«Мы своего рода пионеры»: Юлия Локтионова о перспективах эксперимента «ЛАЗМА» на Земле и в космосе

12 апреля 1961 года навсегда изменило мировую историю – именно в этот день человек впервые оказался в космосе. Теперь космические полеты стали рутинными, а за пределами Земли побывало уже немалое число непрофессиональных космонавтов и космических туристов. Тем временем перспективы колонизации человеком других планет становятся все менее призрачными. В свою очередь, активное освоение космоса было бы невозможным без огромного вклада ученых, в том числе орловских. Стажёр-исследователь НТЦ биомедицинской фотоники ОГУ им. И.С. Тургенева Юлия Локтионова рассказала «Орловским новостям» о работе над космическим экспериментом «ЛАЗМА» и его важности для мирового сообщества.

- Юлия, расскажите о предпосылках к проведению эксперимента «ЛАЗМА»?

- Мы занимаемся биофотоникой - наукой, где с помощью света можем получить информацию о состоянии живых объектов. В частности, в космической медицине в качестве объекта исследования выступают люди, их капилляры, метаболизм. Мы изучаем изменение кровотока в капиллярах, а также, как проходит метаболизм в клетках.

Поскольку человек эволюционировал на Земле в условиях гравитации, то при его попадании в невесомость и даже в условия микрогравитации вся жидкость в теле перераспределяется в верхнюю часть. В результате у человека опухает голова, а, к примеру, ноги, наоборот, не получают необходимого питания. Все это влияет на работоспособность космонавтов и здоровье в целом.

Исследования изменений в организме человека в условиях невесомости начались еще при первых полетах человека в космос. Однако до недавнего времени в целом проводились исследования каких-то общих эффектов, либо влияния, например, на определенные биохимические процессы. Соответственно, требовалось, к примеру, брать анализы, то есть применять инвазивные исследования. При таком подходе мы можем получить результат только когда космонавты уже вернутся и пробы будут на Земле. При этом с помощью неинвазивных методов исследования изучались в основном крупные сосуды.

Теперь благодаря появлению компактных устройств стало возможно узнать, что происходит с микроциркуляцией крови и метаболизмом в невесомости. Устройства в нашем эксперименте можно запросто взять с собой на борт космического корабля и пользоваться ими на МКС. Ранее подобные исследования можно было бы провести только с помощью техники, представлявшей собой большие стационарные приборы. Внушительные размеры не позволяли доставлять их на борт МКС.  

^{Прибор, используемый в эксперименте "ЛАЗМА", источник фото}

- Эти устройства разрабатывались под ваш эксперимент?

- Нет. Сами устройства производит отечественная компания. Однако зачастую врачам не понятно, как применять такие приборы и что с ними делать. В свою очередь, мы выступаем своеобразными переводчиками и разрабатываем критерии диагностики для применения таких устройств в широкой клинической практике.  В какой-то степени мы участвуем в доработке таких устройств.

- Когда начался ваш эксперимент и в чем его суть?

- Мы начали проводить эксперимент «ЛАЗМА» на МКС в декабре 2021 года в первую очередь благодаря поддержке космонавта Александра Мисуркина.

Теперь о сути эксперимента. В рамках исследования измерения проводятся в трех зонах – голове, руках и ногах – по 8 минут в каждой. Мы получаем информацию о кровотоке и метаболизме космонавтов в нормальном состоянии во время их подготовки к полету на Земле, затем уже на борту станции ежедневно в течение первой недели. Это важно, поскольку на фоне резкого изменения условий в первые дни происходят самые большие перестройки в организме. Такие перестройки в организме мы и отслеживаем. Также измерения мы проводим по возвращению экипажа на Землю, когда организм обратно адаптируется к условиям земной гравитации.

Мы оцениваем индивидуальные и общие паттерны, как ведет себя организм человека на уровне капилляров. Изучение микрососудистого русла необходимо, поскольку именно на стыке капилляров и клеток в нашем организме происходят процессы метаболизма. Так, циркулирующая по капиллярам кровь доставляет необходимые питательные вещества и кислород к клеткам — это первое звено, в котором, как правило, происходят нарушения при различных патологиях. Здесь происходят первые реакции на измененные внешние условия, а далее в организме человека запускается целый каскад реакций адаптации.

- В чем главные особенности вашего эксперимента?

- Отмечу, что исследования с Александром Мисуркиным были своеобразной пробой пера. Полученными результатами мы доказали, что эти методы чувствительны, то есть мы можем зарегистрировать изменения с помощью приборов.

Причем, видя в режиме онлайн происходящие в организме человека на фоне попадания в невесомость изменения, мы можем оценивать, например, эффективность различных средств коррекции, которые используют космонавты -  будь то браслеты или медикаментозные препараты.

- Как вы решаете, кто будет принимать участие в вашем эксперименте?

- Российским космонавтам предоставляется возможность принять участие в нашем эксперименте. Мы демонстрируем суть работы и объясняем, что от них требуется, и в дальнейшем они принимают решение. В основном все соглашаются. Сейчас работа у нас идет в режиме нон-стоп – так, уже отправились в космос шестой и седьмой  участники эксперимента. Могу сказать, что эти исследования обычно всем нравятся, потому что здесь нет сложной нагрузки – достаточно закрепить датчики, меньше двигаться, не разговаривать, а просто отдыхать.

- Что может дать этот эксперимент?

- Это позволит перейти к индивидуализации процесса подготовки, а также в целом повысить безопасность подготовки космонавтов к полетам.

- Можно говорить, что результаты эксперимента в дальнейшем дадут рывок для большего развития космического туризма?

- Да, абсолютно точно. Сейчас активно говорят о возможных полетах на Марс. Конечно, можно по-разному оценивать реальность сроков реализации этого. Однако перспективу длительных космических полетов нельзя не учитывать. Здесь же нужно обратить внимание на то, что, чем мы дольше находимся на орбите, тем у нас больше происходит изменений в организме. Все это важно отслеживать.

- Думаю, всем известно о грандиозных планах известного американского миллиардера Илона Маска по колонизации Марса. По его оценке, на создание автономной цивилизации может уйти 20-30 лет. Как вы оцениваете реальность таких планов?

 - Я бы вообще не стала комментировать эти планы.

^{Первый участник эксперимента "ЛАЗМА" Александр Мисуркин, фото: Александр Мисуркин/ТАСС, МКС}

- Ваш эксперимент заинтересовал российских или зарубежных коллег и предпринимателей?

-  Мы видим интерес к нашим статьям по данной теме. Наши публикации читают представители различных компаний и зарубежных университетов. Однако это одно из флагманских наших исследований, и мы им очень гордимся. Мы своего рода пионеры.

- Будут ли результаты данного эксперимента полезны непрофессиональным космонавтам?

- С данным оборудованием мы работаем в различных областях медицины. В частности, мы изучаем его использование для диагностики сахарного диабета, прохождения постковидной реабилитации, в области сомнологии и так далее.

Кроме того, очень интересные измерения мы проводили по гипертонии. Так, существует такое заболевание как скрытая гипертония. При данном заболевании человек не ощущает никаких симптомов и это очень опасно. Однако достаточно 10-минутных измерений таким устройством при диспансеризации, чтобы выявить у человека отклонения и в дальнейшем отправить его на дообследование.

- Что планируете делать после завершения эксперимента?

- После изучения общих тенденций мы планируем разработать рекомендации, как улучшить процесс подготовки для реализации индивидуального подхода.

Кроме того, было бы здорово продолжить исследования с космическими туристами, поскольку в нашем эксперименте пока участвовал только один непрофессиональный космонавт.