Уникальные научные установки ГНЦ РФ

Уникальная научная установка - Стенд "Сухая иммерсия"

[Сухая иммерсия] Стенд "Сухая иммерсия" (СИ) - уникальная модель для наземного воспроизведения физиологических эффектов коротких космических полетов. Метод «сухой» иммерсии был разработан сотрудниками ГНЦ РФ-ИМБП РАН в 1970-х гг. Экспериментальные исследования, проводившиеся в течение ряда лет, показали высокую валидность данного метода в воспроизведении эффектов невесомости и его безопасность для жизни и здоровья человека. Метод «сухой» иммерсии имеет неоспоримые преимущества в моделировании эффектов космического полета по сравнению с другими моделями невесомости, например, с широко используемой за рубежом антиортостатической гипокинезией (АНОГ). Так, показано, что потери мышечной массы постуральных мышц бедра в условиях «сухой» иммерсии достигает 15% через 7 дней воздействия; аналогичные изменения в АНОГ наблюдаются только через 60 дней.

СИ применяется для проведения фундаментальных исследований эффектов микрогравитации, а также для испытаний средств профилактики негативных эффектов невесомости. В состав СИ входят два иммерсионных комплекса «МЕДСИМ», а также линейка средств профилактики двигательных нарушений в космическом полете: вывесной стенд для осуществления локомоций в горизонтальном положении, костюм аксиального нагружения «Пингвин», механический стимулятор опорных зон стоп «КОРВИТ», низкочастотный электромиостимулятор «Стимул-НЧ».

Иммерсионные комплексы «МЕДСИМ» (рисунок 12) с недавнего времени нашли широкое применение в клинической медицине как высокоэффективное средство профилактики и реабилитации при спастических формах ДЦП, перинатального гипоксического поражения ЦНС у детей, при лечении соматоформной дисфункция вегетативной нервной системы, синдрома хронической усталости, нарушения сна, отеков (сердечно-сосудистые заболевания, патология почек, ожоги, отеки, вызванные циррозом печени). У пациентов с отеками после 4 – часовых курсов «сухой» иммерсии наблюдалось 1,5-3-кратное увеличение диуреза, которое сохранялось на том же уровне в течение 2-х дней.

Изучается возможность применения метода «сухого» погружения для лечения гипертонического криза. Так после 1,5 ч «сухого» погружения развивался длительно сохраняющийся гипотензивный и седативный эффект. «Сухая» иммерсия также может быть полезна в диагностики скрытых компенсированных неврологических нарушений.

По данным НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова Росмедтехнологий «сухая» иммерсия оказывает положительное влияние на параметры иммунного статуса у новорожденных с перинатальными поражениями ЦНС – способствует нормализации функциональной активности Т-хелперов и сниженных адгезионных свойств лимфоцитов и приводит к уменьшению частоты и тяжести инфекционно-воспалительных заболеваний.

Основным техническим компонентом комплекса «МЕДСИМ» является иммерсионная ванна эргономичного дизайна строго рассчитанной глубины, со встроенным подъемным механизмом и высокоэластичной водонепроницаемой тканью, прикрепленной к внешнему краю ванны. Площадь ткани рассчитана по специальной формуле и значительно превышает площадь поверхности воды. Благодаря этому достигается именно эффект погружения, а не «лежания» на водном матрасе.

Подошвенный имитатор опорной нагрузки «КОРВИТ» разработан на основе компенсатора опорной разгрузки – пассивного средства профилактики негативных эффектов невесомости. Данная технология с успехом применяется для устранения двигательных нарушений и восстановления навыков ходьбы у пациентов с инсультом головного мозга (в острейшем периоде). Если аппарат «КОРВИТ» применяется в первые часы после развития острого нарушения мозгового кровообращения, то он предотвращает развитие избыточной спастичности в мышцах паретичной конечности к концу острого периода инсульта.

Применение метода опорной стимуляции у детей на этапе раннего восстановления при оперативном лечении переломов костей голени способствует снижению величины отека на 17-20%, увеличению амплитуды движения в голеностопном суставе на 45% уже в первые 72 часа после операции. У детей, которым не проводиться стимуляция, отек сохраняется до 6 – 8 суток, что затрудняет движение в поврежденной конечности и замедляет регенеративные процессы. Аппарат «Корвит» используется и как реабилитационное оборудование для инвалидов с ДЦП. Его применение позволяет максимально восстановить баланс сил мышц-разгибателей и мышц-сгибателей, особенно в положении стоя, а также нормализовать функцию ходьбы и координационное управление движениями различного класса.

Костюм аксиального нагружения «Пингвин» является штатным средством профилактики в космических полетах. Конструкция костюма позволяет избирательно нагружать отдельные группы мышц, восполняя дефицит весовой нагрузки, обусловленный факторами космического полета.

Вывесной стенд для осуществления локомоторных тренировок в горизонтальном положении позволяет осуществлять активные физические тренировки, избегая вертикализации человека, т.е. не нарушая условий перераспределения жидкостных сред организма, создаваемых моделью «сухой» иммерсии.

Электромиостимулятор «Стимул-НЧ» также является штатным пассивным средством физической профилактики на Международной космической станции, позволяющим тренировать отдельные мышцы человека в том случае, если проведение активных физических тренировок невозможно.

Иммерсионные ванны, обладающие аналогичными характеристиками, имеются в г. Тулуза (Франция) на базе Института космической физиологии и медицины (MEDES), а также на базе ФГБУ "Клиническая больница N 1" УДП РФ (Россия, Москва).

Уникальность стендовой базы «Сухая иммерсия» определяется сочетанием иммерсионных комплексов с линейкой пассивных средств профилактики, имеющихся только в ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Такое сочетание позволяет изучать механизмы действия факторов космического полета на организм человека, разрабатывать средства и методы их профилактики, использовать полученные технологии для нужд клинической медицины.