Космическая медицина на орбите и на Земле
Как известно, космос не самое благоприятное место для человека: длительное пребывание в невесомости и замкнутом пространстве, повышенное воздействие радиации, значительные перегрузки – лишь часть трудностей, с которыми сталкиваются астронавты. Редакция TechInsider решила разобраться, как медики изучают влияние космического полета на организм и как эти знания помогают нам здесь, на Земле.
С тех пор как мы покорили высочайшие вершины планеты и освоились у ее ледяных полюсов, космос стал главным фронтом, на котором испытываются силы человечества, новейшие идеи, решения и технологии. Многие из них впоследствии находят применение и на Земле. Эргономичные подушки и матрасы наполнены пеной с памятью формы, которая была разработана для ложементов космонавтов, а беспроводные пылесосы являются потомками устройств DustBuster, когда-то созданных для уборки на космических кораблях и станциях. Даже МРТ и компьютерная томография были бы невозможны без хитрых алгоритмов обработки изображений, которые были написаны для анализа снимков поверхности Луны. Но особенно много технологий вернулось на Землю из области космической медицины. Аппараты для диализа почек; инфракрасные градусники, измеряющие температуру через ухо; электрическая стимуляция мышц для их восстановления; даже некоторые препараты – все это было впервые апробировано на орбите.
Впрочем, огромная роль, которую медицина играет в пилотируемой космонавтике, вряд ли станет для кого-то сюрпризом. Человеческое тело и психика эволюционировали многие миллионы лет, все лучше приспосабливаясь к условиям жизни на Земле. Но к условиям космического пространства их не готовил никто. Микрогравитация и радиация, изоляция и стресс – все это губительно сказывается на организме. В отсутствие привычного притяжения нарушается работа вестибулярного аппарата, кровь хуже циркулирует по сосудам, а пища тяжелее продвигается по кишечнику. Техника, непрерывно работающая на космической станции, создает постоянный шум, который тоже отнюдь не облегчает жизнь на борту. Без нормальной гравитации даже слезы толком не льются из глаз. Неудивительно, что с организмом космонавта, отстоявшего орбитальную вахту, могут происходить разительные перемены, в том числе негативно влияющие на работоспособность мозга и концентрацию.
Отпечаток космоса
Сбои вестибулярного аппарата вызывают сильную морскую болезнь, которая мучает многих в первые дни на орбите. Но настоящие проблемы начинаются дальше, когда костные и мышечные ткани, лишенные нормальных нагрузок, быстро деградируют. Перераспределение жидкости в теле приводит к росту внутричерепного давления, вызывая деформацию хрусталиков и нарушения зрения. Все эти эффекты были известны давно, однако самый любопытный эксперимент в области космической медицины состоялся уже в 2010-х благодаря американскому астронавту Скотту Келли. Ученым с ним сильно повезло, поскольку у Скотта есть брат-близнец Марк, также готовившийся к полету в космос. По личным обстоятельствам тот оставил карьеру астронавта и успел побывать на орбите лишь один раз и недолго. Таким образом, у медиков имелось два генетически идентичных однояйцевых близнеца, выросших в одной семье и прошедших одинаковую подготовку. С той разницей, что один собрался целый год проработать на МКС, а другой остался на Земле. Оставалось выяснить, в чем эта разница.