Невесомость

Невесомость заметно влияет на распределение жидкостей в организме. На Земле сила тяготения заставляет кровь и тканевые жидкости приливать к ногам и нижней части туловища, однако стоит покинуть гравитационное поле Земли, и эти жидкости устремляются вверх, вызывая очевидные и малоприятные перемены. Лицо надувается, вены на шее и на лбу набухают, глаза будто вылезают из орбит, нос закладывает, запахи и вкусы различаются хуже. Общее ощущение примерно такое же, как при сильной простуде. Ноги при этом теряют примерно одну десятую объема – отмечались случаи даже 30 %-ного уменьшения в обхвате голени. Иногда космонавты обматывают верхнюю часть ноги эластичным бинтом, чтобы уменьшить отток жидкостей снизу (кровяное давление в артериях выше, чем в венах, поэтому кровообращение при этом не перекрывается).

Перемещение жидкостей включает естественные датчики давления в голове и в груди, и уже через несколько дней организм приспосабливается к воздействию невесомости, сокращая объем крови и жидкостей повышенным мочеиспусканием и снижением потребности в питье. Астронавты за первые несколько дней на орбите теряют в весе – в основном за счет уходящей воды. Учащение позывов к мочеиспусканию доставляет немало неудобств, особенно если, как в ранних полетах, астронавт одет в скафандр. При этом ни прилив жидкостей организма к голове, ни компенсаторные механизмы, которые вслед за этим включаются, по имеющимся данным, не нарушают кровообращение в условиях космоса. По возвращении на Землю все обстоит иначе, но об этом позже.

Освобождаясь от оков земного тяготения, астронавты слегка вытягиваются в росте, поскольку исчезает давление на межпозвоночные диски. Большинство вырастает всего на один-два сантиметра, однако некоторые вытягиваются гораздо сильнее, как произошло с Джоном Гленном во втором его выходе в космос. В возрасте 77 лет он прибавил целых шесть сантиметров. О подобных переменах обязательно должны помнить инженеры. В исследовательской экспедиции на шаттле, предпринятой с целью изучения воздействия невесомости на нервную систему, конструкторы испытательного кресла, оборудованного датчиками для снятия нервных реакций, забыли оставить припуск «на вырост», и астронавты жаловались, что кресло стало слишком тесным. Легкие, сердце, печень и остальные внутренние органы тоже становятся невесомыми и плавают в полостях тела. Как отозвался один из астронавтов: «Чувствуешь, как кишки всплывают».

При микрогравитации значительно уменьшается выработка эритроцитов. Срок жизни эритроцита недолог – всего 120 дней, поэтому сокращение их воспроизводства приводит к снижению их общего количества в кровеносной системе. Сокращение начинается в течение четырех дней после погружения в невесомость и стабилизируется через 40–60 дней. За время десятидневной экспедиции космической лаборатории (модуля «Спейслэб») количество эритроцитов у участников снизилось примерно на 10 % – при более длительных полетах снижение бывало и больше.

Как мы помним из главы 1, выработка эритроцитов контролируется гормоном эритропоэтином, на секрецию которого влияет уровень кислорода в тканях. Чем выше содержание кислорода, тем меньше высвобождается эритропоэтина и соответственно меньше производится эритроцитов. Поэтому изначально считалось, что выработка эритроцитов сокращается из-за высокого содержания кислорода в первых космических аппаратах. Однако затем гипотезу эту пришлось пересмотреть, поскольку и в более поздних полетах, даже после перехода на дыхательные смеси, близкие к атмосферному составу, количество эритроцитов все равно продолжало падать. Сейчас причиной снижения количества эритроцитов считаются изменения в объеме крови, вызываемые микрогравитацией. Прилив крови к грудной клетке в состоянии невесомости предположительно вызывает обманчивое «ощущение» избытка крови у организма и заставляет его уменьшить производство кровяных телец. При этом падает и уровень эритропоэтина. Однако разительное снижение общей массы эритроцитов объясняется не только сокращением их воспроизводства – помимо этого гибнут красные кровяные тельца, готовящиеся появиться на свет из костного мозга.