Помоги проекту - поделись книгой:
Позади остались две недели труднейшего путешествия и предыдущие многочисленные неудачи. Так, например, летом 1998 года его шар сначала горел на высоте 7000 м, а затем тонул в водах Тихого океана, в 500 милях от побережья Австралии. Тогда отважный воздухоплаватель остался жив лишь чудом.
Как и предыдущий его шар «Одинокий Дух», нынешний аэростат Фоссета — уникальное техническое сооружение стоимостью около миллиона долларов. 700-килограммовая гондола буквально нашпигована новейшим навигационным оборудованием. Именно оно и позволило Фоссету осуществить свой полет в одиночку. Тем не менее воздухоплаватель не скрывает, что иной раз ему не удавалось поспать более 2–3 часов в сутки.
Единственное кругосветное путешествие на воздушном шаре, окончившееся до сих пор удачно, — это полет француза Бертрана Пикара и британца Брайона Джеймса в марте 1999 года. Однако для того, чтобы покорить вершину, достаточно подняться на нее всего один раз. И после того как Пикар и Джеймс облетели земной шар, их австралийский коллега, воздухоплаватель Билли Олингтон заявил: «Одиночный кругосветный полет — это последний вызов, который природа еще оставила человечеству».
Неугомонный Фоссет осуществил свою мечту, однако не собирается успокоиться на достигнутом. Едва отдышавшись после своего полета, он заявил прессе, что намерен в скором будущем осуществить новое путешествие. Теперь он собирается побить рекорд высоты, поднявшись на воздушном шаре выше 40 км. Так высоко не поднимался еще ни один летательный аппарат с человеком на борту.
Космические корабли не в счет — они летают за пределами атмосферы.
ЧУВСТВО РАВНОВЕСИЯ
Закройте глаза, и вы перестанете видеть. Заткните уши, и мир вокруг затихнет. Зажмите нос, и ни единый аромат уже не коснется ваших ноздрей. А вот чувство равновесия, в отличие от зрения, слуха и обоняния, не отключить никогда. Хорошо ли это?
Честно сказать, я пожалел, ощутив на себе все «прелести» морской болезни во время плавания по Тихому океану. Другие вовсю наслаждались морским путешествием, отплясывали на дискотеках, с аппетитом завтракали, обедали и ужинали, а я лежал пластом на своей койке, мечтал поскорее ощутить под ногами твердую землю, и одно лишь упоминание о еде вызывало чувство ужасной тошноты.
Единственным спасением, точнее передышкой, была возможность подняться на верхнюю палубу. Свежий ветер прояснял голову, а вид горизонта восстанавливал равновесие и прекращал тошноту. Но стоило зайти в помещение, и все начиналось снова… Я, конечно, не был первым.
Еще в 1881 году морской болезнью заинтересовался английский врач Дж. У. Ирвин. Он рекомендовал пассажирам во время качки «крепко бинтовать голову, чтобы головной мозг не так стремительно двигался».
На практике этот способ мало кому помог. И врач начал догадываться, что дело вовсе не в болтанке мозга. В немалой степени догадке помог и факт, обнаруженный тем же Ирвином: оказывается, от морской болезни не страдают глухонемые. А дальнейшая проверка показала, что дело не в отсутствии голоса. Важно, что нет слуха. Значит, источник морской болезни кроется где-то в ушном аппарате. Где?
В полукружных каналах и мешочках внутреннего уха у всех позвоночных имеется особый рецепторный аппарат, который воспринимает изменения головы и тела в пространстве.
Не вдаваясь в особенности биологического строения внутреннего уха, попробуем прояснить суть действия вестибулярного аппарата с помощью упрощенной наглядной модели.
Представьте себе небольшую шаровидную камеру, наполненную особой жидкостью (эндолимфой). Удельный вес ее подобран таким образом, что помещенный в камеру шарик в спокойном состоянии помещается на дне, оказывая на него лишь легкое давление. А поскольку внутренняя поверхность этого шара устлана датчиками давления, то он, опустившись на дно под действием силы тяжести, показывает, где низ. Он своей массой как бы замыкает контакт, и в центр управления (в нашем случае — в мозг) идет сигнал.
Стоит поменять положение камеры, и шарик внутри начнет перекатываться, замыкая совсем другие контакты в других местах и отслеживая таким образом изменения положения. Кроме того, шарик, вследствие своей инерционности, будет также реагировать на ускоренное и замедленное движения, воспринимать сильные вибрации.
Наш вестибулярный аппарат, устроенный еще хитроумнее и рациональнее, чем упрощенная модель, позволяет человеку уверенно контролировать положение своего тела, твердо держаться на ногах в самое скользкое время года, и все происходит без участия сознания. Мы не руководим чувством равновесия, а оно руководит нами. Мы замечаем, что наделены этим чувством, лишь когда оно подводит: например, сбившись с такта во время танца, испытывая необычные ощущения в самолете или во время поездки на скоростном лифте.
Чувство равновесия, как выяснили ученые, зарождается у ребенка еще в чреве матери. Уже на шестой-восьмой неделе в ушах малыша формируется соответствующий орган — своего рода преддверие всех остальных чувств (от латинского
Когда функции вестибулярного аппарата нарушены, утверждает немецкий невролог Карл Кнайснер, человек не в состоянии нормально слышать и видеть, у него появляются проблемы с речью, дети отстают в умственном развитии.
Природа позаботилась о том, чтобы нам приятно было развивать вестибулярный аппарат. Не случайно малышам так нравится, когда их раскачивают на качелях, подбрасывают в воздух. Однако вместо того, чтобы больше двигаться, укрепляя все свое тело — от сердца до вестибулярного аппарата, человек придумал машины, которые его возят, а сам потихонечку слабеет.
Вдобавок все эти машины перегружают наш вестибулярный аппарат; нас укачивает в самолетах и на кораблях, мы устаем в авто и тупеем в метро. Можно много рассуждать о психологической подоплеке этих чувств; мы же назовем анатомическую: поскольку вестибулярный аппарат нельзя выключить, его легко перегрузить.
Особенно тяжело приходится человеку в мире невесомости. На это обратили внимание еще первые космонавты. А Валентина Терешкова страдала от «космической болезни» столь сильно, что после ее полета специалисты долгое время не решались пускать женщин на орбиту, полагая, что женский организм чувствительнее, нежели мужской.
Со временем, впрочем, выяснилось, что это не так. И женщины ныне тоже успешно летают в космос, пройдя курс тренировки вестибулярного аппарата. А исследователи тем временем выяснили, что нервные ткани — а значит, и головной мозг человека, — куда чувствительнее к гравитации, чем принято было считать ранее. Впрочем, биологи давно уже удивляются тому, что даже одноклеточные организмы без труда определяют, где верх, а где низ.
У них ведь нет вестибулярного аппарата. Что же заставляет клетки делать выбор?
При ближайшем рассмотрении выяснилось, что даже кусочек клеточной мембраны реагирует на любые изменения гравитации изменением электрического поля. Очевидно, сама мембрана является сенсором, реагирующим на силу тяжести.
В последнее время сотрудники Хохенхаймского университета исследовали поведение сетчатки куриного глаза при резком изменении гравитации. Этот слой ткани, выстилающий заднюю стенку глазного яблока, состоит из нервных клеток. Проводить опыты с ней все равно, что экспериментировать со срезом ткани головного мозга.
Свои эксперименты исследователи проводили в самолетелаборатории. Он поднимался, летел по параболической траектории — при этом возникала невесомость, — и вновь опускался. После каждой стадии полета ученые с помощью видеокамеры следили за тем, как по сетчатке глаза цыпленка расплывается светлое пятно —
Обычно подобные волны движутся со скоростью три миллиметра в минуту, распространяясь то по кругу, то по спирали. Вдоль их фронта стихает всякая нервная активность. Ткань становится «электрически мертвой». Лишь через несколько минут она оживает вновь. Этот феномен был известен уже несколько десятилетий.
Однако во время полета наблюдали нечто необычное. Нервная ткань реагировала на невесомость. Всякий раз, когда самолет набирал высоту и возникала гравитационная перегрузка, волна торможения в сетчатке глаза распространялась быстрее. Когда же наступала невесомость, скорость волны падала ниже 3 мм/мин. Наконец, когда самолет пикировал и перегрузки снова росли, броское светлое пятно снова расползалось быстрее.
Чтобы объяснить происходившее, придется прибегнуть к одной из математических теорий — «теории хаоса», считает немецкий физиолог Вольфганг Ханке. Любые соединенные между собой в сеть нервные клетки — будь то клетки головного мозга или сетчатки глаза цыпленка, — представляют собой нелинейную систему. Малейшее воздействие на такую систему может привести к непредсказуемым последствиям.
Итак, мозг — это «хаотический орган», реагирующий на любые сигналы извне. Эта догадка пришлась по душе медикам. Они давно подозревают, что приступы мигрени, преследующие иных людей, возникают вследствие волн, распространяющихся в коре головного мозга. Эти волны возникают по малейшему поводу, что характерно для хаотических систем. Внезапный порыв ветра, падение давления, минимальная флуктуация магнитного поля — все это может вызывать появление волн депрессии в головном мозге человека, предрасположенного к ним.
В чем же причина такой чувствительности? Почему даже фрагменты клеточной мембраны реагируют на гравитацию?
Потому, что в них есть ионные каналы.
Эти каналы представляют собой поры в клеточной мембране. Они обладают ограниченной пропускной способностью. Сквозь них могут проникать отдельные ионы — электрически заряженные частицы, например, К(+) или Са(+). При прохождении ионов заряд мембраны меняется.
Впрочем, остается загадкой, почему даже одного ионного канала достаточно, чтобы мембрана реагировала на гравитацию, признает Ханке.
Тем не менее, когда костная ткань человека страдает от невесомости, очевидно, именно ионные каналы в мембранах ее клеток «чувствуют», что действие силы тяжести прекратилось. Очевидно, и наш головной мозг так же реагирует на внешнее возбуждение, как мембрана или сетчатка глаза. И нам надо привыкнуть к тому, что мозг — тончайший прибор и его может «сбить с настройки» любой посторонний сигнал.
Все это заставило исследователей на новом уровне вернуться к проблеме «космической болезни». Так, многомесячные экспедиции советских и американских космонавтов показали, что под действием микрогравитации костная ткань начинает разрушаться. Что же в таком случае будет с головным мозгом? Ведь он в течение многих месяцев, а то и лет будет находиться под действием микрогравитации. Не нарушится ли его работа?..
ТАНЦЫ В НЕВЕСОМОСТИ
Хотите испытать свой вестибулярный аппарат? Вот несколько простых тестов.
Вытяните руку с повернутой к лицу ладонью на расстояние примерно 30 см. Зафиксировав взгляд на ладони, в течение полуминуты делайте боковые качания головой дважды в секунду. При нормальном функционировании вестибулярного аппарата вы будете четко различать кожные складки на ладони. Это свидетельствует о том, что вестибулярный аппарат посылает приказ глазным мышцам совершить поворот глаз в направлении, противоположном повороту головы.
Теперь держите голову неподвижно, а ладонь перемещайте в одной плоскости примерно с той же скоростью. Складки на ладони не будут такими четкими. Вот вы и убедились на собственном примере, что контроль за положением глаз осуществляется гораздо лучше, когда организм одновременно получает информацию от вестибулярных и зрительных рецепторов, чем только при наличии зрительной информации.
Попробуйте провести еще один опыт — быстро покружитесь на месте, как можно дольше. Помимо головокружения вы испытаете еще одно непонятное состояние, которое с известной степенью достоверности можно назвать удовольствием.
И, наконец, решающее испытание — попробуйте как-нибудь выйти в море на прогулочном корабле. Если уже в начале путешествия вам перестанет казаться мил белый свет, если без особого сожаления вы вдруг захотите отдать свой обед рыбкам за бортом, — значит, с вашим вестибулярным аппаратом не все в порядке, вы подвержены приступам морской болезни.
Тренировать свой вестибулярный аппарат можно с помощью упражнений на качелях или батуте, предлагает доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе Санкт-Петербургского НИИ уха, горла, носа и речи С.В.Рязанцев. А еще… танцами.
Не удивляйтесь, именно с помощью танцев известный французский хореограф Китсу Дюбуа предлагает тренировать свой вестибулярный аппарат даже астронавтам.
«Когда танцор кружится или прыгает, его органы равновесия посылают противоречивые сигналы в мозг, что может привести к головокружению и даже тошноте, — говорит Дюбуа. — Танцоры учатся справляться с неприятными ощущениями, фокусируясь на определенной точке или созданием некого абстрактного «центра гравитации». Эта техника может быть вполне применима и в случае подготовки астронавтов».
Перейдя от слов к делу, хореограф разработала специализированный комплекс упражнений для астронавтов, который они должны выполнять 30–40 минут каждые два дня и добавлять сеанс импровизированных свободных движений каждые несколько недель.
Чтобы подтвердить свою правоту, еще в 1994 году Дюбуа взяла с собой двоих добровольцев в полет на переоборудованном самолете, летающем по длинным параболическим кривым. На нем существовала «микрогравитация» — не совсем невесомость, но что-то близкое к ней. Спутники Дюбуа не были танцорами, но одного из них она обучала танцу в течение 136 часов, обращая внимание на две задачи: способы находить центр тяжести и движения для ориентации тела. Другой был просто контрольной фигурой.
Во время свободного падения она снимала на пленку попытки подопытных выполнить несколько простых заданий, например, обращаться с мячом. После анализа видеозаписи полета выяснилось, что доброволец с хореографической подготовкой справился с заданиями лучше.
В настоящее время Китсу Дюбуа ведет переговоры с Европейским космическим агентством с целью обучения настоящих астронавтов и надеется, что вскоре станет первым в мире космическим хореографом.
РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
С чем едят тефлон?
Довелось слышать, что опасно готовить еду в посуде с тефлоновым покрытием. Почему же тогда ее продолжают выпускать?
Марина САДОВНИКОВА,
Новгородская область
Когда вы жарите себе яичницу на тефлоновой сковородке, то вряд ли задумываетесь над тем, что пользуетесь оборонными технологиями, некогда бывшими совершенно секретными. Тем не менее это так… Фторполимеры — а именно к этому классу веществ относится тефлон — когда-то использовались исключительно в космической и оборонной промышленности.
Между тем, говорят, изобретен был этот материал совершенно случайно. В 30-е годы XX века ученый-химик Рой Планкетт вел эксперименты с фторсодержащими газами и жидкостями в лаборатории компании «
Однажды состав полимеризовался. Новый материал оказался устойчивым к высокой температуре и механическим воздействиям. А главное, он был
необыкновенно гладким и скользким.
Планкетт предложил использовать новое покрытие для лыж и саней. Но со временем выяснилось, что область применения тефлона — так назвали новый материал — куда шире. Покрытие, с которого скатывалась дождевая и морская вода, использовали для антенн военных радаров. А когда выяснилось, что тефлон не боится перепада температур от космического холода до жары в сотню-другую градусов, его применили как покрытие для лунной капсулы, высадившей первых людей на Луну.
Со временем производство тефлона настолько расширилось, что стало возможным использовать это покрытие и в быту. Противни, жаровни, казаны, фритюрницы и блинницы вот уже более четверти века позволяют жарить и печь без масла. И на отравление никто не жаловался.
Тем не менее канадские ученые-экологи из Торонтского университета недавно провели подробные исследования этого покрытия, чтобы выяснить, насколько но может быть опасно.
Канадцы нагревали различные виды фторполимеров сначала до 360 °C, а потом до 500 °C. При этом с помощью анализа методом ядерного магнитного резонанса было установлено, что в результате разрушения тефлона выделяются не только трифторацетат — фтористая кислота, но и целый «коктейль» родственных веществ, как то: такикарбоксиловые кислоты (содержат фтор и хлор, могут оказывать негативное влияние на здоровье человека и окружающую среду); хлорфторуглероды, истощающие озоновый слой в атмосфере; а также фторуглероды, приводящие к возникновению парниковых газов.
Эти вещества попадают в воздух и сохраняются в окружающей среде. Период распада этих химикатов составляет несколько столетий — природа просто не знает, что с ними делать. Сейчас их концентрация достаточно низка, однако может вырасти до критического уровня, опасного для всех нас.
Озоновый слой тоже при этом страдает, так как выделяются вредные газы, которые способствуют в то же время нагреванию всей атмосферы.
Так что же, производство тефлона пора запрещать?..
Представители американской компании «
Пчелиный спецназ
Поделиться книгой: