Научный журнал ФМБЦ им. А.И. Бурназяна

Клинический вестник

ISSN 2782-6430 (print)

Федеральное государственное бюджетное учреждение
«Государственный научный центр Российской Федерации –
Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И.Бурназяна»

Журнал издается на русском языке.
Формат – А4.
Периодичность выхода журнала –  4 раза в год.

Выпуск №4 2023 год

Клинический вестник ФМБЦ им. А.И. Бурназяна. 2022. № 2

И.Б. Ушаков
СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ И АКТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ КОСМИЧЕСКОЙ РАДИОБИОЛОГИИ
Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
Контактное лицо: Ушаков Игорь Борисович: iushakov@fmbcfmba.ru

Резюме
Цель: Целью являлся обзор-анализ современного состояния и перспективных направлений космической радиобиологии и уточнение актуальных задач этого направления радиобиологии.

Материал и методы: Методологически в качестве новых паттернов материалов использовались данные хронического эксперимента на 700 половозрелах крысах-самцах (дозы облучения 10-100 сГр), клинико-физиологические данные облученных летчиков-ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС (более 1000 человек) и многочисленные радиационные нейрофизиологические эксперименты, в том числе с тяжелыми заряженными частицами (ТЗЧ). Методы представлены в 3 монографиях и 19 журнальных статьях.

Результаты: Главный барьер дальнейшего проникновения человека в космос – космическая радиация различных источников: галактические и солнечные космические лучи. Сложные радиационные «коктейли» в космосе опасны с учетом вторичных нейтронов и гамма-излучения. Смоделировать всё на Земле чрезвычайно сложно. В структуре современной космической радиобиологии представлены: радиационная ситуация в ближнем и дальнем космосе; особенности дозиметрии в космосе и возможности использования различных фантомов; многоуровневые последствия облучения человека в космосе; малые дозы и мозг; роль комбинированных воздействий; разработка новых подходов по экстраполяции экспериментальных данных, полученных на животных, к человеку; нормирование радиационных воздействий в космосе с учетом многочисленных нерадиационных рисков в полете; разработка средств повышения радиорезистентности и медико-биологической защиты.

В новой концепции радиационной безопасности человека в заорбитальных полетах необходимо учесть все вероятные ближайшие и отдаленные последствия облучения человека в космосе. Необходимо верифицировать возможные мозговые нарушения от ТЗЧ с учетом комбинированного действия других факторов полета, включая и гипомагнитную среду, учесть риск неизбегаемых радиационных угроз, в частности на Луне или Марсе. Современная наука пока не умеет хорошо предсказывать солнечные протонные события, ограничены знания о спектрах космических излучений и способах расчета доз при прохождении различных видов радиации через вещество. Новую концепцию защиты можно назвать «концепцией выбора меньшей суммы зла». Принцип ALARA не отменяется, но ставится на грань возможного соблюдения. В бортовой аптечке необходимо иметь средства, которые будут являться некой современной к моменту полета «суммой радиобиологии», использующей весь арсенал средств противодействия – радиопротекторы, радиомитигаторы, радиомодуляторы, гибернация, искусственное магнитное поле и т.д. Экипаж должен быть подобран из наиболее радиоустойчивых космонавтов (по гено- и фенотипическим критериям).

Ключевые слова: космическая радиобиология, космическая радиация, нейрорадиобиология, радиационная физиология, ионизирующие излучения и мозг, экстраполяция радиобиологических эффектов, длительные космические полеты, модели межпланетных экспедиций, пределы облучения в космосе

Для цитирования: Ушаков И.Б. Современные достижения и актуальные задачи космической радиобиологии // Клинический вестник ФМБЦ им. А.И. Бурназяна 2022. № 2. С. 26–33. DOI: 10.33266/2782-6430-2022-2-26-33

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

  1. Григорьев Ю.Г., Ушаков И.Б., Красавин Е.А., Давыдов Б.И., Шафиркин А.В. Космическая радиобиология за 55 лет. М.: Экономика, 2013. 303 с.
  2. Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г. Межпланетные и орбитальные космические полеты. Радиационный риск для космонавтов (радиобиологическое обоснование). М.: Издательство «Экономика», 2009. 639 с.
  3. Иванов И.В., Ушаков И.Б. Основные подходы к экстраполяции данных с животных на человека в радиобиологическом эксперименте // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. Т.65, № 3. С. 5-12. DOI: 10.12737/1024-6177-2020-65-3-5-12.
  4. Vasin M.V., Ushakov I.B. Radiomodulators as Agents of Biological Protection Against Oxidative Stress under the Influence of Ionizing Radiation // Biology Bulletin Reviews. 2020. V.10, No. 4. P. 251-265. DOI: 10.1134/S2079086420040106.
  5. Betts K.V., Bukhtiyarov I.V., Tikhonova G.I., Ushakov I.B., Voronkov Yu.I. Spaceflight Duration and the Mortality of Cosmonauts: Abstracts XXIII International Symposium “Human in Space” Moscow, 5-9 April, 2021 // Aerospace and Environmental Medicine. 2021. V.55. No. 1/1 (special issue). P. 20.
  6. Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г., Ушаков И.Б., Шуршаков В.А. Биологическая эффективность быстрых нейтронов и ускоренных многозарядных ионов для построения новой зависимости коэффициентов качества космических излучений от линейной передачи энергии // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т.55, № 3. С. 5-15. DOI: 10.21687/0233-528X-2021-55-3-5-15.
  7. Видные отечественные ученые в области радиобиологии, радиационной медицины и безопасности (биобиблиографический справочник) / Под общ. ред. Ильина Л.А., Самойлова А.С., Ушакова И.Б. М.: ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2021. 616 с.
  8. Ушаков И.Б., Федоров В.П. Радиационные риски вертолётчиков при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС: ранние и отдаленные нарушения здоровья // Медицина катастроф. 2021. № 3. С. 52-57. DOI: 10.33266/2070-1004-2021-3.
  9. Ушаков И.Б., Федоров В.П. Изменения нейронов коры головного мозга при однократном и фракционированном гамма-облучении // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2021. Т. 66, № 4. С. 18-24. DOI: 10.12737/1024-6177-2021-66-4-18-24.
  10. Ушаков И.Б. Космос. Радиация. Человек: (Радиационный барьер в межпланетных полетах): Монография. М.: Научная книга, 2021. 352 с.
  11. Рогожников В.А., Ушаков И.Б., Григорьев Ю.Г., Бушманов А.Ю., Шафиркин А.В., Абросимова А.Н., Шуршаков В.А., Сакович В.А., Солдатов С.К. Ограничение облучения космонавтов при околоземных космических полетах (ООКОКП-2021): Методические рекомендации МР ФМБА 17.01-2021. М.: ГК «Роскосмос», ФМБА, 2021. 44 с.
  12. Shtemberg A.S., Lebedeva-Georgievskaya K.B., Matveeva M.I., Kudrin V.S., Narkevich V.B., Klodt P.M., Bazyan A.S. Effect of Space Flight Factors Simulated in Ground-Bazed Experiments on the Behavior, Discriminant Learning, and Exchange of Monoamines in Different Brain Structures of Rats // Biol. Bull. 2014. V.41, No. 2. P. 161-167. DOI: 10.7868/S0002332914020118.
  13. Shtemberg A.S., Kokhan V.S., Kudrin V.S., Matveeva M.I., Lebedeva-Georgievskaya K.B., Timoshenko G.N., Molokanov A.G., Krasavin E.A., Narkevich V.B., Klodt P.M., Bazyan A.S. The Effect of High-Energy Protons in Bragg Peak on the Exchange of Monoamines in some Brain Structures // Neurochemical Journal. 2015. V.9, No. 1. P. 66-72. DOI: 10.7868/S1027813315010100.
  14. Shtemberg A.S., Perevezentsev A.A., Lebedeva-Georgievskaya K.B., Mitrofanova O.V., Kudrin V.S. and Bazyan A.S. The Role of Typological Characteristics of Higher Nervous Activity in Rats in the Neurobiological Effects of Combined Exposure to an Antiorthostatic Suspension, Gamma-Rays, Protons, and Carbon 12C Ions // Biology Bulletin. 2020. V.47, No. 11. P. 37-45. DOI: 10.1134/S1062359020110138.
  15. Штемберг А.С. Проблемы экспериментального исследования комбинированного действия факторов космического полета на функции организма животных // Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова. 2014. Т.100, № 10. С. 1152-1168.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. 
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 20.01.2022. Принята к публикации: 01.02.2022. 

Прокрутить наверх