Роль биологии в космических исследованиях реферат

Обновлено: 02.07.2024

Предмет и задачи космической биологии и медицины, которая изучает особенности жизнедеятельности человека и других организмов в условиях космического полета. Воздействие на организм космических излучений. Дозиметрические и радиобиологические эксперименты.

Рубрика Биология и естествознание
Вид доклад
Язык русский
Дата добавления 01.03.2013
Размер файла 16,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

по биологии на тему:

Выполнила:

ученица 10 класса А

Ловля Валерия

Космическая биология и медицина

космический биология медицина излучение

Космическая биология и медицина - комплексная наука, изучающая особенности жизнедеятельности человека и других организмов в условиях космического полета. Основной задачей исследований в области космической биологии и медицины является разработка средств и методов жизнеобеспечения, сохранения здоровья и работоспособности членов экипажей космических кораблей и станций в полетах различной продолжительности и степени сложности. Космическая биология и медицина неразрывно связана с космонавтикой, астрономией, астрофизикой, геофизикой, биологией, авиационной медициной и многими другими науками.

Отправными в становлении космической биологии и медицины считаются следующие вехи: 1949 г. -- впервые появилась возможность проведения биологических исследований при полетах ракет; 1957 г. -- впервые живое существо (собаку Лайку) отправили в околоземный орбитальный полет на втором искусственном спутнике Земли; 1961 г. -- первый пилотируемый полет в космос, совершенный Ю.А. Гагариным. С целью научного обоснования возможности безопасного в медицинском отношении полета человека в космос исследовалась переносимость воздействий, характерных для старта, орбитального полета, спуска и посадки на Землю космических летательных аппаратов (КЛА), а также испытывалась работа биотелеметрической аппаратуры и систем обеспечения жизнедеятельности космонавтов. Основное внимание уделялось изучению влияния на организм невесомости и космического излучения.

Результаты, полученные при проведении биологических экспериментов на ракетах, втором искусственном спутнике (1957) и возвращаемых космических кораблях-спутниках (1960-1961), в совокупности с данными наземных клинических, физиологических, психологических, гигиенических и других исследований фактически открыли путь человеку в космос. Кроме этого, биологические эксперименты в космосе на этапе подготовки первого космического полета человека позволили выявить ряд функциональных изменений, возникающих в организме при действии факторов полета, что явилось основанием для планирования последующих экспериментов на животных и растительных организмах в полетах пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций и биоспутников.

В успешном развитии космической биологии и медицины большую роль играет участие в космических полетах врачей-исследователей. Они проводят сложные медико-биологические исследования, строго контролируют состояние здоровья космонавтов и своевременно принимают меры по профилактике и лечению заболеваний, что приобретает особое значение в длительных космических полетах. В связи с созданием орбитальных медико-биологических лабораторий планируется расширить участие врачей в космических полетах и привлечь биологов различных специальностей для проведения в космосе экспериментов на животных и растительных организмах.

В космическом полете на организм человека воздействует комплекс факторов, связанных с динамикой полета (ускорения, вибрация, шум, невесомость), пребыванием в герметичном помещении ограниченного объема (измененная газовая среда, гипокинезия, нервно-эмоциональное напряжение и т.д.), а также факторы космического пространства как среды обитания (космическое излучение, ультрафиолетовое излучение и др.).

В начале и конце космического полета на организм оказывают влияние линейные ускорения. Их величины, градиент нарастания, время и направление действия в период запуска и выведения КЛА на околоземную орбиту зависят от особенностей ракетно-космического комплекса, а в период возвращения на Землю -- от баллистических характеристик полета и типа КЛА. Выполнение маневров на орбите также сопровождается воздействием ускорений на организм, однако их величины при полетах современных КЛА незначительны.

Основные сведения о влиянии ускорений на организм человека и способах защиты от их неблагоприятного действия были получены при исследованиях в области авиационной медицины, космическая биология и медицина лишь дополнили эти сведения. Было установлено, что пребывание в условиях невесомости, особенно длительное время, приводит к снижению устойчивости организма к действию ускорений. В связи с этим за несколько суток до спуска с орбиты космонавты переходят на специальный режим физических тренировок, а непосредственно перед спуском получают водно-солевые добавки для увеличения степени гидратации организма и объема циркулирующей крови. Разработаны специальные кресла -- ложементы и противоперегрузочные костюмы, что обеспечивает повышение переносимости ускорений при возвращении космонавтов на Землю.

Среди всех факторов космического полета постоянным и практически невоспроизводимым в лабораторных условиях является невесомость. Влияние ее на организм многообразно. Возникают как неспецифические адаптационные реакции, характерные для хронического стресса, так и разнообразные специфические изменения, обусловленные нарушением взаимодействия сенсорных систем организма, перераспределением крови в верхнюю половину тела, уменьшением динамических и практически полным снятием статических нагрузок на опорно-двигательный аппарат.

В начальный период адаптации к невесомости (занимает в среднем около 7 суток) примерно у каждого второго космонавта возникают головокружение, тошнота, дискоординация движений, нарушение восприятия положения тела в пространстве, ощущение прилива крови к голове, затруднение носового дыхания, ухудшение аппетита. В ряде случаев это приводит к снижению общей работоспособности, что затрудняет выполнение профессиональных обязанностей. Уже на начальном этапе полета появляются начальные признаки изменений в мышцах и костях конечностей.

По мере увеличения продолжительности пребывания в условиях невесомости многие неприятные ощущения исчезают или сглаживаются. Одновременно с этим практически у всех космонавтов, если не принять должных мер, прогрессируют изменения состояния сердечно-сосудистой системы, обмена веществ, мышечной и костной ткани. Для предупреждения неблагоприятных сдвигов используется широкий комплекс профилактических мер и средств: вакуумная емкость, велоэргометр, бегущая дорожка, тренировочно-нагрузочные костюмы, электромиостимулятор, тренировочные эспандеры, прием солевых добавок и т.д. Это позволяет поддерживать хорошее состояние здоровья и высокий уровень работоспособности членов экипажей в длительных космических полетах.

Неизбежным сопутствующим фактором любого космического полета является гипокинезия -- ограничение двигательной активности, которая, несмотря на интенсивные физические тренировки во время полета, приводит в условиях невесомости к общей детренированности и астенизации организма. Многочисленные исследования показали, что длительная гипокинезия, создаваемая пребыванием в постели с наклоном головного конца (-6°), оказывает на организм человека практически такое же влияние, как и длительная невесомость. Этот способ моделирования в лабораторных условиях некоторых физиологических эффектов невесомости широко используется в СССР и США. Максимальная длительность такого модельного эксперимента, проведенного в Институте медико-биологических проблем МЗ СССР, составила один год.

Специфической проблемой является исследование воздействия на организм космических излучений. Дозиметрические и радиобиологические эксперименты позволили создать и внедрить в практику систему обеспечения радиационной безопасности космических полетов, которая включает средства дозиметрического контроля и локальной защиты, радиозащитные препараты (радиопротекторы).

В задачи космической биологии и медицины входит изучение биологических принципов и методов создания искусственной среды обитания на космических кораблях и станциях. Для этого отбирают живые организмы, перспективные для включения их в качестве звеньев в замкнутую экологическую систему, исследуют продуктивность и устойчивость популяций этих организмов, моделируют экспериментальные единые системы живых и неживых компонентов -- биогеоценозы, определяют их функциональные характеристики и возможности практического использования в космических полетах.

Успешно развивается и такое направление космической биологии и медицины, как экзобиология, изучающая наличие, распространение, особенности и эволюцию живой материи во Вселенной. На основании наземных модельных экспериментов и исследований в космосе получены данные, свидетельствующие о теоретической возможности существования органической материи за пределами биосферы. Проводится также программа поиска внеземных цивилизаций путем регистрации и анализа радиосигналов, идущих из космоса.

Достижения в области космической биологии и медицины внесли существенный вклад в решение проблем общей биологии и медицины. Расширились представления о границах жизни в пределах биосферы, а созданные экспериментальные модели искусственных биогеоценозов -- относительно замкнутым круговоротом веществ позволили дать определенную количественную оценку антропогенных воздействий на биосферу. Большое влияние космическая биология оказала на экологию, в первую очередь экологию человека и изучение взаимосвязи процессов жизнедеятельности с абиотическими факторами окружающей среды. Проведенные исследования позволили лучше познать биологию человека и животных, механизмы регуляции и функционирования многих систем организма.

Подобные документы

Естественный процесс развития живой природы. Аспекты существования и эволюции растений и насекомых, животных и человека в условиях невесомости и космической радиации и в условиях других планет. Возможность выживать при сверхнизких температурах.

реферат [48,2 K], добавлен 09.04.2012

Изучение видов и функций различных тканей человека. Задачи науки гистологии, которая изучает строение тканей живых организмов. Особенности строения эпителиальной, нервной, мышечной ткани и тканей внутренней среды (соединительной, скелетной и жидкой).

презентация [309,1 K], добавлен 08.11.2013

Особенности взаимосвязи этногенеза и космической антропоэкологии, определение основных точек соприкосновения этих понятий. Принципы космической антропоэкологии. Влияние сдвигов параметров космофизических процессов на формирование особенностей организмов.

реферат [30,5 K], добавлен 25.06.2010

Особенности предмета и задач биологии - одной из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Методы изучения функционирования, происхождения, эволюции и распределения живых организмов на Земле.

реферат [37,3 K], добавлен 04.06.2010

Цели общей биологии, изучение происхождения, распространения и развития живых организмов, связей их друг с другом и с неживой природой. Конвергенция и параллелизм в эволюции животных, характеристика типа моллюсков, особенности их строения и образ жизни.


Космическая биология (Космобиология)― наука, изучающая возможности жизни в условиях космического пространства.

Основные аспекты изучения:

  1. Факторы космического пространства и их влияние на жизнедеятельность организмов.

Например: основным фактором, влияющим на биосферу, является солнце. Солнце- главный источник энергии. Растения испльзуют энергию солнца в процессе фотосинтеза.

  1. Вероятность существования жизни вне нашей планеты.

Внеземная жизнь-гипотетическая форма жизни, возникшая и существующая за пределами Земли. Является предметом изучения.

  1. Создание комфортных условий для развия организмов в космическом пространстве.

Космическая биология обладает определенным набором методов, позволяющих проводить исследования и накапливать материалы.

При изучении, выделяют следующие современные методы исследования:

Методы

Суть метода

1. Генная инженерия и биоинформатика.

Позволяет найти варианты решения проблем питания и насыщения кислородом ракетных установок для комфортного состояния космонавтов

2. Белковая химия и гистохимия.

Позволяет управлять белками и ферментами в живых системах

3. Флуоресцентная микроскопия.

Позволяет визуализировать многие клеточные процессы.

4. Молекулярная биология и биохимия.

Изучает строение и функции сложных выскомолекулярных соединений

Позволяет отслеживать воздействие условий космоса на организмы.

6. Биологическая индикация межпланетного пространства.

Позволяет оценить межпланетное состояние среды.

Благодаря биологическим исследованиям в области изучения влияния космических факторов на организмы, мы научились создавать комфортные условия вне нашей планеты. Выделяют три главных космических фактора:

  1. Вибрация
  2. Ускорение.
  3. Невесомость

Невесомость — самый необычный и не до конца исследованный фактор космоса. Это состояние, при котором отсутствует сила взаимодействия тела с опорой. Человек полностью теряет над собой контроль. Такое состояние начинается уже в нижних слоях космоса и сохраняется на протяжении всего космического пространства.


В состоянии невесомости в организме человека происходят следующие изменения:

  1. Учащается сердцебиение.
  2. Снижается работоспособность.
  3. Расслабляются мышцы.

Человек в состоянии невесомости может находится до 86 дней без вреда для здоровья, если будет соблюдать ряд условий:

  1. Космонавты должны быть пристегнуты к своим местам.
  2. Все предметы должны иметь строго свое место и быть закрепленными должным образом.
  3. Жидкости хранятся только в закрытых контейнерах.

Космос и медицина.

Полеты в космос оказывают огромное влияние на состояние здоровья людей. Поэтому космические исследования заставляют биологию и медицину придумывать комплекс мер по обеспечению нормального питания,отдыха, снабжения кислородом и так далее. Кроме этого медицина должна обеспечить помощь в случае аварий или защиту от воздействий неизвестных сил других планет и пространств.

Как и во многих других сферах изучения, в Космологии есть ряд проблем, которые ученые пытаются решить.

  1. Достойная подготовка персонала для полетов в космос(состояние здоровья космонавтов должно удовлетворять медиков).
  2. Высокий уровень снабжения всем необходимым космических экипажей.
  3. Обеспечение безопасности на высоком уровне.
  4. Психофизиологическая реабилитация космонавтов при возвращении на Землю.
  5. Разработка способов защиты от радиационного излучения.
  6. Обеспечение комфортных условий в кабинах.
  7. Разработка инновационного оборудования.
  8. Проблемы оснащенности кислородом в космосе.

Решением данных проблем занимаются не только ученые России, но и весь ученый совет мира.

Не смотря на огромное количество не решенных задач, в области Биокосмологии есть масса научных достижений. Самым главным открытием 21 века стало обнаружение воды на Марсе. Это открытие сразу же дало повод к выдвижению сотен гипотез: о жизни на Марсе и о возможностях переселения Землян на Марс.

Также были обнаружены вода, ртуть и серебро на Луне.

Чтобы создать комфортные условия для организмов, ученые проводили огромное количество опытов. Один из таких- опыт с плодовой мушкой- дрозофилой. Ученые отправили мух в космос на целых два месяца. За это время сменилось три поколения насекомых, два последних ничего не знали о притяжении. После приземления, часть мух проверили сразу. Остальных оставили для дальнейшего развития на Земле. Сравнив состояние организмов до полета и после, выяснилось, Что у мух произошли изменения на генном уровне: поменялась активность генов, ответственных за формирование хитиновой оболочки. Однако в течении 12 часов все показатели вернулись в норму.

Ученые сделали заключение, что человек в будущем сможет очень часто выходить на орбиту без вреда для здоровья.


Затем, проведя огромное количество опытов, ученые доказали, что полеты в космос не налагают отпечаток на состояние физического здоровья человека. Проблемы остаются в психологическом плане. Именно поэтому оптимальный возраст для полетов 45–55 лет. В этом возрасте человек может максимально комфортно и без тяжелых последствий находиться в космосе.

Благодаря современным исследованиям космоса, ученые сошлись во мнении, что жизнь в космосе может существовать. Нам стоит лишь обнаружить ее.

Основные термины (генерируются автоматически): космическое пространство, космос, космическая биология, состояние невесомости, наука, полет.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Министерство образования и молодёжной политики ЧР

на тему: “Космическая биология и медицина”.

ученица 10 класса,

член кружка “Юный

эколог” при МБОУ

1.Понятие слов космическая биология и медицина.

2. Возникновение космической биологии.

3.Условия, которые необходимы космонавту во время полета на космическом корабле.

4.Человеческий организм во время невесомости.

5.Первые экспериментальные попытки медико-биологических космических исследований в полёт космос.

6.Первый полёт человека в космос.

7.Факторы, которые воздействуют на организм человека в космическом полёте.

8.Чему принадлежит ведущая роль в возникновении специфических реакций?

9.Задачи космической биологии и медицины.

1.Космическая биология - наука, которая изучает биологическое действие различных факторов космического пространства на живые организмы, разрабатывает методы и меры по обеспечению нормальной жизнедеятельности в космическом полете, занимается поисками форм жизни, что, вероятно, существует не только на Земле, и разрабатывает меры против заноса земных форм жизни на другие планеты и в космос. Круг этой молодой космической науки чрезвычайно широкое, а сами проблемы - достаточно специфичны. Здесь и разработка биологических и физико-химических методов обеспечения необходимых жизненных условий в кабинах космических кораблей, и изучение физиологического действия невесомости, возникающего при орбитального полета космического аппарата, биологического действия космической радиации, и исследования длительного пребывания в замкнутом экологическом сред и многое другое.

Космическая медицина — область медицины, изучающая влияние факторов космического полета на состояние здоровья и работоспособность человека. Кроме того, космическая медицина обосновывает медицинские требования к системам жизнеобеспечения и управления космических аппаратов; разрабатывает методы отбора, подготовки космонавтов и мероприятия по профилактике и лечению заболеваний, обусловленных полетом, а также средства спасения космонавтов.

Космическая медицина тесно связана с космической биологией (см.), авиационной медициной, физиологией, психологией, кибернетикой и другими дисциплинами.

3.Исследования в области космической медицины проводятся в наземных условиях, во время полетов самолетов и космических кораблей. Важнейшим вкладом в космическую медицину являются медико-биологические данные, полученные при выполнении программ космических исследований в Советском Союзе и США.

Имитируя на Земле различные космические факторы, например низкий барометрическое давление или отсутствие кислорода, столь необходимого человеку для дыхания, ученые изучают действие этих факторов на человека и предлагают меры. Действие таких факторов на организм человека ученые хорошо знают. Здесь нужны герметичные кабины, кислородные приборы и скафандры. А вот влияние космической радиации изучены еще недостаточно. Его выясняют на животных, посылая их в длительные космические рейсы.

Или же температурные условия космоса. Оказывается, что в кабине корабля надо все время поддерживать определенный температурный режим. А метеорная опасность. Или страшная она? И здесь принадлежит все изучить, разработать определенные рекомендации по защите космонавтов. Одним словом, космос - это среда, где человек может существовать, лишь применив определенные защитные устройства.

По рекомендациям космической биологии разработан целый комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность полета.

Во время полета на космическом корабле космонавта ждут: шум на активном участке, когда работают мощные ракетные двигатели; вибрации, что в этот момент сотрясают тело ракеты; перегрузки, обусловленные колоссальным ускорением; невесомость, которая возникает после выведения корабля на орбиту.

Исследования в лаборатории, а затем и в космосе положительно ответили на эти вопросы. Организм приспосабливается к невесомости. Но ученых беспокоят и переходные периоды - переходы от перегрузок к невесомости и наоборот. И оказывается, что человек хуже переносит именно переход от состояния пропавшей веса к перегрузкам.

В будущем освоения космического пространства невозможно без космических рейсов, которые продлятся по несколько недель, месяцев и даже лет. И здесь особенно важными становятся исследования, направленные на обеспечение необходимых условий для жизни и деятельности космонавтов-исследователей в полете и безопасности подобных путешествий в космическом пространстве.

Но для этого нужно разработать методы и принципы обеспечения условий для жизни космонавтов, в частности создать системы частичного или полного круговорота веществ в замкнутом объеме кабин космических кораблей. Подразумевается регенерация газовой среды, воды, синтез продуктов питания с использованием биологических и химических методов, утилизация продуктов жизнедеятельности человека, животных и растений и т.п.. Осуществляются поиски эффективных методов обеспечения безопасности самих полетов, безопасности выхода космонавтов из корабля в аварийных ситуациях или при посадке корабля на поверхность другого небесного тела. Над этими проблемами работает космическая биология и космическая медицина.

И это далеко не все. Надо подробно изучить радиационную обстановку, где пролегать трассы будущих полетов. Возможно, потребуется и искусственная гравитация на корабле, ведь при длительных путешествиях невесомость может отрицательно повлиять на организм. Приобретенный опыт показывает, что нужны дальнейшие исследования как по уточнению методов отбора космонавтов, так и с их специальной подготовки. Поскольку длительные рейсы требовать, чтобы экипаж кораблей состоял из нескольких человек, при комплектовании надо обязательно учитывать психологическую совместимость его членов. Следует всесторонне обосновать и режим труда и распределение обязанностей между членами экипажа.

5.Родилась эта молодая наука в нашей стране в 1948 p., когда советские ученые сделали первую экспериментальную попытку медико-биологических космических исследований.

На следующем этапе надо выяснить вопросы безопасности полета живых организмов на ракетах. Затем для биологических экспериментов использовали искусственные спутники Земли. Уже через месяц после запуска первого советского искусственного спутника в космическое пространство взлетел второй искусственный спутник с космическим пассажиром - собакой Лайкой. Полет Лайки принес науке ценные сведения о влиянии невесомости и перегрузок на живой организм.

6.И вот 12 апреля 1961 г. Первый советский человек, Ю. А. Гагарин, в космосе. Триумф, который по праву разделяет с другими науками и космическая биология.

.
Подъем — перегрузка. Врачи должны выбрать лучшую, позу для пилота.
Высота 15 тысяч метров, давление 07 миллиметров ртутного столба — дыхание невозможно, даже если будет чистый кислород…
19 тысяч метров в организме закипают жидкости, барометрическое давление становится равным давлению водяных паров в организме.
24 тысячи метров и выше — поддерживать давление внутри с помощью компрессоров извне уже нельзя; нужны герметические кабины с химической регенерацией состава воздуха.
36—40 тысяч метров — начинает проявляться поражающее действие космических лучей. Еще выше — добавляется действие ультрафиолетовых лучей.
100 тысяч метров — опасность метеоритов. Еще выше — полная тишина. Не распространяются звуковые волны. Исчезает рассеивание света. Темно. Очень темно! Абсолютная чернота!
Пропадает ощущение глубины пространства. Необычные восприятия со стороны органов чувств заставляют подумать о защите психики космонавта.
Орбита! Состояние невесомости!. Оно и отражается на жизненно важных функциях организма — кровообращении, дыхании, пищеварении, но влияет на координацию движений и также требует своей доли заботы со стороны космических медиков.
Не учтешь любой из действующих факторов космического полета — и это может привести к большим неприятностям для экипажа корабля.
В космическую медицину входят почти все медицинские и биологические науки. Она самая молодая, но одна из наиболее всеобъемлющих.
Будущее — за космической медициной, медициной здоровых людей. Ведь сплошь здоровые люди — это тоже космическое достижение!

В успешном развитии космической биологии и медицины большую роль играет участие в космических полетах врачей-исследователей. Они проводят сложные медико-биологические исследования, строго контролируют состояние здоровья космонавтов и своевременно принимают меры по профилактике и лечению заболеваний, что приобретает особое значение в длительных космических полетах. В связи с созданием орбитальных медико-биологических лабораторий планируется расширить участие врачей в космических полетах и привлечь биологов различных специальностей для проведения в космосе экспериментов на животных и растительных организмах.

7.В космическом полете на организм человека воздействует комплекс факторов, связанных с динамикой полета (ускорения, вибрация, шум, невесомость), пребыванием в герметичном помещении ограниченного объема (измененная газовая среда, гипокинезия, нервно-эмоциональное напряжение и т.д.), а также факторы космического пространствакак среды обитания (космическое излучение, ультрафиолетовое излучение и др.).

В начале и конце космического полета на организм оказывают влияние линейные ускорения (см. Авиационная медицина). Их величины, градиент нарастания, время и направление действия в период запуска и выведения КЛА на околоземную орбиту зависят от особенностей ракетно-космического комплекса, а в период возвращения на Землю — от баллистических характеристик полета и типа КЛА. Выполнение маневров на орбите также сопровождается воздействием ускорений на организм, однако их величины при полетах современных КЛА незначительны.

Основные сведения о влиянии ускорений на организм человека и способах защиты от их неблагоприятного действия были получены при исследованиях в области авиационной медицины, космическая биология и медицина лишь дополнили эти сведения. Было установлено, что пребывание в условиях невесомости, особенно длительное время, приводит к снижению устойчивости организма к действию ускорений. В связи с этим за несколько суток до спуска с орбиты космонавты переходят на специальный режим физических тренировок, а непосредственно перед спуском получают водно-солевые добавки для увеличения степени гидратации организма и объема циркулирующей крови. Разработаны специальные кресла — ложементы и противоперегрузочные костюмы, что обеспечивает повышение переносимости ускорений при возвращении космонавтов на Землю.

Среди всех факторов космического полета постоянным и практически невоспроизводимым в лабораторных условиях является невесомость. Влияние ее на организм многообразно. Возникают как неспецифические адаптационные реакции, характерные для хронического стресса, так и разнообразные специфические изменения, обусловленные нарушением взаимодействия сенсорных систем организма, перераспределением крови в верхнюю половину тела, уменьшением динамических и практически полным снятием статических нагрузок на опорно-двигательный аппарат.

В начальный период адаптации к невесомости (занимает в среднем около 7 суток) примерно у каждого второго космонавта возникают головокружение, тошнота, дискоординация движений, нарушение восприятия положения тела в пространстве, ощущение прилива крови к голове, затруднение носового дыхания, ухудшение аппетита. В ряде случаев это приводит к снижению общей работоспособности, что затрудняет выполнение профессиональных обязанностей. Уже на начальном этапе полета появляются начальные признаки изменений в мышцах и костях конечностей.

По мере увеличения продолжительности пребывания в условиях невесомости многие неприятные ощущения исчезают или сглаживаются. Одновременно с этим практически у всех космонавтов, если не принять должных мер, прогрессируют изменения состояния сердечно-сосудистой системы, обмена веществ, мышечной и костной ткани. Для предупреждения неблагоприятных сдвигов используется широкий комплекс профилактических мер и средств: вакуумная емкость, велоэргометр, бегущая дорожка, тренировочно-нагрузочные костюмы, электромиостимулятор, тренировочные эспандеры, прием солевых добавок и т.д. Это позволяет поддерживать хорошее состояние здоровья и высокий уровень работоспособности членов экипажей в длительных космических полетах.

Неизбежным сопутствующим фактором любого космического полета является гипокинезия — ограничение двигательной активности, которая, несмотря на интенсивные физические тренировки во время полета, приводит в условиях невесомости к общей детренированности и астенизации организма. Многочисленные исследования показали, что длительная гипокинезия, создаваемая пребыванием в постели с наклоном головного конца (—6°), оказывает на организм человека практически такое же влияние, как и длительная невесомость. Этот способ моделирования в лабораторных условиях некоторых физиологических эффектов невесомости широко используется в СССР и США. Максимальная длительность такого модельного эксперимента, проведенного в Институте медико-биологических проблем МЗ СССР, составила один год.

Специфической проблемой является исследование воздействия на организм космических излучений. Дозиметрические и радиобиологические эксперименты позволили создать и внедрить в практику систему обеспечения радиационной безопасности космических полетов, которая включает средства дозиметрического контроля и локальной защиты, радиозащитные препараты (радиопротекторы).

9/В задачи космической биологии и медицины входит изучение биологических принципов и методов создания искусственной среды обитания на космических кораблях и станциях. Для этого отбирают живые организмы, перспективные для включения их в качестве звеньев в замкнутую экологическую систему, исследуют продуктивность и устойчивость популяций этих организмов, моделируют экспериментальные единые системы живых и неживых компонентов — биогеоценозы, определяют их функциональные характеристики и возможности практического использования в космических полетах.

Успешно развивается и такое направление космической биологии и медицины, как экзобиология, изучающая наличие, распространение, особенности и эволюцию живой материи во Вселенной. На основании наземных модельных экспериментов и исследований в космосе получены данные, свидетельствующие о теоретической возможности существования органической материи за пределами биосферы. Проводится также программа поиска внеземных цивилизаций путем регистрации и анализа радиосигналов, идущих из космоса.

Достижения в области космической биологии и медицины внесли существенный вклад в решение проблем общей биологии и медицины. Расширились представления о границах жизни в пределах биосферы, а созданные экспериментальные модели искусственных биогеоценозов — относительно замкнутым круговоротом веществ позволили дать определенную количественную оценку антропогенных воздействий на биосферу. Большое влияние космическая биология оказала на экологию, в первую очередь экологию человека и изучение взаимосвязи процессов жизнедеятельности с абиотическими факторами окружающей среды. Проведенные исследования позволили лучше познать биологию человека и животных, механизмы регуляции и функционирования многих систем организма.

—Чтобы понять какова роль биологии в космических исследованиях мы должны обратиться к космической биологии.

4.Установить значение космической биологии .
Гипотеза: Возможно ли с помощью космической биологии разведать новые космические трассы и организовать космический туризм.

ВложениеРазмер
Работа в области космической биологии.Автор выдвигает гипотезу возможности использовать космические трассы 1.42 МБ
Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Обоснование те мы: Чтобы понять какова роль биологии в космических исследованиях мы должны обратиться к космической биологии . Цель работы: изучить влияние на живой организм комплекса необычных факторов внешней среды . Задачи: 1.Изучить особенность космической биологии. 2.На примере живых организмов, определить значение лабораторных и лётных экспериментов. 3.Установить степень гуманности экспериментов. 4.Установить значение космической биологии . Гипотеза: Возможно ли с помощью космической биологии разведать новые космические трассы и организовать космический туризм.

Введение. Космическая биология-это комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах 2) принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей космических кораблей и станций 3) внеземные формы жизни.

Космическая биология — синтетическая наука, собравшая в единое целое достижения различных разделов биологии, авиационной медицины, астрономии, геофизики, радиоэлектроники и многих др. наук и создавшая на их основе собственные методы исследования. Работы по космической биологии ведутся на различных видах живых организмов, начиная с вирусов и заканчивая млекопитающими.

Основная часть. Первоочередная задача космической биологии — изучение влияния факторов космического полёта (ускорение, вибрация, невесомость, измененная газовая среда, ограниченная подвижность и полная изоляция в замкнутых герметичных объёмах и др.) и космического пространства (вакуум, радиация, уменьшенная напряжённость магнитного поля и др.).

Основная часть. Исследования по космической биологии ведутся в лабораторных экспериментах, в той или иной мере воспроизводящих влияние отдельных факторов космического полёта и космического пространства. Однако наиболее существенное значение имеют лётные биологические эксперименты, в ходе которых можно изучить влияние на живой организм комплекса необычных факторов внешней среды.

На искусственных спутниках Земли и космических кораблях в полет отправлялись морские свинки, мыши, собаки, высшие растения и водоросли (хлорелла), различные микроорганизмы, семена растений, изолированные культуры тканей человека и кролика и другие биологические объекты.

На участках выхода на орбиту у животных обнаруживалось ускорение учащения пульса и дыхания, которые постепенно исчезали после перехода корабля на орбитальный полёт.

Нормализация пульса после воздействия ускорений в невесомости происходит значительно медленнее, чем после испытаний на центрифуге в условиях Земли.

Анализ двигательной активности собак показал довольно быструю адаптацию к необычным условиям невесомости и восстановление способности к координированным движениям. Такие же результаты были получены и в экспериментах на обезьянах. Исследованиями условных рефлексов у крыс и морских свинок после возвращения их из космического полёта установлено отсутствие изменений по сравнению с предполётными опытами.

Важными для дальнейшего развития экофизиологического направления исследований явились эксперименты на советском биоспутнике "Космос-110" с двумя собаками на борту и на американском биоспутнике "Биос-3", на борту которого находилась обезьяна.

Генетические исследования, проведённые в орбитальных космических полётах, показали, что пребывание в космическом пространстве оказывает стимулирующий эффект на сухие семена лука и нигеллы .

В результате проведённых биологических исследований на высотных и баллистических ракетах, ИСЗ, ККС и др. космических летательных аппаратах установлено, что человек может жить и работать в условиях космического полёта сравнительно продолжительное время.

Выводы : 1.В ходе работы я выяснила,что исследования по космической биологии позволили разработать ряд защитных мероприятий и подготовили возможность безопасного полёта в космос человека, что и было осуществлено полётами советских, а затем и американских кораблей с людьми на борту. 2.Убедилась,что и сследования в этой области будут и впредь особенно нужны для биологической разведки новых космических трасс. Это потребует разработки новых методов биотелеметрии (способ дистанционного исследования биологических явлений и измерения биологических показателей), создания вживляемых устройств для малой телеметрии (совокупность технологий, позволяющая производить удалённые измерения и сбор информации для предоставления оператору или пользователю), превращения различных видов возникающей в организме энергии в необходимую для питания таких устройств электрическую энергию, новых методов "сжатия" информации и др. 3. Я изучаю, и буду продолжать изучать научную литературу по данной проблеме ; Я собираюсь продолжить работу по данной теме. Потому, что убеждена ,что космическая биология сыграет важную роль и в разработке необходимых для длительных полётов бикомплексов.

Читайте также: