Во время сна многие показатели жизнедеятельности организма претерпевают заметные изменения, что весьма показательно видно на примере дыхания. Так, у практически здоровых людей в фазу медленного и быстрого сна могут отмечаться неоднократные эпизоды снижения амплитуды дыхательных движений (гипопноэ) и даже полных остановок дыхания (апноэ). Хронический стресс может быть причиной возникновения или учащения этих и появления других негативных изменений параметров дыхания космонавта во сне и характера сна в целом.
Для того, чтобы в будущем полете на Марс обеспечить эффективную профилактику нарушений сна и дыхания, необходимо вовремя обнаружить проявление данных нарушений у космонавта и предпринять профилактические меры. При помощи метода биорадиолокации возможно контролировать изменения параметров двигательной активности, дыхания и сердцебиения испытуемых во сне бесконтактно, то есть, не сковывая движения космонавта. Данные исследования направлены на разработку таких средств диагностики. Исследование возможности дистанционного мониторинга состояния космонавта во время сна в условиях длительного космического полета важно как для космической физиологии и медицины, так и для земной медицины. Результаты таких исследований могут послужить основой для разработки новых методов диагностики нарушений дыхания у пациентов с апноэ и гипопноэ во сне.
Ван Юэ выполняет дистанционное измерение параметров дыхания (эксперимент "Биораскан"). фото: ИМБП
При подготовке к проведению обследования экипаж «Марс-500» готовит к работе биорадиолокационную аппаратуру «БиоРаскан», включающую антенный блок, блок управления, ноутбук, соединительные провода. Принцип действия аппаратуры «Биораскан» основан на модуляции отраженного от человека радиолокационного сигнала в такт с перемещениями поверхности тела. В условиях относительной неподвижности во время сна и направленности антенн прибора на грудную клетку обследуемого человека, эта модуляция обусловлена в основном его дыханием и сердцебиением. Подготовив прибор к работе, обследуемый ложится спать. Прибор ведет запись паттерна дыхания и параметров двигательной активности в течение всего периода сна обследуемого.
Уникальность комплекса определяется как сравнительной новизной использования радиолокации в биомедицинских исследованиях, так и использованием самой современной элементной базы в разработке радиолокатора, а также сложных алгоритмов обработки данных. Данный комплекс был разработан в МГТУ им. Н.Э. Баумана, который является партнером ГНЦ РФ – ИМБП РАН в проекте «Марс-500».
По уже полученным экспериментальным данным оценили общую продолжительность сна, динамику изменения частоты дыхания (ЧД) и двигательную активность во сне. Результаты обработки экспериментальных данных показали индивидуальные особенности засыпания и сна членов экипажа: длительное засыпание и более беспокойный сон у одних и быстрое засыпание и более спокойное и ровное дыхание – у других. У всех членов экипажа картина дыхания во время сна совершенно нормальная. Данный эксперимент, как и весь «Марс-500», успешно продолжается.
