Оценка жизнеспособности организма человека в многолетнем космическом полете

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка жизнеспособности организма человека в многолетнем космическом полете

1.Суть проблемы

Главной и наиболее интригующей проблемой гравитационной биологии на обозримую перспективу остается уже давно возникший вопрос о границах приспособления биологических объектов, в т.ч. человека, к измененным гравитационным условиям[1, с. 48], т.е. к невесомости длительного межпланетного космического полета.

Весьма актуальными остаются фундаментальные исследования ...гравитационной зависимости биологических объектов на клеточном, органном, системном уровнях , а также целостном организме. Существует объективная потребность в более четкой квалификации возникающих при гравитационных воздействиях перестроек организма. Будучи выражением адаптационного процесса, выводящего организм на адекватный новым условиям уровень гомеостатического равновесия, эти перестройки формируют состояние, которое отличается от критериев «земной» физиологической нормы[1, с.46].

Применительно к космическим полетам такое отклонение от критериев «земной» нормы иногда интерпретируется как патологическое состояние.

Каковы же патологические звенья влияния невесомости на организм?

2.Состояние организма в условиях невесомости космического полета

В условиях невесомости, прежде всего [2, с. 10] устраняется деформация, т.е. определенное сжатие тканей, органов и систем. Поток афферентных сигналов с рецепторов тканей и органов, ранее смещенных, и растянутых в значительной степени снят, ослаблен или изменен. Таков первичный нейрогенный механизм главного патогенетического звена влияния невесомости- звена снятия деформаций.

Следующим важным моментом в патогенезе влияния невесомости является снятие гидростатического давления крови и относительное перемещение жидких сред организма, прежде всего крови, потерявшей вес в верхнюю часть тела. Здесь возникает некоторое растяжение сосудов и тканей переместившейся кровью и жидкостью.

Смещение жидких сред в организме в верхнюю часть тела обескровливает его нижнюю часть, в т.ч. ноги, обуславливает изменения (ослабление!) функции сердечно-сосудистой системы и водно-солевого обмена, что приводит к детренированности сердечно-сосудистой системы, уменьшению со временем размеров сердца и потере тонуса сосудов.

В конце двадцатого столетия сделано крупное открытие, связанное с выяснением эндокринной функции сердца. Установлено [2, с. 12], что предсердия сердца синтезируют и секретируют в кровь пептидный гормон - т.н. атрионатрийуретический фактор (АНФ). Этот гормон оказывает многогранное влияние, в частности, регулирует сосудистый тонус. Гормон предсердий расслабляет тонус сосудов в присутствии ангиотензина 2 и норадреалина даже тогда, когда их концентрация на порядок превышает концентрацию АНФ.

Сердце, таким образом, обладает возможностью отменять химические сигналы, посылаемые клетками других регуляторных систем. Действие АНФ после поступления его в кровь развивается быстро и в течение одной - двух минут достигает максимума. Диурез и экскрекция ионов Na⁺ и Ca²⁺ усиливается в 10 раз, но выведение ионов K⁺ повышается слабо. Иными словами, усиление выделения АНФ при механическом раздражении барорецепторов предсердий вызывает обильное выделение мочи и электролитов, а это приводит к четкому уменьшению циркулирующего объема жидкости. Таким образом, открыто новое важнейшее звено регуляции водно-солевого гомеостаза в организме, изменение объема циркулирующей крови и тонуса сосудов, приводящее к снижению артериального давления и изменению гемодинамики.

Естественно, что в условиях невесомости, когда имеет место перераспределение крови и существенное увеличение кровенаполнения предсердий, может усилиться выделение АНФ. Именно в этом направлении [2, с. 12] следует искать изменения регуляции эндокринной функции предсердий.

Как отмечается в [3, с.28] невесомость является причиной многочисленных функциональных нарушений в организмах космонавтов, наиболее существенными из которых являются:

- изменения в сердечно-сосудистой системе: снижение нагрузки в связи с уменьшением потребления кислорода, снижение артериального давления, атрофия мышц левого сердца, падение тонуса сосудов большого круга кровообращения, накопление крови в венозном русле, повышение внутричерепного давления, увеличение внутригрудного объема крови;

- изменения вводно-солевого и гормонального обмена: понижение потребности кислорода и энергозатрат, декальцинация скелета, снижение биоэлектрической активности мышц, снижение массы тела, изменения в крови и моче, характерные для стресса;

- изменения хорошо согласованного в наземных условиях взаимодействия различных анализаторов, обеспечивающих правильную ориентацию в пространстве и координацию движений;

- появление вестибуловегетативных реакций - космической формы болезни укачивания: снижение аппетита, головокружение, тошнота, колебание частоты сердечных сокращений и дыхания.

Относительно постоянный объем крови человека является важным параметром для поддержания функциональной интеграции сердечно-сосудистой системы и, следовательно, жизнедеятельности человека. Общий объем крови у нормального человека весом 70 кг равен примерно 5500 мл, что составляет 8 % общей массы тела. Если человек стоит или сидит, около 3300 мл крови находится в венозном русле и правом предсердии.

В условиях невесомости гидростатическое давление, обусловленное гравитацией, будет отсутствовать, и венозное давление выравнивается с давлением в правом предсердии. Кровь перемещается из венозной системы в центральные объемы. Это стимулирует нейрогуморальную активность рецепторов давления в предсердии и артериях, которая способствует увеличению ПНП (предсердный натрийуретический пептид) и АДГ (антидиуретический гормон), ренин и вазомоторный тонус уменьшается [5, с. 79].

Эти изменения приводят к отрицательному водному балансу и уменьшению объема плазмы. Поскольку снижается объем плазмы, общее количество циркулирующего альбумина будет снижаться, а гематокрит расти. Усиленная оксигенация крови, обусловленная повышением гематокрита, ингибирует секрецию эритропоэтина, что снижает продукцию эритроцитов. Масса эритроцитов снижается, поскольку их разрушение будет оставаться на прежнем уровне. Запасы железа возрастают вследствие снижения эритроцитарной массы, что приводитк увеличению концентрации сывороточного ферритина.

Снижение объема жидких сред, связанного с понижением общего альбумина и массы эритроцитов, является адаптацией к условиям невесомости. Центральный объем крови остается практически таким же как и был в наземных условиях. Объем крови в периферической системе кровоснабжения снизится, поскольку зависит от гравитации. Вслед за этим будут уменьшаться объемы периферической интерстициальной и лимфатической жидкости.

Последние данные [5, с. 189] указывают на то, что 10 %-ное снижение массы эритроцитов вызвано селективным вымыванием молодых форм эритроцитов из циркуляторного русла.

Развивается новое равновесное состояние, которое, если сравнить его с предполетными данными, заключается в снижении объема плазмы и числа эритроцитов. Во время этого нового равновесного состояния центральный объем крови аналогичен предполетному, но периферический объем снижен. Согласно [4 с. 29] это снижение оценивается в 0,7 л крови.

Возвращение к условиям земной гравитации приводит к увеличению сосудистого пространства, поскольку пустое пространство сосудов заполняется кровью.

Как следует из анализа [4 с. 29] надо выяснить, каким образом происходит адаптация к невесомости и насколько тяжело она будет сказываться при возвращении на Землю. Основная проблема - не полет, полет космонавты переносят хорошо. И, если они там будут летать годами, ничего с ними не случится (см. представленные выше материалы!), но они потеряют возможность вернуться на Землю.

Когда люди, привыкшие к невесомости, потеряв там до полутора килограммов мышц, почти 0,7 л крови, часть кальция из костей и многое другое, возвращаются обратно, они становятся беззащитными перед силой земного тяготения, на них наваливается сила земного тяготения, сопротивляться же они разучились.

Вместе с тем, не следует забывать, что живые организмы, согласно [6, с.222], адаптированные не к силе тяжести, а к средам, сформированным силой тяжести и имеют векторную физическую организацию, попросту говоря, верх и низ. Адаптация к силе тяжести в физиологическом, а не в эволюционном смысле. По мнению [6, c. 236] возможность прохождения элементарных биологических процессов в условиях невесомости является основным условием, обеспечивающим длительные пилотируемые полеты, продолжительность которых примерно соответствует сроку активной жизни человека. Основные ограничения - психологические, гигиенические и технические проблемы. С точки зрения биологии, путь в космос для человека свободен.

Из вышеизложенного следует, что применяемые в настоящее время технологии, осуществляющие анализ влияния невесомости космического полета на организм не дает однозначной оценки его состояния в зависимости от длительности полета.

Следовательно, необходимо рассмотреть другие технологии, в т.ч. биорадиоинформативную, обеспечивающие оценку состояния организма, в т.ч. человека, в наземных условиях и условиях длительного космического полета.

3.Оценка состояния организма с позиций БРИНФ-технологии

Для использования БРИНФ-технологии с целью оценки состояния живого организма, находящегося в космическом полете , определим его реакцию на внешнее воздействие:

- в режиме «РАЗВИТИЕ» процессов самоорганизации организма - как реакции оцениваемой «нормой хаотичности» ЭМИ, формирующих ЭМО организма в условиях отсутствия внешних воздействий;

- в режиме «ВЫЖИВАНИЕ» процесса самоорганизации организма - как реакции, оцениваемой отклонением от «нормы хаотичности» ЭМИ в виде ЭМО в сторону увеличения, при незначительном внешнем воздействии и/или легкого заболевания организма;

- в режиме «УГНЕТЕНИЕ» процесса деградации организма - как реакции, оцениваемой вне «нормы хаотичности» (меньшей по абсолютной величине) ЭМИ в виде ЭМО организма при значительном внешнем воздействии на организм и /или серьезном заболевании;

- в режиме «ГИБЕЛЬ» процесса деградации организма - как реакции, оцениваемой вне «нормы хаотичности» ЭМИ в виде ЭМО при неограниченном внешнем воздействии на организм и/или крайне тяжелом его заболевании, когда даже устранение внешнего воздействия не предотвращает и не останавливает процесс деградации и гибель организма.

Примечание: «норма хаотичности» представляет собой количественную оценку качественных изменений структуры электромагнитных излучений в виде электромагнитного образа живого организма. В основе этого понятия лежит количественный показатель Хаусдорфа d_с.ср. [8]. При этом, измерения ЭМИ проводились на ограниченном числе несущих частот исследуемого диапазона в соответствии с используемой радиотехнической аппаратурой:

- частота 15,3 Гц + 15 Гц (тип аппаратуры: электроэнцефалограф с дополнительной обработкой выходного сигнала и формирования структуры ЭМИ в виде хаос-ритмов);

- частоты 10 МГц + 15 Гц; 20 МГц + 15 Гц; 30 МГц + 15 Гц (тип аппаратуры: анализаторы спектров с дополнительной обработкой выходного сигнала и формирования структуры ЭМИ в виде хаос-ритмов).

Используя результаты теоретических экспериментальных исследований влияния электромагнитных полей на живой организм, в т.ч. на человека, и рассматривая невесомость как негативный фактор воздействия, можно с достаточной долей вероятности смоделировать этот процесс.

4.Эффект электромагнитной кумуляции в условиях невесомости

В условиях космического полета возникает эффект «электромагнитной (ЭМ кумуляции невесомости)». Под этим понимается накопление и суммирование результатов реакции организма в виде изменения структуры и параметров собственных хаотических ЭМИ на каждой частоте ограниченного числа несущих частот исследуемого радиодиапазона, формируемых в режиме «УГНЕТЕНИЕ» процесса деградации организма.

С целью анализа воздействия эффекта ЭМ кумуляции на организм в процессе длительного полета рассмотрим фрагмент изменения структуры и параметров ЭМО человека во времени. На рис 1.1 представлена кривая спада гравитационного поля Земли в зависимости от удаления от поверхности Земли, которая будет формировать траекторию полета. При удалении на расстояние более пяти радиусов Земли кривая bc₃c₄q₄ существенных изменений не претерпевает. При этом реакция организма в виде его собственных хаотических ЭМИ на каждой измеряемой несущей частоте радиодиапазона, а, следовательно, и закономерности изменения параметров ЭМО организма будут зависеть только от длительности полета. Из вышеизложенного следует, что реакция организма в виде величины его ЭМИ тем меньше, чем больше длительность космического полета.

Следовательно, при космическом полете организма, состояние которого оценивается показателем Хаусдорфа d_c.cp. прослеживается следующая закономерность: чем больше длительность Т полета, что обуславливает усиление «эффекта ЭМ кумуляции» на организм, тем больше скорость уменьшения d _ср.угн. (показатель Хаусдорфа) во времени и приближении его к величине min(d _ср.угн), обуславливающей начало формирования режима «ГИБЕЛЬ» {min (d _с._ср.угн.) max(d _с._{ср. г}.)} и переход в режим «ГИБЕЛЬ» процесса деградации организма.

. В качестве примера представлены закономерности изменения показателя Хаусдорфа в зависимости от длительности космического полета в самой низкочастотной области собственных ЭМИ человека (15,3Гц±15Гц), которые характеризуют одну из наиболее информативных частей излучений.

Технология таких измерений разработана и представлена в [9-12].

Как показывают произведенные расчеты при полете по орбите на дальности вне влияния Земли при длительности нахождения человека в режиме «Угнетение^*» процесса деградации Т_угн2, обуславливается снижение величины показателя Хаусдорфа до значения в точке с₃

При условии прекращения полета в t₃ и посадки ПКА на Землю осуществляется естественный процесс восстановления организма с₃z₃ длительностью Т_восс3, в результате которого организм восстанавливается, что оценивается показателем d_{с.ср.нх1}

d_{с.ср.угн3} <d_{с.ср.угн2} <d_{с.ср.угн1} < d_{с.ср.нх1}

В условиях продолжения полета по истечении времени t₄ организм осуществляет переход в режим «Гибель^*» процесса деградации, из которого не восстанавливается даже в условиях возвращения организма на поверхность Земли.

Режим «Гибель^*» обуславливает снижение величины показателя Хаусдорфа в точке c₄ за время t₄ до величины d_с.ср.г1

d_с.ср.г1 <d_{с.ср.угн3} <d_{с.ср.угн2} <d_{с.ср.угн1} < d_{с.ср.нх1},

которая вне зависимости от места нахождения организма - на орбите, на Земле или вне Земли и вне орбиты полета - ведет к постепенному затуханию жизненного процесса организма и физической его гибели.

На других частотах собственных ЭМИ организма, формирующих электромагнитный образ организма, описанный процесс деградации и, в частности, режим «Гибель^*» осуществляется одновременно с вышеописанным, но, возможно, с некоторым опережением или отставанием по времени.

При полете на дальности вне влияния Земли и длительном нахождении человека в режиме «УГНЕТЕНИЕ» процесса деградации _Тугн.2, обуславливается снижение величины показателя Хаусдорфа до значения величины в точке с₃

При условии прекращения полета в t₃ и посадке ПКА на Землю осуществляется естественный процесс восстановления организма с₃z₃ длительностью _Твосс.3, в результате которого организм восстанавливается, что оценивается показателем d _{с.ср. нх1}.

В условиях продолжения полета по истечении времени t₄ организм осуществляет переход в режим «ГИБЕЛЬ» процесса деградации, из которого не восстанавливается даже в условиях возвращения организма на поверхность Земли.

Режим «ГИБЕЛЬ*» обуславливает снижение величины показателя Хаусдорфа в точке с₄ за время t₄ до значения d_с.ср.г1, которая вне зависимости от места нахождения организма - на орбите, на Земле или вне Земли и вне орбиты полета - ведет к постепенному затуханию жизненного процесса организма и физической его гибели.

На других частотах собственных ЭМИ организма, формирующих электромагнитный образ организма, описанный процесс деградации и, в частности, режим «ГИБЕЛЬ*» осуществляется одновременно с вышеописанным, но, возможно, с некоторым опережением или отставанием по времени.

5.Формирование ЭМО организма в процессе космического полета на основе применения БРИНФ-технологии

Из сравнения видов воздействия на организм вытекает:

- т.к. фактор невесомости является преобладающим, то результирующая реакция организма на все перечисленные воздействия в условиях невесомости будет значительно отличаться не только от результатов, полученных в наземных условиях, но и от продолжительности полета;

- отсутствие влияния гравитационного поля Земли на организм обуславливает, снижение величины показателя Хаусдорфа d_с.ср. в сравнении с его значением на поверхности Земли (рис. 2 abcde-kmnq);

- чем больше длительность полета, тем интенсивнее проявляется «эффект ЭМ кумуляции невесомости», что обуславливает ускорение перехода организма из режима «УСКОРЕНИЕ» в режим «ГИБЕЛЬ» процесса деградации.

Следовательно, на основе оценки жизнеспособности организма в наземных условиях (рис. 2 abcde) в режимах «РАЗВИТИЕ» («ВЫЖИВАНИЕ») процесса самоорганизации и режима «УГНЕТЕНИЕ» («ГИБЕЛЬ») процесса деградации можно моделировать как воздействие условий невесомости, так и воздействие эффекта ЭМ кумуляции по закономерностям изменения показателя Хаусдорфа d_с.ср. в зависимости от длительности полета.

Параметры находящегося на орбите организма в виде его ЭМО отличаются от наземных в виде уменьшения показателя Хаусдорфа dс.ср. в диапазоне 0,3 Гц-30000015 Гц собственных хаотических электромагнитных излучений на величину (0,02- 0,03) d_с.ср. (рис.2 kmnq).

Из вышеизложенного следует, что параметры режимов не изменились, а изменились внешние условия функционирования организма за счет отсутствия гравитационного воздействия по сравнению с наземными условиями.

Следовательно, реакция организма на отсутствие гравитационного потенциала определяется уменьшением показателя Хаусдорфа d _с.ср. на всех режимах процессов самоорганизации и деградации организма на величину (0,02-0,03) d_с.с.р (рис.2).

Это дает возможность оценить состояние организма, находящегося в космическом полете по параметрам его собственных хаотических ЭМИ путем применения биорадиоинформативной технологии в сравнении с данными шкалы состояний организма в наземных условиях.

В условиях полета, обуславливающего снижение показателя Хаусдорфа d _с.ср. на величину 0,02-0,03 формируется состояние ЭМО организма, отображаемых на рис. 2 kmnq, что позволяет провести анализ полученных результатов и сравнить их с данными исследований, проведенных в наземных условиях и перенесенных на рис. 2 (время t*).

С целью анализа введем следующие обозначения и исходные данные (рис. 2):

- t₀^* (m1-1) t_в1^* (m1-1) - время начала формирования режима «ВЫЖИВАНИЕ*» процесса самоорганизации организма, в т.ч. на несущей частоте ЭМИ 15,3 Гц+15 Гц;

- t_в2^* (m2-1) - время начала формирования режима «ВЫЖИВАНИЕ» процесса самоорганизации организма на несущей частоте ЭМИ 10 МГц+15 Гц в условиях отсутствия генерации несущих частот 20 МГЦ+15 Гц, 30 МГц+15 Гц при t_в3^*=0 иtв4=0;

- t_угн1^* (n1), t_угн2 (n2),t_угн3 (n3), t_{угн 4}(n4-1) - время начала формирования режима «УГНЕТЕНИЕ» процессов деградации организма на частотах ЭМИ 15,3 Гц+15 Гц, 10 МГц+15 Гц, 20 МГц+15 Гц, 30 МГц+15 Гц и окончание режима «ВЫЖИВАНИЕ» на этих же частотах;

- t_г1^* (n1-1), t_г2^* (n2-1), t_г3^* (т3-1), t_г4* (n4-2) - время начала формирования режима «ГИБЕЛЬ» процесса деградации организма и его окончания t_г1^* (q₁), t_г2^* (q₂), t_г3^* (q₃), t_г4^* (q₄) на несущих частотах собственных ЭМИ соответственно 15,3 Гц+15 Гц,

10 МГц+15 Гц, 20 МГц+15 Гц, 30 МГц+15 Гц.

6.Сравнительный анализ состояния организма в невесомости

Проведем сравнительный анализ состояния живого организма, находящегося в космическом полете в сравнении с его состоянием на поверхности планеты Земля.

1.Компонента ЭМО организма (рис.2), отображающая режим «РАЗВИТИЕ» процесса самоорганизации k1m1 на несущей частоте 15,3 Гц+15 Гц собственных хаотических ЭМИ организма в условиях космического полета оценивается величиной показателя Хаусдорфа d _с.ср.=2,4533, которая не в состоянии сформировать режим «РАЗВИТИЕ», т.к. минимальная допустимая величина этого показателя d с.ср.>2,47.

Компонента ЭМО (рис. 2) k2m2, k3m3 и k4m4, отображающий режим «РАЗВИТИЕ*» на несущих частотах ЭМИ организма 10 МГц+15 Гц, 20 МГц+15 Гц и 30 МГц+15 Гц в тех же условиях полета оценивается величиной показателя Хаусдорфа в пределах d с.ср.=2,52 ч2,53 соответственно, что значительно ниже показателей (2,54ч2,55), формирующих режим «РАЗВИТИЕ» процесса самоорганизации.

Из вышеизложенного следует, что при космическом полете в организме не формируется режим «РАЗВИТИЕ» процесса самоорганизации, т.к. не генерируется ЭМИ, порождающее явление «нормы хаотичности» ЭМО организма.

2.Компонента ЭМР (рис.2), отображающая часть режима «ВЫЖИВАНИЕ*» процесса самоорганизации m1m1-1 на частоте 15,3 Гц+15 Гц собственных ЭМИ организма в условиях полета оценивается показателем Хаусдорфа, изменяющимся в пределах d _с.ср.=2,4533ч2,47. Однако, она не в состоянии сформировать режим «ВЫЖИВАНИЕ», т.к. минимально допустимая величина этого показателя d _с.ср.=2,4733.

Компонентой ЭМО, формирующей основную часть режима «ВЫЖИВАНИЕ*» НА ЧАСТОТЕ 15,3 Гц+15 Гц является прямая m1-1n1, которая по своим параметрам уступает аналогичной прямой b1c1, формирующейся в наземных условиях.

Второй компонентой, формирующей на частоте 10МГц±15Гц ЭМО является m_2-1n₂. При этом на участке m₂m_2-1 электромагнитный образ режима «Выживание^*» не формируется, как и на частотах 20МГц±15Гц и 30МГц±15Гц, определяемых величинами m₃n₃ и m₄n₄.

Из вышеизложенного следует, что при космическом полете организма его ЭМО в виде ЭМИ выше нормы хаотичности формируются только на крайне низких несущих частотах. Что с информативной точки зрения составляет 25-30% m_1-1n₁, m_2-1n₂ от полного объема информации в режиме «Выживание» организма в наземных условиях. Кроме того, сокращается длительность режима «Выживание^*» за счет отсутствия m₁m_1-1.

В итоге в режиме «Выживание^*» космического полета организм снижает свою жизнеспособность, что отображается сокращением длительности процесса самоорганизации t₂ -t₁ >t₂- t_в1^*(m_1-1)> t₂-t_в2^*(m_2-1) при отсутствии на частотах 20МГц±15Гц и 30МГц±15Гц режима «Выживание^*» процесса самоорганизации

Следовательно, в процессе космического полета в организме на 70-75 % не генерируются ЭМИ, порождающие явление «выше нормы хаотичности», что трактуется, как низкая способность организма самостоятельно противостоять явлению невесомости.

3. Компонента ЭМО, отображающая часть режима «Угнетение^*» процесса деградации (рис.2) на частоте 15,3Гц±15Гц собственных ЭМИ организма в условиях длительного полета оценивается кривой n₁ n_1-1, предельные значения которой d_с.ср.=2,5175ч2,47, что уступает как по длительности режима

t₃ - t₂> t_г1^* (n₁ n_1-1) - t^*_угн1 (n₁),

так и по величине показателя Хаусдорфа d_с.ср. в наземных условиях (рис.2):

n₁ n_1-1=2,5175ч2,47< 2,5380ч2,47 = c₁d₁.

Компоненты ЭМО на других несущих частотах ЭМИ используемого радиодиапазона в режиме «Угнетения^*» оцениваются как по длительности их формирования

10МГц±15Гц > t₃ - t₂> t_г2^* ( n_2-1) - t^*_угн2 (n₂);

20МГц±15Гц> t₃ - t₂> t_г3^* ( n_3-1) - t^*_угн3 (n₃);

30МГц±15Гц> t₃ - t₂> t_г4^* ( n_4-2) - t^*_угн4 (n_4-1),

так и по закономерностям изменения величины показателя Хаусдорфа d_с.ср. в сравнении с наземными условиями (рис.2):

10МГц±15Гц > n₂n_2-1=2,5360ч2,5130 = 2,5520ч2,5130 = с₂d₂;

20МГц±15Гц> n₃n_3-1=2,5440ч2,5280 = 2,5630ч2,5280 = с₃d₃;

30МГц±15Гц> n₂n_2-1=2,5460ч2,5400 = 2,5700ч2,5400 = с₄d₄.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что структура ЭМИ организма за время режима «Угнетение^*» постепенно изменяется в сторону прекращения более высокочастотных излучений, и формирование ЭМО организма осуществляется только за счет более низкочастотных ЭМИ. Длительность режима «Угнетение^*» процесса деградации оценивается на несущих частотах ЭМИ организма

t₃ - t₂> t_г1^* ( n_1-1) - t^*_угн1 (n₁)> t_г2^* (n_2-1) - t^*_угн2 (n₂)> t^*_г3 (n_3-1) - t^*_угн3 (n₃)> t_г4^* (n_4-2) - t^*_угн (n_4-1).

Из вышеизложенного следует, что при космическом полете организма, его электромагнитный образ, находящийся в режиме «Угнетения^*» процесса деградации, формирующийся на основе параметров собственных хаотических ЭМИ, оценивает это состояние как снижение жизнеспособности не менее чем на 50% в сравнении с его состоянием в наземных условиях. Это усугубляется эффектом электромагнитной кумуляции невесомости, прогрессирующей во времени, обуславливающей увеличение скорости протекания режима «Угнетения^*» и переход организма в режим «Гибель^*» процесса деградации при сокращении его длительности не менее чем в два раза.

4. Режим «Гибель^*» процесса деградации организма имеет принципиальные отличия от остальных режимов.

Компонента ЭМО, отображающая часть режима «Гибель^*» на частоте собственных ЭМИ 30МГц±15Гц в условиях длительного полета оценивается кривой n_4-2р₄q₄ (рис. 2), предельные значения которой d_с.ср.=2,54ч2,51, что перекрывает по длительности элементы режимов «Угнетения» и «Гибель» процесса деградации:

t₄-t₂ = t_г4^*(q₄) - t_г4^*(n_4-2);

при этом достигая предельного значения показателя гибели организма:

n_4-2q₄ =2,54ч2,51=2,57ч2,51=с₄d₄.

Компоненты ЭМО на частотах 20МГц±15Гц и 10МГц±15Гц ЭМИ радиодиапазона, формирующие режим «Гибель^*» при полете представляются, в следующем виде:

t₄ - t₂> t_г3^*(q₃) - t_г3^*(n_3-1);

t₄ - t₂> t_г2^*(q₂) - t_г2^*(n_2-1).

Представленные компоненты ЭМО оцениваются конкретными значениями показателя Хаусдорфа d_с.ср., характеризующимися предельными значениями указанных параметров, при которых осуществляется заключительный этап процесса деградации организма, т.е. переход из живого состояния в неживое

n_3-1q₃ = 2,5280ч2,4950 =2,562ч2,4950= c₃d₃;

n_2-1q₂ = 2,5140ч2,4770 =2,5530ч2,4770= c₂d₂.

Наиболее сложное положение создается на самых низких частотах, т.е. в диапазоне 15,3Гц±15Гц, где фактически формируется граница между «живым» и «неживым» состоянием организма.

В выше рассмотренных диапазонах частот 30МГц±15Гц, 20МГц±15Гц и 10МГц±15Гц просматривается закономерность: чем выше несущая частота собственных ЭМИ, тем более на ранней стадии осуществляется формирование режима «Гибель^*» процесса деградации, и тем на более поздней стадии он заканчивается (см. рис. 2 точки n_4-1, n_3-1, n_2-1, q₄, q₃ и q₂). Отсюда следует вывод, что режим «Гибель^*» процесса деградации организма начинается и заканчивается на более высоких несущих частотах ЭМИ, чем самая низкая частота 15,3Гц±15Гц, исследуемого радиодиапазона.

Вполне вероятно, что уменьшение хаотичности на частоте 15,3Гц±15Гц может в течение некоторого периода продлевать жизненный процесс организма.

Компонента ЭМО, отображающая часть режима «Гибель^*» процесса деградации на частоте 15,3Гц±15Гц оценивается кривой n_1-1q₁ (рис. 2), которая лимитируется пределами хаотичности ЭМИ организма. По нашему мнению, она не может быть меньше 0,3Гц при d_с.ср.=2,46 при нормальной температуре организма. Предельные значения показателя Хаусдорфа в этих условиях определяются величинами d_с.ср.= 2,47ч2,46, что фиксируется длительностью

t₃ - t₂> t_г1^*(q₁) - t_г1^*(n_1-1);

при этом диагностируется гибель организма на самой информационной низкочастотной частоте ЭМИ организма, отражающей излучения головного мозга

n_1-1q₁ = 2,47ч2,46 = 2,47ч2,46 = d_1-1e₁.

Из вышеизложенного следует, что при длительном космическом полете организма электромагнитный образ находится в режиме «Гибель^*» процесса деградации, из которого невозможно выйти в другие режимы процесса деградации и самоорганизации. Режим «Гибель^*» формируется на основе параметров собственных хаотических ЭМИ, оценивающих состояние организма как вне нормы хаотичности, с отсутствием возможности восстановления организма до состояния, определяемого как режим «Угнетение^*» процесса деградации. Режим «Гибель^*» усугубляется эффектом электромагнитной кумуляции невесомости, обуславливающей ускорение перехода между режимами «Угнетение^*» и «Гибель^*». Особенностью режима «Гибель^*», по сравнению с другими режимами, является то, что его начало фиксируется как и в других режимах с формирования перехода на более высокие частоты, а окончание режима формируется в первую очередь с самых низких частот (15,3Гц±15Гц) и только окончание фиксируется на самой высокой частоте (30мГц±15Гц).

Заключение

Как показывают проведенные исследования, оценкой состояния организма, находящегося в космическом полете, вне влияния планеты Земля может быть величина показателя Хаусдорфа d _c.ср., формирующего ЭМО человека. Показатель Хаусдорфа оценивает его реальное состояние во времени с момента старта космического корабля на планете Земля, вывода его на околоземную орбиту, старт с околоземной орбиты в сторону планеты Марс, вывод на орбиту вокруг Марса, спуск на поверхность планеты Марс и исследование его поверхности, старт с поверхности Марса в сторону планеты Земля, вывод космического корабля на орбиту вокруг Земли, посадка на поверхность планеты Земля.

Согласно нашим предположениям жизнеспособность организма (человека) в течении нескольких лет находящегося в космическом полете в нем влияния планеты Земля может быть оценена путем использования БРИНФ-технологии (рис. 3) с применением внешних информативных электромагнитных полей (ВИ ЭМП). Использование этой технологии путем воздействия ВИ ИМП на организм в процессе длительного космического полета позволяет имитировать воздействие земного притяжения и уменьшить влияние невесомости (отсутствие земного притяжения) на сердечно-сосудистую и кровеносную системы, что обеспечивает полноценное движение крови по соответствующему кругу. В этом варианте использование процесса электроосмоса (электроэндоосмоса) обеспечивает движение жидкости через капилляры организма под действием ВИ ЭМП, что восстанавивает соответствующие параметры сердечно-сосудистой системы и объема, близкого к наземному, перемещающейся крови по кругу кровообращения [7, с.497].

Применение БРИНФ-технологии в процессе длительного космического полета путем воздействия ВИ ЭМП на живые организмы позволит уменьшить влияние невесомости на сердечно-сосудистую систему и систему крови на порядок. Это, в конечном счете, увеличит жизнеспособность организма в два - два с половиной раза, а длительность режима «УГНЕТЕНИЕ» процесса деградации с 15 месяцев (при современных расчетах) до 30 - 35 месяцев с возможностью послеполетного восстановления организма в течение 2 - 3 лет. Возможно, что другие системы (ткани) организма, участвующего в полете, благодаря функционированию в заданном режиме сердечно-сосудистой системы и системы крови обеспечат изменение других систем в состоянии близком к наземному.

По результатам моделирования воздействие невесомости на организм человека в космическом полете самым значительным является:

- отсутствие режима «РАЗВИТИЕ» процесса самоорганизации организма;

- сокращение длительности и информативности как режима «ВЫЖИВАНИЕ*» процесса самоорганизации, так и режима «УГНЕТЕНИЕ*» процесса деградации, что существенно снижает качество и продолжительность жизни организмов, участвующих в полете, в сравнении с жизнью в наземных условиях;

- проведенные исследования позволяют определить только изменение качества и продолжительность режима «ГИБЕЛЬ» процесса деградации организма.

Литература

организм невесомость космический полет

1.Пестов И.Д. / Основы гравитационной биологии//Космическая биология и медицина, т Ш, книга 1 «Человек в космическом полете», Москва «Наука», 1997 г. С.46, 48.

2.Коваленко Е.А., Касьян И.И./К проблеме патогенеза невесомости//Патологическая физиология и экспериментальная терапия № 3 М., 1989 г. С.10, 12.

3.Береговой Г.Т., Ярополов В.И., Баранецкий И.И. и др. / Справочник по безопасности космических полетов// М., Машиностроение 1989 г. С. 28, 33, 34.

4.Газенко О.Г./Космонавт должен оставаться человеком Земли// журнал Наука и жизнь № 4 2006 г. С.29.

5.Алфрей К.П., Дрисколл Т.Б., Галлей В.С., К. Лич Хантум/ Объем крови гемопоэз//Космическая биология и медицина т.Ш, книга 1 “Человек в космическом полете М., «Наука», 1997 г. С. 179.

6.Парфенов Г.П. / Невесомость и элементарные биологические процессы// Проблемы космической биологии т.57 Л. «Наука», Ленинградское отд-ние , 1988 г., с. 236.

7.Скринивасан Р.С., Леонард Д.И., Уайст Р.Дж./ Математическое моделирование физиологических состояний//Космическая биология и медицина т Ш книга 2, Человек в космическом полете М.,»Наука» 1997 г. С.497.

8.Ф. Мун / Хаотические колебания // Москва, издательство «Мир», 1990 г., стр. 236, 237, 272.

9.Чубий А.Д., Жуков В.О. / Электромагнитный образ человека на основе нормы хаотичности собственных излучений в условиях воздействия техногенных полей окружающей среды (Экспериментальные исследования биорадиоинформативной технологии) // Ежегодник Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений, изд. АЛЛАНА, г. Москва, 2005 г., стр. 172-198.

10.Чубий А.Д., Жуков В.О. / Электромагнитная кумуляция-декумуляция в процессах самоорганизации и деградации организма (Экспериментальные исследования биорадиоинформативной технологии) // Ежегодник Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений, изд. АЛЛАНА, г. Москва, 2007 г.

11.Жуков В.О., Чубий А.Д. /Биорадиоинформативная технология оценки состояния организма человека в длительном космическом полете на стационарной орбите // Пермский аграрный вестник, часть 2, г.Пермь, 2008 г., стр. 512-520.

12.Заявка № 2007139241 / 20 / 042948 от 20.10.2007 на изобретение «Способ диагностики функционального состояния живого организма (популяции микроорганизмов), находящихся в космическом полете, по параметрам его электромагнитного образа».

Приложение

Размещено на http://www.allbest.ru/



Размещено на Allbest.ru

...