Афонин Б.В., Ракитин Б.В., Коргун С.В., Журова С.В. Первые эксперименты по электрогастроэнтерографии желудочно-кишечного тракта у космонавтов на Международной космической станции / ГНЦ РФ–ИМБП РАН. www.imbp.ru, 2014.

Популярно о болезнях ЖКТ Лекарства при болезнях ЖКТ Если лечение не помогает Адреса клиник

Авторы: Афонин Б.В. / Ракитин Б.В. / Коргун С.В. / Журова С.В.


Первые эксперименты по электрогастроэнтерографии желудочно-кишечного тракта у космонавтов на Международной космической станции

Б.В. Афонин, Б.В. Ракитин, С.В. Коргун, С.В. Журова
ГНЦ РФ–ИМБП РАН, www.imbp.ru, Москва 

Российские космонавты Олег Котов и Сергей Рязанский впервые в мире провели 03 и 04 февраля 2014 года электрогастроэнтерографию в условиях космического полета с помощью накожного гастроэнтерографа (прибор «Спланхограф» комплекта «Спланх-1» космического эксперимента «Спланх»), разработанного и созданного ГНЦ РФ–ИМБП РАН совместно с Научно-производственным предприятием (НПП) «Исток-Система» на базе серийного прибора «Гастроскан-ГЭМ».

Международная космическая станция
Международная космическая станция (МКС)

Гастроэнтерограф
Гастроэнтерограф

Объективный экспресс-контроль за состоянием желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в условиях космического полета является сложной задачей, решение которой даже в условиях клиники требует привлечения большого количества оборудования и специалистов. Применение метода накожной электрогастроэнтерографии (ЭГЭГ) позволяет с электродов, расположенных на коже, определять величину электрической активности всех основных отделов ЖКТ в частотном спектре специфичном для желудка, двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишки, толстого кишечника. Запись ЭГЭГ используется для оценки функционального состояния основных отделов ЖКТ подобно записи ЭКГ в кардиологии.

ЭГЭГ является важной составной частью космического медицинского эксперимента «Спланх», направленного на исследование особенностей структурно-функционального состояния различных отделов желудочно-кишечного тракта с целью выявления специфики изменений пищеварительной системы, возникающих в условиях космического полета. Научный руководитель эксперимента «Спланх» – Афонин Борис Васильевич – ведущий научный сотрудник «Лаборатории питания, гастроэнтерологии и гигиенического контроля физических факторов среды обитания» ГНЦ РФ–ИМБП РАН. Эксперимент «Спланх» включен в «Долгосрочную программу научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте Международной космической станции (РС МКС)» (версия 2008 года, pdf 2,5 МБверсия 2012 года, pdf 2,5 МБ). 

В настоящее время на МКС выполняется 1-я серия эксперимента, включающая запись электрических потенциалов в частотных спектрах различных отделов ЖКТ и определение биохимических показателей в капле крови из пальца на штатном бортовом анализаторе «Рефлотрон-4». Исследования проводятся утром натощак, до, во время приема стандартного завтрака и в течение 2-часов после его окончания. Результаты гастроэнтерографии в цифровом виде записываются на микро SD карту гастроэнтерографа, которая после завершения каждой экспедиции возвращается на Землю для анализа в ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Результаты ЭГЭГ после математической обработки сопоставятся с показателями биохимических исследований крови.

Космонавт Олег Котов проводит на МКС биохимические исследования в капле крови из пальца по программе космического эксперимента "Спланх". Фото ИМБП
Космонавт Олег Котов проводит на МКС биохимические исследования в капле крови из пальца по программе космического эксперимента "Спланх". Фото ИМБП
Космонавт Сергей Рязанский проводит электрогастроэнтерографию по программе космического эксперимента "Спланх" в модуле "Звезда" на МКС. Фото ИМБП
Космонавт Сергей Рязанский проводит электрогастроэнтерографию по программе космического эксперимента "Спланх" в модуле "Звезда" на МКС. Фото ИМБП

Прибор гастроэнтерограф «Спланхограф» для проведения ЭГЭГ в космическом эксперименте был разработан совместно с Научно-производственным предприятием «Исток-Система» г. Фрязино на основе клинического варианта одноканального гастроэнтерогрофа «Гастроскан-ГЭМ». НПП «Исток-Система» в нашей стране является разработчиком и поставщиком в клиники портативного прибора для записи ЭГЭГ – гастроэнтерографа («Гастроскан-ГЭМ»), а также компьютерной программы обработки и представления результатов ЭГЭГ. 

Электрогастроэнтерография (ЭГЭГ) нашла широкое применение в экспресс-оценке состояния различных отделов ЖКТ в гастроэнтерологических клиниках. НПО «Исток-система» выпускает аппаратуру для ЭГЭГ с 1994 года, имеет большой опыт в разработке и производстве как отдельных гастроэнтерографов, так и гастроэнтерографов, совмещенных с суточным монитором внутрижелудочной рН-метрии и суточным монитором ЭКГ.

Электрогастроэнтерография в клинике гастроэнтерологии с помощью прибора «Гастроскан-ГЭМ»
Электрогастроэнтерография в клинике гастроэнтерологии с помощью прибора «Гастроскан-ГЭМ» 

Разработка научной аппаратуры для космического медицинского эксперимента «Спланх» началась в 2008 году. Прибор «Спланхограф» (комплект «Спланх-1») является двухканальным гастроэнтерографом с электронным оснащением четвертого поколения, позволяющим регистрировать накожные электрические потенциалы ЖКТ в 2 отведениях в частотных спектрах, специфичных для ЖКТ. Наличие 2 каналов записи значительно повысило надежность получения данных ЭГЭГ, а выбранное взаимное расположение электродов в 2 отведениях позволяет по изменению соотношения значений между ними фиксировать изменение ориентации отдельных звеньев ЖКТ, вызванные пребыванием в невесомости, приемом пищи или изменением положения тела при исследованиях на Земле. 

Опытный образец прибора «Спланхограф» был создан в 2010 году. Прибор прошел полный комплекс технических испытаний на надежность, долговечность и безопасность, требующихся для научной аппаратуры в космических полетах. Опытный образец прошел медицинские испытания в экспериментальном проекте «Марс-500», в сателлитном эксперименте проекта «Марс-105» и с имитацией невесомости в условиях иммерсии. Результаты исследований в этих проектах были доложены на Международном симпозиуме по результатам экспериментов, моделирующих пилотируемый полет на Марс («Марс-500»).

Проект "Марс-500". Александр Смолиевский и Алексей Ситёв проводят электрогастроэнтерографию при апробации эксперимента "Спланх" в условиях, моделирующих межпланетный корабль. Фото ИМБП
Проект «Марс-500». Александр Смолеевский и Алексей Ситёв проводят электрогастроэнтерографию при апробации эксперимента «Спланх» в условиях, моделирующих межпланетный корабль. Фото ИМБП
Проект "Марс-500". Комплексное исследование пищеварительной системы с гастроэнтерографией при моделировании невесомости в сухой иммерсией проводят Б.В. Афонин и Е.А. Седова. Фото ИМБП
Проект «Марс-500». Комплексное исследование пищеварительной системы с гастроэнтерографией при моделировании невесомости в сухой иммерсией проводят Б.В. Афонин и Е.А. Седова. Фото ИМБП

В 2012 году были изготовлены летные экземпляры «Спланхографа» и включены в состав комплектов «Спланх-1» для обеспечения доставки, хранения и проведения исследований ЖКТ в условиях невесомости на РС МКС. С 2013 года обучение работе со «Спланхографом» по программе эксперимента «Спланх» было включено в предполетную подготовку космонавтов. В конце 2013 года комплект «Спланх-1» был доставлен на РС МКС.

Многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) "Наука" Космонавты О.В. Котов и С.Н. Рязанский в РКК «Энергия» им. С.П. Королёва знакомятся с конструкцией и интерьером Многоцелевого лабораторного модуля (МЛМ) «Наука», в котором должен проходить эксперимент «Спланх»
Космонавты О.В. Котов и С.Н. Рязанский в РКК «Энергия» им. С.П. Королёва знакомятся с конструкцией и интерьером Многоцелевого лабораторного модуля (МЛМ) «Наука», в котором должен проходить эксперимент «Спланх» 

В долгосрочной программе исследований на МКС местом проведения эксперимента «Спланх» планировался Многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) «Наука», который по первоначальным планам должен был быть запущен в 2012 году. В апреле 2013 года космонавты О.В. Тюрин и С.Н. Рязанский уже начали знакомиться с конструкцией и интерьером МЛМ в Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королёва, однако модуль был отправлен на доработку в Государственный космический научно-производственный центр (ГКНПЦ) им. М.В. Хруничева, и запуск был отложен до конца 2014 года. Поэтому первый этап эксперимента «Спланх» был проведен в Рабочем отсеке Служебного модуля «Звезда».
Место проведения электрогастроэнтерографии ЖКТ в Служебном модуле "Звезда" МКС
Место проведения электрогастроэнтерографии ЖКТ в Служебном модуле «Звезда» МКС



Международная космическая станция. Стрелкой показан Служебный модуль "Звезда"
Международная космическая станция. Стрелкой показан Служебный модуль «Звезда»


Служебный модуль "Звезда"
Служебный модуль «Звезда» (Российский сегмент МКС. Справочник пользователя / Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королева. 2012. 191 с., pdf 5,8 МБ)


26 сентября 2013 года на космическом аппарате «Союз ТМА-10М» на МКС прибыли командир 38 экспедиции Котов Олег Валерьевич и бортинженер Рязанский Сергей Николаевич. Перед полетом оба космонавта прошли наземные фоновые исследования по программе 1-й серии эксперимента «Спланх», включающие запись ЭГЭГ натощак, во время приема пищи и в течение 2-х часов после приема завтрака. На 129-е и 130-е сутки (03 и 04 февраля 2014 года) полета в невесомости впервые были проведены гастроэнтерографические исследования. На 150-е и 151-е сутки (25 и 26 февраля 2014 года) пребывания в невесомости ими было проведено повторное исследование электрической активности ЖКТ по программе эксперимента «Спланх», отдельные фрагменты которого, по просьбе постановщиков эксперимента, были зафиксированы на фотографиях.

Интерьер отсека Служебного модуля "Звезда", в котором проводится электрогастроэнтерография по программе эксперимента "Спланх"
Интерьер отсека Служебного модуля «Звезда», в котором проводится электрогастроэнтерография по программе эксперимента «Спланх»
Космонавт Сергей Рязанский готовится к проведению электрогастроэнтерографии по программе эксперимента "Спланх" в модуле "Звезда". Фото ИМБП
Космонавт Сергей Рязанский готовится к проведению электрогастроэнтерографии по программе эксперимента «Спланх» в модуле «Звезда». Фото ИМБП

Первые исследования по программе космического медицинского эксперимента «Спланх» прошли без аппаратурных сбоев. В ГНЦ РФ–ИМБП РАН получены результаты биохимических исследований и файлы с записью электрогастроэнтерограмм у 2-х космонавтов, проведенные в невесомости (129, 130 и 151, 152 сутки). 11 марта оба космонавта после 168 суточного космического полета вернулись на Землю. На 2-е и 14-е сутки после завершения космического полета были продолжены исследования по программе эксперимента «Спланх», во время которых изучались возникшие в КП остаточные явления изменений функционального состояния основных отделов ЖКТ. В настоящее время проводится обработка полученных данных. Результаты анализа будут известны после полной обработки файлов с записями исследований.

Космонавт Олег Котов в невесомости проводит электрогастроэнтерографию на МКС по программе эксперимента "Спланх". Фото ИМБП
Космонавт Олег Котов в невесомости проводит электрогастроэнтерографию на МКС по программе эксперимента «Спланх». Фото ИМБП
Космонавт Сергей Рязанский на МКС с наклеенными электродами для проведения электрогастроэнтерографии по программе эксперимента "Спланх". Фото ИМБП
Космонавт Сергей Рязанский на МКС с наклеенными электродами для проведения электрогастроэнтерографии по программе эксперимента «Спланх». Фото ИМБП

Экспедиция МКС-38 положила начало космического эксперимента «Спланх». Прибор «Спланхограф» будет находиться на борту РС МКС до окончания эксперимента «Спланх», обеспечивая проведение исследований особенностей электрической активности и функционального состояния различных отделов ЖКТ в условиях невесомости последующих космических экспедициях. 

www. imbp .ru
Функциональная гастроэнтерология
www.gastroscan.ru

Источник: 
Афонин Б.В., Ракитин Б.В., Коргун С.В., Журова С.В. Первые эксперименты по электрогастроэнтерографии желудочно-кишечного тракта у космонавтов на Международной космической станции / ГНЦ РФ–ИМБП РАН. URL: http://www.imbp.ru/WebPages/win1251/Science/articlies/2014/Splanh.pdf (дата обращения: 21.05.2014).





Назад в раздел
Популярно о болезнях ЖКТ читайте в разделе "Пациентам"
Лекарства, применяемые при заболеваниях ЖКТ
Адреса клиник

Индекс цитирования
Логотип Исток-Системы

Информация на сайте www.gastroscan.ru предназначена для образовательных и научных целей. Условия использования.