Обратная сторона космонавтики
Шрифт:
Я разговаривала о том случае с самой Уитсон. [70] В день, когда должно было состояться интервью, на линии возникли некоторые проблемы с телефонной связью, и когда я наконец-таки услышала голос Пегги, шесть из моих драгоценных пятнадцати минут уже убежали. Так что практически сразу после нескольких формальных любезностей я перешла к вопросам о пожаре и сломанных костях: «Коммандер, я ваша большая поклонница. Скажите, были ли у вас опасения, что ваши ноги могут просто сломаться, когда вы вынуждены были бежать прочь от разбившейся капсулы»?
70
Как и все, что делают астронавты, интервью проходит строго по расписанию. Это своего рода маленькие задания, которые тоже нужно выполнять неукоснительно. Мое интервью с Уитсон отменялось и переносилось дважды. И когда долгожданный момент настал, оператор наконец-то связал меня с кабинкой,
«Не-а», — отвечает Уитсон. У нее действительно было о чем волноваться, кроме опасности сломать ноги. Например, как после вынужденной необходимости дышать при восьмикратной силе гравитации удержаться от рвоты в присутствии казахских крестьян, которые работали в поле, куда упала капсула.
Во время своего первого полета на МКС Уитсон делала так много физических упражнений, что ее кости стали даже крепче, чем перед полетом. В целом потери ее костной массы не составили и одного процента. «Я делала так много приседаний, что к концу полета даже заметила, что прибавила в бедрах», [71] — вспоминает Уитсон. Том Лэнг, который занимался изучением астронавтов, работавших на МКС, однако, не столь уверен в эффективности физически упражнений. По его мнению, костная масса астронавтов по возвращении может не сильно отличаться от той, что была у них перед отлетом, но это не значит, что изменений практически не произошло. Все дело в распределении этой самой костной массы. Большинство восстановлений тканей будет проходить в тех частях скелета, которые служат прежде всего для передвижения, а вот другие его части могут остаться достаточно уязвимыми, что и станет причиной серьезных переломов в пенсионном возрасте.
71
Часто можно услышать, что за время полета кости черепа астронавта уплотняются. Я думала, что это результат скопления большого количества жидкостей в верхней части тела и реакции организма на возросшее давление в виде уплотнения окружающих мозг костей (по аналогии с тем, как происходит уплотнение стенок артерий при повышении кровяного давления). «Интересная гипотеза», — ответил мне физиолог НАСА Джон Чарльз, а затем уверенно заявил, что никакого уплотнения черепа в результате пребывания в невесомости не происходит вовсе. Во всяком случае, в буквальном смысле. А вот ухудшение мышления — нередкий результат длительных полетов. Так называемое космическое отупление является прямым результатом «недосыпания, сверхурочных работ и прочих издержек работы астронавтов».
При падении верхняя часть бедра человека — а если быть более точным, шейка и большой вертел бедренной кости — принимают на себя основную силу удара от столкновения. И здесь уже механизм с мгновенным восстановлением не сработает. Те части тела, которые то и дело подвергались нагрузке во время ходьбы или любой другой физической активности, сохраняются лучше всего. Организм старается восстанавливать их в первую очередь и делает это нередко в ущерб другим своим частям, в том числе и тем, на которые мы падаем. Именно поэтому некоторые специалисты считают, что лучший способ избегания сложных переломов и их последствий — это предотвращение падений, а не подготовка к ним с помощью физических упражнений.
Я спросила Тома Лэнга, предпринимались ли когда-нибудь попытки научиться предотвращать переломы бедренных костей посредством каждодневных их ударов. Естественно, не так сильно, чтобы сломать кости пожилых людей, а так, чтобы стимулировать работу остеоцитов в ударяемой области. Как я и ожидала, положительного ответа я не получила, но Лэнг посоветовал мне обратиться к Деннису Картеру из Стэнфордского университета.
«Идея такая была, — ответил мне Картер, — но идеей все и закончилось». Повреждения, правда, предлагалось наносить в виде не ударов, а сдавливания. «Пациента должны были посадить на кушетку, а к бедрам прикрепить приспособления, которые сдавливали бы большой вертел бедренной кости — участок, который наиболее часто страдает при падении». Сама идея кажется неплохой, но никто из знакомых врачей Картера не решился применить ее на практике. Неужели они просто боялись, что во время процедуры бедренная кость какой-нибудь пациентки может сломаться, и женщины начнут подавать иски? «И это тоже. Но вообще, мне кажется, все дело в новизне и необычности самой идеи».
Тогда мне стало интересно, есть ли способ научиться смягчать падения с помощью контролируемых тренировок. Здесь опять же на положительный ответ я сильных надежд не возлагала. Однако Картер рассказал, что одна аспирантка, работавшая некогда при исследовательской лаборатории Орегонского государственного университета, уже пыталась ответить на этот вопрос.
А вообще в этой области много вопросов и пробелов. Все сводится к недостатку кальция и в какой-то мере физических упражнений, а постоянный контроль бисфосфонатов призван не допустить некроза челюсти. «За последние сорок лет наука так и не придумала ничего нового, чтобы решить эту проблему», — заключает Джон Чарльз.
Но астронавтов, по всей видимости, это не сильно тревожит. «Они хотят полететь на Марс. Во что бы то ни стало, — говорит Чарльз. — Именно поэтому они и принимают участие в этой программе».
Уитсон уверена, что к тому времени, когда полет на Марс станет реальностью, кто-то обязательно изобретет эффективное и безопасное лекарство, чтобы разрешить и эту проблему. Но куда более вероятно, что со временем при отборе астронавтов будут учитываться и их генетические данные, которые играют далеко не последнюю роль в развитии костных тканей. Чарльз так и представляет себе сотрудников НАСА, занимающихся поиском «практически пуленепробиваемых людей — тех, у кого никогда не было камней в почках, у кого невероятно плотные кости, хороший уровень холестерина и высокая сопротивляемость радиации…».
По статистике, кости женщин негроидной расы на 7-24 % плотнее, чем у женщин с белой кожей или азиаток. (У меня нет данных по мужчинам, но я думаю, их кости не менее прочны.) Я спросила Чарльза, не следует ли в таком случае НАСА отправить на Марс команду астронавтов исключительно с темным цветом кожи. «Может быть, — ответил он. — Мы ведь отправляли на протяжении нескольких десятилетий в космос экипажи, состоящие из одних голубоглазых блондинов».
Еще одной загадкой природы являются барибалы, черные североамериканские медведи. Их кости не страдают даже после 4–7 месяцев спячки и остаются такими же крепкими, как и до нее. Некоторые исследователи даже полагают, что именно изучение зимующих медведей поможет им найти способ предотвращения потери костной массы. Я встретилась с одним из этих энтузиастов, Сетом Донау, адъюнкт-профессором биомедицинской инженерии при Мичиганском технологическом университете. Донау полагает, что во время зимней спячки кости медведей изнашиваются точно так же, как и у людей, принимающих участие в экспериментах с постельным режимом. Но разница в том, что их организм извлекает из крови кальций и другие содержащиеся в ней минералы и перераспределяет их в костной ткани. Другими словами, они могут уменьшать уровень кальция в крови до практически смертельной концентрации. В течение всего времени, что медведь находится в спячке, он не ходит в туалет, и все те минералы, что попадают в кровь в результате саморазрушения кости, не выводятся из организма, а просто накапливаются в нем. Таким же образом поддерживается и уровень содержания кальция в организме, и жизнь самого медведя. Так что сохранение плотности кости — это результат удачных совпадений.
Сегодня Донау и его коллеги изучают гормоны, которые контролируют метаболизм медведя, чтобы попытаться найти компоненты, которые помогут женщинам постклимактерического возраста (а заодно и астронавтам) нарастить новую костную ткань. Пока ученые полагают, что нужный им гормон вырабатывается паращитовидной железой. Команда Донау занимается созданием синтетической версии этого гормона, которая уже испытывается на крысах и, если хорошо себя зарекомендует, в скором времени будет опробована на женщинах постклимактерического возраста. Как оказалось, даже человеческие гормоны паращитовидной железы способствуют увеличению костной массы, и на сегодняшний день это один из самых эффективных способов борьбы с возрастным недугом. Но, к сожалению, у некоторых крыс после больших доз данного гормона начал развиваться рак, в результате чего Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами ввела ограничение на употребление препарата сроком не более одного года и только для женщин, у которых уже были случаи переломов. Однако Донау утверждает, что сам медвежий гормон никаких побочных эффектов не вызывает. Что ж, будем держать кулачки, чтобы у ученых все получилось.
Зимующие медведи интересуют НАСА и еще по одной причине. Если бы люди могли «впадать в спячку», дышать, потребляя в четыре раза меньше кислорода, и ничего не есть и не пить на протяжении шести месяцев, 2-3-годичный полет на Марс и его подготовка прошли бы намного проще и дешевле. (Чем меньше багажа — той же еды, воды и кислорода — находится на борту корабля, тем дешевле осуществить его запуск. Как только капсула достигнет скорости, необходимой для того, чтобы вырваться из поля действия гравитации Земли, можно будет сказать, что самое трудное осталось позади.) Каждый лишний килограмм на борту ракеты стоит НАСА тысячи долларов. Писатели-фантасты уже давно уловили эту идею и оборудовали свои вымышленные космические корабли высокотехнологичными, климаторегули-рующими местами для «спячки» их героев.