Главная страница >  Цитатник 

Космическая медицина—земной!

Константин Эдуардович Циолковский назвал освоение космоса «погоней за светом и пространством». По моему мнению, освоенной можно считать ту часть космического пространства, в которой уже побывал человек. Автоматы действительно дают очень большую информацию и без них трудно представить себе процесс освоения космоса, но ведь заканчивать этот процесс приходится человеку. И вот тут можно с очевидностью утверждать, что в развитии космонавтики немало заслуг принадлежит той отрасли медицины, которая носит гордое название «космическая».

Космическая медицина - земной! Н.Н. ГУРОВСКИЙ, доктор медицинских наук

В этой статье будут приведены примеры, характеризующие вклад космической медицины, и очерчены ее земные пути.

Космическая медицина вышла из недр медицины земной и, в частности, авиационной, впитала в себя достижения самых разнообразных областей естествознания, особенно медицинских и биологических наук. Однако она не оторвалась от них, и сама теперь вносит немалый вклад в решение земных медико-биологических проблем.

Специфичность задач, которые должна была решать космическая медицина, потребовала привлечения значительного числа инженеров, математиков, физиков — словом, специалистов так называемых точных наук, а это в значительной степени способствовало прогрессу в области космической медицины, в частности, при создании специальной аппаратуры, которая сейчас используется и в условиях различных клиник.

Самое общее и, может быть, самое существенное влияние космических исследований на различные области медицины состоят в положительном, стимулирующем влиянии этих исследований на общий прогресс в науке и технике.

В настоящее время разработаны специальные методы и соответствующая аппаратура, которые позволяют с помощью телеметрических систем дистанционно регистрировать и передавать с борта космического корабля на Землю такие физиологические показатели, как электрокардиограмма, кровяное давление, биотоки мозга электроэнцефалограмма), мышц (электромиограмма), кровенаполнение сосудов (реограмма) и т.д. Кроме того, было создано устройство, предназначенное для записи ряда показателей на магнитную ленту, которые подробно расшифровываются после возвращения космонавтов на Землю или по мере необходимости периодически сбрасываются с магнитного носителя на воспринимающие наземные устройства во время полета.

Например, особенность медицинского контроля за состоянием здоровья космонавта в полете состоит в том, что «больной» (космонавт) находится за сотни километров от врача, который должен обследовать, оценить состояние здоровья и реакции физиологических систем космонавта, а в случае действительного заболевания — поставить диагноз и назначить лечение. Это определило необходимость разработки дистанционных методов контроля за основными системами организма. При этом медицинская аппаратура, создаваемая для этих целей, должна была быть миниатюрной, надежной и устойчивой к внешним воздействиям (вибрациям, перегрузкам, температурным влияниям и т.д.).

Этот метод непредельного дистанционного медицинского контроля, реализованный в космических полетах, нашел практическое применение в различных областях клинической медицины, а также при врачебном контроле за спортсменами, в курортологии и т. д. Например, в ряде клиник достаточно широко используются дистанционные методы регистрации некоторых физиологических показателей для контроля за состоянием больных в послеоперационном периоде, в реанимационных отделениях. В курортологии этот метод нашел применение для оценки состояния пациентов во время приема некоторых процедур. В спортивной медицине врачи и тренер могут следить за сердечной деятельностью непосредственно в процессе выполнения упражнений, во время бега и даже при плавании. Была создана и специальная аппаратура, в которой использовались принципы, заложенные в аппаратуре врачебного контроля за космонавтами.

Таким образом, космическая медицина располагает большими возможностями в дистанционном изучении различных физиологических систем человеческого организма. Достаточно сказать, что функции сердечно-сосудистой системы можно при этом обследовать в не меньшем объеме, чем в хорошо оборудованной наземной лаборатории.

Другие примеры взаимодействия космической и земной медицин связаны с процессами обследования человека, с диагностикой состояния основных систем организма. Как известно, космической медицине еще в процессе своего становления пришлось решать задачи по отбору космонавтов к космическим полетам, по разработке требований к среде обитания в кабине космического корабля, к системам жизнеобеспечения космонавтов, а также при оценках реакций человеческого организма на воздействие условий космического полета.

Используется в земных клиниках и разработанный для космической медицины метод сейсмокардиограммы для оценки сократительной функции сердечной мышцы — он применялся во время полетов экипажей «Востока-5» и «Востока-6», всех космических кораблей «Восход» и «Союз», а также орбитальных станций «Салют».

В связи с этим были предприняты специальные исследования в области космической медицины, направленные на уточнение допустимых колебаний физиологических показателей, возникающих при разнообразных нагрузках. Эти работы во многом способствовали углублению наших знаний о границах нормы и патологии, о пограничных состояниях между болезненными явлениями и нормальными, а это весьма существенно при клиническом лечении больных.

Интересно, что специалисты, начавшие работу в этой области, столкнулись с таким фактом, как недостаточность наших знаний о ряде показателей, характеризующих норму: нормальные реакции здорового человека в различных условиях, нормальные показатели содержания ряда вредных примесей в атмосфере помещений (особенно — замкнутых при длительном пребывании в них человека) и т. д. Таким образом, оказалось, что хотя медицина «знает» и здорового человека, и показатели больного, но гигиена по части разработки норм крайне мало учитывала требования к нормированию среды обитания замкнутых помещений малого объема.

Например, оказалось, что так называемые гипоксические пробы, т. е. дыхание газовой смесью, обедненной кислородом, помогают выявить скрытую коронарную недостаточность. Эти пробы сейчас прочно вошли в клиническую практику при экспертизе летчиков. Используются также методы исследования вестибулярного анализатора, разработанные для отбора космонавтов.

Кандидаты в космонавты, готовящиеся к первым полетам, должны были обладать не просто хорошим здоровьем, но и иметь большие резервные возможности реакций физиологических систем на допустимую нагрузку. Это особенно важно, поскольку один человек может переносить данную нагрузку (например, при подъеме и в барокамере, при перегрузках на центрифуге и т. д.) «уже» на пределе своих физиологических возможностей, в то время как у другого остается еще резерв (как говорят, он не полностью «выкладывается»). В связи с этим при обследовании кандидатов в космонавты были разработаны специальные методы, позволяющие определить такие резервы, а также выявлять скрытую патологию и скрытые болезни.

Одним из основных и наиболее специфических для космонавтики факторов является невесомость. При длительном пребывании космонавта в условиях невесомости, особенно если он недостаточно внимательно относился к физической тренировке и применению других профилактических средств, отмечались изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, минерального обмена, костно-мышечной системы и т. д. Эти изменения усугубляются состоянием гиподинамии, т. е. снижением двигательной активности, характерным для условий космического полета. Действительно, даже относительно большие размеры жилых помещений современных космических станций («Салют», «Скайлэб») не обеспечивают необходимое общее количество движений, которое чрезвычайно важно для нормальной жизнедеятельности человека. Космонавты в течение всего полета находятся в кабине космического корабля, выходят в безграничный простор открытого космоса достаточно редко, и «прогулки» с оздоровительной целью — это удел достаточно далекого будущего.

В гигиенической практике проведены значительные исследования, составлены и утверждены предельно допустимые концентрации вредных примесей в воздухе герметических помещений и утверждены соответствующие нормативы.

Не вызывает сомнений актуальность изучения проблемы гиподинамии и постельного режима применительно к задачам нашей жизни, притом не только при клиническом лечении больных. Дело в том, что снижение двигательной активности у населения развитых стран весьма характерно для века механизации, автоматизации, телевидения, современных транспортных средств.

Наиболее распространенным моделированием невесомости является длительное пребывание человека в горизонтальном положении в постели. В таком положении у человека в значительной степени вес столба крови, облегчается работа мышц, которые в обычной жизни поддерживают вертикальную позу человека, т. е. в подобном «эксперименте» на Земле создаются условия, с известным допущением имитирующие невесомость. При этом можно изучать реакции физиологических систем, проверять эффективность различных профилактических средств и методов борьбы с неблагоприятными последствиями действия невесомости.

Кроме того, в условиях клинического лечения многие больные вынуждены иногда очень долго пребывать в постели. Так что проблема гипокинезии обрела сейчас социальную значимость и, по существу, является проблемой века техники.

Сейчас человек мало передвигается пешком, для него более привычно сидеть в кабинете или у пультов управления автоматами, у телевизоров, ездить на автомашинах, в метро и т. д. В то же время недостаточность движения (гипокинезия) играет существенную роль при возникновении ряда заболеваний, и, прежде всего, сердечно-сосудистой системы и нарушении обмена веществ.

Интенсификация производственных процессов, широкое внедрение автоматики, современных средств управления производством требуют оптимального взаимодействия между человеком и техникой, а также правильного решения вопросов о том, что должен решать человек в контуре управления сам, а что следует передать автоматическим системам. Круг этих вопросов освещается специальной отраслью знания — инженерной психологией. Ученые, исследующие эти проблемы, дают рекомендации для построения автоматических систем управления, в которых должен участвовать человек, и изучают возможную деятельность человека в этих системах.

Исследование этого состояния в интересах космической медицины проводилось на здоровых людях — они длительное время находились в горизонтальном положении на строгом постельном режиме (не" разрешалось даже приподниматься). Это исследование выявило комплекс симптомов со стороны различных систем человеческого организма (сердечно-сосудистой, опорно-двигательного аппарата, водно-солевого обмена и т.д.). А это очень важно для лечащих врачей в клиниках, поскольку необходимо выявлять, какие явления связаны с основным заболеванием больного, а какие — с ограничением его подвижности.

В первые годы космической эры космическая медицина переживала естественный период накопления экспериментальных данных. Тогда она брала из своего источника — земной медицины — основные данные, факты, рекомендации (этот процесс продолжается и сейчас) и пока еще мало что могла вернуть обратно, разве только некоторые методы исследования и новые подходы к проблемам. Теперь же факты, добытые космической медициной и биологией, помогают лучше понять процессы жизни на Земле и взаимосвязи внутри такой сложнейшей системы, как человеческий организм.

Занимаясь изучением систем «человек—техника» применительно к космическим исследованиям, врачи, психологи, инженеры вносят свой вклад в инженерную психологию, чем способствуют решению этой проблемы и на Земле.

Существуют ли сезонные изменения физиологических процессов? С ними, например, связана тенденция к обострению некоторых заболеваний весной и осенью (язвенная болезнь и т. д.).

В этом плане можно привести следующий пример — он связан с биоритмологией. Уже давно стало известно, что практически все физиологические процессы в человеческом организме имеют фазовое течение, т. е. имеют определенные ритмы. Например, температура тела к вечеру больше, чем утром, секреция желудочного сока и деятельность желез тоже имеют свою периодичность, умственная физическая работоспособность также различная в течение суток. В человеческий организм как бы заложены биологические часы, в соответствии с которыми происходит работа тех или иных систем. Это суточная периодичность, называемая циркадными ритмами, она связана с естественной сменой дня и ночи, геофизическими и социальными датчиками времени.

Многие, наверное, помнят подобное состояние, когда совершали перелет на самолете с востока на запад, пересекая несколько временных поясов.

В космическом полете нет естественной смены дня и ночи, отсутствуют и социальные датчики времени. Таким образом, циркадная система временной организации (для бесчисленного множества функций) лишается обычных синхронизаторов, что может привести к дисинхронозу, т. е. состоянию, когда у человека снижается работоспособность, появляются различные неопределенного адреса жалобы, общая «разбитость», плохое самочувствие.

Познание действия биологических часов — проблема, имеющая общебиологическое значение, поскольку естественные ритмы имеются во всем животном и растительном мире. Космическая биоритмология вносит свой существенный вклад в самые фундаментальные принципы организации биологических систем. Изучение биоритмов актуально и в связи с массовыми дальними перелетами пассажирских самолетов в разных направлениях, и в связи с тем, что многочисленные категории рабочих и служащих заняты в сменном производстве, и, наконец, с тем, что во врачебной практике, даже при простом назначении времени приема лекарств, необходимо учитывать циркадные ритмы.

Проблемы биоритмологии изучались в ходе специальных наземных исследований, а также во время полетов биологических спутников и пилотируемых космических кораблей. Подчеркнем, что космонавты Ю. В. Романенко и Г. М. Гречко жили и работали на орбитальной станции «Салют-6» по московскому времени. Это было сделано для того, чтобы не сбивать их «биологические часы», не вызывать дисинхроноза, хотя для наземных служб такой распорядок работы не всегда удобен, так как связь с экипажем на ряде пунктов приходилась на ночное время, когда космонавты спали.

Камера для электрофореза в космических условиях представляет собой длинную узкую прямоугольную щель. Биологический субстрат, предназначенный для разделения, помещают посередине этого щелевого зазора. В невесомости отсутствует главный лимитирующий фактор процесса очистки — конвекция, кроме того, не происходит осаждения частиц. В связи с этим зазор камеры электрофоретического устройства можно увеличить в несколько раз, что позволяет значительно повысить производительность и улучшить чистоту разделения. Отсутствие осаждения позволяет проверить процесс разделения тяжелых частиц, взвешенное состояние которых нельзя было бы поддержать никакими способами в земных условиях. Результаты космических экспериментов показали, что при электрофорезе в невесомости производительность можно увеличить в 10 раз, а при улучшении качества очистки — еще в 3—4 раза.

Есть еще один аспект практического применения результатов, которые дает космонавтика, в земной медицине. Это возможное использование условий невесомости для получения чистых биологических препаратов, что имеет громадное значение, так как побочные реакции организма (повышение температуры, болезненности и т.д.), возникающие при получении препарата, во многом зависят от того, насколько он чист, т.е. свободен от посторонних примесей. В течение последних 30 лет весьма интенсивно развивались электрохимические методы (электрофорез) выделений и очистки биологических субстанций различной природы. Электрофорез, например, нашел широкое применение для разделения (очистки) белков, нуклеиновых кислот, микроорганизмов и т.д.

Как видим, космическая биология и медицина, решая сложнейшие проблемы, выдвигаемые стремительно развивающейся космонавтикой, служит не ей одной.

Исследования по космической биологии в принципе могут помочь ответить на вопрос, веками волновавший ученых, — существует ли жизнь на других планетах и в каких формах, что при сопоставлении с известными нам формами жизни углубит наши представления о сущности развития природы, будет способствовать углублению нашего диалектического миропонимания.


Все что делается для освоения космоса, в конечном счете, приводит к улучшению жизни людей на Земле.





Далее:
Scott Carpenter.
ПРОГРАММА «САТУРН-АПОЛЛОН».
ИЗ ИСТОРИИ ПОДГОТОВКИ ПЕРВЫХ КОСМОНАВТОВ.
Голованов Я.К. «Кузнецы грома».
Прототип.
июль.
Проект тяжёлого межпланетного корабля (ОКБ-1).
Глава I.
"БУБЛИК" ВЫХОДИТ НА ОРБИТУ.


Главная страница >  Цитатник