Международные экипажи в космосе

При усилении солнечной активности или изменении магнитного поля интенсивность ионизационного излучения может значительно увеличиться. Полученные дозы уже могут угрожать здоровью и жизни космонавтов. Поэтому обеспечение радиационной безопасности космонавтов требует регулярного количественного измерения таких доз.

Эксперимент «Доза» проводился с помощью разработанной в Центральном институте физических исследований в Будапеште дозиметрической аппаратуры «Пилле», включающей набор термолюминесцентных датчиков и бортовой измерительный пульт. Аппаратура имеет широкий диапазон измерений и высокую точность.

Количество энергии, получаемое в результате облучения, определяется по изменению внутреннего состояния веществ в дозиметре, ее следы в них можно обнаружить даже через несколько лет. При нагревании вещества, излучая, возвращают свои первоначальные свойства, причем количество испускаемого излучения пропорционально воспринятой дозе радиации.

Нам остается в этом разделе рассказать о нескольких медицинских экспериментах, проведенных четырьмя международными экипажами, завершающими этот этап программы. Ряд экспериментов был проведен с целью изучения различных аспектов приспособления человека к специфическим условиям космического полета на начальном этапе, в так называемый острый период адаптации. Это — «Кровообращение», «Пневматик», «Баллисто», «Рео», «Воротник» и другие.

В эксперименте «Кровообращение» (СССР-СРВ, СССР-Куба, СССР-МНР) изучалась реакция системы кровообращения человека в условиях невесомости. Адаптация человека к экстремальным условиям космического полета связана со значительным напряжением организма и сопровождается некоторым снижением функциональных возможностей, прежде всего сердечно-сосудистой системы. Одним из основных процессов, которым характеризуется изменение функционального состояния организма в первые часы и дни пребывания в невесомости, является перераспределение крови в организме и связанная с этим симптоматика.

Установлено, что самочувствие космонавтов и их работоспособность в этот период в значительной мере зависят от степени выраженности гемодинамических сдвигов, проявляющихся главным образом в перераспределении крови в сосуды верхней половины тела и головы. По мнению ученых, такое перераспределение крови может быть одной из причин развития у космонавтов вестибулярных нарушений и иллюзий положения тела в пространстве.

Глубокое изучение механизмов реакции организма человека в условиях невесомости, а также поиски оптимальных бортовых профилактических средств и методов их использования являются наиболее актуальными задачами в теории и практике современной космонавтики. С этой целью наряду с медицинским обследованием членов экипажа в состоянии покоя используются различные функциональные (нагрузочные) пробы, позволяющие изучать течение процесса адаптации организма к невесомости и прогнозировать его состояние после возвращения в условия нормальной земной гравитации.

К настоящему времени накоплены данные, свидетельствующие, что даже кратковременные космические полеты (2–8 суток) вызывают изменения в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы космонавта, проявляющиеся в снижении его устойчивости к физическим нагрузкам. Имеются также данные о том, что выполнение физической работы на велоэргометре или «бегущей дорожке» в остром периоде адаптации к невесомости способствует уменьшению ряда субъективных ощущений, связанных с перераспределением жидких сред организма.

Эксперимент «Кровообращение» проводился для более полного понимания механизмов реакции организма на физическую нагрузку в условиях невесомости, уточнения возможности использовать работу на велоэргометре как высокоинформативную функциональную пробу и профилактическое средство в остром периоде адаптации к невесомости. Кроме изучения реакций сердечно-сосудистой системы, эксперимент позволил также судить и оценивать кардиореспираторную систему космонавта при выполнении определенной физической нагрузки, что в конечном счете дает возможность сделать вывод об изменении физической работоспособности.

Пробы проводились до полета, два раза во время полета и в первые сутки после окончания полета. При проведении пробы регистрировался ряд параметров, характеризующих состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем (ЭКГ, кинетокардиограмма, флебограмма, реограмма, пневмограмма, жизненная емкость легких, минутный объем дыхания и другие) в зависимости от скорости вращения педалей велоэргометра.

К эксперименту «Кровообращение» примыкают эксперименты «Пневматик», «Баллисто» и «Рео», проведенные в ходе полета советско-румынского экипажа. В эксперименте «Пневматик» были получены данные об эффективности изделия «Пневматик-1» и уточнены режимы его работы.

Как показали исследования, депонирование крови в нижних конечностях с помощью комплекта пережимных манжет «Пневматик-1» уменьшает кровенаполнение головы и сократительный объем сердца, улучшает венозный отток из полости черепа и снимает неблагоприятную субъективную симптоматику в острый период адаптации. В процессе эксперимента регистрировались: кинетокардиограмма (регистрация вибраций грудной стенки для выявления изменений сердечной деятельности), флебограмма (исследование вен), тетраполярная реограмма (исследование кровенаполнения сосудов) головы и туловища, жизненная емкость легких.

Эти данные необходимы для улучшения в дальнейшем метода депонирования крови в нижних конечностях с помощью пережимных манжет.

Другой эффект перераспределения крови в верхнюю половину тела в условиях невесомости ведет к усилению работы правых отделов сердца вследствие усиленного притока крови в легочные сосуды. Возникающий дисбаланс между деятельностью левых и правых отделов сердца постепенно уменьшается или полностью сглаживается по мере адаптации организма к условиям невесомости.

Этот эффект был предметом исследования в эксперименте «Баллисто», в ходе которого выяснялась степень возникающего в острый период адаптации к невесомости геодинамического дисбаланса и быстрота его уменьшения. Это важно не только для изучения механизмов адаптации системы кровообращения, но и для прогнозирования функционального состояния организма.

Используемый в эксперименте метод баллистокардио-графии позволяет непосредственно судить о сократительной функции сердца, проводить интегральную оценку гемодинамики, а также выявлять те или иные функциональные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы: ослабление силы сердечных сокращений, нарушение их координации, уменьшение или увеличение венозного притока и другие.

В эксперименте «Рео» проводилось реографическое исследование состояния мозгового, центрального и периферического кровообращения как в условиях покоя, так и во время функциональных нагрузок.

Интересный эксперимент по изучению и предупреждению болезни движения в первые дни космического полета был осуществлен двумя международными экипажами (СССР-МНР, СССР-СРР). Практика пилотируемых полетов свидетельствует о том, что в невесомости в острый период адаптации у многих космонавтов развиваются признаки болезни движения (головокружение, тошнота, иногда рвота), что неблагоприятно отражается, в частности, на их работоспособности.