УСТРОЙСТВО-КЛИНОСТАТ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭФФЕКТОВ ПОНИЖЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ НА ЛАБОРАТОРНЫХ ОСОБЯХ

Полезная модель относится к космической медицине, в частности к способам моделирования эффектов пониженной гравитации в экспериментальных исследованиях.
Известен способ и стенд моделирования физиологических эффектов микрогравитации, путем помещения животного на непродолжительное время в антиортостатическое положение с углом наклона тела до -15°, который дает возможность быстрого достижения эффектов микрогравитации / Ничипорук И.А., Ларина И.М., Носков В.Б., Моруков Б.В., Пастушкова Л.Х., Васильева Г.Ю. Изменения жидкостных сред и водно-солевого обмена вусловияхантиортостатической гипокинезии и пассивных постуральных проб при разных уровнях гидратации организма // Мат-лы Международной конференции «Медико-биологические аспекты действия физических факторов», Минск, «Бизнесофсет», 2006. - С. 247-249/.
Основным недостатком известного способа является то, что он не может работать в режиме клиностата. Клиностат - это устройство, которое приводит к регулярному изменению высоты опорной поверхности относительно уровня моря у объекта исследования, тем самым моделируется отсутствие постоянной точки опоры. Движение клиностата приводит к изменению положения тела объекта относительно вектора силы притяжения земли.
Другим основным недостатком известного способа и стенда является отсутствие возможности моделирования физиологических эффектов микрогравитации и поддержания полученных физиологических изменений продолжительное время, поскольку длительное воздействие отрицательного угла наклона тела (-15° или меньше) относительно горизонтальной оси вызывает неблагоприятные симптомы, выражающиеся в постоянной раздраженности животного, отечности морды, снижении остроты зрения и слуха, парестезии и онемении лап, затруднении дыхания, что небезопасно для испытуемого животного.
Технической проблемой, решаемой данной полезной моделью, является создание устройства, позволяющего проводить длительные (более одного месяца) комплексные исследования при моделировании физиологических сдвигов в соответствии с рассчитанными коэффициентами для пониженного, по сравнению с земным, уровня гравитации, на орбите планет, например, Луны или Земли.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство-клиностат для моделирования эффектов пониженной гравитации на лабораторных особях, включает пластиковую камеру прямоугольной формы, верхняя часть которой выполнена в виде прямоугольной рамки с установленными на ее длинных сторонах параллельно друг другу направляющими, на каждой из которых, с возможностью поступательного движения, расположено по каретке с подшипником, при этом концы подвижной балки, расположенной перпендикулярно направляющим, закреплены в подшипниках кареток с возможностью вращательного движения, а на самой подвижной балке установлено кольцо, которое, посредством цепи и карабина, связано с каудальной частью костюма особи, при этом на дне камеры расположена надувная подушка с перфорированной нижней поверхностью, с возможностью подкачивания и откачивания воздуха из нее посредством компрессора, соединенного шлангом с клапаном подушки и реле времени.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид устройства с разрезом, на фиг. 2 - работа устройства.
Устройство состоит из пластиковой камеры 1 прямоугольной формы, рамки 2, каретки с подшипниками 3, подвижной балки 4, кольцо с цепью и карабином 5, параллельных направляющих 6, надувной подушки с перфорированной нижней поверхностью 7, клапана подушки 8, шланга 9, портативного компрессора 10, реле-времени 11.
Устройство работает следующим образом. На лабораторное животное (крысу) одевают костюм для ортостатического вывешивания, каудальный конец которого прикрепляют с помощью карабина, соединенного посредством цепи с кольцом 5, свободно передвигающегося вдоль подвижной балки 4, к подвижной балке 4 так, чтобы между полом камеры и телом крысы образовался угол в 15 градусов. Реле времени программируется на подачу питания каждый час на 1 минуту в течение суток, во время которой происходит подача воздуха в подушку. Данная программа работает в течение недели, обеспечивая постоянную сменяемость подкачки подушки и выхода из нее воздуха через перфорированную поверхность, тем самым моделируя отсутствие постоянной точки опоры. Изменение объема подушки приводит к изменению положения тела крысы относительно вектора силы притяжения земли.
Устройство-клиностат включает перевод крысы в ортостатическое положение с положительным углом наклона тела относительно горизонтальной оси. Этот угол равен процентному отношению заданного уровня гравитации к земному уровню гравитации, соответствующему углу ортостатического положения плюс (+) 90 градусов. Устройство позволяет проводить длительные (более одного месяца) комплексные исследования при моделировании физиологических сдвигов в соответствии с рассчитанными коэффициентами для пониженного, по сравнению с земным, уровнем гравитации на орбите планет, например Луны или Земли.
Технический результат использования полезной модели заключается в том, что позволяет эффективно моделировать физиологические эффекты пониженной гравитации на сердечно-сосудистую систему, в частности перераспределение кровотока между различными частями тела, на систему газообмена в легких и периферических тканях, на динамику водно-электролитного баланса, состояние органов грудной клетки и брюшной полости, на опорно-двигательную систему. Использование данного устройства позволяет не только оценить возможные физиологические сдвиги в указанных системах, но и влияние этих изменений на процесс функционирования жизненно важных органов.
Таким образом, устройство может быть использовано в клинической медицине для выявления основных закономерностей развития гравитационно-зависимых патологических процессов, разработки методов профилактики ортостатических нарушений у пациентов с дисфункцией вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы.