Уцелевших органов не останется: почему в космонавты берут только с супер-здоровьем
При мысли о космосе у всех затуманивает разум романтикой, как у девочки-подростка — на ум приходят только крутые звездолёты, всякие, прости господи, «Звёздные войны» и офигительные приключения на других планетах. А на самом деле всё абсолютно иначе. Космос — это враждебная среда, которая, по возможности, стремится убить вас или хотя бы существенно испортить вам здоровье, даже если вы не покидаете пределы космического корабля.
Микрогравитация
Первое, о чём нужно сказать, когда речь заходит о факторах, влияющих на здоровье космонавтов, является микрогравитация. На первый взгляд кажется, что это довольно весело и приятно — летаешь себе, тусишь на орбите…
Но это только первые несколько минут. А вот при долгом воздействии микрогравитация аукнется вам несколькими неприятными изменениями в организме, иногда даже необратимыми. Например, отсутствие гравитации может попортит вам состояние костей, мышц и сердечно-сосудистой системы.
Мышцы спины и ног, которые обычно поддерживают осанку на Земле, становятся бесполезными в космосе. В итоге тело практически не испытывает нагрузки, и это может привести к потере до 20% мышечной массы всего за 5-11 дней.
А ещё из-за нарушения обменных процессов на орбите каждый месяц человек теряет до 1,5% костной ткани. Это чем-то похоже на остеопороз, особенно страдают тазовые и бедренные кости, поясничный отдел.
Можно ли как-то с этим бороться? Только частично, но можно: нужны тренировки и физическая активность. Космонавты на МКС каждый день выполняют упражнения для укрепление мышц шеи, спины и конечностей. А для костей в рацион обязательно включают продукты, богатые кальцием (и это помимо добавок к пище).
А ещё на МКС есть беговые дорожки и другие тренажёры. Космонавты пристегиваются к ним ремнями, чтобы была возможность позаниматься и предотвратить атрофию мышц.
Ещё для того, чтобы помочь космонавтам, в ИМБП РАН создали костюм «Пингвин», о котором мы уже рассказывали в одной из прошлых статей. Он имитирует земную гравитацию в условиях космоса при помощи резиновых жгутов, которые создают нагрузку на тело.
Помимо этого, у человека в невесомости перераспределяются жидкости в организме (мы всё таки на 60% состоим из воды), потому что гравитация больше не тянет кровь вниз.
Верхняя часть тела в итоге становится более насыщенной кровью, чем нижняя. Как результат — почки начинают выделять жидкость из организма, и ощущение жажды снижается. Это довольно опасно, так как может возникнуть риск обезвоживания. Поэтому космонавты должны активно пить воду при том, что им не особо это хочется.
Сердцу тоже больше не нужно настолько интенсивно перекачивать кровь, из-за чего начинается атрофия сердечных мышц, а оно само становится меньше и круглее, падает содержание плазмы. Из-за этого, кстати, ещё и лицо становится одутловатым и круглым.
Перед возвращением на Землю космонавты тренируются в костюмах «Чибис». У этого костюма гофрированные штанины с металлической спиралью, чтобы создать отрицательное давление на нижнюю часть тела. Всё для того, чтобы кровь от головы перетекала в ноги — так тренируется сердечно-сосудистая система организма.
Но при всём при этом, космонавты, которые долго были на орбите, не могут нормально стоять на Земле дольше десяти минут.
А вот внутричерепное давление наоборот растёт, а, следовательно, и давление на глаза. Меняется форма глаз, они давят на зрительные нервы: из-за этого у многих космонавтов ухудшается зрение, и эти последствия не проходят, когда они возвращаются на Землю.
При нахождении в космосе страдает и вестибулярный аппарат, который находится внутри головы и отвечает за восприятие положения тела. На Земле этот орган автоматически поддерживает прямое положение тела и позволяет ходить без особых усилий воли в пространстве. А вот на орбите он становится бесполезен, ориентироваться приходится, полагаясь на зрение.
Если вам этого мало, то в космосе ещё и ослабевают обоняние и чувство вкуса — пока не понятно, почему. Космонавты подсаживаются на пряную и острую пищу, а острые соусы (например, «Табаско») берут с собой на МКС почти всегда.
Радиация
Ещё один фактор, который помогает угробить здоровье человека в космосе. Космическое пространство кишит разными формами радиации, такими как солнечное излучение и космические лучи. Всё это может повредить ДНК и клетки организма, а это уже часто заканчивается различными заболеваниями. Как это водится при радиации — онкологическими, но не только.
Вообще, космическая радиация ставит под угрозу срыва исследование дальнего космоса. Потому что дозы, которые придётся в себя впитать при межпланетных перелётах, намного выше тех, которые получают космонавты на орбите Земли.
Для справки: на Земле вы за год в среднем получаете облучения где-то от 1 до 10 мЗв (миллизиверта) от естественных источников. А всё, что выше 100 мЗв — уже опасно и может вызвать различную онкологию. Космонавты на орбите же получают дозу до 200–250 мЗв в год, а в открытом космосе можно нахвататься и на все 600 — суточная доза радиации на расстоянии десяти радиусов от планеты увеличивается втрое.
Невидимые границы: почему женщин почти перестали пускать в космос?
На космический аппарат, который выходит за пределы низкой околоземной орбиты, воздействуют радиационные пояса (здесь наша планета «накапливает» радиацию за счёт магнитного поля). У Земли их два: внутренний — на высоте 4000 км, и внешний — на высоте 17000 км.
Первый раз люди пересекли радиационные пояса во время миссий программы «Аполлон». Это был один из нескольких известных на тот момент рисков, связанных с радиацией, во время подготовки к полётам. Астронавты облучились не так много, потому что находились там недолго, да и траектории полётов «Аполлонов» выбрали таким образом, чтобы находиться в области наименее интенсивной радиации.
Ну а за пределами этих поясов вас ещё будут ждать побочки для здоровья от космических лучей до солнечно-протонных штормов из-за высокого уровня радиации в космическом пространстве.
Поэтому сегодня учёные создают специальные методы защиты от радиации, такие как использование защитных экранов и материалов, способных поглощать радиацию. Это помогает частично защититься от развития радиационных заболеваний и мутаций клеток, ну и уберечь технику от воздействия заряженных частиц.
Изоляция
Как же после всего этого нормально жить? Оказывается, проблематично. Долгое нахождение в космосе вызывает у людей, помимо всего прочего, психологические эмоциональные изменения.
Одиночество, ограниченное пространство, отсутствие природного света, изоляция от земной атмосферы, семьи и друзей иногда вызывают депрессию, тревогу, раздражительность и другие психологические проблемы. Из-за этого космонавты периодически начинают... хуже соображать, у них ухудшаются концентрация и память.
Поэтому для них регулярно проводят психологическую поддержку, включая консультации и тренинги по управлению стрессом, чтобы поддерживать ментальное здоровье людей в космосе. Почти как те добрые слова по звуковой и видеосвязи в фильмах про космос, только лучше.
А ещё на орбите, особенно поначалу, тяжело выспаться. Космонавты могут увидеть рассвет и закат по нескольку раз за день. Изменение циклов сна и бодрствования вызывает сонливость, нарушения когнитивных функций и настроения, и ослабляет иммунитет. Многие в итоге спят по 6 часов (даже в уютную постель упасть не сможешь) и принимают снотворные.
Иммунитет
Кстати, по поводу иммунитета: изоляция от Земли и воздействие микрогравитации и радиации ослабляют иммунную систему космонавтов, поэтому организм слабее сопротивляется инфекциями и другим болезням.
Откуда взяться инфекциям? Не-а, не от пришельцев. Например, в рамках эксперимента «Пародонт-2» российские учёные выяснили, что в космосе активно размножаются патогенные микроорганизмы... во рту космонавтов. Поэтому, чтобы не начались воспаления (стоматолога на МКС не катапультируешь по первой необходимости, как вы понимаете), создали специальные гигиенические наборы — например, набор «Комфорт-1М».
Но вообще изменения микрофлоры в организме космонавтов затрагивают не только ротовую полость, а и весь организм в целом.
Дисбаланс в кишечной микрофлоре может вызвать серьёзные нарушения пищеварения, а в космосе это просто кошмар: воды вокруг маловато, а помыться можно только влажными салфетками. Да и вообще та самая микрофлора кишечника в космосе реально важна, потому что на ней держатся иммунитет, пищеварение и другие процессы в организме. А в космосе, как показали исследования, в кишечнике сокращается количество полезных лактобактерий и бифидобактерий, а патогенные микроорганизмы наоборот, активно развиваются преобладают.
В итоге, как и в рекламе по телику, всех спасли йогурты! Ну, не совсем йогурты: для решения проблемы российские учёные создали специальный кисломолочный продукт «ПробиоSpace» с пробиотиками, его готовят прямо на борту МКС из сухого концентрата с лактобактериями, который изучали в рамках эксперимента «Пробиовит».
В итоге этот заменитель йогуртов-кефиров оказался хорош по пробиотическому потенциалу и устойчивым к антибиотикам: скорей всего потому, что в ответ на повышенный радиационный фон на станции бактерии вырабатывают дополнительную защиту.
Специалисты из НИИ Особо чистых биопрепаратов ФМБА России особо гордятся тем, что такой продукт никак не портится под влиянием любых факторов космического полёта, поэтому его можно можно использовать в том числе и при полётах в дальний космос.
Выводы
Космос может убить, космос жесток. Он обязательно попортит вам здоровье, если вас туда когда-нибудь занесёт.
Но, несмотря на все опасности, человек стремится его исследовать и покорить. Желающих стать космонавтами не становится меньше, а даже наоборот: вспомните, сколько было добровольцев, готовых полететь на Марс в один конец?
Мы можем только надеяться, что сегодняшние исследования в ближайшем будущем помогут безопасно путешествовать в космосе, а уровень угроз не будет превышать обычные земные условия.