ГЛАВА III Как опасно быть человеком

Гипотермия и анабиоз

Специалисты в области космической медицины полагают, что в будущем при продолжительных космических полетах для космонавтов будут применяться гипотермия (то есть сильное понижение температуры тела) и анабиоз - состояние, напоминающее зимнюю спячку животных. Впервые эту идею выдвинул английский ученый А. Смит. На современном этапе развития пилотируемых полетов в космос может показаться, что такое предположение граничит с научной фантастикой, в связи с чем эту идею рассматривают лишь как один из теоретически возможных вариантов решения волнующих проблем будущих путешествий в космосе, длящихся месяцы и годы.

У человека в состоянии гипотермии сильно понижается обмен веществ (метаболизм). Организму требуется меньше энергии, а, следовательно, и меньше пищи. Когда температура тела понижается, все функции человеческого организма замедляются. Уменьшается число сердечных сокращений, а также частота дыхания, поскольку тканям тела требуется меньше кислорода. При температуре тела 30њС обменные процессы замедляются на 50%, при 25њС скорость обмена веществ уменьшается до 25%. Если температура тела человека будет падать по линейному закону, то метаболизм при этом будет уменьшаться по экспоненциальному закону. Можно представить себе, какие это даст преимущества, если учесть, что для 250-дневного путешествия на Марс каждому члену экипажа космического корабля потребуется около 1200 кг пищи, кислорода, воды и средств удаления углекислого газа.

О том, как вызывать у человека состояние гипотермии и как она действует на его физиологию, мы знаем совсем немного. Метод гипотермии применяется в клинической хирургии. Если результаты экспериментов над животными в данном случае можно перенести на человека, то следует считать, что гипотермия имеет определенные достоинства, которые указывают на перспективность ее использования в продолжительных космических полетах. Так, мыши, находящиеся в состоянии гипотермии при температуре тела 5њС, переносят дозу радиации, которая в несколько раз превышает смертельную для них дозу при нормальной температуре тела. Аналогичным образом животные с сильно пониженной температурой тела могут переносить перегрузки, возникающие при ускорении, которые во много раз превышают предельно допустимые перегрузки при нормальной температуре. Кроме того, в состоянии гипотермии, длящемся в течение очень продолжительных периодов времени, вероятно, замедлится процесс старения организма - бесспорно ценное качество для космонавта, летящего к дальним планетам солнечной системы.

С другой стороны, гипотермия связана с определенным риском для организма человека, а ее создание и поддержание в условиях космического полета является очень сложной технической задачей. При температуре тела 10њС сердце человека начинает фибриллировать, или конвульсивно подергиваться. Кровь при температуре тела ниже 20њС становится чересчур вязкой, и нормальное кровообращение прекращается; при 28њС нарушается дыхание, а при снижении температуры еще на несколько градусов человек уже не способен совершать произвольные движения и реагировать на команды. Кроме этих физиологических осложнений, существуют и другие проблемы, в основном технического характера, например проблема использования аппаратов для искусственного дыхания и устройств для периодического выведения человека из состояния гипотермии. Последнее совершенно необходимо для восстановления запасов жизненной энергии и введения в организм питательных веществ. И все это помимо того сложного оборудования, которое требуется для поддержания человека в состоянии гипотермии!

Анабиоз, как и гипотермию, тоже считают возможным средством борьбы против стрессов, возникающих при космическом полете. Но поскольку еще не понят его биологический механизм, пока бесполезно рассуждать о способах, которыми можно вызвать у человека это состояние. Предположить, что анабиозом управляют железы внутренней секреции и что нам нужно только обнаружить в организме человека соответствующий гормон, значит выдать желаемое за действительное, так как эта гипотеза не имеет под собой научной основы. Однако многие проблемы, связанные с гипотермией, можно было бы разрешить, если бы космонавт находился в состоянии, подобном зимней спячке животных. К этим проблемам относятся, например, изменения в сердечном ритме. Но человек не способен к зимней спячке, и мы просто не знаем, может ли он адаптироваться к понижению температуры внутренних органов до 5њС. Не знаем мы также и того, приведет ли это к уменьшению потребления человеком кислорода до 3-8% обычного количества, как это происходит, например у медведя. Сторонники использования гипотермии и анабиоза в космических полетах упускают, помимо всего прочего, один важный момент. В состоянии гипотермии или анабиоза космонавт перестает функционировать как звено системы человек - машина, которую в настоящее время в теории пилотируемых космических полетов рассматривают как самый важный элемент. Космонавт и оборудование, необходимое для поддержания его в состоянии анабиоза, представляют собой мертвый груз для космического корабля. Системы наведения, управления и технического обслуживания корабля в этом случае должны быть полностью автоматизированы. Вероятно, в подобной ситуации единственно возможный вариант заключается в том, что в состоянии гипотермии или анабиоза будут находиться несколько членов экипажа космического корабля, а остальные в это время будут заботиться о них и их оборудовании, а также о самом космическом корабле. Таким образом, увеличение веса космического корабля, связанное с пребыванием космонавтов в состоянии гипотермии или анабиоза, в лучшем случае сведет на нет все вышеупомянутые преимущества.

Далее: