8 июня 2021
В НЦМУ «Павловский центр» запущена вторая серия Эксперимента «Арфа»

В рамках работы НЦМУ «Павловский центр «Интегративная физиология — медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости» в Институте медико-биологических проблем РАН началась вторая серия экспериментальных исследований с участием человека «Арфа» (первая серия завершена ноябре 2020 г.).

Исследование состоит трех частей: 

  • 4-часовой тренировочной части, 

  • 24-часовой серии с воздействием (снижение магнитного поля Земли до 1000 раз), 

  • 24-часовой серии в условиях плацебо (мнимого воздействия).

Что же такое Эксперимент «Арфа», и какие цели он преследует?

«Арфа» — это установка ИМБП РАН, созданная для моделирования магнитных полей. Ее характеристики позволяют создать и поддерживать условия магнитного поля, во много раз слабее того, к которому мы привыкли на Земле.

harp1.jpeg
Установка «Арфа»

Вопрос о влиянии гипомагнитной среды на когнитивные, операторские и жизненно важные функции организма космонавта, связанные с освоением объектов ближнего и дальнего космоса, в настоящее время стоит остро, так как уже в ближайшем будущем во время межпланетных перелетов организм человека будет подвергаться длительным воздействиям гипомагнитного поля, которое в 10 000 раз слабее, чем земное. Планируемый полет человека на Луну, ее освоение и создание окололунной станции, полет на Марс, — все это может оказаться под угрозой срыва из-за недостатка знаний о влиянии гипомагнитной среды на состояние космонавтов.

За последние десятилетия был накоплен опыт влияния ослабленного магнитного фактора на адаптационные возможности человека, и полученные данные расходятся с прошлыми выводами американской космической программы «Аполлон», гласящими, что фактор гипомагнитной среды не оказывает влияния на состояние функциональных систем астронавта.

Так, серия экспериментов на животных, подвергшихся воздействию гипомагнитного поля, выявила сильные нарушения в развитии сердечно-сосудистой системы. В исследовании, опубликованном в 2014 году (Гурфинкель Ю.И., Васин А.Л., Матвеева Т.А., Сасонко М.Л.), было продемонстрировано, что у здоровых людей, не имеющих сердечно-сосудистых симптомов, снижение гипомагнитного поля увеличивает скорость капиллярного кровообращения. «К концу воздействия наблюдалось достоверное снижение ЧСС (частота сердечных сокращений), также диастолическое АД значительно снизилось относительно средних значений воздействия, а систолическое АД, напротив, значительно возросло».

Однако, несмотря на обилие и разнообразие эмпирических данных, механизмы воздействия на биологические объекты гипомагнитной среды не известны.

Исследований, целенаправленно изучающих влияние на человека, слишком мало, а те, что есть, обычно проводятся с ослаблением магнитного поля не более чем в 10 раз, что не применимо к пилотируемым сверхдальним космическим полетам и освоению лунной поверхности, так как было доказано, что поля с различными видами интенсивности могут вызывать различные биологические отклики или не вызывать какой-либо эффект. Для понимания гипомагнитной среды, необходимы знания из различных областей естественных и медицинских наук.

Необходимо также отметить, что гипомагнитная среда существует не только в космосе, но и на Земле: в природном виде в Антарктиде, а также самостоятельно созданная человеком на различных производствах и военных объектах. Не исключено, что, по мере накопления знаний, нулевое магнитное поле может быть использовано в биомедицинских исследованиях и терапии.

harp2.jpeg
Установка «Арфа» в ИМБП РАН

Цели и задачи проекта "АРФА"

Целью является исследование влияния моделируемого фактора гипомагнитной среды (снижение магнитного поля около 1000 раз) на когнитивные, операторские функции, зрительный и слуховой анализатор и показатели болевой чувствительности, а также на кардио-респираторную систему организма человека в условиях 8-часовой экспозиции в гипомагнитной среде.

Основные задачи исследования:

  • Изучить когнитивные и операторские (косвенно) функции человека в гипомагнитных условиях
  • Изучить влияние гипомагнитных условий на кардио-респираторную систему
  • Изучить влияние гипомагнитной среды на зрительный и слуховой анализатор
  • Изучить показатели болевой чувствительности и гормон стресса (кортизол) в гипомагнитной среде
  • Провести апробирование установки по созданию магнитных полей «АРФА» и методик исследований в данных условиях.

Ведущей целью данного эксперимента является исследование влияния гипогеомагнитный условий на высшую нервную деятельность, сердечно-сосудистую, вегетативную, респираторную системы, а также зрительный, слуховой и болевой анализатор. Для реализации цели данного исследования в качестве объекта исследования необходимо рассматривать человека т.к. операторские функции и поведенческие реакции сложно оценить на животных.

Характеристики установки «Арфа» позволяют в течение нескольких часов обеспечивать либо стабильный уровень магнитного поля, либо заданное (записанное) воздействие по одной, продольной Z-оси экспозиционного бокса. Установка обеспечивает по этой оси компенсацию геомагнитного поля.