Термины на букву "Ф"

ФАКТОРЫ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА (ФКП) - наиболее существенные внешние условия физической и социальной природы, влияющие на человека в космическом полете на борту корабля, а также внутренние (физиологические, психологические, социальные и профессиональные) характеристики, определяющие чувствительность человека к внешним воздействиям и его реакцию на них.

Изучение влияния профессионально опасных факторов на состояние здоровья и работоспособность космонавтов является одной из основных задач космической биологии и медицины. При этих исследованиях выявляются требования к комплексу систем обеспечения жизнедеятельности (см.), созданию и поддержанию условий для эффективной и безопасной деятельности космонавтов в космическом полете. Определяются допустимый уровень воздействия ФКП на человека, способы профилактики, повышающие сопротивляемость организма этим факторам, и способы реабилитации для устранения возможных последствий этих воздействий.

Условия космической среды, пилотируемого аппарата и космического полета могут оказывать на человека механические (гравитационные, инерционные, ударные, вибрационные, акустические) воздействия в виде динамической невесомости в орбитальном полете, перегрузок на взлете и посадке, шума и вибрации при работе двигателя и других механизмов; термические воздействия (возможные повышения и понижения температуры газовой среды обитаемых отсеков); электрические (электростатический заряд на поверхностях оборудования в обитаемом отсеке); электромагнитные (радиоволны различных частот, изменения напряженности магнитного поля в результате вращения космического объекта вокруг Земли); радиационные воздействия (космические излучения: галактическое, солнечное, от околоземных радиационных поясов; излучения от бортовых источников); химические (изменения химического состава газовой среды обитаемых отсеков, пищи и воды; воздействия материалов одежды, белья, обуви, контактирующих с поверхностью тела человека, фармакологические препараты); биологические воздействия, например, при изменении микробного состава среды обитания; воздействия информационной природы, связанные, в частности, с дефицитом или избытком отдельных видов информации, с организацией трудовой деятельности человека на борту. Эти воздействия могут исходить, например, от связи с наземными службами, оформления и содержания бортовой документации, распределения обязанностей между членами экипажа и т. д.

ФКП имеют ту же природу, что и факторы, действующие на человека на Земле. Специфика космического полета в этом плане заключается в сочетаниях, источниках, вероятности, интенсивности и длительности воздействия этих факторов.

Источниками ФКП могут быть космическое пространство (среда) со всеми небесными телами (Земля, Солнце, Луна, планеты, звезды, метеориты); комплекс самого космического объекта; другие летательные аппараты, выполняющие совместные операции с данным; человек, находящийся на борту ПКА; наземные службы, управляющие полетом.

Внутреннее состояние человека и его индивидуальные особенности в условиях острого и хронического стресса в космическом полете могут сделать его источником вторичных непосредственных или опосредованных воздействий на других членов экипажа. Так, слабая профессиональная подготовка одного космонавта в этих условиях увеличивает вероятность его ошибок при выполнении программы полета, что приводит к нарушениям в работе технических средств и неблагоприятным или катастрофическим последствиям для остальных членов экипажа.

Примером непосредственного воздействия может стать психологическая несовместимость между членами экипажа. Напряженность в их отношениях неблагоприятно воздействует на их состояние и деятельность.

Индивидуальные особенности и внутренние характеристики участников космического полета, обусловленные состоянием их здоровья, воспитанием, образованием, жизненным опытом и профессиональной подготовкой, следует рассматривать как отдельную группу внутренних эндогенных ФКП. Если воздействие внешних ФКП можно парировать с помощью различных защитных технических, медицинских, психологических и организационных средств и мероприятий, то защиту от эндогенных факторов обеспечивают предварительный отбор персонала космического аппарата и формирование экипажа.

Всевозможные воздействия, ставшие в онто- и филогенезе привычными, незаметными для человека, определяют область комфортных условий его жизнедеятельности.

Отклонения в ходе космического полета тех или иных параметров от границ комфортной или безопасной зоны можно отнести к неблагоприятным воздействиям, если величина, продолжительность и частота этих отклонений превышают адаптационные возможности человека. Неблагоприятные воздействия могут приводить к нежелательным последствиям на физиологическом, психическом или поведенческом уровне.

Экзогенные факторы становятся неблагоприятными в результате отказов бортовых систем или неправильного задания нормативов, а также при несовершенном исполнении бортовых систем.

Источниками неблагоприятных эндогенных факторов могут быть состояние здоровья космонавтов, некоторые индивидуальные особенности организма и психики, недостатки воспитания и профессиональной подготовки, а также временные отклонения соответствующих характеристик под воздействием других факторов.

Отклонения условий жизнедеятельности, соответствующие адаптационным возможностям человека, могут оказаться благоприятными: обеспечить "закаливающее" действие, повышающее сопротивляемость к другим факторам.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ (ХИМИЧЕСКИЕ) СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ от ионизирующей радиации - радиопротекторы (Р), вещества химического или биологического происхождения, введение которых в организм млекопитающих до облучения значительно снижает поражающее действие лучевого фактора. В последнее время получены убедительные доказательства, что защитное действие Р проявляется и при дробном многократном введении после облучения.

Введение различных химических веществ, биологических тканей (клетки крови), экстрактов и т. д. в отдаленные сроки после облучения относится к терапии лучевой болезни.

Первыми работами, в которых была показана возможность защиты организма животных от ионизирующей радиации, были исследования Н. М. Patt с соавт., Е. В. Cronkite с соавт. Z. M. Bacq.

Множество химических веществ, будучи введенными до воздействия ионизирующей радиации, оказывают более или менее выраженное защитное действие. Их классифицируют по химической принадлежности, фармакологическим свойствам и механизму защитного действия.

Наиболее эффективные Р относятся к двум большим группам.

1. Аминотиолы или их структурные аналоги. Сюда формально включают соответствующие дисульфиды, аминоалкилтиосерные и тиофосфорные кислоты, соли аминоалкилизотиурония и т. д., а также серосодержащие аминокислоты и некоторые пептиды (глутатион), дитиокарбаматы и тиазолидины.
2. Индолилалкиламины - гомологи и производные триптамина.

Наиболее эффективными Р из класса аминотиолов являются цистеамин, цистамин, цистафос, гаммафос, аминоэтилизотиуроний (АЭТ) и их производные. Из класса индолилалкиламинов высокой эффективностью обладают триптамин, серотонин, менсамин и их производные. К Р относятся также производные арилалкиламинов (адреналин, норадреналин) и близкие к ним соединения (мезатон, фенилэтиламин, эфедрин, тирамин и др.), гистамин и ацетилхолин, витамины и гормоны.

Р для практического применения должны сохранять активность при различных способах введения, быстро проникать в ткани, иметь большую широту терапевтического действия без отрицательных побочных эффектов и кумуляции (материальной и физиологической) при повторных введениях; быть эффективными при фракционированном и пролонгированном введении; допускать повторные введения и быть эффективными при различных видах ионизирующей радиации. Особенно жесткие требования предъявляются к Р для экипажей космических кораблей. В частности, такие Р должны быть стойкими при хранении (не менее 3 лет), не снижать устойчивость к другим факторам космического полета, не влиять на работоспособность и операторскую деятельность, иметь удобную лекарственную форму.

О механизме защитного действия Р нет единого мнения. Неясно, обеспечивают ли все Р защиту от ионизирующей радиации по различным механизмам или он является общим для всех Р. Принято считать, что защитное действие аминотиолов осуществляется на клеточном уровне, а защитное действие индолилалкиламинов, катехоламинов и других биологически активных веществ-результат их фармакологических эффектов, приводящих к гипоксии радиочувствительных тканей. Только дальнейшие тщательные исследования помогут ответить на вопрос о механизме этих явлений.

Р следует рассматривать как вещества, повышающие радиорезистентность или снижающие чувствительность организма к радиации при их введении до облучения. Препаратов, способных полностью предупредить поражающее действие ионизирующей радиации на организм млекопитающих, пока не существует. Р в той или иной степени ослабляют поражение радиочувствительных тканей (кроветворная ткань, желудочно-кишечный тракт).

ФИЗИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА (ФТ) - систематическое выполнение специальных комплексов физических упражнений с использованием устройств на борту космического аппарата. ФТ - главная часть системы профилактики неблагоприятного влияния невесомости (см.) на организм человека. Она обеспечивает сохранение здоровья и физической работоспособности экипажа на всех этапах полета и послеполетного периода, предотвращает мышечную атрофию и деминерализацию костной ткани, сохраняет мышечную силу, силовую и общую выносливость организма, ортостатическую устойчивость и способность к естественным локомоциям (ходьба, бег) после возвращения на Землю. Кроме того, ФТ обладает общетонизирующим действием на организм и создает положительный эмоциональный фон во время космического полета.

Бортовые средства ФТ, включающие комплексный тренажер (см.) и велоэргометр (см.), позволяют выполнять в условиях невесомости различные по объему и интенсивности изометрические и динамические упражнения практически для всех мышечных групп; привычные локомоторные акты (ходьба, бег); инерционно-ударные воздействия по продольной оси тела в результате поступательно-возвратных движений в процессе прыжков, бега и ходьбы; статическую работу антигравитационной мускулатуры, близкую по динамическим характеристикам той нагрузке, которую эта мускулатура испытывает при сохранении вертикальной позы в земных условиях.

Общие принципы ФТ: непрерывность (систематичность) тренировочных воздействий на протяжении всего полета; цикличность (повторяемость микрониклов); разносторонность воздействий в микроцикле и преимущественная направленность нагрузок в отдельных занятиях; вариативность нагрузки и чередование тренировочных средств; постепенность повышения нагрузки в микроцикле.

Тренировочные занятия строятся на базе цикла из трех нагрузочных дней и одного дня активного отдыха (цикл 3+1). Упражнения каждого дня преимущественно направлены на решение определенных задач.

Первый день: сохранение скоростно-силовых качеств и ортостатической устойчивости; объем нагрузки малый, интенсивность субмаксимальная я максимальная, энергетическая "стоимость" 380-420 ккал (1591-1758 кДж).

Второй день: поддержание силовой выносливости и сохранение ортостатической устойчивости; объем нагрузки средний, интенсивность средняя, энергетическая "стоимость" 450-500 ккал (1884-2093 кДж).

Третий день: поддержание общей выносливости и сохранение ортостатической устойчивости, общей координации движений; объем нагрузки большой, интенсивность малая, энергетическая "стоимость" 550-600 ккал (2303-2512 кДж).

Четвертый день: активный отдых, выполнение функциональных проб; объем нагрузки малый, интенсивность по желанию занимающихся, энергетическая "стоимость" около 150 ккал (628 кДж).

В длительных полетах космонавты, как правило, ежедневно дважды (утром и вечером) занимались на бортовых тренажерах по 1 ч 10 мин на каждом, включая время на подготовку к занятиям, их окончание и выполнение гигиенических процедур. Время "чистой" работы на велоэргометре - составляло 30-40 мин, на комплексном тренажере - 40-50 мин. Кроме того, в промежутках между сеансами тренировки, т. е. в часы профессиональной работы, для более полной компенсации дефицита привычной земной активности антигравитационной мускулатуры, наиболее "разгруженной" в невесомости, и для создания осевой нагрузки на скелет каждый член экипажа использовал вместо полетной одежды тренировочно-нагрузочный костюм "длительного ношения.

ФТ была успешно использована в реальных полетах продолжительностью от 1 до 6 мес. Опыт полетов показал, что эффективность ФТ определяется ее комплексностью и разносторонностью воздействия на организм. В условиях длительной невесомости это поддерживает функциональные возможности различных систем организма и сохраняет сложную интеграцию физиологических механизмов, обусловливающих тонкую и точную координацию двигательных и вегетативных функций, необходимых в условиях земной гравитации.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА (ФС) -динамическая организация процессов и механизмов, которая отвечает запросам данного момента, обеспечивает организму тот или иной приспособительный эффект и вместе с тем определяет потоки обратной результативной афферентации, информирующей ЦНС о достаточности или недостаточности достигнутого приспособления.

ФС избирательно объединяет разнородные центральные и периферические соматические и вегетативные аппараты и механизмы для получения полезного в данный момент результата. Узловыми механизмами ФС являются:

1. афферентный синтез разнообразных по функциональному значению внешних и внутренних воздействий;
2. принятие решения с одновременным формированием аппарата контроля акцептора результата действия;
3. реализация принятого решения в форме адекватного поведения;
4. сличение при помощи обратной афферентации параметров результата совершенного действия с параметрами, запрограммированными в акцепторе результатов действия.

Начальной стадией формирования ФС (поведенческого акта) является афферентный синтез - одновременная обработка мозгом наиболее важных для принятия решения информации. Организующую роль при этом играет мотивационное возбуждение - информация, отражающая преобладающую потребность организма.

Стадия афферентного синтеза заканчивается стадией принятия решения, выбором конкретной линии поведения. В стадии принятия решения формируется аппарат предвидения результата, удовлетворяющего основную потребность организма - акцептор результата действия.

Завершающей стадией ФС является формирование аппарата, обеспечивающего контроль соответствия параметров достигнутого результата действия параметрам, запрограммированным в акцепторе. Контроль осуществляется при помощи обратной афферентации и обеспечивает функциональной системе стабильный приспособительный эффект.

Таким образом, функциональная система во всех своих узловых механизмах направлена на получение полезного для организма результата в соответствии с той целью или программой действия, которая формируется на основе одновременной интеграции всех информации, поступающих в ЦНС из внешнего и внутреннего мира.

Теория ФС является дальнейшим шагом в развитии рефлекторной теории И. П. Павлова. Она выдвигает следующие принципиально новые положения.

1. Устраняет постулат об исключительном значении внешних стимулов в поведении и выводит поведение живых существ из внутренних потребностей, определяемых врожденными и приобретенными свойствами организма.
2. Доказывает, что системное возбуждение, формирующее поведенческий акт, развертывается не линейно, а с опережением реальных результатов поведенческой деятельности, что создает условия для сравнения достигнутых результатов с запрограммированными их свойствами и позволяет животным и человеку корригировать целенаправленный акт и исправлять ошибки своей поведенческой деятельности.
3. Определяет, что целенаправленный поведенческий акт заканчивается не действием, как постулирует классическая рефлекторная теория, а полезным приспособительным результатом, удовлетворяющим преобладающую потребность организма.

Построение и использование программ по космической биологии и медицине по принципам ФС несомненно расширят знания о психофизиологических механизмах поведения человека в экстремальных условиях космического полета, позволят ближе подойти к пониманию физиологических основ исключительной гибкости работы адаптивных систем организма, обеспечивающих целенаправленную деятельность человека в этих условиях.