Драматическая медицина. Опыты врачей на себе (с ориг. илл.)

Менее 200 лет отделяют нас от исторического события, когда два человека — это были французы — проявили необычайное мужество и, покинув землю, доверили свою жизнь воздушному шару, который унес их ввысь. Сначала был пущен пробный воздушный шар с тремя животными (бараном, петухом и уткой); это доказало возможность такого эксперимента. Через несколько лет воздушный шар, наполненный газом, достиг высоты в 3460 метров — это было началом аэронавтики. Но только через 70 лет, в 1850 году, аэронавт пересек границу человеческой приспособляемости.

Тогда изучением вопросов высотного полета стали заниматься врачи, которые должны были исследовать выносливость человека.

Вскоре стало вполне ясно, что все эти вопросы нельзя разрешить на месте, то есть в воздухе. Задача была бы трудной, если бы наблюдающий врач находился в таких же условиях, что и испытуемое лицо, то есть был бы одновременно и субъектом и объектом. Поэтому понадобилось, так сказать, перенести на землю условия аэронавтики. Эту возможность создал еще один француз, физиолог Поль Бер, построив камеру пониженного давления, которая позволяла ставить в лаборатории опыты, воспроизводя подлинные условия высотного полета. В этой камере можно было понижать давление воздуха точно так же, как это происходит в верхних слоях атмосферы, а испытуемому лицу произвольно давать кислород в таком количестве, в каком его предоставляет природа на больших высотах.

Поль Бер, игравший важную роль и в политической истории Франции, сначала был юристом. Во время путешествия в Африку он обнаружил большой интерес к естествознанию и медицине.

Впоследствии он получил в Париже медицинское образование. Его привлекала главным образом физиология, и он стал ассистентом Клода Бернара, известнейшего физиолога того времени.

Бер вскоре стал профессором Сорбонны и виднейшим ученым Франции. Французы чтят его память, как отца авиационной медицины, потому что он опубликовал труды о влиянии атмосферного давления на организм, которые в 1878 году объединил в выпущенной им большой книге.

Опыты, которые Бер проводил в камере пониженного давления, показали, где лежит граница жизнеспособности человека, как бороться с недостатком кислорода в разреженных слоях атмосферы и как, следя за измерителями высоты, путем самонаблюдения и внимания, а также своевременной подачи кислорода, устранять опасности высотного полета. С другой стороны, Бер своими опытами в камере хотел доказать, что кислород — элемент, необходимый человеку и животным, — становится ядом, если его вдыхают в чрезмерном количестве. Ученые повторили опыты только через много десятилетий и убедились в правильности данных Бера.

Когда Бер, занимаясь проблемами аэронавтики, пришел к выводу, что высотная болезнь уже не опасна, он предложил проделать следующий опыт. Снарядили воздушный шар и снабдили всеми необходимыми измерительными приборами и баллонами с кислородом. Бер обучил пилота воздушного шара, профессора Гастона Тиссандье, как пользоваться приборами, и подробно разъяснил опасности, какие представляет разреженная атмосфера. Тиссандье поднялся для нового опыта. Два других врача, Кроче-Спинелли и Сивель, должны были вести наблюдения и обслуживать кислородный аппарат. Тиссандье, крупный ученый, был испытанным аэронавтом. Он уже не раз поднимался в воздух, а в 1870 году отважился на ставший знаменитым побег из осажденного Парижа на воздушном шаре. Его полет с названными выше лицами произошел в 1875 году, а перед этим он совершил полет, продолжавшийся двадцать три часа. Второй полет стоил жизни его обоим спутникам. Тиссандье достиг высоты 8800 метров. Затем, вследствие недостатка кислорода, он потерял сознание, ибо оба его спутника, наблюдая окружающую картину, перестали следить за состоянием своим и пилота. Поэтому они пропустили нужный момент для включения кислородного аппарата, потеряли сознание и уже не пришли в себя; между тем Тиссандье все же удачно приземлился. Они оказались жертвами опыта на себе. Тогда еще не знали, как быстро наступает опасная высотная болезнь, хотя эксперименты Бера были достаточно ясными.

И вот начинается авиация

С 1783 до 1905 года в развитии полетов в воздухе не произошло ничего выдающегося, но затем все сразу изменилось. После первоначальных попыток, первых, без сомнения, потребовавших исключительной смелости полетов лишь на несколько километров, ныне совершаются не только пассажирские, но и транспортные перелеты, которые представляются нам чем-то само собой разумеющимся. Разработки их вначале требовали условия ведения войны. Понятно, что одновременно люди старались достичь более высоких слоев атмосферы, стратосферы. Люди стремились в слои с пониженным сопротивлением, чтобы увеличить скорость полета и сократить его продолжительность. Впоследствии это оказалось весьма важным для сообщений между континентами и через моря.

Все началось, когда в 1905 году братья Райт совершили свои первые полеты на самолете, приведенном в движение моторами. Они способствовали победе принципа «тяжелее воздуха» и положили начало новой главе в истории человечества. Они тогда летали со скоростью 55 километров в час, которая сейчас кажется смешной и непригодной для воздушного сообщения.

В течение нескольких десятилетий, прошедших после первого полета братьев Райт, развитие авиации было бурным, почти внушающим страх. В 1957 году уже достигли высоты более 58 километров и скорости 3600 километров в час. Можно было предполагать, что в ближайшее время достигнут высоты в 160 километров и скорости, во много раз превышающей скорость звука (1200 километров в час), более того, что наступит состояние невесомости, вначале хотя бы на несколько минут. Тяжесть, приковывающая человека к земле, преодолена, межпланетное сообщение становится возможным, мир фантазии Жюля Верна превратился в науку, в реальность, и тот, кто ныне задумывается над возникающими проблемами, делает это «с научно направленной фантазией».

И все началось лишь в 1905 году. «Это доказывает, — пишет Дирингсхофен, — изумительно быструю приспособляемость человека к совершенно новым для него условиям, которая, однако, оказалась возможной только благодаря участию медицины в техническом развитии».

Чем больше увеличивались скорость и высота полета, тем многочисленнее становились возникавшие проблемы. Всем было ясно, что достигнутое еще далеко от пределов возможного. Для человеческого ума не существует пределов. Тем временем летательный аппарат уже покинул атмосферу, и мы встали на пороге космических полетов с их новыми вопросами и вновь обострившимся конфликтом между машиной и возможностями человека, возникшим в результате «взрыва духа изобретательства». В разрешении всех этих вопросов участвовали и участвуют врачи.

Мы столкнулись с огромным, казалось, непреодолимым различием между человеком и машиной, но не хотели отступить перед пределами, которые сам человек установил для полета в воздухе. Вначале казалось, что физических сил и умственных способностей команды летательного снаряда окажется уже недостаточно, чтобы пользоваться и управлять последним и применять все достижения техники. Она грозила обогнать человека, и летательный аппарат мог улететь от него.

Разрешить эти проблемы силами одних только техников и физиков уже не было возможности. Они стали общечеловеческими и тем самым перешли в область физиологии, патологии и медицины вообще, от которой и потребовали ответа на возникавшие вопросы. Это снова привело к многочисленным опытам, которые известные и неизвестные врачи, посвятившие себя авиационной медицине, стали проводить на себе.

Само собой разумеется, что вопрос о подготовке пилотов и испытание их пригодности относится к области медицины. Ведь пригодность пилота предпосылка для использования самолета и его возвращения на землю. Авиационная медицина в Америке, а также в Советском Союзе и Германии развилась в мощную научную дисциплину, занимающую среднее место между медициной и техникой, находящуюся в контакте с обеими и вербующую из них исследователей и экспериментаторов. Во время совещания, устроенного в 1953 году в Лос Анжелесе Калифорнийским университетом и Воздушно-медицинской инженерной ассоциацией, впервые были исчерпывающим образом рассмотрены все вопросы авиационной медицины.

Главным был следующий: способен ли человек совершить полет в космос, не погибнув или не нанеся тяжелого ущерба своему здоровью, и что могут сделать медицина и техника, чтобы обеспечить космонавту возвращение на Землю целым и невредимым? Это уже были не вопросы, которые предстояло разрешить в будущем, а проблемы дня, так как авиационная техника уже готовилась к полетам в космос. Развитие ракетных и реактивных летательных аппаратов зашло так далеко, что ближайшим шагом должен был стать полет в космическое пространство. Таким образом, авиационная медицина уже превратилась в космическую.

Когда надо было создать предпосылки для полетов в космос, перед врачами и техниками ставили вопрос, способен ли вообще человек выдержать скорость, с которой его из земной атмосферы перенесет в космическое пространство. Эта скорость составляет не менее 8 километров в секунду, и были сомнения, что человек сможет ее перенести. Все же, на основании проведенных опытов, на этот вопрос ответили утвердительно. Человек в состоянии перенести эту и еще большую скорость — при условии, что кабина, в которой он находится, будет защищена от действия высокой температуры, развивающейся от трения воздуха в то время, когда космический корабль пролетает через земную атмосферу.

Более того, расчеты медиков и физиков показали: даже скорость света, составляющая, как известно, 300 тысяч километров в секунду, не нанесла бы вреда команде космического корабля, но при этом могут наступить физические явления, о которых дают представление наши знания, но не наше воображение.

Дело в том, что по теории относительности Эйнштейна «близкое приближение к скорости света приводит к сокращению пространства, к растяжению времени и к увеличению массы». Что означает это для космонавта? Конкретно — ничего, но относительно — все. Внутри кабины космического корабля сердце человека, находящегося в нем во время полета, бьется не чаще и промежуток между двумя ударами пульса, как и всегда, составляет около секунды. Но так только здесь, в этой кабине и для этих людей. На земле промежуток между двумя ударами сердца нашего космонавта равнялся бы нескольким минутам, а может быть, даже нескольким часам: это и есть растяжение времени. Таким образом, годы жизни человека, мчащегося со скоростью света к звездам, соответствуют сотням и тысячам земных лет. Человек не бессмертен, но его смертный час отдален настолько, что он кажется подобным божеству. Прометей торжествует, Зевс побежден. (При условии, что теория относительности Эйнштейна действительна и для полета в космическое пространство, как это утверждают авторитетные физики.)

Но сами физики тотчас же развеивали этот чудесный сон, который уже завтра, вероятно, станет явью, указывая на большие опасности космического полета, на существование метеоритов и космической пыли. Она вследствие огромной скорости космического корабля обладает пробивной силой, против которой не могут устоять даже броневые плиты.

Но эти опасности не способны убить воодушевления у людей, готовых отважиться на такой полет, и физиологи и физики будут продолжать свои эксперименты и опыты на себе, чтобы узнать, как предотвратить и эту опасность. Борьба между человеком и вселенной, между микрокосмосом и макрокосмосом, между самым малым и самым большим началась и едва ли кто-нибудь или что-нибудь может ее остановить.

Опыты в камере пониженного давления

Биологи, знакомые с физикой, обратили внимание на то обстоятельство, что при сильном ускорении, какое необходимо при космическом полете, вес тела летящего человека увеличивается во много раз. Трехступенчатая ракета, применяемая ныне для достижения такого ускорения, приводит к увеличению веса тела почти в восемь раз. Именно вопрос, перенесет ли человек такое сильное ускорение и увеличение своего веса, которое при сгорании последней ступени ракеты сменяется состоянием невесомости, именно этот вопрос уже давно заставил исследователей воспользоваться камерой пониженного давления, некогда построенной Бером, и усовершенствовать ее, чтобы ставить такие опыты, которые позволили бы изучать вопросы огромных скоростей, физиологии человека на вершинах высочайших гор и в летательном аппарате. Здесь, в камере пониженного давления, как уже было сказано, соприкасаются одна с другой обе области: высокогорный альпинизм и высотная авиация.

Начало этим исследованиям было положено в Советском Союзе выдающимся физиологом Орбели, который предпринял в 1933 и 1938 годах два опыта на себе, имевших большое значение. Первый был проведен в его лаборатории. Из пневматической камеры был выкачан воздух. Оставшееся в камере количество воздуха соответствовало примерно его плотности на высоте 12 километров. Орбели, который сидел в камере, вскоре начал задыхаться, его губы посинели, и, наконец, он потерял сознание. Тотчас же ему начали делать искусственное дыхание, однако прошло четыре часа, прежде чем он пришел в себя. Второй опыт также преследовал цель изучения физиологии процесса дыхания. Он проводился на Черном море, неподалеку от побережья Крыма. Орбели заперся в кабине подводной лодки, лишенной подачи кислорода, и пробыл в ней продолжительное время. Он оставался в кабине, когда наступило удушье. Лишь после того, как он потерял сознание, его вытащили наверх — таково было предварительное указание Орбели. Через два часа к ученому вернулось сознание. Однако на протяжении шести последующих дней он чувствовал себя больным.

Леон Орбели умер в 1958 году. В последние годы своей жизни он был директором института имени Павлова и Ленинграде и как военный врач имел чин генерал-полковника. Он был одним из учеников Павлова.

С началом второй мировой войны (правильнее, с началом подготовки к ней), разумеется, и медицинская сторона высотного полета стала предметом тщательных исследований. Во всех государствах, в значительной степени заинтересованных в развитии авиации, были построены камеры пониженного давления по принципу Бера, предназначенные для лабораторного изучения физиологии высотного полета, и всюду врачи и студенты-медики изъявляли желание поставить на себе опыты, так как хотели внести свой вклад в разрешение этих вопросов. Тогда же, незадолго до второй мировой войны, была, например, построена камера пониженного давления в исследовательском институте авиационной медицины Германского министерства авиации, камера, которая, естественно, имела совсем другой вид, чем у Бера, и была предназначена для опытов уже не только на животных, но и на людях. Это было большое, герметически закрытое помещение, в котором можно уменьшить давление воздуха на любую величину, а также воссоздать и другие условия высотного полета — холод, изменение влажности, излучение и так далее. Теперь молодые врачи могли садиться в такую камеру и позволять проделывать над собой все, что сопряжено с высотным полетом.

Все эти исследования и опыты в камере пониженного давления проводились систематически. Изменения крови, возникающие на больших высотах, были в общих чертах уже известны на основании исследований при высокогорном туризме. При быстром подъеме в высоту, происходящем при полете, вследствие разрежения воздуха наблюдаются, как показали и опыты в камере, значительные воздействия различного рода. Оказалось что сердце и кровообращение выдерживают недостаток кислорода дольше, чем центральная нервная система, мозг, который на критических высотах затемнением сознания и намечающимися судорогами показывает, что состояние испытуемого лица может стать опасным.

Дальше, когда разрежение воздуха еще не особенно значительно, частота пульса внезапно уменьшается. Этот кризис пульса объяснили раздражением блуждающего нерва, действие которого, как известно, противоположно действию симпатического нерва, выражающемуся в учащении пульса. Падение частоты пульса и приводит к затемнению сознания и коллапсу, непосредственной причиной которого является недостаток кислорода. Вследствие этого и погибли когда-то спутники Тиссандье.

Все эти явления можно было наблюдать в камере пониженного давления. Причем, разумеется, границ допустимого не переходили; в момент опасности давление снова повышали и подводили кислород. Интересно, что в камере ранний коллапс (уже при 4500 или 5000 метров) наблюдался почти исключительно у молодых людей, а лица старшего возраста переносили и более высокие «полеты». Если воздух в камере влажный или слишком теплый, коллапс наступает скорее, что соответствует и обычным наблюдениям. Точно так же можно было заметить, что стояние повышает предрасположение к обмороку, в то время как сидячее и особенно лежачее положение способствуют ослаблению такого предрасположения.

Уменьшение содержания кислорода в воздухе влияет и на мышечную силу. Мышцам для работы нужен кислород. С помощью динамометра соответствующие опыты нетрудно было провести в камере пониженного давления. Динамометр простой инструмент с пружиной, которая при нажатии сжимается. До 4 тысяч метров мышечная сила почти не меняется. Но на 5 тысячах метров кривая измерения силы заметно падает. Некоторое время она остается стабильной, но на высоте 6 тысяч метров падает вновь, так что вскоре наступает полное бессилие и одновременно значительное затемнение сознания. Эти экспериментальные результаты совпадают с недомоганиями, на которые жалуются летчики и альпинисты, взбирающиеся на высокие горы, например участники гималайских восхождений.

То обстоятельство, что центральная нервная система — головной мозг так быстро реагирует на недостаток кислорода затемнением сознания и другими явлениями, не должно вызывать удивления. Ведь это самый чувствительный орган, и всякая задержка поступления кислорода или крови (по своему действию это одно и то же) сказывается мгновенно. Врачи в опытах на себе могли достигать всех степеней таких влияний и регистрировать их. Уже при разрежении воздуха, соответствовавшем высоте в 4 тысячи метров, медики, находившиеся в камере пониженного давления, говорили, что все начинало им казаться более темным, а затем после дачи кислорода свидетельствовали, что все стало лучезарно ярким, словно раскрыли занавеси на окнах. На этой же высоте появлялась неспособность различать цвета, что не менее характерно.

На высоте от 4 до 5 тысяч метров отмечается понижение функции и со стороны других органов чувств. Это относится к слуху, обонянию, вкусовым ощущениям, а также к восприятию движений членов тела. В камере пониженного давления, разумеется, исследовались и мыслительные способности, внимание и способность сосредоточиться. Ведь это важная проблема для безопасности полета. При медленном подъеме нарушения начинаются уже на высоте в 3 тысячи метров, при быстром — на высоте 5 тысяч метров, а на высоте 6 тысяч метров, как выразился специалист, математика становится книгой за семью печатями даже для математика. Все это очень важно для практики, для действительных полетов на более значительных высотах.

Важным является и время реакции. Опыты, проведенные в камере пониженного давления над молодыми врачами, показали, что на высоте в 5 тысяч метров простые реакции едва ли нарушаются. Если летчик (или испытуемое лицо) знает: при зеленом цвете надо совершить одно действие, а при красном другое, и это у него отработано настолько, что происходит, так сказать, автоматически, то даже на высоте 5 тысяч метров никакого изменения не будет обнаружено. Положение иное, если испытуемый на этой высоте должен принимать решения. Тогда видно, что его воля угнетена. Чем выше подъем, тем более ясной и полной становится утрата импульса. Насколько эти данные важны для безопасности полета, понятно без особых рассуждений. Одновременно возникает рассеянность, пропадает заинтересованность. Это может привести к тому, что даже поставленная задача не будет выполнена и пропадет весь смысл высотного полета, так как в решительный момент активная воля сведена к нулю. Примеры этого содержатся в отчетах врачей, участвовавших в полетах или обследовавших такие случаи.

Образцы записей, сделанных в камере пониженного давления на разных «высотах», ясно свидетельствуют о влиянии уменьшенного давления и недостатка кислорода. Хороший, четкий почерк очень быстро превращается в трудночитаемый, и, наконец, его уже совершенно невозможно разобрать. Нарушения начинаются на высоте 7 тысяч метров, а на высоте 8 тысяч метров почерк уже почти нельзя разобрать.

В камере пониженного давления у испытуемых лиц исследовались также и рефлексы. Как известно, в норме голень быстро принимает горизонтальное положение при ударе ребром ладони или молоточком по сухожилию коленной чашечки. В камере пониженного давления при подъеме до 2 или даже до 3 тысяч метров этот рефлекс не изменяется. Но затем он становится более слабым, а на высоте 5 тысяч метров ослабление внезапно сменяется повышением чувствительности, которое в дальнейшем усиливается и, наконец, превращается в судорогу. Мышечные судороги вообще один из болезненных процессов на высотах.

У животных и у человека эти явления тщательно изучались только в их начальных стадиях. Во всяком случае, у медиков, находившихся в камере пониженного давления, возникали высотные судороги большей частью в кистях рук, которые вначале становились малоподвижными, а затем принимали типичное судорожное положение. Подергивания лица и судорожное сжатие губ могут также указывать на то, что перейден порог предрасположения к судорогам и нужно быстро дать кислород.

Необходимость особой защиты от холода при высотном полете уже давно доказана практикой. Но температура может возрастать и даже становиться нестерпимой прежде всего при повышении влажности в кабине, что оказывает неблагоприятное действие. В камере был проведен следующий опыт над медиком: температуру быстро повысили с 16 до 40 градусов по Цельсию, и это вызвало особенно сильную нагрузку на сердце, хотя потребление кислорода не увеличилось.

Как уже было сказано, описанные опыты проводили в конце тридцатых годов, то есть когда о космических полетах еще не думали, а ставили перед собой прежде всего военные цели. Все же физиологи изучали и состояние живого организма на исключительно больших высотах, естественно, сначала на животных, в частности на мышах. Поскольку эти опыты дополняют те, что медики производили на себе, мы упомянем о них вкратце, ибо они позволили сделать несколько выводов, которые — хотя и с ограничением — можно было перенести на человека. Так, оказалось, что совсем молодые мыши, в возрасте около одного месяца, очень хорошо переносили высоты более 16 тысяч метров, а если у них и появлялись некоторые изменения деятельности сердца и функций центральной нервной системы, то это было несущественно, так как они быстро проходили при спуске. Их центры, видимо, еще недостаточно развиты. У более старых мышей наблюдалась пониженная выносливость к высоте. То же самое, как уже говорилось, было обнаружено у очень молодых медиков. Впоследствии выносливость мышей улучшалась, но в возрасте двух лет они снова обнаруживали сниженную выносливость к полету.

Применяя камеру пониженного давления, ученые пытались ответить еще на один вопрос. Ведь может случиться, говорили они себе, что кислородный аппарат испортится или вдыхание кислорода по какой-либо иной причине прекратится. Что же произойдет тогда и как скоро скажутся последствия этого прекращения подачи кислорода?

Два врача, которые тогда занимались вопросами авиационной медицины, Руфф и Штругхольд, сообщили об опытах в камере. Вдыхая кислород, они поднимались на известную высоту. Затем, оставаясь на этой высоте, они снимали дыхательную маску. Теперь можно было изучать влияние высоты, как при обычном подъеме. Как уже говорилось, представление о снабжении тканей кислородом проще всего получить, исследовав коленный рефлекс. Оказалось, что качественной разницы между обоими опытами, то есть между обычным подъемом и подъемом в кислородной маске, нет. Но как велик промежуток времени между удалением кислородного прибора и началом расстройств? Как велик этот запас времени у пилота, находящегося в затруднительном положении?

Опыт с записями, проведенный над очень стойким к высотам молодым медиком, который на высоте 9 тысяч метров выключил у себя подачу кислорода, показал весьма ясно, что расстройство наступало через две минуты. Уже через две минуты почерк свидетельствовал, что могут появиться судороги в кистях рук, то есть об опасности положения. Но и здесь наблюдаются весьма значительные индивидуальные колебания. Так, у лица с меньшей выносливостью резерв времени был истрачен на высоте 5–6 тысяч метров, и уже на этой сравнительно небольшой высоте расстройство стало заметным. Если одновременно выполнялась какая-нибудь работа, то картина снова изменялась, становилась более выраженной. Работа сокращает резерв времени.

Для практики эти данные очень важны. Если на высоте от 8 до 9 тысяч метров вдыхание кислорода прервется, нельзя медлить ни минуты. Здесь дело уже в секундах, и пилот должен немедленно спуститься, чтобы достигнуть атмосферного давления, которое человек еще может переносить. Или же пилот должен выпрыгнуть с парашютом. Следует знать, что при нераскрытом парашюте падение происходит очень быстро: для тысячи метров необходимо 18 секунд. Это очень мало. Итак, раскрывать парашют следует скоро или он должен раскрываться автоматически; тогда спуск сильно замедляется: на тысячу метров требуется уже 3 минуты и 20 секунд. Если принять (на основании опытов) резерв времени на высоте 9 тысяч метров равным одной минуте, то ясно, как велика опасность для человека, прыгающего с такой высоты. Поэтому задача врачей изучить, как быстрее использовать имеющееся время, чтобы повысить или укрепить резервы организма и дать летчикам возможность спускаться на землю невредимыми.

Реакция организма на полет в условиях большой высоты отличается от его реакции в период восхождения на гору. Если в первом случае организм должен приспосабливаться к изменениям высоты в течение нескольких минут, то во втором — это происходит в течение дней и даже недель. В условиях полета приспособляемость — это замечательное свойство человеческого организма должна осуществляться мгновенно.

Патологические изменения в организме, наступающие на большой высоте, возникают быстро, однако столь же быстро и исчезают. Очень скоро после окончания эксперимента, проделанного студентами в камере пониженного давления, чтобы изучить поведение организма на большой высоте, их физиологическое состояние приходило в норму. В крови, дыхании и нервной системе не наблюдалось каких-либо остаточных явлений, наступивших на определенной высоте. Иначе обстоит дело у альпинистов, в частности покорителей гималайских вершин. Подъем на вершины длится неделями, организм медленно приспосабливается к высокогорным условиям, столь же медленно наступают болезненные ощущения, о которых говорилось выше. После спуска с вершины и даже достижения высоты уровня моря явления горной болезни исчезают не сразу — нужны недели, чтобы организм избавился от них.

От планеты к планете

С начала второй мировой войны прошло немного лет, однако за этот период развитие авиации проходило очень быстро, подобно взрыву. Человек начал готовиться к полету на другие планеты. И можно с уверенностью утверждать, что в ближайшее время такой полет станет возможным. Ракетный двигатель позволил самолету штурмовать все более далекие высоты, невероятно возросла скорость полета. Все эти успехи были достигнуты в пределах жизни одного поколения. Актуальными стали вопросы: готов ли к полетам в космос человек, а именно его тело, его мозг, его способность приспосабливаться к окружающим условиям, короче — его организм?

Выше уже говорилось о трудностях, которые возникают перед организмом человека по мере увеличения скорости полета самолета или спутника. Врач специалист по авиационной и космической медицине до 1959 года еще не мог ответить на все вопросы, возникающие в этой связи. Не хватало эксперимента с участием человека, и, хотя подобные полеты уже совершили животные — крысы, мыши и обезьяны, нельзя было сделать достоверных выводов о поведении организма человека в условиях космического полета. Однако кое-что о влиянии ускорений, связанных со скоростными полетами, врач мог сказать уже тогда. Дело в том, что путем опытов на себе врачи уже получили некоторые сведения, раскрывающие эту важную часть проблемы авиации будущего.

Еще в 1934 году братья Бернд и Хейнц Дирингсхофены создали большую центрифугу, с помощью которой можно было исследовать влияние ускорения на организм человека. Диаметр центрифуги составлял пять с половиной метров. Молодой врач, по имени Бюрлен, занимавшийся проблемами авиационной медицины (он погиб во время войны), уселся в это сооружение, и центрифуга начала вращаться. Этим опытом врач доказал, что в течение двух минут человек способен переносить ускорения, вызывающие четырнадцатикратную перегрузку (14 «g», как говорят специалисты). Сколь-либо вредных последствий для организма не возникает при одном условии: давление должно быть приложено в направлении грудь — спина. В своем опыте Бюрлен пошел еще дальше и развил семнадцатикратную перегрузку — воистину героический эксперимент на себе, который он выдержал, не потеряв зрения и сознания.

Представляет интерес и тот факт, что, как показали опыты в камере пониженного давления, самки мышей значительно лучше переносят влияние большой высоты, чем самцы. Однако каких-либо аналогий с человеком здесь проводить было нельзя.

С помощью камеры пониженного давления можно также исследовать воздействие алкоголя на летчика. Во всяком случае, такие исследования проще и доступнее тех, что проводятся в обычной обстановке. Было установлено: если врач, прежде чем его поместят в камеру, примет алкоголь, то уже на небольших высотах снижаются физические и умственные способности. С другой стороны, на больших высотах даже малые дозы алкоголя приводили летчика в состояние опьянения. На высоте 3500 метров достаточно было стакана пива, то есть очень небольшого количества алкоголя. С помощью камеры пониженного давления выяснили также, что усиленное курение непосредственно перед полетом или в ночь накануне снижает умственные способности пилота. В то время эти выводы имели большое значение, поскольку летчики зачастую проводили ночь перед полетом в веселой компании, много пили и курили и мало спали, то есть совершали поступки, которые на другой день могли привести к роковым последствиям.

Наконец, опыты в камере пониженного давления позволили установить, на какой высоте летчик вынужден прибегать к кислородному питанию. Эта высота начинается примерно с 4 тысяч метров. Здесь, правда, еще нет опасности для жизни, однако некоторые расстройства жизнедеятельности организма могут наступить уже на этой высоте. Высота же 7 тысяч метров является абсолютно критической. При применении кислородного питания граница высоты, вредно влияющей на организм, составляет 11 тысяч метров. Опасна именно эта высота. Несколькими сотнями метров выше, и критическая граница, за которой летчика поджидают потеря сознания и смерть, будет перейдена.

Таким образом, большая высота (превышающая 11 тысяч метров) оставалась недоступной, несмотря на применение кислородных приборов. Здесь нужна была кабина повышенного давления. Однако во времена второй мировой войны этим мало кто интересовался: кислородные приборы и данные, полученные при испытаниях в камерах пониженного давления, вполне удовлетворяли летчиков-практиков.

В то же время центробежная сила человеческого тела за 30 секунд возросла в 15 раз и тем самым более чем на 1000 килограммов увеличила вес тела. Это вызывало тем большее удивление, что и вес крови соответственно увеличился: она текла по сосудам буквально как ртуть.

Дыхание значительно затруднялось, когда перегрузка возрастала в десять раз. Это происходило потому, что утяжеленная в десять раз грудная клетка с трудом могла следовать за движениями вдоха и выдоха. Однако диафрагмальное дыхание было возможным и при четырнадцатикратной перегрузке; движением диафрагмы кислород подавался в легкие, освобождая их от переработанного воздуха. Видимо, это было возможным лишь потому, что как Бюрлен, так и другие врачи, производившие аналогичные опыты, были очень сухощавыми.

Последующие за дирингсхофенской центрифуги имели значительно большие размеры, так как возросли требования, предъявляемые к человеческому организму. Одной из крупнейших центрифуг, известной в научных кругах, была построенная в Соединенных Штатах, а именно в Джонсвилле. Ее диаметр составлял 30 метров, мощность вращающего мотора — 4 тысячи лошадиных сил. С помощью этой центрифуги можно было достигать фантастического ускорения, вызывающего в течение одной секунды двадцатикратную перегрузку. Эту центрифугу можно было комбинировать с камерой пониженного давления и, таким образом, исследовать воздействие на человека сразу двух факторов: высоты, а следовательно, пониженного давления и ускорения.

Опыты вновь проводились на молодых врачах и студентах медицинских колледжей. С помощью соответствующих аппаратов снимались электрокардиограмма и электроэнцефалограмма. Таким образом, контролировались деятельность сердца и биопотенциалы мозга. Врач, находившийся, естественно, вне центрифуги, видел все изменения в кровообращении и дыхании человека, подвергнутого испытанию. С помощью телевидения он наблюдал все происходящие в организме изменения. Короче говоря, чтобы ответить на вопросы, интересующие авиационную медицину, использовались все новейшие методы исследования физиологической деятельности организма человека.

На новой аппаратуре американцы провели следующий мужественный опыт на себе: центрифуга включалась, а затем на полном ходу резко затормаживалась. Возникала ситуация, характерная для случаев авиационных катастроф. Нечто подобное часто происходит и при автомобильных катастрофах, правда в несколько ослабленном виде, однако нередко с роковыми последствиями. Экспериментаторы пошли еще дальше. Была взята установленная на рельсах тележка. С помощью ракетного двигателя она в течение нескольких секунд развивала скорость, равную нескольким тысячам километров в час. Затем резко включалось торможение.

Результаты этого опыта во многом зависели от положения тела человека, подвергнутого испытанию, в момент торможения. Если он сидел спиной к направлению движения, то шестидесятикратное отрицательное ускорение, возникающее в течение 0,2 секунды времени торможения, не приносило ему никакого вреда. Если перевести эти цифры на общепонятный язык, то картина будет примерно аналогичной той, какая возникает, когда едущий со скоростью 180 километров в час автомобилист тормозит на четырех метрах дороги. Результат опыта поразил всех специалистов. Считалось, что человек может вынести максимум тридцатикратное отрицательное ускорение.

При следующем опыте человек был посажен лицом к направлению движения и привязан ремнями к сиденью. В этот раз он выдержал пятидесятикратное отрицательное ускорение, возникающее при торможении. Голубые полосы на теле, в том месте, где ремни давили особенно сильно, еще несколько дней спустя напоминали об этом эксперименте, в процессе которого на ремни давила тяжесть, в 50 раз превосходящая вес тела.

Широкую известность получил опыт доктора Стаппа. Для постановки этого опыта в Нью-Мексико, близ авиабазы Холломан был проложен двенадцатикилометровый, абсолютно прямой рельсовый путь. Руководитель испытательной станции доктор Джон Стапп привязал себя к тележке, которая была запущена с огромной скоростью с помощью реактивного двигателя и затем неожиданно остановлена. В момент резкого торможения глаза Стаппа застлал туман и он потерял способность видеть что-либо вокруг. Однако через два дня он был здоров. Его лицо, невероятно искаженное в момент торможения, вновь приобрело нормальный вид, только веки еще оставались набухшими. В момент торможения он испытал на себе сорокашестикратное отрицательное ускорение. Это означает, что в определенный момент его вес составлял 3500 килограммов.

Однако своим опытом Стапп ответил на вопрос, который авиаторы ставили перед физиологами: человеческий организм в состоянии перенести внезапное торможение при полетах на ракетах, то есть в условиях максимальных ускорений. Организм человека в состоянии справиться с этой задачей.

В знаменитой клинике Мейо в Рочестере (США) есть отдел биофизических исследований, располагающий также центрифугой гигантских размеров. Крыло этой центрифуги составляет шесть метров. Три врача клиники привязались один за другим к сиденью центрифуги, после чего она была включена. Это были врачи Вуд, Ламберт и Код. Предварительно испытанию подвергли обезьяну, которая не выдержала напряжения и умерла от разрыва сердца. Однако это не испугало врачей. Их привязали к креслу и включили центрифугу. Все три врача благополучно выдержали испытание.

Этот опыт на себе был повторен несколько раз, так как исследователи ставили задачу разработать для пилота такой костюм, который бы ослаблял неприятные ощущения и опасности, возникающие в процессе ускорения. Но для врачей этот опыт был отнюдь не приятным развлечением. Порой они теряли сознание или испытывали приступы судорог, в связи с чем эксперимент приходилось немедленно прекращать.

«Больше всего мы боялись, — писал впоследствии доктор Ламберт, — что возникающий в ходе опыта отлив крови из мозга будет иметь далеко идущие последствия и приведет к стабильному нарушению нашей мыслительной деятельности».

В готовности принести себя в жертву науке Вуд и Ламберт пошли еще дальше. Они согласились ввести себе через вену в сердце катетер (выше мы уже рассказывали об этом героическом методе) — тонкую трубочку из синтетического материала. Цель эксперимента — исследовать деятельность сердца и изменения крови, наступающие в результате сильного ускорения. Таким образом, врачи подвергли себя двойной опасности.

Аналогичные лаборатории, занимающиеся изучением проблем межпланетных полетов, созданы после 1949 года в Техасе на авиационной базе близ Рандольфа и в Огайо. Естественно, что в Советском Союзе также были организованы подобные лаборатории. В каждой такой лаборатории молодые врачи и студенты усаживались в кабины, чтобы совершить путешествие в ад и внести свой вклад в науку.

Врачи исследовали поведение организма человека не только в условиях скоростного полета по прямой, но и при полетах по искривленным линиям. В последнем случае часто наступает потеря зрения и помутнение сознания, если ускорение действует на тело в продольном направлении. Это происходит потому, что, как уже говорилось, кровь под влиянием ускорения тяжелеет и скапливается в нижней части тела, особенно в ногах. В результате сердце работает вхолостую, а мозг совершенно лишается притока крови. Было подсчитано, при каком ускорении наступают подобные явления. Некоторые врачи испробовали это на себе. Так, имеются отчеты доктора Дирингсхофена и его ассистентов о таких экспериментальных полетах.

Сам Дирингсхофен выдержал 8,5-кратное ускорение без нарушения зрения и помутнения сознания. Правда, он от природы обладал большой выносливостью. Кроме того, Дирингсхофен сидел у руля не прямо, а согнувшись. Тем самым сокращалась разница между уровнями сердца и мозга и обеспечивался лучший приток крови в мозг. Однако другие экспериментаторы, сидевшие в кабине, как обычно, прямо, претерпели неприятные ощущения. За ними наблюдал один из ассистентов, сидевший также согнувшись и фиксировавший с помощью кинокамеры поведение и состояние участников эксперимента. В период спуска самолета по спирали экспериментаторы должны были наблюдать за приборами, показывающими ускорение, и сообщать постоянно их показания по бортовому телефону до тех пор, пока были в состоянии это делать. Когда же у экспериментаторов начало темнеть в глазах и они потеряли способность различать цифры, каждый сообщил по телефону: «Плохо вижу, плохо вижу, плохо вижу». Затем наступила потеря сознания, и связь экспериментаторов с внешним миром оборвалась.

Опыт был тотчас же прекращен, то есть полет из спирального был переведен в горизонтальный, и через несколько секунд сознание вновь вернулось к участникам опыта.

На заре развития авиации уже думали и над тем, как создать условия для прыжка из самолета, например, в случае опасности. Надо сказать, что работники авиации скептически относились к этой мысли. Иного мнения был врач, по имени Эрнст Кошель. Он сконструировал парашют и совершил прыжок из кабины привязанного воздушного шара. Когда он несколько раз повторил свой прыжок, всем стало ясно, что это начинание имеет практическое значение. В 1916 году доктор Кошель сделал доклад о своем эксперименте. Его пример вселил мужество в других, и многие врачи совершили прыжки с парашютом. Как говорил Дирингсхофен, их побуждало к тому двоякое чувство: «спортивного удовольствия и научного любопытства».

Накопленные при этом наблюдения послужили началом исследования проблемы невесомости, в ходе которого врачами проводились и опыты на себе, проблемы, привлекшей внимание авиационной медицины лишь тогда, когда встал вопрос о космических полетах.

Дело в том, что, как уже говорилось, ускорение иногда приводит к потере тяжести — состоянию, длящемуся, правда, лишь несколько секунд. Состояние организма человека в этих условиях представляет большой интерес для врача-физиолога, специалиста по авиационной медицине.

Дирингсхофену удалось добиться состояния невесомости, длившегося почти семь секунд, на самолете фирмы «Юнкерс» в условиях пикирования, в процессе которого сопротивление воздуха было преодолено силой моторов. При этом Дирингсхофен не испытывал неприятных ощущений и, в частности, ощущения проваливания, знакомого пассажирам самолета, попадающего в воздушную яму. Напротив, Дирингсхофену казалось, что он парит в воздухе.

После окончания второй мировой войны ученые стали больше интересоваться проблемами невесомости, поскольку на очередь дня встал вопрос о полете в космос. Одним из первых этой проблемой заинтересовался доктор Хубертус Штругхольд, бывший руководитель Научно-исследовательского института авиационной медицины в Берлине. После войны он работал в Америке, и как профессор по вопросам авиационной медицины особенно упорно занимался проблемами космических полетов. Он и его сотрудники проделали много опытов с целью выяснения на самих себе сущности состояния невесомости. Некоторые из них затем утверждали, что, добившись с помощью определенной методики полета состояния невесомости, они не ощущали ничего необыкновенного. Другие, однако, заявляли, что в эти секунды они чувствовали себя очень плохо.

Опасные лучи

Со времени высотных полетов стало ясно, что нельзя пройти мимо другой проблемы — проблемы облучения. Вначале это была проблема облучения солнечными лучами. Известно, что поток тепловых лучей солнца в состоянии растопить окружающий полюса Земли гигантский ледяной панцирь. Однако до Земли доходит, видимо, не более одной пятой тепловых лучей Солнца. Бульшая их часть задерживается и отражается облаками. Это звучит как парадокс, однако является фактом: лишь после того как солнечные лучи нагреют земную поверхность, тепло распространяется в воздух, причем с увеличением высоты понижается температура. Дилетанту это может показаться странным, поскольку он полагает, что чем дальше от земли, тем выше должна быть температура. В действительности же на высоте в 11 километров, которая вполне доступна высотным самолетам, температура составляет примерно минус 55 градусов по Цельсию. Таким образом, здесь господствует ледяной холод и, поскольку воздух на этой высоте не содержит воды, здесь не существует и такого понятия, как «погода», к которому мы привыкли на земле.

Высотный полет и действие облучения — неразрывно связанные между собой явления. Всем известна сила ультрафиолетовых лучей, проявляющаяся прежде всего на вершинах высоких гор. Против этих лучей вынуждены искать защиту и летчики. Чем выше, однако, поднимается летчик, чем дальше он уходит из атмосферы, тем заметней становится облучение другого рода — космическое.

Оно представляет огромную опасность, аналогичную облучению лучами рентгена и радия, которое люди научились одновременно благословлять и проклинать и которое приобрело совершенно новое значение с той поры, когда развитие ядерной физики принесло человеку столь роковое знакомство с атомным облучением. Само собой разумеется, что в интересах авиации будущего врачи начали исследовать эту проблему. Облучение в условиях высотного полета и космическое облучение поставило перед ними множество вопросов.

В 1957 году американский врач, майор Давид Симонс, известный специалист в области авиационной и космической медицины, поднялся на воздушном шаре на тридцатикилометровую высоту и провел там несколько часов. В целом его полет продолжался полтора дня. Он сидел в гондоле воздушного шара в небольшой камере повышенного давления, окруженный со всех сторон пространством, почти лишенным воздуха. На этой высоте давление составляет всего лишь 0,01 атмосферы. Правда, он не достиг еще границы атмосферы и состояния невесомости и не был полностью отдан во власть космического облучения. Тем не менее восприятие этой гигантской высоты оказалось достаточно впечатляющим.

Даже днем все было погружено в темноту. Горизонт представлялся мерцающей кривой, которую никогда не видят люди. На этой высоте можно самому убедиться в том, что Земля круглая. Симонс видел одновременно Солнце, Луну и звезды. «Он испытал чувство грандиозной отрешенности от земли, и, когда за ночь шар опустился и на следующее утро Симонс оказался на такой высоте, где снова были день и ночь, он почувствовал себя наконец-то дома».

Достигнув при спуске атмосферы, Симонс вновь подвергся большой опасности: бушевала гроза. Правда, он мог вместе с драгоценной гондолой спуститься на парашюте, но не сделал этого и в конце концов благополучно приземлился на воздушном шаре.

После приземления доктор Симонс запротоколировал свои переживания и впечатления и поведал, таким образом, миру о том, что чувствует человек, сидя в гондоле воздушного шара на высоте 30 тысяч метров над Землей, когда вес его тела составляет всего лишь один килограмм и когда гондола реагирует на малейшее движение, как на порыв штормового ветра. Если ему необходимо было нагнуться слегка вперед к вмонтированному в стенку кабины телескопу, с помощью которого Симонс хотел преодолеть мрак, то гондола реагировала на это движение очень быстрым вращением в течение 10–15 минут, Симонс точно регистрировал все: пульс, дыхание, пищеварение. В своих записях он рассказал, какое захватывающее впечатление произвели на него заход солнца и гроза, разразившаяся глубоко внизу. На этой гигантской высоте весьма значительной была также и скука. А вот голода он почти совсем не ощущал. Были периоды, когда Симонс терял мужество, испытывал страх, даже панику. Каждый поймет его. И тем не менее какой замечательный герой этот врач!

В процессе своего высотного полета доктор Симонс не получил полной дозы космического облучения. Однако значительному облучению он все же подвергся.

Проблема космического облучения является необычайно важной для будущих космических полетов. Решению этой проблемы в значительной степени способствуют созданные в СССР и США искусственные спутники Земли, снабженные большим количеством автоматически действующих приборов. Вблизи Земли невозможно провести такое исследование космического излучения, которое можно было бы использовать на практике. В то же время эта проблема является одной из основных в деле космических полетов. Известно, насколько опасно излучение при взрыве атомной бомбы, созданной человеком. Известно также, что космическое излучение в миллионы раз мощнее излучения самой большой атомной станции. Сопоставляя эти факты, можно понять, какую опасность представляют для человека космические лучи.

Врачи, занимавшиеся этим разделом авиационной медицины, исходили из предположения, что в течение года летчик-космонавт проведет примерно 1000 часов на высоте, лишенной атмосферы. Определение длительности пребывания в условиях космического облучения имеет большое значение, так как от этого зависит степень биологических нарушений. Кроме того, сравнимый масштаб позволяли найти рентгеновы лучи[30], так как излучение рентгеновского аппарата в какой-то степени соответствует космическому. Хотя многое в этой области еще неясно, но некоторые достоверные данные опытным путем уже получены. О них недавно сообщил профессор Калифорнийского университета доктор Корнелиус А. Тобиас. Американский национальный комитет по вопросам защиты от облучения считает, что допустимой дозой для летчиков, проводящих 1000 часов в год в верхних слоях атмосферы и вне ее, является 0,3 бэра (биологического рентген-эквивалента), оказывающих такое же биологическое воздействие на организм, как и облучение в условиях высотного полета. Однако это предельная доза[31]. Согласно научным подсчетам упомянутая выше категория летчиков будет подвергаться воздействию облучения, равного 0,07 бэра, то есть лишь четвертой части допустимой интенсивности[32].

Однако наука еще не дала ответа на все вопросы, имеющие значение для врача и для летчика. Известно, какую опасность представляет атомное излучение, известно его влияние на продолжительность жизни человека, на заболеваемость раком, на потомство. Что же касается высотных полетов, то, несмотря на предпринятые по инициативе лаборатории по вопросам авиационной медицины в Райт Фильде исследования, о которых сообщил профессор Тобиас, точных данных до сих пор не получено. Таким образом, вопрос о защите от космического облучения продолжает оставаться открытым. Существует, однако, мнение, что несовершенство человеческого организма и особая опасность облучения не помешают осуществлению космических полетов при условии, что будут соблюдены все меры предосторожности, на которые обращают внимание специалисты.

Костюм «G»

История костюма «G» началась в первые годы второй мировой войны. Для его разработки и совершенствования многие врачи подвергали себя порой самым жестоким экспериментам. В частности, австралийский врач Коттон поставил с помощью центрифуги опыты, на основе которых им были разработаны принципы одежды, призванной противодействовать последствиям понижения давления, а также ускорения. Его идеи были подхвачены и развиты врачами военно-воздушных сил США. Основными требованиями, которым должен отвечать этот костюм, были легкость, удобство, тепло. Одновременно надо было добиться, чтобы костюм предотвращал отток крови в нижние конечности, наступающий в процессе скоростного полета и в особенности при полете по спирали.

Вначале врачи думали лишь о том, чтобы повысить давление в области ног, а не живота и поясницы. Костюм доктора Коттона был сделан именно так. В дальнейшем, однако, от этих принципов отошли и хотели сконструировать костюм, в котором бы обеспечивалось равномерное давление на все части тела, расположенные ниже сердца. Создать такой костюм было не только проще, но и целесообразней, поскольку он обеспечивал лучшее кровообращение в организме, а также помогал пилоту преодолевать усталость на виражах.

Эти основные положения легли в основу разработки костюма, рассчитанного на обычный полет. Естественно, что потребовались значительные изменения, как только на очередь дня был поставлен вопрос о космическом полете.

Чем больше изучались реальные проблемы космического полета, тем настоятельней перед специалистами — летчиками и врачами — вставала задача разработки одежды космонавта. Каково снаряжение космонавта — человека, который должен был в ближайшее время вторгнуться в межпланетное пространство? Исчерпывающий ответ на этот вопрос дать пока невозможно. Многое ведь в этой области держится в секрете. Ясно лишь одно: что в основу одежды космонавта лег костюм «G», разработанный для полетов в стратосфере. Необходимо, однако, было внести в него некоторые изменения и дополнения, и естественно, что закройщик «небесных брюк и пиджаков» — не портной в обычном смысле этого слова, а скорее своего рода кузнец, советчиками которого станут инженеры и врачи.

Немецкий специалист в этой области X. Оберт составил перечень требований, предъявляемых к снаряжению (отныне нельзя больше говорить о «костюме»), которыми оно должно обладать, чтобы космонавт смог соорудить межпланетную станцию, например на Луне или другой планете, и работать там. Возможно, что оно будет более всего похожим на снаряжение средневекового рыцаря. Действительно, ведь поверх костюма нужно, вероятно, надеть панцирь, призванный прежде всего защищать от космической пыли, об опасности которой мы уже говорили выше. Однако эта задача отнюдь не самая важная.

Важнейшая проблема — обеспечить подвижность конечностей, что требует применения очень сложной механики, чтобы работающий на Луне человек вообще мог что-либо делать. Разумеется, прикрывающий голову космонавта шлем должен иметь иллюминатор. А вдруг он покроется каким-нибудь налетом? Может, нужно поставить «дворник», как на машинах? А вдруг космонавт захочет почесать себе нос? Об этом и обо всем остальном подумал доктор Оберт; о температуре, о том, чтобы космонавт мог свободно двигаться, для чего ему понадобился бы пистолет с отдачей, о возможности повреждения скафандра. Дыра в скафандре, разумеется, должна быть немедленно заделана. Такой дефект влечет опасность для жизни, ведь мы имеем дело со скафандром повышенного давления.

Когда в Советском Союзе была закончена подготовка к первым полетам в космос и затем они были совершены, на практике кое-что из тщательно продуманного ранее оказалось непригодным. Но это надо было делать, надо было создавать и испытывать снаряжение, и снова врачи должны были надевать снаряжение космонавтов и в безвоздушной кабине испытывать, пригодна ли такая одежда для путешественников на планеты, удовлетворяет ли она требованиям физиологии.

Уже тогда люди несведущие задавали вопрос: так ли уж велика необходимость в подобных исследованиях? Но ученые тотчас же разъясняли, что всякие споры на эту тему излишни, так как бессмысленны.

4 октября 1957 года подготовительные мероприятия советских ученых, техников и биологов продвинулись в такой степени, что можно было сделать первый шаг в космос. Когда мир узнал, что искусственный спутник Земли был в Советском Союзе успешно запущен и в соответствии с расчетами совершил полет вокруг Земли (всего 1400 оборотов), сенсация была огромной. Признавали, что гигантское значение этого события еще невозможно правильно оценить.

Но человечество вскоре убедилось, что дело не закончится посылкой искусственного спутника в космос. Хроника этих полетов имеет всемирно-исторический интерес. 3 ноября 1957 года был выведен на орбиту второй искусственный спутник Земли, 15 мая следующего года — третий, который уже весил более 1300 килограммов, в то время как первый несколько больше 80 килограммов. А 2 января 1959 года с успехом запустили в сторону Луны первую в мире космическую ракету; это была первая искусственная планета солнечной системы. Через несколько месяцев советским ученым удалось включить автоматику аппаратов ракеты, пущенной вокруг Луны, сфотографировать ее невидимую сторону и передать изображение на Землю.

15 мая 1960 года начинается новая глава романа об исследовании космоса. В этот день был отправлен первый в мире космический корабль, причем это снова осуществила советская наука. Три месяца спустя в космос послали второй советский космический корабль с подопытными животными на борту, и среди них собаками Стрелкой и Белкой. Благодаря огромной предварительной работе не только инженеров, но и врачей и физиологов оказалось возможным послать живые существа в особых кабинах космического корабля так, что это не нанесло ущерба их здоровью. Животные благополучно возвратились на Землю. Затем были запущены другие космические корабли. Их вес уже доходил до нескольких тонн, и они были построены так, что их приземлением управляли с Земли и оно происходило к намеченном месте.

Это были большие успехи, но каждый знал (и не только в Советском Союзе, но и во всем мире), что это только подготовка к первому полету человека в космос. Это событие произошло 12 апреля 1961 года, когда летчик майор Юрий Гагарин на космическом корабле отправился в космос и благополучно возвратился на советскую землю. Его космический полет стал триумфом советской науки и техники и доказал, что усилия всех людей, которые подготовили такое событие, не были напрасными.

Человек проник в космос и возвратился оттуда. Этого достигли через три с половиной года после запуска первого советского спутника, и нигде — даже в лагере величайших реакционеров и противников Советского Союза — не нашлось никого, кто бы усомнился в неизмеримом значении этого события. История науки и техники могла записать: с величием этого успеха несравнимо ничто. История человеческого героизма обогатилась новой блестящей главой. В этой главе можно было с гордостью рассказать и о врачах, с опасностью для жизни проводивших опыты на себе, чтобы установить условия, при которых возможен полет человека в космос. Врачи также принадлежат к мирным героям науки, и величие их подвига не уступает героизму солдат на войне.

Ведь прежде всего надо было установить, как полет в космос влияет на функции организма, на сердце, на дыхание, на головной мозг, каково состояние организма человека во время полета и после выхода из космического корабля. Огромную ответственность, связанную с подобным экспериментом, разделили и врачи. Их доля была, разумеется, не малой.

В начале полета ракеты, то есть во время запуска, организм человека должен одновременно испытать на себе ряд совершенно необычных для него влияний. Таковы огромное ускорение, грозная вибрация, множество сильнейших шумов, какие только можно вообразить. Затем, когда механизм запуска сработал и выключен, организм человека попадает в условия невесомости, а это была совершенно неизвестная нам величина. Мы не знали, как живой организм выдержит ее. Это надо было сначала выяснить на животных, а затем в искусственно созданных условиях и на человеке, прежде чем думать о первом полете человека. Все эти необычные условия высотного полета надо было испытать в опытах на модели. К таким опытам могли быть привлечены только сами врачи. Советские врачи, согласившиеся на такие опыты на себе, были и остались безыменными героями, сыгравшими в драматических событиях первого космического полета ту роль, какая выпала на их долю и какую они сами себе выбрали. Полет Гагарина продлился около 108 минут. Это немногим больше полутора часов. Но как велик этот отрезок времени, когда дело идет о таком полете, о первом полете человека в космос!

Разумеется, тотчас же стали думать о возможно более скором повторении удачного полета Гагарина, но с более продолжительным пребыванием в космосе. Этот второй полет во вселенную был начат 6 августа 1961 года в 9 часов по московскому времени. Мощная советская ракета вывела на орбиту новый космический корабль. Его пилотом был майор Герман Титов. Космический корабль с майором Титовым на борту совершал полет вокруг земного шара в течение 25 часов и, наконец, в соответствии с программой счастливо опустился на родную землю. Титов повторил великий подвиг Гагарина, но на сей раз полет был гораздо продолжительнее. Это был новый триумф человеческого ума, новая победа техники и науки и новое доказательство великой мощи народа, ясно сознающего свои мирные задачи. Центральный Комитет КПСС, Президиум Верховного Совета СССР и правительство Советского Союза могли с полным правом написать в своем Обращении:

«Космические полеты советских людей знаменуют собой непреклонную волю, непреклонное желание всего советского народа к прочному миру на всей земле. Наши достижения в исследовании космоса мы ставим на службу миру, научному прогрессу, на благо всех людей нашей планеты».

Титов мог приступить к полету с чувством полной уверенности. Он не только был прекрасно подготовлен, но и знал, что его космический корабль имеет на борту все устройства, обеспечивавшие жизненные функции человека, находящегося в кабине, что на земле и в воздухе были проведены многочисленные опыты для испытания всех предохранительных приспособлений и устранения неожиданных осложнений. При таких подвигах человека, естественно, играет важную роль также и моральный момент — сознание, что во всей стране, во всем мире люди с гордостью воспримут известие об удаче этого полета во вселенную.

Благодаря первым полетам в космос мы, без сомнения, стали современниками величайшего в истории человечества события, и волнение, более того — потрясающее впечатление, повсюду вызванное известием об удавшемся полете человека во вселенную, было вполне оправдано. Это победа человеческого ума, науки, техники, моральных качеств народа, и все друзья Советского Союза гордились вместе с ним этим великим подвигом.

20 февраля 1962 года американский космонавт подполковник Джон Гленн совершил полет и космос, сделав три витка вокруг Земли. Полет продолжался 4 часа 56 минут.

24 мая 1962 года полет Гленна повторил другой американский космонавт капитан-лейтенант Малькольм Скотт Карпентер.

В последующие годы в безбрежном океане космоса побывала целая плеяда советских исследователей и среди них первая в мире летчица-космонавт Валентина Николаева-Терешкова.

И, наконец, на борт космического корабля впервые поднялся врач молодой советский ученый Борис Егоров, поставивший цель испытать на самом себе влияние космического полета на человеческий организм[33].

А 18 марта 1965 года весь мир наблюдал, как человек — это был советский космонавт Алексей Леонов — шагнул во вселенную и доказал, что люди могут работать в космосе.

Но у всех тотчас же возник вопрос о пользе, какую может принести полет в космос. Как и в каждой научной работе — а это была победа не только техники, но и науки, — так и здесь можно было с самого начала отвести вопрос о смысле этой работы, этой отваги и этих денежных затрат. Ведь наука, как уже говорилось, для того и существует, чтобы расширять круг наших знаний.

Когда в 1783 году братья Монгольфье запустили воздушный шар, в корзине которого находились три животных (баран, петух и утка), они, конечно, не думали о создании аэронавтики с ее воздушными кораблями и спутниками, но хотели знать, может ли живое существо жить на высотах. Когда в 1895 году Рентген пропустил электрический ток через вакуумную трубку, он не имел в виду открыть X-лучи, а занимался изучением физических явлений. Наука свободна от предвзятых мнений и стремится лишь познавать новое.

Но в этом случае (при космическом полете людей) мы имеем дело уже не с экспериментом, в котором неясно поставлена цель и ценность неопределенна. Опыт, подготовленный столь тщательно, стоивший таких расходов и сопровождавшийся таким самопожертвованием, не может быть бесцельным прыжком в неизвестность. Он является завершением длинного ряда предварительных опытов и началом еще более длинной серии работ и экспериментов.

А конечная цель? Изучение планет и вселенной путем непосредственной высадки на них. Что это означает, каждый способен себе представить, и в этом ему могут помочь не только романы Жюля Верна, но и события последних лет.

Полеты во вселенную приносят пользу, разумеется, прежде всего самой науке. Здесь возникают неисчислимые проблемы, но нельзя забывать, что при постановке всех вопросов, о которых думают в настоящее время, исходят из предположений, возникающих на нашей земле. Конечно, встанут и совершенно новые проблемы, как только человек ступит на другую планету. Это, естественно, случится, если на других планетах мы не найдем ничего из того, что мы, живущие на Земле, называем жизнью. Даже если мы столкнемся с неорганическими мирами, лишенными какой бы то ни было органической жизни, мы обнаружим бесконечно много данных, интересных для науки, а возможно, полезных и для обитателей Земли. В этой области нельзя ничего предсказывать: возможно все. Когда космонавты, по-видимому, весьма близкого будущего достигнут, например, Луны или Венеры, будут получены совершенно новые данные.

Но сегодня люди проникли во вселенную, провели там некоторое время и затем, следуя плану, вернулись на Землю, причем полет в космос не повредил их здоровью. И они, разумеется, многое «привезли» из этого путешествия. Научные данные, которые можно получить при полете в космос, значительны и ценны для астрономии, метеорологии, физики и физиологии. Да, несомненно, и для физиологии, весьма важной ветви медицины. При предварительных опытах, когда в космос посылали собак, обезьян и других крупных и мелких животных, применяли великолепно сделанные аппараты, записывавшие дыхание, кровяное давление и обмен веществ. Прежде чем послать в космос человека, были необходимы все эти опыты, как и опыты на себе, проводившиеся врачами. Естественно, ни опыты на животных, ни опыты, которые врачи ставили в лабораториях на самих себе, не могли на 100 процентов ответить на возникавшие вопросы. Это сделали только первые полеты человека.

Потому полеты во вселенную и стали научной сенсацией. Записи установленных в кабине летчика приборов, относящиеся к физиологии человека, который находился в космосе, представляют собой первые научные данные такого рода. Значение их прежде всего в том, что теперь мы знаем, в каких условиях человеку следует совершать полеты в космос, достаточны ли мероприятия, проведенные при первых опытах, какие необходимы улучшения, — словом, нужно ли и дальше увеличивать безопасность в космической авиации. Получить ответ на эти вопросы сейчас весьма важно, так как от этого зависит продолжение полетов человека в космосе. Техническое оборудование спутников, естественно, также дало нам много нового, имеющего ценность для радиотехники, телевидения и так далее.

Успешными полетами этих современных героев, не носивших оружия, завершена первая глава космических полетов и начата следующая. Предпосылкой для продолжения полетов, которые, естественно, должны ознаменоваться и ознаменуются значительными успехами космической авиации, являются дальнейшие научно-технические изыскания, а также новые опыты, и врачи будут производить их на себе. Они снова будут ставить над собой опыты в камере пониженного давления, затем на больших центрифугах, о которых уже упоминалось, чтобы изучать центробежную силу и ее влияние. Ближайшие опыты этих врачей останутся безыменными, но они будут способствовать осуществлению мечтаний человечества и решению проблем, величие и значение которых ныне еще нельзя себе вообразить[34].

Теперь весь мир смотрит с восхищением на великие подвиги, совершенные 12 апреля и 6 августа 1961 года. Это были дела советских людей; нужно подчеркнуть и это. Ведь мы знаем, что силы, приводящие в конце концов к таким деяниям, Советский Союз хочет использовать только в мирных целях — для продолжения великой перестройки, над которой он трудится уже много лет. И благодаря тому, что Советский Союз показал свою техническую и научную мощь в полете человека во вселенную, его стремление к длительному честному миру, его призыв к разоружению будет приобретать все больший и больший вес. Это естественное последствие великой мирной победы в воздухе, и человечество должно считать себя счастливым, что это действительно так.