Наши космические пути

Известно, что одним из факторов, с которым человек встречается во время космического полета, является невесомость. Между тем о характере влияния ее на организм до последнего времени было мало известно. Случаи частичной и кратковременной невесомости, которые знакомы человеку в наземных условиях, не позволяли делать каких-либо научно обоснованных прогнозов относительно космических полетов. О влиянии длительной невесомости на ориентацию человека в пространстве, координацию его движений, функцию сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, психическое состояние высказывались противоречивые мнения.

Все это настоятельно требовало всестороннего изучения этой важной проблемы. При этом прежде всего требовалось выяснить характер влияния невесомости на жизненно важные функции организма — кровообращение и дыхание, — то есть установить, насколько пребывание в невесомости будет безопасно для жизни человека. Не менее важно было также изучить возможность нормальной жизнедеятельности космонавта в полете, его работоспособность, способность принимать пищу, спать и прочее.

Решение поставленных вопросов представляло большие трудности. Это было обусловлено тем, что создание специальных стендов для воспроизведения невесомости в наземных условиях является технически чрезвычайно сложной задачей. В самом деле, для того, чтобы человек перестал ощущать собственный вес, необходимо создать такие условия, при которых прекратилось бы раздражение рецепторного аппарата (нервных окончаний), с которого постоянно идет поток импульсов вцентральную нервную систему, информирующий человека о положении тела в пространстве, о положении различных частей тела.

Как известно, ориентация человека в пространстве и строгая координация его движения оказывается возможной благодаря четкому функционированию трех систем: вестибулярного аппарата, органа зрения и рецепторного аппарата кожи, мышц сухожилий, суставов и связок.

Вестибулярный аппарат расположен в лабиринте, находящемся в пирамиде височной части. Он состоит из трех полукружных каналов, расположенных в трех плоскостях, и отолитового органа. С помощью полукружных каналов воспринимаются угловые ускорения, а отолитов орган прежде всего реагирует на изменения силы тяжести. Отолитов орган расположен на стыке полукружных каналов и представляет собою полость, дно которой выстлано чувствительными нервными клетками. Клетки снабжены тончайшими волосками, а на них лежат в студенистой массе маленькие кристаллики солей углекислого и фосфорнокислого кальция — отолиты. При изменении положения головы или силы тяжести изменяется давление отолитов на нервные клетки, а следовательно, изменяется и возбуждение последних. Нервные импульсы от отолитового аппарата передаются в центральную нервную Систему, и на основании поступившей информации осуществляется с помощью определенных мышечных групп правильная ориентация тела в пространстве.

Все перечисленные системы (вестибулярный аппарат, зрение и др.) взаимно дополняют одна другую.

Следует добавить, что вестибулярный аппарат тесно связан с вегетативной нервной системой, которая регулирует такие автоматические функции, как пищеварение, сердечная деятельность, тонус сосудов, потоотделение и другие. Поэтому изменения со стороны функции вестибулярного аппарата могут вызвать существенное отклонение в функции указанных систем.

Первые специальные опыты по изучению влияния невесомости на организм человека были проведены на наземном стенде, позволявшем создавать невесомость продолжительностью 1-2 секунды. Результаты этих опытов, однако, не могли удовлетворить исследователей, так как слишком кратковременным было действие невесомости. Интересной была попытка имитировать состояние невесомости посредством погружения человека в специальном костюме в жидкость с удельным весом, равным удельному весу человеческого тела. Эти опыты позволили составить представление о функциях организма в условиях, приближенных к состоянию невесомости, когда исключалась деятельность части нервных рецепторных приборов.

Существенным шагом вперед в изучении невесомости явились опыты на самолетах. Во время полета скоростного самолета по параболе развивающаяся центробежная сила уравновешивает силу тяжести. В этих условиях можно получить невесомость продолжительностью до 40-50 секунд.

Эксперименты на самолетах позволили ответить на вопросы о субъективной переносимости этого необычного состояния, о реакции со стороны сердечно-сосудистой системы, ориентации в пространстве координации движений и некоторые другие.