Журнал «Если», 1995 № 10

Вэнс Джек Холбрук

Было подтверждено предвидение К. Э. Циолковского: на борту космического корабля для длительных полетов требуется создать экологический цикл, подобный существующему в земных условиях. Одновременно выяснялось, какие запасы кислорода, воды, пищи требуются для полетов той или иной продолжительности. Но главным было «открытие» — длительное пребывание человека в герметично замкнутом пространстве возможно, оно практически не отражается на состоянии здоровья, приводя лишь к появлению определенных функциональных сдвигов.

За всю историю экспериментов в барокамере было два случая, когда испытатели до срока «выходили» из опыта (не только ухудшение самочувствия испытуемого, объективно регистрируемое, но и просто его просьба — основание для прекращения исследования). Так вот, в первом случае у испытуемого возник

приступ истерии от страха. Во втором — во время первой ночевки в камере у одного из испытуемых появилось ощущение удушья, невозможности переносить замкнутое пространство (явление клаустрофобии). Однако после беседы утром с руководителями эксперимента испытатель, молодой паренек, только что вернувшийся из армии, продолжил опыт. Потребовалось еще раз внимательно объяснить ему, что страх безоснователен, что воздух в камере не отличается от обычного ни по качеству, ни по составу. Этот случай подтвердил значимость психо-физиологического отбора испытателей и будущих участников космических полетов. Квк показал дальнейший опыт, подобные срывы возможны у совершенно здоровых людей. Стало также ясно, что каждый человек, даже длительное время находящийся в гермообъеме, полностью восстанавливается.

Кроме специально отбираемых испытателей-добровольцев в экспериментах принимали участие многие научные сотрудники, в том числе и врачи. Как известно, на сегодняшний день шестеро моих коллег из России и США стали космонавтами. В свое время автору этих строк довелось участвовать в пяти тренировочных экспериментах. Суммарно продолжительность моего пребывания в гермокабине составила 235 суток.

НАША ЛАБОРАТОРИЯ высотной физиологии почти четверть века занимается проблемой декомпрессионной безопасности человека (как известно, опасность возникновения декомпрессионной болезни возникает во всех случаях перепада давления от более высокого к более низкому). Проблема важна и для некоторых земных профессий — водолазов, например, но значимость ее особенно возрастает при работе в космосе, при так называемой внекорабельной деятельности, когда приходится выходить в открытый космос. Сейчас благодаря надежным системам жизнеобеспечения, космонавты внутри корабля могут находиться в обычной одежде, но при выходе в космос необходимо облачаться в скафандр. Создание надежных скафандров — отдельная большая тема, недаром на последней, 25-й, международной конференции по экологическим системам, которая проходила в Сан-Диего, ей было уделено большое внимание. Но в любом случае скафандр сам по себе не может «держать» того уровня давления, который поддерживается в кабине корабля. Требуется создать замкнутую экосистему, позволяющую вести внекорабельную деятельность на протяжении достаточно длительного срока.

В лаборатории в результате многочисленных медико-технических экспериментов к настоящему времени показано: ежедневная внекорабельная деятельность в космосе принципиально возможна; современная скафандровая техника обеспечивает космонавту декомпрессионную безопасность в течение 30 суток. Наше сообщение об этом на конференции в Сан-Диего вызвало большой интерес, в частности, американских исследователей. Полученные данные будут использованы при подготовке и оборудовании российского сегмента международной космической станции «Альфа», создание которой планируется в 1998 году.

Перепады давления — проблема не только медицины космической. В русле направления физиологии экстремальных состояний было и исследование функциональных возможностей альпинистов. Они прошли испытания в барокамерном комплексе (ББК-270), в камерах которого можно создавать условия не только космического пространства, включая имитацию солнечного излучения и снижение температуры до минус 180 градусов по Цельсию, но и моделировать этапы горного восхождения

Комплекс позволяет создавать и гипер-, и гипобарическую среду (с повышенным и пониженным давлением), с определенным газовым составом. В свое время здесь была доказана принципиальная возможность выхода космонавтов в открытый космос, альпинистам же можно было тренировать отдельные элементы восхождения, адаптироваться к условиям высокогорья. Устраивались, например, «холодные ночевки»: спортсменов «поднимали» в камере на высоту 7,5 тысячи метров, соответственно снижая содержание кислорода в воздухе и его температуру (до

минус 30). Получался почти «Эверест в Москве».

Тогда же были разработаны критерии «высотной устойчивости», концепция медико-биологического обеспечения высокогорных экспедиций, сконструирована кислородно-дыхательная аппаратура (специальные маски, приборы облегченного типа).

ИЗУЧЕНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ состояний служит не только решению проблем «супергероев», какими в массовом сознании еще недавно представали космонавты или летчики-испытатели. Оказывается, полученные космической медициной данные уже служат добрую службу медицине земной. Во-первых, технологически: многие методики, основанные на электронике, радиотелеметрии, которые позволяют дистанционно наблюдать за функциями органов, пришли, что называется, «с неба». Новейшие электронные приборы малых габаритов, вроде миниатюрного телеобъектива, позволяющего проводить мониторинг работы сердечных клапанов, или крошечной телекамеры, способной показывать «телерепортаж» о ходе операции с… шапочки хирурга, — все это дает космическая медицина.

Второе рождение переживает сегодня и барокамерный комплекс, о котором шла речь. Опыт адаптации к кислородной недостаточности оказался крайне важен для клинической медицины. Ведь каждый человек многократно сталкивается с состоянием гипоксии (кислородной недостаточности). Состояние это человек преодолевает, однако у него могут изменяться функции центральной нервной системы, вегетативные реакции. А что если попробовать ему помочь? Известно, что человеку идет на пользу пребывание в горах, на высоте до двух километров, в течение нескольких недель. Но там он и сталкивается как раз с гипоксией, поскольку на высоте, даже небольшой, содержание кислорода в воздухе падает. Оказывается, в таких случаях «движение» кислорода в организме усиливается, происходит адаптация к гипоксии Все звенья, ответственные за доставку кислорода (легкие, сосуды, ткани), как бы активизируются. На этом основаны методики использования гипобаротерапии при многих расстройствах.

Экспериментальная база Института биофизики (ныне Всероссийского центра медицины катастроф «Защита»), где в течение нескольких десятков лет разрабатывались проблемы авиакосмической медицины и высотной физиологии, стала основой для создания в столице центра гипобаротерапии. Опыт лаборатории был использован при разработке методических рекомендаций по использованию адаптации к гипобарической гипоксии в целях профилактики, лечения, медицинской реабилитации и коррекции ряда нарушенных функций. Метод эффективен для повышения физической и умственной работоспособности, общей резистентности и состояния иммунной системы у практически здоровых людей, особенно тех, чья деятельность связана с перегрузкой и стрессом. Сейчас монтируется еще несколько камер, но уже с повышенным давлением (для гипербарической оксигенации).

СОЗДАНИЕ ЦЕНТРА медицины катастроф, уже оправдавшего свое название «Защита», требует продолжения и развития многих направлений исследований в области экстремальных состояний. Крайне актуальна задача защиты человека от экстремальных воздействий, разработки индивидуальных средств такой защиты. Только что на одном из гидростендов прошел испытание оригинальный прибор, сконструированный отечественными специалистами, который служит для изучения термотопографии тела человека при охлаждении. Проблема охлаждения поистине общемировая: ежегодно от него погибает до 200 тысяч человек. Учитывая, что наша страна окружена преимущественно холодными водными бассейнами, исследования в этой области представляют отнюдь не теоретический интерес. Кстати, можно вспомнить, что после известной аварии на подводной лодке «Комсомолец» всех извлеченных из воды живыми людей мы в конечном счете потеряли из-за охлаждения и отсутствия эффективных средств обогрева.

Центр располагает гидростендом, где проходят испытания и тренировки Холодовой устойчивости. Здесь моделируются температуры любой акватории мира причем с помощью воздуходувок можно создать ветер любой силы, вплоть до шквального и ураганного. Минеральные добавки делают воду по составу близко; к морской. На гидростенде испытывалось снаряжение для моряков, летчиков нефтяников, других специалистов рискующих подвергнуться охлаждении в воде, проходили тренировки пловца — участников плавательных марафонов.