Здоровье космонавтов

[Stark-Revolution]

Изменение показателей здоровья, происходящее в космосе
Как только прекращают работу двигатели ракеты-носителя и космонавты оказываются на орбите, тотчас их организм начинает испытывать коварство невесомости. Сначала у всех космонавтов появляются иллюзии. Им кажется, что их тело наклонено вперед или назад или что они находятся в положении «вниз головой». Самочувствие всегда индивидуально. Поэтому и продолжительность всех явлений, связанных с невесомостью, степень их проявления у каждого космонавта имеет свои особенности. У одних иллюзии исчезают через несколько минут, у других они продолжаются часами, а у третьих — периодически исчезают и вновь появляются на протяжении всего полета.
Обычно, когда на Земле человек вытягивает свою руку вперед, то его мышцы самопроизвольно компенсируют воздействие на нее силы притяжения. То же самое «проделывают» мышцы и в невесомости, но поскольку там нет силы тяжести, эта работа — лишняя и приводит к тому, что рука оказывается вытянутой вперед и несколько вверх. Другими словами, нарушается координация движения.
Сердце, посылая импульсы крови по организму, имеет своего естественного «помощника» — притяжение Земли, «подтягивающее» кровь к нижним конечностям. В невесомости этого «помощника» нет, и кровь стремится сосредоточиться в верхней части организма космонавта. Происходит изменение в работе сердечнососудистой системы, уменьшается общая масса циркулирующей крови, изменяется минеральный обмен. Космонавты ощущают прилив крови к голове, заложенность носа, их лицо становится одутловатым, глаза краснеют, появляется головная боль.
Наиболее неприятные ощущения возникают при космическом укачивании.
В перепонках внутреннего уха имеются твердые частицы — отолиты, сигнализирующие о положении головы по отношению к направлению воздействия силы тяжести. Отолиты выполняют фактически роль чувствительных элементов системы ориентации человеческого тела. У некоторых людей имеется врожденная отолитовая асимметрия, когда вес правых и левых частичек различен. Центральная нервная система компенсирует это отклонение, но в невесомости она оказывается неэффективной, поскольку различия в весе отсутствуют. Это обстоятельство и становится, по мнению многих ученых, причиной космического укачивания. Имеется и другое объяснение этого явления. Некоторые ученые считают, что оно связано с изменением в невесомости взаимодействия анализаторов, служащих для определения свойств пространства и подразделяющихся на вестибулярный, зрительный, обоняния и двигательный. Определяющую роль в возникновении космического укачивания играет при этом вестибулярный аппарат. Вклад остальных анализаторов в это явление носит вторичный характер. Например, укачивание некоторых людей в автобусе усилится при наличии запаха бензина. Космическое укачивание у космонавтов при втором и последующих полетах в космос обычно меньше выражено или вообще отсутствует.
Начальный период адаптации к условиям невесомости (примерно неделя) чрезвычайно неприятный и требует от космонавта больших волевых усилий.
Наземная подготовка позволяет ослабить воздействие невесомости на организм космонавта в начальный период полета. Например, две-три недели до старта космонавты спят на кровати с опущенным изголовьем. При этом кровь, разумеется, приливает к голове, что вызывает понятное чувство дискомфорта. Много времени космонавты проводят и на вращающемся кресле, делая в ходе тренировки периодические движения головой вверх и вниз.
Со второй недели полета организм космонавта начинает приспосабливаться к невесомости. Проходит, например, космическое укачивание, развиваются реакции, препятствующие прогрессированию некоторых изменений в организме. Этот период продолжается около пяти недель. Затем наступает третья фаза адаптации к невесомости — устанавливается равновесие организма в новых для него условиях невесомости.
В течение второго и третьего периодов космонавты начинают чувствовать себя лучше. Отсутствие силы тяжести некоторым из них теперь начинает нравиться, восстанавливается работоспособность.
Однако внутренние изменения в организме продолжаются. На Земле на человека действует масса сил — сила ее притяжения, давление атмосферного воздуха, человек поднимает тяжести, борется с ветром и т.д. Для того чтобы эти силы его не раздавили, природа снабдила его специальным костно-мышечным силовым аппаратом.
В невесомости этих сил нет, а природа очень умна — она тотчас начинает избавлять человека от того, что ему не нужно. В результате начинает происходить распад костей, из которых выходят соли фосфора и кальция. Кроме того, мышцы космонавта ослабевают, развивается гиподинамия. Из-за малой двигательной активности появляются вялость, апатия, быстрая утомляемость, повышаются нервно-эмоциональное напряжение, беспокойство, иногда возникают невротические состояния и различного рода отклонения психических функций.
Подобного рода симптомы наблюдались и при наземных экспериментах при ограничении подвижности человека, находящегося длительное время на постельном режиме. Недаром в народе говорят, что лентяи долго не живут.
Борьба с этими явлениями в космосе приобрела различные формы. Прежде всего здесь следует отметить интенсивные физические упражнения на бегущей дорожке, велоэргометре, с эспандерами.
Специалисты разработали специальные нагрузочные костюмы, создающие постоянное силовое воздействие на опорно-двигательный аппарат и мускулатуру. Космонавты носят эти костюмы ежедневно по 10 — 16 часов.
Регулирование солевого обмена осуществляется подбором соответствующего рациона питания. В ней содержатся соли кальция, калия, фосфора, натрия, магния и железа.
Бороться с космическим укачиванием помогает также шейный амортизатор, представляющий своего рода жабо. Он обеспечивает некоторую силовую нагрузку на шейную часть позвоночника и ограничивает движения головы. Его практическое использование принесло в целом положительные результаты. Самочувствие космонавтов стало лучше.
Космический полет достаточно однообразен. На протяжении многих дней космонавты живут в одних и тех же условиях замкнутой кабины, видят один и тот же интерьер, слышат монотонный звук работающих приборов
Отсутствие необходимого минимума впечатлений приводит космонавта к состоянию тягостного угнетения, сонливости, утомления, скуки и расстройству сна.
Человеческий организм функционирует в рамках некоторых сложившихся в результате длительной эволюции биологических ритмов. В космическом полете резко нарушается система геофизических и отчасти социальных датчиков времени. Следствием этого оказываются появляющиеся у космонавтов апатия, сонливость, раздражительность.
Космонавт живет на орбите в постоянном ожидании опасности. В любую минуту может возникнуть нештатная ситуация на борту. Эмоциональные реакции затрагивают все уровни нервной системы, вызывают нарушения в обмене веществ и энергии. Длительное эмоциональное напряжение сопряжено с серьезными изменениями в психике человека.
Если встреча с крупным метеоритом расценивается специалистами как маловероятная, то опасность радиоактивного облучения космонавтов реальна. Источников космической радиации довольно много. Это — электромагнитное излучение и потоки электронов, позитронов и других заряженных и нейтральных частиц. При больших дозах облучения заряженными частицами могут разрушаться клетки и ткани организма, в том числе и его хромосомный аппарат. В результате возникает мутация генов. В потомстве облученных могут появляться мутанты, отличающиеся от родительских особей.
Ученые доказали, что излучение спокойного Солнца представляет собой постоянное электромагнитное излучение во всех диапазонах спектра и слабые потоки электронов и протонов, называемые обычно солнечным ветром. При возрастании солнечной активности магнитосфера Земли подвергается сильному воздействию, в ней начинают происходить сложные явления. Под влиянием солнечного ветра наблюдаются серьезные изменения в жизнедеятельности живых организмов, вплоть до их гибели. Вся беда состоит в том, что ученые не научились пока надежно прогнозировать вспышки солнечной активности. Обработка статистических данных показывает, что интервалы между максимумами активности составляют 5 — б лет, 7 — 8 лет, 11 -12 лет, 13 — 15 лет и даже 20 лет. Бывают периоды и более длительные, достигающие 30, 50, 60, 70 лет и даже 169, 180, 300, 600, 900 лет.
Солнечные вспышки, таким образом, всегда неожиданны и ставят космонавта в трудное положение. Так, например, в 1989 году при полете на станции «Мир» А. Викторенко и А.Сереброва появились солнечные вспышки. Экипаж вынужден был прятаться от потока протонов в той части станции, где приборы и оборудование обеспечивали хоть какую-то защиту. Если бы в тот момент период активности Солнца затянулся, космонавтов, пришлось бы срочно возвращать на Землю.
Необходимость защиты экипажей от облучения становится принципиально важной при дальних полетах, скажем, на Марс. Тут уже космонавтов на Землю быстро не вернешь. Конструкция корабля должна предусматривать соответствующие устройства для защиты экипажей.
Последствия длительного пребывания в невесомости
Но вот, наконец, подошел к концу космический полет, и экипаж возвращается на Землю. После длительной невесомости на космонавтов вдруг наваливаются перегрузки. Неприятное ощущение, но главное начинается на Земле. Ведь организм космонавта уже привык к невесомости, а теперь ему нужно приспосабливаться опять к условиям Земли. Снова у некоторых космонавтов появляются симптомы укачивания, возникает тошнота, рвота. Дает себя знать детренированность мышц, несмотря на регулярные физические упражнения на орбите.
После посадки обычно снижаются функциональные характеристики организма. Кожный покров космонавтов бледный, кожа сухая, лицо одутловатое. Им кажется, что масса их тела и окружающих предметов увеличивается. После принятия небольшого количества легкой пищи возникает чувство, будто проглотил гирю. Врачи наблюдают расширение и увеличение кровенаполнения вен сетчатки глазного дна. Неврологические исследования показывают гиперрефлексию и нарушения координации.
Через несколько дней начинают болеть мышцы спины и голени. Сохраняется плохая реакция сердечно-сосудистой системы на физические нагрузки. Послеполетный анализ фиксирует также и уменьшение общей массы гемоглобина до 25%, количества эритроцитов примерно на 20%, ретикулоцитов — на 35% и тромбоцитов — на 50% и даже больше. Нормальным состав крови становится примерно через полмесяца-месяц.
Период реадаптации зависит от многих факторов, в том числе и от личных особенностей организма космонавтов, от регулярности и интенсивности физических упражнений на орбите, от продолжительности полета.
Следует, вероятно, подчеркнуть, что длительные полеты в невесомости бесперспективны. Для путешествия, скажем, на Марс необходимо обеспечить на корабле искусственную силу тяжести. Другое дело — кратковременные полеты на околоземных орбитах. Здесь уже достигнуты впечатляющие успехи в борьбе с невесомостью, позволяющие надежно прогнозировать самочувствие среднего по здоровью человека при полете продолжительностью 3 — 5 месяцев. Значит, для сменных экипажей специалистов самых различных профессий путь в космос открыт.

Биотелеметрия в космосе – контроль за состоянием космонавтов
Биотелеметрия - это способ дистанционного исследования биологических явлений и измерения биологических показателей. Биотелеметрия в космосе является средством информации и контроля за состоянием космонавтов.
Когда пациент находится на Луне, врач не может пощупать его пульс, посмотреть на цвет кожи, ощутить запах, свидетельствующий о нарушении работы почек, или услышать тоны сердца, предупреждающие об отклонениях от нормы. Но биотелеметрия позволяет судить о физиологическом состоянии космонавта в каждый момент времени, сообщая необходимую для этого информацию о работе его регуляторных механизмов в условиях космического полета. Даже такая обычная процедура, как измерение температуры тела, в условиях космического полета должна производиться телеметрическими способами.
Вполне понятно, что на борту космического корабля можно разместить лишь ограниченное количество телеметрического оборудования, поэтому необходимо особо рассмотреть вопрос о выборе подлежащих оценке физиологических параметров. Очевидно, что специалист-медик заинтересован в гораздо большем количестве биотелеметрических датчиков, чем конструктор космического корабля. В связи с этим был предложен определенный порядок очередности сбора информации для передачи ее на Землю, учитывающий важность тех или иных данных. Первостепенное значение имеют сведения на каждый момент времени о жизненно важных функциональных способностях космонавта, о его сознании и работоспособности. Следующими по степени важности являются данные, которые позволяют обнаружить и оценить условия, угрожающие непрерывному успешному функционированию и жизни космонавта. Данные третьестепенной важности касаются вероятных причин тех или иных нарушений, если таковые имеют место.
Сведения первостепенной важности можно получить из беседы с космонавтом по радио и видеосвязи, а также принимая его электрокардиограмму. Второстепенную информацию прогнозирующего характера можно получать только с помощью датчиков телеметрии, которые необходимо иметь в кабине корабля и на самих космонавтах. Информацию третьестепенной важности, которая носит ретроспективный характер, невозможно получить без помощи большого количества приборов и, по всей вероятности, в любом случае она будет весьма ограниченной.
Поскольку почти за всеми физиологическими функциями, которые интересуют медиков, наблюдающих за состоянием человека, можно следить по изменениям электрических потенциалов или по преобразованию последних в электрические сигналы, для системы биотелеметрии разработан целый ряд различных датчиков. Используя их, а также обычные датчики для измерения различных физических параметров в кабине космического корабля, специалисты-медики могут собрать достаточное количество сведений, относящихся к наиболее важным.
Данные, переданные системой биотелеметрии с космического корабля на Землю, воспроизводятся на специальных пультах, которые в США находятся на постах управления Научно-исследовательского центра разработки пилотируемых космических кораблей.
Воспроизводится информация о состоянии в каждый момент времени системы жизнеобеспечения и скафандров космонавтов. Кроме того, осуществляется запись и печатание всей поступающей информации и изменений в получаемых данных. Специальная аппаратура фиксирует выбранные физиологические данные и параметры микроклимата и среды в кабине космического корабля и в скафандре. Пульты биомедицинского контроля устроены так, что их электронное оборудование можно изменять или заменять другим, если во время последующих полетов понадобится воспроизводить какие-то другие физиологические данные.
Если показания приборов выходят из приемлемых пределов, подается специальный сигнал, чтобы привлечь внимание врача. Помимо всего, врач разговаривает с космонавтами по радио и видеосвязи, получая, таким образом, дополнительные сведения о состоянии экипажа корабля. Это позволяет обнаружить некоторые изменения в их физиологическом состоянии, которые трудно определить с помощью системы биотелеметрии.
источник статьи astronaut.ru/bookcase/books/salah02/text/18.htm

Медицинское обеспечение после посадки
Важным фактором успешности космического полета является его медицинское обеспечение, которое реализуется на трех этапах: подготовки к полету, во время полета и во время посадки.
Существует определенный набор принципов профессионального отбора космонавтов, однако неблагоприятное воздействие самих факторов космического полета может стать причиной, вызывающей развитие острых заболеваний и повреждений у космонавтов даже с практически безупречным состоянием здоровья.
При определении тактики медицинского обеспечения космонавтов на месте посадки, подборе сил и средств медицинского сопровождения следует исходить из структуры заболеваемости в полете и возможных нарушений в состоянии здоровья космонавтов после приземления. С учетом вероятных, а при длительном полете – неизбежных нарушений в состоянии здоровья на этапе посадки возрастает роль как медицинского обеспечения, так и степени квалифицированности медицинского персонала в этом процессе.
Бригада неотложной медицинской помощи на месте посадки состоит из 4 военных врачей (хирурга, нейрохирурга, анестезиолога-реаниматолога, терапевта) и 2 медицинских сестер со специализацией в анестезиологии и операционном деле.
Согласно установившейся системе, обычно выполняется:
1. первичное медицинское обследование космонавтов на месте посадки;
2. оказание космонавтам на месте посадки первой врачебной помощи и квалифицированной помощи по жизненным показаниям; своевременное оказание космонавтам помощи при выходе из спускаемого аппарата и эвакуация на ближайший аэродром или лечебное учреждение;
3. профилактика осложнений в состоянии здоровья космонавтов в ближайший реадаптационный период;
4. динамическое наблюдение за состоянием здоровья космонавтов в процессе их эвакуации с места посадки до ближайшего аэродрома; выполнение требований по ограничительному обсервационному режиму экипажей космических объектов.
Эвакуация космонавтов на месте посадки осуществляется под руководством начальника медицинской бригады, который контролирует состояние здоровья космонавтов, руководит оказанием медицинской помощи, если таковая требуется, и определяет тактику и способ эвакуации. Во всех случаях первым эвакуируется космонавт, находящийся в центральном кресле. Затем – космонавт, имеющий худшее состояние здоровья, путем перемещения из боковых кресел в центральное. Вне зависимости от снаряжения все движения следует совершать плавно, чтобы предотвратить травмы, которые космонавты могут получить при ударе о конструкции спускаемого аппарата.
Реанимационная помощь проводится только после эвакуации космонавтов из спускаемого аппарата. В случаях подозрения на повреждение позвоночника космонавт эвакуируется в ложементе.
При выраженной мышечной слабости, вестибулярных и сердечно-сосудистых расстройствах космонавтам после эвакуации следует придать горизонтальное положение с целью увеличения притока крови к голове, ограничить скученность обслуживающего персонала, чтобы дать возможность космонавтам дышать свежим воздухом, а в случае необходимости – кислородом с помощью кислородно-дыхательной аппаратуры. Для стимуляции дыхания можно применять нашатырный спирт. Наблюдения показали, что гораздо важнее своевременное экспресс-обследование и оказание адекватной посиндромной помощи.
После эвакуации из спускаемого аппарата космонавтов переносят в специальную медицинскую палатку, где снимают с них скафандры, заново подгоняют высотное снаряжение, выполняют санитарно-гигиенические процедуры, проводят медицинское обследование, при необходимости – оказывают медицинскую помощь.