Текст книги "Маленькие рассказы о большом космосе"
Автор книги: авторов Коллектив
сообщить о нарушении
Текущая страница: 13 (всего у книги 19 страниц)
Медицина – и совершенно здоровые люди? Редкое сочетание, не правда ли? Пожалуй, только космическая медицина имеет дело с абсолютно здоровыми пациентами.
Космическая медицина является частью космической биологии. Она изучает влияние различных внеземных факторов на нормальный организм.
Исследования ведутся в двух направлениях. В лабораториях имитируются отдельные моменты космического полета. Выясняется их влияние на организм. Производится отбор и тренировка космонавтов. Медики имеют самое непосредственное отношение к созданию комфортабельной кабины с необходимым микроклиматом в ней, к пошиву космических костюмов, к космической кулинарии и к прочим, казалось бы, не совсем медицинским делам.
Второе направление исследований – непосредственное наблюдение вначале за подопытными животными, а потом и за людьми во время их полетов на ракетах и кораблях. Находясь на Земле, врачи постоянно следят за состоянием космонавта. Электрокардиограмма, пульс, артериальное давление, частота дыхания – все эти сведения непрерывно поступают на Землю и информируют о состоянии пилота. Космические медики отличаются от обычных врачей прежде всего своей тысячекилометровой удаленностью от пациента. Но и на таком расстоянии они могут дать совет.
Все исследования и наблюдения дают возможность сделать выводы о реакции организма на всех стадиях полета. Различные факторы действуют на человека на разных этапах полета.
Подъем – перегрузка. Врачи должны выбрать лучшую позу для пилота.
Высота 15 тысяч метров, давление 87 миллиметров ртутного столба – дыхание невозможно, даже если будет чистый кислород…
19 тысяч метров – в организме закипают жидкости, барометрическое давление становится равным давлению водяных паров в организме.
24 тысячи метров и выше – поддерживать давление внутри с помощью компрессоров извне уже нельзя; нужны герметические кабины с химической регенерацией состава воздуха.
36—40 тысяч метров – начинает проявляться поражающее действие космических лучей. Еще выше – добавляется действие ультрафиолетовых лучей.
100 тысяч метров – опасность метеоров.
Еще выше – полная тишина. Не распространяются звуковые волны. Исчезает рассеивание света. Темно, Очень темно! Абсолютная чернота! Пропадает ощущение глубины пространства. Необычные восприятия со стороны органов чувств заставляют подумать о защите психики космонавта.
Орбита! Состояние невесомости. Оно не отражается на жизненно важных функциях организма – кровообращении, дыхании, пищеварении, но влияет на координацию движений и также требует своей доли заботы со стороны космических медиков.
А когда от орбитальных полетов перейдут к полетам в другие миры? Пока еще прогулки к звездам, субсветовые скорости – абсолютная фантазия. Такая же маниловщина думать о влиянии подобных скоростей на организм, о том, как скажется на жизни «парадокс времени», вытекающий из теории относительности. Биологи, однако, уже думают и уже многого опасаются. Боятся, например, что при переходе известного порога скорости начнет увеличиваться масса атомов. Как это скажется на живом организме?
Не учтешь любой из действующих факторов космического полета – и это может привести к большим неприятностям для экипажа корабля.
В космическую медицину входят почти все медицинские и биологические науки. Она самая молодая, но одна из наиболее всеобъемлющих.
Будущее – за космической медициной, медициной здоровых людей. Ведь сплошь здоровые люди – это тоже космическое достижение!
Вашу лапу, лягушка!Во Франции, в Сорбонне, где работал знаменитый физиолог Клод Бернар, стоит памятник лягушке. Это бронзовая благодарность сотням тысяч лягушек, которые помогли физиологам.
На территории института, где работал великий Павлов, стоит монумент собаки. Она помогла человеку на Земле. И осталась верным другом в Космосе.
Еще ученые древнего мира заметили сходство между организмами человека и животного и проводили параллели между отдельными их функциями. На животных наблюдали – на человеке применяли. Мышцы, сердце, легкие – все приблизительно одинаково. Разве что душа? Впрочем, она, как известно, потемки. Гален, Цельс на собаках учились лечить людей. Гарвей на животных открыл систему кровообращения.
Изучив нормальные функции организма, стали изучать различные посторонние воздействия на него. Для этих же целей издавна использовали животных не только в лаборатории, но и в жизни. Шахтеры брали с собой под землю канареек. Появился рудничный газ – птичка скучнела, переставала петь; начинались судороги – из шахты надо бежать.
Такая же канарейка нужна, чтобы узнать, как будут действовать на человека различные раздражители космического пространства. Как человек будет реагировать на кислородное голодание, пониженное давление, большие скорости, невесомость, космическое излучение и т. д.
На ракетах, запускаемых в Космос, посылались микробы, плодовые мушки – дрозофилы, водяные черепахи, мыши, хомяки, крысы, попугаи, собаки, обезьяны. На каждом животном изучали действие различных агентов Космоса.
Вряд ли блещет новизной та истина, что ни одно животное полностью не идентично человеку. Поэтому в Космос посылают самых различных обитателей Ноева ковчега. Попугая можно записать на магнитофон. На дрозофилах – выяснить, как изменяется наследственность под влиянием космических излучений. Попович в Космосе проводил эксперименты с мушкой дрозофилой.
Мушкам дрозофилам повезло потому, что они своеобразные классики в области изучения наследственности. На них были сделаны важные открытия в этой области. У этих животных изучено около 1000 генов – участков молекул нуклеиновой кислоты (ДНК), которые влияют на различные признаки. В Космос отправили только самцов. Дело в том, что все наследственные изменения они передают в первом же поколении, при их скрещивании с нормальными самками. Чем больше будет таких изменений, которые приводят организм к гибели, тем меньше будет новых самцов. Поэтому-то задача исследователя крайне проста – подсчитывать соотношение мух обоего пола.
Но мухи слишком далеки от людей. На пути от них к человеку оказались мыши, и не простые, а линейные. Их выводят, скрещивая на протяжении десятков поколений только братьев и сестер. Поэтому-то все мыши одной линии имеют почти одинаковую наследственность. Сравнив мышей, побывавших в Космосе, с их братьями и сестрами, оставшимися на Земле, можно заметить незначительные изменения наследственности, а также физиологические нарушения. Последние изучались, как известно, и на крысах и собаках.
Биологические разведчики помогли выяснить безопасную высоту полетов по орбите.
Ее узнали недавноЛучевая болезнь – спутник многих земных новшеств XX века. Но так уже получилось, что самые блестящие успехи нашего века сопровождаются этой болезнью.
Первая утрата – Мария Склодовская-Кюри. Тогда не знали, отчего она умерла. Дочь и зять ее – Ирен и Фредерик Жолио-Кюри – также жертвы этой болезни.
Рентген, радиоактивность, атомная энергия вызывали к жизни лучевую болезнь.
А теперь Космос. Космические излучения… Лучевая болезнь, результат радиоактивности, ионизации, к сожалению, сопутствует новым великим открытиям. Еще Пьер Кюри, и в помыслах не имея ни атомной бомбы, ни лучевой болезни, размышлял над темной стороной своего открытия.
«…Можно себе представить и то, что в преступных руках радий способен быть очень опасным, и в связи с этим можно задать такой вопрос: является ли познание тайн природы выгодным для человечества, достаточно ли человечество созрело, чтобы извлекать из него только пользу, или же это познание для него вредоносно? В этом отношении очень характерен пример с открытиями Нобеля: мощные взрывчатые вещества дали возможность производить удивительные работы. Но они же оказываются страшным орудием разрушения в руках преступных властителей, которые вовлекают народы в войны.
Я лично принадлежу к людям, мыслящим, как Нобель, а именно: что человечество извлечет из новых открытий больше блага, чем зла».
Всего несколько страничек, написанные немецким ученым Рентгеном, и изображение руки его жены взбудоражили физику, тряхнули химию и перевернули медицину. На снимке были изображены кости. Кости, а не поверхностная фактура кисти.
Великое открытие Х-лучей, или, как мы теперь их называем, рентгеновых лучей, сделало медицину зрячей. Виден перелом, видны кости. Можно разглядеть легкие, а иногда даже причину кашля. Можно разглядеть желудок и увидеть начинающуюся раковую опухоль.
Но вот через несколько лет у врачей-рентгенологов начали появляться какие-то непонятные раздражения кожи на руках. Почему-то почти у всех болела голова. Трудно высидеть весь рабочий день – необычная усталость, физическая и умственная, сковывала через несколько часов работы. Рентгенологи лысели больше, чем их коллеги – терапевты, хирурги или психиатры. Участился среди рентгенологов рак, лейкоз – злокачественное белокровие. Дотошные статистики подсчитали: рентгенологи живут в среднем на 5 лет меньше, чем врачи других специальностей.
Стали валить на то, на другое. Наконец на озон, которого много в рентгеновских кабинетах. Оказалось, что аналогичные заболевания и у создающих рентгеновские трубки. В основном – у проверяющих уже готовые.
Не понимая еще природы опасности, стали защищаться от излучавших трубок. Установили свинцовые щиты у экрана. Надели на рентгенологов тяжелые фартуки из просвинцованной резины. На руки – такие же тяжелые перчатки. Стало лучше.
Лишь когда появилась атомная бомба, когда от несчастного случая в американской лаборатории в Лос-Аламосе погибли молодые ученые Г. Даньян и Л. Слотин (читай роман Д. Мастерса «Несчастный случай» – лучшее описание клинической картины лучевой болезни), а при более легкой степени поражения появились признаки болезней, сходные с недугами рентгенологов, поняли: новая болезнь – результат радиоактивных излучений. У рентгенологов та же болезнь, но в более легкой степени. В хронической форме.
Однако практика насчитывала только несколько единичных случаев, и состояние назвали острым лучевым синдромом. Еще не болезнь, а лишь синдром, то есть постоянный комплекс одних и тех же симптомов, признаков.
После атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки и испытания бомбы в океане у Бикини синдром абстрагировали и назвали болезнью. Лучевой болезнью.
Так лучевая болезнь, к сожалению, приобрела права гражданства. Попала во все медицинские учебники, занесена в номенклатуру, в справочники, в энциклопедии. Ее стали повсеместно изучать. Учиться диагностировать, лечить.
Облучение действует иногда сразу. Иногда через несколько дней, иногда – лет. Зависит от силы облучения, измеряемой в рентгенах. Безусловно смертельной дозой считаются 600 рентген. Но должно пройти несколько дней, прежде чем болезнь начнет себя проявлять.
А большие дозы облучения вызывают более быстрое проявление. Так называемые острейшие формы лучевой болезни. При облучении 20 тысяч рентген говорят о «смерти под лучом». Малые облучения могут проявиться через 5—10 лет лейкозом. Лейкоз – самостоятельная болезнь, но под влиянием облучения она бывает во много раз чаще. В Хиросиме подсчитали, что у людей, находившихся в радиусе 1800 метров и меньше от эпицентра взрыва, лейкоз впоследствии встречался в 15 раз чаще, чем у остального населения.
Все эти поздние проявления лучевой болезни и у рентгенологов и у пострадавших от атомной бомбы – либо хроническая лучевая болезнь, либо ее последствия.
А есть острые формы. В результате быстрого, одномоментного излучения тут же появляются определенные симптомы.
Начальный период – головные боли, тошнота, возбуждение, сменяющееся угнетением. Первый период зависит пока лишь от первоначального раздражения нервной системы.
В кинофильме «9 дней одного года» клиническая картина первого периода. Облученный профессор получил смертельную дозу. Он ходит по комнате. Много говорит. Планирует дальнейшую работу. Он уже знает, что его ждет. Но тем не менее дает указания, советы. И вдруг… Возбуждение кончилось. Спад. Сел. Замолчал. Ни на кого не смотрит. Углубился в себя. Началось угнетение.
Вслед за первым периодом идет скрытый период – «период кажущегося благополучия». Больной чувствует себя хорошо. Ему надо выписаться, уйти из больницы.
Еще много работы. Он просит быстрей его отпустить. Назревают конфликты с врачами. А лабораторные данные говорят о развертывании в организме большой войны. И вскоре наступает основной период болезни.
Угнетены все кроветворные органы. Организм не вырабатывает белых кровяных шариков – лейкоцитов, А они-то и являются нашими защитниками в борьбе с болезнями. Это они при попадании в палец занозы бегут со всех концов тела к месту агрессии и начинают борьбу. Они погибают, создавая защитный барьер вокруг грязной занозы, но чаще всего, погибая, побеждают. Вокруг занозы защитный барьер – воспаление. Гной – погибшие лейкоциты.
Попадает инфекция в организм – лейкоциты тучами налетают на микробов и начинают пожирать. Мечников их так и назвал – фагоциты – «пожиратели».
И вот этих-то защитников начинает не хватать. Они не вырабатываются. Вместо обычных 6000–8000 на 1 квадратный миллиметр становится 3 тысячи, тысяча, а затем сотни и даже десятки. Организм беззащитен. Любая инфекция сейчас может справиться с ним. Беспрепятственно распространяются ожоговые раны. Микробы, доселе мирно жившие во рту, в кишечнике, почувствовав свою безнаказанность, начинают всюду проникать в глубину тканей и разрушать их. Во рту, в горле, в кишечнике появляются язвы. Человек постепенно умирает. Ох, как нужны лейкоциты! А их все меньше и меньше. И тут надо помочь, так сказать, средствами со стороны. Начинают добавлять чужие лейкоциты. Переливают кровь, вернее – экстракт крови, где в основном белые кровяные шарики, так называемая лейкоцитарная масса. Вводят антибиотики – может, они защитят от микробов? Но без помощи самого организма очень трудно бороться. Необходимо любыми средствами активизировать его.
И вот тут-то и надо использовать ту могучую силу облучения, которая так сногсшибательно может действовать на организм.
Если облучением угнетены все жизненные силы, все системы организма – человек не справляется даже с посторонней помощью.
Если бы можно было пересадить человеку костный мозг – основной кроветворный орган человека, – да так, чтобы он полностью функционировал, то есть создавал новые лейкоциты, проблема лучевой болезни была бы решена.
И это стараются сделать.
Иногда это удается!
А удается это тоже потому, что жизненные силы угнетены и организм не в состоянии бороться с подсаженным ему чужим белком. Пересадку костного мозга с надеждой на успех можно пытаться осуществить, лишь уповая на слабость организма, на слабость ответных реакций его. На этом и основаны нынешние попытки одолеть лучевую болезнь.
По принципу «клин клином вышибают».
Вот от чего, кроме холода, отсутствия кислорода и углекислоты, отсутствия давления, нам приходится еще защищаться в Космосе.
А ведь можно еще ожидать и солнечных сюрпризов. Например, ничего хорошего не сулят протоны, образующиеся при хромосферных вспышках на Солнце. Правда, к счастью, когда во время полета Николаева и Поповича 14 августа 1962 года произошла подобная вспышка, ни в верхних слоях атмосферы, ни на борту кораблей увеличения интенсивности излучения не наблюдалось. Приборы беспрерывно передавали на Землю данные об уровне радиации; интересовались этим, естественно, и сами пилоты. И конечно, начни этот уровень подниматься, Земля моментально прекратила бы полет, а космонавты сразу же обратились бы к аварийным противолучевым лекарствам (а ведь, кроме них, свой «рубеж обороны» держат еще стенки корабля и скафандр!).
Не для того мы так высоко забираемся, чтобы привозить еще оттуда болезни, которые, к сожалению, и без того появились у нас на Земле.
Человек-ладьяКрасивое слово «скафандр» при переводе уже теряет свой первоначальный смысл. Scaphe – ладья, челнок. Andros – человек. Человек-ладья. Так было. Скафандр был принадлежностью исключительно водолазов, которые спускаются вниз, в глубины вод. Теперь скафандр применяется, так сказать, в прямо противоположном направлении.
В скафандре можно опуститься в море теоретически лишь на 11 километров (самое глубокое место в океане – Марианская впадина). Вверх – использование скафандра неограниченно.
Скафандр – это кабина в кабине космонавта. (Если к кабине относиться лишь как к защитному устройству, исключая всю аппаратуру управления).
Кабина защищает от излучений – скафандр несет ту же функцию. В кабине создается микроклимат – в скафандр тоже подводятся трубки с кислородом, осуществляется терморегуляция. Костюм космонавта имеет резиновые камеры, наполняющиеся при перегрузке сжатым воздухом и обжимающие тело. Кабина защищает от пониженного давления. И скафандр. В кабине аппаратура связи с Землей. В скафандре микрофон и датчики аппаратуры, находящейся на наблюдательном пункте, на Земле.
Скафандр дублирует кабину. Пока это необходимо.
При аварии можно спуститься на Землю в кабине, как в контейнере. А можно катапультироваться индивидуально. Тут уж скафандр необходим.
А на будущее фантасты уже все спроектировали. В кораблях появятся салоны, библиотеки, гимнастические залы, столовые. И никаких скафандров внутри. Будет надежно и безопасно, как дома.
Скафандр будет применяться лишь для прогулок по вселенной вне корабля. Для прогулок по Луне, планетам, по другим мирам, где, наверно, всегда будут нужны средства индивидуальной защиты.
В объятьях невидимки«Центробежная сила – огромное невидимое чудовище – вдавливала мою голову в плечи и так прижимала меня к сиденью, что мой позвоночник сгибался и я стонал под этой тяжестью. Кровь отлила от головы, в глазах темнело…» Так описывал свои ощущения в испытательных полетах известный американский летчик Д. Коллинз…
Поезд тронулся и стал набирать скорость. Вас мягко толкнуло в грудь, прижало к спинке сиденья. Это обычное явление, которое мы в силу привычки даже не всегда замечаем. Другое дело – самолет. Иные скорости, иные ощущения. Будто из засады, дождавшись своего часа, выползает коварный, не знающий пощады враг – перегрузка. Она набрасывается на пилота при выходе самолета из пике или при стремительном взлете. Железной хваткой сдавливает она тело космонавта при старте космического корабля и при возвращении на Землю.
Как же определить границы перегрузок, за которыми они смертельно опасны? Только опытом на специальных установках – в центрифугах.
…В центрифуге животное. Приборы показывают: ускорение в пять раз больше земного. На экране осциллографа, который записывает биотоки сердца, видно резкое уменьшение частоты ударов. Еще несколько мгновений – и опыт придется прекратить: состояние животного стало крайне тяжелым…
Перегрузка действовала вдоль тела, от ног к голове. Когда она атаковала в обратном направлении, животные переносили ускорения, в семь-восемь раз превышающие земное. А если изменить позу? Чтобы перегрузка действовала не вдоль, а поперек тела? Тогда сопротивление возрастет почти вдвое!
Границы устойчивости человека определены. Первые космонавты спокойно переносили увеличение собственного веса в несколько раз. Нельзя ли больше?
В 1891 году Циолковский поставил интересный опыт. Лягушки и рыбы, помещенные в воду, очень стойко переносили увеличение своего веса до… 2800-кратного! Гораздо позже похожие опыты были поставлены и с людьми: в центрифуге устанавливали бак с водой, куда помещали человека, одетого в водолазный костюм. Результаты: в течение пяти минут человек может переносить больше чем тринадцатикратные перегрузки! И это не предел…
Чего не сделаешь ради науки! В конце концов можно погрузиться и в капсулу с жидкостью. А вот как там работать?
Осторожно – высота!Люди поднимались в горы. Не хватало кислорода. Появлялась головная боль. Становилось трудно дышать. У некоторых начинались носовые кровотечения. При спуске самочувствие улучшалось. А если была возможность подышать кислородом, недомогание быстро проходило. Эта болезнь вызывалась кислородным голоданием, и называли ее высотной.
Но какие высоты знали раньше? Ведь даже вершины Гималаев и Памира одолели совсем недавно.
И вот самолеты. 10 километров – сегодня обычная пассажирская высота. Это уровень трассы Москва – Ленинград. И появилось понятие настоящей высотной болезни, которая и звучит красиво: аэродонтальгия. А болезнь альпинистов осталась только горной болезнью.
Стрелка альтиметра ползет вверх. 20–25 километров для многих самолетов – уже рядовая высота. 150, 200, 300 километров – это высоты, где побывали космонавты…
Высотная болезнь приобрела ряд признаков, неизвестных при горной. Человек или животное… закипают… Не как-нибудь эмоционально, а вполне… материально, физически. Ведь в человеке, собаке, кролике, как и в любом живом организме, много воды. На высоте в 25 километров давление ртутного столба 19 миллиметров и температура кипения воды 22 градуса. На высоте 30 километров температура кипения уже 10 градусов. При экспериментах, когда в барокамере создают условия этих высот, подопытное животное, кролик например, начинает вспухать, разбухать, постепенно превращаясь в шар. Вода, находящаяся под кожей, в жировой клетчатке, в крови, во всех тканях, начинает себя вести как при кипении. И какие бы красивые названия ни придумали, все равно страшно. И надо защищаться. Герметическая кабина самолета и космического корабля с постоянным составом воздуха, с постоянным давлением и скафандр полностью гарантируют от заболевания высотной болезнью.
