ПОЛЕТЫ ЧЕЛОВЕКА

Резервные возможности

Идем дальше по светлому коридору клиники. Направо и налево — застекленные двери, пол, покрытый каким-то синтетическим материалом, заглушающим шаги.

Открываем одну из дверей и попадаем в относительно небольшую светлую комнату. Сразу бросается в глаза расположенный в центре длинный стол несколько необычной формы. Поверхность стола может поворачиваться, ее можно также закрепить под любым углом к горизонтальной плоскости. Вдоль стен стоят различные приборы: уже знакомый нам электрокардиограф и почти обязательный для каждой лаборатории электроэнцефалограф. Здесь и еще не известный оксигемограф — прибор, позволяющий регистрировать степень насыщения крови кислородом, а также и другие приспособления для регистрации физиологических функций организма. Все эти красивые различных форм аппараты невольно внушают к себе уважение.

Для того чтобы понять задачи этой лаборатории, начнем издалека. Мы на стадионе. Юноша только что закончил очень напряженный бег. Сразу после финиша он, усталый, прилег на траву, но через 2—3 минуты поднялся. Однако что это? Здоровый цветущий молодой человек, выдержавший трудную дистанцию, побледнел и упал в обморок.

Объясняется это весьма просто: юноша действительно здоров и будет еще ставить рекорды в беге, просто он неосторожно поступил — резко прекратил работу и лег, а после этого встал.

Дело в том, что при интенсивной мышечной деятельности обмен веществ в мышцах резко возрастает. Для того чтобы обеспечить поступление нужного количества кислорода и удалить продукты окисления, кровеносные сосуды работающих мышц полностью раскрываются, а сердце с силой проталкивает через них возросшую массу крови. Когда спортсмен после прекращения бега ляжет, деятельность его сердца довольно быстро нормализуется (пульс урежается, интенсивность сокращения сердца уменьшается). Сосуды мышц возвращаются к норме медленнее, они все еще расширены, и если в это время встать, то кровь скапливается в этих сосудах, ее приток к мозгу нарушается, в результате происходит анемия (обескровливание) мозга и обморок. Вот почему спортсменам рекомендуется расслабляться постепенно, не останавливаться сразу, продолжать бег после окончания дистанции. При этом сердечно-сосудистая система постепенно возвращается к своему прежнему состоянию.

Или вот еще пример: шеренга спортсменов застыла по команде «смирно». Проходит некоторое время, а команда стоять «вольно» или идти почему-то не подается. Внезапно стройный ряд нарушается: один из спортсменов теряет сознание. Такие случаи не являются редкостью, они описаны в литературе, посвященной, в частности, учебно-боевой подготовке воинских частей.

И здесь причиной обморока был отлив крови от головного мозга. При положении тела по стойке «смирно» кровь, в силу тяжести, стекает в нижележащие участки тела, а мышцы не двигаются и не помогают нормальной ее циркуляции. Но не все же падают в обморок. Это может наблюдаться только у людей, не обладающих достаточно совершенными механизмами нервной регуляции сердечно-сосудистой системы. Такая регуляция обеспечивает соответствующие изменения ритма сердца, тонуса сосудов и т.д.

В то же время наблюдается очень высокая приспособляемость сердечно-сосудистой системы человека к различным условиям деятельности, так как ее резервные возможности в обеспечении мышечной работы очень велики.

Так, например, у здорового, взрослого мужчины обычно сердце выталкивает в кровеносное русло около 4 литров крови в минуту (так называемый минутный объем сердца), а при крайних напряжениях мышечной системы минутный объем сердца у тренированного человека может достигать огромной величины — 35—37 литров, т. е. увеличивается в 9 раз. При этом частота пульса достигает 170—180 ударов в минуту. Читатель может задать вопрос: все, что здесь говорится, интересно, но при чем же здесь полеты человека в космос?

Вспомним о реакциях животных при действии перегрузок. Во время повышения ускорений отчетливо видно, какую большую нагрузку испытывает сердечно-сосудистая система, а ведь кроме ускорений в космическом полете будут действовать и другие факторы, влияющие на эту систему.

Многими учеными высказываются теоретические предположения о том, что сразу после длительного пребывания человека в условиях невесомости физические усилия, а также ускорения будут переноситься гораздо хуже, чем до невесомости. Действительно, в условиях невесомости сердечной мышце придется выполнять значительно меньшую, чем обычно, работу для обеспечения тока крови по сосудам, ибо не надо будет преодолевать вес столба жидкости (крови). Возможно, изменится и тонус кровеносных сосудов (не зря предполагают, что люди с больным сердцем должны хорошо себя чувствовать в состоянии невесомости). Все это приведет к тому, что мышца сердца как бы «растренируется» и если человек после этого быстро перейдет в условия, когда вновь появится вес, да еще не обычный, а больше нормального (действие ускорений), то сердечная мышца, которая раньше успешно справлялась с этими повышенными требованиями, может не выдержать, появится острое расширение сердца, декомпенсация сердечной деятельности.

Следует сразу оговориться, что все эти предположения, хоть и достаточно убедительные, требуют проверки в реальных условиях полета. Совершенно очевидно, что тренированный организм, у которого имеются большие резервные возможности сердечно-сосудистой системы, справится с этими трудностями лучше. Вот почему функциональное состояние и резервные возможности сердечно-сосудистой системы должны привлекать особенное внимание и строго оцениваться. Вот почему надо отбирать для полетов в космос лиц, обладающих наиболее полноценной сердечно-сосудистой системой.

Для обследования людей, изъявивших желание стать космонавтами, надо будет, очевидно, применять не только обычные, широко распространенные во врачебной практике испытания сердечно-сосудистой системы с дозированием физической нагрузки (приседания, бег на месте и т. д.), но и другие методы исследования, которые позволяют более полно характеризовать ее состояние, выявить скрытые дефекты.

При обследовании летчиков как у нас, так и в США уже довольно широко применяется описанный выше вращающийся стол.

Вот один из кандидатов в космонавты плотно привязан специальными лямками к поверхности этого стола, но при этом не испытывает боли и каких-либо неприятных ощущений. Врач и лаборант следят за показаниями приборов, регистрирующих состояние сердечно-сосудистой системы испытуемого. Таким образом фиксируется исходный фон, т.е. данные, характеризующие сердечно-сосудистую систему этого человека при нормальных условиях ее деятельности. После этого стол поворачивают и фиксируют под большим или меньшим углом так, что у человека голова оказывается ниже ног. Проходит некоторое время. Врачи внимательно следят за показаниями приборов, наблюдают за состоянием обследуемого. Кровь начинает приливать к голове, лицо краснеет. Изменяется и характер сердечной деятельности, величина артериального давления и т.д.

Наблюдая за тем, Как человек реагирует на такое Необычное положение тела, насколько быстро и закономерно ли изменяется характер деятельности его сердца, можно получить данные о состоянии его сердечно-сосудистой системы, о полноценности компенсаторных механизмов.

Сопоставляя результаты этой пробы с данными, полученными в других лабораториях, можно будет сделать правильное заключение о годности обследуемого к выполнению космического полета.

Организм человека обладает большими резервными возможностями также и в других отношениях.

Действительно, кто, например, не знает, что люди могут переносить как сильный мороз, так и тропическую жару.

Температура 68° мороза, леденящий встречный ветер. А человек на низеньких нартах с собачьей упряжкой, кажется, и не чувствует этого. Время от времени он соскакивает с нарт и бежит рядом с ними. Большая устойчивость к холоду свойственна не только постоянным жителям Севера. Покорителями Северного полюса были люди, жившие до этого в местах с различным климатом, и они безболезненно переносили очень низкие температуры воздуха. Человек имеет постоянную температуру тела, ее падение ниже 25° или повышение выше 43°, как правило, смертельно. Пребывание в условиях низкой температуры сопровождается у человека включением ряда физиологических механизмов, обеспечивающих поддержание постоянной температуры тела и тем самым нормальное течение физиологических процессов. Например, отмечается сужение кровеносных сосудов кожи, вследствие чего кровь вытесняется в глубь тканей, подальше от холодного воздуха, это способствует сохранению тепла в организме. Потоотделение совершенно прекращается. Изменяется характер обменных процессов. Повышаются окислительные процессы в тканях, что приводит к увеличению теплообразования, а, следовательно, способствует поддержанию нормальной температуры тела.

Усиленная мышечная деятельность также ведет к повышенному теплообразованию. Вот почему, когда холодно, так важно много и интенсивно двигаться, производить физическую работу.

Итак, организм человека сам имеет большие возможности, позволяющие ему успешно бороться с холодом. Если же еще сюда прибавить средства внешней защиты: теплую одежду, применение обезвоженных жировых мазей, специальных костюмов и т. д., то можно сказать, что на нашей планете в ее естественных условиях нет таких низких температур, к которым бы человек не мог приспособиться.

А к высоким температурам? Здесь тоже можно говорить о чрезвычайно высокой приспособляемости организма.

Палящие лучи солнца, раскаленный песок, отсутствие воды, растительности. Но и тут передвигается по пустыням, живет в выжженных степях человек. Наряду с местными жителями, здесь встречаются жители средней полосы и даже Севера. В такой нестерпимой жаре они строят оросительные каналы, работают у накаленных солнцем: машин, не успевающих остыть за ночь.

При высоких температурах внешней среды затруднена отдача тепла, вырабатываемого организмом, а постоянство температуры тела должно быть сохранено. Естественно, в организме происходят процессы, примерно обратные тем, которые наблюдаются при низких температурах воздуха: все направлено на удаление избытка тепла.

Кровеносные сосуды кожи расширяются. Потовые железы начинают усиленно выделять пот. Кожа становится влажной. Испарение влаги с поверхности кожи уносит; много тепла, этому также способствует учащение дыхания. В этих условиях обменные процессы протекают значительно менее активно, чем обычно, что приводит к понижению теплообразования.

Таким образом, люди живут и активно трудятся как на Крайнем Севере и в Антарктиде при температуре 60— 70° мороза, так и на юге при температурах 40—50° тепла.

Такую удивительную приспособляемость к неблагоприятным факторам внешней среды, действующим в течение длительного времени, человек может обнаружить не только в том случае, если он постепенно привыкает к ним: кратковременные, внезапные отрицательные воздействия человек также переносит в довольно широком диапазоне их значений. Здесь уже надо говорить не о приспособляемости, а о переносимости этих факторов внешней среды.

Остановимся еще на некоторых физиологических реакциях (а их очень много), помогающих человеку компенсировать действие неблагоприятных факторов.

Человек попал в условия, когда в воздухе значительно снижено количество кислорода, ему грозит гибель от гипоксемии (уменьшения количества кислорода в крови), и в ответ на это сердце начинает сокращаться чаще, увеличивается так называемый минутный объем сердца, учащается дыхание. В результате через легкие перегоняется большее количество крови в единицу времени, улучшается обмен газов в легких (выделение из крови углекислого газа и насыщение кислородом), масса циркулирующей крови возрастает. Следовательно, к тканям в единицу времени притекает большее количество крови. Все это будет в какой-то мере компенсировать недостаток кислорода в окружающей атмосфере.

Таким образом, сопротивляемость организма по отношению к неблагоприятным фактором внешней среды у людей различна. При отборе и подготовке космонавтов необходимо выявить индивидуальные особенности в реакциях, определить резервные возможности организма.

Далее…