5.4. Барокамера
Во время полёта на космическом корабле создаётся искусственная атмосфера, параметры которой могут заметно меняться в случае каких-либо нештатных или аварийных ситуаций (например, снизится содержание кислорода или произойдёт резкий перепад давления). Учитывая это, космонавтов подвергают испытанию в барокамере.
Современные барокамеры, предназначенные для биологических целей — это сложные технические устройства, где можно создавать различные температуры (диапазон колебаний от —60° до +70°С), разрежение, соответствующее высотам до 20—30 км. Барокамеры оснащаются сложной аппаратурой, регистрирующей физиологические функции, приборами, следящими за режимом «подъема» и «спуска», и т.д. Существует несколько видов барокамер: Гипербарические камеры, декомпрессионные барокамеры, гипобарические камеры. Гипобарические камеры используются в медицине для лечения ряда заболеваний и для моделирования ситуаций нахождения человека на большой высоте (лётчики, альпинисты, парашютисты, космонавты и т. д.)
Представьте себе металлическую четырехугольную (или цилиндрическую) камеру с герметически закрывающейся дверью. Внутренний объем ее невелик — несколько менее 10 кубических метров. Правда, бывают и значительно большие барокамеры. Принцип работы такой камеры очень прост. К ней подведены две трубы, одна из них идет к вакуумному насосу, другая связывает внутренний объем барокамеры с атмосферой комнаты или наружного воздуха.
Исследования в барокамере уже давно применяются при медицинских освидетельствованиях летчиков. В связи с этим возникает естественный вопрос: для чего проводить такие исследования, когда современная авиация обеспечена самолетами, оборудованными герметическими кабинами, кислородно-дыхательной аппаратурой, и летчик, не испытывая в полете недостатка кислорода, находится в условиях достаточно высокого барометрического давления?
В кабинах космических кораблей, безусловно, также будет обеспечиваться нужный уровень барометрического давления и соответствующее содержание кислорода, однако космонавты, как и летчики, по-видимому, должны будут проходить обследование в барокамерах.
Дело в том, что исследование в условиях разреженной атмосферы, когда человек испытывает недостаток кислорода, является хорошей пробой, позволяющей выявить скрытые дефекты сердечно-сосудистой и нервной систем, определить особенности функционального состояния организма. Вот почему в настоящее время все большее значение придается так называемым гипоксическим пробам.
У лиц, обладающих слабой устойчивостью к недостатку кислорода, уже в первые 10 минут пребывания на высоте 5000 м, когда парциальное давление кислорода в легких равно 45—50 мм рт. ст. (в обычных условиях оно равно около 100 мм), отмечается головокружение, слабость, расстройство координации движений, учащение пульса до 120 ударов в минуту и выше, посинение губ и т.д., т.е. состояние, требующее быстрого спуска на безопасные высоты. Постоянная, типичная реакция дыхания на недостаток кислорода — усиление легочной вентиляции: человек начинает дышать чаще и глубже. В результате через легкие в единицу времени проходит значительно большее количество воздуха и за счет этого поддерживается достаточное насыщение крови кислородом. В обычных условиях в легких постоянно имеется определенное количество углекислого газа, который поступает из крови. Если резко увеличивается частота и глубина дыхания, то СО2 в большем количестве удаляется, вымывается из легких, уменьшается и его концентрация в крови. Углекислый газ является возбудителем дыхательного центра головного мозга — того нервного центра, который посылает периодические импульсы к дыхательным мышцам, обеспечивая акт вдоха. Если в результате повышенной вентиляции концентрация СО2 в крови снижена, то дыхательный центр не возбуждается и не посылает импульсы, не дает «сигнал» для вдоха. Усилием воли вы можете некоторое время форсировать дыхание, но при этом нормальная нервная импульсация из дыхательного центра резко нарушится, и вы потеряете сознание. При этом, естественно, дыхание на какое-то время прекращается, что ведет к увеличению количества СО2 в крови и нормальный цикл дыхания снова восстанавливается.
Если поставить человека в условия гипоксии, то по наступающим изменениям физиологических процессов можно судить о резервных возможностях организма. Вот почему «подъемы» в барокамере и должны будут, очевидно, применяться при обследовании космонавтов.
Особое значение имеет реакция со стороны сердечно-сосудистой системы, так как она легко улавливается простыми методами исследования и может явиться, наряду с изменениями внешнего дыхания, хорошим показателем состояния организма.
