Подготовке космонавтов в СССР уделяли особое внимание. Однако в научных экспериментах зачастую участвовали не будущие покорители космоса, а рядовые граждане. В одном из них группе добровольцев пришлось больше года провести в лежачем положении...

Цель - реакция организма

В январе 1986 года в Москве стартовал необычный медицинский эксперимент. 9 мужчин-добровольцев в возрасте от 27 до 42 лет должны были провести 370 суток в режиме антиортостатической гипокинезии с углом –5 градусов. То есть, все это время они находились в специальных кроватях, наклоненных к изголовью на несколько градусов (обычно от 4 до 6), их тела при этом фактически лишались двигательной активности. Эксперимент проводился в рамках засекреченного марсианского проекта. В то время это был самый простой метод моделирования эффектов невесомости на Земле.

Главным условием эксперимента было добиться такого положения тела, чтобы кровь в организме распределялась примерно так же как в состоянии невесомости. Участникам эксперимента приходилось все привычные в обыденной жизни действия совершать в положении лежа с отрицательным углом наклона: есть, пить, читать, смотреть телевизор, писать письма, чистить зубы и даже отправлять естественные надобности. Меню соответствовало рациону космонавтов, однако его калорийность была снижена с учетом ограничения двигательных нагрузок.

Казалась бы, почему не провести такой эксперимент непосредственно в космосе, ведь к тому времени технически и физически астронавты готовы были находиться на орбите в течение года? Ответ прост. В земной лаборатории гораздо более широкий спектр возможней для отслеживания хода эксперимента. Кроме того, уровень клинической лабораторной диагностики тогда не позволял (да и сейчас не позволяет) осуществлять всестороннее обследование космонавтов непосредственно в ходе полета. Не говоря уже о колоссальных затратах по доставке на орбитальную станцию «Мир» необходимого оборудования.

Еще в конце 1970-х годов советские ученые-медики Евгений Коваленко и Николай Гуровский установили, что при использовании модели с антиортостатической гипокинезией наблюдаются эффекты, имеющие место в орбитальном космическом полете. Так проявляется один из основных физиологических эффектов невесомости – перераспределение жидких сред в краниальном (в сторону головы) направлении. Подобные эксперименты становятся еще более актуальными при моделировании продолжительных космических экспедиций, как в случае полета человека на Марс.

Антиортостатическая гипокинезия вызывает целый каскад реакций со стороны физиологических систем организма, где одно из главных мест ученые отводят изменениям функциональной деятельности сердца. В лежачем положении с небольшим углом наклона наблюдается уменьшение частоты сердечных сокращений, но одновременно с этим увеличивается количество циркулирующей крови, и нарастает скорость кровотока. Это просходит за счет того, что сердцу при перераспределении гравитационного давления на тело становится легче перекачивать кровь.

Кроме того, медикам было известно, что длительная антиортостатическая гипокинезия, имитирующая состояние невесомости, приводит к изменению ионного состава крови, прогрессирующим потерям кальция, повышению интенсивности свободнорадикального окисления липидов и активности системы антиоксидантной защиты организма.

Медики, наблюдая за ходом эксперимента, хотели понять, как будут вести себя системы организма в условиях длительного пребывания в невесомости, приведет ли это к новому равновесному состоянию на основе структурной и функциональной перестройки миокарда, как изменяются биохимические процессы в организме, насколько долго будут восстанавливаться функции опорно-двигательного аппарата.

Ценный приз

Испытуемых поделили на две группы. В первую вошли четыре человека, которые с самого начала выполняли комплекс физических упражнений, представители второй группы, состоявшие из пяти человек, приступили к нагрузкам лишь со 120-х суток. Первые получали компливит и токоферол в качестве витаминных добавок, вторые со 150-х суток принимали глутамевит. Четыре раза на протяжении эксперимента испытуемых помещали в центрифугу, где они подвергались силе гравитации, которую обычно люди испытывают на Земле. У обеих групп периодически брали для анализа венозную кровь.

После окончания эксперимента мужчин ждал двухмесячный период реабилитации, в течение которого они должны были заново учиться сидеть, ходить, выполнять обычные физические нагрузки, так как в их органах и системах, отвечающих за двигательную активность произошли серьезные изменения . Однако более выраженными оказались психологические последствия. У людей обострилось чувство тревоги, у некоторых развилась депрессия.

Как и ожидали медики, период восстановления у испытуемых характеризовался продолжительным стрессом адаптации вследствие истощения резервов организма. Ведь нужно немало времени, чтобы биохимические и физиологические показатели пришли в норму.

Тяжесть испытания должен был компенсировать приз, который ожидал участников эксперимента – легковой автомобиль. Это был очень ценный подарок: для советских граждан личное авто всегда оставалось больше роскошью, чем средством передвижения. Лишь один участник эксперимента не выдержал испытания: он сошел с дистанции через три месяца, однако он немного потерял, так как уже имел собственный автомобиль.

Если все испытуемые в целом прошли проверку на прочность, то некоторые их семьи — нет. Нескольким парам пришлось подать на развод – таковы были последствия долгой болезненной разлуки. А один мужчина влюбился в девушку-исследователя, работавшую в этом проекте.

Опыт пригодился

Одним из участников описываемого эксперимента был Борис Моруков, на тот момент кандидат медицинских наук. С 1979 года он работал в ЦУПе в качестве специалиста по космической медицине и руководителя Группы медицинского обеспечения. До этого он уже участвовал в сложных экспериментах, например, в 7-суточном пребывании в гермокамере при 100 процентной влажности и +35 градусах Цельсия. Вместе с коллегами ученый разрабатывал методику подготовки человека для лунной экспедиции, занимался вопросами создания модуля с условиями, которые ждали бы астронавта на большом удалении от Земли.

Благодаря наработкам Бориса Морукова стали возможны длительные орбитальные полеты российских космонавтов Валерия Полякова (437 суток) и Елены Кондаковой (169 суток), а также американки Люсид Шэннон (188 суток). Сам Моруков участвовал в 11-дневной международной миссии на шаттле «Атлантис» в сентябре 2000 года.

В 2010 году Борис Моруков возглавил проект «Марс-500», в котором пригодились его опыт и знания, накопленные за долгие годы работы в космической медицине. В эксперименте приняли участие добровольцы из России, Франции, Германии, Италии и Китая. Как отмечал исследователь, этот эксперимент задумывался с целью установить пределы человеческих возможностей.

Облегченный вариант

Отзывы участников советского эксперимента до нас не дошли, но мы можем понять их ощущения, обратившись к аналогичному опыту американца Эндрю Иваницки. Он был в числе испытуемых, принявших участие в трехлетней исследовательской программе NASA, в ходе которой изучались последствия влияния невесомости на человеческий организм. Правда в отличие от советского эксперимента американским испытуемым (54 добровольца) необходимо было провести в состоянии антиортостатической гипокинезии всего 60 дней.

После окончания эксперимента испытуемых ждал еще 20-дневный период реабилитации в исследовательском центре в Хьюстоне. По словам представителей NASA, это необходимая часть эксперимента, так как испытуемые не просто не в состоянии ходить, но и не могут держать голову. Им предстояло ежедневное выполнение комплекса процедур и упражнений, которые помогают космонавтам быстрее преодолеть последствия длительного нахождения в невесомости.

Принять участие в столь непростом эксперименте Эндрю вынудили обстоятельства, так как буквально перед этим он потерял работу и фактически остался без средств к существованию. Мужчину привлекло вознаграждение, которое составляло 18 000 долларов США.

Свои первые ощущения Эндрю описал представителям СМИ уже после трех недель нахождения в лежачем положении с наклоненным изголовьем под углом в –6 градусов. Самым сложным, по словам Иваницки, оказалось сохранять неподвижность в постели, как результат – затекали шея и спина, беспокоили головные боли, все это сопровождалось бессонницей и паническими атаками. Неестественный наклон затруднял чтение книг, пользование планшетом, гигиенические процедуры, особенно принятие душа. Но тяжелее всего было надевать носки и пить воду, признался американец.

При это нужно учесть, что Эндрю был хорошо физически подготовленным мужчиной, ежедневные интенсивные тренировки для него норма: накануне участия в программе NASA он успешно завершил марафон по триатлону Ironman. «Прошло 44 дня с тех пор, как я последний раз пил пиво и кофе, ел буррито, гулял и загорал на солнце. Я не видел свою подругу 66 дней. Находясь здесь, я не могу решить, кто я: счастливчик, сорвавший джекпот, или просто идиот, который делает все за деньги», – делился мыслями Эндрю.

Подобный эксперимент ставился и во Франции. О его результатах нам не известно. Сообщается лишь, что для участия в этом научно-исследовательском проекте были отобраны 24 здоровых мужчины без вредных привычек в возрастной группе от 20 до 45 лет. Сумма вознаграждения составила 16 тысяч евро. В ходе эксперимента делались небольшие послабления: испытуемым разрешалось для приема пищи или чистки зубов слегка приподнимать над кроватью одно плечо.Автор: Т.Репин