Господин Свещаров
Биология за всички (36)

Космическа фармакология

Полетите на пилотираните космически летателни апарати вече не са сензационна новина за човечеството, но едва ли ще се намери някой, който да не наблюдава с най-голямо внимание и интерес на телевизионния екран трудната и същевременно толкова интересна и смела дейност на космонавтите. На много хора може би се струва, че космическите полети едва ли не са приятна разходка из Космоса. За съжаление това все още не е така.

Големите скорости и високите натоварвания, които въздействуват върху организма на космонавтите, доведоха до увеличаване продължителността на неблагоприятните въздействия върху човешкия организъм. Едновременно с това се появиха и нови, необичайни за пилота въздействия. В тази сложна и опасна за живота им обстановка космонавтите трябва за кратки срокове да извършват в състояние на безтегловност сложни манипулации, да се ориентират в безбрежния космически океан, да приемат и предават информация и да реагират правилно на нея в едно състояние на организма им, което се намира на границата на физиологичните и психологичните им възможности.

Няма съмнение, че в резултат от въздействието на сложната и необичайна за човека космическа среда по време на полета може да възникнат болестни състояния и да провалят целия космически експеримент. Учените успяха да докажат, че необичайната космическа обстановка изисква и съвършено нови лекарствени средства за лекуване на болестните състояния при космонавтите. Нещо повече — оказа се, че дори и най-обикновените и смятани за съвършено безвредни лекарства, които ние употребяваме тук на земята, в условията на космическите полети могат да предизвикат у космонавтите тежки алергии или отравяния. Всичко това наложи приготвянето на нови, специфични лекарствени препарати за космонавти и съответно обособяване на ново направление на космическата медицина — космическата фармакология.

Лекарствата се дават на космонавтите, преди да излетят в Космоса. Няколко дни преди полета те са изолирани в специални помещения. Това се прави, за да се освободят организмите им от болестотворните микроорганизми. За целта кожата, слизестите обвивки на носа и устата им се обработват с антибиотични и антисептични средства и през целия този период космонавтите са подложени на най-щателен микробиологичен контрол. Тази предпазна мярка се оказа до този момент подходяща и благодарение на нея в досегашните полети не бяха отбелязани заболявания, предизвикани от болестотворни бактерии и първаци. По-сложен е въпросът с вирусите. Срещу тези абсолютни вътрешноклетъчни паразити все още няма достатъчно ефективни и безвредни лекарствени препарати и затова те са най-голяма опасност за здравето на космонавтите и са най-голямата грижа на лекарите. Достатъчно е да споменем случая с полета на американския космически кораб „Аполо-9“. Още в първите обиколки пилотите се оплакаха от сериозно неразположение и лекарите констатираха грипно заболяване. Особено тежко прекара болестта младият и неопитен космонавт Ръсел Швейкарт, който през цялото време на полета се е чувствувал зле и е бил неработоспособен.

Космонавтите се подлагат на щателен микробиологичен контрол и при завръщането им на Земята. Това се прави, за да не се допусне внасянето на извънземна форма на живот на нашата планета, тъй като това може да се окаже фатално за всички живи същества на Земята (за целта цялата завръщаща се космическа летателна система се стерилизира с високи дози ултравиолетови лъчи). От друга страна, за науката представлява голям интерес дали по време на космически полет някои безвредни (непатогенни) микроорганизми от обикновената микрофлора на човешкото тяло не са се превърнали под въздействието на космическата радиация и безтегловността в болестотворни.

По време на старта или при приземяването на космическия кораб организмът на космонавтите е подложен на огромни пренатоварвания, на силен шум и вибрации. В резултат на тези въздействия могат да възникнат спуквания на капилярите (най-вече в белите дробове), изменения в кръвообращението от малкия кръг, преразпределение на кръвта и застой във вените, което води до слабо кръвоснабдяване преди всичко на сърцето и мозъка. За да се избягнат тези нежелателни явления, вече са синтезирани препарати, които действуват върху гладките мускулни влакна и преодоляват неблагоприятните изменения в белите дробове. Най-сигурни са се оказали препаратите хипертензин, вазопресин и етирон. По мнение на фармаколозите особено удачен е етиронът, който е в състояние да избави космонавтите от неприятностите на претоварването. Препаратът метацин понижава тонуса на бронхите и подтиска секрецията на бронхиалните жлези. Разбира се, има и други лекарствени средства, но много от тях все още са в стадий на изпитване. Борбата на космическата фармакология с претоварванията върху човешкия организъм прави първите си стъпки.

Медиците се безпокоят за здравословното състояние на космонавтите най-вече тогава, когато започне да действува факторът безтегловност. От многобройните полети на съветските и американските космонавти е известно, че човек може да понесе сравнително безопасно продължителното състояние на безтегловност — например до 14 седмици, като същевременно е способен да работи активно и да изпълнява голям брой научноизследователски задачи. Космическите програми обаче стават по-сложни и бъдещите полети ще бъдат още по-продължителни. Ще се справи ли човешкият организъм с продължителния престой в състояние на безтегловност? Нека видим най-напред какви промени настъпват в организма при това състояние.

Преди всичко спада тонусът на кръвоносните съдове, намалява се количеството на плазмата и еритроцитите с приблизително 10%. Липсата на тегло се отразява на работата на сърцето, то започва да става „лениво“ и се увеличава склонността му към аритмии. Основен проблем при продължителното пребиваване в Космоса остава този за обмяната на веществата в организма. Внезапното прекратяване на нормалната мускулна активност довежда до спадане на енергийния обмен, до атрофия на мускулната тъкан и дейността на сърцето. В резултат на усилено разграждане на белтъци бъбреците започват да отделят големи количества калий, калций, магнезий, фосфор и азотни съединения. Най-високо и най-опасно е обаче отделянето на големи количества калций от костите, които могат да станат много крехки, и опасността от счупвания по време на претоварванията, настъпващи при завръщането на кораба на Земята, се увеличава.

Всичко това показва, че намесата на фармаколозите в случая е повече от наложителна. Необходимо е да се синтезират такива вещества, които да стимулират синтезата на белтъци и усвояването на аминокиселини в организма на космонавтите. По такъв начин ще се повлияе върху отрицателния азотен баланс на организма и ще се блокира прекомерното отделяне на калций от костите. Тъй като състоянието на безтегловност влияе върху нормалното отделяне на натриеви и калиеви йони и върху водата от организма, в аптечките на космическите кораби трябва да има лекарства, който да стимулират нормалното отделяне на натриевите йони и задържането на калиевите. За съжаление до този момент не са открити ефикасни медикаменти, които да възпрепятствуват загубата на голямо количество вода от организма на космонавтите по време на космическия полет. По всяка вероятност това ще бъде един от най-големите и най-сложни за разрешаване проблеми на медиците и фармаколозите през следващите няколко години.

По време на космическия полет на сериозно изпитание се подлага психическото състояние на космонавтите. Откъснати на големи разстояния от родната планета, от близки и познати, обкръжени от мъртвата тишина на безкрайния Космос и подтиснати от постоянно дебнещите ги опасности, в психиката на космонавтите може да настъпи сериозно състояние на напрежение, познато в медицината като „емоционален стрес“. Под влияние на споменатите стресови фактори редица стереотипни процеси в симпатико-адреналната и хипофизно-надбъбречната система, които имат задачата да осигурят на организма приспособяване към вредните външни въздействия, може да бъдат сериозно разстроени. Нарушения настъпват и в т.нар. „биологичен часовник“ на организма вследствие на бързата смяна на денонощните ритми, на удължените дежурства и други подобни.

Нарушените биологични ритми са в състояние да предизвикат неврозни състояния и безсъние сред екипажа на космическите кораби. За целта в аптечните на космонавтите винаги се намират сънотворни препарати — натриев гама-бутират, хеминеврин и др. От успокояващите средства (транквилизаторите) се предпочитат триоксазинът и либрият, тъй като те не понижават мускулния тонус и артериалното налягане.

Състоянието на безтегловност може да предизвика в недобре тренирани космонавти и разстройство на вестибуларния апарат, вследствие на което у тях започват да възникват халюцинаторни усещания. За да се избегне това неприятно и опасно състояние, предписват се трифтазин и халоперидол.

Стресовите фактори предизвикват и бързо уморяване на космонавтите. Обикновено техният трудов ден е напрегнат, а понякога могат да изпаднат и в критични ситуации (спомнете си злополучния полет на „Аполо-13“, който за щастие имаше успешен финал!). Не бива да си представяме, че на космонавтите в такова състояние трябва да се дават средства, познати на Земята като допинг, макар в извънредно критичните положения да се допуска еднократна употреба. Големи надежди се възлагат преди всичко на препарати, приготвени на основата на аминокиселини, витамини от групата В и аденозинтрифосфорна киселина (АТФ е универсална енергийна „разменна монета“ на всички живи същества).

И все пак най-голямата и отговорната задача на космическата фармакология остава синтезирането на лекарствените вещества, които сигурно ще защищават космонавтите от убийствените дози радиация в Космоса. До този момент химици, техници и инженери в тесен научен съюз с биолози и медици успешно разрешават въпроса за радиационната защита на космонавтите, като конструираха сигурно изолирани кораби и скафандри. И тъй като всички досега познати радиопротектори действуват само профилактично, необходимо е да се открият такива, лекуващи успешно лъчевата болест, която може да настъпи у даден космически екип след авария. Такива средства все още не са открити, а защитният ефект на цистеамина и неговите съединения, на които се възлагат големи надежди, се оказа твърде малък.

Един нов клон на космическата медицина се развива бързо и все по-успешно. Работещите в областта на космическата фармакология разбират много добре, че на космическите екипажи често може да се налага употребата на лекарствени средства, от които да зависи не само успешното изпълнение програмата на полета, но дори и животът на хората. А бъдещите програми на космическите изследвания бележат нови, все по-сложни, по-продължителни и по-отговорни пред науката полети. Няма съмнение, че в най-скоро време химиците ще синтезират и фармаколозите успешно ще изпитат нови лекарствени препарати за нуждите на космическата медицина.