История биологии с начала XX века до наших дней - [291]

Практически важным результатом этого направления исследований явилось обоснование рационального расположения в ракетных летательных аппаратах биологических объектов и человека. Так, был установлен угол наклона кресла, при котором устойчивость к ускорениям наиболее высока, показана целесообразность использования ложаменов — кресел с моделированной поверхностью, обеспечивающих максимально равномерное распределение перегрузки на всю поверхность тела. Экспериментально изучено также влияние кратковременных (менее 1 сек.), или ударных перегрузок на организм животных и человека. В результате таких работ инженерами в содружестве с врачами и биологами были разработаны катапультные установки и определены параметры допустимых величин перегрузок «приводнения» и «приземления» обитаемых космических кораблей. Эти работы пробудили большой интерес к изучению влияния механической энергии на живые организмы и способствовали развитию соответствующих разделов биофизики (С.А. Гозулов, Г.П. Миролюбов, 1969; и др.).

Влияние невесомости.

Биологические эксперименты на различных живых организмах позволили получить данные относительно влияния невесомости на различные функциональные системы (кровообращение, дыхание и другие), а также на поведение животных, в частности, на позные и двигательные реакции (Г. Генри и др., 1952; X. Бек, 1954; X. Штругхольд, 1956; О.Г. Газенко с соавторами, 1964; В.В. Парин, 1968).

В дальнейшем исследования на человеке в условиях кратковременного воспроизведения невесомости в полетах на самолетах позволили обнаружить различную индивидуальную устойчивость здоровых людей к действию этого фактора. Было установлено, что у некоторых испытуемых в период возникновения невесомости появляются иллюзии; они испытывают ощущение падения, вращения, неправильно оценивают свое положение в пространстве. Существенно, что у многих появляются вегетативные расстройства, тошнота и рвота — симптоматика, характерная для «морской болезни» (Л.А. Китаев-Смык, 1963; Е.М. Юганов, И.И. Касьян, 1966). Было изучено также функциональное состояние вестибулярного аппарата в условиях невесомости, выявлена роль различных анализаторов (зрительного, двигательного) и изменений межанализаторных взаимоотношений в расстройствах деятельности центральной нервной системы.

Определенные условия гравитации являются одним из наиболее постоянных факторов жизни на Земле. Давно известно большое значение гравитации в морфогенезе и формировании функциональных систем живых организмов, однако эта фундаментальная биологическая проблема экспериментально оставалась слабо изученной. Практика подготовки и: проведения космических полетов заставила биологов внимательнее подойти к оценке значения гравитационного поля как важной экологической константы. Интересные по своим результатам исследования влияния изменений гравитации на процессы жизнедеятельности и развития различных организмов явились началом нового научного направления — гравитационной биологии (А.А. Нейфах, 1962; П.А. Коржуев, 1963; О.Г. Газенко, А.А. Гюрджиан, 1967 и др.). Имеются все основания полагать, что дальнейшее развитие этого направления окажется полезным не только для развития космонавтики, но и внесет ценный вклад в общую биологию.

Проблема влияния на организм человека и животных длительного (многомесячного) пребывания в условиях невесомости, имеющая исключительно важное практическое значение для межпланетных полетов, далека еще от своего разрешения.

В исследованиях, проведенных на грызунах, находившихся в течение трех недель в условиях невесомости во время полета ИСЗ «Космос-605»- (1973), были получены данные, свидетельствующие о развитии атрофических процессов в скелетных мышцах; отмечено также снижение прочности костей конечностей (Е.И. Ильин и др., 1973; В.В. Португалов и др., 1973).

Ценные данные о физиологических эффектах относительно длительного действия невесомости на организм человека были получены во время 18-дневного полета А.Г. Николаева и В.И. Севастьянова в космическом корабле «Союз-9». Сенсорно-моторная координация у космонавтов была несколько нарушена в первые 3–4 суток полета. Об этом можно было судить по тому, что при свободном плавании с закрытыми глазами оба космонавта утрачивали представление о положении своего тепа по отношению к координатам кабины. Несмотря на то, что после 12–13 суток полета космонавты стали отмечать симптомы усталости, они успешно выполнили всю программу. Первое время после возвращения на Землю сохранение вертикального положения требовало известных усилий. Космонавты отмечали кажущееся увеличение веса тела. По интенсивности это ощущение было примерно равным тому, которое возникает при перегрузке в 2,0–2,5 единицы. Вес предметов также казался космонавтам заметно увеличенным. Иллюзия увеличения веса, постепенно ослабевая, сохранялась около трех суток. У обоих космонавтов в первый период последействия отмечались заметные изменения функционального состояния сердечно-сосудистой системы: пульс в покое достигал 120 в минуту, размеры сердца по данным рентгенографии были уменьшены, ортостатическая устойчивость снижена. Были также отмечены изменения в опорно-двигательном аппарате — мышечная атрофия, снижение оптической плотности костей и функциональные сдвиги в центральной нервной системе, осуществляющей регуляцию позы и движений