Термины на букву "С"

"САЛЮТ" - наименование советских долговременных орбитальных космических станций, предназначенных для обеспечения комплексных исследований околоземного космического пространства и Земли при длительном пребывании космонавтов. В ходе эксплуатации комплексов "Союз" - "Салют" конструкция станции была усовершенствована и к настоящему времени ("Салют-6, 7") она оснащена двумя стыковочными узлами, предусмотрена дозаправка топливом, замена оборудования (при использовании автоматического грузового корабля "Прогресс"), установлена телевизионная камера для передачи цветного изображения, улучшены санитарно-гигиенические условия на станции (душевая установка, ионизаторы воздуха и т. д.).

Станция состоит из трех герметичных отсеков (переходный, рабочий и промежуточная камера) и двух негерметичных отсеков (отсек научной аппаратуры и агрегатный). Длина станции около 15 м, максимальный диаметр 4,15 м, масса станции после выведения на орбиту 18 900 кг. В переходном отсеке размещаются скафандры, пульты управления и средства обеспечения выхода космонавтов в открытый Космос. В рабочем отсеке находится центральный пост управления основными системами станции, аппаратура для ведения связи и наблюдения, устройства для подогревания пищи; здесь установлены велоэргометр, бегущая дорожка, пневмовакуумный костюм, измеритель массы тела, научная аппаратура. С помощью комплекса медицинской аппаратуоы в полетах станций "Салют" - "Союз" был проведен большой объем медико-биологических исследований (изучение функции основных систем организма при воздействии комплекса факторов космического полета). В частности, были получены данные о перераспределении крови в невесомости, сократительной функции сердца, газообмене, водно-солевом обмене, составе крови и т. д. Исследования проводили как в состоянии покоя, так и при дозированных нагрузках. Во время полетов были испытаны различные меры профилактики неблагоприятного влияния невесомости и методы поддержания высокой, работоспособности космонавтов (различные режимы физической нагрузки, использование нагрузочных костюмов, психологическая поддержка и т. д.). По программе биологических исследований проводились эксперименты наг высших растениях, по клеточному делению микроорганизмов (по программе-сотрудничества с Францией) и т. д. В пилотируемых международных полетах по программе "Интеркосмос" космонавты социалистических стран, кроме технических экспериментов, проводили совместно с советскими космонавтами или по отдельным программам различные медико-биологические эксперименты.

САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (СТО) космических объектов - комплекс агрегатов и устройств, предназначенных для удовлетворения гигиенических потребностей членов экипажа и являющихся частью систем жизнеобеспечения (см.).

СТО включает в себя устройства для личной гигиены (см.) космонавтов, а также для поддержания оптимальных бытовых условий в кабине космического объекта (сбор, консервация или переработка бытовых отходов и продуктов жизнедеятельности людей, периодическая уборка помещения, регулярная очистка газовой среды от пыли и микроорганизмов и средства контроля за этими показателями).

Объем СТО определяется длительностью функционирования космического объекта, типом используемых систем жизнеобеспечения, весовыми и энергетическими ограничениями и другими особенностями конкретного корабля, станции или базы, численностью и характером деятельности экипажа.

В процессе конструкторско-технологического совершенствования кабин : космических объектов изменялись объем и характер устройств СТО. В космических кораблях серий "Восток", "Восход" и "Союз", а также в кораблях серий "Джеминай" и "Аполлон" использовалось СТО первого поколения, в котором основные ограничения накладывались прежде всего энерго- и водообеспечением, весом и габаритами.

СТО второго поколения применено в космических орбитальных станциях серий "Салют" и "Скайлэб", когда ограничения в весе, габаритах, энерго- и водообеспечении стали менее существенны, а СТО основывалось преимущественно на пополняемых запасах. Следующим, более совершенным типом СТО должно стать обеспечение замкнутого цикла санитарно-гигиенического водообеспечения, переработки бытовых отходов и продуктов жизнедеятельности людей.

СЕЙСМОКАРДИОГРАФИЯ (СКГ) - метод регистрации пульсовых микроперемещений грудной стенки, разновидность баллисто- и кинетокардиографии. СКГ отражает ускорения движений грудной стенки и характеризует общую работу сердца и координированность сокращений левых и правых его отделов. Впервые СКГ была использована для исследования животных на третьем космическом корабле-спутнике, а затем во время полета космических кораблей "Восток"-5 и 6 и с тех пор постоянно применяется в системе медицинского контроля.

СИСТЕМА АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ (САС) - комплекс технических средств и устройств для увода космического корабля с экипажем от ракеты-носителя в случае аварии на старте или на траектории выведения.

САС состоит из автоматической системы обнаружения неисправности на ракете-носителе и выдачи команд на увод космического корабля; исполнительных органов, осуществляющих увод космического корабля от аварийного-носителя; системы приземления, обеспечивающей мягкую посадку корабля с экипажем на борту.

СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ (БСЖО) - искусственно созданная на ограниченной территории совокупность организмов и абиотических факторов среды по типу природных экосистем (см.). БСЖО является функционально единым сообществом растений, животных, микроорганизмов и человека в состоянии динамического равновесия на основе относительно замкнутого круговорота веществ. Кроме человека, отдельными функциональными звеньями БСЖО являются популяции отдельных видов или их сообщества, осуществляющие определенный, свойственный им этап круговорота веществ в системе.

Как и в природе Земли, энергетически круговорот веществ в БСЖО основан на использовании энергии видимой части светового излучения в диапазоне 450-750 нм. Этот процесс осуществляется в зеленых растениях при участии пигмента хлорофилла в общем виде по реакции:

Из приведенной реакции следует, что энергия света связывается в высоковосстановленных соединениях углерода (углеводах). В дальнейшем эти соединения используются в организме растений для образования продуктов вторичного синтеза - белков, липидов, нуклеиновых кислот и др. Этот процесс образования органического вещества в зеленых растениях при использовании световой энергии (фотосинтез) и лежит в основе главных функций БСЖО - регенерации атмосферы и воспроизводства органического вещества, поскольку он сопровождается поглощением углекислоты, выделением свободного кислорода и синтезом органического вещества.

В процессе круговорота веществ органическое вещество растений окисляется в организме растительноядных животных до углекислоты, воды и минеральных соединений с поглощением кислорода и выделением углекислоты. Эти вещества вовлекаются в дальнейший круговорот зелеными растениями в соответствии с приведенной выше реакцией фотосинтеза.

Таким образом, основу биологического круговорота веществ в принципе составляют два противоположно направленных процесса: первичный синтез органических веществ, осуществляемый автотрофными организмами с накоплением в них свободной энергии, и деструкция этих веществ с использованием заключенной в них энергии в процессе жизнедеятельности гетеротрофных организмов. В соответствии с этим схема БСЖО с относительно замкнутым круговоротом веществ в принципе состоит из двух полуциклов - синтеза и деструкции соответственно в автотрофных и гетеротрофных организмах.

В природных биогеоценозах, представляющих собой сложные многовидовые и многоуровневые системы с множеством параллельных и последовательных звеньев, прямых и обратных связей реальные материальные и энергетические отношения в принципе укладываются в эту схему, хотя конкретные связи далеко не всегда можно выявить из-за сложности природных экосистем (см.).

Ниже представлена схема трофических отношений в многоступенчатой биологической системе. Первый трофический уровень составляют зеленые растения (фотоавтотрофы), второй - растительноядные животные. Эти животные могут служить пищей для плотоядных животных (3, хищники первого порядка), которые в свою очередь состоят Б пищевой цепи хищников второго и дальнейших порядков. В природе каждый трофический уровень обычно занят многими конкурирующими видами. Последний уровень на схеме (4) представлен микроорганизмами-минерализаторами.

В принципе на тех же отношениях основана и БСЖО, в которой пищевые цепи человека соответствуют второму и третьему трофическим уровням. В конце концов последним трофическим уровнем оказываются различные гетеротрофные микроорганизмы, завершающие биохимическую деструкцию оставшегося органического вещества до неорганических соединений, которые вновь используются растениями в следующем цикле круговорота веществ.

Переход энергии пищи от одного трофического уровня к другому сопровождается потерей более 90% ее исходного количества. В связи с этим общий запас химически связанной энергии органических веществ на каждом последующем уровне существенно меньше по сравнению с предыдущим. Для искусственных экосистем, например БСЖО, для обеспечения жизнедеятельности определенной массы организмов данного трофического уровня необходимо воспроизводство гораздо большей массы организмов предыдущего уровня. Увеличение числа трофических уровней для обеспечения пищевых потребностей человека в БСЖО в принципе становится обременительным в весовом и энергетическом отношении, хотя и остается необходимым с точки зрения биологической полноценности и разнообразия пищевого рациона. Таковы основы БСЖО, отвечающие принципиальной структуре и функции природных экосистем с их механизмами саморегулирования и сохранения устойчивости. При проектировании БСЖО человек является задающим звеном и его метаболические потребности определяют ее видовой состав и всю структурно-функциональную организацию. Однако если система создана и функционирует, то человек занимает в ней место основного компонента гетеротрофного звена и от него в дальнейшем зависит жизнеспособность всей системы как и он от нее.

Каждое из функциональных звеньев БСЖО, в том числе человек, является так называемой открытой системой, т. е. имеет свободные материальные входы и выходы, обеспечивающие обмен с окружающей средой. В БСЖО этой средой является сама система, входы и выходы каждого звена остаются в границах этой системы, что делает ее относительно закрытой, т. е. не нуждающейся в материальном обмене через свои границы. В этом по существу и заключается принципиальное преимущество БСЖО перед небиологическими системами, в которых самообеспечение стабильного существования невозможно, поскольку на небиологической основе невозможен синтез всего спектра необходимых человеку пищевых и биологически активных веществ.

В соответствии с функциональной организацией природных экосистем; БСЖО должна состоять из соответствующих функциональных звеньев. Энергия вводится в систему через фотоавтотрофное звено, состоящее из высших: и низших растений, пригодных для питания человека. Основным источником пищевых продуктов растительного происхождения будут, конечно, высшие растения, традиционно употребляемые человеком. Наиболее существенным недостатком автотрофного звена на основе высших растений является его большая инерционность в системе управления, особенно в экстремальных условиях, что связано с длительным циклом их индивидуального развития. Это обусловливает большие периоды восстановления исходного функционального уровня звена после повреждений в аварийных условиях.

Включение в автотрофное звено одноклеточных водорослей, например хлореллы, существенно оптимизирует его функциональные характеристики в отношении как состава получаемой биомассы (высокое содержание белка и липидов), так и динамических свойств звена из-за короткого цикла смены поколений. Верхний предел количества одноклеточных водорослей в автотрофном звене будет определяться их допустимым количеством в пищевом рационе человека. К настоящему времени экспериментально установлено, что рацион человека может содержать по крайней мере 50 г сухой биомассы хлореллы, что обеспечивает около четверти необходимого количества белка в рационе человека. К настоящему времени изучены многие виды одноклеточных водорослей применительно к их использованию в БСЖО; это изучение продолжается. Оно подтверждает высокое содержание белка и липидов в биомассе, что естественно для одноклеточных организмов. В противоположность этому высшие растения благодаря морфологической дифференцировке представляют гораздо большее разнообразие биохимического состава потребляемых в пищу частей (листья, стебли, корнеплоды, семена). Это с одной стороны упрощает, а с другой - усложняет выбор видов растений для БСЖО.

Выбор видов для БСЖО вообще достаточно сложен, что объясняется противоречивостью требований к любому ее элементу при сложившейся системе ограничений в условиях космического корабля. Эти требования для биологических объектов определяются в основном двумя обстоятельствами: потребностями человека как задающего звена системы и стремлением к повышению энергетической эффективности как биологической системы в целом, так и каждого функционального звена (фито- или зооценоза). Потребности человека чаще всего оказываются в противоречии с весовыми и энергетическими ограничениями, поэтому окончательный выбор биологических объектов будет чаще всего неоднозначным и компромиссным. Так, адекватность пищевого рациона человека его потребностям обусловливает включение в автотрофное звено, например, зерновых, бобовых и масличных культур для обеспечения белково-жировой части растительного рациона человека. Однако эти культуры наименее выгодны, поскольку из их биомассы используется весьма небольшая доля - семена (зерно, бобы). Остальная часть биомассы (ботва, солома, корни) требует непроизводительных затрат сначала на ее синтез, а затем на минерализацию для включения составляющих ее элементов в круговорот. Этим резко снижается коэффициент полезного использования энергии, который в фотоавтотрофном звене и без того низок, особенно тогда, когда используются искусственные источники света.

Все же, несмотря на противоречивость можно наметить наиболее общие критерии выбора, определяющие предпочтительность одних организмов перед другими. Это прежде всего пищевая приемлемость для человека, высокая удельная продуктивность (с единицы затраченной энергии, посевной площади, объема или освещаемой поверхности в единицу времени) при наиболее полном использовании производимой биомассы, общность условий среды в многовидовом сообществе и биологическая совместимость при культивировании. Соединение высокой удельной продуктивности и общности условий среды ориентируют на тропические и субтропические растения. Однако при любых критериях окончательный выбор биологических объектов всегда окажется компромиссным и будет определяться в конечном счете оптимальностью системы в целом. Решающее значение здесь могут приобрести обстоятельства, не имеющие отношения к непосредственным характеристикам БСЖО. Например, успехи в технологии длительного хранения растительных жиров могут снять с повестки дня культивирование масличных растений, наименее приемлемых с точки зрения энергетического КПД автотрофного звена.

Замкнутость цикла регенерации пищи требует введения гетеротрофного звена для получения необходимого минимума животных продуктов, хотя это и уменьшает общий КПД системы. Введение в БСЖО животных будет эффективным в любом варианте, где имеются несъедобные для человека и съедобные для животных растительные отходы. Впрочем, это относится и к отходам любого происхождения.

Разные авторы предлагают различные варианты звена животных, начиная от планктонных ракообразных (например, дафний), рыб и кончая млекопитающими (кролики, козы). На ближайшую перспективу представляют интерес предложения, связанные с потреблением в пищу не самих животных, а их так называемой отчуждаемой продукции (молоко, яйца). Из этих соображений возможно включение в гетеротрофное звено БСЖО птиц. Среди них наиболее высокие экономические показатели имеют освоенные в промышленном птицеводстве перепела, яйца которых обладают признанными диетическими свойствами.

Создание БСЖО, хотя и не во всех случаях (например, на лунных базах), может зависеть от нормального развития и размножения растений и животных в невесомости. На микроорганизмы (бактерии и одноклеточные водоросли) невесомость не влияет как на клеточном, так и на популяционном уровне.

Для высших животных биологическая роль невесомости так же важна, как и для человека. Полученный в СССР опыт длительного (до полугода) пребывания экипажей на космической станции "Салют" позволяет оптимистически оценивать перспективы содержания животных в составе БСЖО. Совместно с чехословацкими специалистами по программе "Интеркосмос" проведен эксперимент на биологическом спутнике по инкубированию яиц перепела. Установлено, что по крайней мере первые, наиболее ответственные фазы эмбриогенеза (приблизительно 75% его общей длительности) протекают в невесомости так же, как и на Земле.

В отношении высших растений первоначальные опыты давали разноречивые результаты. Однако в настоящее время нет оснований предполагать существование каких-либо принципиальных препятствий для нормального роста и размножения растений в условиях невесомости при удовлетворении их обычных физиологических потребностей (освещение и минеральное питание).

Завершающим функциональным звеном БСЖО является звено минерализации органических отходов, не потребляемых в системе. Человек и животные способны минерализовать до 80-90% потребленного органического вещества. Однако для полного завершения минерализации животных и растительных отходов, включая отбросы жизнедеятельности человека, необходимо введение специального функционального звена БСЖО - звена минерализации органических отходов. Оно завершает минерализацию воспроизведенного в системе органического вещества (неиспользуемых органических отходов) и тем самым обеспечивает наиболее полную замкнутость круговорота веществ в системе. В природе эта функция выполняется почвенными беспозвоночными и многочисленными гетеротрофными микроорганизмами (бактерии, грибы).

Применительно к БСЖО изучались физико-химическое и биологическое направления минерализации органических отходов. Из физико-химических методов рассматривали как прямое сжигание, так и окисление в жидкой фазе при высоких давлениях и температуре (так называемое мокрое сжигание).

Термическое сжигание отходов создает ощутимые трудности, связанные с возвратом в круговорот труднорастворимых окислов металлов из золы, а также азота, фосфора и серы из газовой фазы. В этом основной недостаток термической минерализации. При жидкофазном окислении образуются токсические продукты неполного разложения органических веществ, что делает продукты "мокрого сжигания" непригодными для непосредственного использования высшими растениями. По-видимому, наиболее адекватны для БСЖО биологические методы минерализации, основанные на деятельности гетеротрофных микроорганизмов, в частности на аэробном окислении органических субстратов в реакторах типа аэротенков, применяемых для очистки бытовых сточных вод. Получаемые при этом продукты могут непосредственно усваиваться растениями. Кроме того, деятельность микроорганизмов в системе биологической минерализации отходов сопровождается выделением в среду витаминов, гормонов и других биологически активных веществ, что обеспечивает в дальнейшем более полноценное питание растений, чем жидкость из автоклава или раствор золы. В этом состоит принципиальное преимущество биологического метода минерализации органических отходов в БСЖО.

К настоящему времени в СССР созданы и изучены различные экспериментальные модели БСЖО, в которых полностью обеспечивается потребность человека в кислороде и воде, утилизация выделяемой им углекислоты и воспроизводство растительной части пищевого рациона.

В этих моделях использовали одноклеточную водоросль хлореллу и ряд высших растений - пшеницу, капусту листовую и кочанную, морковь, свеклу, редис и др.

Современная "космическая оранжерея" представляет собой устройство для культивирования растений на искусственных субстратах - заменителях почвы или без субстрата. При гидропонном методе минеральное питание растений обеспечивается путем подачи раствора непосредственно к корням. При аэропонном методе питательный раствор подается к свободно расположенным корням (без субстрата) в тонкодисперсном состоянии (в виде тумана) при помощи распыления форсунками. Преимущество этого метода в малом количестве используемого питательного раствора, что улучшает весовые характеристики оранжереи. Однако это преимущество сопряжено с неизбежно более быстрым накоплением токсичных продуктов метаболизма растений. Более того, отсутствие субстрата лишает корневую систему растений нормальной связи с микрофлорой, сопутствующей растениям в обычных условиях. Как известно, почва - есть результат совокупной деятельности растений и микроорганизмов. Процессы микробиологического разложения органических отходов, которые мы формально относили к отдельному звену минерализации, должны в какой-то части протекать в корневой зоне растений при прямом контакте растений и микроорганизмов. Это обеспечит большее соответствие корневой среды исторически сложившимся потребностям растений, чем растворы минеральных солей.

Исследование экспериментальных экосистем может иметь значение не только для космонавтики. Так, интенсивная и экономичная технология выращивания одноклеточных водорослей для производства белковых и витаминных продуктов может занять соответствующее место в животноводстве и птицеводстве, а также частично решить проблему белка в питании человека. Интенсивная автоматизированная технология культивирования высших растений возможна в круглогодичном промышленном производстве овощей вблизи крупных городов или в район с неблагоприятными климато-географическими условиями. Существенный объект может дать эта технология и в отборе новых эффективных сортов растений, поскольку позволяет ускорить селекцию в 3-4 раза.

В создании БСЖО до сих пор пользовались достижениями разных отраслей науки. Можно думать, что в дальнейшем возникнет и обратный процесс - использование полученных достижений в различных областях наук и производства.

СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ (СЖО) космонавтов в космическом полете - совокупность технических и биолого-технических средств и запасов-веществ, а также организационных средств и мероприятий, предназначенных для создания и поддержания заданных условий среды обитания экипажа в космическом аппарате и обеспечения материального и энергетического обмена экипажа с этой средой.

Под организационными средствами и мероприятиями понимаются здесь соответствующие инструкции и сами мероприятия (например, процедуры личной и коммунальной гигиены, приготовления и приема пищи, операции по эксплуатации и техническому обслуживанию СЖО и т. д.).

СЖО является составной частью комплекса систем обеспечения жизнедеятельности (см.) пилотируемого космического аппарата.

СЖО выполняет следующие функции:

• регенерация газовой среды обитаемых отсеков, поддержание рО₂, pN₂, рСО₂, удаление вредных примесей, выделяемых человеком и оборудованием, пыли и микробной флоры, поддержание температурно-влажностного режима и аэроионного состава этой среды;
• обеспечение экипажа водой для питья, приготовления пищи, санитарно-гигиенических и хозяйственных нужд;
• обеспечение экипажа питанием (продукты, средства приготовления и приема пищи);
• санитарно-гигиеническое обеспечение экипажа - прием и переработка твердых и жидких отходов жизнедеятельности человека в целях их консервации и изоляции. Сюда включаются также процедуры личной гигиены, гигиеническая обработка помещений, обеспечение экипажа одеждой, бельем, обувью.

Выполнение перечисленных функций СЖО основано на различных технологических процессах хранения, преобразования и передачи веществ, энергии и информации.

В основе этих технологических процессов лежат физические, физико-химические, химические и биологические явления. Приводим некоторые возможные способы реализации функций СЖО.

Обеспечение газовой среды кислородом, необходимым для дыхания экипажа, осуществляется путем:

• использования запасов кислорода (в свободном или химически связанном, газообразном, жидком или твердом состоянии);
• регенерации кислорода из кислородсодержащих продуктов жизнедеятельности экипажа (углекислый газ, влагосодержащие отходы и т. д.) или побочных продуктов работы бортовых систем;
• извлечения кислорода из местных материалов на планетах.

Эти методы основаны на химических (разложение перекисных и надперекисных соединений), электрохимических (электролиз воды) или биологических (фотосинтез растений) процессах.

Очистка газовой среды от углекислого газа и газообразных микропримесей, выделяемых в нее экипажем, возможна с помощью следующих физико-химических методов:

• мембранные (электродиализ, метод полупроницаемых мембран);
• основанные на применении поглотителей (регенерируемые и нерегенерируемые сорбенты);
• основанные на изменении агрегатного состояния веществ (вымораживание).

Возможно биологическое поглощение углекислого газа при фотосинтезе растений. Вредные микропримеси удаляются также путем окисления на специальных катализаторах.

Для удаления влаги, выделяемой экипажем или бортовыми системами в газовую среду космического аппарата, можно использовать физические (конденсация, вымораживание), физико-химические (сорбция), химические (химическое связывание) процессы.

Для обеспечения температурного режима газовой среды в обитаемых отсеках космического аппарата тепло, выделяемое экипажем или другими источниками тепла, отводится путем использования конвекции, теплопроводности и теплового излучения, реализуемых системой терморегулирования. Для отведения тепла можно использовать испарение или сублимацию некоторого компонента с удалением паров в космическое пространство.

Обеспечение экипажа водой строится на запасах и регенерации воды из влагосодержащих отходов жизнедеятельности человека и отходов других бортовых систем. Возможно получение воды из местных материалов на планетах. Запасы воды консервируют физическими (например, подогревание) или химическими (введение ионов серебра) методами. Для регенерации воды (из атмосферного конденсата, мочи и т. д.) также предложено много методов (фильтрация, адсорбция, разделение фаз, каталитическое окисление примесей и т. д.) (см. Водообеспечение космонавтов).

Для обеспечения экипажа пищей используют законсервированные различными способами продукты, взятые с Земли (см. Питание космонавтов).

Санитарно-гигиеническое обеспечение космонавтов включает:

• удаление и переработку твердых отбросов жизнедеятельности человека физическими и химическими методами (вакуумная и термическая сушка, окисление);
• гигиенические мероприятия - использование запаса средств личной гигиены, удаляющих загрязнения с кожных покровов и волос и т. д. (физико-химические процессы);
• одежду и белье в достаточном запасе (в будущем предполагается их регенерация, т. е. очистка от загрязнений для повторного использования).

В зависимости от применения СЖО бывают индивидуальными и коллективными, стационарными и транспортируемыми (в частности, ранцевыми), штатными и аварийными; в зависимости от заданной продолжительности полета - автономными и с периодическим снабжением расходуемыми веществами; в зависимости от видов используемых технологических процессов - физико-химическими и биологическими; в зависимости от объекта жизнеобеспечения, для которого она предназначена - СЖО человека и системами содержания и жизнеобеспечения (ССЖО) биологических объектов (животных, растений).

Для конкретного космического аппарата СЖО выбирают в соответствии с медико-биологическими, техническими, экономическими, организационными требованиями, а также требованиями безопасности экипажа и задачами космической экспедиции. Кроме того, при выборе СЖО учитывают окружающую космическую среду и особенности наземных обслуживающих систем.

СЖО должна соответствовать нормативам на условия среды обитания экипажа и нормативам на потребляемые человеком вещества (кислород, вода, пища).

Нормативы регламентируют состав газовой среды, предельно допустимые концентрации вредных примесей в газовой среде, в питьевой воде и в воде для санитарно-гигиенических нужд и учитывают требования безопасности экипажа и надежности его работы.

При построении СЖО учитывают компоновочные и конструктивные особенности космического аппарата, возможности ракеты-носителя или других транспортных средств, те или иные источники энергии на борту.

Эти ограничения касаются объемных, компоновочных, весовых и энергетических характеристик СЖО.

Задачи конкретного космического полета определяют численность и время пребывания экипажа в корабле, требования к надежности СЖО, режим эксплуатации систем космического аппарата.

Срок разработки СЖО и предоставляемые ресурсы определяют систему организационно-экономических ограничений при выборе варианта СЖО (стоимость, ограничения на используемые материалы). Значимость каждого ограничения может существенно изменяться от одного корабля к другому.

Требования со стороны наземных систем касаются сопрягаемости СЖО с ними, удобства, безопасности и надежности работы с этими системами наземного обслуживающего персонала.

СЖО не должна причинять ущерб космической среде ни при каких обстоятельствах (в частности, после прекращения существования космического аппарата).

С увеличением времени автономного существования СЖО возрастает значимость ограничений на вес СЖО. В связи с этим все более привлекательными становятся варианты СЖО, основанные на регенерации отходов жизнедеятельности человека и отходов систем. С увеличением длительности космических экспедиций СЖО становятся все более закрытыми с точки зрения запасов различных веществ. Однако в результате быстрого увеличения регенерационных технологических процессов в системе резко возрастает ее сложность, трудность управления ею, технической диагностики ее отказов и обслуживания. С повышением закрытости СЖО становится потенциально менее надежной и требует более тщательной и длительной отработки, а также появляется потребность в дополнительной энергии для процессов регенерации веществ.

Время функционирования заметно влияет на состав и характеристики СЖО. В связи с этим условно выделяют СЖО кратковременного функционирования (до 30 сут), СЖО со средним временем функционирования (90-120 сут), СЖО с длительным временем функционирования (год и более).

Однако резкой грани между этими классами систем ввиду меняющейся значимости весовых ограничений провести нельзя. При значительном увеличении времени функционирования космического аппарата и с возрастанием численности экипажа все более эффективным становится применение СЖО с большой степенью закрытости по веществам, использующих физико-химические и биотехнические процессы регенерации веществ.

Большая длительность космических полетов и значительная автономность СЖО космических аппаратов затрудняют обеспечение надежности СЖО и ее предварительную (на стадии проектирования) и окончательную (в предполетных испытаниях) оценку.

СЖО длительного функционирования предусматривает обслуживание и восстановление членами экипажа в случае отказов. Автономность системы предполагает, что за время эксплуатации она не даст необратимого отказа.

Надежность СЖО зависит не только от надежности технической части системы, но и от надежности работы экипажа, обслуживающего систему, необходимого резерва расходуемых материалов и запасных элементов системы, тот степени изученности системы, а также от соответствующих резервов времени и труда экипажа при отказах, трудно поддающихся диагностике и устранению.

В вопросах надежности СЖО возрастает роль исследований с использованием математических (включая имитационное моделирование), физических (включая длительные комплексные эксперименты с участием людей) и психологических моделей. Некоторые методы моделирования целесообразно применять не только на Земле, но и на борту корабля.

При определении надежности исследуют различные аспекты взаимодействия подсистем и блоков СЖО между собой и с экипажем, выявляют наиболее существенные медико-биологические и научно-технические моменты, требующие решения или дальнейших более глубоких исследований для успешного создания СЖО.

СИСТЕМА КРОВИ (СК) ПРИ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТАХ - совокупность органов и физиологических процессов, направленных на поддержание функции крови.

Под влиянием факторов космического полета (см.) происходят отчетливые физиологические сдвиги в СК. Непосредственно после приземления в периферической крови обнаруживают нейтрофильный лейкоцитоз, эозинопению и лимфопению, связанные со стрессовыми воздействиями. В день приземления число лейкоцитов, как правило, составляет 9-12*10⁹/л, содержание нейтрофилов 65-80%, лимфоцитов 15-25%, эозинофилов 0-0,5%. В течение последующих суток общее количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула возвращаются к предполетному уровню. Отмеченные изменения одинаково выражены при полетах различной продолжительности.

Более сложную функциональную перестройку претерпевает система эритрона. В день приземления после длительных полетов число эритроцитов в единице объема крови, содержание гемоглобина и величина гематокрита в подавляющем большинстве случаев соответствуют физиологической норме и предполетным показателям. Несколько уменьшается размер эритроцитов, а кривая Прайс Джонса немного сдвинута влево. Средний диаметр эритроцитов 6,9-7,2 мкм. При сканирующей электронной микроскопии выявляется 80-90% двояковогнутых дискоцитов. Изучение возрастного состава эритроцитов указывает на некоторое уменьшение числа молодых форм. По сравнению с предполетными данными обнаруживается умеренное увеличение количества эритроцитов с небольшим значением клеточной массы. Фракционный состав и структура гемоглобина не изменены. Кислородно-транспортная функция гемоглобина соответствует физиологическим параметрам и предполетным данным. Обращает на себя внимание сниженное количество ретикулоцитов в периферической крови. Совокупность этих показателей свидетельствует о том, что система эритрона находится в физиологически полноценном состоянии, однако есть некоторое торможение эритропоэза.

Особого внимания заслуживают данные об общей массе гемоглобина. Непосредственно после полета общая масса гемоглобина и, следовательно, объем циркулирующих эритроцитов снижены на 20-25% по сравнению с предполетными данными. Поскольку содержание гемоглобина и эритроцитов в единице объема крови при этом не изменено, эти данные свидетельствуют об уменьшении объема циркулирующей крови на 20-25% по сравнению с предполетной величиной.

Таким образом, длительные полеты сопровождаются умеренным торможением эритропоэза и снижением общей массы эритроцитов и объема циркулирующей крови. Этот процесс следует расценивать как состояние "агравитационной гиповолемии". Она достигает максимальной выраженности к 40-60-м суткам космического полета. Продолжение полета не приводит к дальнейшему снижению объема циркулирующей крови, напротив, имеется тенденция к уменьшению агравитационной гиповолемии.

В послеполетном реадаптационном периоде в системе эритрона развиваются изменения, отражающие компенсаторные реакции, направленные на восстановление объема циркулирующей крови.

Спустя сутки после приземления постепенно снижаются число эритроцитов и содержание гемоглобина в единице объема крови. Этот процесс достигает максимальной выраженности к 5-8-м суткам реадаптационного периода. К этому времени число эритроцитов в периферической крови снижается до 3,5-4,0*10¹²/л (3 500 000-4 000 000 в 1 мкл), содержание гемоглобина падает до 120 г/л.

Параллельно увеличивается фракция эритроцитов моложе 30 дней. Кривая Прайс Джонса сдвигается вправо. Средний диаметр эритроцитов увеличивается до 7,5-7,8 мкм. Отмечается значительное повышение числа ретикулоцитов в периферической крови - их становится в 4-5 раз больше по сравнению с предполетными данными. Заметно повышается уровень эритропоэтина в плазме крови. На 7-10-е сутки реадаптационного периода эта величина в 3-6 раз превышает предполетную.

Спустя 15-20 сут после завершения полета постепенно восстанавливается количество эритроцитов и гемоглобина в единице объема крови. Одновременно с этим снижаются уровень эритропоэтина и количество ретикулоцитов в крови. К 30-40-м суткам реадаптационного периода показатели периферической крови практически возвращаются к предполетному уровню.

В целом изменения состава периферической крови в реадаптационном периоде представляют собой типичный процесс восстановления объема циркулирующей крови и общей массы циркулирующих эритроцитов. Первая фаза этого процесса - восстановление общего объема крови путем ее разведения, т. е. восстановление объема плазмы. При этом общая масса эритроцитов не меняется, однако содержание эритроцитов и гемоглобина в единице объема крови падает из-за разведения крови. Одновременно развивается более медленный процесс восстановления общей массы эритроцитов. Этот процесс проявляется в виде повышения уровня эритропоэтина, увеличения числа ретикулоцитов, возрастания фракции молодых, вновь образованных эритроцитов. Результатом этих реакций служит полное восстановление состава и объема циркулирующей крови.

Рассматривая возможные механизмы развития агравитационной гиповолемии, следует подчеркнуть значение перераспределения крови в сосудистом русле при невесомости. При этом уменьшается емкость сосудистого русла нижней части тела, возрастают объем и давление в центральных сосудах и последующий сброс жидкости из сосудистого русла с уменьшением объема плазмы крови. Следующим этапом, по всей вероятности, становится снижение выработки эритропоэтина и торможение эритропоэза, что приводит к уменьшению общей массы крови в соответствии с измененными условиями циркуляции.

СИСТЕМА РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ - совокупность мероприятий и средств, обеспечивающих радиационную безопасность экипажа при полетах космических летательных аппаратов и станций; состоит из средств защиты от радиации, приборов дозиметрического контроля и радиационного оповещения экипажа во время полета, средств профилактики и терапии лучевых поражений, а также наземной службы радиационного прогнозирования. Защиту экипажа от радиации обеспечивают защитные экраны и конструкции корабля, а также специальные радиационные убежища, где экипаж укрывается при ухудшении радиационной обстановки на трассе полета.

Дозиметрический контроль на борту корабля осуществляется при помощи .индивидуальных и бортовых дозиметров со своевременным оповещением экипажа о возможном ухудшении радиационной обстановки.

Профилактические и терапевтические средства предназначены для снижения неблагоприятных последствий радиационных воздействий во время полета.

Наземная служба радиационного прогнозирования определяет радиационную обстановку на трассе предстоящего космического полета и обеспечивает оперативное прогнозирование этой обстановки во время полета.

СИСТЕМА СИ - Международная система единиц измерений (Systeme international d'Unites) - расширенный вариант метрической системы.

СИ включает единицы трех типов: основные, производные и дополнительные (табл. 3, 4)¹.

¹ (Дополнительные единицы не представляют интереса для медицины.)

Таблица 3. Основные единицы системы СИ

Таблица 4. Производные единицы системы СИ

Некоторым производным единицам системы СИ присвоены имена ученых, внесших выдающийся вклад в данную область науки для упрощения обозначений (табл. 5).

Таблица 5. Производные единицы системы СИ, которым присвоены имена ученых

Так, например, единица силы в системе СИ определяется как сила, которая придает одной единице массы (1 кг) одну единицу ускорения (1 ^м/_см²); это означает, что скорость массы увеличивается каждую секунду на 1 м/с. Единицей силы будет килограмм, умноженный на метр и деленный на секунду в квадрате: ^кг*м/_с², или кг*м*с^-2. Таким громоздким обозначением пользоваться неудобно, поэтому единица силы в системе СИ получила простое наименование - ньютон (обозначается как Н).

Следующий пример касается единицы измерения давления. Давление - это действие силы на единицу площади, т. е. ньютон на один квадратный метр (^Н/_м²). Единице измерения давления вместо неудобного обозначения кг*м^-1*с^-2 присвоено наименование паскаль (Па).

Для многих целей как основные, так и производные единицы СИ оказываются неудобными: они либо малы, либо велики (например, неудобно измерять объем крови человека в кубических метрах).

Для устранения этих трудностей система СИ включает ряд приставок, позволяющих образовывать десятичные, кратные и дольные единицы (табл. 6). Приставки пишутся с единицами слитно.

Таблица 6. Десятичные, кратные и дольные единицы системы СИ

Примечание. Приставки гекто, дека, деци, санти не соответствуют образцу остальных приставок; их не рекомендуется применять в научных текстах.

Некоторые принятые в медицине единицы допускаются к применению на ограниченный период, хотя они не входят в систему СИ (табл. 7).

Таблица 7. Ограниченно применяемые внесистемные единицы

Единицами количества вещества (моль или его дольная) следует заменять единицы массы, такие, как грамм и миллиграмм, где это возможно.

Термин "концентрация вещества" не отвечает научным требованиям. Вместо него следует употреблять правильные наименования величин, приведенные в табл. 8.

Таблица 8. Единицы содержания вещества

Так, содержание вещества, молекулярная масса которого известна, должно выражаться в молях, миллимолях, наномолях на литр, а не на децилитр (100 мл).

Парциальное давление газов в крови (рО₂, рСО₂) следует выражать в килопаскалях (кПа вместо мм рт. ст.).

Для измерения других физиологических давлений следует постепенно переходить на единицу паскаль. Однако целесообразно одновременно приводить привычные единицы, чтобы медицинские работники скорее освоили систему СИ, например, 16 кПа (120 мм рт. ст.).

Система СИ предполагает замену калории на джоуль. В области питания применяли термохимическую килокалорию, обозначавшуюся как Калория, или большая калория. Применение джоуля устранит эту путаницу.

При обозначении энергетической ценности пищи рекомендуется применять мегаджоуль, а не килоджоуль, чтобы избежать больших числовых значений, например, 5,69 МДж (1360 ккал).

В физиологии джоуль является единицей энергии и количества тепла.

СОВМЕСТИМОСТЬ ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ (СП) - в узком смысле одинаковость (или соответствие) динамической направленности эмоционально-вегетативных проявлений при взаимозависимой групповой деятельности. Понятие СП впервые выдвинуто и обосновано в 1962 г. (Ф. Д. Горбов и М. А. Новиков) для рационального комплектования экипажей космических

СП учитывает не только адаптацию личности к групповым условиям, но и развитие межличностных эмоциональных, информационных, операционных и других связей, составляющих внутригрупповую коммуникативную сеть малой группы, что в конечном счете реализуется через обучаемость группы, как целостного сверхорганизма.

СП в группе определяют: вид и характер групповой деятельности, подготовленность каждого члена группы к конкретной деятельности, включая интеллектуальные возможности, навыки, физические кондиции и функциональные возможности нервной системы; позитивные установки на деятельность друг на друга (готовность к сотрудничеству и отсутствие выраженных эгоцентрических устремлений); взаимная синтонность, выраженность процессов взаимоиндукции и взаимоподражания и достаточная развитость конформизма в группе; одинаковость динамической направленности эмоционально-вегетативных проявлений или их соответствие; организация психологической структуры управления в группе с адекватным деятельности распределением функциональных обязанностей.

По межличностному взаимодействию выделяют конгруэнтный и комплементарный типы СП. При конгруэнтном типе СП наблюдается известное сходство личностных особенностей и качеств партнеров и жестких структур управления с закрепленной ориентацией на тактику "лидер - последователи". Конгруэнция членов группы часто бывает следствием прочно усвоенных ими конвенциональных ролей, обусловливающих соответствующую "субординацию" не только в регламентированных условиях, но и в других, в том числе неформальных, ситуациях (например, в экспериментальной обстановке). Конгруэнтный тип взаимодействия в группе может быть эффективным при решении ограниченного класса задач и в основном желателен для выполнения коротких заданий. В целом он характеризуется известной ригидностью поведения, отсутствием гибкости тактических решений в неопределенных ситуациях.

Комплементарный тип СП предполагает разнообразие личностных свойств и качеств партнеров по взаимозависимой деятельности. Дополняемость и даже контрастность индивидуально-психологических свойств при высокой эффективности межличностного взаимодействия способствуют выработке оптимальных решений в неопределенных ситуациях. Психологическая структура в группах этого типа гибкая, управление легко переходит к партнеру, более подготовленному для решения соответствующих задач. Этот тип группы представляется наиболее надежным для длительного функционирования в экстремальных условиях, так как стимулирует творчески-познавательную активность партнеров, способствует решению различных задач, поддерживает сплоченность группы при монотонной деятельности.

Изучение СП строится на моделировании межличностного взаимодействия. Инструментальные методы (работа на гомеостате, вербальное взаимодействие в "парной словесной пробе") позволяют определить распределение функциональных ролей, психологическую структуру группы и социально регламентированные отношения в ней.

Успешная работа обследуемых в эксперименте позволяет вынести позитивное заключение при сонаправленности физиологических показателей (в частности, синхронизация пульсовых колебаний при вербальном взаимодействии). Для установления типа СП (конгруэнтность и комплементарность) имеют значение взаимозаменяемость функций управления, адекватная ситуации передача функций управления партнеру, способность группы к преодолению психологического барьера в экспертной ситуации.

При исследовании стиля познавательной деятельности индивидуума через процесс общения и взаимовлияния когнитивных стилей партнеров используются групповые варианты проективных методик. Стимулирование эффекта взаимодействия в комплементарной группе позволяет квалифицировать ее как прогностически надежную в условиях длительного автономного существования.

СОН (С) в космическом полете - состояние мозга и организма человека и высших животных (в частности, в космическом полете), внешне характеризующееся значительными обездвиженностью и отключением от раздражителей из окружающего мира. Субъективно С сопровождается угнетением осознаваемой психической активности, которое периодически прерывается сновидениями, часто с последующей их амнезией. Состояние С отличается от патологических состояний нарушенного сознания легкой обратимостью при воздействиях из внешней или внутренней среды организма с переходом в состояние бодрствования. С представляет собой одно из обязательных (витальных, базисных) состояний, присущих живому высокоорганизованному существу от рождения до смерти. У новорожденных и грудных детей С наступает полифазно в течение суток, затем постепенно начинает преобладать в ночные часы и через период двухфазного С (с одним дневным засыпанием) переходит к монофазному ночному С взрослого человека. Эта формула циркадианного биологического ритма (см. Ритмы биологические), которой подчинены многие вегетативные и соматические функции организма, в значительной степени обусловлена экологическими и врожденными моментами.

В космическом полете С претерпевает воздействия (как правило, хронические) ряда факторов, которые могут существенно сказаться на его количественных и качественных характеристиках. Это изменения нормального светового цикла и смещение суточной ритмики, состояние невесомости и относительной гипокинезии, известная информационная депривация, выраженные эмоциональные напряжения. Нарушения С во время полета могут серьезно повлиять на состояние космонавта (на физиологическую и психическую реактивность и даже, возможно, на личность), особенно при длительном полете, с суммарным воздействием неблагоприятных факторов и появлением своеобразных компенсаторных изменений. Эти предположения основаны на результатах интенсивного современного нейрофизиологического изучения С. Использование преимущественно электрофизиологических методов позволило получить ряд принципиально важных новых сведений о характеристиках и особенностях активности мозга в состоянии С. Это потребовало пересмотра теоретических представлений о мозговых механизмах С, а также большего внимания к возможным последствиям нарушений С в некоторых особых условиях (в том числе в космическом полете) и в клинической патологии.

Наиболее важные открытия, касающиеся природы и механизмов С:1) С - не единое состояние, он представляет собой совокупность по меньшей мере двух состояний, имеющих различную характеристику, являющихся результатом деятельности различного мозгового субстрата и имеющих особое функциональное назначение, еще не раскрытое до конца; 2) С - это особое деятельное состояние мозга, его функциональных систем, а не преобладающая заторможенность, покой нейронов; 3) физиологическая и психическая активность в С представляется очень существенным этапом повседневной переработки информации мозгом, в известной мере определяющим его нормальную работу в период бодрствования.

Эти заключения вытекают из следующих фактов.

Полиграфическое непрерывное исследование ночного С с регистрацией ЭЭГ, электроокулограммы, электромиограммы шейных мышц и ряда вегетативных показателей позволило выделить две разновидности (фазы) С - медленный С и быстрый (парадоксальный) С; Фаза медленного С характеризуется изменениями в ЭЭГ в виде исчезновения альфа-ритма при засыпании с появлением разных совокупностей электроэнцефалографических феноменов в определенной последовательности, классифицируемых как стадии С: стадия I (В)¹ - появление тета- и бета-ритмов, уплощенной ЭЭГ, неопределенной низкоамплитудной ритмики, одиночных и группированных высокоамплитудных острых волн в области макушки - vertex-пиков; стадия II (С) - возникновение так называемых сонных веретен, т. е. веретенообразных вспышек ритма 12-18 кол/с на относительно уплощенном фоне, иногда в комплексе с острыми волнами - К-комплексы; стадия III (D) - сочетание "сонных веретен" с выраженной медленной ритмикой 1-3 кол/с (амплитуда волн 75 мкВ и выше), занимающей от 25 до 50% анализируемого периода С; стадия IV (Е) - преобладание (более половины времени С) высоковольтных медленных волн 0,5-2 кол/с (последние две стадии объединяются в понятие "дельта-сон"). В это время умеренно снижается тонус мышц по данным электромиографии, отмечаются регулярные пульс и дыхание, с постепенным урежением к стадии II (С) и некоторым учащением при переходе к дельта-сну. Движения глаз отсутствуют либо (в I и иногда II стадии) бывают медленными, качательными. При пробуждении из медленного С человек обычно не может дать отчета о сновидениях или сообщает о психической активности типа продумывания событий истекшего дня (чаще в I и II стадиях). Устойчивость к пробуждающему действию внешних стимулов возрастает по мере перехода от I к IV стадии, что принято расценивать как "углубление" С.

¹ (Стадии С. обозначены в соответствии с наиболее принятыми классификациями Демента и Клейтмана (римские цифры) и Девиса с соавт. (буквы латинского алфавита).)

Фаза быстрого С характеризуется совокупностью проявлений, которые обычно делят на тонические и фазические. К первым относятся сдвиги на ЭЭГ в виде перехода от дельта-сна или "сонных веретен" к активности, характерной для стадии I (В) и даже к альфа-ритму (т. е. к активности, порой трудно отличимой от состояния бодрствования). Этим сдвигам может предшествовать появление в центральных отделах полушарий так называемого пилообразного разряда в виде вспышки высокоамплитудных волн 2-6 кол/с. При этом, однако, порог пробуждения внешними стимулами высокий, сходный с таковым в "глубоких" стадиях медленного С. В опытах на животных с помощью вживленных электродов выявлена характерная электрографическая активация лимбической системы в виде устойчивого гиппокампального тета-ритма. К тоническим проявлениям быстрого С относятся, также резкое подавление мышечного тонуса (практически до биоэлектрического "молчания" на электромиограмме) и угнетение двигательных рефлексов вследствие усиления нисходящих тормозящих влияний, повышение температуры мозга и увеличение мозгового кровотока.

Фазическими проявлениями быстрого С считаются быстрые движения глаз (сокращенно БДГ, отсюда и название ЭЭГ стадии быстрого С I БД Г), одиночные или в виде вспышек и серий подергивания мышц конечностей, лица, туловища, нерегулярность пульса и дыхания, эрекция полового члена и выявленные у животных с помощью вживленных в мозг электродов так называемые понто-геникуло-окципитальные спайки, т. е. разряды пиковых макропотенциалов, возникающие в ретикулярной формации варолиева моста (моста мозга) и распространяющиеся по зрительной системе подкорки и коры.

Пробуждение во время быстрого С в 80-90% случаев сопровождается отчетом о переживании истинных сновидений с яркими зрительными образами, связанными в сюжет, нередко без непосредственного отношения к событиям истекшего дня и с элементами нереальности или даже фантастичности. Без пробуждения переживание сновидения забывается спустя 5-10 мин по окончании фазы быстрого С.

В естественном ночном С фазы медленного и быстрого С связаны в циклы, которые начинаются со стадий I (В) и II (С) медленного С с последующим "углублением" до стадий III (D) и IV (Е), после чего возникает фаза быстрого С, а по ее окончании цикл начинается вновь. Длительность цикла обычно 90-120 мин. За ночь у человека наблюдается от 3 до 5 таких циклов, причем первые циклы имеют большую длительность и "глубину" медленного С, так что наступление быстрого С в первом цикле имеет место не раньше 45 мин, а чаще - спустя 60-100 мин после засыпания. Ближе к утру в цикле начинает преобладать фаза быстрого С. При этом фаза мед-ленного С, как правило, имеет меньшую "глубину", без появления стадии IV (Е) и даже III (D). Разграничение медленного и быстрого С во времени может быть неполным, с диссоциациями, особенно при переходе одной фазы в другую.

Цикл медленный С - быстрый С считают отражением одного из основных биологических ритмов организма (так называемый 90-минутный ритм). Его структура определяется в основном генетическими факторами (идентичность у монозиготных близнецов). В филогенезе отчетливый типичный быстрый С появляется на уровне теплокровных животных - птиц и млекопитающих. По мере продвижения млекопитающих по эволюционной лестнице усложняется преимущественно структура медленного С с появлением большего числа стадий. Сравнительно-физиологические исследования выявили очень важную роль экологических факторов во временной организации С (соотношение фаз и стадий). В онтогенезе быстрый С возникает первым и в первые 2-3 недели жизни значительно преобладает над медленным С (до 80% всего С и более). Удельный вес фазы медленного С с возрастом увеличивается, так что у взрослого человека на быстрый С приходится в среднем 20% (15-25%) времени ночного С. У пожилых людей и стариков время быстрого С уменьшается. После 30 лет постепенно с возрастом убывает количество дельта-сна.

Мозговой механизм С представляет собой разветвленную систему нейронных образований, захватывающую практически все уровни мозговой оси. Общим конечным путем системы медленного С (т. е. субстратом, непосредственно реализующим это состояние мозга) являются нейронные образования шва на уровне варолиева моста и среднего мозга, а также в области ядра солитарного тракта в продолговатом мозге (бульбарный синхронизирующий механизм Моруцци), активное состояние которых обусловливает функциональную блокаду ретикулярной восходящей активирующей системы (общий конечный путь системы бодрствования), и синхронизирующие таламокортикальные неспецифические проекции, высвобождаемые таким образом из-под подавляющего контроля. В возникновении медленного С важную роль играют нейронные структуры, передача возбуждения в которых связана с медиатором серотонином. Общим конечным путем системы быстрого С являются ретикулярные ядра варолиева моста, включая образования голубого пятна (locus coeruleus), которые в восходящем направлении оказывают тоническое влияние через особые системы ретикулярной формации среднего мозга, не совпадающие с ретикулярной активирующей системой, а в нисходящем - через медиальные образования ретикулярной формации продолговатого мозга. В осуществлении фазических проявлений быстрого С большая роль принадлежит нейронной системе, включающей в себя вестибулярные ядра. Имеются данные об особой роли в механизмах, реализующих быстрый С, взаимодействия серотонинергических и катехоламинергических (медиаторы норадреналин, допамин) образований на уровне варолиева моста. Норадренергические нейронные проекции голубого пятна определяют возникновение характерной мышечной атонии и вегетативных сдвигов в этой фазе С. У животных после двустороннего разрушения голубого пятна во время быстрого С появляется галлюцинаторноподобное поведение с выраженными проявлениями поискового поведения, аффектами страха, беспокойства, агрессии. Общие конечные пути систем медленного и быстрого С находятся под контролирующим влиянием многих центральных и периферических нервных образований, а также гуморальных факторов, циркулирующих в крови. Особую роль в механизмах естественной смены бодрствования и разных фаз С играют образования, расположенные в основании переднего мозга (базальные отделы перегородки, преоптическая область) и в гипоталамусе. Эти образования в свою очередь опосредуют влияния ряда неокортикальных, лимбических, подкорковых структур, в связи с чем включение С и бодрствования и контроль за ними осуществляются в целом мозге на основании интеграции данных о состоянии внешней среды, органических потребностях и внутренней среде организма.

Исследование активности одиночных нейронов разных зон мозга во время С и прямое изучение возбудимости нейронных образований новой коры методом вызванных потенциалов (амплитуда, цикл восстановления) не выявили каких-либо признаков преобладания заторможенного, недеятельного состояния нейронов мозга во время С. По ряду показателей, в частности в-быстром С, можно скорее заключить об обратном. Однако имеются свидетельства об особой организации активности нейронов мозга во время С с преобладанием в медленном С более унифицированных характеристик в виде группирования импульсов в "пачки", разделенные "паузами", преимущественно в образованиях таламокортикальной системы. По показателям нейронной активности (нерегулярная частая импульсация с дополнительным учащением при появлении фазических компонентов) и вызванных потенциалов быстрый С оказывается ближе к бодрствованию, чем к медленному С.

Все это свидетельствует о существенных различиях между состояниям быстрого и медленного С. Эти различия становятся еще более заметными в свете данных о значении каждого вида С в исследованиях с избирательным лишением человека или животного одного из них. При лишении быстрого С (путем пробуждений в соответствующие моменты цикла или их фармакологического подавления) выявляется сопротивление организма такому лишению в виде более интенсивной продукции этой фазы С. В результате приходится усиливать подавляющее воздействие. По прекращении такого лишения наблюдается феномен "отдачи" в виде резкого увеличения доли быстрого С в первые "восстановительные" ночи (до 60-70%). В психической-сфере при длительном лишении быстрого С наблюдаются нарушения в виде растормаживания с усилением поведенческих проявлений первичных (органических) влечений (например, гиперфагия, гиперсексуальность). Можно считать, что организму необходимы как физиологические, так и психические (сновидения) компоненты быстрого С. При полном лишении С наблюдается широкий спектр психических нарушений, выявляемых как в поведении, так. и при выполнении психологических тестов. В этом случае в первую "восстановительную" ночь (при предоставлении возможности спать) увеличивается-удельный вес дельта-сна, главным образом стадии IV (Е), а в последующие-ночи происходит отдача с увеличением количества быстрого С. Представляется, что жизненно необходимы в первую очередь стадии дельта-сна, а затем быстрый С. При избирательном лишении дельта-сна также отмечаются сопротивление организма такому лишению и последующая отдача в "восстановительную" ночь. В поведенческом плане подобное лишение вызывает заторможенность и психическое угнетение. Преимущественные дефицит или избыточность этих разновидностей С встречается при ряде психических и неврологических заболеваний (маниакально-депрессивный психоз, шизофрения, алкоголизм, нарколепсия, синдром Пиквика и др.). Нормальные отношения-быстрого С и дельта-сна важны для адаптации к эмоциональному стрессу, выработки "психологической защиты".

Универсальных нормативов длительности ночного С нет, она варьирует у здоровых людей в широком диапазоне. Однако количественная представленность и соотношение наиболее важных стадий дельта-сна и фазы быстрого С должны относительно сохраняться.

Выявленные различия между видами С дали основания предположить, что быстрый С является особым, третьим состоянием организма, отличным как от бодрствования, так и от медленного С. Вероятно, психическая активность в осознанной и бессознательной формах сохраняется во всех фазах и стадиях С, в том числе и в медленном С, когда в стадиях I (В) и II (С) отмечается осознаваемая активность типа обдумывания, а в стадиях III (D) и IV (Е) - бессознательная психическая активность. О наличии последней в. стадиях III и IV свидетельствуют вегетативные проявления эмоционального реагирования в виде множества спонтанных кожно-гальванических реакций и относительного учащения и нерегулярности сердечного ритма (несмотря на формальное "углубление" С) и поведенческие проявления, возникающие в дельта-сне в виде снохождений (сомнамбулизма), ночных ужасов, сноговорения. Они, как правило, не осознаются даже при немедленном пробуждении, которое затруднено. После такого пробуждения наблюдаются оглушенность, иногда злобность.

Результаты физиологического и психологического исследования С лучше всего объясняются гипотезами, рассматривающими разные фазы и стадии этого состояния как различные этапы (или виды) переработки мозгом информации, полученной в состоянии бодрствования и необходимой для непосредственного реагирования и фиксации в долговременной памяти и включения в более общие программы, в том числе определяющие структуру личности.

Все изложенное делает понятной важность проблемы С в космическом полете. Изменения светового цикла, распределение рабочих и эмоциональных нагрузок во время полета требуют выработки оптимального режима С и бодрствования. При предложениях ввести вместо монофазного двух- и полифазный (дробный) С следует учитывать неодинаковое (меняющееся) соотношение медленного и быстрого С в разное время суток. При режиме дробного С в течение ряда суток можно частично лишить космонавта одного из видов С со всеми нежелательными последствиями. Опыт как относительно непродолжительных полетов на космических кораблях "Союз" и "Аполлон", так и длительной работы на орбитальных станциях "Салют" и "Скайлэб" показал, что для С лучше отводить привычное время суток без дополнительного дробления.

Очень осторожно следует относиться к фармакологической коррекции состояний бодрствования и С, особенно длительной. Современные снотворные средства не стимулируют С в его естественном виде, а облегчают засыпание и продлевают медленный С, подавляя при этом быстрый (барбитураты), либо угнетают дельта-сон (бензодиазепины). Избирательно подавляют быстрый С и различные стимуляторы бодрствования. Длительный прием этих препаратов может оказать нежелательное воздействие, а отменить их будет трудно в связи с нередким тягостным субъективным переживанием отдачи быстрого С (кошмарные сновидения с частыми ночными пробуждениями, галлюцинаторные переживания днем).

В связи с ролью мозговых отделов вестибулярной системы в осуществлении фазы быстрого С можно ожидать, что особенности функционирования этой системы в состоянии невесомости скажутся на характеристиках быстрого С. Снижение мышечной афферентации и гипокинезия могут повлиять на соотношение фаз медленного и быстрого С - есть данные о нарушении этого соотношения при длительной обездвиженности в случаях тетраплегии, о влиянии позы на характеристики начала нарколептического приступа (с быстрого или медленного С). Информационная депривация приводит к ряду психических нарушений, заставляющих заподозрить изменения в структуре ночного С. О влиянии эмоциональных напряжений на структуру ночного С. можно судить по ее изменениям при невротической бессоннице. При ней выявлены разные варианты нарушения этой структуры в виде уменьшения выраженности дельта-сна, уменьшения или увеличения фазы быстрого С, комбинации этих нарушений. Установлены некоторые корреляции нарушений С и клинических симптомов невроза.

Приведенные предположения и сопоставления пока не удалось проверить в полной мере, поскольку С космонавта в реальном полете изучен явно недостаточно. Первое электроэнцефалографическое исследование С. космонавта Ф. Бормана на корабле "Джеминай-7" было малоинформативным, так как параллельно с ЭЭГ не регистрировали электромиограмму и электроокулограмму, что затрудняло диагностику разных фаз С, полученные данные касались только первых двух суток полета. Они были представлены в виде результатов особой обработки на компьютере, и их оценка применительно к изучению С встречает известные трудности. Тем не менее получены свидетельства определенных отклонений в структуре С.

Лишь у 3 космонавтов в рамках программы "Скайлэб" проводилось регулярное полиграфическое изучение ночного С в полете разной (28, 56 и 84 сут) длительности. Эти исследования, несмотря на некоторые упущения, например, ограничение наземных исследований периодом непосредственной предполетной подготовки с существенно искаженными фоновыми характеристиками С, показали, что по мере адаптации к условиям полета изначально-плохо выраженный дельта-сон удлиняется. Отмеченное в первые дни после окончания полета усиление быстрого С позволяет предположить его относительный дефицит в полете с послеполетной отдачей. Однако полеты указанной длительности и более длительные полеты советских космонавтов (до 6 мес) свидетельствуют об отсутствии серьезных последствий отмеченных изменений С, по крайней мере после полетов, длящихся несколько месяцев. Это предварительные данные, и исследование нужно повторить с более точной регистрацией и оценкой результатов, достаточным предполетным изучением С в условиях разных рабочих ситуаций и особенно при сколько-нибудь значительном увеличении длительности полета. Представляет интерес исследование С у животных с вживленными в разные отделы мозга электродами, в комбинированном полете с человеком (например, у "сотрудничающих" с человеком собак).

Исследование С в полете связано с известными техническими трудностями (непрерывная круглосуточная параллельная регистрация нескольких биологических процессов с накоплением получаемой информации на борту и периодической передачей ее на Землю, длительно фиксируемые на голове и безартефактно функционирующие электроды и др.). Однако эти трудности, необходимо преодолеть, так как по мере перехода ко все более длительным экспедициям значение особенностей С в полете будет увеличиваться.

"СОЮЗ" - наименование советских космических кораблей, предназначенных для полетов по околоземной орбите и доставки космонавтов на орбитальную станцию "Салют", а также программы их разработки и запусков; для освоения космического пространства. Масса корабля 6800 кг, длина 7,5 м, диаметр 2,7 м; объем жилых отсеков 10 м³. Конструктивно корабль состоит из спускаемого аппарата для размещения экипажа во время запуска, полета и спуска, в нем размещены пульт космонавтов, приборы и оборудование, контейнеры для возвращаемой аппаратуры, продукты, снаряжение бортовая аптечка для экипажа и т. д. Орбитальный модуль используется для проведения научных экспериментов, отдыха космонавтов и перехода в другой космический корабль; в нем имеется пульт управления, научная аппаратура. В приборно-агрегатном отсеке размещена основная аппаратура, оборудование и системы, обеспечивающие орбитальный полет. Стыковочное устройство устанавливается в случае использования "Союза" как транспортного-корабля одноразового применения. Для выполнения полета по программе "Союз - Аполлон" было разработано новое стыковочное устройство (андрогинный периферийный агрегат стыковки).

Космический транспортный корабль "Союз Т", предназначенный для доставки космонавтов на орбитальную станцию "Салют", их возвращения на Землю и проведения исследований в автономных орбитальных полетах, представляет собой усовершенствованный пилотируемый корабль серии "Союз" (в частности, используется бортовой цифровой вычислительный комплекс для: автоматического управления, оптимального расхода топлива, выдачи информации экипажу; усовершенствована конструкция корабля и т. д.).

В полетах кораблей "Союз" (особенно в составе комплекса "Союз" - "Салют") получен большой объем медико-биологической информации; данные о функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем, водно-солевом обмене, состоянии вестибулярной функции, костно-мышечного аппарата, составе крови " т. д.

"СПЕЙСЛЭБ" - наименование орбитальной лаборатории, создаваемой западноевропейскими странами - членами Европейского космического агент ства и предназначенной для функционирования на борту американского многоразового транспортного космического корабля "Спэйс Шаттл", а также программы исследований на ней. На базе лаборатории можно монтировать как oспециализированные, так и комбинированные комплексы аппаратуры. Для лаборатории разрабатываются герметизированные (стандартные - длина 3,7 м, диаметр 4,1 м и удлиненные - длина 7 м) и негерметизированные (длина ~2,9 м, ширина ~4,5 м) отсеки для размещения различной аппаратуры (полезной нагрузки). В зависимости от задач полета предусматривается различная компоновка стандартных модулей в отсеке полезной нагрузки транспортного корабля. Благодаря использованию стандартных аппаратурных oстоек в герметичном модуле можно быстро комплектовать состав аппаратуры, меняя блоки приборов и обслуживающих подсистем лаборатории, обеспечивая максимальную специализацию программы полета. В частности, предполагаются запуски по программе "Спейслэб", целиком посвященные медико-биологическим исследованиям и космической биотехнологии (вероятно, их продолжительность 10±3 сут). Программы исследований в этих областях пока носят предварительный характер и корректируются Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (американская программа) и Европейским космическим агентством (западноевропейская программа). В общем планируются эксперименты с участием человека по изучению функции сердечно-сосудистой системы, вестибулярного аппарата (болезни движения), процессов деминерализации костной ткани, по проблемам гематологии, биоритмологии, измерения массы тела, содержания гормонов. В экспериментах на животных (грызунах и приматах), находящихся в специальных устройствах с автономными системами жизнеобеспечения, предполагается проведение исследований с использованием имплантируемых датчиков для регистрации показателей основных систем организма; на многих биологических объектах будет изучаться воздействие различных видов космического излучения.

В области космической биотехнологии предполагаются эксперименты по получению различных препаратов, структурных биоматериалов, культивированию различных биологических объектов. В лаборатории работу приборов и исследования будут обеспечивать специалисты по полезной нагрузке (до 4 человек) в оптимальных условиях с использованием стандартной лабораторной аппаратуры; сама лаборатория и ее оборудование возвращаются на Землю в отсеке транспортного корабля и могут использоваться неоднократно.

СПУТНИК БИОЛОГИЧЕСКИЙ (СБ) - искусственный спутник Земли, специально предназначенный для экспериментов с разнообразными представителями животного и растительного мира, а также с изолированными клетками и тканями животных и растений в орбитальных космических полетах.

В СССР запущены "Космос-110" (1966), "Космос-368" (1970), "Космос-605" (1973), "Космос-690" (1974), "Космос-782" (1975), "Космос-936" (1977) и "Космос-1129" (1979); в США - "БИОС-1" (1966), "БИОС-2" (1967) и "БИОС-3" (1969). Прообразами советских СБ явились второй спутник Земли с собакой Лайкой на борту (1957) и возвращаемые космические корабли-спутники, с разнообразными биологическими объектами на борту (1960-1961).

СБ "Космос" конструктивно состоит из трех отсеков: спускаемого аппарата с герметической кабиной для биологических объектов, приборно-агрегатного отсека с системами, обеспечивающими полет, и герметического контейнера с химическими источниками электроэнергии.

Спускаемый аппарат имеет форму шара диаметром около 2 м, снаружи он покрыт теплозащитным веществом, предохраняющим корпус и кабину с биологическими объектами от нагревания в плотных слоях атмосферы во время спуска. Герметическая кабина с биологическими объектами, кроме животных и растений, занята научной аппаратурой и системами жизнеобеспечения. В состав спускаемого аппарата входят также контейнер с парашютами и радиопеленгационное оборудование. Аппаратура для содержания животных и других биологических объектов на борту СБ на всем протяжении полета должна функционировать в автоматическом режиме. Эта аппаратура включает контейнеры, системы обеспечения пищей и водой, системы вентиляции и освещения, сборники отходов жизнедеятельности, системы регенерации и кондиционирования воздуха, термостатирования биологических объектов и т. д.

Разрабатывается также специальная усилительно-измерительная и регистрирующая аппаратура, управляемая либо по командам бортового программно-временного устройства, либо по разовым командам из центра управления полетом.

Эксперименты на СБ проводятся для изучения механизмов влияния факторов космического полета на живые системы, а также для решения таких кардинальных вопросов общей биологии и физиологии, как роль гравитации в процессах жизнедеятельности организмов, механизм биоритмики . и т.д.

"СПЭЙС ШАТТЛ" (Space Shuttle - "космический челнок") - наименование американских многоразовых транспортных космических кораблей (МТКК), предназначенных для регулярных транспортных челночных операций на трассе Земля - Космос - Земля, а также программы их разработки и полетов с целью освоения космического пространства, исследований Земли и т. д. (утверждена в 1972 г.). МТКК (вторая ступень) по конструкции относится к классу пилотируемых ракетных летательных аппаратов с несущей поверхностью - крылом (орбитальный самолет). Орбитальный самолет (первый образец получил название "Колумбия") имеет массу около 68 т, общую длину около 37 м и размах крыла около 24 м; выводится на орбиту с помощью двух твердотопливных ускорителей и основной двигательной установки из трех жидкостных реактивных двигателей, топливо в которые поступает из подвесного топливного бака. При выведении на орбиту твердотопливные ускорители на парашютах спускаются в океан (для повторного использования). В носовой части корабля расположена кабина экипажа (минимум для двух человек - командира и пилота, возможно размещение 7 человек), среднюю часть занимает негерметизированный отсек полезной нагрузки (длина ~18 м, диаметр ~4,5 м), где можно разместить (аппаратура, орбитальная лаборатория "Спейслэб" и т. д.) груз массой до 29,5 т. В зависимости от задач полета он оснащается одним или двумя манипуляторами для извлечения полезной нагрузки из отсека, спасательных операций и т. д. Для работы, в частности, в лаборатории "Спейслэб" имеется туннельный герметизированный переходник. Длительность полета до 30 сут. В 1981 г. состоялись первые два пилотируемых испытательных полета, а в 1982 г.- еще два таких полета (всего запланировано 4), а затем планируются эксплуатационные запуски по научным и военным программам. Длительность второго пилотируемого полета "Колумбии" из-за неполадок в системе энергопитания была сокращена до 54 ч. В этих 4 полетах проводились испытания бортовых систем корабля, телевизионные передачи, кино- и фотосъемки Земли, испытания манипулятора, медико-биологические исследования (эксперименты по электрофорезу для получения урокиназы, поведению насекомых, некоторые исследования при выполнении физической нагрузки и т. д.).

СТИМУЛЯТОРЫ (С) - большая группа биологически активных веществ, способных повышать возбудимость головного и рефлекторную деятельность спинного мозга, восстанавливать функцию центральной нервной системы при угнетении, корректировать умственную и физическую работоспособность, улучшать самочувствие и настроение, устранять эмоциональную напряженность.

По фармакологическому эффекту С можно разделить на 5 групп: аналептики (коразол, кордиамин, стрихнин, секуринин, камфора и др.); психостимуляторы (кофеин, фенамин, сиднокарб и др.); антидепрессанты (имизин, ами-триптилин и др.); психотонические средства (эфедрин, фенамин и др.); общетонизирующие фармакологические вещества. К последней группе относятся глюкоза, препараты из растений - концентраторов витаминов и синтетические формы некоторых витаминов (гипкос, гериоптил, декамевит, ундевит, препараты облепихи, шиповника и др.), анаболические стероиды (ретаболил, неробол, ратибол и др.), ферменты, комплексы микроэлементов (гериоптилр фосфрен, ферроплекс и др.), адаптогены (жень-шень, лимонник, элеутерококк, лагохилус опьяняющий, левзея, сапарал и др.).

Растительные концентраторы биологически активных соединений тонизирующего действия известны народной медицине с глубокой древности: женьшень, эфедра (в русской народной медицине - кузьмичева трава), кофеин (чай, кофе, какао), левзея, чилибуха и др. Выяснение химической структуры известных в народной медицине средств способствовало познанию механизмов их стимулирующего действия, созданию новых эффективных синтетических стимуляторов центральной нервной системы.

В рамках космической медицины возникло новое научное направление - фармакология здорового человека, жизнедеятельность которого протекает в физиологически осложненных условиях обитания при выраженном напряжении функциональных, гуморальных и интегративных систем организма. Профилактическая и реабилитационная стимулирующая терапия в космической медицине - это прежде всего коррекция работоспособности, повышение общей устойчивости организма, расширение адаптационных возможностей и ускорение процессов восстановления после предельных нагрузок.

Все С, предназначенные для применения в условиях космического полета, проходят комплексные исследования в наземных условиях при моделировании факторов космического полета, после чего включаются в состав бортовых аптечек (см. Аптечка бортовая).

С предназначены для экстренного повышения работоспособности, поддержания общей устойчивости организма к факторам космического полета (см.) и ускорения процессов реадаптации.

С обеспечивают циклы интенсивной мышечной деятельности на фоне напряжения функциональных систем организма, длительное пребывание в физиологически неблагоприятных условиях с развитием глубокого утомления, противодействуют симптомокомплексу болезни движения (см.), развитию депрессий и т. д. Возможно, использование аналептиков, психостимуляторов, антидепрессантов, психотонических средств, адаптогенов, тонизирующих рецептур с витаминными и аминокислотными комплексами, а также многокомпонентных смесей, содержащих, в частности, психостимуляторы и анаболические вещества.

В качестве общеукрепляющих и тонизирующих средств не имеют противопоказаний препараты из природных витаминных концентраторов (гипкос, облепиха) и адаптогенов (элеутерококк, сапарал, лагохилус опьяняющий). Некоторые из них постоянно используются в длительных космических экспедициях и получили высокую оценку космонавтов.

СТРЕСС ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ (СЭ) - психический, психологический, психофизиологический стресс; психическая, нервно-психическая, эмоциональная напряженность - понятие, отражающее разновидность общей системной реакции (стресс-синдрома) индивида с характерными объективно регистрируемыми симптомами на воздействие внутренних или внешних факторов информационной природы.

Определение "эмоциональный" выделяет особую роль эмоций в генезе СЭ. Термином "эмоциональный стресс" стали именовать понятия тревоги, конфликта, эмоционального расстройства, переживания угрозы безопасности, неудачи, досады и т. п. - такие эмоциональные состояния, которые развиваются у человека, когда он сталкивается с реальными психологически трудными ситуациями либо считает их психологически трудными или неразрешимыми.

Состояние СЭ влияет на трудовую деятельность человека, особенно представителей так называемых критических профессий (летчики, космонавты, подводники и т. п.). СЭ интегрирует в себе два аспекта напряженности функциональных систем организма. Первый связан с умеренной, адекватной мобилизацией энергетических и психологических ресурсов, направленной на разрешение проблемной ситуации, с формированием мобилизационной готовности, повышением эффективности деятельности. Второй обусловлен гипермобилизацией, чрезмерным и длительным напряжением физиологических систем и психических процессов, в результате чего наступают разнообразные отклонения в состоянии и поведении человека вплоть до полной дезорганизации, снижается эффективность деятельности.

Современные теории СЭ выделяют в целостном состоянии психологический и психофизиологический уровни, которым соответствуют разные механизмы формирования СЭ.

По теории общего эмоционального ответа СЭ представлен как результат взаимодействия трех составляющих: эмоционального стрессора (раздражителя, ситуации, задачи), индивида, с ним взаимодействующего, и особенностей познавательного (интеллектуального) процесса.

Эмоциональный стрессор характеризуется внутренними (информационная специфика) и внешними (новизна, интенсивность и пр.) свойствами.

Реакция человека на эмоциогенный стимул зависит от социальных факторов, опыта, характера памяти, комплекса афферентации, врожденных особенностей психологических механизмов.

Познавательный процесс обусловлен механизмами "оценки угрозы" и "преодоления". Эмоциогенные стимулы оцениваются первично в зависимости от их свойств и психологической структуры индивида, его мотивов, мнений, интеллектуальных и физических ресурсов, предшествующего опыта в подобных ситуациях, культурных норм, ролевых требований. Если стимул оценивается как "угрожающий", то на основе вторичного механизма оценки вырабатывается стратегия преодоления, чтобы уменьшить или ограничить прогнозируемый вред.

Таким образом, человек, оценивая сложившуюся ситуацию, сам во многом определяет, насколько она "опасна" (значима) для чего и что следует предпринять, как организовать свое поведение для ее эффективного преодоления.

Согласно "информационной" теории СЭ тесно связан с мотивационной сферой личности. Эмоция представляет собой специальный аппарат, отражающий величину потребности организма в чем-либо и вероятность ее удовлетворения в данный момент.

Степень эмоционального напряжения (Э) количественно зависит от силы потребности - влечения, мотивации (П), а также от разницы между информацией, прогностически необходимой для удовлетворения потребности (И_п) и информацией, существующей у субъекта или полученной (И_с). Указанные отношения выражаются формулой:

Чем большей прагматической информацией для удовлетворения потребности располагает индивид, тем меньше негативное влияние эмоции на общее состояние, тем меньше вероятность развития СЭ, и наоборот. На первый план выступают такие переменные, как значимая информация и опосредованность наблюдаемых реакций состоянием мозговых систем. Несущественные по физическим характеристикам внешние сигналы, не вмешиваясь непосредственно в биофизические и биохимические процессы, могут нести информацию об исключительно важных для человека событиях и только опосредованно - через изменение состояния мозга (аппарат эмоций, аффективная память) - сильно влиять на разнообразные функции организма.

При анализе причин СЭ в условиях обычной жизни на Земле многие исследователи справедливо указывают на трудности внешнеситуационного подхода в его диагностике в связи с большими компенсаторными возможностями личности, неповторимым индивидуальным опытом и избирательной чувствительностью каждого человека. Надежными показателями СЭ служат изменения биоэлектрической активности мозга, вегетативных функций и биохимических реакций.

Для космонавта, жизнь и деятельность которого постоянно протекает в условиях "враждебной среды", сенсибилизирующих организм и личность, значение внешних ситуаций в генезе СЭ существенно возрастает.

Опыт пилотируемых полетов показывает, что весь космический полет, включая этапы отбора и подготовки, сопряжен для космонавтов с высоким" нервно-эмоциональными нагрузками.

Эмоционально значимым стимулом на этапах подготовки могут стать экспертное обследование на предмет допуска к специальным тренировкам, годности к полету; зачисление в состав экипажа; экзамен по конкретной программе и др. Сам космический полет создает условия, располагающие к сильным положительным и отрицательным эмоциям - СЭ.

С одной стороны, это высокая мотивация космонавтов (ответственность за выполнение программы, стремление к достижению цели, жажда познания, заботы о безопасности и т. д.), с другой - элементы новизны, прагматической неопределенности, ситуации, требующие срочного решения.

Практически каждый этап космического полета (выведение корабля на орбиту, переход к невесомости, орбитальная фаза, спуск с орбиты и посадка на Землю) сопряжен с исключительно напряженной оценочной деятельностью психики, формирующей широкий диапазон эмоциональных переживаний (хронический СЭ).

Особой эмоциональной насыщенностью отличаются такие динамические операции, как стыковка кораблей с орбитальной станцией, коррекция орбиты, выход в открытый Космос, расстыковка и т. п. Показательны в этом смысле высказывания самих космонавтов: "Хотя участок выведения длится всего 10 минут, он каждый раз заставляет волноваться... И понимание того, что ты ничего не можешь изменить в случае какой-то неисправности, угнетает и сковывает". "Стыковка - это самый напряженный и эмоционально окрашенный момент полета". "Самое яркое впечатление, пожалуй,- выход в открытый Космос, незабываемые мгновения, нельзя сделать ни единой ошибки, предельная концентрация внимания и сил...". "Каждый день, час, каждую минуту мы должны быть готовы к тому, что произойдет непредвиденное". "Условия для работы непривычные; говорим, что самочувствие отличное, но это скорее выражение готовности работать и выполнять задание; все же самочувствие необычное...". "Даже привыкнув, адаптировавшись к условиям жизни в орбитальной станции, всегда резко чувствуешь во время полета, что ты не на Земле, что ты - отдельно". "Начальный этап невесомости - самый трудный... Никак не можешь избавиться от ощущений, что с тобой что-то не так, что тебе неловко, неудобно, что ты не можешь найти себе места, занять какую-то удобную позу, и начинаешь барахтаться - еще хуже... Душевное состояние космонавта можно сравнить, пожалуй, с состоянием парашютиста, который стоит у открытых дверей самолета в ожидании прыжка: быстрее бы прыгнуть, чем вот так стоять и ожидать". "С увеличением продолжительности полета усталость дает знать о себе, нервы напряжены. Чувство ответственности заставляет преодолевать это, но дается все не просто...". "Я поначалу чувствовал себя, как говорят, не в своей тарелке, не мог привыкнуть к невесомости". "Невесомость - это, пожалуй, единственное, к чему нельзя основательно подготовиться на земле...; сначала показалось, что голова отделяется от туловища...". "Сеансы связи, накладывало" на общее напряжение в работе, формируют особый канал для создания настроения: равнодушный голос оператора звучит как претензия, а элементарная вежливость как похвала... один оператор своей манерой общения за несколько минут буквально выводил меня из себя".

Таким образом, психологические механизмы развития СЭ в космическом полете определяются необходимостью поддержания космонавтом высокого уровня бдительности и самоконтроля, преодоления физического дискомфорта, исключительной ответственностью за выполнение программы полета, сознанием риска и возможной опасности. В качестве психологических факторов, усиливающих СЭ при длительном пребывании экипажей на орбите, выступают нарушение режима труда и отдыха, особенно диспропорции в цикле сон - бодрствование; чрезмерная (недостаточная) загруженность рабочей программы и как следствие - дефицит (избыток) свободного времени; трудности-межличностного общения и др.

Главную роль для преодоления СЭ в полете играют творческий потенциал и личностные качества членов экипажей, их подготовленность к жизни и работе в экстремальных условиях, владение навыками саморегуляции.

Профилактика отрицательных последствий СЭ в условиях полета обеспечивается системой психологического отбора (см.) и подготовки космонавтов (см.), комплектованием экипажей по принципу психофизиологической совместимости (см. Совместимость психофизиологическая), рациональным распорядком жизни на борту, психологической поддержкой (см.) в ходе полета.