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La scienza della biologia comprende molte sezioni diverse, scienze sussidiarie grandi e piccole. E ognuno di essi è importante non solo nella vita umana, ma anche per l'intero pianeta nel suo insieme.

Per il secondo secolo consecutivo, le persone stanno cercando di studiare non solo la diversità terrestre della vita in tutte le sue manifestazioni, ma anche di scoprire se esiste vita oltre il pianeta, nello spazio. Questi problemi sono affrontati da una scienza speciale: la biologia spaziale. Di questo parleremo nella nostra recensione.

Capitolo

Questa scienza è relativamente giovane, ma in via di sviluppo molto intenso. Gli aspetti principali dello studio sono:

1. Fattori dello spazio e loro influenza sugli organismi degli esseri viventi, l'attività vitale di tutti i sistemi viventi nello spazio o negli aerei.
2. Lo sviluppo della vita sul nostro pianeta con la partecipazione dello spazio, l'evoluzione dei sistemi viventi e la probabilità dell'esistenza della biomassa al di fuori dei confini del nostro pianeta.
3. Possibilità di costruire sistemi chiusi e di creare al loro interno condizioni di vita reali per lo sviluppo e la crescita confortevoli degli organismi nello spazio.

La medicina spaziale e la biologia sono scienze strettamente correlate che studiano congiuntamente lo stato fisiologico degli esseri viventi nello spazio, la loro prevalenza negli spazi interplanetari e l'evoluzione.

Grazie alla ricerca di queste scienze, è diventato possibile selezionare le condizioni ottimali affinché le persone possano rimanere nello spazio, senza causare alcun danno alla salute. È stata raccolta un'enorme quantità di materiale sulla presenza della vita nello spazio, sulla capacità di piante e animali (unicellulari, multicellulari) di vivere e svilupparsi in assenza di gravità.

Storia dello sviluppo della scienza

Le radici della biologia spaziale risalgono a tempi antichi, quando filosofi e pensatori - naturalisti Aristotele, Eraclito, Platone e altri - osservavano il cielo stellato, cercando di identificare il rapporto della Luna e del Sole con la Terra, per comprendere le ragioni della loro influenza sui terreni agricoli e sugli animali.

Successivamente, nel Medioevo, iniziarono i tentativi di determinare la forma della Terra e di spiegarne la rotazione. Per molto tempo fu ascoltata la teoria creata da Tolomeo. Ha detto che la Terra esiste e tutti gli altri pianeti e corpi celesti si muovono attorno ad essa

Tuttavia, c'era un altro scienziato, il polacco Nicolaus Copernicus, che dimostrò l'errore di queste affermazioni e propose il suo sistema eliocentrico della struttura del mondo: al centro c'è il Sole e tutti i pianeti si muovono attorno. Inoltre, anche il Sole è una stella. Le sue opinioni furono sostenute dai seguaci di Giordano Bruno, Newton, Keplero e Galileo.

Tuttavia, è stata la biologia spaziale come scienza ad apparire molto più tardi. Solo nel 20 ° secolo, lo scienziato russo Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ha sviluppato un sistema che consente alle persone di penetrare nelle profondità dello spazio e studiarle lentamente. È giustamente considerato il padre di questa scienza. Inoltre, un ruolo importante nello sviluppo della cosmobiologia è stato svolto dalle scoperte in fisica e astrofisica, chimica quantistica e meccanica di Einstein, Bohr, Planck, Landau, Fermi, Kapitza, Bogolyubov e altri.

La nuova ricerca scientifica, che ha permesso alle persone di effettuare voli a lungo pianificati nello spazio, ha permesso di identificare specifiche giustificazioni mediche e biologiche per la sicurezza e l'influenza delle condizioni extraplanetarie, formulate da Tsiolkovsky. Qual era la loro essenza?

1. Agli scienziati è stata data una giustificazione teorica per l'effetto dell'assenza di gravità sui mammiferi.
2. Ha simulato diverse opzioni per creare condizioni spaziali in laboratorio.
3. Ha proposto opzioni per gli astronauti per ottenere cibo e acqua utilizzando le piante e il ciclo delle sostanze.

Pertanto, fu Tsiolkovsky a stabilire tutti i postulati di base dell'astronautica, che non hanno perso la loro rilevanza oggi.



Assenza di peso

La moderna ricerca biologica nel campo dello studio dell'influenza dei fattori dinamici sul corpo umano nello spazio consente di alleviare il più possibile gli astronauti dall'influenza negativa di questi stessi fattori.

Ci sono tr principali caratteristiche dinamiche:

• vibration;
• acceleration;
• assenza di gravità.

L'effetto più insolito e importante sul corpo umano è l'assenza di gravità. Questo è uno stato in cui la forza di gravità scompare e non viene sostituita da altre influenze inerziali. In questo caso, la persona perde completamente la capacità di controllare la posizione del corpo nello spazio. Questo stato inizia già negli strati inferiori dello spazio e persiste in tutto il suo spazio.

Studi medici e biologici hanno dimostrato che in uno stato di assenza di gravità nel corpo umano si verificano i seguenti cambiamenti:

1. La frequenza cardiaca aumenta.
2. I muscoli si rilassano (il tono compare).
3. Le prestazioni diminuiscono.
4. Sono possibili allucinazioni spaziali.

Una persona può rimanere a gravità zero fino a 86 giorni senza danni alla salute. Ciò è stato dimostrato sperimentalmente e confermato dal punto di vista medico. Tuttavia, uno dei compiti della biologia e della medicina spaziale oggi è sviluppare una serie di misure per prevenire l'influenza dell'assenza di gravità sul corpo umano in generale, eliminare l'affaticamento, aumentare e consolidare le normali prestazioni.

Esistono una serie di condizioni che gli astronauti osservano per superare l'assenza di gravità e mantenere il controllo sul corpo:




Per ottenere buoni risultati nel superare l'assenza di gravità, gli astronauti vengono sottoposti a un addestramento approfondito sulla Terra. Ma, sfortunatamente, le moderne tecnologie non consentono ancora di creare tali condizioni in laboratorio. Sul nostro pianeta non è possibile superare la gravità. Questa è anche una delle sfide future per lo spazio e la biologia medica.

Sovraccarichi nello spazio (accelerazioni)

Un altro fattore importante che influenza il corpo umano nello spazio è l'accelerazione o il sovraccarico. L'essenza di questi fattori si riduce alla ridistribuzione irregolare del carico sul corpo durante i forti movimenti ad alta velocità nello spazio. Esistono due tipi principali di accelerazione:

• a breve term;
• di lunga durata.

Come mostrano le ricerche biomediche, entrambe le accelerazioni sono molto importanti nell’influenzare lo stato fisiologico del corpo dell’astronauta.

Ad esempio, sotto l'influenza di accelerazioni a breve termine (durano meno di 1 secondo), possono verificarsi cambiamenti irreversibili nel corpo a livello molecolare. Inoltre, se gli organi non vengono allenati e sono sufficientemente deboli, esiste il rischio di rottura delle loro membrane. Tali impatti possono verificarsi quando una capsula contenente un astronauta viene separata nello spazio, quando viene espulsa o quando un veicolo spaziale atterra in orbita.

Pertanto, è molto importante che gli astronauti si sottopongano ad una visita medica approfondita e ad un certo allenamento fisico prima di volare nello spazio.

L'accelerazione a lungo termine si verifica durante il lancio e l'atterraggio di un razzo, nonché durante il volo in alcune posizioni spaziali nello spazio. L'effetto di tali accelerazioni sul corpo, secondo i dati forniti dalla ricerca medico scientifica, è il seguente:

• aumento del battito cardiaco e del polso;
• la respirazione accelera;
• si osservano nausea e debolezza, pelle pallida;
• la vista sofre, appare una pellicola rossa o nera davanti agli occhi;
• potrebbe esserci una sensazione di dolore alle articolazioni e agli arti;
• il tono muscolare diminuisce;
• cambiamenti nella regolazione neuroumorale;
• lo scambio di gas nei polmoni e nel corpo nel suo insieme diventa diverso;
• Può verificarsi sudorazione.

I sovraccarichi e l'assenza di gravità costringono gli scienziati medici a escogitare vari metodi. permettendoci di adattare e addestrare gli astronauti affinché possano resistere agli effetti di questi fattori senza conseguenze per la salute e senza perdita di prestazioni.



Uno dei modi più efficaci per addestrare gli astronauti all'accelerazione è un apparato centrifugo. È in esso che puoi osservare tutti i cambiamenti che si verificano nel corpo sotto l'influenza di sovraccarichi. Permette anche di allenarsi e adattarsi all'influenza di questo fattore.

Volo spaziale e medicina

I voli nello spazio, ovviamente, hanno un impatto molto grande sulla salute delle persone, soprattutto quelle non addestrate o affette da malattie croniche. Pertanto, un aspetto importante è la ricerca medica su tutte le complessità del volo, su tutte le reazioni del corpo alle influenze più diverse e incredibili delle forze extraplanetarie.

Il volo a gravità zero costringe la medicina e la biologia moderne a inventare e formulare (e allo stesso tempo implementare, ovviamente) una serie di misure per fornire agli astronauti un'alimentazione normale, riposo, fornitura di ossigeno, conservazione della capacità lavorativa e così via.

Inoltre, la medicina è progettata per fornire agli astronauti un'assistenza decente in situazioni di emergenza impreviste, nonché protezione dall'influenza di forze sconosciute di altri pianeti e spazi. Questo è abbastanza difficile, richiede molto tempo e impegno, un'ampia base teorica e l'uso solo delle attrezzature e dei farmaci più moderni.

Inoltre, la medicina, insieme alla fisica e alla biologia, ha il compito di proteggere gli astronauti dai fattori fisici delle condizioni spaziali, come:

• temperatura;
• radiation;
• expressione;
• meteoriti.

Pertanto, lo studio di tutti questi fattori e caratteristiche è molto importante.

nella biology

La biologia spaziale, come qualsiasi altra scienza biologica, ha un certo insieme di metodi che le consentono di condurre ricerche, accumulare materiale teorico e confermarlo con conclusioni pratiche. Tali modalità non rimangono invariate nel tempo, ma sono soggette ad aggiornamenti e ammodernamenti in funzione dei tempi attuali. Tuttavia, i metodi biologici storicamente stabiliti rimangono ancora attuali. Questions included:

1. Osservazione.
2. Experience.
3. Analisi storica.
4. Descrizione.
5. Confronto.

Questi metodi di ricerca biologica sono fondamentali e rilevanti in qualsiasi momento. Ma ce ne sono molti altri che sono emersi con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, della fisica elettronica e della biologia molecolare. Sono chiamati moderni e svolgono il ruolo più importante nello studio di tutti i processi biologici, chimici, medici e fisiologici.



Metodi moderni

1. Metodi di ingegneria genetica e bioinformatica. Ciò include la trasformazione agrobatterica e balistica, la PCR (reazioni a catena della polimerasi). Il ruolo della ricerca biologica di questo tipo è eccezionale, poiché consentono di trovare soluzioni al problema della nutrizione e della saturazione di ossigeno e cabine per lo stato confortevole degli astronauti.
2. Metodi di chimica e istochimica delle proteine. Consente di controllare proteine ​​ed enzimi nei sistemi viventi.
3. Utilizzando la microscopia a fluorescenza, microscopia a super risoluzione.
4. Utilizzo della biologia molecolare e della biochimica e i loro metodi di ricerca.
5. Biotelemetry- un metodo che è il risultato di una combinazione del lavoro di ingegneri e medici su base biologica. Permette di controllare a distanza tutte le funzioni fisiologicamente importanti del corpo utilizzando i canali di comunicazione radio tra il corpo umano e un registratore di computer. La biologia spaziale utilizza questo metodo come principale per monitorare gli effetti delle condizioni spaziali sugli organismi degli astronauti.
6. Indicazione biologica dello spazio interplanetario. Un metodo molto importante della biologia spaziale, che consente di valutare gli stati interplanetari dell'ambiente e ottenere informazioni sulle caratteristiche dei diversi pianeti. La base qui è l'uso di animali con sensori incorporati. Sono gli animali da esperimento (topi, cani, scimmie) che ottengono informazioni dalle orbite, che vengono utilizzate dagli scienziati terrestri per analisi e conclusioni.

I moderni metodi di ricerca biologica consentono di risolvere problemi avanzati non solo nella biologia spaziale, ma anche in quelli universali.

Problemi di biologia spaziale

Tutti i metodi elencati di ricerca medica e biologica, purtroppo, non sono ancora stati in grado di risolvere tutti i problemi della biologia spaziale. Ci sono una serie di questioni urgenti che rimangono urgenti fino ad oggi. Consideriamo i principali problemi affrontati dalla medicina spaziale e dalla biologia.

1. Selezione di personale addestrato per il volo spaziale, le cui condizioni di salute potrebbero soddisfare tutti i requisiti medici (incluso consentire agli astronauti di sostenere un addestramento rigoroso e un addestramento per i voli).
2. Un discreto livello di formazione e fornitura ai lavoratori dell'equipaggio spaziale di tutto il necessario.
3. Garantire la sicurezza sotto tutti gli aspetti (anche da fattori sconosciuti o estranei di influenza di altri pianeti) delle navi da lavoro e delle strutture degli aerei.
4. Riabilitazione psicofisiologica degli astronauti al ritorno sulla Terra.
5. Sviluppo di modi per proteggere gli astronauti e da
6. Garantire condizioni di vita normali nelle cabine durante i voli spaziali.
7. Sviluppo e applicazione di tecnologie informatiche modernizzate nella medicina spaziale.
8. Introduzione della telemedicina spaziale e delle biotecnologie. Utilizzando i metodi di queste scienze.
9. Risolvere problemi medici e biologici per voli confortevoli di astronauti su Marte e altri pianeti.
10. Sintesi di agenti farmacologici che risolveranno il problema dell'approvvigionamento di ossigeno nello spazio.

Metodi di ricerca biomedica sviluppati, migliorati e applicati in modo completo consentiranno sicuramente di risolvere tutti i compiti assegnati e i problemi esistenti. Tuttavia, quando ciò accadrà è una questione complessa e piuttosto imprevedibile.



Va notato che tutte queste questioni sono affrontate non solo dagli scienziati russi, ma anche dai consigli scientifici di tutti i paesi del mondo. E questo è un grande vantaggio. Dopotutto, ricerche e ricerche congiunte daranno un risultato positivo sproporzionatamente maggiore e più rapido. Una stretta cooperazione globale nella risoluzione dei problemi spaziali è la chiave del successo nell’esplorazione dello spazio extraplanetario.

Realizzazioni moderne

Ci sono molti di questi risultati. Dopotutto, ogni giorno viene svolto un lavoro intenso, approfondito e scrupoloso, che ci consente di trovare sempre più nuovi materiali, trarre conclusioni e formulare ipotesi.

Una delle scoperte più importanti del 21° secolo in cosmologia è stata la scoperta dell'acqua su Marte. Ciò ha immediatamente dato origine a decine di ipotesi sulla presenza o assenza di vita sul pianeta, sulla possibilità che i terrestri si spostino su Marte e così via.

Un'altra scoperta è stata che gli scienziati hanno determinato la fascia di età entro la quale una persona può stare nello spazio nel modo più confortevole possibile e senza gravi conseguenze. Questa età inizia a 45 anni e termina a circa 55-60 anni. I giovani che vanno nello spazio soffrono estremamente psicologicamente e fisiologicamente al ritorno sulla Terra e hanno difficoltà ad adattarsi e ricostruirsi.

L'acqua è stata scoperta anche sulla Luna (2009). Sul satellite della Terra sono stati trovati anche mercurio e grandi quantità di argento.

I metodi di ricerca biologica, nonché gli indicatori ingegneristici e fisici, ci consentono di concludere con sicurezza che gli effetti delle radiazioni ioniche e dell'irradiazione nello spazio sono innocui (almeno non più dannosi che sulla Terra).

La ricerca scientifica ha dimostrato che una lunga permanenza nello spazio non lascia alcun segno sulla salute fisica degli astronauti. Tuttavia, i problemi rimangono a livello psicologico.

Sono stati condotti studi che dimostrano che le piante superiori reagiscono in modo diverso alla permanenza nello spazio. I semi di alcune piante non hanno mostrato alcun cambiamento genetico durante lo studio. Altri, al contrario, presentavano evidenti deformazioni a livello molecolare.

Esperimenti condotti su cellule e tessuti di organismi viventi (mammiferi) hanno dimostrato che lo spazio non influisce sul normale stato e funzionamento di questi organi.

Vari tipi di studi medici (tomografia, risonanza magnetica, esami del sangue e delle urine, cardiogramma, tomografia computerizzata e così via) hanno portato alla conclusione che le caratteristiche fisiologiche, biochimiche e morfologiche delle cellule umane rimangono invariate durante una permanenza nello spazio fino a 86 giorni.

In condizioni di laboratorio è stato ricreato un sistema artificiale che consente di avvicinarsi il più possibile allo stato di assenza di gravità e studiare così tutti gli aspetti dell'influenza di questo stato sul corpo. Ciò, a sua volta, ha permesso di sviluppare una serie di misure preventive per prevenire gli effetti di questo fattore durante il volo umano a gravità zero.

I risultati dell'esobiologia includevano dati che indicavano la presenza di sistemi organici al di fuori della biosfera terrestre. Finora è diventata possibile solo la formulazione teorica di queste ipotesi, ma presto gli scienziati intendono ottenere prove pratiche.



Grazie alla ricerca di biologi, fisici, medici, ecologisti e chimici, sono stati identificati i meccanismi profondi dell'influenza umana sulla biosfera. Ciò è diventato possibile creando ecosistemi artificiali al di fuori del pianeta ed esercitando su di essi la stessa influenza che sulla Terra.

Questi non sono tutti i risultati della biologia spaziale, della cosmologia e della medicina oggi, ma solo quelli principali. Esiste un grande potenziale, la cui attuazione è compito delle scienze elencate per il futuro.

La vita nello spazio

Secondo le idee moderne, la vita nello spazio può esistere, poiché recenti scoperte confermano la presenza su alcuni pianeti di condizioni adatte per l'emergere e lo sviluppo della vita. Tuttavia, le opinioni degli scienziati su questo tema sono divise in due category:

• non c'è vita da nessuna parte tranne che sulla Terra, non c'è mai stata e non ci sarà mai;
• C'è vita nelle vaste distese dello spazio, ma le persone non l'hanno ancora scoperta.

Quale ipotesi sia corretta spetta a ciascun individuo decidere. Ci sono prove e confutazioni sufficienti per entrambi.

Il lancio del primo satellite artificiale della Terra nel 1957 e l'ulteriore sviluppo dell'astronautica hanno posto problemi grandi e complessi a vari campi della scienza. Sono emersi nuovi rami della conoscenza. Uno di loro - biologia spaziale.

Già nel 1908, K. E. Tsiolkovsky espresse l'idea che dopo la creazione di un satellite terrestre artificiale in grado di tornare sulla Terra senza danni, il passo successivo sarebbe quello di risolvere i problemi biologici associati alla garanzia della vita degli equipaggi delle astronavi. Infatti, prima che il primo terrestre - il cittadino dell'Unione Sovietica Yuri Alekseevich Gagarin - andasse in volo spaziale sulla navicella spaziale Vostok-1, furono condotte approfondite ricerche mediche e biologiche sui satelliti artificiali della Terra e sui veicoli spaziali. Trasportarono nel volo spaziale porcellini d'India, topi, cani, piante superiori e alghe (clorella), vari microrganismi, semi di piante, colture isolate di tessuti umani e di coniglio e altri oggetti biologici. Questi esperimenti hanno permesso agli scienziati di concludere che la vita nel volo spaziale (almeno non troppo lunga) è possibile. Questo è stato il primo importante risultato di un nuovo campo delle scienze naturali: la biologia spaziale.

I topi vengono testati in condizioni di gravità zero.

Quali sono i compiti della biologia spaziale? Qual è l'oggetto della sua ricerca? Cosa hanno di speciale i metodi che utilizza? Rispondiamo prima all'ultima domanda. Oltre ai metodi di ricerca fisiologica, genetica, radiobiologica, microbiologica e altri metodi di ricerca biologica, la biologia spaziale utilizza ampiamente i risultati della fisica, della chimica, dell'astronomia, della geofisica, della radioelettronica e di molte altre scienze.

I risultati di eventuali misurazioni in volo dovranno essere trasmessi tramite linee radiotelemetriche. Pertanto, la radiotelemetria biologica (biotelemetria) è il principale metodo di ricerca. È anche un mezzo di controllo durante gli esperimenti nello spazio. L'uso della radiotelemetria lascia una certa impronta sulla metodologia e sulla tecnologia degli esperimenti biologici. Il fatto che in normali condizioni terrestri può essere facilmente preso in considerazione o misurato (ad esempio, seminare colture di microrganismi, prelevare un campione per l'analisi, registrarlo, misurare il tasso di crescita di piante o batteri, determinare l'intensità della respirazione , pulsazioni velocità, ecc.), nello spazio diventa un problema scientifico e tecnico complesso. Soprattutto se l'esperimento viene condotto su satelliti terrestri senza equipaggio o su veicoli spaziali senza equipaggio. In questo caso tutti gli influssi sull'oggetto vivente studiato e tutte le grandezze misurate devono essere convertite, mediante opportuni sensori e dispositivi radio, in segnali elettrici che svolgono ruoli diversi. Alcuni di essi possono servire come commando per qualsiasi manipolazione con piante, animali o altri oggetti di studio, altri portano informazioni sullo stato dell'oggetto o del processo studiato.

Pertanto, i metodi della biologia spaziale sono caratterizzati da un elevato grado di automazione e sono strettamente correlati alla radioelettronica e all'ingegneria elettrica, alla radiotelemetria e alla tecnologia informatica. Il ricercatore deve avere una buona conoscenza di tutti questi mezzi tecnici e, inoltre, ha bisogno di una profonda conoscenza dei meccanismi dei vari processi biologici.

Quali sono le sfide che la biologia spaziale deve affrontare? I tre più importanti sono: 1. Studio dell'influenza delle condizioni di volo spaziale e dei fattori spaziali sugli organismi viventi della Terra. 2. Studio dei fondamenti biologici per garantire la vita durante i voli spaziali, su stazioni extraterrestri e planetarie. 3. Ricerca di materia vivente e sostanze organiche nello spazio e studio delle caratteristiche e delle forme di vita extraterrestre. Parliamo di ciascuno di essi.




























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Presentation sul theme: Il ruolo della biologia nell'esplorazione spaziale

Diapositiva n.1

Descrizione diapositiva:

Il ruolo della biologia nella ricerca spaziale Per comprendere il ruolo della biologia nella ricerca spaziale, dobbiamo rivolgerci alla biologia spaziale. La biologia spaziale è un complesso di scienze prevalentemente biologiche che studiano: 1) l'attività vitale degli organismi terrestri nello spazio e durante i voli sui veicoli spaziali 2) principi di costruzione di sistemi biologici per supportare le funzioni vitali dei membri dell'equipaggio di astronavi e stazioni 3) forme di vita extraterrestri.

Diapositiva n.2

Descrizione diapositiva:

La biologia spaziale è una scienza sintetica che ha riunito in un unico insieme i risultati di vari rami della biologia, medicina aeronautica, astronomia, geofisica, radioelettronica e molte altre scienze e sulla base ha creato i propri metodi di ricerca. Il lavoro sulla biologia spaziale viene effettuato su vari tipi di organismi viventi, dai virus ai mammiferi.

Diapositiva n.3

Descrizione diapositiva:

Il compito principale della biologia spaziale è studiare l'influenza dei fattori del volo spaziale (accelerazione, vibrazione, assenza di gravità, ambiente gassoso alterato, mobilità limitata e completo isolamento in volumi chiusi e sigillati, ecc.) e dello spazio esterno (vuoto, radiazione, campo magnetico ridotto forza, ecc.). La ricerca nella biologia spaziale viene condotta in esperimenti di laboratorio che, in un modo o nell'altro, riproducono l'influenza dei fattori individuali del volo spaziale e dello spazio. Tuttavia, i più significativi sono gli esperimenti biologici di volo, durante i quali è possibile studiare l'influenza di un complesso di fattori ambientali insoliti su un organismo vivente.

Diapositiva n.4

Descrizione diapositiva:

Porcellini d'India, topi, cani, piante superiori e alghe (clorella), vari microrganismi, semi di piante, colture isolate di tessuti umani e di coniglio e altri oggetti biologici sono stati inviati durante voli su satelliti terrestri artificiali e astronavi.

Diapositiva n.5

Descrizione diapositiva:

Nelle aree di entrata in orbita, gli animali hanno mostrato un'accelerazione della frequenza cardiaca e della respirazione, che è gradualmente scomparsa dopo che la navicella è passata al volo orbitale. L'effetto immediato più importante dell'accelerazione sono i cambiamenti nella ventilazione polmonare e la ridistribuzione del sangue nel sistema vascolare, inclusa la circolazione polmonare, nonché i cambiamenti nella regolazione riflessa della circolazione sanguigna. La normalizzazione dell'impulso dopo l'esposizione alle accelerazioni a gravità zero avviene molto più lentamente che dopo i test in una centrifuga in condizioni terrestri. Sia i valori medi che quelli assoluti della frequenza cardiaca in assenza di gravità erano inferiori rispetto ai corrispondenti esperimenti di simulazione sulla Terra e erano caratterizzati da fluttuazioni pronunciate. L'analisi dell'attività motoria dei cani ha mostrato un adattamento abbastanza rapido a condizioni insolite di assenza di gravità e il ripristino della capacità di coordinare i movimenti. Gli stessi risultati sono stati ottenuti negli esperimenti sulle scimmie. Gli studi sui riflessi condizionati nei ratti e nelle cavie dopo il ritorno dal volo spaziale hanno stabilito l'assenza di cambiamenti rispetto agli esperimenti pre-volo.

Diapositiva n.6

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Importanti per l'ulteriore sviluppo della direzione ecofisiologica della ricerca sono stati gli esperimenti sul biosatellite sovietico "Cosmos-110" con due cani a bordo e sul biosatellite americano "Bios-3", a bordo del quale c'era una scimmia. volo, i cani furono per la prima volta esposti non solo all'influenza di fattori inevitabilmente inerenti, ma anche a una serie di influenze speciali (irritazione del nervo sinusale con corrente elettrica, compressione delle arterie carotidi, ecc.), che avevano lo scopo di chiarire le caratteristiche della regolazione nervosa della circolazione sanguigna in condizioni di assenza di gravità. La pressione sanguigna negli animali è stata registrata direttamente. Durante il volo della scimmia sul biosatellite Bios-3, durato 8,5 giorni, sono stati scoperti gravi cambiamenti nei cicli sonno-veglia (frammentazione degli stati di coscienza, rapide transizioni dalla sonnolenza alla veglia, notevole riduzione delle fasi del sonno associate ai sogni e profonde sonno), così come l'interruzione del ritmo circadiano di alcuni processi fisiologici. La morte dell'animale, avvenuta subito dopo la fine anticipata del volo, è stata, secondo alcuni esperti, dovuta all'influenza dell'assenza di gravità, che ha portato alla ridistribuzione del sangue nel corpo, alla perdita di liquidi e all'interruzione del funzionamento il metabolismo del potassio e del sodio.

Diapositiva n.7

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Studi genetici condotti sui voli spaziali orbitali hanno dimostrato che l'esposizione allo spazio ha un effetto stimolante sui semi secchi di cipolla e nigella. L'accelerazione della divisione cellulare è stata scoperta nelle piantine di piselli, mais e grano. Nella coltura di una razza di actinomiceti (batteri) resistente alle radiazioni, il numero di spore sopravvissute e di colonie in via di sviluppo era 6 volte superiore, mentre in un ceppo sensibile alle radiazioni (una coltura pura di virus, batteri, altri microrganismi o una coltura cellulare isolata a un certo tempo e luogo) si è verificata una diminuzione di 12 volte negli indicatori corrispondenti. Gli studi post-volo e l'analisi delle informazioni ottenute hanno dimostrato che un volo spaziale a lungo termine è accompagnato nei mammiferi altamente organizzati dallo sviluppo di deallenamento del sistema cardiovascolare, da una violazione del metabolismo del sale marino, in particolare da una significativa diminuzione del calcio contenuto nelle ossa.

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Come risultato della ricerca biologica condotta su missili balistici e ad alta quota, satelliti, satelliti e altri veicoli spaziali, è stato stabilito che una persona può vivere e lavorare in condizioni di volo spaziale per un tempo relativamente lungo. È stato dimostrato che l'assenza di gravità riduce la tolleranza dell'organismo all'attività fisica e rende difficile il riadattamento alle condizioni di gravità normale (terrestre). Un risultato importante della ricerca biologica nello spazio è la constatazione del fatto che l'assenza di gravità non ha attività mutagena, almeno in relazione alle mutazioni genetiche e cromosomiche. Quando si preparano e si conducono ulteriori ricerche ecofisiologiche ed ecobiologiche nei voli spaziali, l'attenzione principale sarà rivolta allo studio dell'influenza dell'assenza di gravità sui processi intracellulari, agli effetti biologici delle particelle pesanti con una grande carica, al ritmo quotidiano dei processi fisiologici e biologici e gli effetti combinati di una serie di fattori di volo spaziale.

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La ricerca sulla biologia spaziale ha permesso di sviluppare una serie di misure protettive e ha preparato la possibilità di un volo umano sicuro nello spazio, effettuato da voli di navi sovietiche e poi americane con persone a bordo. Il significato della biologia spaziale non finisce qui. La ricerca in questo settore continuerà ad essere particolarmente necessaria per risolvere una serie di problemi, in particolare per l'esplorazione biologica di nuove rotte spaziali. Ciò richiederà lo sviluppo di nuovi metodi di biotelemetria (un metodo per lo studio a distanza di fenomeni biologici e la misurazione di indicatori biologici), la creazione di dispositivi impiantabili per la piccola telemetria (un insieme di tecnologie che consentono misurazioni a distanza e raccolta di informazioni da fornire all'operatore o all'utente), la conversione di vari tipi di energia presenti nel corpo in energia elettrica necessaria per alimentare tali dispositivi, nuovi metodi di “compressione” delle informazioni, ecc. Anche la biologia spaziale avrà un ruolo estremamente importante nello sviluppo di biocomplessi, ovvero sistemi ecologici chiusi con organismi autotrofi ed eterotrofi, necessari per i voli a lungo termine.

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Importanti per l'ulteriore sviluppo della ricerca ecofisiologica furono gli esperimenti sul biosatellite sovietico Cosmos-110 con due cani a bordo e sul biosatellite americano Bios-3, che aveva a bordo una scimmia. Durante un volo di 22 giorni, i cani sono stati esposti per la prima volta non solo all'influenza di fattori inevitabilmente inerenti, ma anche a una serie di influenze speciali (irritazione del nervo sinusale con corrente elettrica, compressione delle arterie carotidi, ecc. .), che miravano a chiarire le caratteristiche della regolazione nervosa della circolazione sanguigna in condizioni di assenza di gravità. La pressione sanguigna negli animali è stata registrata direttamente. Durante il volo della scimmia sul biosatellite Bios-3, durato 8,5 giorni, sono stati scoperti gravi cambiamenti nei cicli sonno-veglia (frammentazione degli stati di coscienza, rapide transizioni dalla sonnolenza alla veglia, notevole riduzione delle fasi del sonno associate ai sogni e profonde sonno), così come l'interruzione del ritmo circadiano di alcuni processi fisiologici. La morte dell'animale, avvenuta subito dopo la fine anticipata del volo, è stata, secondo alcuni esperti, dovuta all'influenza dell'assenza di gravità, che ha portato alla ridistribuzione del sangue nel corpo, alla perdita di liquidi e all'interruzione del funzionamento il metabolismo del potassio e del sodio.

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La ricerca sulla biologia spaziale ha permesso di sviluppare una serie di misure protettive e ha preparato la possibilità di un volo umano sicuro nello spazio, effettuato da voli di navi sovietiche e poi americane con persone a bordo. Il significato della biologia spaziale non finisce qui. La ricerca in questo settore continuerà ad essere particolarmente necessaria per risolvere una serie di problemi, in particolare per l'esplorazione biologica di nuove rotte spaziali. Ciò richiederà lo sviluppo di nuovi metodi di biotelemetria (un metodo per lo studio a distanza di fenomeni biologici e la misurazione di indicatori biologici), la creazione di dispositivi impiantabili per la piccola telemetria (un insieme di tecnologie che consentono misurazioni a distanza e raccolta di informazioni da fornire all'operatore o all'utente), la conversione di vari tipi di energia presenti nel corpo in energia elettrica necessaria per alimentare tali dispositivi, nuovi metodi di “compressione” delle informazioni, ecc. Anche la biologia spaziale avrà un ruolo estremamente importante nello sviluppo di biocomplessi, ovvero sistemi ecologici chiusi con organismi autotrofi ed eterotrofi, necessari per i voli a lungo termine.