Главная » Стиль и мода » Основные космические факторы биологического воздействия. Влияние на организмы условий полета в космос Что будем делать с полученным материалом

Основные космические факторы биологического воздействия. Влияние на организмы условий полета в космос Что будем делать с полученным материалом

4) Низкая влажность воздуха в салоне самолета

При заболеваниях глаз могут возникнуть осложнения из-за низкой влажности воздуха в самолете. Ее уровень обычно составляет примерно 20%, а иногда и меньше, тогда как комфортное для человека значение – 30%. При более низкой влажности начинают высыхать слизистые оболочки глаз и носа, что мы и ощущаем при авиаперелетах во всей полноте. Немало неприятных моментов это доставляет прежде всего тем, кто носит контактные линзы. Врачи-офтальмологи рекомендуют брать в полет капли «искусственная слеза», чтобы периодически орошать слизистую. Это особенно важно в рейсах, длящихся более 4 часов. Альтернативный вариант – отправляться в полет не в линзах, а в очках. Снимать линзы непосредственно в самолете не стоит, так как обстановка в любом транспорте недостаточно гигиенична. Прекрасному полу врачи советуют минимально пользоваться косметикой при длительных перелетах, так как чувствительность глаз повышается, и тушь или тени могут вызвать раздражение.

Чтобы восполнить недостаток влаги, в полете рекомендуется пить больше соков или простой негазированной воды. А вот чай, кофе и алкоголь водный баланс организма не восстанавливают. Напротив, они выводят влагу из организма.

Космические полёты

При полете в космическое пространство живые организмы сталкиваются с целым рядом условий и факторов, резко отличных по своим свойствам от условий и факторов биосферы Земли. Факторы космического полета, которые способны оказать влияние на живые организмы, делят на три группы.

К первой относятся факторы, связанные с динамикой полета космического корабля: перегрузки, вибрации, шумы, невесомость. Изучение воздействия их на живые организмы - важная задача космической биологии.

Ко второй группе относятся факторы космического пространства. Космическое пространство характеризуется многими особенностями и свойствами, которые не совместимы с требованиями земных организмов к условиям окружающей среды. Это прежде всего почти полное отсутствие газов, входящих в состав атмосферы, в том числе молекулярного кислорода, высокая интенсивность ультрафиолетового и инфракрасного излучения, ослепляющая яркость видимого света Солнца, губительные дозы ионизирующих (проникающих) излучений (космические лучи и гамма-кванты, рентгеновское излучение и др.), своеобразие теплового режима в условиях космоса и т. д. Космическая биология изучает влияние всех этих факторов, их комплексное воздействие на живые организмы и способы защиты от них.

К третьей группе относятся факторы, связанные с изоляцией организмов в искусственных условиях космического корабля. Полет в космическое пространство неизбежно связан с более или менее длительной изоляцией организмов в сравнительно небольших герметизированных кабинах космических кораблей. Ограниченность пространства и свободы движения, монотонность и однообразие обстановки, отсутствие многих привычных для жизни на Земле раздражителей создают совершенно особые условия. Поэтому необходимы специальные исследования физиологии высшей нервной деятельности, устойчивости высокоорганизованных существ, в том числе и человека, к длительной изоляции, сохранения в этих условиях работоспособности.

Иммунитет при космическом полёте

После длительных полётов у космонавтов происходит снижение общей иммунологической реактивности организма, что проявляется: - уменьшением содержания в крови и реактивности Т-лимфоцитов;

Снижением функциональной активности Т-хелперов и натуральных киллеров; - ослаблением синтеза важнейших биорегуляторов: ИЛ-2, а- и р-интерферона и др.; - увеличением микробной обсеменённости кожных покровов и слизистых оболочек; - развитием дисбактериальных сдвигов; - повышением устойчивости ряда микроорганизмов к антибиотикам, появлением и усилением признаков их патогенности.

Значение выявленных изменений иммунологической реактивности и аутомикрофлоры организма космонавта, находящегося как в космическом полете, так и после него состоит в том, что эти изменения могут способствовать повышению вероятности развития аутоиммунных заболеваний, а также заболеваний бактериальной, вирусной и аллергической природы. Все это необходимо учитывать при планировании и медицинском обеспечении длительных космических полётов.

Влияние невесомости

Состояние невесомости возникает, когда к телу, находящемуся в пространстве, не приложены никакие внешние силы, кроме силы притяжения. Если космический аппарат находится в центральном поле тяготения и не вращается вокруг своего центра масс, он испытывает невесомость, характерным признаком которой является то, что ускорения всех элементов конструкции, деталей приборов и частиц человеческого тела равны ускорению силы тяжести.

Положительное свойство невесомости - возможность применения в космосе ажурных, тонких и очень легких конструкций (в том числе надувных) при создании крупномасштабных сооружений на орбите (например, гигантских антенн радиотелескопов, панелей солнечных батарей орбитальных электростанций и т. п.).

Полет в невесомости требует закрепления на своих местах аппаратуры и оборудования, а также оснащения обитаемого космического аппарата средствами фиксации космонавтов, предметов их труда и быта.

Первичными эффектами невесомости являются снятие гидростатического давления крови и тканевой жидкости, весовой нагрузки на костно-мышечный аппарат, а также отсутствие гравитационных стимулов специфических гравирецепторов афферентных систем. Реакции организма, обусловленные длительным пребыванием в невесомости, выражают, по существу, его приспособление к новым условиям внешней среды и протекают по типу «неупотребления» или «атрофии от бездействия».

Состояние невесомости в начальный период часто вызывает нарушения пространственной ориентации, иллюзорные ощущения и симптомы болезни движения (головокружение, дискомфорт в желудке, тошнота и рвота), что связывают главным образом с реакциями вестибулярного аппарата и приливом крови к голове. Наблюдаются также изменения субъективного восприятия нагрузок и некоторые другие изменения, вызываемые реакциями чувствительных органов, которые настроены на земную силу тяжести. В течение первых десяти дней пребывания в невесомости в зависимости от индивидуальной чувствительности человека, как правило, происходит адаптация к указанным проявлениям невесомости и самочувствие восстанавливается.

В условиях невесомости происходит перестройка координации движений, развивается детренированность сердечно-сосудистой системы.

Невесомость влияет на баланс жидкости в организме, обмен белков, жиров, углеводов, минеральный обмен, а также на некоторые эндокринные функции. Наблюдаются потери воды, электролитов (в частности, калия, натрия), хлоридов и другие изменения в обмене веществ.

Ослабление действия внешних сил на структуры, несущие весовую нагрузку, приводит к потере кальция и других веществ, важных для поддержания прочности костей. После длительного воздействия невесомости возможны явления легкой мышечной атрофии, некоторая слабость мускулатуры конечностей и т. д.

ФГОУ ВПО «Курганская сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева»

Влияние авиакосмических полётов на организм человека

Выполнил студент: 2 курса, 2группы,

отделения (ПБ) Ксения Аверина.

Проверил преподаватель:

И. А. Гениатулина

Курган 2012г.

1. Авиаперелёты

1 Влияние авиаперлётов на здоровье человека

2 Заболевания, при которых нужно соблюдать особую осторожность во время авиапутешествий

3 Факторы, которые действуют на человеческий организм при авиаперелетах

Космические полёты

1 Иммунитет при космическом полёте

2 Влияние невесомости

1. Авиаперелёты

Авиаперелеты на сегодняшний день самый удобный и быстрый способ перемещения на близкие и самые дальние расстояния в любую точку земного шара. Цель их может быть самой разнообразной: путешествие, посещение родных, командировки.

Самолет, по утверждению специалистов, самый безопасный вид транспорта. Над этим работаю сотни и тысячи людей.

Удобство авиаперелётов заключается во многом в том, что разные компании предлагают сервис бронирование авиабилетов <#"justify">несвертываемость или повышенная свертываемость крови;

заболевания дыхательной системы: хронический бронхит, эмфизема легких, облитерирующий бронхиолит;

сахарный диабет;

иные хронические заболевания жизненно важных органов и систем.

Во всех этих случаях перед авиаперелетом нужно проконсультироваться с врачом - обсудить возможные риски и принять необходимые меры.

Достаточно много споров вызывает тема авиаперелетов при беременности <#"justify">.3 Факторы, которые действуют на человеческий организм при авиаперелетах

авиаперелет космический невесомость здоровье

Любое авиапутешествие - это всегда ограничение подвижности. Чем дольше мы пребываем в сидячей позе, тем сильнее нагрузка на нижнюю часть тела. Кровообращение в ногах замедляется, сосуды сужаются, ноги отекают и болят. Растет риск венозного тромбоза - закупорки вен из-за образования кровяных сгустков. Немалую роль при этом играют и перепады давления в салоне самолета.

1) Вынужденная малоподвижность

Как не допустить застоя крови в венах нижних конечностей? Самый простой способ - хоть немного, но передвигаться. Желательно каждые полчаса-час вставать с места и проходить по салону туда-обратно. Можно взять место у прохода, чтобы иметь возможность почаще вставать, вытянуть ноги, сгибать и разгибать их. Полезно сделать пару элементарных физических упражнений. А вот сидеть в кресле, закинув ногу на ногу, не стоит. От этого сосуды пережимаются еще сильнее. Нежелательно также долгое время держать ноги согнутыми под острым углом. Лучше, если угол в колене будет составлять 90 градусов или больше.

2) Перегрузки при взлёте и посадке

Перегрузки при взлете и посадке доставляют пассажирам немало неприятных ощущений. Тело реагирует на них совершенно определенным образом - напряжением, а иногда и болью в мышцах. Кроме того, при наборе высоты и при снижении неизбежны перепады давления. При этом появляется боль в ушах. Чтобы выровнять давление в ушах, нужно «продуваться» - совершать движения, аналогичные зеванию. При этом в уши через евстахиевы трубы попадает дополнительный объем воздуха из носоглотки. Однако при «заложенности» носа «продувание» на взлете и снижении затрудняется, и неприятных ощущений в ушах становится гораздо больше. Кроме того, вместе с воздухом из носоглотки в ухо могут попасть микробы, и тогда недалеко и до отита - воспаления среднего уха. По этой причине не рекомендуется отправляться в полет с такими заболеваниями, как ОРЗ, гайморит или синусит.

3) Иное атмосферное давление

Давление в салоне самолета примерно равно давлению на высоте 1500 - 2500 метров над уровнем моря. Это основной фактор риска для сердечно- сосудистых больных. При пониженном атмосферном давлении напряжение кислорода (Pa O2) в воздухе салона падает. Критические значения отмечаются уже на высоте более 3000 метров, а при длительных перелетах самолет может набирать высоту до 11000 м. Соответственно, уменьшается поступление кислорода в кровь, а это весьма опасно. Некоторым больным в такой ситуации требуется ингаляция кислорода, но сделать ее на борту крайне затруднительно. Большинство авиакомпаний запрещают брать кислородные подушки на борт, поскольку этот газ является взрывоопасным веществом. Самый приемлемый выход из данного положения - заказать услугу кислородной ингаляции за двое, а лучше за трое суток до полета. Делать это должен врач.

4) Низкая влажность воздуха в салоне самолета

При заболеваниях глаз могут возникнуть осложнения из-за низкой влажности воздуха в самолете. Ее уровень обычно составляет примерно 20%, а иногда и меньше, тогда как комфортное для человека значение - 30%. При более низкой влажности начинают высыхать слизистые оболочки глаз и носа, что мы и ощущаем при авиаперелетах во всей полноте. Немало неприятных моментов это доставляет прежде всего тем, кто носит контактные линзы. Врачи-офтальмологи рекомендуют брать в полет капли «искусственная слеза», чтобы периодически орошать слизистую. Это особенно важно в рейсах, длящихся более 4 часов. Альтернативный вариант - отправляться в полет не в линзах, а в очках. Снимать линзы непосредственно в самолете не стоит, так как обстановка в любом транспорте недостаточно гигиенична. Прекрасному полу врачи советуют минимально пользоваться косметикой при длительных перелетах, так как чувствительность глаз повышается, и тушь или тени могут вызвать раздражение.

2. Космические полёты

2.1 Иммунитет при космическом полёте

снижением функциональной активности Т-хелперов и натуральных киллеров; - ослаблением синтеза важнейших биорегуляторов: ИЛ-2, а- и р-интерферона и др.; - увеличением микробной обсеменённости кожных покровов и слизистых оболочек; - развитием дисбактериальных сдвигов; - повышением устойчивости ряда микроорганизмов к антибиотикам, появлением и усилением признаков их патогенности.

2.2 Влияние невесомости

К числу наиболее общих проявлений неблагоприятного влияния невесомости на организм в сочетании с другими особенностями условий жизни на космическом корабле относится астенизация, отдельные признаки которой (ухудшение работоспособности, быстрая утомляемость) обнаруживаются уже в процессе самого полета. Однако наиболее заметно астенизация сказывается при возвращении на Землю. Снижение массы тела, мышечной массы, минеральной насыщенности костей, уменьшение силы, выносливости, физической работоспособности ограничивают переносимость стрессовых воздействий, характерных для этого периода перегрузок, и действия земной силы тяжести.

Изменения иммунологических реакций и устойчивости к инфекциям сопровождаются возрастанием восприимчивости к заболеваниям, что может привести к возникновению критической ситуации во время полета. В кратковременных полетах значительных изменений со стороны иммунологической реактивности не отмечалось.

Существует определенная вероятность того, что и некоторые другие сдвиги в функциональном состоянии организма могут влиять на продолжительность безопасного пребывания в условиях длительной невесомости. Одни из них определяются процессами перестройки механизмов нервной и гормональной регуляции вегетативных и двигательных функций, другие зависят от степени структурных изменений (например, мышечной и костной ткани), детренированности сердечно-сосудистой системы и обменных сдвигов. Разработка и внедрение системы мероприятий по профилактике этих расстройств являются одной из важных задач медицинского обеспечения длительных космических полетов.

В принципе возможны два способа профилактики влияния невесомости. Первый состоит в том, чтобы предотвратить адат ацию организма к невесомости, создавая на КА искусственную силу тяжести, эквивалентную земной; это наиболее радикальны.!, но сложный и дорогостоящий способ, причем исключающий прецизионные наблюдения за внешним пространством и возможности экспериментов в условиях невесомости. Второй способ допускает частичную адаптацию организма к невесомости, но вместе с тем предусматривает и принятие мер по профилактике или уменьшению неблагоприятных последствий адаптации. Профилактическое действие защитных средств рассчитано в первую очередь на поддержание достаточного уровня физической работоспособности, двигательной координации и ортоетатической устойчивости (переносимости перегрузок и вертикальной позы), поскольку по современным данным изменения этих функций, возникающие в реадаптационный период, представляются наиболее критическими.

Восполнение дефицита весовой нагрузки на костно-мышечный аппарат в условиях невесомости относится к числу весьма перспективных направлений в разработке профилактических мероприятий и обеспечивается за счет физической тренировки с использованием пружинных или резиновых эспандеров, велоэргометров, тренажеров типа «бегущей дорожки» и нагрузочных костюмов, создающих статическую нагрузку на тело и отдельные мышечные группы за счет резиновых тяг.

В системе профилактики сдвигов, преимущественно обусловленных отсутствием весовой нагрузки на опорно-двигательный аппарат, могут найти применение и другие методы воздействия, в частности, электростимуляция мышц, применение гормональных препаратов, нормализующих белковый и кальциевый обмен, а также различные способы повышения устойчивости организма к инфекциям.

В общей системе защитных мероприятий должна быть учтена также возможность повышения неспецифической сопротивляемости организма за счет снижения неблагоприятного воздействия стресс-факторов космического полета (снижение уровня шумов, оптимизация температуры, создание надлежащих гигиенических и бытовых удобств), обеспечения достаточного водопотребления, полноценного и хорошо сбалансированного питания с повышенной витаминной насыщенностью, обеспечения условий для отдыха, сна и т. д. Увеличение внутреннего объема космических кораблей и создание на них улучшенных бытовых удобств заметно способствуют смягчению неблагоприятных реакций на невесомость.

Список используемой литературы

1. "Космические аппараты" \\Под общей редакцией проф. К.П. Феоктистова - Москва: Военное издательство, 1983 - с.319

Введение

Авиация и космонавтика - родные сестры, одни из самых молодых отраслей науки и техники. Авиация- летание на аппаратах тяжелее воздуха в околоземном воздушном пространстве. Космонавтика - это полеты в космическом пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающей освоение космоса и внеземных объектов2. Сейчас авиация и космонавтика при наличии существенных отличий в ряде случаев сближаются: уже созданы и создаются новые воздушно-космические аппараты (ВКА) для различных целей.

Большую и славную роль в развитии авиации и космонавтики сыграли и продолжают играть ученые, конструкторы, инженеры, летчики, космонавты, рабочие, предприниматели, организаторы производства России.

Освоение космоса

1 марта 1921 года, по инициативе Николая Тихомирова и содействии Ленина, в Москве была открыта первая в России научно-исследовательская организация в области ракетной техники «Лаборатория для разработки изобретений Н. И. Тихомирова», которая заинтересовала Артиллерийское управление РККА и в 1927 году была переведена в Ленинград с переименованием в Газодинамическую лабораторию (ГДЛ). Первыми работами лаборатории стали твердотопливные ракеты-снаряды и ускорители для самолетов, а с 1929 г. в ГДЛ, под руководством, В. П. Глушко началась разработка и стендовые испытания первых отечественных жидкостных ракетных двигателей.

15 сентября 1931 года в Москве, энтузиастом космических полётов, преподавателем МАИ, Фридрихом Цандером и молодым инженером авиатором Сергеем Королёвым, при Осоавиахиме была организована научно-экспериментальная группа ГИРД (Группа изучения реактивного движения). Работы группы также заинтересовали военных и в 1932 г. ГИРД получил помещение, производственную и экспериментальную базу. 17 августа 1933 года в 19 часов по московскому времени на инженерном полигоне у пос. Нахабино Красногорского района Московской области была успешно запущена первая в СССР ракета с ЖРД ГИРД-09 созданная по проекту Михаила Тихонравова.

21 сентября 1933 года ГИРД и ГДЛ объединены в Реактивный научно-исследовательский институт РНИИ РККА. За несколько лет в ГИРД и РНИИ были созданы и испытаны ряд экспериментальных баллистических и крылатых ракет различного назначения а также ТТРД, ЖРД и системы управления к ним. В 1937 году, в результате волны репрессий, были арестованы ряд сотрудников РНИИ, в том числе будущие руководители советской космонавтики Глушко и Королёв, а институт был преобразован в НИИ-3 (с 1944 г. НИИ-1), который сосредоточился на разработке реактивных снарядов и, совместно с ОКБ-293 В. Ф. Болховитинова, создавал ракетный перехватчик БИ-1. Великая Отечественная война отбросила работы в области космоса еще на несколько лет но, в результате предвоенного развития, было сформировано ядро специалистов ракетчиков, которые в конце 1940-х возглавили космическую программу СССР - С. П. Королёв, В. П. Глушко, М. К. Тихонравов, А. М. Исаев, В. П. Мишин, Н. А. Пилюгин, Л. А. Воскресенский, Б. Е. Черток и др.

Ракета Фау-2 воплотила в своей конструкции идеи гениев-одиночек - Константина Циолковского, Германа Оберта, Роберта Годдарда. Эта первая в мире управляемая баллистическая ракета имела следующие основные характеристики:

Максимальная дальность стрельбы … 270-300 км

Начальная масса … до 13 500 кг

Масса головной части … 1075 кг

Компоненты топлива … жидкий кислород и этиловый спирт

Тяга двигателя на старте … 27 т

Устойчивый полёт на активном участке обеспечивался автономной системой управления.

13 мая 1946 г. И. В. Сталин подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности. В августе С. П. Королёв назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия.

Тогда никто из нас не предвидел, что, работая с Королёвым, мы будем участниками запуска в космос первого в мире ИСЗ, а вскоре после этого - и первого человека.

В 1947 году лётные испытания ракет Фау-2, собранных в Германии, положили начало советским работам по освоению ракетной техники.

В 1948 г. на полигоне Капустин Яр проводились уже испытания ракеты Р-1, которая являлась модифицированным аналогом Фау-2, изготовляемым полностью в СССР. В том же году выходят постановления правительства о разработке и испытаниях ракеты Р-2 с дальностью полёта до 600 км и о проектировании ракеты с дальностью до 3000 км и массой головной части в 3 т. В 1949 г. ракеты Р-1 начали использоваться для проведения серии экспериментов по высотным пускам для исследования космического пространства. Ракеты Р-2 прошли испытания уже в 1950 г., а в 1951 г. были приняты на вооружение.

Создание ракеты Р-5 с дальностью до 1200 км стало первым отрывом от техники Фау-2. Эти ракеты прошли испытания в 1953 г, и сразу же начались исследования использования их как носителя ядерного оружия. Автоматика атомной бомбы была совмещена с ракетой, сама ракета доработана для принципиального повышения её надёжности. Одноступенчатая баллистическая ракета средней дальности получила название Р-5М. 2 февраля 1956 г. произведён первый в мире пуск ракеты с ядерным зарядом.

13 февраля 1953 г. вышло первое постановление, обязывающее начать разработку двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты с дальностью 7-8 тыс. км. Вначале предполагалось, что эта ракета станет носителем атомной бомбы тех же габаритов, что устанавливалась на Р-5М. Сразу после первого испытания термоядерного заряда 12 августа 1953 г. казалось, что создание ракеты-носителя для такой бомбы в ближайшие годы нереально. Но в ноябре того же года Королёв провёл собрание ближайших заместителей, на котором сообщил:

Ко мне неожиданно приезжал министр среднего машиностроения, он же заместитель председателя Совета Министров, Вячеслав Александрович Малышев. В категорической форме предложил «забыть об атомной бомбе для межконтинентальной ракеты». Он сказал, что конструкторы водородной бомбы обещают ему уменьшить её массу и для ракетного варианта довести до 3,5 т.

- (сб. «Первая космическая», с. 15)

В январе 1954 года состоялось совещание главных конструкторов, на котором и были разработаны основные принципы компоновки ракеты и наземного стартового оборудования. Отказ от традиционного стартового стола и использование подвески на отбрасываемых фермах позволили не нагружать нижнюю часть ракеты и уменьшить её массу. Впервые отказались от газоструйных рулей, традиционно применявшихся со времён Фау-2, их заменили двенадцатью рулевыми двигателями, которые одновременно должны были служить и тяговыми - для второй ступени на завершающей стадии активного полёта.

20 мая 1954 г. правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королёв направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф. Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7. Теоретическим обоснованием для такого письма была серия научно-исследовательских работ «Исследования по вопросам создания искусственного спутника Земли», которая была проведена в 1950-1953 годах в НИИ-4 Министерства обороны под руководством М. К. Тихонравова.

Разработанный проект ракеты новой компоновки 20 ноября 1954 г. был одобрен Советом министров СССР. Необходимо было в кратчайшие сроки решить множество новых задач, в которые входили, кроме разработок и строительства самой ракеты, выбор места для стартового полигона, постройка стартовых сооружений, ввод в строй всех необходимых служб и оборудование наблюдательными пунктами всей 7000-километровой трассы полёта.

Первый комплекс ракеты Р-7 был построен и испытан в течение 1955-1956 годов на Ленинградском металлическом заводе, одновременно, в соответствии с постановлением правительства от 12 февраля 1955 г. началось строительство НИИП-5 в районе станции Тюра-Там. Когда первая ракета в заводском цехе была уже в сборе, завод посетила делегация основных членов политбюро во главе с Н. С. Хрущёвым. Ракета оказала потрясающее впечатление не только на советское руководство, но и на ведущих учёных.

30 января 1956 г. правительством подписано постановление о создании и выводе на орбиту в 1957-1958 гг. «Объекта „Д“» - спутника массой 1000-1400 кг несущего 200-300 кг научной аппаратуры. Разработка аппаратуры была поручена Академии наук СССР, постройка спутника - ОКБ-1, осуществление пуска - Министерству обороны. К концу 1956 г. стало ясно, что надёжная аппаратура для спутника не может быть создана в требуемые сроки.

14 января 1957 г. Советом Министров СССР утверждена программа лётных испытаний Р-7. Тогда же Королёв направил докладную записку в Совет Министров, где писал, что в апреле - июне 1957 года могут быть подготовлены две ракеты в спутниковом варианте, «и запущены сразу же после первых удачных пусков межконтинентальной ракеты». В феврале всё ещё продолжались строительные работы на полигоне, две ракеты уже были готовы к отправке. Королёв, убедившись в нереальности сроков изготовления орбитальной лаборатории, шлёт правительству неожиданное предложение:

Имеются сообщения о том, что в связи с Международным геофизическим годом США намерены в 1958 году запустить ИСЗ. Мы рискуем потерять приоритет. Предлагаю вместо сложной лаборатории - объекта «Д» вывести в космос простейший спутник.

В начале марта 1957 года первая ракета Р-7 № М1-5 доставлена на техническую позицию полигона, а 5 мая вывезена на стартовую площадку № 1. Подготовка к пуску длилась неделю, на восьмой день началась заправка. Пуск состоялся 15 мая в 19:00 по местному времени. Старт прошёл нормально, но на 98-й секунде полёта произошёл сбой в работе одного из боковых двигателей, ещё через 5 секунд все двигатели автоматически отключились, и ракета упала в 300 км от старта. Причиной аварии было возникновение пожара в результате разгерметизации топливной коммуникации высокого давления. Вторая ракета, Р-7 № 6Л, была подготовлена с учётом полученного опыта, но запустить её вовсе не удалось. 10-11 июня делались многократные попытки пуска, но в последние секунды срабатывала защитная автоматика. Выяснилось, что причиной была неправильная установка клапана азотной продувки и замерзание главного кислородного клапана. 12 июля пуск ракеты Р-7 № М1-7 снова прошёл неудачно, эта ракета пролетела всего 7 километров. Причиной на этот раз стало замыкание на корпус в одном из приборов системы управления, в результате чего прошла ложная команда на рулевые двигатели, ракета значительно отклонилась от курса и была автоматически ликвидирована.

Наконец, 21 августа 1957 года осуществился успешный запуск, ракета № 8Л нормально прошла весь активный участок полёта и достигла заданного района - полигона на Камчатке. Головная часть её полностью сгорела при входе в плотные слои атмосферы, несмотря на это 27 августа ТАСС сообщило о создании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты. 7 сентября осуществлён второй полностью успешный полёт ракеты, но головная часть снова не выдержала температурной нагрузки, и Королёв вплотную занялся подготовкой к космическому запуску.

Проектирование простейшего спутника началось в ноябре 1956 года, а в начале сентября 1957 года ПС-1 прошёл окончательные испытания на вибростенде и в термокамере. Спутник был разработан как очень простой аппарат с двумя радиомаяками для проведения траекторных измерений. Диапазоны частот передатчиков простейшего спутника (20 МГц и 40 МГц) были выбран так, чтобы слежение за спутником могли осуществлять радиолюбители.

22 сентября в Тюра-Там прибыла ракета Р-7 № 8К71ПС (изделие М1-ПС «Союз»). По сравнению со штатными, она была значительно облегчена: массивная головная часть заменена переходом под спутник, снята аппаратура системы радиоуправления и одна из систем телеметрии, упрощена автоматика выключения двигателей; масса ракеты в результате была уменьшена на 7 тонн.

2 октября Королёвым был подписан приказ о лётных испытаниях ПС-1 и направлено в Москву уведомление о готовности. Ответных указаний не пришло, и Королёв самостоятельно принял решение о постановке ракеты со спутником на стартовую позицию.

В пятницу, 4 октября, в 22:28:34 по московскому времени (19:28:34 по Гринвичу) был совершён успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. Через 314,5 секунд после старта произошло отделение Спутника, и он подал свой голос. «Бип! Бип!» - так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»

Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Один из двигателей «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется, и при его превышении старт автоматически отменяется. Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени.

Ещё немного - и первая космическая скорость могла быть не достигнута.

Но победителей не судят!

Великое свершилось!

Б. Е. Черток

Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Спутник имел большое политическое значение. Его полёт увидел весь мир, излучаемый им сигнал мог услышать любой радиолюбитель в любой точке земного шара. Журнал «Радио» заблаговременно опубликовал подробные рекомендации по приёму сигналов из космоса. Это шло вразрез с представлениями о сильной технической отсталости Советского Союза. Запуск первого спутника нанёс по престижу США сильный удар. «Юнайтед пресс» сообщило: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…». В американской прессе «Спутник-1» часто упоминается как «Red Moon» (Красная Луна). В США запуск первого искусственного спутника «Эксплорер-1» был осуществлён командой Вернера фон Брауна 1 февраля 1958 года. Хотя спутник нёс 4,5 кг научной аппаратуры, а 4-я ступень являлась частью его конструкции и не отстыковывалась, масса его была в 6 раз меньше ПС-1 - 13,37 кг. Это стало возможным благодаря низкой мощности передатчиков и использованию транзисторов, что позволило значительно уменьшить вес батарей.

Факторы космического полета

Космическая биология и авиакосмическая медицина изучают влияние космических факторов и особенности жизнедеятельности организма человека при действии этих факторов с целью разработки средств и методов сохранения здоровья и работоспособности членов экипажей космических кораблей и станций. Эти науки разрабатывают соответствующие профилактические меры и способы защиты от их вредных влияний; предлагают физиологические и гигиенические обоснования требований к системам жизнеобеспечения, управления и к оборудованию космических летательных аппаратов, а также к средствам спасения экипажей в аварийных ситуациях; разрабатывают клинические и психофизиологические методы и критерии отбора и подготовки космонавтов к полету, контроля за экипажем в полете; изучают профилактику и лечение заболеваний в полете. В связи с этим космическая биология и авиакосмическая медицина являются единым комплексом различных разделов, таких как космическая физиология и психофизиология, космическая гигиена, космическая радиобиология, теоретическая и клиническая медицина, врачебная экспертиза.

Основные космические факторы биологического воздействия.

В космическом полете на организм человека могут влиять три основные группы факторов:

1-я группа - зависит от физического состояния космического пространства. К этой группе факторов следует отнести: крайне низкие степени барометрического давления, отсутствие молекулярного кислорода, необходимого человеку для дыхания, ионизирующие излучения (космическая, ультрафиолетовая, корпускулярная радиация и др.), метеорную опасность, неблагоприятные температурные условия и т.д.

2-я группа -объединяет факторы, которые обусловлены самим полетом на ракетном летательном аппарате (шум, вибрации, ускорение и невесомость)..

3-я группа - составляют факторы, которые связаны с пребыванием человека в герметической кабине космического корабля в полете: искусственная атмосфера корабля, особенности питания в полете, режим труда и отдыха, изоляция, резкое сокращение «раздражителей». К этой же группе факторов относятся особенности хранения продуктов, приготовления и приема пищи, особенности обеспечения личной гигиены (мытье, стирка, отправление естественных потребностей) в малых замкнутых объемах при постоянном действии невесомости.

Факторы космического полета

Введение

К. Э. Циолковский, размышляя о перспективах межпланетных полетов: «Техника будущего даст нам возможность одолеть земную тяжесть и путешествовать по всей Солнечной системе», - пришел к выводу о возможном неблагоприятном воздействии на космонавтов таких факторов, как измененная гравитация (перегрузки и невесомость), дефицит кислорода, пищевых веществ, воды и т. п., и о необходимости изучения влияния факторов полета на организм. Примечательно, что рассуждения российского ученого носили не только умозрительный характер. Они побудили его к проведению исследований на самом себе: «Подверг и себя экспериментам: по нескольку дней ничего не ел и не пил. Лишение воды мог вытерпеть только в течение двух дней. По истечении их я на несколько минут потерял зрение».

В области космической биологии и медицины в связи с перспективой полета человека на Марс вновь остро встает проблема адаптации. Изучение этой проблемы, в том числе ее общетеоретических аспектов, можно считать традиционным. Какие же аспекты адаптации важны для космической биологии и медицины? Прежде чем ответить на этот вопрос, надо остановиться на том, чем занимаются эти научные направления.

Основные космические факторы биологического воздействия.

В космическом полете на организм человека могут влиять три основные группы факторов:

Первая группа факторов

Первая группа факторов зависит от физического состояния космического пространства. К этой группе факторов следует отнести: крайне низкие степени барометрического давления, отсутствие молекулярного кислорода, необходимого человеку для дыхания, ионизирующие излучения (космическая, ультрафиолетовая, корпускулярная радиация и др.), метеорную опасность, неблагоприятные температурные условия и т.д.

Барометрическое давление. Отечественная и зарубежная наука имеет более чем полувековой опыт изучения влияния на человека пониженного барометрического давления и низкого парциального давления кислорода. На основании научных данных разработаны герметические кабины (вентиляционного и регенерационного типов), кислородные приборы, скафандры и т.д. Хорошо изучено также влияние резких перепадов давления от более высоких степеней давления в герметической кабине до значительного разрежения атмосферного давления вне кабины в условиях полета.

Земная атмосфера обеспечивает человека кислородом для дыхания, поддерживает определенное барометрическое давление, создает условия для регулирования температуры, рассеянного освещения, а также является эффективным средством защиты от потенциально опасных космических излучений, которые значительно ослабевают, изменяются или совершенно поглощаются при прохождении через воздушную оболочку Земли. В земных условиях человек и животные находятся на уровне моря при атмосферном давлении, равном 1 кг/см 2 . Таково же суммарное давление газов, растворенных в тканях и жидких средах организма (в крови, лимфе и др.) или заполняющих полые органы (легкие, желудок, кишечник и т.д.).

При быстром падении барометрического давления с подъемом на высоту происходит резкое расширение газов, заполняющих полые органы и полости тела. Вследствие этого наблюдаются толчкообразное выхождение воздуха из легких, вздутие живота (метеоризм), выпячивание барабанной перепонки среднего уха. Внезапное относительное повышение внутрилегочного давления во время вдоха может вызвать механическое повреждение легочной ткани. Расширение газов в желудочно-кишечном тракте часто сопровождается болевыми ощущениями, а также механическими и рефлекторными нарушениями дыхания и кровообращения, причем степень этих явлений находится в прямой зависимости от скорости и степени падения атмосферного давления.

Газы, растворенные в жидких средах организма, при снижении барометрического давления собираются в более или менее крупные пузырьки, оказывают механическое давление на нервные чувствительные рецепторы тканей, вызывают болевые ощущения - чаще в суставах и мышцах. В результате скопления свободного газа внутри и вокруг кровеносных сосудов иногда возникают нарушения кровоснабжения отдельных участков тела.

Все описанные явления, объединяемые под общим названием «декомпрессионные расстройства», чаще всего обнаруживаются при снижении атмосферного давления до уровня ниже 267 мм рт. ст., что соответствует высоте 8000 м и более над уровнем моря. Эти расстройства могут обнаруживаться не только у разных людей, но и у одного и того же человека при различных степенях разрежения и разном состоянии здоровья.

При действии на организм более низкого барометрического давления (около 40 мм рт. ст.) наблюдается высотная газовая эмфизема, которая проявляется во взрывоподобном образовании подкожных вздутий, резко увеличивающих объем тела. Подобные вздутия могут образоваться и во внутренних органах, особенно в местах скопления рыхлых тканей.

Эти явления возникают в результате интенсивного перехода жидкостей в газообразное состояние. Известно, что при нормальном барометрическом давлении вода кипит при температуре 100 °С; при меньшем давлении вода закипает при более низкой температуре. При атмосферном давлении 47 мм рт.ст. вода кипит при температуре 37 °С. Поскольку нормальная температура тела равна приблизительно 37 °С, можно ожидать, что «кипение» жидких сред организма произойдет при снижении барометрического давления до 47 мм рт. ст. В реальных же условиях это явление наблюдается при несколько меньшем давлении.

Следовательно, расстройства, возникающие у человека при резком падении барометрического давления, могут привести к возникновению сильных, иногда труднопереносимых болей и к резкому нарушению работоспособности, при этом не может быть исключено появление и более тяжелых расстройств с полным нарушением функций организма. Таким образом, падение барометрического давления представляет серьезную опасность для космонавтов и заставляет специалистов разрабатывать соответствующие защитные приспособления. В герметической кабине космического корабля или спутника барометрическое давление воздуха чаще всего поддерживается на уровне 760 мм рт. ст. Однако если по техническим условиям необходимо уменьшить давление, то имеется возможность снизить его до 500-550 мм рт. ст. или до несколько меньшей величины. Недостаток кислорода, возникающий при указанном давлении, легко компенсировать увеличением его процентного содержания в воздухе. При этом следует учитывать неблагоприятное влияние не только недостатка, но и избытка кислорода во вдыхаемом воздухе. Экспериментально подтверждается, что длительное дыхание чистым кислородом иногда может привести к нарушению различных функций организма. В частности, нередко развиваются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы и повреждения органов дыхания (отек, воспаление легких).

Исследованиями было доказано, что для организма при нормальном барометрическом давлении безвредно содержание кислорода во вдыхаемом воздухе в пределах до 60%. Из этого следует, что, какой бы уровень давления ни был принят для герметической кабины, парциальное давление кислорода в ней не должно превышать 420 мм рт. ст. Таким образом, наиболее серьезным вопросом при полете человека в космос является обеспечение экипажа кислородом, так как при подъеме на высоту одновременно со снижением атмосферного давления уменьшается давление составляющих воздух газов: кислорода, азота, углекислоты.

Снижение поступления кислорода в организм с подъемом на высоту приводит к развитию так называемой высотной болезни, которая проявляется у здоровых людей с 4000-5000 м, а на высотах более 12 000 м уже через 10-15 с наступает потеря сознания. Для предотвращения этих нарушений в космическом полете космонавт должен находиться в тщательно изолированной герметической кабине, которая будет защищать его от кислородного голодания и других вредных факторов окружающей внешней среды. Более или менее нормальные условия для дыхания человека во время полетов в космическом летательном аппарате могут быть созданы только при условии, если в кабине космического корабля будет поддерживаться давление не ниже 300 мм рт.ст. при давлении кислорода не менее 150 мм рт. ст. В связи с этим ученые обосновали необходимость использования кабин регенерационного типа, т. е. кабин для восстановления (регенерации) газовой среды до указанных пределов, при которых происходит поглощение вдыхаемой человеком углекислоты и выделение кислорода.

Большую опасность для космонавта представляет нарушение целостности герметической кабины в случае ее пробоя, к примеру метеором. Если экипаж корабля не будет одет в защитную одежду, то в зависимости от размеров отверстия в кабине космонавты через 15-30 секунд потеряют сознание. Поэтому при полетах в мировое пространство для большей безопасности космонавты должны быть одеты в специальные скафандры. Герметическая кабина должна иметь отдельные отсеки. При разгерметизации отсека космонавты в скафандрах смогут перейти в другой отсек или же устранить повреждение. В скафандре можно выполнять работу вне кабины.

В условиях взрывной декомпрессии, протекающей за доли секунды, возможны, кроме того, разрывы тканей и сосудов внутренних органов со всеми вытекающими последствиями. Так вследствие разгерметизации кабины космического корабля "Союз-11" при спуске его с орбиты в 1971 т. погиб экипаж в составе Г.Т. Добровольского, В.Н. Волкова и В.И. Пацаева.

Космическое излучение. Верхние слои атмосферы нашей планеты непрерывно бомбардируются потоками атомных ядер, движущимися с огромными скоростями и носящими название космического излучения. Абсолютное количество таких частиц невелико, но они обладают большими энергиями, измеряемыми миллиардами электрон-вольт.

Большинство несущихся из мирового пространства ядер не достигают поверхности Земли. Они, сталкиваясь с ядрами атомов газов атмосферы, образуют так называемое вторичное космическое излучение. До поверхности Земли доходит только вторичное космическое излучение, интенсивность которого почти в 50 раз меньше первичного. Космическая радиация, как и всякая другая радиация, проникая в вещество, отщепляет от атомов вещества электроны; в результате этого образуются положительные и отрицательные ионы.

Поэтому космическое излучение, как и рентгеновское, относится к ионизирующим излучениям. Клеточные структуры, ткани живого организма повреждаются при действии радиации, так как происходит образование ионов, нарушающих нормальное течение биохимических реакций живого организма.

Космическое излучение почти на три четверти состоит из ядер водорода - протонов. Ядра гелия, или альфа-частицы, составляют около одной четверти, а на остальные ядра химических элементов приходится около одного процента всех космических частиц.

Первичная космическая радиация при действии на организм может вызвать ионизацию, эквивалентную рентгеновскому излучению 0,005 Р в сутки. Если же принять, что относительная биологическая эффективность космической радиации в 10 раз выше обычной радиации (рентгеновской), то действие ее будет эквивалентно 0,05 Р в сутки, или 0,35 Р в неделю, что превышает допустимые нормы и, естественно, должно насторожить врачей. Во всяком случае, при длительных полетах в мировое пространство эти явления необходимо строго учитывать, а биологическое действие космического излучения - самым тщательным образом изучать.

При обеспечении полетов спутников интенсивность облучения можно значительно снизить путем правильного выбора трассы и времени полета. Космические частицы, как и все другие движущиеся заряженные тела, могут отклоняться магнитным полем Земли.

Магнитные силовые линии земного магнитного поля в экваториальных широтах располагаются примерно параллельно земной поверхности, а в полярных широтах - перпендикулярно ей. В результате космические частицы в зоне экватора, пересекая магнитные силовые линии, значительно отклоняются, тогда как идущие к северному и южному магнитным полюсам движутся вдоль этих линий в большом количестве и достигают поверхности Земли.

С незапамятных времен человечество знало, что Солнце излучает свет и тепло, но только в XX веке ученым удалось получить первые сведения о более коротковолновых излучениях Солнца - ультрафиолетовом и корпускулярном. Большая часть этого излучения с длиной волны от 10 до 300 миллимикрон не в состоянии проникать через толстые слои вещества, например через стекла иллюминаторов, и поэтому совершенно безвредна для людей, находящихся в кабине. Однако указанная радиация, интенсивно действуя на поверхностные слои вещества в условиях глубокого вакуума мирового пространства, может разрушать молекулы ткани и материала, из которых изготовлены скафандр и кабина. Эти обстоятельства необходимо учитывать и делать скафандры из ткани, наиболее устойчивой к действию ультрафиолетовых лучей, ограничивать срок службы скафандров, а кабины изготавливать из самых прочных материалов.

Помимо описанной радиации от Солнца исходят лучи с длиной волны менее 10 миллимикрон, и они мало чем отличаются от самых мягких рентгеновских лучей, образуя так называемое корпускулярное излучение Солнца. При длительном действии корпускулярная радиация может повредить ткань скафандра, а проникая в подскафандровое пространство, может вызвать образование озона, вредного для человека. Чтобы снизить влияние на человека ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного излучений Солнца, вероятно, потребуется делать скафандры из более плотной ткани, чем это необходимо по соображениям прочности, и ограничивать время пребывания космонавтов вне гермокабины ракеты.

Для предотвращения воздействия на космонавтов данного фактора осуществляется прогнозирование радиационной обстановки. При этом учитываются продолжительность полета транспортного пилотируемого корабля, характер орбиты, характе-ристики конструкции космического аппарата, наличие средств защиты экипажа. С учетом результатов прогноза выбирается дата старта транспортного пилотируемого корабля.

На основании экспериментальных и клинических данных для экипа-жей космических кораблей установлены три категории дозы ионизирующего излучения, по-зволяющие выполнить космический полет без серьезных лучевых повреж-дений организма: допустимая доза, доза оправданного риска и критическая доза.

Из приведенных данных следует, что влияние на человека ионизирующего излучения, особенно космической радиации, изучено недостаточно. Для обеспечения безопасности длительных космических полетов необходимо изучить влияние космической радиации сначала на простейшие живые организмы (микробы, дрожжевые клетки), растения, насекомых и животных. Только при получении результатов научных исследований на животных, особенно при длительных космических полетах, можно дать научно обоснованный ответ о радиационной опасности и обеспечить космические полеты человека.

Метеорные тела. В безоблачные ночи нередко можно наблюдать «падающие звезды» - метеоры, которые быстро проносятся по темному небосводу. Это происходит вследствие их проникновения в пределы атмосферы. Из-за большой скорости движения, достигающей 70 км/с и более, метеорные тела, нагреваясь до нескольких тысяч градусов, начинают ярко светиться и сгорают. Вслед за метеором тянется след - поток ионизированного газа.

Встреча с метеорными телами может представлять определенную опасность и для космического корабля. В самом деле, скорость движения метеора в 20-70 раз превышает скорость движения пули, а потому для защиты от него потребуется куда более мощная броня, чем для защиты от пули. Достаточно сказать, что метеорное тело массой всего 1 г, движущееся со скоростью 30 км/с, способно выбить из корпуса ракеты значительное количество металлического покрытия. Однако, к нашему счастью, средняя плотность метеорного вещества в межпланетном пространстве ничтожно мала и для тел массой 1 г составляет 1,4.10 -24 г/см 3 , что соответствует примерно одной частице в объеме куба с ребром, равным 100 км. Пространственная плотность более мелких метеорных частиц (массой в десятки миллиграммов) несколько выше. В целом же пространственная плотность метеорного вещества в районе орбиты Земли равна 0,5.10 -22 г/см 3 . Следовательно, вероятность встречи космического корабля с метеорным телом тем больше, чем меньше размеры метеорного тела.

Опыт полетов советских спутников Земли показал, что метеорная опасность не так велика, как можно было бы предположить на основании теоретических расчетов. Вместе с тем и недооценивать ее нельзя. Поэтому данные об интенсивности метеорных потоков представляют особую важность при конструировании космических кораблей и выборе их орбиты.

Опасность столкновения с аппаратом представляет и большое количество находящихся в космосе космических объектов искусственного происхождения. Характер объектов, находящихся на орбитах, следующий: 5% составляют работающие спутники, 12% - неработающие спутники, 18% - последние ступени ракет-носителей, болты, кабели и др. Остальные 65% - в большинстве своем осколки взорвавшихся ракет или намеренно подорванных спутников. Ежемесячно около Международной космической станции в настоящее время пролетает 2-3 фрагмента искусст-венных объектов.

Защита космического корабля от небольших метеорных частиц может быть обеспечена достаточно прочной оболочкой. Если же встреча корабля с метеорным телом произойдет и целостность обшивки будет нарушена, это может повлечь за собой разгерметизацию кабины. Учитывая это, необходимо предусмотреть защиту экипажа от резкого изменения барометрического давления и недостатка кислорода.

Температура. Влиянию на человека низких и высоких температур посвящено много исследований в нашей стране и за рубежом. При умеренных колебаниях температуры внешней среды организм человека автоматически поддерживает внутреннюю температуру на постоянном уровне. Однако резкие изменения температуры (ее повышение или понижение) отрицательно сказываются на состоянии человека. Тем-пература может оказаться высокой или низкой не только внутри транспортного корабля, но и на месте приземления или приводнения экипажа. Одной из причин повышения температуры внутри космического аппарата может быть пожар. Необходимо учитывать не только непосредственные причины пожара, но и потенциальную опасность его возникновения, которая может возрастать в результате выбора состава атмосферы кабины космического аппарата с большим содержанием кислорода или в связи с использованием легковоспламеняющихся материалов.

Воздействие на человека высокой температуры приводит, прежде всего, к функциональным нарушениям системы терморегулирования орга-низма. При температуре наружного воздуха 30-33 °С теплообмен с окру-жающей средой практически прекращается, и тепловое равновесие под-держивается только благодаря интенсивному потоотделению, но оно при ограниченных запасах воды чревато угрозой дегидратации (обезвожива-ния) организма.

Если температура воздуха и окружающих стен превышает 60 °С, организм человека не способен сохранять тепловой баланс даже за счет обильного потоотделения, вследствие чего начинается процесс накопления тепла в организме.

Существуют допустимые значения продолжительности воздействия высоких температур, а также пребывания человека в воде без спецодежды в зависимости от температуры воды, по истечении которых с высокой вероятностью наступает потеря сознания или смерть.

Наиболее действенной мерой при резких изменениях внешней температуры является использование одежды, которая должна иметь как можно больше слоев и быть плотнее прижата к телу.

Из этого следует, что если неблагоприятный температурный фактор действует продолжительное время, то у человека резко снижается переносимость всего комплекса факторов космического полета. Следовательно, для человека в кабине космического аппарата необходимо поддерживать оптимальные температурные условия.

Приведенные данные о физическом состоянии космического пространства свидетельствуют о том, что оно является средой, непригодной для обитания человека и животных без защитных мероприятий.

Вторая группа факторов

Вторая группа объединяет факторы, которые обусловлены самим полетом на ракетном летательном аппарате (шум, вибрации, ускорение и невесомость).

Шум и вибрации. О влиянии на человека шумов имеется достаточное количество научных данных, которые позволяют надеяться, что при разработке космического корабля можно будет провести тщательную звукоизоляцию и снизить уровень шума в кабинах. При этом необходимо учитывать, что шумы будут наиболее интенсивными на активном участке полета, т. е. на участке разгона космического корабля до конца выведения его на орбиту. Влияние вибрации на космонавтов на активном участке выведения космического корабля на орбиту изучено достаточно хорошо. Имеется целый ряд конструктивных предложений амортизаторов, снижающих действие вибраций на человеческий организм.

Практически так же, как ускорение, вибрация и шум связаны главным образом с фазами запуска двигателей космического корабля или их работы во время полета. Их источниками являются работа ракетных двигателей, их сотрясение, перемещение топлива в цистернах-баках, атмосферные потоки и турбулентность атмосферы, а также аэродинамические удары при преодолении космическим кораблем звукового барьера. При полете с выключенными двигателями шум и вибрация почти исчезают, так как в этом случае их порождают лишь импульсные двигатели управления ориентацией космического корабля в пространстве, различные электромоторы и система радиосвязи.

Шум и вибрация вызывают ощущение дискомфорта, раздражение, тошноту и другие неприятные ощущения. Характерно появление чувства тревоги и страха, удушья, болей в области живота и позвоночника, общего утомления, затрудненного дыхания, головной боли, зуда и глухоты. Вредное действие вибрации на организм человека имеет механическую природу, по крайней мере, в диапазоне тех частот колебаний, которые возникают во время космического полета. Очевидно, нарушается нормальное протекание процессов как в отдельных клетках, так и в органах в целом. В частности, вибрация влияет на анафазу, т. е. на ту стадию деления клеток, во время которой начинается расхождение половинок хромосом. Советские биологи в своих экспериментах подвергали вибрации, характерной для работы ракетного двигателя, мышей и установили значительное возрастание количества анафазных формаций в спинном мозгу уже через день после опыта. Процент анафазных формаций достиг максимальной величины 9,79, в то время как у контрольной группы животных он составлял 2,61.

Если бы механические повреждения на клеточном уровне происходили в большем масштабе, то вибрация во время космического полета стала бы серьезной проблемой. Дело в том, что человеческое тело и его отдельные органы имеют, к сожалению, собственные резонансные частоты, лежащие в том же диапазоне, что и частоты ракетоносителей. Так, космический корабль «Аполлон» с ракетоносителем «Сатурн-5» имеет основную резонансную частоту около 4,5 гц. После отделения двигателей первой ступени резонансная частота космического корабля с двигателями второй и третьей ступеней составляет примерно 6 гц, а частота третьей ступени ракетоносителя с космическим кораблем будет уже около 9 гц. Это очень важно, так как резонансная частота тела человека в зависимости от его положения и способа фиксации лежит в диапазоне от 3 до 12 гц. А отдельные органы имеют более высокие собственные резонансные частоты. Когда космический корабль вибрирует на какой-либо из этих частот, вибрация соответствующих органов человека резонансно увеличивается, эти органы деформируются, смещаются или теряют фиксацию, то есть происходит их механическое повреждение. Однако до этого в большинстве случаев возникает ощущение дискомфорта. Пилоты космического корабля «Джемини» при частоте колебаний 50 гц не могли считывать показания приборов, так как именно при этой частоте начинают вибрировать глазные яблоки и глаза словно застилает пеленой.

О колоссальных уровнях шумов, генерируемых крупными космическими ракетами, дают представление некоторые цифры. Так, ракета «Сатурн-5» при тяге около 3 млн кг на уровне моря в течение 2 мин генерирует почти 200 млн Вт звуковой энергии. Вообще в звук обычно переходит 0,3-0,8% общей мощности ракеты. Показательно, что количество звуковой энергии, генерируемой реактивным самолетом «Боинг-707», в четыре с лишним тысячи раз меньше. Когда ракета набирает скорость, это вызывает дополнительный шум. После 60 сек полета основную часть шума снаружи корабля вызывает обтекающий его воздушный поток. При максимальном динамическом давлении, когда давление воздуха на носовую часть ракеты «Сатурн» достигает 3593 кг/м 2 , возникают дополнительные шум и вибрация. Это происходит на 78-й секунде полета на высоте около 13 км.

Шум в 160 дБ может вызывать механические повреждения и необратимую глухоту в результате разрыва барабанной перепонки и смещения слуховых косточек в среднем ухе. При 140 дБ человек ощущает сильную боль, а продолжительное воздействие шума в 90-120 дБ может привести к повреждению слухового нерва.

Физиологическое воздействие на человека низкочастотных шумов изучают на специальных установках. Одна из таких установок сооружена в Исследовательском центре НАСА Лэнгли в Хэмптоне (штат Вирджиния). Основная ее часть — цилиндрическая камера диаметром 7,3 м и длиной 6,4 м. Один конец камеры оборудован поршнем диаметром 4,3 м, его приводит в движение гидравлический силовой привод, управляемый электронно-вычислительной машиной. Другой конец камеры закрывает подвижная стенка, с помощью которой осуществляют акустическую настройку камеры. В камере можно создавать шум с уровнем до 160 дБ при частоте ниже 3 Гц.

В пилотируемом космическом корабле шумы опасны не только тем, что воздействуют на органы слуха космонавта. При уровне шума 120 дБ наступают серьезные ухудшения в речевой связи и радиосвязи. Эксперименты показывают, что речь говорящего становится значительно менее разборчивой, если к вибрации в диапазоне 10-30 Гц добавляются хаотические шумы. Кроме того, шум в 60 дБ и свыше вызывает торможение нормальных сокращений желудка и кишечника, а также уменьшает выделение желудочного сока и слюны. Поэтому при создании космического корабля «Аполлон» стремились снизить шумы настолько, чтобы максимальный их уровень после окончания фазы полета с выключенными двигателями не превышал 55 дБ в диапазоне частот 300-3800 Гц. В лунном отсеке «Аполлона» уровень шума составляет 80 дБ, а в диапазоне частот 600-4800 Гц снижен до 55 дБ.

Шумы иной интенсивности и частотной характеристики также оказывают нежелательное физиологическое воздействие на человека, значительно снижая его работоспособность и мешая сосредоточиться. Например, советская женщина-космонавт В.В. Терешкова во время полета на космическом корабле «Восток-6» установила, что ее внимание особенно отвлекал шум вентилятора с интенсивностью 76 дБ и частотой 2000 Гц. Уровень шума в командном отсеке корабля «Аполлон» на 62-й секунде полета составляет 125 дБ. Уровень внешних шумов при прохождении их сквозь обшивку космического корабля снижается до 20-30 дБ. Кроме того, они глушатся шлемом скафандра. Интенсивность шумов снаружи и внутри космического корабля в первые две минуты после запуска показана на приведенном здесь графике. Уровень шума сразу после запуска советских кораблей «Восток-5» и «Восток-6» достигал 128 дБ, но гасился шлемом космонавта до 18 дБ. Принимая во внимание все эти факты, можно сделать вывод, что вибрация и шум не составляют основных проблем при разработке программ пилотируемых космических кораблей. Влияние шума, генерируемого ракетоносителем, невелико, так как корабль быстро отделяется от ступеней с работающими двигателями, и шумы глушатся не только окружающим воздухом, но и обшивкой корабля. Аналогично этому вибрация велика лишь в первые минуты полета корабля с ускорением и во время входа его в плотные слои атмосферы. В эти короткие промежутки времени вибрация не вызывает у человека значительных функциональных сдвигов.

Ускорение. В течение очень длительного времени считалось, что большие скорости передвижения оказывают вредное влияние на человека, а скорость в 500 км/ч является чуть ли не предельно переносимой человеком. По мере накопления научных данных эти опасения рассеялись. Каждый человек перемещается с огромной скоростью вместе с Землей и этого не ощущает. Люди, живущие на широте Москвы, вращаются вокруг земной оси со скоростью около 940 км/ч, и это никоим образом не влияет на них. Скорость движения Земли, а следовательно, и всех ее обитателей вокруг Солнца составляет примерно 108 000 км/ч, но это не оказывает вредного влияния на организм животных и человека. Не ощущает человек и своего перемещения вместе с Солнечной системой в мировом пространстве, происходящего со скоростью 70 000 км/ч.

Таким образом, на организм человека влияет не сама скорость, а ее изменение. Изменение скорости по величине или направлению в единицу времени называют ускорением. При ускорении все тела, в том числе тело человека, испытывают влияние механических сил. Между силой и ускорением имеется прямая зависимость: действующая на тело сила равна произведению массы тела на ускорение. Поэтому принято говорить о влиянии на организм человека ускорений, понимая под этим действие механических сил, изменяющих скорость или направление движения.

Изучая функциональные изменения, происходящие у животных и человека под влиянием ускорения, обычно измеряют те силы, с которыми человек действует на свою опору. Эти силы действуют в направлении, противоположном ускорению, и равны по своей величине силе, которая приложена к телу человека. Поэтому, рассматривая условия старта космического корабля, необходимо, прежде всего, рассчитать или определить величину силы, с которой космонавт будет давить на кресло, пол кабины и т. д. Это создает дополнительную нагрузку для организма человека, вызывая те или иные деформации. Отношение силы, с которой тело давит на опору, к весу данного тела принято называть перегрузкой и говорить о действии перегрузок.

В зависимости от направления действия перегрузок различают перегрузки, направленные вдоль тела (продольные), перпендикулярно продольной оси тела - от груди к спине или от спины к груди (поперечные), а также справа налево или слева направо (боковые). Иногда продольные перегрузки делят на положительные, когда перегрузки действуют в направлении от головы к ногам, и отрицательные, когда они направлены от ног к голове. В зависимости от времени действия принято различать перегрузки ударные и длительные. При старте космического корабля до момента его выхода на орбиту на человека действуют перегрузки продолжительностью несколько минут. Чтобы преодолеть силу земного тяготения и выйти в межпланетное пространство Солнечной системы, космический корабль должен развить конечную скорость более 11,2 км/с. Исходя из этого, если он будет двигаться от Земли с ускорением 20 м/с, то достигнет указанной скорости лишь через 9,5 мин. При таких условиях, чтобы удалиться от Земли на расстояние 3136 км, необходимо иметь большие запасы топлива на борту, что скажется на размерах ракеты и уменьшит ее полезный груз, т. е. массу научной аппаратуры и оборудования для экипажа. Конечно, этого можно избежать путем сокращения периода разгона ракетной системы и увеличения его скорости. Таким образом, известную экономию полезных размеров и массы космического корабля можно получить путем уменьшения времени разгона с 9,5 до 4,5 мин. Тогда действующие на космонавтов перегрузки увеличатся в 3,5-4,5 раза. С целью экономии расхода горючего было бы желательно дальнейшее увеличение ускорения космического корабля на участке разгона ракетной системы. Однако увеличивать ускорение корабля безгранично нельзя, так как это связано с определенной устойчивостью человеческого организма к действию перегрузок.

Живые существа обладают различной устойчивостью к перегрузкам. Подобный факт был отмечен еще К.Э. Циолковским, установившим, например, что тараканы-пруссаки легко выдерживают даже 300-кратное увеличение своего веса, а цыплята - 10-кратное и более. Исследования на собаках показали, что эти животные выживают даже при 5-минутном воздействии 80-кратных поперечных перегрузок. Физиологические пределы переносимости перегрузок для человека несравненно ниже.

Действие перегрузок тем значительнее, чем больше их абсолютная величина и продолжительность. Если при старте ракеты человек будет размещаться так, что его голова и туловище будут обращены в сторону движения, он испытает воздействие продольной перегрузки, направленной от головы к ногам. Переносимость человеком длительных перегрузок в направлении от головы к ногам ограничена. Человек обладает известной приспособленностью к действию подобных перегрузок, однако их чрезмерная длительность грозит неприятными для него последствиями. Если, например, четырех-, пятикратная перегрузка длится 20-25 с, то она может вызвать неприятные ощущения и некоторые функциональные изменения в организме человека. При этом человека сильно прижимает к сиденью, у него смещаются мягкие ткани лица, нижняя челюсть отвисает, голова с трудом удерживается в обычном положении; движения становятся неточными, требуют много времени для выполнения; появляются чувство тяжести и болезненность в икрах ног; возникают нарушения дыхания и сердечной деятельности.

Продолжительное действие таких перегрузок приводит к нарушениям в системе кровообращения. При действии перегрузок в направлении от головы к ногам затрудняется приток крови от сердца к головному мозгу, тогда как отток ее от мозга облегчается. Это обусловливает появление у человека потемнения в глазах, ощущения серой или черной пелены перед глазами и даже временной потери сознания. При продолжении действия перегрузки в этих условиях у человека может наступить частичная или полная потеря сознания.

Помимо этого, действие подобных перегрузок может вызвать смещение и деформацию внутренних органов, что, в свою очередь, вызовет нарушение их нормальной деятельности. В этих условиях от деформированных тканей и органов начинает поступать в кору головного мозга поток необычных нервных импульсов. В результате могут наступить изменения высшей нервной деятельности, временная дезорганизация психических процессов: понижение сообразительности, внимания и т. д.

Исследования показали, что перегрузки, действующие в направлении от ног к голове, переносятся человеком хуже. Состояние, подобное действию однократной отрицательной перегрузки, человек испытывает, когда висит на турнике вниз головой. При действии трехкратной перегрузки в направлении от ног к голове наблюдаются отек лица, пульсация в висках, затруднение дыхания, а иногда и усиленное слезотечение. Здоровый человек может переносить без вреда 3-кратную перегрузку в течение лишь 5-6 с. При 4- или 5-кратной перегрузке состояние человека резко ухудшается: возникают режущая боль в висках, резкое покраснение лица вследствие прилива крови к голове, кровотечение из носа, нарушение зрения, выражающиеся в появлении красной пелены перед глазами, а затем спутанность и потеря сознания. Таким образом, переносимость перегрузок рассмотренных направлений относительно тела человека невелика, поэтому их следует избегать в космических полетах.

Действие поперечных перегрузок человек переносит лучше, чем действие продольных, как по величине, так и по продолжительности. Перегрузки, действующие в поперечном направлении, не вызывают нарушения кровоснабжения органов и тканей, так как при этом не происходит существенных перемещений крови и деформации органов. Это объясняется, в частности, тем, что поперечные перегрузки действуют перпендикулярно или почти под прямым углом к основным кровеносным сосудам. Вследствие этого возможность перемещения крови в верхнюю или нижнюю половину тела минимальна. Подобное положение тела облегчает приток крови от сердца к голове, так как величина гидростатического давления столба крови уменьшается. Это обстоятельство было учтено, в частности, при подготовке и проведении запуска Второго искусственного спутника Земли. Находившееся на борту спутника животное (собака Лайка) было расположено так, что направление действия перегрузки было поперечным.

Влияние поперечных перегрузок большой длительности изучено недостаточно, однако экспериментальные данные, полученные при запуске Второго искусственного спутника Земли, в последующих полетах животных, а также в полетах космонавтов, подтвердили, что только при таком положении тела космонавты могут выдерживать многократные продолжительные перегрузки.

В наземных экспериментальных исследованиях установлено, что 12-кратные поперечные перегрузки, действующие на человека в течение 2 мин, не вызывают каких-либо существенных изменений кровообращения, а 15-кратные поперечные перегрузки длительностью 5 с создают лишь умеренное затруднение дыхания, но не влекут за собой каких-либо неблагоприятных последствий. Имеются данные о том, что 10-кратные поперечные перегрузки могут без вреда переноситься человеком в течение 3 мин, а 3-кратные -— в течение 6 мин. Из этого следует необходимость размещения человека в космическом корабле таким образом (особенно на участке выведения космического корабля на орбиту и при входе в плотные слои атмосферы с целью возвращения на Землю), чтобы действие перегрузок было направлено перпендикулярно к продольной оси человека или под небольшим углом, т. е. человек должен находиться в положении полулежа.

Человек при действии перегрузок в направлении «спина-грудь» или «грудь-спина» может переносить значительные по величине перегрузки в течение длительного времени. После окончания действия ускорений, т. е. после того, как космический корабль будет выведен на орбиту, человек будет находиться в условиях невесомости. Это необычное состояние, почти не встречающееся в условиях Земли, будет действовать в течение всего полета космического корабля по орбите. Изучение физиологического действия состояния невесомости представляет исключительный научно-практический и теоретический интерес. Необходимо отметить, что этот вопрос малоизучен, так как состояние невесомости в земных условиях невозможно создать в течение продолжительного времени. Кроме того, практика жизни на Земле до настоящего времени не ставила этого вопроса перед наукой. Иное дело сейчас. Как отразится на состоянии нервной системы человека выключение сигнализации с обширной зоны нервных рецепторов, функционирование которых связано с гравитационным полем Земли? Как повлияет на функционирование других органов чувств человека и их взаимодействие то необычное состояние вестибулярного анализатора в условиях невесомости, когда будет отсутствовать влияние гравитационных сил Земли. И поэтому вполне понятно, что среди медико-биологических проблем, возникающих в связи с космическими полетами, в настоящее время первостепенное значение придается проблеме невесомости.

Невесомость. Теоретически в межзвездном пространстве нет точки, где бы не сказывалась сила притяжения. Поэтому даже в условиях космического полета на тела будут действовать гравитационные поля, но их влияние окажется ничтожно малым. Останется, например, взаимное притяжение предметов внутри кабины ракетного корабля, однако оно так же будет чрезвычайно малым в силу относительно небольших масс этих тел. Однако удаленность тел от Земли не единственная причина уменьшения или «потери веса» тела. Не менее важным фактором возникновения невесомости может оказаться действие центробежных сил при движении космического корабля вокруг планеты. Эта сила «уменьшает вес» тела, так как ее действие направлено в сторону, противоположную действию земного притяжения. Величина этой силы зависит от линейной скорости вращения тела по окружности. Скорость же вращения земной поверхности неодинакова для разных точек земного шара. На широте Москвы она равна 260 м/с, а у экватора - 465 м/с. Ввиду этого величина центробежной силы в районе экватора оказывается наибольшей, а «вес» тела наименьшим.

С ростом линейной скорости тела, двигающегося в сторону вращения Земли, центробежная сила увеличивается, «вес» тела «уменьшается». К.Э. Циолковский отмечал, что «при секундной скорости» больше одного километра начинает обнаруживаться центробежная сила, «облегчающая вес» ракеты. По этой же причине при движении искусственных спутников вокруг Земли со скоростью около 8 км/с центробежная сила полностью уравновешивает силу притяжения и «вес» спутника становится равным нулю. Потеря «веса» в этом случае зависит от скорости движения корабля и называется поэтому динамической невесомостью.

Теоретические исследования и экспериментальные работы показывают, что состояние невесомости может отразиться как на физических, так и на биологических явлениях и процессах. Изменение характера физических явлений при невесомости вызовет, естественно, значительные изменения быта и физиологического состояния обитателей космического корабля.

В условиях невесомости невозможно сказать «я выше», «вы ниже», «я поднимаюсь», «вы опускаетесь»; нельзя определить, стоит человек или лежит. Поскольку в этих условиях нет падения, человек не нуждается в опоре. По этой причине становятся непригодными и многие обычные предметы обихода. Их придется делать в значительно измененном виде. В условиях невесомости безразлично, в каком положении по отношению к оси корабля мы располагаемся, - необходимо лишь предусмотреть приспособление для закрепления тела, так как в отсутствие фиксации малейшее движение человека будет бросать его в ту или иную сторону. В таком же положении окажутся и все другие тела. Все неприкрепленные к ракетному кораблю предметы будут срываться с мест при малейшем движении воздуха в связи с перемещением человека и даже его дыханием. Потеря «веса» при невесомости не означает, однако, потерю массы. Инертность тел полностью сохранится. Поэтому столкновение со стенками корабля, предметами в кабине может кончиться для человека ушибами и другими досадными последствиями.

В условиях невесомости окажутся бесполезными многие измерительные приборы и аппараты (гиревые часы, весы, динамометры и т.д.). К.Э.Циолковский писал: «Вода не льется из графина, маятник не качается и висит боком. Громадная масса, привешенная на крючок пружинных весов, не производит натяжение пружины, и они всегда показывают нуль. Рычажные весы тоже оказываются бесполезны: коромысло принимает всякое положение, безразлично и независимо от равенства или неравенства грузов на чашках. Золото нельзя продавать на вес. Нельзя обычными, земными способами определить массу. Ртутный барометр поднялся до верху, и ртуть наполнила всю трубку. Двухколенный сифон «не переливает воду». В условиях невесомости иного обращения и способов хранения потребуют жидкости и газы, без которых, как известно, невозможно существование человека. Не соприкасаясь с твердыми и жидкими телами иной природы, любая жидкость будет принимать под действием сил поверхностного натяжения сферическую форму. Закрыв глаза, человек может вообще потерять ориентировку в пространстве. При этом возможно появление головокружения, ощущения падения. Условия невесомости могут вызвать и такие общие расстройства, как чувство непомерной усталости, мышечной слабости и т. д.

Возникновение необычных ощущений при невесомости связано с нарушением функций отолитового аппарата, или органа равновесия, расположенного во внутреннем ухе, и проприорецепторов, т. е. воспринимающих «приборов», заложенных в мышцах, связках и сухожилиях.

В настоящее время сделаны лишь первые шаги по пути изучения влияния невесомости на организм животного; в некоторой мере определены характер и степень воздействия кратковременного состояния невесомости на человека. Исследователям предстоит решить ряд важнейших вопросов и, прежде всего, изучить влияние на организм человека невесомости, продолжающейся многие дни, месяцы и даже годы. Нет сомнения в том, что эта сложная и важная проблема космической медицины будет успешно решена уже в недалеком будущем.

К этой же группе факторов относится и то состояние, в которое попадет живой организм после возвращения из космического полета. После длительного влияния невесомости организм попадает в условия, когда на него будут действовать ускорения различной направленности. Уровень развития техники не дает достаточной возможности стабилизировать падающее тело, возвращающееся из космического полета, поэтому ускорения при возвращении тела на Землю будут действовать в разных направлениях. Ускорения при возвращении экспериментального объекта бывают довольно значительными. Кроме этого, важно учитывать и принимать необходимые меры к уменьшению неблагоприятного влияния режима реадаптации живого организма при переходе от невесомости к действию гравитационных сил Земли на ее поверхности.

Третья группа факторов

Третью группу составляют факторы, которые связаны с пребыванием человека в герметической кабине космического корабля в полете: искусственная атмосфера корабля, особенности питания в полете, режим труда и отдыха, изоляция, резкое сокращение «раздражителей». К этой же группе факторов относятся особенности хранения продуктов, приготовления и приема пищи, особенности обеспечения личной гигиены (мытье, стирка, отправление естественных потребностей) в малых замкнутых объемах при постоянном действии невесомости.

В космическом полете, особенно на старте, в начале полета и при возвращении на Землю, человек подвержен значительным нервно-психическим нагрузкам (эмоциям). Нервно-психическая напряженность, в свою очередь, вызывает ряд физиологических изменений у экипажа космического корабля. Помимо этого, пребывание в защитных средствах затрудняет личную гигиену и отправление естественных потребностей организма. Пребывание человека в течение продолжительного времени в изолированной кабине ограниченного объема будет, несомненно, связано со значительными трудностями психологического порядка и потребует серьезного изучения и разработки рациональных мероприятий по снижению отрицательного влияния указанного фактора. Можно полагать, что в условиях длительного космического полета человек будет лишен большинства привычных раздражителей. Космонавт будет лишен привычной социальной среды, большинства экстрарецептивных раздражителей: слуховых, зрительных - чернота окружающего пространства, усеянного звездами, не дающего ощущения глубины пространства. В сочетании с условиями невесомости резкое ограничение обычных раздражителей при нарушении привычного ритма жизни (например, смены дня и ночи, труда и отдыха) и изоляция могут привести к серьезным психическим и вегетативным расстройствам у человека, если не будут разработаны соответствующие мероприятия, в частности методы физических упражнений и нагрузок. В условиях космического полета человек отрывается от обычной социальной среды, что вызывает снижение и изменение нагрузки на органы чувств, характерной и естественной для его повседневной жизни на Земле. Все это, в конечном счете, влияет на функционирование физиологических систем организма.

Человек в длительном космическом полете должен быть функционально совместим со средой корабля, его оборудованием, а также биологически и психологически совместим с другими членами экипажа. Любые отклонения в функциональной, особенно в биологической и психологической совместимости членов экипажа могут вызвать излишнюю напряженность в организме человека, привести к физиологическим сдвигам в состоянии его здоровья и даже к глубокому нервно-психологическому срыву. Подобные нежелательные изменения не могут не сказаться на здоровье экипажа, снизят его работоспособность, что может привести к невыполнению программы полета. Наконец, необходимо учитывать особенности работы и деятельности в невесомости. Обычные земные предметы, инструменты и оборудование, нормальная, работа которых зависит от земного тяготения, совершенно не пригодны в космическом полете. Особенности работы экипажа в невесомости, в конечном счете, влияют на их состояние и вызывают напряжение в ряде физиологических систем.

Заболевания экипажа в процессе полета могут быть вызваны как воздействием неблагоприятных факторов космического полета, так и предполетным инфицированием экипажа. Недостаток пищи и воды может возникнуть из-за задержки возвращения экипажа на Землю. Вода и пища могут попасть в аварийную зону космического аппарата, вследствие чего доступ к ним будет исключен. В длительных полетах возможны случаи порчи воды и пищи из-за больших сроков хранения. Серьезная опасность может возникнуть после посадки на Землю, если экипаж не будет своевременно обнаружен и эвакуирован. Несвоевременное обнаружение пилотируемого космического аппарата после посадки может произойти в результате отказа бортовых средств пеленгации, отсутствия на нем средств для визуального обнаружения космического аппарата в ночное и дневное время на суше и на воде, неправильного целеуказания места посадки космического аппарата наземными средствами.

В специальной литературе после проведения исследований указаны времена сохранения жизни человека при отсутствии пищи или воды (в зависимости от условий внешней среды).

Длительное развитие и существование человека на Земле выработало у него сложные и устойчивые стереотипы физиологических и пси-хических функций. У человека сформировались ритмы жизнедеятельности, связанные с колебаниями некоторых факторов внешней среды. Их условно называют "датчиками" времени.

Некоторые виды работ в космосе требуется проводить в период, предназначенный для сна. Может также сложиться обстановка, при которой необходимо функционирование экипажа в течение нескольких суток без сна и отдыха, например, при возникновении на борту пилотируемого космического аппарата аварийной ситуации, требующей немедленной ее ликвидации. Указанные воздействия могут привести экипаж к болезненному состоянию десинхронозу.

Как нынешние, так и особенно будущие космические полеты осуществляются и будут осуществляться преимущественно не отдельными космонавтами, а группами космонавтов, экипажами. Сам факт наличия малой человеческой группы в особых условиях космического полета вынуждает разрабатывать ряд важных проблем, определяющих эффективность деятельности этой человеческой группы, решать вопросы улучшения взаимодействия между людьми в полете, максимального снижения напряжений стрессового характера, которые возникают в условиях полета. Экипаж пилотируемого космического аппарата - это сложный коллектив, на который возложено решение ответственных задач. Его нельзя рассматривать как механическую сумму индивидуумов. В экипаж входят люди разных возрастов и профессий, разных национальностей, имеющие свой индивидуальный жизненный опыт.

Существующие подходы к определению психологической совместимости людей лишь в незначительной степени смягчают остроту проблемы. Большая продолжительность полета, эмоциональные потрясения в сложных и опасных ситуациях способны полностью расшатать коллектив, который на Земле казался гармоничным по составу и монолитным. Психологический конфликт между членами экипажа может возникнуть в любое время, и вчерашние друзья могут почувствовать вражду друг к другу. Поэтому мотивационная основа поведения человека в конечном итоге является решающей для стабильности функционирования экипажа и в нормальных, и в аварийных режимах полета. При возникновении психологического конфликта особенно велика роль командира космического корабля. Командир должен обладать не только отличными знаниями дела, но и способностью быстро и глубоко оценивать сложившуюся обстановку для принятия правильного решения. Не менее существенны его морально-волевые качества. Слабовольный командир не сумеет в трудные часы поддержать строгость субординации в системе "Земля-командир-экипаж", не найдет правильного подхода к членам экипажа, может пол-ностью выпустить управление из рук.

Помимо естественной реакции на опасность участники космических полетов переживают чувство настороженности, неизбежно возникающее при столкновении человека с новыми, неизвестными по прежнему опыту ситуациями, предметами и явлениями. Эмоции, возникающие в новых и даже опасных ситуациях, проявляются у каждого по-разному. Некоторые люди в таких случаях испытывают чувство острого страха, иногда превращающегося в панику и отказ от деятельности (эмоциональный шок, эмоциональный стресс). Люди другого типа в такой же обстановке не утрачивают способности поступать разумно, целесообразно, хотя продуктивность их деятельности всегда оказывается более низкой, чем в обычных условиях (замедленная реакция, ошибочные действия). Есть люди, которые отвечают на опасность высокой мобилизованностью, собранностью, находчивостью, в результате чего их продуктивность по сравнению с привычными условиями жизни значительно повышается.

Итак, существенным отличием профессии космонавта от других профессий является наличие комплекса факторов космического полета. Эти факторы, будучи отличными от земных, действуют соответственно негативно на организм человека, заставляя его (и тех, кто осуществляет его подготовку) предпринимать специальные меры (технические, психологические, медицинские) для обеспечения выполнения полетного задания при условии сохранения здоровья космонавта, как на период полета, так и в последующее время.

Влияние длительного космического полета на человеческий организм - страница №1/1

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ

(Некоторые результаты медико-биологических исследований в связи с полетом космического корабля «Союз-9»)

Член-корреспондент АН СССР

О. Г. ГАЗЕНКО,

кандидат медицинских наук

Б. С. АЛЯКРИНСКИЙ

Практически освоение космоса в настоящее время - это прежде всего удлинение как орбитальных, так и межпланетных полетов, а следовательно, неизбежное увеличение сроков пребывания человека в необычных условиях существования. Совершенно очевидно, что от длительности этих сроков будет непосредственно зависеть результат воздействия на человеческий организм всех факторов космического полета, и прежде всего наиболее значимых - таких, как невесомость, повышенный уровень радиации, измененная по составу и количеству афферентация, во многом отличная от «земной» система датчиков времени (раздражителей, регулирующих суточные ритмы всех функций организма). Однако о конкретных особенностях такой зависимости известно еще очень мало. Наука располагает в этом отношении крайне скудными данными. Между тем вопрос о том, как долго человек без ущерба для здоровья и работоспособности может пробыть в космосе, является одним из самых актуальных в современной космонавтике. Поэтому-то столь большое внимание привлекает к себе полет советского космического корабля «Союз-9» с двумя космонавтами на борту, которые находились в космосе 18 суток, т. е. на 4 суток больше американских космонавтов Ф. Бормана и Д. Ловелла, прежних обладателей мирового рекорда длительности орбитального полета.

Уже в период планирования и практической подготовки полета «Союза-9» предусматривалась возможность получить в результате медико-биологических наблюдений и исследований данные, отличные от тех, которые были доставлены предыдущими полетами как советских, так и американских космонавтов. Действительность не обманула этих ожиданий, чему во многом способствовали большая полнота и систематичность медицинского обследования космонавтов до, во время и после полета, а главное - длительность пребывания А. Г. Николаева и В. И. Севастьянова на орбите.

Полет космического корабля «Союз-9» проходил точно по программе. Параметры микроклимата в его жилых отсеках колебались в предусмотренных пределах: общее давление - 732-890 мм рт. ст., парциальное давление кислорода-157-285, углекислоты 1,3-10,7 мм рт. ст., относительная влажность - 50-75%, температура воздуха - от 17 до 28° С. Космонавты питались консервами из натуральных продуктов 4 раза в сутки, калорийность суточного рациона в среднем составляла 2700 ккал. Питьевой режим предусматривал потребление каждым космонавтом около 2 л жидкости в сутки (включая метаболическую воду). Дважды в течение дня космонавтами выполнялся комплекс специально разработанных для полета физических упражнений.

В связи с прецессией орбиты и необходимостью произвести посадку корабля в дневные часы распорядок сна и бодрствования космонавтов значительно отличался от обычного. На первом этапе полета они ложи-

лись спать в / час. утра по московскому времени, а затем начало сна постепенно перемещалось на более ранние часы, приближаясь к полуночи. Таким образом, на борту корабля «Союз-9» был использован вариант так называемых мигрирующих суток с первоначальным 9-часовым сдвигом фазы.

В процессе полета с помощью специальной бортовой аппаратуры медицинского контроля на Землю систематически передавались данные регистрации электрокардиограммы, сейсмокардиограммы и пневмограммы космонавтов как в покое, так и при выполнении функциональных проб, рабочих операций. В порядке взаимоконтроля космонавты измеряли друг у друга кровяное давление. С помощью установки «Вертикаль» исследовалась способность к пространственной ориентировке. По заранее составленной программе космонавты сообщали о своем самочувствии. Радиопереговоры и данные телевизионного наблюдения дополняли эти сообщения.

Полет корабля проходил в благоприятной радиационной обстановке.

Предстартовый период и период полета. Приближение времени старта сопровождалось у обоих космонавтов естественным для такой ситуации учащением сердечных сокращений и дыхания. Если накануне старта максимальная частота пульса у А. Г. Николаева равнялась 90, а у В. И. Севастьянова 84 уд/мин, то в период часовой готовности она достигала соответственно 114 и 96 уд/мин. Аналогичная реакция отмечалась и в отношении дыхания: накануне старта максимальная частота дыхания у А. Г. Николаева равнялась 15, у В. И. Севастьянова - 18, а в период часовой готовности она повысилась у обоих до 24 в минуту.

На активном участке полета частота пульса и дыхания у космонавтов находилась на уровне предстартового периода.

После выхода корабля на орбиту на 6-м витке полета частота сердечных сокращений приблизилась к зарегистрированной за месяц до старта и принятой в качестве фоновой. В дальнейшем частота пульса продолжала падать. К 3-м суткам полета она снизилась по отношению к фону у А. Г. Николаева на 8-10, у В. И. Севастьянова на 13 уд/мин и удерживалась на этом уровне около 10 суток, после чего стала постепенно повышаться и в последней трети полета статистически значимо не отличалась от фоновых показателей. При закрутке корабля, коррекции его орбиты, ориентации, а также при выполнении космонавтами физических упражнений и проведении некоторых экспериментов отмечалось выраженное увеличение частоты сердечных сокращений у обоих членов экипажа. Так, на 33-м витке, когда бортинженер В. И. Севастьянов, выполняя эксперимент по астроориентации, взял на себя управление кораблем, частота его пульса возросла до 110 уд/мин.

Частота дыхания на протяжении всего полета статистически значимо не отличалась от зарегистрированной в фоновых исследованиях (А. Д. Егоров и др.).

С выходом корабля на орбиту у обоих членов экипажа возникло ощущение прилива крови к голове, сопровождавшееся появлением одутловатости и покраснением кожи лица. Это ощущение на 2-е сутки полета значительно уменьшилось, но в дальнейшем обострялось при фиксации па нем внимания. Острота ощущения заметно снижалась при закрутке корабля, когда космонавты располагались по вектору центростремительной силы головой к центру вращения.

Сенсорно-моторная координация у космонавтов была несколько нарушена в течение 3-4 суток полета, что находило свое выражение в некоторой несоразмерности, неточности движений. На 4-е сутки движения начали приобретать свойственную им четкость.

42 О. Г. ГАЗЕНКО, Б. С. АЛЯКРИНСКИЙ

Процесс ориентирования в пространстве был затруднен в течение всего периода невесомости как у А. Г. Николаева, так и у В. И. Севастьянова. Это выражалось в том, что при свободном плавании с закрытыми глазами они быстро утрачивали представление о положении своего тела по отношению к координатам кабины. Определяя вертикальное направление с открытыми и закрытыми глазами при помощи установки «Вертикаль», космонавты в каждом исследовании допускали ошибки, более значительные, чем до полета.

Анализ суточной мочи, собранной в 1-е, 2-е и 18-е сутки полета, показал нарастание экскреции калия, кальция, серы, фосфора и азота. Количество оксикортикостероидов в первых двух порциях мочи было понижено, в третьей - приближалось к фоновому уровню (Г. И. Козыревская и др.).

Данные радиопереговоров, сообщений, передаваемых с борта корабля, и телевизионного наблюдения свидетельствуют о том, что на всем протяжении полета поведение космонавтов полностью соответствовало их индивидуально-психологическим особенностям и конкретным ситуациям.

Начиная с 12-13-х суток полета появилась усталость после выполнения сложных экспериментов и насыщенного трудового дня.

По сообщениям космонавтов, аппетит у них в полете был нормальным, чувство жажды несколько снижено, сон в основном глубокий, освежающий, продолжительностью 7-9 часов.

Послеполетный период. При первичном врачебном осмотре после полета космонавты выглядели усталыми, лица у них были одутловаты, кожные покровы бледны. Сохранение вертикальной позы требовало известных усилий, поэтому они предпочитали лежачее положение. Ведущим ощущением у них в это время было кажущееся увеличение веса головы, всего тела. Это ощущение по интенсивности было примерно равным тому, которое возникает при перегрузке в 2,0-2,5 единицы. Предметы, с которыми им приходилось манипулировать, представлялись исключительно тяжелыми. Эта своеобразная иллюзия увеличения веса, постепенно ослабевая, сохранялась около 3 суток.

Проведенную в это время укороченную (5-минутную) ортостатическую пробу космонавты перенесли с выраженным напряжением.

Вес у А. Г. Николаева оказался сниженным на 2,7 кг, а у В. И. Севастьянова - на 4,0 кг.

На 2-е сутки после полета при стабилографическом обследовании было отмечено значительное увеличение амплитуды колебаний общего центра тяжести тела у обоих космонавтов. Тонус мышц нижних конечностей был понижен, коленный рефлекс резко усилился. Становая сила у А. Г. Николаева снизилась на 40 кг, у В. И. Севастьянова - на 65 кг. Периметры голени и бедра у обоих уменьшились.

Восстановление ортостатической устойчивости продолжалось около 10 дней послеполетного периода.

Определение с помощью рентгенофотометрических и ультразвуковых методов плотности некоторых участков скелета космонавтов показало, что она уменьшилась, особенно значительно в нижних конечностях. Это уменьшение на 2-е сутки после полета достигало в пяточных костях 8,5 - 9,6%, а в основных фалангах пальцев кисти - всего 4,26-5,56% (Е. Н. Бирюков, И. Г. Красных).

На 22-е сутки послеполетного периода оптическая плотность костей еще не достигла исходного уровня.

При исследовании аутомикрофлоры кожных покровов и слизистой носа был отмечен выраженный дисбактериоз. Дисбактериотические сдвиги

ВЛИЯНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА ОРГАНИЗМ

в основном сводились к появлению на гладкой коже и слизистой носа космонавтов большого количества грамм-положительных неспороносных палочек, которые до полета не обнаруживались, что, по-видимому, дает основания отнести их к представителям «заносной флоры» (В. Н. Залогуев).

Материалы медицинского наблюдения, полученные во время полета корабля «Союз-9» и в послеполетный период, свидетельствуют о принципиальной возможности существования человека в космосе в течение 18 суток с сохранением достаточной психической и физической работоспособности. Вместе с тем этот материал приводит к выводу, что в целом цикл «адаптация-реадаптация» в условиях космос - Земля требует длительного напряжения приспособительных механизмов организма и что реадаптация к привычным условиям жизни является более трудным процессом.

Разработка средств и способов, облегчающих этот процесс, является важной задачей космической медицины. Для ее успешного решения необходимо с достаточной полнотой выяснить удельное значение каждого фактора космического полета в том влиянии, которое их комплекс оказывает на организм человека. Не меньшее значение имеет также изучение механизмов ответных реакций организма на каждый из этих факторов. Прогресс в этом направлении может быть обеспечен только путем накопления большого фактического материала.

Значение 18-суточного полета советских космонавтов с этой точки зрения едва ли может быть преувеличено. Он является, несомненно, крупным шагом в решении вопроса о дифференциальном значении условий космического полета, о доле их участия в изменении физиологических функций у космонавтов на орбите и после возвращения на Землю.

Какие же условия на борту «Союза-9» были ответственны за эти изменения?

Из числа этих условий сразу же можно исключить радиацию. В самом деле, общая доза облучения, полученная каждым космонавтом, была значительно ниже допустимого уровня.

Роль нервно-эмоционального напряжения в общей ответной реакции космонавтов на полет также, по-видимому, была сравнительно невелика. Во всяком случае содержание оксикортикостероидов в моче у них оказалось сниженным по отношению к условной норме, хотя известно, что всякое нервно-эмоциональное напряжение сопровождается повышением количества этих веществ в крови и моче. Так, у лиц (непилотов), совершивших 50-минутный полет в зоне аэродрома, уровень стероидных гормонов повышался на 40-50% по сравнению с предполетными показателями (X. Хэйл, 1959). У профессиональных летчиков после кратковременных, но весьма сложных полетов на хорошо освоенных ими реактивных самолетах количество 17-ОН-кортикостероидов в моче на протяжении первых двух-трех часов после полета повышается на 50-60% (И. В. Федоров, 1963).

Эти и многие другие данные позволяют полагать, что нервно-эмоциональное напряжение членов экипажа «Союз-9» не было сколько-нибудь значительным, по крайней мере в 1-е, 2-е и 18-е сутки. А поскольку как раз в эти дни следовало ожидать наиболее интенсивной эмоциональной реакции у космонавтов, естественной на старте и финише, эмоциогенные факторы нельзя считать существенной причиной отмеченных у них изменений физиологических функций.

По всей вероятности, острота переживаний А. Г. Николаева и В. И. Севастьянова была снижена в связи с успешным, ничем не осложнявшимся

О. Г. ГАЗЕНКО, Б. С. АЛЯКРИНСКИЙ

выполнением программы полета, благоприятной радиационной обстановкой, бесперебойной радио- и телесвязью в часы запланированных сеансов, хорошей предварительной подготовкой обоих членов экипажа, а также тем, что один из космонавтов уже летал и его уверенность в успешном выполнении полета передавалась партнеру.

Значение нарушения «афферентной обеспеченности» организма космонавтов в полете «Союз-9» оценить с достаточной полнотой и достоверностью довольно трудно, если вообще возможно. Однако некоторые соображения в этом отношении заслуживают внимания.

В опытах по изучению так называемой сенсорной недостаточности, проведенных в наземных условиях, было показано, что обеднение общего афферентного потока не проходит для человека бесследно. Первый и главный его результат - различные нарушения в психической сфере, которые бывают наиболее выраженными в случаях максимально полного исключения зрительных, слуховых, тактильных, кинестезических и других ощущений. В таких экспериментах у испытуемых были зарегистрированы различные изменения сознания, вплоть до галлюцинаций. Главным отличием этих экспериментов от условий космических полетов является невозможность исключить на Земле афферентацию, идущую с гравирецепторов, в то время как в космосе она ослабевает и, по-видимому, видоизменяется.

В течение всего полета ни у А. Г. Николаева, ни у В. И. Севастьянова не было ни одного случая нарушений психической деятельности. Их поведение в самом широком смысле этого слова, качество выполнения рабочих и исследовательских операций, их речь и содержание передаваемой информации, записи в бортжурнале и т. д. свидетельствуют о том, что космонавты не переживали состояния сенсорной депривации, во всяком случае в той форме, которая характерна для наземных экспериментов. Влияние измененной по составу и количеству афферентации (прежде всего, про-приоцептивной и тактильной, а также в какой-то мере вестибулярной, зрительной и слуховой) на психику космонавтов было либо весьма незначительным, либо хорошо купировалось.

Таким образом, ни радиация, ни нервно-эмоциональное напряжение, ни сенсорная недостаточность не могут рассматриваться в качестве значимых причин изменений физиологических функций. Есть все основания отнести к числу наиболее важных причин этих сдвигов невесомость, а также необычный ритм сна и бодрствования членов экипажа корабля «Союз-9».

Проблема невесомости продолжает оставаться ареной ожесточенных дискуссий между представителями различных точек зрения. В то время как одни исследователи не придают невесомости сколько-нибудь серьезного значения (Л. Маллон, 1956; И. Уолрат, 1959), другие полагают, что она является грозным повреждающим фактором и что существование земных организмов в условиях невесомости невозможно. Более того, есть мнение, что даже длительное изменение направления силы тяжести при низменной величине веса может оказаться роковым для организма (В. Я. Бровар, 1960).

На основании данных сравнительной физиологии формулируется даже такой вывод: эволюция животных по существу представляет собой эволюцию приспособлений, направленных на преодоление сил гравитации, что было связано с усиленными тратами энергии, для высвобождения которой необходимо значительное количество кислорода, а следовательно, и гемоглобина. С этой точки зрения в невесомости эритропоэтическая функция будет постепенно снижаться, вследствие чего начнется прогрессирующая атрофия костного мозга (П. А. Коржуев, 1968).

В многочисленных работах отечественных и зарубежных авторов подчеркивается негативное влияние невесомости не только на функцию кост-

ВЛИЯНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА ОРГАНИЗМ

ного мозга, но фактически на все системы организма, на организм в целом. Особенно отмечается «ранимость» в условиях невесомости сердечнососудистой и опорно-мышечной систем.

Эксперименты, проведенные в бассейнах и лифтах, во время полета специально оборудованных самолетов по баллистической кривой, данные, полученные в орбитальных полетах, и теоретические разработки позволяют с большой долей вероятности отнести к результатам воздействия на организм человека невесомости следующие явления: различные нарушения пространственной ориентировки, некоторые виды так называемых вестибулярных иллюзий, в частности окулогиральную, изменение временно-пространственно-силовой структуры двигательных навыков, гемодинамические сдвиги (одним из симптомов которых является гиперемия и одутловатость лица, связанные с увеличенным притоком крови к голове), снижение физической силы и атрофические явления в мышечной ткани и декальцинация скелета.

При возвращении в гравитационное поле Земли последействие невесомости выражается в повышенной лабильности сердечно-сосудистой системы, одним из проявлений которой является ортостатическая неустойчивость, в нарушении функциональных двигательных структур, ответственных за поддержание позы и локомоцию, в появлении иллюзии увеличения веса собственного тела и знакомых по весу предметов.

При сопоставлении этого сложного, многокомпонентного ответа организма только на невесомость с теми реакциями на полет в целом, которые были зарегистрированы у А. Г. Николаева и В. И. Севастьянова, нельзя не прийти к выводу, что в космосе, по-видимому, ведущим фактором является невесомость.

Однако есть основания связать некоторые реакции космонавтов, отмеченные у них на орбите, не только с невесомостью, но и со своеобразием режима их труда и отдыха. Как уже было отмечено, космонавты жили по схеме так называемых мигрирующих суток с первоначальным сдвигом фазы около 9 часов. Сейчас уже очень многочисленные данные специальных исследований говорят о том, что режим труда и отдыха человека оказывается тем более близким к оптимальному, чем ближе распорядок сна и отдыха в этом режиме совпадает с присущими организму человека суточными ритмами его психо-физиологических функций. Многочисленные факты свидетельствуют о непосредственной зависггмости благополучия организма от этих ритмов. Так, К. Питтендрай (1964) указывает, что циркадные ритмы являются неотъемлемым свойством живых систем, составляют основу их организации и что любое отклонение от нормального хода ритма приводит к нарушениям в работе всего организма. Нормальный ход ритма поддерживается циклически изменяющимися факторами внешнего мира, которые в биоритмологии получили название синхронизаторов или датчиков времени. Большинство из них является результатом вращения Земли вокруг собственной оси. Во всех случаях рассогласования циклов датчиков времени и ритмов организма последний переживает состояние так называемого десинхроноза, который по отношению к человеку принимает форму выраженного утомления, переутомления или даже различных реакций невротического типа.

Десинхроноз может возникнуть во всех случаях нарушения привычной системы датчиков времени: при быстром пересечении нескольких временных поясов (трансмеридиональные перелеты), при работе в ночное время, в условиях Арктики и Антарктики, в космических полетах. Одной из причин десинхроноза является также миграция суток, т. е. постоянная или периодическая смена начала сна, а отсюда и бодрствования, в суточном. режиме труда и отдыха.

4$ О. Г. ГАЗЕНКО, Б. С. АЛЯКРИНСКИЙ

Мигрирующие сутки, принятые на борту корабля «Союз-9», могут быть одной из причин утомления космонавтов, отмеченного ими впервые на 12- 13-е сутки полета. Есть основания полагать, что негативное влияние невесомости усиливалось периодическими изменениями ритма сна и бодрствования (Б. С. Алякринский).

Ранжирование экстремальных факторов применительно к условиям полета корабля «Союз-9» может быть полезным для конкретизации профилактических мероприятий, направленных на снижение негативного влияния этих факторов. Поскольку удельное значение невесомости представляется наибольшим, идея искусственной гравитации (т. е. использование принципа центрифугирования) получает дополнительный аргумент в свою пользу.

Мышечная атрофия, которая наметилась у космонавтов только по отношению к нижним конечностям, по-видимому, может быть успешно предотвращена специально подобранными физическими упражнениями.

Совершенно ясно, что самое серьезное внимание следует уделять поддержанию присущих организму суточных ритмов его функций в длительных космических полетах. Трудности приспособления к необычным суточным ритмам нужно иметь в виду уже при постановке системы отбора космонавтов. Экспериментально было показано, что люди по-разному реагируют на экстренную смену режима труда и отдыха. Для некоторых эта смена исключительно легка, для других, наоборот, она представляет трудную задачу. Надежной профилактикой десинхроноза на борту космического корабля является строгое соблюдение космонавтами рациональных режимов труда и отдыха, разработанных на основе данных биоритмологии.

Исследование проблемы длительного существования человека в космосе только начинается. Эта проблема может быть разрешена лишь путем накопления все новых и новых фактов в длительных космических полетах, со специально разработанной программой медицинских наблюдений. К числу таких полетов относится и полет космического корабля «Союз-9».