Людина в невагомості

Невагомість виникає в польоті: в космічному кораблі, коли не працюють його двигуни і він йде по інерції; в літаках і ракетах, що летять по параболічній траєкторії, інакше кажучи, коли вони роблять як би гігантський стрибок вгору, а потім пікірують вниз; вона виникає в момент вільного падіння парашутиста з літака, з вишки і, нарешті, навіть при падінні зі стільця на підлогу. Але якщо на космічному кораблі невагомість може бути тривалою, то її прояв в умовах земної атмосфери буває дуже короткочасним. Навіть при затяжному стрибку з літака, коли парашутист падає, не розкриваючи парашута, через секунду він вже відчуває, як вітер свистить у вухах, б’є в обличчя, тисне знизу, заважає падати. Це означає, строго кажучи, що вільного падіння вже немає, а отже, немає і «чистої» невагомості.

Ну, а «часткова» невагомість, тобто не повне зникнення ваги, а лише зменшення її, буває при всякому спуску: на гойдалках, в ліфті, на санках з гори. І чим швидше ви спускаєтеся, тим ближче ви до невагомості.

Іншими словами, невагомість виникає тоді, коли сила тяжіння, що діє на кожну частку речовини, на кожну клітину нашого тіла, буде врівноважена силою, що діє також на кожну частку речовини, але в протилежному напрямку. При польоті по параболічній траєкторії такою врівноважуючою силою стає сила інерції, при польоті супутників навколо Землі – відцентрова сила. В невагомості немає опори, тіло летить, падає, і ніщо не заважає йому падати. Невагомість, що виникає при цьому, називають динамічною. Якщо ж знайти місце у Всесвіті, де Земля, Сонце і зірки притягували б предмет з однаковою силою на всі боки, і він нерухомо повис би в просторі, це була б статична невагомість.

ЯК МИ ДОСЛІДЖУВАЛИ НЕВАГОМІСТЬ

Безперечно, найкраще досліджувати невагомість в умовах польоту на космічному кораблі: тут вона може бути тривалою. Але поки польоти космонавтів поодинокі. Тому в повсякденній роботі лікарям доводиться зараз обмежуватися вивченням короткочасної невагомості, що виникає в літаку, що летить по параболі.

У просторих кабінах «літаючої лабораторії» піддослідними спочатку були ми самі – співробітники лабораторії. Освоївшись, ми стали брати з собою тварин. Наш літак тоді жартома порівнювали з біблійним Ноєвим ковчегом: на ньому піднімалися в повітря найрізноманітніші представники тваринного світу, починаючи від риб і птахів і закінчуючи такими вірними друзями людини, як собака та кішка. Потім була проведена серія експеримент вже на людях.

У літаку невагомість триває півхвилини – хвилину. Малувато? Але так як багато порушень фізіологічних функцій організму виникають на самому початку невагомості, то для нас був важливий і цей відрізок часу, тим більше що ми могли по кілька разів повторювати цей початковий, дуже цікавий для дослідників період невагомості.

Невагомість, вірніше, її вплив на організм, можна досліджувати і в іншій обстановці. Наприклад, італійські вчені скидали випробовуваних зі спеціальної вишки, званої «римською вежею»; перед самою землею їх підхоплювали пружні гумові амортизатори і м’яко ставили на землю. У цих експериментах невагомість триває 1,5 секунди.

ЯКІ ОРГАНИ ПОЧУТТІВ СПРИЙМАЮТЬ НЕВАГОМІСТЬ

Перш за все це спеціальний орган почуття, яким людина (і тварини) відчуває прискорення. Це вестибулярні апарати, розташовані в скроневих областях голови, у внутрішньому вусі. Кожен з них складається з двох частин. Прямолінійні прискорення і тяжіння Землі сприймає так званий отолітовий апарат. Це мішечок; в ньому на чутливих волосках, до яких підходять нервові закінчення, лежить маленький камінчик – отоліт. Він тисне на волоски. Якщо людину перевернути догори ногами, камінчик повисне на волосках. Так людина орієнтується, де верх і низ. У невагомості ж цей камінчик не тисне і не тягне волоски.

Друга частина вестибулярного апарату – система півколових каналів – дає людині можливість відчувати повороти голови. Півкруглі канали – це кільцеві трубки, заповнені особливою рідиною. Коли людина обертається, рідина в силу закону інерції відстає і колише чутливі волоски. Таких каналів три, вони розташовані в трьох взаємно перпендикулярних площинах.

Людина відчуває свою вагу поверхнею тіла – або шкірою ступень, якщо вона стоїть, або шкірою спини, якщо вона лежить на спині, і т. д. Про дію сили ваги людині сигналізують м’язи, які підтримують руки, ноги і тулуб, кров, яка прагне злитися в нижні частини тіла, всі нутрощі, що тиснуть вниз. При невагомості ці сигнали зникають – з’являється незвичайне відчуття.

Людина, занурена у воду, теж потрапляє в умови, що нагадують невагомість: м’язи, як і при невагомості, звільняються від необхідності підтримувати ноги і руки, а тиск опори рівномірно розподіляється по всій поверхні тіла. І все ж це не невагомість.

ЩО ВІДЧУВАЮТЬ ЛЮДИ У НЕВАГОМОСТІ

Вам, напевно, снилося, що ви кудись падаєте, провалюєтесь. Від страху все завмирає, холоне всередині. Те ж почуття відчуваєте ви і оступившись в темряві у яму. У цей момент «від страху захоплює дух і завмирає серце».

Таке ж відчуття охоплює багатьох і в невагомості. Але ж невагомість – це і є «безперешкодне падіння». Однак почуття страху, враження, що падаєш вниз, як правило, триває недовго і закінчується раптово, причому людина відразу забуває про нього, опиняючись у владі нового сильного почуття, почуття радості, а деякі – безтурботного щастя, бурхливого захоплення. Серйозні, дорослі люди починають дуріти або завмирають з блаженною посмішкою.

З кожним новим періодом невагомості повторюється і страх, і «падіння», і незрозуміле почуття радості. Але після багатьох експериментів ці почуття зменшуються, і нарешті настає час, коли люди перестають помічати невагомість. Правда, серед великої кількості обстежених нам зустрілося кілька людей, які ніяк не могли освоїтися в невагомості: їм все здавалося, що вони нестримно падають. У жаху від «безодні», в яку їх «кинули», втративши уявлення про те, де вони і що з ними, не в силах знайти надійну опору, вони з криком розмахували руками. Ці люди ні за що не погоджувалися на повторення експериментів.

Інші відчуття у людей, яких можна віднести до другої групи. Не відчуваючи в невагомості ні страху, ні радості, вони недовірливо слухають розповіді товаришів про їх незвичайні відчуття. «Так, в невагомості цікаво, – кажуть вони, – але, в загальному, нічого хорошого в ній немає». На відміну від першої групи випробовуваних у них не виникає гострих емоцій. Їх відчуття монотонно неприємні: «Якась скутість», «Якось не по собі», «Дратує почуття безпорадності». «Чому безпорадності? – Питаю. – Адже ви в невагомості працюєте, пишете»,

– Так, працюю, і все ж це – незрозуміле відчуття безпорадності. (Я передав розмову з одним досвідченим пілотом.)

З перших секунд невагомості у цих людей не буває почуття страху, відчуття того, що вони падають, але замість цього у них можуть бути будь-які інші ілюзії. Одним, наприклад, здається, що вони перевернуті догори ногами, тобто що літак летить колесами догори, іншим – що літак і вони разом з ним лежать на боці; третім – що літак висить в повітрі вгору хвостовою частиною, а вони відповідно лежать ниць.

Цим не обмежуються неприємності людей, яких ми відносимо до другої групи. Через деякий час у них в невагомості починаються так звані вестибуловегетативні розлади: нудота, блювання, проливний піт. (Це дуже нагадує морську хворобу, хоча в даному випадку вона швидше «космічна».) Якщо неприємні явища не дуже сильні, а людина досить тверда у своєму бажанні продовжувати експерименти, то після багатьох повторень досліду нудота перестає з’являтися, залишається лише підвищене потовиділення, і втомлюються ці люди більше, ніж ті, які відносяться до першої групи.

Серед наших піддослідних було чимало таких, у яких в невагомості не з’являлося жодних порушень і ілюзій. Це, перш за все, льотчики і парашутисти – люди льотних професій, які звикли до зменшення і збільшення сили тяжіння, що часто зустрічається в їх роботі.

Здавалося б, висновок є очевидним: люди, які відчули на початку невагомості «падіння», легкий страх, а пізніше радість, – це природжені космонавти; ті ж, хто відчуває себе «перевернутим», в подальшому обов’язково будуть мучитися від «космічної» хвороби, і їм про космос годі й думати. Ні це не так. Саме у людей, які проходять в невагомості через ілюзію падіння, страх і радість, бувають деякі підступні порушення зору, яких немає у тих, хто при відсутності ваги страждає від морської хвороби.

Далі буде.

Автор: А. Кітавет-Смик.