смесь снижает сопротивление дыханию, быстрее доставляется к альвеолам и проникает в них, в результате повышается содержание кислорода в крови и облегчается механика дыхания у пациентов, у которых сужен просвет бронхов (в результате спазма или отёка) [ 8 ].
То есть такие смеси не могут ликвидировать обструкцию лёгких, однако могут снизить дыхательную недостаточность, сопровождающуюся снижением содержания кислорода и повышением содержания углекислоты в крови. Кроме того, под воздействием тепла происходит расширение бронхов и сосудов, соответственно увеличивается количество кислорода, которое поступает к тканям, улучшается микроциркуляция крови в зоне поражения лёгкого, снижается плотность бронхиального секрета.
Ингаляции кислородно-гелиевыми смесями уже применялись в клинической практике как вспомогательное средство в комплексной терапии заболеваний дыхательной системы [15, 27], а в настоящий момент проходят исследования для оценки их эффективности в лечении внегоспитальной пневмонии, вызванной COVID-19. К настоящему моменту подогретые кислородно-гелиевые ингаляции для лечения вирусных пневмоний на базе прибора «Ингалит» уже с успехом использовали Московская областная больница имени профессора В. Н. Розанова (г. Пушкино Московской области), Республиканская клиническая больница Коми (г. Сыктывкар), Центральная клиническая больница РАН (г. Москва), городская клиническая больница №52 (г. Москва) [3, 18, 19, 20, 21].
Гелиокислородные смеси и смеси, содержащие аргон, оказываются эффективными средствами профилактики шумовых воздействий и реабилитации пациентов с определёнными нарушениями слухового аппарата. Кроме того, показано их позитивное влияние на физическую работоспособность. Работы в этом направлении будут продолжены.
От космической телеметрии к земной телемедицине
Главная особенность медицинского контроля состояния здоровья космонавта в полёте – удалённость обследуемого от врача. При этом врач должен оценить состояние здоровья и реакции физиологических систем космонавта, а в случае заболевания – поставить диагноз и назначить лечение. Поэтому именно развитие космической медицины считается во всём мире основой разработки эффективных дистанционных методов контроля основных систем организма – телемедицины.
Развитие космической медицины считается во всём мире основой разработки эффективных дистанционных методов контроля основных систем организма – телемедицины.
Ещё в 80-х годах прошлого века во время ликвидации последствий землетрясения в Армении и взрыва газопровода под Уфой под эгидой советско-американской группы по космической медицине проводились телемосты с привлечением специалистов ведущих клиник и медицинских центров Москвы и США для консультации пострадавших. Затем телемедицинские проекты получили развитие в ряде международных программ.

Космическим медикам удалось отработать технологии применения телемедицины в интересах практического здравоохранения и успешно апробировать на базе медицинских учреждений регионов страны. Была создана методологическая база для создания системы телемедицинских услуг в Российской Федерации, были заложены основы её правового обеспечения. Совместно с МГУ имени М. В. Ломоносова впервые в стране была создана система подготовки медицинских кадров по телемедицине [ 10 ].
В настоящее время телемедицинские технологии находят всё большее применение в различных областях здравоохранения, зарекомендовали себя в качестве востребованного инструмента обеспечения консультаций населения и клинических учреждений во время пандемии COVID-19. Мы же предполагаем двигаться дальше в плане развития более современных телемедицинских приложений, как в интересах земной медицины, так и для обеспечения перспективных межпланетных полётов.
3. От трансфера технологий – к трансферу знаний. Космическая медицина – медицина здорового человека
Начиная с середины 1960-х годов в ИМБП в рамках прикладных задач ведутся теоретические и практические исследования в области медицины здорового человека. Практически впервые объектом изучения врача стал здоровый человек [ 24 ].
Благодаря проведению регулярных, разносторонних и длительных обследований космонавтов на стадии отбора, в период предполётной подготовки, во время полётов, после возвращения на Землю и в условиях модельных наземных экспериментов накоплен большой объём уникальных данных о функциональных показателях и реакциях здорового человека в покое, при функциональных нагрузках и в экстремальных ситуациях.


Многостороннее систематическое изучение всех жизненных процессов, протекающих в здоровом организме человека, обогатили медицину знаниями о нормальных реакциях на различные воздействия окружающей среды. Проведённые исследования позволили подойти к научному решению вопроса о норме функциональных показателей организма и его реакций на определённые воздействия, который в традиционной медицине изучен недостаточно, поскольку последняя имеет объектом своего внимания преимущественно больных людей.
Особенностями методологического подхода космической медицины, в частности её клинической ветви, являются:
- максимальный учёт резервных возможностей организма;
- индивид