Кевин Фонг - Extremes. На пределе

***

Студенты-медики, как правило, не слишком углубляются в изучение устройства среднего и внутреннего уха. Да, расположенные там органы реагируют на ускорение и на слуховые раздражители, собирая информацию о движении и звуках. Но они не считаются «жизненно важными» в том смысле, что без них человек не погибнет, его организм будет продолжать функционировать. В результате важнейшая роль, которую эти тонко настроенные механизмы играют в восприятии движения, остается недооцененной.

Между тем, как бывает со многими ценностями, мы не дорожим ими, пока не утратим.

Сложная система рецепторов внутреннего уха — отолиты и полукружные каналы — нужна для того, чтобы мы как можно точнее ощущали собственное перемещение в постоянно меняющемся пространстве. Благодаря такому механизму человек ощущает себя словно на стабилизированной платформе, а окружающий мир воспринимает как фильм, снятый подвижной камерой. Эта система делится входными и выходными данными с глазами, сердцем, суставами и мускулатурой, что позволяет поддерживать равновесие и координацию движений.

Давайте разберемся, что происходит, когда мы смотрим на предмет. Протяните руку, чтобы перед глазами оказался палец. Теперь энергично помотайте головой вправо-влево, как будто что-то категорически отрицаете. Изображение пальца остается достаточно стабильным, так? Теперь постарайтесь не крутить головой, а начните с той же скоростью размахивать пальцем. На сей раз картинка получилась не такая резкая, более размытая, верно?

Сохранять четкость и стабильность изображения в поле зрения — задача не из легких. Вначале изображение фокусируется на слое светочувствительных клеток глаза, называемом сетчаткой. Однако сетчатка неоднородна. Сзади, ближе к центру, расположена плотная группа клеток конусообразной формы — колбочек. На них приходится менее 1% всей поверхности сетчатки. Это крохотное пятнышко (называется оно центральной ямкой) обладает самой высокой разрешающей способностью и отвечает за такие важные задачи, как чтение или изучение картинки. Огромная плотность специализированных клеток позволяет различать мелкие детали и оттенки цвета. Остальную часть сетчатки заполняют палочки — они хорошо работают при низкой освещенности, но не способны различать мелкие подробности. Не вдаваясь в нюансы, палочки улавливают движение и определяют объект, на котором вам следует сконцентрировать внимание.

Из глаза рецепторы шлют сигналы в специализированный отдел мозга — зрительную кору. Любопытно, что, хотя на центральную ямку приходится менее одной сотой доли площади сетчатки — один голос из ста, — зрительная кора отдает 50% своей массы «выслушиванию» этой сверхчувствительной области.

Столько уже сказано, а ведь мы пока обсудили только фокусирование неподвижного глазного яблока на неподвижном объекте.

А теперь мы растормошим этот объект. Представьте, что предмет, на который вы смотрите, пришел в движение. Поначалу вам нужно только поворачивать глазные яблоки, чтобы удержать его изображение в фокусе, в правильной точке. Но когда предмет достигает границы, за которой вы уже не можете проследить за ним глазами, вы начинаете крутить и головой.

Итак, у вас есть две сферы, перемещающие систему линз и способные вращаться независимо. Эта система старается сохранить резкость изображения движущегося объекта, удерживая эту картинку на участке глаза размером всего в несколько миллиметров.

Успешно справиться с этим заданием позволяют рецепторы внутреннего уха вместе с мышцами, поворачивающими глазное яблоко, и другими мышцами, которые отвечают за поворот головы и удержание ее вертикально.

Теперь представьте, что система забарахлила и привычная, четкая картинка сменилась размытым, колеблющимся изображением, от которого кружится голова и к горлу подступает тошнота. И от него никуда не денешься! Если вас когда-нибудь укачивало или мучила морская болезнь, припомните самый неприятный ее эпизод — вообразите корабль, с которого нельзя сойти, а качка и не думает прекращаться. Вот какие неприятности возникают, когда нарушается работа структур внутреннего уха. А нарушить ее могут болезни, наркотики, яды и — как выясняется — отсутствие гравитации.

***

Невесомость может показаться забавой, но большинство космонавтов, даже самых опытных, в первые сорок восемь часов полета испытывают симптомы морской болезни. В число лекарств, которые чаще всего выписывают в НАСА для космических полетов, обязательно входят антиэметики — противорвотные медицинские препараты. Но нежелательные эффекты тошнотой не ограничиваются.

Лишенные гравитационной нагрузки, кости страдают от остеопороза. Нарушается баланс между популяциями клеток, ответственных за создание новой костной ткани и удаление старой, а в результате кости становятся менее плотными, хрупкими, легко ломаются. Известно, что 99% запасов кальция нашего организма располагаются в скелете. Как только кости начинают разрушаться, этот кальций поступает в кровь и вымывается, причиняя новые неприятности.

Гиперкальциемия — патологическое состояние, при котором повышено содержание кальция в крови, — приводит, как известно, к развитию классической тетрады клинических симптомов. Один из них, не самый тяжелый, — кишечные колики, за ними следуют боли в костях. Более серьезно то, что в почках образуются камни. Блокируя отток к мочевому пузырю, они вызывают мучительные боли. Наконец, возможно развитие психотической депрессии. У студентов-медиков даже есть специальная запоминалка для этих симптомов: «кости, колики, камни, кошмарики». При всем том каждый из четырех может оказаться критичным, если вы планируете провести два года в 400 миллионах километров от своего семейного доктора.

А ведь разрушению подвергаются не только кости. То же происходит и с мускулатурой — особенно стремительно разрушаются антигравитационные группы. Эксперименты на крысах показали, что за девять дней в невесомости четырехглавые мышцы бедра у них теряли более трети своей массы. И, что еще удивительней, мышцы у космонавтов меняются: медленно сокращающиеся волокна — способные сопротивляться усталости и отлично подходящие для марафонского бега — постепенно замещаются быстро сокращающимися волокнами, более подходящими для спринтеров.

Сердце и кровеносная система, лишенные необходимости преодолевать силу тяжести, тоже постепенно выходят из строя. Жизнь в условиях космического полета заставляет превосходно тренированных людей вести сидячий образ жизни, поневоле превращая атлета в диванного овоща. Применительно к сердечно-сосудистой системе это означает, что ее тонко настроенные рефлексы, которые постоянно оттачиваются и упражняются на Земле, здесь, в длительном космическом полете, существенно разлаживаются.