Регуляция водно-солевого обмена обеспечивается нейро-эндокринными механизмами, изменяющими уровень содержания гормонов в жидкостях организма.
Из данных, представленных в табл. 5 следует, что после полета у космонавтов концентрации альдостерона, вазопрессина, паратгормона и кортизола существенно возрастают. Отмечается и увеличение значения коэффициентов вариации данных показателей. Здесь следует подчеркнуть, что изменения концентрации электролитов (см. предыдущую табл. 4) находятся в пределах ±10%, в то время, как концентрация гормонов увеличивается на 40 – 140%.
Таблица 5
Содержание гормонов в сыворотке крови космонавтов до и после длительных космических полетов
Отсюда можно сделать вывод, что при незначительных изменениях со стороны управляемых параметров показатели системы управления (уровень гормонов) отражают активную деятельность регуляторных механизмов организма. Это говорит о значительном напряжении регуляторных систем, поддерживающих постоянство гомеостаза в условиях космического полета.
Здесь следует отметить, что организм человека (космонавта), формируя адаптационно-регуляторные механизмы к условиям космического полета, создает сложный динамический комплекс приспособительных реакций на всем протяжении полета. Но по завершении полета организм вновь испытывает вначале перегрузки, связанные с режимами перехода корабля на спускаемую орбиту, а затем с возвращением к привычным условиям земной гравитации, что снова требует значительной перестройки адаптационных механизмов.
Так, например, было отмечено, что после возвращения из условий микрогравитации объем крови у космонавтов (астронавтов) становится ниже оптимального, а переход тела в вертикальное положение вызывает увеличение периферического объема, что в свою очередь может стать причиной снижения центрального объема.
Весьма характерным ответом организма на невесомость является снижение объема плазмы сразу после выхода корабля на орбиту, что проявляется в повышении концентрации гемоглобина. Примерно 10% снижение массы эритроцитов в первые дни полета вызвано избирательным вымыванием молодых форм эритроцитов из циркуляторного русла. При возвращении на Землю увеличение периферического объема крови и снижение центрального объема развиваются достаточно быстро, в пределах 15 мин. Реадаптация к нормальной земной гравитации (1 g) проходит для систем перераспределения крови достаточно быстро.
При исследованиях реакций на факторы космического полета со стороны иммунной системы было отмечено, что выраженность иммунологических нарушений и длительность периода восстановления после полета зависят от продолжительности космического полета и у отдельных космонавтов от специфики психоэмоционального напряжения, особенно на стрессорные ситуации, связанные с особенностями полета. Иммунодепрессивное влияние факторов космического полета на иммунную систему человека свидетельствует, что адаптация системы иммунитета к необычным, биологически «не предусмотренным» факторам среды протекает (формируется) с определенной инерцией и может в определенных обстоятельствах служить причиной возникновения (проявления) скрытой патологии, болезни и нарушению или срыву программы полета. Это особенно значимо при длительных космических полетах и требует разработки специальных методов коррекции иммунной системы человека при подготовке его к космическому полету.
Здесь необходимо коснуться также некоторых вопросов, связанных с проявлениями нейросекреторных и сенсомоторных реакций организма человека в условиях космического полета.
Необычные сенсорные условия, вызванные почти полным отсутствием силы тяжести при выходе космического корабля на расчетную орбиту, формируют и весьма необычные взаимоотношения между сигналами от суставных, вестибулярных, зрительных и мышечных рецепторов. До установления адаптации к новым условиям космонавты и астронавты часто испытывают космическую болезнь движения, которая проявляется в дискоординации движений, нарушении пространственной ориентации, неустойчивости взора на предметы, иллюзии перемещения окружающего пространства. Интересно отметить, что многие проявления так называемого космического адаптационного синдрома (КАС) наблюдаются и при возвращении экипажей на Землю. Космическую болезнь движения в настоящее время принято считать частью адаптационного синдрома при котором нормальная физиологическая адаптация переходит в фазу декомпенсации. Как правило, провоцирующими факторами для проявления космической болезни движения (особенно в течение первых 2 – 3 дней полета) являются движения головой в любой плоскости.
Теоретически считается, что одной из причин, вызывающих космическую болезнь движения может быть перераспределение жидких сред организма в краниальном направлении. Существует и другая теория возникновения и проявления болезни движения, базирующаяся на феномене сенсорного рассогласования. Иногда ее называют теорией сенсорного конфликта. Солидный багаж данных, полученных при анализе данного феномена у космонавтов и астронавтов говорит о том, что нарушения подобного рода присущи, большинству людей, уже побывавших в космосе и ожидаются у тех, кому еще предстоит жить и работать в космических кораблях и орбитальных станциях. Сложности космического полета и управления кораблем или выполнения ряда запланированных операций на разных участках полета требуют высокой степени координации движений, что весьма затруднительно при проявлениях космической болезни движения. Отсюда вполне понятна роль данного феномена в факторе надежности и необходимости дальнейших разработок и поиска средств и методов контроля и коррекции данного состояния.
Поскольку мы коснулись проблемы надежности и, соответственно, безопасности космических полетов, необходимо отметить, что обеспечить абсолютную безопасность в выполнении современных космических программ невозможно, вследствие сочетания огромного количества действующих факторов в системе человек – космический корабль – среда, вопрос может идти лишь о повышении степени надежности технических систем и надежности человеческого организма к воздействию экстремальных условий полета.
Анализ нештатных ситуаций, осложняющих условия полета и представляющих угрозу здоровью и жизни членам экипажа показывает, что около 70% таких ситуаций возникало из-за неисправностей и отказов бортовых систем или наземных стартовых комплексов, 12% приходится на долю неблагоприятных факторов окружающей среды, 6% – на долю ошибок, допущенных при разработке систем космического аппарата, менее 4% на долю ошибок в управлении полетом со стороны экипажа, около 2% – на ошибки в управлении со стороны наземных комплексов и ЦУП и только 1,5% на долю заболеваний или нарушений со стороны здоровья экипажа.
Здесь следует выделить еще одну весьма важную с точки зрения надежности и безопасности космических полетов проблему. Это проблема комбинированного действия факторов полета и на организм человека и на технические системы космического корабля. Дело в том, что каждый из уже вышеперечисленных факторов космического полета достаточно хорошо изучен и в плане отработки технической надежности и в плане воздействия на организм человека. Но в реальных условиях все эти факторы действуют комбинированно, что вводит в систему множество дополнительных составляющих, эффект действия которых на технические системы и на организм человека предсказать очень сложно. Несомненно, такие параметры, как интенсивность действия фактора (факторов), продолжительность действия, экстенсивность или реципрокный параметр, последовательность действия факторов вносят свой вклад в формирование ответной (в том числе нештатной, экстремальной) ситуации в космическом полете. Но интегративный показатель комбинированного воздействия всех многочисленных факторов космического полета – это состояние здоровья и работоспособности космонавта и надежность в работе технических систем всего космического комплекса.
Экстремальные условия гипербарической среды обитания
Освоение человеком подводного мира особенно стремительно прогрессирует в течение последнего столетия. Это связано с необходимостью разработки шельфовой зоны полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией плавучих буровых установок, расширением сферы специфических задач надводных и подводных флотов вооруженных сил, научными задачами, обусловленными биологическими, океанологическими, гидрографическими проблемами.
При использовании нормобарических подводных лодок и аппаратов человек защищен от воздействия высокого давления среды прочным корпусом батискафа или лодки. При осуществлении водолазных работ человек подвергается комплексному воздействию факторов повышенного давления водной и газовой среды, что при определенных условиях может создавать повышенные и высокие нагрузки на гомеостатику организма.
