Medical Radiology and radiation safety Medical Radiology and radiation safety Медицинская радиология и радиационная безопасность 1024-6177 2618-9615 18068 10.12737/article_59b10b5ea417a6.00174966 Обзор Review Обзор The Drugs and Natural Antioxidants as the Components of Anti-radiation Countermeasures during Cosmic Flights Лекарственные средства и природные антиоксиданты как компоненты противорадиационных контрмер в космических полетах Ушаков И. Б. Ushakov I. B.

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Васин М. В. Vasin M. V.

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава РФ Москва Россия Russian Medical Academy of Continuous Professional Education Moscow Russian Federation 62 4 66 73 https://naukaru.ru/en/nauka/article/18068/view

Радиационная обстановка для космонавтов при длительных космических полетах обусловлена воздействием на космический корабль низкоинтенсивного излучения галактических и солнечных космических лучей, состоящего в основном из потока протонов высоких энергий, а также в пределах 1-2 % из тяжелых частиц (Z > 10), что представляет угрозу для человека исключительно стохастических эффектов радиации (небольшое увеличение риска развития опухолей и сокращение продолжительности жизни). При небольшой вероятности возникновения периодов высокой солнечной активности при длительном космическом полете, возникающих приблизительно раз в 11 лет, есть угроза облучения космонавтов в дозах, вызывающих детерминированные эффекты радиации, ведущих к развитию заболевания в виде клинического проявления лучевого поражения. При подобном сценарии необходимо иметь доступные для космического корабля противорадиационные контрмеры по защите космонавтов. Среди средств индивидуальной защиты могут быть предусмотрены противолучевые лекарственные препараты и частичное экранирование отдельных участков тела, обеспечивающее наилучшие условия для пострадиационного восстановления радиочувствительных тканей организма. Среди радиопротекторов препарат Б-190 (индралин) наиболее перспективен из небольшого числа других противолучевых препаратов, разрешенных для применения человеку. Помимо своей высокой противолучевой эффективности и большой широте радиозащитного действия препарат Б-190 хорошо переносится, в том числе при воздействии на организм экстремальных факторов полета. Из профилактики и купирования первичной лучевой реакции представляет интерес противорвотное средство латран (ондансетрон). Применение радиомитигаторов (рибоксин и др.) в условиях воздействия протонного излучения повышенной солнечной активности позволяет ускорить пострадиационные восстановительные процессы в кроветворной ткани. В качестве средства патогенетической терапии острой лучевой болезни предложен нейпомакс. Обращено внимание на возможные последствия хронического окислительного стресса при длительных полетах. Природные антиоксиданты, препараты и пищевые добавки на их основе в качестве радиомодуляторов, полноценное качественное питание с включением растительных продуктов, обогащенных флавоноидами и витаминами С, Е и каротином потенциально способствуют предотвращению сокращения биологического возраста космонавтов при длительных полетах под действием солнечных и галактических космических лучей и стрессорных факторов космического полета. Радиомодуляторы малотоксичны и в рекомендуемых дозах не имеют побочных эффектов. Противолучевое действие этих препаратов связано непосредственно с адаптивными реакциями на клеточном и организменном уровнях путем модуляции генной экспрессии, ведущей к повышению неспецифической резистентности организма. Реализация действия радиомодуляторов возможна по “горметическому механизму”.

Radiation situation for cosmonauts over long-term cosmic flights is caused by low-rate radiation of galactic cosmic rays and solar cosmic rays consisting of high-energy proton as well as heavy particles (Z>10) within 1-2 % that is exclusively a threat of stochastic radiation effects (small increase of cancer risk and decrease of mean life span) for men. During interplanetary expedition periods the small probability of raised solar activity there is a threat of exposure to astronauts at doses that cause deterministic radiation effects leading to the development of the disease as a clinical manifestation of radiation injuries,. In a similar scenario it is necessary to have available to cosmic ship anti-radiation countermeasures for cosmonaut protection. Among radioprotective equipment can be provided with radiation protective agents and partial shielding of body separate section providing the best condition for post-radiation repair of radiosensitive body tissues. Preparation B-190 (indralin) is the most perspective from a small numbers of other radioprotectors permitting for men administration. Besides high radioprotective efficacy and large broadness of protective action B-190 is well tolerated including the impact of extrem flight factors. Antiemetic agent latran (ondansetron) is most interesting among preparation for prophylaxis and reduction of prodromal radiation reaction. To accelerate post-radiation hematopoietic recovery after raised solar activity an administration of radiomitigators (riboxin et al.) is substantiated. Neupomax (neupogen) is recommended as a preparation for pathogenesis therapy of acute radiation syndrome. Possible consequences of long-term cosmic voyages for oxidative stress development are taken into consideration. On their basis of nNatural antioxidants, preparations and nutrients radiomodulators, fully qualitative nutrition including vegetable food enriched flavonoids, vitamins C, E and carotene potentially prevent a shorten of cosmonaut biological age induced by solar cosmic rays and galactic cosmic rays and stress factors of long-term cosmic voyages. Radiomodulators are low and non-toxic and have not side effects in recommended doses. Their radioprotective effect is directly induced by adaption reaction on cellular and organismic levels through gene expression modulation and in that way the increase of non-specific body tolerance. The implementation of radiomodulator action is possible through hormesis mechanism.

 космическое излучение пилотируемые космические полеты противолучевые средства индралин латран (ондансетрон) нейпомакс (филграстим) природные антиоксиданты space radiation manned space flights radiation protective agents indralin latran (ondansetron) neupomax (filgrastim) natural antioxidants

При космических полетах радиационные воздействие возможно от радиационного пояса Земли. Вне магнитного поля Земли оно связано с низкоинтенсивным изотропным галактическим космическим излучением (ГКЛ) и с солнечными космическими лучами (СКЛ) во время развития стохастически распределенных солнечных протонных событий (СПС), опасных по своей интенсивности в периоды высокой солнечной активности (СА) с большими величинами суммарного флюенса 108- 109 прот/см2. СА сопровождается обычно более низкими значениями мощности дозы от ГКЛ приблизительно в 2-3 раза и, наоборот, в периоды минимума СА имеют место максимальные уровни мощности дозы от ГКЛ. ГИ по своей интенсивности до 1 мкГр/мин состоит из протонов (85 %) с энергией от 100 до 1011 МэВ, альфа-частиц (14 %), тяжелых частиц с атомным весом до 40 (1 %) с максимальной энергией до 200-500 МэВ и потока электронов (2 %). Среди тяжелых частиц подавляющее место занимают атомы углерода, азота и кислорода (0,83 %) далее следуют атомы лития, бериллия и брома (0,23 %), и к наиболее тяжелым частицам относятся атомы железа (0,05 %).