КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-25-00546
НазваниеИсследование реакции микроциркуляторно-тканевых систем организма космонавтов на воздействие моделируемых неблагоприятных факторов космического полёта
Руководитель Локтионова Юлия Игоревна
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" , Орловская обл
Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-602 - Физические методы медицинской диагностики. Томография
Ключевые слова носимая электроника, микроциркуляция крови, окислительный метаболизм, лазерная допплеровская флоуметрия, флуоресцентная спектроскопия, персонализированная медицина, моделируемые факторы космического полета, процесс подготовки космонавтов
Код ГРНТИ76.13.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
В ходе выполнения проекта планируется получение результатов, соответствующих мировому уровню исследований в области космической медицины, при применении персонифицированного подхода и технологий телемедицины для оценки индивидуальных адаптационных особенностей микроциркуляторно-тканевых систем (МТС) организма космонавтов на воздействие неблагоприятных моделируемых факторов космического полета (КП) на этапе подготовки космонавтов.
Факторы космического полета оказывают комплексное влияние на организм человека, однако, для улучшения качества подготовки, повышения медицинской безопасности тренировочного процесса и внедрения индивидуального подхода к подготовке космонавтов необходимо исследовать влияние отдельных космических факторов при их моделировании на этапе предполетной подготовки космонавтов.
Предполагается, что изменения параметров периферического кровотока и окислительного метаболизма биотканей, регистрируемые с помощью методов оптической неинвазивной диагностики (лазерной допплеровской флоуметрии и флуоресцентной спектроскопии) до, во время и после воздействия отдельных неблагоприятных моделируемых факторов космического полета, таких как перегрузки, гипоксия, вестибулярные и ортостатические воздействия, могут выступить в качестве прогностических признаков скорости и качества адаптации организма космонавтов к условиям реального космического полета.
Будут разработаны и апробированы методики регистрации параметров микроциркуляторно-тканевых систем организма космонавтов с помощью распределенной системы портативных мультимодальных анализаторов при воздействии отдельных моделируемых неблагоприятных факторов КП, а именно перегрузок, гипоксии, вестибулярных и ортостатических воздействий. Методики включают выбор оптимальных областей регистрации параметров МТС, разработку протоколов регистрации параметров МТС при воздействии моделируемых факторов КП, а также разработку алгоритмов анализа данных и выбор наиболее информативных диагностических параметров.
Будет разработан метод оценки адаптационных резервов космонавтов на этапе предполетной подготовки при моделировании неблагоприятных факторов космического полёта, с возможностью прогнозирования функционального состояния микроциркуляторно-тканевых систем организма человека с помощью распределённой системы портативных анализаторов.
Будут разработаны комплексные прогностические критерии процесса адаптации к невесомости.
Полученные передовые новые знания и методики будут внедрены в тренировочный процесс космонавтов на базе ЦПК имени Ю.А.Гагарина для совершенствования системы отбора, медико-биологической подготовки и реабилитации космонавтов после космических полётов путём определения ведущей индивидуальной компенсаторной реакции микроциркуляторного русла на воздействие моделируемых факторов космического полёта, что позволит повысить медицинскую безопасность за счёт персонифицированного подхода к медицинскому обеспечению подготовки и космического полёта.
Результаты выполнения проекта, могут быть переданы индустриальным партнерам для совершенствования устройств оптической неинвазивной диагностики, а также использованы в учебном процессе ОГУ имени И.С. Тургенева для подготовки бакалавров и магистров по направлению «Биотехнические системы и технологии» и специалистов по направлению «Лечебное дело».
Проведение предложенных научных исследований позволит получить и развить компетенции, способные в дальнейшем обеспечить развитие высокотехнологичного конкурентоспособного медицинского оборудования в РФ.
Полученные в ходе выполнения проекта результаты будут опубликованы в ведущих российских и международных журналах с высоким импакт-фактором, индексируемых в базах данных Russian Science Citation Index, Web of Science и Scopus, а также представлены на всероссийских и международных конференциях, форумах и выставках по тематике данного проекта.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
За отчётный период получены следующие результаты:
1. Разработаны методики проведения экспериментальных исследований по оценке влияния перегрузок, гипоксии, вестибулярных и ортостатических раздражений на микроциркуляторно-тканевые системы (МТС) организма космонавтов, включая:
- выбор и обоснование областей интереса регистрации параметров МТС;
- обоснование времени и параметров регистрации параметров МТС до, во время и после воздействия моделируемых факторов космического полета.
2. Проведена апробация разработанных методик, подтверждающая их эффективность в оценке адаптационных резервов организма на основе изменений параметров МТС при воздействии моделируемых факторов КП. Выполнена доработка методик с учетом соблюдения техники безопасности работы на стендах.
3. Получен массив параметров микроциркуляции крови и флуоресценции биологических тканей (измерен показатель микроциркуляции крови, амплитуды колебаний, характеризующие работу эндотелиального, нейрогенного, миогенного, дыхательного и сердечного механизмов регуляции кровотока, показатель шунтирования, уровень шунтового кровотока, нормированная амплитуда интенсивности флуоресценции НАДН, показатель окислительного метаболизма) действующих космонавтов во время наземного этапа подготовки к космическому полёту при воздействии:
- перегрузок в 4-8g и 3-5g при направлении вектора нагрузки «грудь-спина» и «голова-таз»;
- гипоксии при моделировании подъема до 5000 м с экспозицией на высоте подъема 30 минут;
- прерывных и непрерывных кумуляций ускорений Кориолиса (вестибулярные раздражения);
- ортостатических раздражений в виде достижения угла наклона ортостола -15 и -30 градусов относительно горизонта с последующим переходом в положение ортостаза;
4. Изучены индивидуальные особенности реакции микроциркуляторно-тканевых систем космонавтов на воздействие отдельных моделируемых ФКП.
5. Результаты интеллектуальной деятельности оформлены в виде 4 статей в журналах из баз Scopus и Web of Science, а также в журналах, индексируемых в РИНЦ.
По результатам проведённых исследований в первый год выполнения проекта опубликовано 14 работ, в том числе 4 статьи в журналах, индексируемых БД Scopus/Web of Science. Результаты исследований по проекту доложены на 6 международных и 3 Всероссийских конференциях и конгрессах: XIV Конгресс молодых ученых (г. Санкт-Петербург); Международная научная конференция «Системы и технологии цифровой медицины» (г. Санкт-Петербург); XV Международная научная конференция «Микроциркуляция и гемореология»( г. Ярославль); Конференция с международным участием «Нейрокампус Байкал 2025» (п. Большие Коты); Всероссийская конференция «Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed)» (г. Орёл); Международная конференция «Saratov Fall Meeting-2025» (г. Саратов); 18-ая международная конференция «Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации» (г. Суздаль); Всероссийская научная конференция с международным участием «Невская фотоника-2025» (г. Санкт-Петербург); XVI Международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полёты в космос»(ЗАТО Звёздный городок).
В 2025 году командой проекта выполнены заявленные показатели по публикационной активности и сделан существенный задел для работ на 2026 год.
Сведения о данном проекте (объявления, новости, опубликованные статьи, постеры, фотографии экспериментальных исследований и т.д.) публикуются на сайте научно-технологического центра биомедицинской фотоники ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», а также в соответствующем аккаунте YouTube по адресам:
http://www.bmecenter.ru
https://www.youtube.com/user/BmeCenterOrel
Ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет, посвященные проекту:
«Победа научного коллектива университета в конкурсе РНФ», публикация от 3.12.2024 (https://bmecenter.ru/ru/node/874).
«Участие студентов НТЦ биомедицинской фотоники в XIV Конгрессе молодых ученых ИТМО», публикация от 12.04.2025 (https://bmecenter.ru/ru/node/936).
«Учёные НТЦ биомедицинской фотоники приняли участие в международной научной конференции «Системы и технологии цифровой медицины» – STDH-2025»», публикация от 6.06.2025 (https://bmecenter.ru/ru/node/910).
«Участие в работе XV международной конференции по гемореологии и микроциркуляции в Ярославле», публикация от 8.07.2025 (https://bmecenter.ru/ru/node/800).
«Участие НТЦ биомедицинской фотоники в конференции «Нейрокампус Байкал 2025»», публикация от 8.07.2025 (https://www.bmecenter.ru/ru/node/918 ).
«Участие команды НТЦ биомедицинской фотоники в Международной конференции Saratov Fall Meeting 2025», публикация от 4.10.2025 (https://www.bmecenter.ru/ru/node/935).
«Сотрудники НТЦ биомедицинской фотоники выступили на международной конференции «Аутоскопические и радиолокационные методы измерений и обработка информации»», публикация от 19.09.2025 (https://oreluniver.ru/media/news/show/1/26301).
«Сотрудники НТЦ биомедицинской фотоники приняли участие во Всероссийской конференции «Невская фотоника – 2025»», публикация от 23.10.2025 (https://oreluniver.ru/media/news/show/1/26693).
«Стажёр-исследователь Научно-технологического центра биомедицинской фотоники ОГУ имени И.С. Тургенева выступила с докладом на конференции «Пилотируемые полёты в космос»», публикация от 9.12.2025 (https://oreluniver.ru/media/news/show/1/27356).
«Орловские ученые изучают микроциркуляцию крови в условиях невесомости», публикация от 27.12.2025 (https://vestiorel.ru/novosti/124536.html)
Публикации
1.
Пашкова Д.В., Попова О.В., Попова Ю.А., Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Дунаев А.В., Русанов В.Б.
Нейровегетативная регуляция сердечного ритма и функциональное состояние микроциркуляторного русла в условиях 12-месячного изоляционного эксперимента
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем Российской академии наук , №5, Т. 59, С. 59-69 (год публикации - 2025)
10.21687/0233-528X-2025-59-5-59-69
2.
Локтионова Ю.И., Киреев К.С., Жарких, Е.В., Луцевич Д.Н., Янушин В.С., Сидоров В.В., Дунаев А.В.
Possibilities of Recording Peripheral Blood Flow and Oxidative Metabolism of Biological Tissues under the Orthostatic Effects during Cosmonaut Training
Proceedings of the 2025 International Conference on Systems and Technologies
of the Digital HealthCare (STDH – 2025), pp. 341-344 (год публикации - 2025)
10.1109/STDH66836.2025.11227517
3.
Дунаев А.В., Янушин В.С., Локтионова Ю.И., Жарких Е.В.
Capabilities of Human Biotissue Fluorescence Spectroscopy in the Wearable Multimodal Version
Sovremennye tehnologii v medicine, 17(3), P. 29-38. (год публикации - 2025)
https://doi.org/10.17691/stm2025.17.3.03
4. Янушин В.С., Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Киреев К.С., Дунаев А.В. Исследование параметров микроциркуляторно-тканевой системы организма космонавтов при моделировании перегрузок на центрифуге XIV Конгресс молодых ученых Университета ИТМО. Физика и инженерия. Энергоэффективные инженерные системы и технологии СПГ. Том I. Санкт-Петербург, 7–11 апреля 2025 года. [Электронный ресурс]: сборник тезисов. Текстовое электронное издание (5578 кб). СПб.: Университет ИТМО. 2025., С. 529-530 (год публикации - 2025)
5. Локтионова Ю.И., Киреев К.С., Жарких Е.В., Янушин В.С., Луцевич Д.Н. Сидоров В.В., Дунаев А.В. Микроциркуляторно-тканевые системы организма космонавта как ключевое звено поддержания гомеостаза при воздействии моделируемых факторов космического полёта Сборник трудов Всероссийской конференции с международным участием (пос. Большие Коты, оз. Байкал, 29.06 – 04.07.2025 г.) / редколлегия : А. Ю. Абрамов, А. В. Дунаев, А. Ю. Винокуров [и др.]. – Орёл : ОГУ имени И.С. Тургенева, 2025., С. 15 (год публикации - 2025)
6. Локтионова Ю.И., Киреев К.С., Жарких Е.В., Янушин В.С., Луцевич Д.Н., Сидоров В.В., Дубинин В.И., Дунаев А.В Исследование реакции микроциркуляторно-тканевых систем организма космонавтов на воздействие моделируемых неблагоприятных факторов космического полёта Прогресс в биомедицине: от исследований до клинической практики (OrelBioMed) : сборник трудов Всероссийской конференции (г. Орёл, 11–13 сентября 2025 г.) / редколлегия : А. Ю. Абрамов, А. В. Дунаев, А. Ю. Винокуров [и др.]. – Орёл : ОГУ имени И.С. Тургенева., С. 41 (год публикации - 2025)
7. Янушин В.С., Горюнов И.А., Локтионова Ю.И. Жарких Е.В., Потапова Е.В., Дунаев А.В. Оценка метаболических процессов в биоткани при окклюзионной пробе с помощью метода визуализации времени жизни флуоресценции Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации: Труды XVIII Международной научно-технической конференции Суздаль, 15-18 сентября 2025, С. 306-310 (год публикации - 2025)
8. Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Янушин В.С., Сидоров В.В., Луцевич Д.Н., Киреев К.С., Дунаев А.В. Мультимодальный подход к оценке состояния микроциркуляторно-тканевых систем организма космонавтов при воздействии отдельных моделируемых факторов космического полета Невская фотоника-2025. Всероссийская научная конференция с международным участием. Сборник научных трудов (13-18 октября 2025 г.) / под ред. д.ф.-м.н. Цыпкина А.Н. – СПб.: Университет ИТМО, 2025. , С. 46. (год публикации - 2025)
9. Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Янушин В.С., Дунаев А.В., Сидоров В.В., Луцевич Д.Н., Киреев К.С. Возможности мультимодального мониторинга микроциркуляторно-тканевых систем космонавтов при воздействии отдельных моделируемых факторов космического полета: прогностический аспект переносимости и основа персонализированного подхода Сборник материалов XVI Международной научно-практической конференции «Пилотируемые полёты в космос», Звёздный городок., C. 314-316. (год публикации - 2025)
10. Локтионова Ю.И. Персонифицированный подход в космической медицине на основе удалённого мониторинга микроциркуляторно-тканевых систем организма Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы – Биомедсистемы-2025 [текст]: сб. тр. XXXVIII Всерос. науч.-техн. конф. студ., мол. ученых и спец., 3-5 декабря 2025 г. / под общ. ред. В.И. Жулева. – Рязань: ИП Коняхин А.В., С. 250-254. (год публикации - 2025)
11.
Литвин Ф.Б., Никитюк Д.Б., Локтионова Ю.И., Паршаков В.Е., Брук Т.М., Жарких Е.В., Дунаев А.В.
Особенности функционирования микроциркуляторного русла в симметричных областях верхних конечностей у шорт-трековиков разного уровня мастерства
Спортивная медицина: наука и практика, Т.15, №3, С.22–33. (год публикации - 2025)
https://doi.org/10.47529/2223-2524.2025.3.1
12. Жарких Е.В. , Локтионова Ю.И. , Янушин В.С. , Сидоров В.В. , Дунаев А.В. Новые перспективы носимой модификации анализаторов лазерной допплеровской флоуметрии и флуоресцентной спектроскопии в области клинической и космической медицины Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, Ярославль, С. 29 (год публикации - 2025)