12 апреля 1961 весь мир облетела весть о том, что в космос запустили первую ракету с человеком на борту, а советский космонавт Юрий Гагарин стал тем первопроходцем, который смог проложить тропу для следующих полетов. Их целью было уже глубокое изучение околоземного среды, инженерные наработки и исследования в области космической медицины, пока нас и интересует.

Что такое космическая медицина?

Космическая медицина - это совокупность медицинских наук, занимающихся медицинскими, биологическими, инженерными и другими научными исследованиями, целью которых является обеспечение безопасности и оптимальных условий существования человека при пилотируемом космическом полете или в открытом космосе.

Космическая медицина охватывает такие области:

  • системы жизнеобеспечения;
  • синдром космической адаптации;
  • радиобиология;
  • космическая биология.

Конечно, эта отрасль науки возникла совсем недавно, в связи с развитием освоения космоса. И хотя она стремительно развивается благодаря лучшим мировым исследователям и ученым, вовлеченным в эту программу, но понятно, что наиболее значимые открытия еще впереди.

История возникновения космической медицины

Впервые термин «космическая медицина» появился в 1948 году из уст такого одиозного ученого, как Хубертус Стругольд. Бывший нацистский врач и физиолог был вывезен в США после Второй мировой войны и был первым и единственным профессором космической медицины в Школе авиационной медицины (SAM) на военно-воздушной базе Рэндольфа штата Техас. Он сыграл важную роль в разработке костюма давления, был соучредителем отделения космической медицины Аэрокосмической медицинской ассоциации в 1950 году. В его честь даже назвали аэромедицинской библиотеку, но позже переименовали из-за открытия документов Нюрнбергского процесса.

В Советском Союзе биологические эксперименты на высотных ракетах начались в 1951 году. Основные физиологические эффекты действия ускорений и невесомости были исследованы на собаках. Со временем биомедицинская подготовка астронавтов (космонавтов) переросла из процесса, который повышал толерантность человека к условиям космоса к целой системы взаимосвязанных мер по физической и психологической подготовки космонавтов жить и работать в космосе длительное время в составе определенной команды.

Как физически и психологически тренируют к полетам?

Подготовка космонавтов к работе на орбите занимает достаточно длительное время, иногда это достигает 15 лет. Предельный возраст кандидатов ограничен 35 годами. Потому что до этого времени человек должен пройти долгое время сначала общекосмической подготовки, затем еще пару лет работы в группе, позже перед кандидатом возникают жесткие требования к состоянию здоровья - этап на котором «отсеивается» основная масса претендентов.

Некоторые космонавты вспоминали, что из более 1,5 тысячи военных пилотов, которые постоянно находятся под контролем, в команду космонавтов могли пройти только 5. Подготовка к полету уже отобранных кандидатов стоит слишком дорого, чтобы содержать и тренировать запасных членов отряда космонавтов, которые могут ждать участия в полете годами.

В начале эры космонавтики для проверки устойчивости человека к перегрузкам планировалось использовать обычные карусели, но ученым стало ясно, что профессиональная центрифуга - дело серьезное и никакие аттракционы ее не заменят. Производством занялась тяжелая промышленность. Джон Гленн, астронавт США, назвал эту часть подготовки «наиболее садистской». Во время испытания центрифугой человек держит в руках тангенту. Если испытуемый теряет сознание, он невольно разжимает руку и отпускает кнопку. У оператора мгновенно начинает гореть красная лампочка и он останавливает центрифугу.

Также для тренировки космонавтов созданы гидролаборатории. Это огромные емкости наполнены водой, где космонавты тренируются свободно двигаться, проходить через узкие переходы, обходить углы и выполнять другие задачи. Движение в воде создает условия максимально приближены к движению в состоянии невесомости.

Кроме этого при подготовке к полету кандидаты работают на разных тренажерах, чтобы держать себя в хорошей физической форме, проходят проверку на вибростенде, где должны выдержать большой уровень вибраций, испытания высокими температурами до +70 в термокамере.
Важным элементом психологической подготовки считается пребывание в сурдокамере или барокамере до 10-15 суток в полном одиночестве.

«Космические» болезни

Несмотря на серьезную подготовку, огромные нагрузки все же негативно влияют на организм космонавтов, особенно во время длительного полета. После возвращения на Землю они проходят долгую адаптацию и находятся под сопровождением.

Астронавт Скотт Келли, например, заново учился ходить, потому что приземлившись, сначала мог стать только на колени, а затем сделал первые неуверенные шаги за счет других. И такой случай не единичный. Ученые установили, что в условиях невесомости организм теряет костную массу (это делает кости хрупкими), ежемесячно она уменьшается в среднем на 1-2%. То есть за полгода космонавт может потерять от 6 до 12%, а в некоторых астронавтов эта цифра за полгода достигала целых 20%. Особенно страдает нижняя часть тела - поперек и нижние конечности, потому, что в состоянии невесомости им не нужно напрягаться и эти части быстро атрофируются. В результате и еще риск переломов.

Кроме этого уменьшение костной массы снижает уровень кальция в крови, что способствует появлению камней в почках.

Хотя у невесомых состояний и положительный эффект: позвоночник, на ничего не давит, может расправиться и человек вырастает на 2-4 см. Так, японский врач и астронавт Норишиге Канаи вообще утверждал, что «вырос» на 9 см.

Согласно данным последних исследований где-то в 29% астронавтов даже после непродолжительного полета ухудшается зрение. После долгой работы на орбите изображения кажутся расплывчатыми, развивается дальнозоркость уже у двух третей участников. Такое явление принято называть нейро-окулярным синдромом. Причиной этого может быть внутричерепное давление. Жидкость в организме, который находится в состоянии невесомости, распределяется не по ногам, как на Земле, а к голове. То есть, если к вечеру у землян могут пухнуть ноги, то в космосе - лицо.

Как космическая медицина помогает землянам

Специалистов в области медицины и биологии всегда включают в команду космонавтов не только для того, чтобы наблюдать за организмом человека в необычных условиях, но и для того, чтобы их исследовательская деятельность помогла обычным людям, землянам.

Так астронавт NASA Серена Аусьон-Канцлер рассказывает, что вышеупомянутая потеря кальция и снижение костной массы в условиях космоса напоминает такую ​​болезнь, как остеопороз, поэтому во время экспедиции она собирала образцы крови, слюны и мочи (что, кстати, было сделать непросто в условиях невесомости), которые затем исследовались учеными для предотвращения развития болезни.

В рамках исследования мышц специалисты пытались лучше понять мышечный тонус в покое. Полученные результаты впоследствии могут привести к новым методам лечения старения и помочь людям с ограниченной подвижностью.

Поскольку одним из признаков рака является его способность образовывать новые кровеносные сосуды, питающие опухоль, лекарства, которые останавливают это кровоснабжение были бы очень важны при лечении, а потому, что в космосе эндотелиальные клетки растут дольше, то у ученых есть возможность лучше проверить химиотерапевтические средства или новые препараты.

Развитие космической медицины

Развитие космической медицины еще только зародился, но одновременно стремительно идет вперед. Планы ученых амбициозные. Например, NASA взяла на себя обязательства по дальнейшей разработке важных вакцин против микрогравитации. Компания Astrogenetix подписала соглашение с NASA в результате чего космическое агентство продолжает проводить эксперименты космической медицины и биологии, используя уникальную лабораторию. В наиболее космических государствах некоторые высшие начали набор небольшого количества студентов на специальность «космическая медицина». Поэтому впереди человечество ждут новые открытия.

текст: Светлана Останина
коллажи: Виктория Майорова

Похожие материалы

Популярные материалы

Вы попали на beta-версию сайта rytmy.media. Это означает, что сайт находится в стадии доработки и тестирования. Это поможет нам выявить максимальное количество ошибок и неудобств на сайте и сделать сайт удобным, эффективным и красивым для вас в дальнейшем. Если у вас что-то не работает, или вам хочется что-то улучшить в функционале сайта - свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.
BETA