Дыхание в условиях невесомости. Частота дыхания у космонавтов

Дыхание в условиях невесомости. Частота дыхания у космонавтов

В данном разделе обобщены результаты исследований внешнего дыхания, газообмена и энерготрат человека, полученные в орбитальных полетах различной продолжительности на космических кораблях «Восток», «Восход», «Союз» и орбитальной станции «Салют», а также данные зарубежных исследователей, полученные в ходе полетов космических кораблей «Джемини», «Аполлон» и орбитальной станции «Скайлэб».

Для сравнения результатов, полученных различными исследователями, объемные величины внешнего дыхания (легочная вентиляция, жизненная емкость легких, объемы вдоха и выдоха) пересчитывались на условия BTPS, а показатели газообмена (минутный объем дыхания, потребление кислорода, выделение углекислоты) и энерготраты — на условия STPD. В этих же целях величина энерготрат приведена в работе как в килоджоулях, так и в килокалориях.

Исследования проводили с применением различных методик и приборов, поэтому сведение данных в таблицы проведено, где было возможно, по группам для количественного анализа. В ряде случаев анализ проводили по отдельным исследованиям для выявления только динамики процессов.

Анализ показателей, полученных в предстартовом периоде у космонавтов (экипажи космических кораблей «Восток», «Восход», «Союз» и ОС «Салют»), показал выраженное повышение ЧД в периодах четырехчасовой и пятиминутной готовности к полету, что связано, очевидно, с предстартовым нервно-эмоциональным возбуждением.

После выхода корабля на орбиту ЧД у большинства космонавтов в первом периоде пребывания в невесомости продолжала повышаться (1-е сутки полета). В дальнейшем она постепенно снижалась и устанавливалась к концу 5-х суток орбитального полета на предстартовом уровне. У некоторых космонавтов средняя ЧД дыхательных циклов превышала исходную на всех этапах орбитального полета [Касьян И. И. и др.]. Различие в динамике дыхания у космонавтов обусловлено, по-видимому, индивидуальной переносимостью невесомости, что подтверждается аналогичной реакцией сердечно-сосудистой системы, сопровождающей изменения со стороны дыхания, а также более замедленным восстановлением пульса и дыхания после полета [Касьян И. И., Макаров Г. Ф.].

Анализ динамики ЧД у космонавтов в ходе 18-суточного полета выявил более четкие индивидуальные различия. Так, у одного из космонавтов ЧД на первом витке составила 22 в 1 мин, снизившись к концу первых суток полета до 15 в 1 мин. Оставаясь в дальнейшем на уровне 15—16 в 1 мин, она временами повышалась до 20 в 1 мин. ЧД у другого космонавта была более стабильна и составляла в среднем 15 в 1 мин. Такие же индивидуальные различия отмечались у экипажа на протяжении 2-недельного пребывания на орбитальной станции «Салют».

В более длительных полетах — до 185 сут («Союз-26» — «Салют-6»; «Союз-29» — «Салют-6»; «Союз-35» — «Салют-6»; «Союз-38» — «Салют-6») ЧД у космонавтов в состоянии относительного покоя продолжала оставаться повышенной на протяжении всего полета, по сравнению с данными, полученными в наземных условиях. На этом фоне наблюдались как учащения, так и урежения ЧД.
Влияние дозированных физических нагрузок на функции внешнего дыхания изучались начиная с полета космического корабля «Восход».

Анализ 69 наблюдений с применением ДФН (~300 кгм/мин) во время орбитальных полетов продолжительностью до 5 сут показал более выраженное учащение ЧД на физическую нагрузку по сравнению с данными, полученными на ту же нагрузку до полета [Касьян И. И.].

По данным А. М. Генина, В. М. Баранова, Г. Хаазе, в острый период адаптации к невесомости у членов экипажа посещения (ЭП) ОС «Салют-6» изменения частоты дыхания на ДФН (470 кгм/мин) носили разнонаправленный характер.

При увеличении продолжительности пребывания космонавтов в условиях невесомости (до 18 сут) в большинстве случаев наблюдалась более выраженная реакция ЧД на физическую нагрузку, чем в наземных условиях. Следует отметить, что начиная со 2-й недели полета после выполнения ДФН наблюдалось некоторое увеличение времени восстановления частоты дыханий к исходному уровню. Увеличение времени восстановительного периода было отмечено у одного из космонавтов корабля «Союз-9» на 18-е сутки полета (по сравнению с данными, полученными на 8-е сутки полета), а также у одного из членов экипажа ОС «Салют-3» на 10-е сутки полета.

В исследованиях, проведенных в полетах продолжительностью до 63 сут при более интенсивной физической нагрузке (работа на велоэргометре, 740 кгм/мин), наблюдалось снижение реакции дыхательной системы на одну и ту же нагрузку по сравнению с начальным периодом полета. Например, ЧД у одного из членов экипажа ОС «Салют-4», замеренная сразу же после выполнения физической нагрузки на 39-е сутки полета, составила в среднем 17,2 в 1 мин, а на 51-е— 13,2 в 1 мин [Касьян И. И.].

Интересны наблюдения ЧД в открытом космосе у женщины-космонавта. Первый в мире выход женщины в открытый космос и проведение вне керабля необходимых работ осуществлены при полете корабля «Союз Т-12» (ЭП на ОС «Салют-7»). Основной задачей работы вне корабля являлось проведение испытаний нового универсального ручного инструмента (УРИ), предназначенного для резки, сварки, пайки металлических пластин и напыления покрытий на металлические изделия. Работа проводилась на 9-й день полета. Общее время работы вне корабля составило 3 ч 35 мин. Космонавт успешно выполнила запланированный объем работ. Если судить о величине рабочей нагрузки по ЧД, то наиболее высокие ее величины наблюдались при выходе из «якоря» и при обратном шлюзовании: ЧД в этих периодах достигала в среднем 24,3 в 1 мин, в то время как при работе с блоком УРИ она составила в среднем 14 в 1 мин (фоновая ЧД до выхода из космического корабля равнялась 10—11 в 1 мин).

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология"

Оглавление темы "Гомеостаз организма в условиях невесомости":