Когда на Земле человек вытягивает свою руку вперед, то его мышцы самопроизвольно компенсируют воздействие на нее силы притяжения. То же самое «проделывают» мышцы и в невесомости, но поскольку там нет силы тяжести, эта работа – лишняя и приводит к тому, что рука оказывается вытянутой вперед и несколько вверх. Другими словами, нарушается координация движения.

Сердце, посылая импульсы крови по организму, имеет своего естественного «помощника» – притяжение Земли, «подтягивающее» кровь к нижним конечностям. В невесомости этого «помощника» нет, и кровь стремится сосредоточиться в верхней части организма космонавта. Происходит изменение в работе сердечнососудистой системы, уменьшается общая масса циркулирующей крови, изменяется минеральный обмен. Космонавты ощущают прилив крови к голове, заложенность носа, их лицо становится одутловатым, глаза краснеют, появляется головная боль.

Наиболее неприятные ощущения возникают при космическом укачивании. Выше уже не раз отмечались его особенности, проявляющиеся в очень острой форме и у Г.С. Титова, и у Швейкарта, и у второго экипажа «Скайлэба», а также в той или иной форме у многих других космонавтов.

В перепонках внутреннего уха имеются твердые частицы – отолиты, сигнализирующие о положении головы по отношению к направлению воздействия силы тяжести. Отолиты выполняют фактически роль чувствительных элементов системы ориентации человеческого тела. У некоторых людей имеется врожденная отолитовая асимметрия, когда вес правых и левых частичек различен. Центральная нервная система компенсирует это отклонение, но в невесомости она оказывается неэффективной, поскольку различия в весе отсутствуют. Это обстоятельство и становится, по мнению многих ученых, причиной космического укачивания. Имеется и другое объяснение этого явления. Некоторые ученые считают, что оно связано с изменением в невесомости взаимодействия анализаторов, служащих для определения свойств пространства и подразделяющихся на вестибулярный, зрительный, обоняния и двигательный. Определяющую роль в возникновении космического укачивания играет при этом вестибулярный аппарат. Вклад остальных анализаторов в это явление носит вторичный характер. Например, укачивание некоторых людей в автобусе усилится при наличии запаха бензина.

Космическое укачивание у космонавтов при втором и последующих полетах в космос обычно меньше выражено или вообще отсутствует.

Начальный период адаптации к условиям невесомости (примерно неделя) чрезвычайно неприятный и требует от космонавта больших волевых усилий.

Наземная подготовка позволяет ослабить воздействие невесомости на организм космонавта в начальный период полета. Например, две-три недели до старта космонавты спят на кровати с опущенным изголовьем. При этом кровь, разумеется, приливает к голове, что вызывает понятное чувство дискомфорта. Много времени космонавты проводят и на вращающемся кресле, делая в ходе тренировки периодические движения головой вверх и вниз.

Со второй недели полета организм космонавта начинает приспосабливаться к невесомости. Проходит, например, космическое укачивание, развиваются реакции, препятствующие прогрессированию некоторых изменений в организме. Этот период продолжается около пяти недель. Затем наступает третья фаза адаптации к невесомости – устанавливается равновесие организма в новых для него условиях невесомости.

В течение второго и третьего периодов космонавты начинают чувствовать себя лучше. Отсутствие силы тяжести некоторым из них теперь начинает нравиться, восстанавливается работоспособность.

Однако внутренние изменения в организме продолжаются. На Земле на человека действует масса сил – сила ее притяжения, давление атмосферного воздуха, человек поднимает тяжести, борется с ветром и т.д. Для того чтобы эти силы его не раздавили, природа снабдила его специальным костно-мышечным силовым аппаратом.

В невесомости этих сил нет, а природа очень умна – она тотчас начинает избавлять человека от того, что ему не нужно. В результате начинает происходить распад костей, из которых выходят соли фосфора и кальция. Кроме того, мышцы космонавта ослабевают, развивается гиподинамия. Из-за малой двигательной активности появляются вялость, апатия, быстрая утомляемость, повышаются нервно-эмоциональное напряжение, беспокойство, иногда возникают невротические состояния и различного рода отклонения психических функций.

Подобного рода симптомы наблюдались и при наземных экспериментах при ограничении подвижности человека, находящегося длительное время на постельном режиме. Недаром в народе говорят, что лентяи долго не живут.

Борьба с этими явлениями в космосе приобрела различные формы. Прежде всего здесь следует отметить интенсивные физические упражнения на бегущей дорожке, велоэргометре, с эспандерами. Летчик-космонавт А.Н. Березовой писал:

«Какую радость приносит на Земле утренняя разминка! А здесь семь потов сойдет… И выходит, что занятия на велоэргометре или беговой дорожке не приятный вид отдыха в спортзале, а изнурительный труд, на который уходит масса рабочего времени».

Специалисты разработали специальные нагрузочные костюмы, создающие постоянное силовое воздействие на опорно-двигательный аппарат и мускулатуру. Космонавты носят эти костюмы ежедневно по 10-16 часов.

Для улучшения кровообмена космонавты используют вакуумный комплект «Чибис». Он имеет форму брюк, только эти «брюки» есть не что иное как герметичный мешок на специальном каркасе. В мешке можно создавать разрежение, что способствует оттоку крови к ногам.

Регулирование солевого обмена осуществляется подбором соответствующего рациона питания. В ней содержатся соли кальция, калия, фосфора, натрия, магния и железа.

Бороться с космическим укачиванием помогает также шейный амортизатор, представляющий своего рода жабо. Он обеспечивает некоторую силовую нагрузку на шейную часть позвоночника и ограничивает движения головы. Его практическое использование принесло в целом положительные результаты. Самочувствие космонавтов стало лучше.

Космический полет достаточно однообразен. На протяжении многих дней космонавты живут в одних и тех же условиях замкнутой кабины, видят один и тот же интерьер, слышат монотонный звук работающих приборов. Вызывающие восторг в начале полета виды Земли и космоса приедаются. В.И. Севастьянов как-то писал, что «привыкая к невесомости, организм перестраивается не только физиологически. Меняется и мироощущение космонавта. Забываются запахи Земли, краски. Пытаешься вспомнить, как шумит море, шепчет листва».

Отсутствие необходимого минимума впечатлений приводит космонавта к состоянию тягостного угнетения, сонливости, утомления, скуки и расстройству сна. Ученые на Земле проводили такие опыты. На глаза испытуемых надевали повязки и темные очки, не пропускающие свет, пальцы покрывали специальными футлярами, чтобы исключить осязание, с помощью заглушек создавали искусственную глухоту. Через некоторое время самочувствие испытуемых резко ухудшалось – возникало беспокойство, иллюзии, галлюцинации и даже расстройство психики.

Человеческий организм функционирует в рамках некоторых сложившихся в результате длительной эволюции биологических ритмов. В космическом полете резко нарушается система геофизических и отчасти социальных датчиков времени. Следствием этого оказываются появляющиеся у космонавтов апатия, сонливость, раздражительность.

Экипаж станции «Салют-4» в составе П.И. Климука и В.И. Севастьянова летал с необычным распорядком дня. П.И. Климук описал его таким образом:

«У нас с Виталием был перевернутый, мигрирующий режим. После выхода на орбиту мы работали ночью, а днем отдыхали. Кроме этого, ежедневно мы ложились спать на 30 минут раньше и на следующие сутки начинали рабочий день на 30 минут раньше, чем предыдущие. Тридцать минут – кажется, мелочь. Но давайте посчитаем. За два месяца полета время сна передвинулось больше, чем на 31 час – почти на полутора суток. Результаты такой миграции мы вскоре почувствовали.