Наши космические пути

Коллектив авторов

В печати уже сообщалось о наблюдении за поведением животных в полете с помощью телевидения, а также были опубликованы отдельные кадры отснятых фильмов. Эти фильмы позволят судить не только о поведении животных в космическом полете, но в сочетании с информацией, полученной от датчиков движения, могут дать материал для суждения о состоянии высших функций центральной нервной системы и об адаптации (приспособлении) животных к условиям невесомости. Кроме того, благодаря наличию на пленках телевизионных фильмов отметок системы единого времени каждое движение животного можно связать с большой точностью с имеющимися в данный момент величинами любых физиологических функций.

В кабине с животными в непосредственной близости

от собак, а также на одежде Белки и Стрелки были установлены индивидуальные дозиметры для измерения ионизирующей радиации. Возвращенные вместе с животными на Землю дозиметры после обработки их показаний дадут сведения о воздействии на животных заряженных частиц, электромагнитного излучения и нейтронов, входящих в состав космического излучения.

Изучение и оценка биологического действия различных факторов, связанных с космическим полетом, и прежде всего изучение биологического действия космической радиации, представляют собой очень сложную и многогранную задачу, требующую привлечения самых различных методов исследования: физических, общеклинических, физиологических, биохимических,] микробиологических, иммунологических, генетических и других.

Большой интерес представляет исследование изменений обмена веществ. Важно выяснить, имеют ли место при этом легкие, обратимые функциональные изменения или наступают устойчивые сдвиги обмена веществ. С этой целью был выбран комплекс биохимических показателей, которые характеризуют функции печени, эндокринной и нервной систем и которые значительно изменяются при больших нагрузках на организм, а также под влиянием ионизирующей радиации. У собак в течение ряда месяцев до полета, а также в условиях тренировки к действию отдельных факторов полета (ускорения, вибрации) исследовались следующие показатели белкового состава крови, некоторые ферменты и гармоны в крови и моче:

— белковые фракции сыворотки крови,

— сывороточный мукоид,

— холинэстеразная активность крови,

— дезоксицитидин в моче.

В настоящее время у собак, вернувшихся из космического полета, исследуются все перечисленные показатели. Некоторые из них исследуются также у крыс и мышей.

Серьезной задачей являлось изучение состояния сердечно-сосудистой системы у животных, совершивших полет в космос. На деятельность сердца и периферических сосудов во время полета, а также при возвращении на Землю могут оказывать влияние космическая радиация, перегрузки, состояние невесомости и некоторые другие факторы. В силу этого представлялось важным изучить у собак ряд показателей состояния периферических сосудов до и после полета. Перед полетом животные обследовались в течение нескольких месяцев. У них в бескровном опыте изучались артериальный и венозный тонус, сосудистая реакция в ответ на компрессию, а также кожная температура. После возвращения на Землю у собак были вновь подвергнуты тщательному изучению их сердечно-сосудистые системы, и в частности состояние периферических сосудов. Предварительные результаты обследования собак Белки и Стрелки после возвращения на Землю не обнаруживают заметных изменений.

Изучение иммунологической реактивности подопытных собак составляло следующую важную задачу. Необходимо выяснить, не вызовет ли действие космической радиации и других факторов полета угнетения естественной невосприимчивости к микробам и вследствие этого — развития инфекционных процессов. Это тем более важно, что космонавт в будущем в течение продолжительного времени будет находиться в ограниченном объеме космического корабля.

У собак Стрелки и Белки до и после полета были исследованы:

— фагоцитарная и бактерицидная функция крови,

— бактерицидные свойства и естественная микрофлора кожи.

Эти исследования проводились на Земле также в условиях действия на собак ускорений и вибраций.

Для всестороннего изучения, различных функциональных

изменений, происходящих в живом организме во время полета, желательно получить данные на возможно большем количестве животных. В этих целях, помимо собак, использовались две белые крысы и мыши.

Работа на крысах была начата за несколько месяцев до полета. С помощью условнорефлекторной методики была исследована высшая нервная деятельность этих животных, определены типологические особенности, проведен анализ крови, снята электрокардиограмма.

Уже первые обследования после возвращения на Землю показали, что крысы, так же как и собаки, хорошо перенесли полет. Во время полета они хорошо брали корм, заложенный в кормушках. Тщательный осмотр крыс не обнаружил никаких царапин или ушибов. Животные не потеряли в весе, были нормально подвижны. Дальнейшие исследования позволят дополнить наши сведения о влиянии космических полетов на высшую нервную деятельность этих животных.

Наряду с общеклиническим обследованием, включающим изучение крови мышей и крыс, после их возвращения на Землю было проведено углубленное изучение костного мозга мышей. Исследование костного мозга позволит сделать выводы о действии условий космического полета, и прежде всего действии космической радиации на кроветворные функции организма. Вернувшиеся из полета мыши будут постепенно по определенной программе подвергаться тщательному и систематическому патологоанатомическому и гистологическому исследованиям. Эти исследования помогут обнаружить морфологические изменения в органах и тканях живого организма, если они наступили при космическом полете.

Микробиологические и цитологические исследования

Программа биологических исследований на втором корабле-спутнике предусматривала также применение микробиологических и цитологических методов исследования. Эти методы позволяют эффективно решать такие важные проблемы, как определение предельных сроков пребывания живых клеток в космическом пространстве, их рост и развитие в этих условиях, поскольку выяснение такого рода вопросов с помощью крупных животных затруднительно. Эти методы применимы также для изучения генетического воздействия факторов космического пространства, в частности космических излучений.

Характеристика генетического воздействия этих излучений должна быть всесторонней, и поэтому наряду с использованием животных (например, мышевидные грызуны, насекомые и т. д.) могут применяться микроорганизмы и живые клетки человеческого тела в культуре ткани. Те и другие обладают некоторым преимуществом в связи с большой скоростью размножения и соответственно быстрой сменой поколений. Кроме того, изучение изменений свойств микроорганизмов, особенно таких постоянных «спутников» человека, как кишечная палочка и стафилококки, имеет важное значение для суждения о поведении их в организме будущих космонавтов. Что касается живых клеток, находящихся вне организма в тканевых культурах, то генетические изменения наступают у них при воздействии тех же уровней излучения гораздо чаще. Однако недостатком этого метода являются трудности при сохранении жизнеспособности этих нежных культур вне непосредственного контроля со стороны человека.

Использование на втором корабле-спутнике обоих этих объектов предусматривало взаимную компенсацию указанных недостатков.

В современных генетических исследованиях в качестве объекта особенно большое внимание привлекают бактериофаги — сверхмикроскопические живые существа, паразитирующие на бактериях и вступающие с ними в сложные генетические отношения. Особо чувствительными индикаторами генетического воздействия радиации являются так называемые лизогенные бактерии, которые способны при облучении продуцировать бактериофагов. Известный интерес представляло также изучение воздействия на рост и развитие такого рода живых клеток ускорения, невесомости, вибраций и т. д.