Мэри Роуч - Обратная сторона космонавтики
Я спросила Тома Лэнга, предпринимались ли когда-нибудь попытки научиться предотвращать переломы бедренных костей посредством каждодневных их ударов. Естественно, не так сильно, чтобы сломать кости пожилых людей, а так, чтобы стимулировать работу остеоцитов в ударяемой области. Как я и ожидала, положительного ответа я не получила, но Лэнг посоветовал мне обратиться к Деннису Картеру из Стэнфордского университета.
«Идея такая была, – ответил мне Картер, – но идеей все и закончилось». Повреждения, правда, предлагалось наносить в виде не ударов, а сдавливания. «Пациента должны были посадить на кушетку, а к бедрам прикрепить приспособления, которые сдавливали бы большой вертел бедренной кости – участок, который наиболее часто страдает при падении». Сама идея кажется неплохой, но никто из знакомых врачей Картера не решился применить ее на практике. Неужели они просто боялись, что во время процедуры бедренная кость какой-нибудь пациентки может сломаться, и женщины начнут подавать иски? «И это тоже. Но вообще, мне кажется, все дело в новизне и необычности самой идеи».
Тогда мне стало интересно, есть ли способ научиться смягчать падения с помощью контролируемых тренировок. Здесь опять же на положительный ответ я сильных надежд не возлагала. Однако Картер рассказал, что одна аспирантка, работавшая некогда при исследовательской лаборатории Орегонского государственного университета, уже пыталась ответить на этот вопрос. В своей диссертации Джейн Ларивьер описывала эксперимент, в котором испытуемых клали на один бок, поднимали на 10 сантиметров и бросали на деревянный пол. Эксперимент проводился трижды в неделю по тридцать раз подряд. В конце испытаний анализы показали небольшое, но статистически важное увеличение плотности бедренной кости ноги, подвергавшейся ударам, по сравнению с той, что оставалась все это время нетронутой. Один из преподавателей Ларивьер Тоби Хэйес считает, что если бы удары были сильнее, а сам эксперимент длился дольше, то данные могли бы быть очень даже впечатляющими.
А вообще в этой области много вопросов и пробелов. Все сводится к недостатку кальция и в какой-то мере физических упражнений, а постоянный контроль бисфосфонатов призван не допустить некроза челюсти. «За последние сорок лет наука так и не придумала ничего нового, чтобы решить эту проблему», – заключает Джон Чарльз.
Но астронавтов, по всей видимости, это не сильно тревожит. «Они хотят полететь на Марс. Во что бы то ни стало, – говорит Чарльз. – Именно поэтому они и принимают участие в этой программе».
Уитсон уверена, что к тому времени, когда полет на Марс станет реальностью, кто-то обязательно изобретет эффективное и безопасное лекарство, чтобы разрешить и эту проблему. Но куда более вероятно, что со временем при отборе астронавтов будут учитываться и их генетические данные, которые играют далеко не последнюю роль в развитии костных тканей. Чарльз так и представляет себе сотрудников НАСА, занимающихся поиском «практически пуленепробиваемых людей – тех, у кого никогда не было камней в почках, у кого невероятно плотные кости, хороший уровень холестерина и высокая сопротивляемость радиации…».
По статистике, кости женщин негроидной расы на 7-24 % плотнее, чем у женщин с белой кожей или азиаток. (У меня нет данных по мужчинам, но я думаю, их кости не менее прочны.) Я спросила Чарльза, не следует ли в таком случае НАСА отправить на Марс команду астронавтов исключительно с темным цветом кожи. «Может быть, – ответил он. – Мы ведь отправляли на протяжении нескольких десятилетий в космос экипажи, состоящие из одних голубоглазых блондинов».
Еще одной загадкой природы являются барибалы, черные североамериканские медведи. Их кости не страдают даже после 4–7 месяцев спячки и остаются такими же крепкими, как и до нее. Некоторые исследователи даже полагают, что именно изучение зимующих медведей поможет им найти способ предотвращения потери костной массы. Я встретилась с одним из этих энтузиастов, Сетом Донау, адъюнкт-профессором биомедицинской инженерии при Мичиганском технологическом университете. Донау полагает, что во время зимней спячки кости медведей изнашиваются точно так же, как и у людей, принимающих участие в экспериментах с постельным режимом. Но разница в том, что их организм извлекает из крови кальций и другие содержащиеся в ней минералы и перераспределяет их в костной ткани. Другими словами, они могут уменьшать уровень кальция в крови до практически смертельной концентрации. В течение всего времени, что медведь находится в спячке, он не ходит в туалет, и все те минералы, что попадают в кровь в результате саморазрушения кости, не выводятся из организма, а просто накапливаются в нем. Таким же образом поддерживается и уровень содержания кальция в организме, и жизнь самого медведя. Так что сохранение плотности кости – это результат удачных совпадений.
Сегодня Донау и его коллеги изучают гормоны, которые контролируют метаболизм медведя, чтобы попытаться найти компоненты, которые помогут женщинам постклимактерического возраста (а заодно и астронавтам) нарастить новую костную ткань. Пока ученые полагают, что нужный им гормон вырабатывается паращитовидной железой. Команда Донау занимается созданием синтетической версии этого гормона, которая уже испытывается на крысах и, если хорошо себя зарекомендует, в скором времени будет опробована на женщинах постклимактерического возраста. Как оказалось, даже человеческие гормоны паращитовидной железы способствуют увеличению костной массы, и на сегодняшний день это один из самых эффективных способов борьбы с возрастным недугом. Но, к сожалению, у некоторых крыс после больших доз данного гормона начал развиваться рак, в результате чего Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами ввела ограничение на употребление препарата сроком не более одного года и только для женщин, у которых уже были случаи переломов. Однако Донау утверждает, что сам медвежий гормон никаких побочных эффектов не вызывает. Что ж, будем держать кулачки, чтобы у ученых все получилось.
Зимующие медведи интересуют НАСА и еще по одной причине. Если бы люди могли «впадать в спячку», дышать, потребляя в четыре раза меньше кислорода, и ничего не есть и не пить на протяжении шести месяцев, 2-3-годичный полет на Марс и его подготовка прошли бы намного проще и дешевле. (Чем меньше багажа – той же еды, воды и кислорода – находится на борту корабля, тем дешевле осуществить его запуск. Как только капсула достигнет скорости, необходимой для того, чтобы вырваться из поля действия гравитации Земли, можно будет сказать, что самое трудное осталось позади.) Каждый лишний килограмм на борту ракеты стоит НАСА тысячи долларов. Писатели-фантасты уже давно уловили эту идею и оборудовали свои вымышленные космические корабли высокотехнологичными, климаторегули-рующими местами для «спячки» их героев.
Думали ли когда-либо космические агентства о том, чтобы погружать астронавтов в сон? Да, и до сих пор думают. «Эта идея будет жить вечно, – говорит Джон Чарльз. – Просто пока она дремлет». Хотя сам Чарльз не очень верит в ее осуществление: «Даже если бы это действительно сработало, неужели мы сократили бы объем необходимого для путешествия на Марс продовольствия? Что, если бы что-то пошло не так и все неожиданно проснулись? Сколько еды и кислорода надо предусмотреть для такой случайности? И если этого «запасного» провианта окажется достаточно много, то зачем тогда вовсе погружать астронавтов в сон?»
Другой причиной того, почему эта идея никогда не будет использована, кроется в самой природе медведей. Животные, впадая в спячку, живут за счет жира, который они накапливают прежде, чем затаиться в берлоге на несколько месяцев. По данным Медвежьего центра Университета штата Вашингтон, перед спячкой маленький (размером с астронавта) медведь каждый день съедает столько яблок и ягод, сколько составляет 40 % его веса, то есть ежедневно он поглощает около 30 килограммов еды. А жить в течение шести месяцев на жире (пусть и своем собственном) кажется не очень хорошей затеей для организма, по крайней мере, не приспособленного к этому. Маленький факт: зимующие медведи страдают от повышенного содержания «вредного» холестерина в крови. (Но и «хорошего» холестерина у них также немало; возможно, именно поэтому случаи болезней сердца у медведей зарегистрированы пока не были.)
Люди, которые принимают участие в экспериментах с постельным режимом, конечно же, не медведи. Им нужно и есть, и пить, и, конечно, ходить в туалет (что так не нравилось Тиму). Использование уток, на мой взгляд, – чудовищно неестественный способ «оправляться», как любила говорить моя мачеха. Вот и Тим думал так же. Однажды его так и засняли сидящим на этой самой утке, как на горшке. Дело в том, что соседа Тима Аарона в палате в тот момент не было, и Тим решил, что шторкой можно не завешиваться, но он не заметил направленной со стороны кровати соседа камеры. «Я не думал, что это как-то может повлиять на общие результаты, – пояснил он мне. – Но ученые решили иначе»[72]. После этого случая Тима попросили уйти.
