Обратная сторона космонавтики

На Земле, выполняя те или иные физические упражнения, мы опираемся на скелет. В невесомости же человек должен сам создавать для себя опору. Один из самых сложных и дорогостоящих способов сделать это — оборудовать на космической станции крутящуюся камеру, огромную, пригодную для жилья центрифугу, которая, вращаясь, отталкивает астронавтов от центра и создает таким образом искусственную тяжесть. (В фильме «Космическая одиссея» Кир Далли бегает по кругу, имитируя центрифугу.) Довольно интересной и не столь дорогостоящей альтернативой первому способу может быть использование беговой дорожки, к которой астронавт механически притянут. Широкий ремень, упругие шнуры, много ругательств и растертая кожа — вот и все атрибуты этой имитации, которая, как оказывается, не так уж и эффективна. Физиолог Том Лэнг утверждает, что сила тяги ремня у этого приспособления составляет лишь около 70 % веса астронавта, что незначительно уменьшает потерю костной массы — и при этом может повредить космическую станцию. Шаги астронавта, — если темп его бега входит в резонанс с собственными колебаниями станции, — создают в некоторых местах большое напряжение и могут сократить жизнь всей конструкции. Поэтому астронавтов учат бегать с определенным числом шагов в минуту.

До сих пор, правда, так и не понятно, насколько эффективны все эти упражнения. «Пожалуй, в космосе физические упражнения все же нужны, — говорит Чарльз, — но насколько, мы не знаем. Просто мы никогда не проводили экспериментов по этому поводу». Никто не хочет подвергать контрольную группу риску потери костной массы, которая может последовать в случае полного отказа от выполнения физических упражнений в космосе. «Конечно, если бы у нас были сотни астронавтов, которые выполняли бы всевозможные упражнения с различной интенсивностью, мы смогли бы разбить их на группы и сделать необходимые выводы. Но суть в том, что у нас нет такого количества астронавтов. К примеру, у нас есть человек, который тренируется на велосипеде, но не бегает по дорожке, а другой использует и велосипед, и дорожку; потом оказывается что первый из них — это сорокалетняя женщина, а другой — шестидесятилетний мужчина. Так что все, что мы можем пока предложить, — это усреднение по группе. Но это усреднение, опять же, не предоставляет нам всей необходимой информации, а значит, мы не можем защитить астронавтов так, как нам бы того хотелось». По данным Лэнга, после шестимесячного полета астронавты возвращаются на Землю с потерей костной массы в 15–20 %.

А недавно Галвестонский медицинский университет проводил исследования вибрации как средства предотвращения данной проблемы. Испытуемых эластичными веревками прикрепляли к кровати с вибрирующей пластиной. Подобный механизм часто можно увидеть в рекламе, где вам предлагают крепкие кости и мышцы, избавление от лишнего жира и плоский животик «по очень скромной цене». Я была очень удивлена, когда увидела, что медики тоже используют его в своих исследованиях. Не меньше моего был удивлен и Джон Чарльз. Когда я спросила его, могут ли вибраторы помочь избежать потери костной массы, он ответил мне, что они эту затею уже давно оставили. В документе с разрешением на использование вибромашины значится, что у исследователя есть с нею «связь»: как-никак он участвовал в ее разработке.

Картер тоже был удивлен, когда услышал об исследованиях с вибрационной установкой. Он сказал, что, когда подобные эксперименты проводились с участием животных, ученые получили один-единственный положительный результат: вибрации ускоряют сращивание переломов. «Но даже у животных с небольшим скелетом значительных изменений в костной массе так и не произошло», — добавляет он.

Вибрирование, как оказалось, имеет давние псевдолечебные традиции. Медицинские издания 1905–1915 годов просто пестрели рассказами о чудесных свойствах вибромассажа. Слабое сердце, блуждающие почки, спазмы желудка, катаральное воспаление внутреннего уха, глухота, рак, плохое зрение и всевозможные заболевания простаты — от всего обещали излечить все тем же вибромассажем. В 1912 году доктор Кортни В. Шропшир с энтузиазмом писал о том, что «если взять особый, хорошо увлажненный аппликатор для предстательной железы, присоединить его к вибратору и ввести в прямую кишку, можно очистить семенные мешочки от их содержимого». Более того, пациенты Шропшира сами приходили на процедуру по нескольку раз, чтобы закрепить эффект. Вот здесь уже, кажется, как раз и налицо «связь» с вибратором.

Ни Тим, ни Аарон в исследованиях с физическими упражнениями участия не принимали. «То, что я добровольно соглашаюсь на атрофирование своего организма, — пожалуй, самое сложное решение в моей жизни», — говорит Тим. До начала исследований Тим трижды в неделю бегал по 5–8 километров, а сегодня у него есть свой собственный план, как не допустить потери костной массы. «Однажды я слышал историю об одном военнопленном во Вьетнаме, — Тим останавливается, чтобы проглотить немного желе, а его ложка звонко ударяется о стенки стеклянной чашки. — Каждый день он мысленно играл в гольф и даже отточил за это время свои навыки! Так что я могу начать мысленно бегать», — делает вывод Тим, откидываясь на по душку.

На протяжении всего рассказа Аарон молча ел свою обеденную булочку. Но тут он неожиданно поворачивается к нам и добавляет: «А я мысленно выполняю физические упражнения». Еще он говорит, что уже подумывает над тем, чтобы предложить НАСА включить в подготовку к полетам занятия с мастерами йоги или буддийскими монахами, которые помогут астронавтам настроить свой разум на борьбу с последствиями пребывания в невесомости. Я вновь наслаждаюсь картинами, которые рисует мое воображение.

Тут в палату заходит все та же женщина с тележкой и забирает подносы. На стол Тима она ставит стакан. «Вы не допили молоко», — говорит она. Принятие пищи здесь — неотъемлемая часть эксперимента.

Студенты Галвестонского университета тоже принимали участие в исследовании. Их задачей было следить за тем, чтобы испытуемые не прятали еду под матрасы или за потолочные панели (оба варианта случались не раз).

«Нужно съедать все, — говорит Аарон. — Даже если кто-то оставит немного кленового сиропа, его принесут назад и заставят допить».

Пегги Уитсон пришлось пережить худший из сценариев Денниса Картера и Джона Чарльза. По этому сценарию астронавты после нескольких недель, месяцев или даже лет в космосе возвращаются на Землю. В результате длительного пребывания в невесомости их скелету и мышцам нанесены тяжелейшие повреждения. В довершение ко всему им приходится выдержать сильную силу гравитации, сотрясение от аварийного столкновения с землей и попытки вытащить друг друга из-под обломков капсулы. Как мы уже знаем, для Уитсон этот сценарий воплотился в жизнь в 2008 году, когда она с двумя другими астронавтами возвращалась с Международной космической станции. Тогда им пришлось выдержать баллистический спуск в атмосфере и десятикратную перегрузку при приземлении. Искры, выбитые при падении капсулы на землю, стали причиной возгорания травы, а астронавт Ли Со Ён повредила себе спину.

Я разговаривала о том случае с самой Уитсон. [70] В день, когда должно было состояться интервью, на линии возникли некоторые проблемы с телефонной связью, и когда я наконец-таки услышала голос Пегги, шесть из моих драгоценных пятнадцати минут уже убежали. Так что практически сразу после нескольких формальных любезностей я перешла к вопросам о пожаре и сломанных костях: «Коммандер, я ваша большая поклонница. Скажите, были ли у вас опасения, что ваши ноги могут просто сломаться, когда вы вынуждены были бежать прочь от разбившейся капсулы»?

70

Как и все, что делают астронавты, интервью проходит строго по расписанию. Это своего рода маленькие задания, которые тоже нужно выполнять неукоснительно. Мое интервью с Уитсон отменялось и переносилось дважды. И когда долгожданный момент настал, оператор наконец-то связал меня с кабинкой, в которой и должна была сидеть Уитсон. Время шло. «Ответа нет, — ответила мне оператор. — На какое время у вас назначено интервью»? Я ответила: на 00:30. «Значит, вы пришли чуть раньше, — ответили мне снова. — Сейчас только 00:28». В НАСА все делается с такой точностью. По телевизору, например, можно услышать комментарии очередного полета: «Отбой начнется в 1:59 по центральному времени. Пробуждение команды — в 9:58 по центральному времени». Готова поспорить, что здесь без снотворного не обойтись.

«Не-а», — отвечает Уитсон. У нее действительно было о чем волноваться, кроме опасности сломать ноги. Например, как после вынужденной необходимости дышать при восьмикратной силе гравитации удержаться от рвоты в присутствии казахских крестьян, которые работали в поле, куда упала капсула.

Во время своего первого полета на МКС Уитсон делала так много физических упражнений, что ее кости стали даже крепче, чем перед полетом. В целом потери ее костной массы не составили и одного процента. «Я делала так много приседаний, что к концу полета даже заметила, что прибавила в бедрах», [71] — вспоминает Уитсон. Том Лэнг, который занимался изучением астронавтов, работавших на МКС, однако, не столь уверен в эффективности физически упражнений. По его мнению, костная масса астронавтов по возвращении может не сильно отличаться от той, что была у них перед отлетом, но это не значит, что изменений практически не произошло. Все дело в распределении этой самой костной массы. Большинство восстановлений тканей будет проходить в тех частях скелета, которые служат прежде всего для передвижения, а вот другие его части могут остаться достаточно уязвимыми, что и станет причиной серьезных переломов в пенсионном возрасте.

71

Часто можно услышать, что за время полета кости черепа астронавта уплотняются. Я думала, что это результат скопления большого количества жидкостей в верхней части тела и реакции организма на возросшее давление в виде уплотнения окружающих мозг костей (по аналогии с тем, как происходит уплотнение стенок артерий при повышении кровяного давления). «Интересная гипотеза», — ответил мне физиолог НАСА Джон Чарльз, а затем уверенно заявил, что никакого уплотнения черепа в результате пребывания в невесомости не происходит вовсе. Во всяком случае, в буквальном смысле. А вот ухудшение мышления — нередкий результат длительных полетов. Так называемое космическое отупление является прямым результатом «недосыпания, сверхурочных работ и прочих издержек работы астронавтов».

При падении верхняя часть бедра человека — а если быть более точным, шейка и большой вертел бедренной кости — принимают на себя основную силу удара от столкновения. И здесь уже механизм с мгновенным восстановлением не сработает. Те части тела, которые то и дело подвергались нагрузке во время ходьбы или любой другой физической активности, сохраняются лучше всего. Организм старается восстанавливать их в первую очередь и делает это нередко в ущерб другим своим частям, в том числе и тем, на которые мы падаем. Именно поэтому некоторые специалисты считают, что лучший способ избегания сложных переломов и их последствий — это предотвращение падений, а не подготовка к ним с помощью физических упражнений.

Я спросила Тома Лэнга, предпринимались ли когда-нибудь попытки научиться предотвращать переломы бедренных костей посредством каждодневных их ударов. Естественно, не так сильно, чтобы сломать кости пожилых людей, а так, чтобы стимулировать работу остеоцитов в ударяемой области. Как я и ожидала, положительного ответа я не получила, но Лэнг посоветовал мне обратиться к Деннису Картеру из Стэнфордского университета.

«Идея такая была, — ответил мне Картер, — но идеей все и закончилось». Повреждения, правда, предлагалось наносить в виде не ударов, а сдавливания. «Пациента должны были посадить на кушетку, а к бедрам прикрепить приспособления, которые сдавливали бы большой вертел бедренной кости — участок, который наиболее часто страдает при падении». Сама идея кажется неплохой, но никто из знакомых врачей Картера не решился применить ее на практике. Неужели они просто боялись, что во время процедуры бедренная кость какой-нибудь пациентки может сломаться, и женщины начнут подавать иски? «И это тоже. Но вообще, мне кажется, все дело в новизне и необычности самой идеи».