Условия жизни акванавтов под водой и реакции организма

К настоящему времени проведено более 50 морских экспериментов с длительным пребыванием человека в подводных лабораториях с разнообразными микроклиматическими условиями (табл. 5).

Таблица 5. Диапазоны изменения показателей обитаемости подводных домов (по материалам морских экспериментов 1962 - 1971 гг.)

В различных экспериментальных погружениях ("Человек в море-I, II", 1962, 1964; "Преконтинент-I, II, III", 1962, 1963, 1965; "Силаб-I, II", 1964, 1965) серьезное внимание уделяли апробации режимов декомпрессии. Изучали функциональное состояние некоторых физиологических систем организма. Так, 26-часовый эксперимент на глубине 61 м в погруженной барокамере ("Человек в море") лишь принципиально подтвердил возможность практического использования "насыщенного" погружения, данные о состоянии акванавта в этих условиях отсутствовали. По результатам следующего эксперимента с погружением надувного убежища "Спид", в котором были достигнуты глубина 132 м и экспозиция 2 сут, сведений о жизнедеятельности акванавтов не опубликовано. У двоих обитателей подводного жилища "Преконтинент-I" в течение 7-суточного пребывания на глубине 10 м выявлены неоднотипные сдвиги физиологических функций (X. Fructus, 1963; I. Cousteau, I. Alinat, 1967). В течение 1-х суток у акванавтов отмечалась тоска, тревога, снижение содержания сахара в крови, 17-кетостероидов, 17-оксикортикостероидов, концентрации ионов калия в эритроцитах, усиленное выведение калия и натрия. Эти сдвиги рассматривались авторами как состояние психоневротического напряжения. На 2 - 4-е сутки возникли нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта, вызванные расстройством вегетативной регуляции в результате предшествующего нервного напряжения организма, однако каких-либо признаков этих расстройств авторы не приводят. После адаптации к подводным условиям у акванавтов возникли незначительное угнетение корковых центров, отмеченное на ЭЭГ, анемия и пиодермия. Этот эксперимент, выполненный на двух тренированных водолазах, показал, что человек может адаптироваться к длительному воздействию повышенного давления воздуха. В эксперименте "Преконтинент-II" 6 человек находились в течение 30 сут на глубине 10 м, а двое акванавтов - на глубинах 10 м и 27 м, однако исследователи провели лишь общее врачебное наблюдение (Ж.-И. Кусто, Ф. Дюма, Д. Даген, 1966). При пребывании 6 акванавтов в подводном доме "Преконтинент-III" на глубине 100 м в течение 22 сут установлено снижение умственной и физической работоспособности.

Результаты экспериментального погружения подводного жилища "Силаб-1" с пребыванием четырех акванавтов в течение 11 сут на глубине 58,5 м свидетельствуют о том, что на протяжении опыта и после него у испытуемых не было выявлено заметных отклонений со стороны морфологии и биохимии крови, основного обмена, терморегуляции и общего состояния (G. Bond, 1967). В эксперименте "Силаб-II" определялись пределы работоспособности человека в неблагоприятных условиях. Три экипажа по 10 человек провели на глубине 61 м по 15 сут, а два человека - 45 сут, выполняя различные работы под водой. Изучали функции наиболее восприимчивых к изменениям при гипербарии физиологических систем: усвоение и удаление из организма инертного газа, токсическое влияние кислорода, дыхание и гемодинамику, морфологию и биохимию крови, состав мочи, ЭКГ и ЭЭГ. Исследования выявили некоторые сдвиги со стороны органов дыхания, терморегуляции, водно-солевого баланса и ЭЭГ (У. Ф. Маззон, 1968). Существенным недостатком этих исследований следует считать небольшое количество наблюдений (2 - 3 человека из каждого экипажа), в связи с чем можно делать лишь весьма осторожные выводы о безопасности работ человека в данных условиях.

В последующих погружениях подводных лабораторий ("Глаукус", 1965; "Карибэ", 1966; Пермон-III", 1967; "Хеброс", 1967; "Садко-II", 1967; "Медуза-I, II", 1967, 1968; "Черномор-I", 1968; "Мальтер-I", 1968; "Гельголанд", 1969; "Атлантида", 1969; "Аэгир", 1970, и др.) наряду с отработкой методических задач исследовались различные стороны проблемы декомпрессии после длительного пребывания под водой, а функциональное состояние организма акванавта по-прежнему изучалось недостаточно. Лишь в экспериментах "Тектайт-I, II", 1969 - 1970 гг., изучали внешнее дыхание, морфологический и биохимический состав крови, высшую нервную деятельность, бактериальный состав атмосферы (I. Guckian, 1972).

Исследование общих закономерностей реакций организма на необычные условия имеет существенное теоретическое и практическое значение для анализа роли экстремальных факторов в натурных условиях и степени их повреждающего действия, а также правильного подхода к составлению оптимального режима труда и отдыха акванавтов и их профессиональному отбору, прогнозирования сдвигов важнейших систем организма, профилактики заболеваемости, оперативного медицинского контроля при погружениях.

На основании проведенных экспериментов У. Ф. Маззон (1969) сделал лишь общий вывод о том, что человек пока не проявил отрицательных реакций, свидетельствующих о биологическом непринятии нового образа жизни - жизни под водой. Состояние акванавтов после выхода из подводных лабораторий обычно оценивалось весьма оптимистично, однако некоторые данные медицинских наблюдений, записи акванавтов говорят о том, что в подводных условиях у человека возникают сдвиги психических и физиологических функций, развиваются утомление, различные функциональные расстройства, заболевания.

В морских экспериментах газовая среда представляла собой сжатый воздух, азотно-кислородные, азотно-гелиево-кислородные и гелиево-кислородные смеси. Абсолютное давление во внутренних помещениях достигало 16,8 кгс/см². Парциальное давление кислорода колебалось в пределах от 0,21 до 1 кгс/см², а азота - до 3,8 кгс/см². Плотность азотно-кислородных смесей превосходила в 4 раза плотность атмосферного воздуха, а азотно-гелиево-кислородных смесей при значительно больших глубинах погружений - лишь в 3,6 раза. Высокая теплопроводность гелия нарушала привычный для организма процесс терморегуляции, и зона комфортной температуры находилась в пределах 28 - 38° С. Замечено, что при повышенном давлении человек более чувствителен к изменениям температуры. В то же время отмечались случаи, когда на протяжении одного эксперимента температура колебалась в пределах 16 - 27° С. Относительная влажность в основном была высокой. Содержание СО₂ было повышенным по сравнению с привычным для человека (парциальное давление - до 0,02 кгс/см²).

Качественный и количественный состав микрофлоры подводных лабораторий изучали в экспериментах "Преконтинент-III" и "Тектайт-I" (A. Cobet, R. Dimmick, 1970), "Ихтиандр" (Э. А. Ахламов и др., 1973) и "Черномор". Микроклимат подводных убежищ характеризуется возрастанием общей бактериальной загрязненности воздушной среды, условно патогенной микрофлоры, усилением патогенных свойств микроорганизмов. В "Преконтиненте-III" увеличивалось количество дрожжевых и грибковых микробов. Сапрофитная микрофлора в "Черноморе-II" состояла из 40 - 45% плесени, 30 - 50% пигментообразующих, 15 - 20% спорообразующих и других микробов.

В подводных условиях действует сенсорная изоляция, которую вызывают малые размеры помещения, ограниченность подвижности, обеднение или изменение внешней афферентации, ограниченность контактов с различными людьми, постоянное общение с другими членами экипажа, однообразие обстановки и др.

Под влиянием описанных внешних условий у акванавтов развивались заболевания как специфического характера, так и сходные с заболеваниями водолазов, кессонщиков и лиц, длительное время находящихся в условиях групповой изоляции (А. И. Затюшков, Б. Г. Цукерман, 1958; Г. Л. Ярошенко, В. Г. Терентьев, В. А. Чичкин, 1967; И. А. Сапов, 1972; В. В. Борискин, 1973; С. Майлс, 1971).

В экспериментах "Преконтинент-I", "Ихтиандр-66, 67, 68", "Черномор-I", "Садко-II", проведенных на глубинах до 15 м, наблюдались декомпрессионные, кожные, желудочно-кишечные заболевания и заболевания ЛОРорганов, а также психические нарушения и расстройства. Аналогичные заболевания отмечены и во время других экспериментов, причем наиболее распространены заболевания кожи и ЛОРорганов. В эксперименте "Тектайт-I" около 11 % рабочего времени в воде было потеряно из-за легких недомоганий.

Остаются неясными вопросы, связанные с влиянием измененных условий на организм, особенностями адаптации к ним и, что особенно важно, факторами подводного жилища, вызывающими сдвиги физиологических функций, на которые должно быть в первую очередь направлено внимание при решении задач, касающихся улучшения обитаемости.