Опубликовано 28 ноября 2024, 16:44
7 мин.

Зачем Роскосмос делает космонавтам больно?

Как невесомость помогает понять наш организм
Боль. Невесомость. Космос. Что их связывает? В условиях невесомости космонавты сталкиваются не только с тошнотой и проблемами с костями, но и с тем, что их восприятие боли меняется. А ведь они участвуют в экспериментах с болью и продолжают дело учёных, которые жертвовали собой ради науки. Но зачем?
Зачем Роскосмос делает космонавтам больно?

Космос — штука суровая: мало того, что там невесомость, космическая радиация и еда из тюбиков (на самом деле уже давно не из тюбиков), так ещё и учёные постоянно норовят провести на тебе какой-нибудь эксперимент.

И ладно, если это что-то безобидное, вроде выращивания салата в гидропонной установке, но бывают и такие опыты, от которых у космонавтов, наверное, волосы встают дыбом.

Один из таких экспериментов — «Альгометрия».

Невесомость — это больно

Представьте себе, что вы летите в космосе, далеко от Земли, и вдруг понимаете, что что-то не так с вашим организмом. Боль — это наш природный сигнал тревоги, и его игнорирование может привести к серьёзным последствиям, особенно когда ближайшая больница находится на расстоянии сотен тысяч километров.

Но тут возникает вопрос: почему вообще надо изучать боль в космосе? Оказывается, в условиях невесомости наш организм работает совершенно по-другому — учёные обнаружили, что космонавты могут ощущать боль иначе, чем на Земле.

Кровь и другие жидкости распределяются по телу не так, как на Земле: стресс и адаптация к космическим условиям могут «задвигать» болевые ощущения на задний план.

Долгое пребывание в космосе может менять работу центральной нервной системы, а уровень гормонов, таких как кортизол и адреналин, также способен влиять на восприятие боли.

Короче говоря, факторов, которые могут влиять на болевую чувствительность в космосе, — куча.

Как проходит эксперимент?

Ещё в начале космической эры учёные заметили, что у космонавтов повышается болевой порог, что было странно — ведь в космосе люди сталкиваются с совершенно новыми и опасными условиями, где важно вовремя заметить даже незначительную боль, чтобы предотвратить серьёзные последствия.

Так вот, «Альгометрия» — это не просто какой-то рандомный эксперимент, а серьёзное научное исследование, которое уже несколько лет проводят на МКС. Его цель — понять, как меняется чувствительность к боли у космонавтов в условиях длительных космических миссий.

И как же космонавтам причиняют боль? Так и представляется человек, который сидит в пыточном кресле и изнывает от боли ради науки, но на самом деле, всё не так страшно.

В «Альгометрии» используются два основных метода: механическое и термическое воздействие. В первом случае небольшой штырь давит на палец космонавта, пока тот держит кнопку: как только испытуемый ощущает боль, он отпускает кнопку.

В термическом же методе используется пластина, которая прикладывается к предплечью и постепенно нагревается. Опять же, как только космонавт чувствует боль, он сообщает об этом.

Все эти данные фиксируются приборами и затем отправляются на Землю для анализа. Данных нужно очень много, потому что ощущение боли у каждого индивидуально.

Поэтому «Альгометрия» — один из самых долгосрочных экспериментов на МКС.

Зачем это нужно?

Ответ прост: для обеспечения безопасности космонавтов. Если в условиях космоса человек вовремя не заметит, что с его организмом что-то не так, последствия могут быть серьёзные (и даже очень).

Поэтому то, как изменяется чувствительность к боли у космонавтов, критически важно для планирования будущих космических миссий, особенно для длительных полётов на Луну и Марс.

Например, космонавт на Марсе выполняет сложную техническую операцию, и у него вдруг заболела рука. Если он не обратит на это внимание и решит, что это просто усталость или лёгкий ушиб, то в итоге может получить серьёзную травму, которая поставит под угрозу всю миссию.

Такие эксперименты помогут разработать более эффективные методы мониторинга здоровья и улучшить медицинскую поддержку в космосе.

Более того, результаты «Альгометрии» могут быть полезны не только для космонавтов, но и для всех нас, землян. Понимание того, как меняется болевая чувствительность в космосе, может помочь разработать новые методы диагностики и лечения боли.

Когда всё неистово и постоянно болит — там и до депрессии рукой подать

Когда всё неистово и постоянно болит — там и до депрессии рукой подать

Один из возможных применений результатов эксперимента — лечение хронической боли. С помощью исследования, возможно, удастся отыскать новые подходы к управлению болью у пациентов с хроническими заболеваниями.

Или — регенеративная медицина: знание механизмов восприятия боли и их изменения поможет в создании новых методов восстановления тканей и органов (а заодно и сделает этот процесс менее болезненным).

Регенерация может быть довольно болезненной

Регенерация может быть довольно болезненной

Что там ещё изучают?

«Альгометрия» — это не единственный в своём роде эксперимент. Один из самых известных эффектов длительного пребывания в космосе — это потеря костной и мышечной массы: в условиях невесомости мышцы меньше напрягаются, а кости теряют плотность.

Эксперименты в этой области помогают разработать методы профилактики и лечения остеопороза и саркопении.

Длительное пребывание в космосе также влияет на сердце и сосуды: исследования показывают, что у космонавтов может развиваться космическое сердце — увеличение размеров сердца, которое происходит из-за изменений системы кровообращения.

Такие исследования помогают понять, как длительная невесомость влияет на сердечно-сосудистую систему и разработать методы её защиты.

Не менее важно наблюдать и за психологическим состоянием космонавтов: когда ты долго находишься в небольшом замкнутом пространстве, вдали от семьи и друзей, можно вполне себе «поехать кукушечкой»

В общем, только так можно разработать методы поддержки и адаптации космонавтов в длительных миссиях.

Кто ещё терпел боль?

Тут может сложиться впечатление, что космонавты — единственные «подопытные кролики», но история полна примеров людей, которые терпели боль ради науки.

Например, известные учёные Мария и Пьер Кюри подвергались воздействию радиоактивных материалов — о вреде радиации тогда ещё было неизвестно.

Пьер Кюри и Мария Склодовскае-Кюри в лаборатории демонстрируют экспериментальный прибор, используемый для определения ионизации воздуха радиоактивности образцов очищенной руды, что позволило им обнаружить радий

Пьер Кюри и Мария Склодовскае-Кюри в лаборатории демонстрируют экспериментальный прибор, используемый для определения ионизации воздуха радиоактивности образцов очищенной руды, что позволило им обнаружить радий

Их исследования привели к важным открытиям, несмотря на болезненные последствия для их здоровья.

Или Август Бир, немецкий хирург, в начале XX века, исследовал спинальную анестезию и проводил эксперименты на себе (его ученик, Август Хильдебрандт, также в этом участвовал).

Они испытывали на себе внутривенную регионарную анестезию и терпели значительную боль, и всё для того, чтобы облегчить операции больным.

Бедный Август Хильдебрандт стойко перенёс уколы, порезы, ожоги и даже удар молотком по ноге и сдавливание яичек, пока Бир наблюдал за эффектом анестезии. В конце концов, эксперимент завершился синяками у Хильдебрандта и дружеским распитием вина с доктором

Бедный Август Хильдебрандт стойко перенёс уколы, порезы, ожоги и даже удар молотком по ноге и сдавливание яичек, пока Бир наблюдал за эффектом анестезии. В конце концов, эксперимент завершился синяками у Хильдебрандта и дружеским распитием вина с доктором

А Вернер Форссман, тоже немецкий врач и Нобелевский лауреат, известен тем, что в 1929 году провёл катетеризацию сердца на самом себе.

Он ввёл катетер через вену в свою руку и продвинул его до сердца, что стало революционным шагом в кардиологии, хотя это и было опасно и болезненно.

Вернер Форсман, разрабатывая метод катетеризации сердца, решил испытать его на себе, несмотря на опасения коллег. В первый раз ассистент отказался участвовать в опасном эксперименте, и Форсману не удалось продвинуть катетер до сердца. Во второй раз, действуя самостоятельно, он ввел трубку на 65 см, достиг правой половины сердца и подтвердил успех с помощью рентгена

Вернер Форсман, разрабатывая метод катетеризации сердца, решил испытать его на себе, несмотря на опасения коллег. В первый раз ассистент отказался участвовать в опасном эксперименте, и Форсману не удалось продвинуть катетер до сердца. Во второй раз, действуя самостоятельно, он ввел трубку на 65 см, достиг правой половины сердца и подтвердил успех с помощью рентгена

В начале 80-х годов Барри Маршалл и Робин Уоррен, исследовали бактерии Helicobacter pylori и сделали революционное открытие: бактерии эти вызывают гастрит и язву желудка! Однако научное сообщество встретило их гипотезу с недоверием и насмешками.

Тогда Маршалл решился на отчаянный шаг: он выпил культуру H. pylori, получил гастрит и затем успешно вылечил себя антибиотиками, и таким образом доказал правоту своей теории.

Барри Маршалл, австралийский врач, выпил культуру бактерии Helicobacter pylori, чтобы доказать, что именно она вызывает язву желудка

Барри Маршалл, австралийский врач, выпил культуру бактерии Helicobacter pylori, чтобы доказать, что именно она вызывает язву желудка

В 2005 году он получил за это Нобелевскую премию.

А вот Илья Ильич Мечников, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, весьма известный своими исследованиями иммунной системы: он подвергал себя различным инфекциям, чтобы изучить иммунные реакции организма. Например, он привил себе возвратный тиф и выпил стакан с холерными вибрионами.

Мечников также проводил эксперименты с пробиотиками и употреблял бактерии, чтобы доказать их полезные свойства.

Илья Ильич Мечников за работой. Он считал, что секрет долголетия — в здоровой микрофлоре кишечника. А улучшить её, по мнению Мечникова, помогало кислое молоко! В начале XX века он активно популяризировал пользу простокваши и йогурта, продвигал болгарскую молочнокислую палочку и даже участвовал в организации производства кисломолочных напитков

Илья Ильич Мечников за работой. Он считал, что секрет долголетия — в здоровой микрофлоре кишечника. А улучшить её, по мнению Мечникова, помогало кислое молоко! В начале XX века он активно популяризировал пользу простокваши и йогурта, продвигал болгарскую молочнокислую палочку и даже участвовал в организации производства кисломолочных напитков

Продлить жизнь людям мечтал и Александр Александрович Богданов, российский учёный и писатель, организатор и директор первого в мире Института переливания крови.

Он проводил опыты на себе и своих коллегах и пытался найти способы омоложения и улучшения здоровья через переливание крови.

В 1928 году Богданов умер от осложнений после одного из таких опытов, что лишь подчёркивает его самоотверженность и стремление к науке.

7 апреля 1928 года Богданов решил обменяться кровью со студентом, больным малярией и туберкулёзом. Увы, тогда ещё не было известно о резус-факторе, и у Богданова с пациентом он оказался несовместим. В результате переливания развилось отторжение, которое и привело к смерти

7 апреля 1928 года Богданов решил обменяться кровью со студентом, больным малярией и туберкулёзом. Увы, тогда ещё не было известно о резус-факторе, и у Богданова с пациентом он оказался несовместим. В результате переливания развилось отторжение, которое и привело к смерти

Ну и конечно тысячи тех, кто разрабатывает вакцины, часто сами испытывали (и испытывают) их на себе. Всё для того, чтобы проверить их эффективность и помочь людям.

Такие самоотверженные поступки помогли спасти миллионы жизней.

Боль как путь к звёздам

Но вернёмся к космосу.

В общем, «Альгометрия» — это лишь один из многих экспериментов, которые проводит Роскосмос на МКС, и каждый из них помогает лучше понять наш мир.

Кстати, многие технологии, которые первоначально разрабатывались для космоса, впоследствии находят применение в медицине (и в других местах). Например, телемедицина, которая позволяет проводить удаленные консультации и операции, была первоначально создана для того, чтобы обеспечить медицинскую помощь космонавтам на орбите.

Так что, когда в следующий раз вы услышите, что на МКС проводят какой-то странный эксперимент, не спешите крутить пальцем у виска. Возможно, этот эксперимент — первый шаг к тому, чтобы сделать нашу жизнь на Земле более безопасной и комфортной.

А пока можно только посочувствовать космонавтам, которым приходится терпеть неудобства ради науки. Ведь кто-то же должен это делать, правда?