В Древнем Китае существовал такой метод лечения: больному, который был вынужден долго оставаться без движения, постукивали бамбуковыми палочками по пяткам и ступням. С помощью этой простой манипуляции древние врачеватели имитировали ходьбу, и это помогало больному быстрее поправиться и вернуться к активному образу жизни. Удивительно, но спустя тысячелетия ученые, занимающиеся космической медициной, пришли к аналогичным выводам.

Для находящихся в невесомости космонавтов, лишенных гравитационной нагрузки, была разработана специальная обувь, в которую подаются электрические импульсы, имитирующие ходьбу. Такую обувь сегодня применяют и у обычных пациентов, обездвиженных в силу различных заболеваний. Ученые, работающие в области космической медицины, пришли к сенсационному выводу о том, что изменения в организме человека в состоянии невесомости практически полностью соответствуют тем изменениям, которые происходят в организме в процессе его старения. «Старение и невесомость» – именно под таким шокирующим для обывателя названием ведутся сегодня перспективные исследования во многих научных центрах мира.

Тема применения уникальных космических технологий в медицинской практике увлекательная. Старение и невесомость – два состояния, аналогичные по характеру изменений в организме человека. Очень похожие процессы происходят и в невесомости, и в процессе старения.

Старение и невесомость

Пожалуй, самая общая черта между пребыванием в невесомости и состоянием человека в процессе старения – это снижение мышечной двигательной активности. Дело в том, что в невесомости ее просто нет, и приходится иметь дело с крайней степенью гипокинезии или гиподинамии. То есть здесь есть весь комплекс проблем: снижение активных движений; снижение активности, связанной с поддержанием веса тела и перемещением самого тела и его звеньев; а также снижение активности, которая связана с сопротивлением среды.

В старости, к сожалению, тоже происходит резкое снижение двигательной активности. Когда идет естественный процесс старения мышц, суставов, системы кровообращения, очень сложно заставить себя двигаться интенсивно, двигаться так, чтобы это соответствовало необходимому уровню поддержания систем организма человека.

Для того чтобы поддерживать состояние здоровья на должном уровне, не уменьшая работоспособность, мужчине нужно в день делать не менее 10 тысяч шагов. А это 5–6 км. Женщине можно ограничиться 7 тысячами шагов. Это 3–4 километра. Это минимум.

Для поддержания активного образа жизни и хорошего состояния здоровья мужчине нужно в день проходить порядка 6–7 км (для женщин – минус 30 %). Это жизненно необходимо. Если этого не делать, то нужно заменять это другими видами физической активности. К старости человек, даже если и ходит, то, безусловно, меньше. Сам организм ограничивает активность, даже если человек об этом не задумывается. Прибавляются некоторые осложнения со стороны сердца, со стороны дыхательной системы. Значит, человеку приходится уменьшать объемы нагрузки, но дело даже не в том, что уменьшается их объем. Беда в том, что уменьшается еще и их интенсивность!

Она становится просто недостаточной для того, чтобы запустить в действие все те процессы, которые обеспечивают нормальное состояние нашего тела. В старости отмечаются высокие показатели гипокинезии.

Заслуги космической медицины

Космическая медицина долгое время была закрытой областью знания, но несмотря на это, за те десятилетия, что в стране развиваются космические программы, были наработаны уникальные медицинские технологии. Это привело и к созданию прикладных методик, которые применимы и в обычной, земной жизни.

Для космонавтов в условиях невесомости был разработан детальный и очень продуманный специальный курс физической нагрузки. Ведь в невесомости люди находятся в состоянии абсолютной гиподинамии. В ней нет вообще ничего – даже гравитационной нагрузки нет! А в этих условиях нужно как‑то выживать.

Кстати, сроки пребывания в невесомости увеличивались очень постепенно: сначала 1 час, потом 17 дней, а потом был огромный перерыв до следующих полетов.

Виталий Севастьянов и Андриян Николаев – настоящие герои. Они летали 17 дней. Но поскольку в космосе нет нагрузок, то человек даже не чувствует, что он «детренируется» (врачи используют в таких случаях такой термин). Когда космонавты вернулись на Землю, состояние их здоровья было удручающим. Налицо была очевидная угроза жизни. Они практически не могли дышать, потому что дыхательная мускулатура работала плохо.

Это было результатом того, что они стали детренированы до такой степени, которую просто трудно себе представить. Детренировались все мышцы, система мышечного обеспечения, и сердце, и дыхательные пути. Космонавты уже не могли двигаться. Более того, их мышечная система, которая обеспечивает вдох‑выдох, была ослаблена настолько, что дыхание осуществлялось с трудом.

В результате мировая космическая общественность провела ряд международных конференций. Было принято постановление, что максимальный срок пребывания в невесомости – это 17 дней. Все страны, занимающиеся развитием космических программ, начали разрабатывать меры профилактики. Это длилось до 1973 года. Три‑четыре года может показаться небольшим сроком, но нужно учесть, что космической медицине не так много лет. Четыре года – это огромный срок. Все это время велись интенсивные научные исследования в области практической медицины. Тогда все было брошено только на это, на разработку средств профилактики этих изменений в организме, происходящих в космосе.

Эксперимент по преодолению гипоактивности

Многие люди, когда их призывают активно двигаться, не представляют, как начать. Ведь сначала человек еле ходит, задыхается и на третьей ступеньке уже не может сделать шаг. Да, это результат гиподинамии, которая накапливается годами, десятилетиями. Но из этого состояния можно выходить, потому что космонавты – прекрасные, здоровые, тренированные космонавты – в невесомости становятся совсем как пожилые люди с большим количеством заболеваний. Они испытывают те же проблемы, связанные с гиподинамией и гипокинезией. Для них и был изначально разработан специальный курс тренировок.

Курс профилактики, который разработан для космонавтов, – это очень эффективный курс. Вначале ведь речь шла о 17 днях, а сейчас полеты космонавтов стали многомесячными. Длительный полет, который совершил врач Валерий Владимирович Поляков, занял 14 месяцев (хотя был рассчитан на больший срок и мог продолжаться полтора года).

Многие задаются вопросом: как начать бороться с гиподинамией? Так вот вам пример! Когда Валерий Владимирович полетел в космос, он уже был не мальчиком, а дедушкой. Ему было за 50. Он сумел выполнить все то, что предписывалось, чтобы сохранить свою работоспособность.

Вообще работоспособность – это общий, объединенный термин, который говорит о нашем состоянии физической тренированности. И он сохранил ее на таком уровне, что мог летать полтора года. Ему просто не дали довести полет до расчетной продолжительности!

Это был врач, доктор‑подвижник. Очень многие врачи в истории медицины рисковали своим здоровьем и проводили медицинские эксперименты на себе. Можно сказать, что и он поставил эксперимент на себе. Этот эксперимент был сложный и опасный.

Работая в области космической медицины, Поляков был настолько увлечен космосом, что мечтал быть человеком, который прорвет космический барьер, выйдет за орбиту и полетит к Марсу. А полет к Марсу, как известно, с возвратом должен занимать около 500 дней. Это немного больше, чем полтора года, поэтому Валерий Владимирович и настаивал, чтобы ему разрешили летать 1,5 года. Это нужно было для того, чтобы доказать: мы готовы, мы, медики, первыми выполнили свой долг для того, чтобы отправить человека на Марс.

Без движения – не жизнь!

Что же делали космонавты 14 месяцев в условиях гиподинамии, чтобы вернуться в достаточно здоровом состоянии?

В космосе исключены все нагрузки, которые мы имеем на Земле. Нет нужды работать с внешними предметами, поддерживать работу собственного тела. Нет нагрузок по преодолению сопротивления предметов, которые не хотят нам подчиняться. В невесомости нет веса ни у предметов, ни у наших частей тела, поэтому физическая нагрузка там практически приближается к нулевой.

Надо сказать, что этот факт открыл новые возможности и огромное поле для исследований на тему, что вообще значат для организма нагрузки.

Врачи уже и раньше знали и говорили, что если вы мало двигаетесь, то это будет способствовать ожирению, утяжелению человека. Это сказывается на состоянии сердца: инфаркты чаще бывают у малоподвижных людей и у тех, кто страдает от ожирения.

При малоподвижном образе жизни происходят нарушения кровообращения, регуляции давления. Почему же это происходит? Логика такова, что все, что природа создает, должно использоваться.

Ламарк когда‑то говорил, что все то, что не используется, отмирает. Многие про это слышали и знают. Так вот, мышечная система, которая была создана для того, чтобы человек двигался, тоже отмирает, если человек не двигается. И мышцы в этом случае заменяются жиром, развивается атрофия.

Мышцы и мозг

Самое удивительное, что изменения наступают не только в двигательном сегменте опорно‑двигательного аппарата, но и в коре головного мозга. То есть те сигналы, которые идут от неподвижного человека, от человека малоподвижного, – это сигналы на самоуничтожение: если человек не может двигаться, то он не может жить.

Сейчас появилась новая область – исследования апоптоза нервных клеток. Апоптоз – процесс, когда нервные клетки сами себя уничтожают. К сожалению, в старости это происходит, это закономерный процесс, но этот процесс существенно ускоряется при обездвиживании.

Как же центральная нервная система узнает о том, что запрос снижен? Она узнает это через свои афферентные, чувствительные каналы. Информационным каналом, сообщающим ей, что человек ходит, является опорная стимуляция.

Причем мало того, что нужно ходить, нужно ходить с определенными нагрузками. Когда молодой человек идет, у него опорные нагрузки одного уровня, и раздражения идут интенсивные. Когда же идет старый человек со слабыми мышцами и шаркающей походкой, у него почти нет опорных раздражений, несмотря на то, что он, может быть, даже сделает много шагов в течение дня.

Метод лечения бамбуковыми палочками и специального рефлекторного массажа, упомянутый выше, был абсолютно правильный. На подошве ноги огромное количество опорных рецепторов. Их и называют опорными, поскольку они воспринимают эту опору, обрабатывают идущий от нее сигнал и несут его к центральной нервной системе. А уж она знает, что делать дальше.

Если мышца работает, от нее идет огромный поток информации в мозг, и это его заряжает. И если количество этой информации резко снижается, то снижается и активность мозга. Не только медики, но и многие люди слышали о ретикулярной формации. Она поддерживает активность, «питаясь» теми сигналами, которые приходят. Если нет сигналов, снижается активность ретикулярной формации. Соответственно, хуже становится активность мозга и других систем.

На стопе есть многочисленные зоны активации: это большой палец, мизинец, пятка (она особенно активна), зоны под пальцами, в основном под большим пальцем. Массаж этих зон можно делать вечером или в любое время дня. Это будет очень актуально!

Программа тренировки, которая была разработана для космонавтов, введена даже в бортовую документацию как обязательная программа в условиях гипокинезии. Но, увидев ее, многие удивляются, что нагрузка на самом деле не такая уж и сильная.

Людям со стороны всегда кажется, что космонавты таскают на себе гири, что они очень тренированные и сильные люди. Но нет! Это минимальная нагрузка, оптимизированная под условия гипокинезии. Более того, все основные идеи тренировки легко переносятся в обычную жизнь, в условия той гиподинамии, в которой живут обычные люди.

Для того чтобы понять, что лежит в ее основе, нужно сказать несколько слов о том, что детренированность мышц бывает разной. Почему? Потому что природа создала в теле человека разные мышцы. Есть мышцы быстрые, есть сильные мышечные волокна, есть мышцы познотонические медленные, которые имеют совершенно разные свойства, разные запросы, потому что у них разный обмен и разные режимы работы.

На самом деле монотонные тренировки сохранят или натренируют только определенные мышцы и определенные качества. Для того чтобы сохранять все мышцы (а при гипокинезии происходит утрата качеств всех мышц), тренировки должны включать все разнообразные режимы, которые тренируют эти разные по структуре и по качеству мышечные волокна.

Когда система тренировок для космонавтов разрабатывалась, потраченные на это четыре года были годами интенсивной работы. Большие коллективы исследователей сопоставляли условия в космосе и условия наземной невесомости (невесомость прекрасно моделируется на Земле обычной кроватью).

Энтузиасты, которые согласились участвовать в эксперименте, пролежали год. Это был опыт с годичной гипокинезией. Люди пролежали год, и после этого врачи уже смотрели, как их восстанавливать.

Кроме того, были гипокинезии месячные, четырехмесячные, полугодовые и годовые. И в этих условиях, когда люди лежат в кровати и максимально обездвижены, исследователи применяли разные режимы, разные по времени тренировки, стремясь к тому, чтобы длительность была оптимальной. Конечно, космонавту не нужна слишком длительная нагрузка. Да и обычный человек не может целыми днями только заниматься физкультурой.

И что же оказалось? Оказалось, что оптимальными из всех видов силовых или аэробных тренировок являются такие локомоции, как ходьба и бег. Это объясняется тем, что при ходьбе и беге включаются все мышечные группы и система управления ходьбой и позой. Включаются системы обеспечения: кардиореспираторная (сердце, органы дыхания) и центральная нервная система, обеспечивающая координацию движений. Это оказалось практически лучшим средством.

Но на эту ходьбу, как на ниточку, «нанизывались» бусинки самых разных других аспектов движения. Ведь ходьба может быть не просто ходьбой, а ходьбой с определенными утяжелениями, ускорениями и т. д.

Четырехдневный цикл упражнений космонавтов, рекомендованный простым людям для занятий на Земле

В конечном итоге сформировался четырехдневный цикл (за вычетом периодов выработки). Каждый день цикла тренируется одно качество, одна группа мышц.

Первый день – скоростной. Человек ходит медленно – совсем медленно, со скоростью, как на беговой дорожке (3–4 км/ч). Для того чтобы спокойно ходить, не обязательно иметь беговую дорожку. Можно ходить по дорожке парка. На борту космического корабля у космонавта нет выбора: там нет большого пространства. На Земле можно ходить просто по дорожке.

В первый день ходить нужно полчаса. Причем за эти полчаса нужно делать и ускорения, потому что это скоростной день. Начинать надо максимум с двух ускорений. При ускорениях нужно следить за собой, чтобы частота сердцебиения усилилась, но не зашкаливала. Допустимая частота сердцебиения для ускорений в первое время – до 120 ударов в минуту. Сейчас есть часы‑мониторы, показания которых легко отслеживать у себя на запястье руки. Эти приборы называются пульсометрами. С их помощью легко контролировать свое состояние во время спокойной ходьбы с 2–3 ускорениями.

Впоследствии, когда вы почувствуете, что нагрузка не напрягает (это будет примерно пятый‑шестой день), можно начать постепенно увеличивать, с одной стороны, скорость ходьбы, а, с другой стороны, число ускорений.

Второй день – силовой. Его цель – тренировка силовых качеств мышц. Лучше в этот день выполнить одну из двух тренировок: это либо нагрузиться дополнительно, взяв в руки любой предмет весом 2–3 кг (для сердечников большие нагрузки не рекомендуются; для здорового человека нагрузка может быть и больше). Ходить нужно опять же в течение 30 минут. Но не надо ходить все время с утяжелением. Чередуйте нагрузочные и разгрузочные периоды.

Если нет утяжеления и приходится ходить по дороге вне дома, то нужно выбрать место с дорогой в гору. Проходов в гору должно быть вначале два, максимум три.

Здесь хотелось бы обратить внимание, что ни в коем случае не нужно объединять в одном дне тренировки разного типа. Утяжеление и ускорение не надо объединять, потому что те, кто занимается спортом, уже хорошо знают, что разные виды тренировок конкурируют между собой и уменьшают действенность друг друга. Именно поэтому и был разработан четырехдневный цикл разнохарактерных тренировок.

Третий день – это тренировка на выносливость. Добавляется дистанция. Вначале нужно ходить те же полчаса, немного увеличивая темп. Но ускорения должны быть не такие, как при скоростном беге. В дальнейшем, при переходе ко второму этапу (после первых 4–5 дней), вы увидите, что при ваших тренировках пульс уже не достигает 120, а опустился где‑то до 100. Тогда уже надо будет увеличивать число ускорений и интенсивность скоростного бега так, чтобы пульс дошел до 120.

Четвертый день – день отдыха. Он дается специально для того, чтобы снять эффекты предварительных тренировок и начинать снова. Это очень важный день. Он позволяет все время наращивать эффект от тренировок. Если же заниматься ежедневно, прогресс затормозится или совсем остановится.

Таким образом, цикл состоит из четырех дней. Первый день – это ходьба с 2–3 ускорениями, при которых пульс не поднимается выше 120 ударов в минуту. Второй день – это ходьба с утяжелением или ходьба по пересеченной местности с подъемом в гору, 2–3 подъема. Третий день – это ходьба с увеличением дистанции, то есть за то же самое время, за полчаса, нужно пройти более длинную дистанцию. На третий день дистанция несколько более скоростная, но без ускорений, просто за то же время нужно преодолеть более длинную дистанцию. Идти нужно быстрее. Четвертый день – отдых.

В течение максимум 6 таких циклов организм должен выйти на необходимый и достаточный уровень, который впоследствии нужно поддерживать. Шесть циклов по 4 дня – это 24 дня. После этого организму можно дать 5‑дневный отдых.

Он обязательно нужен именно для того, чтобы мышцы несколько «детренировались». Зачем? Если вы не делаете этого, то ваш организм привыкает к той или иной нагрузке, которую вы даете, и вам придется без конца увеличивать эти нагрузки, чтобы они были оптимальны. Чтобы этого не было, и создаются такие естественные перерывы. После них человек снова спускается на предварительные уровни тренировок.

Но нужно сказать, что следующий четырехдневный цикл должен быть более интенсивным: если в первом было 2–3 ускорения, то здесь их уже будет больше. Наиболее эффективно давать до 6 ускорений, но некоторые предпочитают останавливаться на 4–5 ускорениях. Правда, тут выигрыш идет за счет того, что эти ускорения очень интенсивные. Все определяется балансом объема и интенсивности. На самом деле это очень просто и применимо в любой ситуации, если вы, хоть немного, еще двигаетесь. Все космонавты это знают, и на вопросы о тренировках в полете они всегда отвечают, что тренируются в интервальном режиме.

Где применяются космические технологии?

Не все медицинские учреждения работают, используя космические технологии в нейрореабилитации и реабилитации после травм. Однако в Москве есть ряд клиник и больниц, в которых широко используются эти методы. Это 20‑я городская больница, а среди институтов и центров это Центр реабилитации речи имени В.М. Шкловского, 23‑я больница, Центр неврологии, 1‑я городская клиника неврологии (клиника Медицинского университета имени И.М. Сеченова), так что сейчас есть возможность там проконсультироваться. Кроме того, сейчас в Институте неврологии, например, есть и специальные средства – локоматы. Они разработаны как раз для того, чтобы восстанавливать людей не только после нейротравм, но и после травм костного скелета.

В некоторых лечебных заведениях используются такие приспособления, как костюм для нейрореабилитации и ботинки со специальными стельками для интенсивного массажа определенных зон стопы. Массаж позволяет передавать в кору головного мозга сигнал о том, что все‑таки движение происходит, даже в том случае, если его нет.

Спецсредства для нейрореабилитации: нагрузочные костюмы и «космическая» обувь

Основное средство устранения проблем – это описанная выше ходьба. Но, естественно, приходится стремиться к тому, чтобы время, отводящееся на тренировки, было минимальным. Поэтому, зная механизмы воздействия этих нагрузок, ученые разрабатывают средства, которые позволяют уменьшать время активных нагрузок за счет того, что эффекты этих активных нагрузок воспроизводятся технологиями.

Прежде всего гравитационная разгрузка не в полной мере, но хорошо купируется, добавляется за счет нагрузочных костюмов. Они сейчас широко используются в центрах нейрореабилитации после инсультов, травм и для обучения ходьбе при детском церебральном параличе. Второе средство, которое сейчас широко используется, это то, что называется «космическая обувь». На самом деле это стельки, которые вкладываются в обычные ботинки и производят вибро– или электростимуляцию. Эти стельки оптимально воспроизводят механическое давление на опорные зоны стопы в режиме ходьбы. Приспособление работает по схеме: пятка – носок одной ноги, пятка – носок другой ноги, с давлением равным давлению, которое бывает при реакции опоры при ходьбе.

Надевать эти ботинки можно даже в лежачем положении. У космонавта в полете, где нет никаких нагрузок, за счет этих устройств создается иллюзия ходьбы. Причем не то чтобы космонавт это просто чувствовал! В центральной нервной системе, и это видно на томографе, воссоздается картинка ходьбы. Запускаются все процессы обеспечения и мышечного напряжения, соответствующие процессу ходьбы.

Космическая ванна

Благодаря космическим медицинским технологиям была также создана еще одна уникальная методика: ванна, погружаясь в которую человек не находится в воде. Он отделен от нее тонкой водонепроницаемой пленкой. Исследования убедительно показали: отсутствие опорных раздражений, которые говорят центральной нервной системе, что тело «весомо», запускает все те негативные процессы, что были описаны выше.

Но в этом безопорном состоянии, если оно действует непродолжительно, есть и свои плюсы. Если нет опоры, тело находится как бы в «свободном полете». Прежде всего при отсутствии опорных раздражений наступает процесс глубочайшей релаксации, мышечная атония, снижение сердечной активности, наступает общий покой.

Это противоположный процесс, другая сторона медали. В предыдущем разделе речь шла об активизации, а сейчас – о релаксации. При этом имитируется космос. Это бывает необходимо в клинике, например, детям с детским церебральным параличом, людям с судорожными состояниями, людям с болезнью Паркинсона, людям, перенесшим инсульт, у которых наблюдается гипертонус конечностей, который не дает возможность конечностью управлять. Такие ванны показаны и просто при сильнейшей стрессовой нагрузке.

Такая ванна – это необходимый элемент интенсивных тренировок спортсменов, так как они, как правило, имеют проблемы с релаксацией. Реабилитация с помощью такой ванны достигается так быстро, что уже через очень короткое время после серьезных нагрузок спортсмен может снова тренироваться.

Еще очень интересный момент заключается в том, что такая ванна снимает отеки и без лекарств приводит к выводу лишней жидкости из организма. При переходе к невесомости организм теряет жидкость. Причем наши космонавты в невесомости пить не хотят, они только сбрасывают жидкость. Оказалось, что это можно применять в клинике у больных с тяжелыми отечными состояниями, сердечно‑сосудистыми и почечными патологиями, а также у грудных детей с перинатальными травмами, которые всегда сопровождаются отеками. Их‑то и можно снимать погружением в такую ванну.

Самое любопытное, что такой же эффект можно получить и в обычной ванне. Температура должна быть в этом случае комфортной, приблизительно 33,5 °C. Для релаксации взрослому здоровому человеку может потребоваться 30–40 минут, может быть, один час. Если речь идет о больном человеке с какой‑то выраженной патологией, то лучше посоветоваться с врачом. Например, перинатальные ванны (для детей) рекомендуется проводить в течение 10 минут. Взрослым сердечникам и пожилым людям лучше ограничиться 15–20 минутами. Делать такую ванну можно хоть каждый день, можно даже два раза в день.

Механика тренировочного процесса

За сорок лет, прошедших после длительного полета, о котором мы рассказали выше, сформировалась гравитационная наука и были разработаны специальные методики, которые позволили космонавтам сохранять здоровье в условиях ограниченной подвижности в течение многих месяцев и даже лет. Наблюдая за здоровьем космонавтов во время полетов, ученые пришли к выводу о том, что очень многие изменения в организме человека в состоянии невесомости практически полностью соответствуют тем изменениям, которые происходят в процессе старения.

Причиной этих изменений и в том, и в другом случае является отсутствие движения, или гиподинамия. А привычное расслабленное пребывание современного человека на любимом диване прекрасно моделирует пребывание космонавтов в состоянии невесомости. Уникальные космические технологии на Земле применимы и в целях поддержания и укрепления здоровья обычных граждан, которые не собираются лететь в космос. Об этом рассказала, в частности, доктор биологических наук, заведующая лабораторией профилактики гипогравитационных нарушений Института медико‑биологических проблем Елена Валентиновна Фомина.

Очень долго космическая медицина не только в нашей стране, но и во всем мире была закрытой или почти закрытой областью. Сейчас прошли уже десятилетия с момента зарождения гравитационной науки космической медицины и начала ее активного развития.

Основным фактором, который влияет на организм человека в полете, является отсутствие гравитации. И больше всего будут страдать именно гравитационно зависимые системы. Естественно, что, пока человек находится на Земле, существует определенное влияние гравитации на организм. Оно включает в себя определенное распределение жидкости для того, чтобы головной мозг получал необходимое количество крови. Она должна постоянно перемещаться против силы гравитации. Как только космонавт попадает в условия космического полета, жидкости перераспределяются в коллинеарном направлении. Им ничего не мешает, их уже ничто не притягивает к Земле. Поэтому происходит это перераспределение. Перераспределение жидкости воспринимается рецепторами, и организм пытается избавиться от лишней жидкости. Жидкость выводится из организма для того, чтобы изменить работу сердечно‑сосудистой системы, которая сигнализирует о том, что давление повышается.

Но самое главное – это, конечно, отсутствие гравитации в плане влияния на мышечную систему. А ведь это та система, которая обеспечивает позу, определяет положение тела в условиях гравитации, дает команды, что в это время нет силы тяжести и не надо ничему противодействовать. Естественно, что если нет необходимости поддерживать эту систему, организм ее отключает. И система, обеспечивающая позу, позная мускулатура, выключается, и запустить ее заново очень трудно. В основном все тренировки космонавтов как раз направлены на то, чтобы запустить эту систему и каким‑то образом восполнить отсутствие гравитации во время физической тренировки на борту.

Что же конкретно происходит с внутренними органами: с сердцем, с дыхательной мускулатурой? Работа этих органов зависит от опорных реакций. Основа тренировки российских космонавтов – занятия на бегущей дорожке. Их цель – обеспечить приток опорных ориентаций (опорных реакций) и таким образом обеспечить насыщение этого сенсорного входа.

Так же, как мы с вами воспринимаем информацию от органов зрения, слуховой системы, точно так же и наша мышечная система подает сигналы. Но сигналы, которые она должна была бы воспринимать на Земле привычным способом, не воспринимаются таким же образом (даже при наличии интенсивной нагрузки).

Случай с Севастьяновым и Николаевым стал толчком к тому, чтобы начинать разрабатывать систему профилактики. В ее основу положены локомоторные тренировки, то есть тренировки на беговой дорожке. Некоторые называют это аэробной нагрузкой, но это та ошибка, которую допускают даже врачи, работающие в космической области.

Аэробная тренировка – это на Земле просто бег. Для того чтобы получить хорошую тренировку в космосе, необходима интенсивная тренировка. Невозможно космонавта заставить часами бегать на дорожке: все‑таки он должен еще выполнять и другие задания.

Поэтому тренировка длится реально только около получаса. Но за это время он должен выполнить интенсивную тренировку. Для того чтобы он бегал интенсивно, необходима интервальная нагрузка. Нельзя в течение долгого времени бегать с очень высокой скоростью.

Поэтому это обычная интервальная тренировка, и сейчас показана ее высокая эффективность. В спорте тоже применяются такие тренировки, когда выполняется переменно интенсивный бег, потом снижается интенсивность нагрузки. Потом опять интенсивный бег для того, чтобы тренировать переходы между аэробными и анаэробными механизмами.

На Земле, если в спокойном темпе бегать по парку или интенсивно ходить, это уже будет аэробная тренировка. Но на борту необходимо чередование аэробных и анаэробных механизмов, то есть обязательно нужно в какой‑то период времени несколько минут бежать интенсивно. Понятно, что делать это долго у космонавта нет необходимости. Но нужно делать несколько раз ускорение.

Задача, стоящая перед медиками, создающими программы для космонавтов, заключается не в том, чтобы просто сохранить им здоровье или в космосе сделать из них спортсменов, а в том, чтобы дать им возможность работать. То есть при создании программы для космонавтов разработчики думали о минимуме – о том самом оптимальном минимуме нагрузки, который позволит людям сохранить работоспособность и здоровье для того, чтобы выполнять какие‑то другие задачи.

Большинство людей на Земле тоже не хотят быть большими спортсменами, не стремятся к этому. Но они хотят сохранить свое здоровье как минимум или продлить свои ресурсы (это оптимальный минимум). 24‑дневный курс, описанный выше, действительно поддерживает резервы здоровья и состояние мышечной системы и внутренних органов. Пожилым людям, людям с ослабленным здоровьем стоит использовать его хотя бы потому, что он позволяет достичь нужных результатов с минимальными затратами.

Заставляя себя двигаться, мы сохраняем здоровье. И мы теряем каждый день, если мы не двигаемся. Космонавты за 17 дней без нагрузки превратились практически в инвалидов. На Земле какая‑то нагрузка все‑таки есть, хотя и минимальная, конечно. Но все равно все мы сейчас «полуинвалиды», если не поддерживаем свое здоровье и даем возможность своим мышцам расслабляться, атрофироваться, а остальным органам работать вполсилы.

Рекомендации по адаптации для самостоятельных занятий

Некоторых пугает само словосочетание «космическая медицина». Но оказывается, ее наработки не так уж сложно перенести на Землю.

Например, первый день космической тренировки можно провести на стадионе. Для тренировки во второй день можно выполнять подъем в горку. Понятно, что многие люди не могут себе позволить приобрести дорожку со спортивным полотном. Но вместо этого достаточно просто выполнить подъем в гору в течение получаса.

Если соответствующего рельефа нет, то можно ходить по пересеченной местности. Можно также заменить обычную ходьбу ходьбой с утяжелением (с 2–3 кг в руках).

Кроме того, если нет горки, можно надеть специальный жилет или пояс, который используется в спорте. В такие жилеты насыпают дробь, для того чтобы не нести в руках какие‑то лишние предметы и равномерно распределить нагрузку на тело.

На третий день тренировка рассчитана на развитие физического качества выносливости. Она должна быть более длительной, но не такой интенсивной, как в первый или во второй день. Первый день интенсивный по скорости, второй – по силовым качествам, а третий направлен на развитие выносливости. У нас есть три основных физических качества – это быстрота, сила и выносливость. Таким образом, мы все три качества будем развивать в наши три дня (каждое качество – в свой день).

Для тренировки выносливости нужно просто выполнять более длительную тренировку с меньшей интенсивностью. Один из вариантов – это увеличение дистанции, которую нужно пройти за полчаса. Но можно и просто сделать тренировку более длительной. Поэтому как раз у космонавтов тренировка третьего дня нередко более продолжительная. Накопить интенсивность все равно необходимо.

Четвертый день – это день отдыха, или день активного отдыха. В этот день можно либо вообще не тренироваться, либо выполнять тренировку по своему желанию.

Свободные дни нужны для того, чтобы организм мог отдохнуть от нагрузки, чтобы стерлись эффекты предыдущих тренировок и он снова начал воспринимать ту нагрузку, которую на него накладывают. Иначе монотонность приводит к тому, что организм будет нечувствителен к такому воздействию.

В сказке «Алиса в Стране чудес» Л. Кэрролл устами одного из героев говорил: «Для того чтобы просто оставаться на месте, нужно бежать все время быстрее и быстрее». Чтобы сохранять наработанные резервы, придется постоянно увеличивать нагрузку, потому что организм привыкает даже к нагрузке. И ему нужно все время ее добавлять. Для того чтобы этого не делать, нужно сбросить за пять дней то, что наработано, и начать как бы с нуля. Для этого дается день отдыха. Таким образом вы будете поддерживать здоровье.

Цена лености

Наблюдая за космонавтами в условиях невесомости, редко, но все‑таки приходится сталкиваться с проблемами. Не всегда удается соблюдать тренировочный режим. К сожалению, в этом случае происходит резкое ухудшение состояния здоровья. Если космонавты не занимаются, если они расслабляются и просто летают в невесомости, ничего не предпринимая для того, чтобы поддерживать свое здоровье и мышцы, наблюдается потеря наработанных резервов.

Чаще всего это бывает случайно, поскольку никто не хочет сознательно, намеренно ставить под угрозу жизнь людей. Однажды сломалась беговая дорожка и возникла вынужденная пауза в тренировках. Пока шли ремонтные работы, космонавты не могли тренироваться. И они сами были поражены негативным результатом!

Дорожка не работала в течение десяти дней. Когда после этого небольшого срока космонавты начали восстанавливать свою работоспособность, они были поражены. Будучи здоровыми мужчинами, они прекрасно знали, что, если на Земле они в течение десяти дней не будут бегать, ничего страшного не произойдет. Они не подозревали, что в их физической форме может быть такой провал.

Через десять дней, когда они начали тренировки, потребовались значительные затраты и со стороны сердечно‑сосудистой системы (отмечался сравнительно высокий пульс), и со стороны других органов.

Тут, конечно, велика роль гравитационных факторов, которые запустили негативные процессы. Это уже известный факт, что отсутствие гравитации приводит к нарушениям в работе мышц.

Отсутствие движения, отсутствие нормальных энергозатрат, отсутствие привычного движения приводит к плачевному результату.

Космонавты, которые летят в первый раз, часто с восторгом воспринимают невесомость. Но не все знают, что оборотная сторона этого приятного ощущения – потеря силы мышц.

Кстати, и само ощущение невесомости – не всегда уж такое приятное. В момент, когда корабль взлетает и космонавты преодолевают земную силу тяжести, происходят очень тяжелые вегетативные изменения. Страдает вестибулярный аппарат, и космонавты испытывают очень неприятные ощущения.

Валентина Терешкова, находясь в этот период на борту, говорила врачам и операторам на Земле: «Не могу я это вынести». После этого были разработаны приемы и способы противодействия этим вегетативным «бурям», потому что все примерно представляют, что происходит. Изменяется кровоснабжение, изменяется сила тяжести. В этот именно момент организму очень тяжело, он испытывает сильнейший стресс. Разработанные приемы могут помочь и обычным людям, страдающим вегетативными расстройствами и испытывающим проблемы с вестибулярным аппаратом.

Космические медицинские технологии при вегетативных расстройствах

Если говорить непосредственно о периоде адаптации организма к невесомости, то в этот момент вестибулярная система как бы подает сигнал о том, что отсутствует гравитация. Она находится в рассогласованности с сигналами всех остальных систем человеческого организма.

Зрительная система работает нормально, слуховая система работает нормально, а вестибулярный аппарат подает сигнал, который организм не может правильно интерпретировать. В этом случае космонавту предлагают занять положение либо в кресле, либо в другом месте на станции, где есть максимальная опора.

Это нужно для того, чтобы шла стабильная информация от двигательной системы. Эта информация представляет собой нервные импульсы.

Был однажды такой случай, что один из космонавтов, выполнявших короткий полет (всего семь суток), нашел на станции такое место, где он мог упереться макушкой, руками и ногами. Он пребывал в таком положении все семь дней полета, поскольку только это помогало ему перенести эти вегетативные расстройства.

Так может быть даже в том случае, если космонавт летает уже не первый раз. Одни говорят, что все проходит гладко, как будто организм быстро вспомнил, как это было раньше. Но бывают и сложности. В этом случае врачи рекомендуют напрячься – сделать произвольное напряжение мышц.

Это так называемое «изометрическое напряжение». Существует специальная гимнастика, основанная на тех же принципах. С ее помощью знаменитый русский атлет начала прошлого столетия Александр Заас, известный как «Железный Самсон», рвал руками железные цепи и выдерживал давление веса до полутонны! Об изометрической гимнастике сегодня много пишет и ее практикует известный отечественный вертебролог, нейрохирург Игорь Анатольевич Борщенко.

Со стороны зрительной системы тоже рекомендуется найти какую‑то фиксированную точку, на которую можно уставить свой взор для того, чтобы информация от зрительного канала тоже была постоянной. Выполняя любые движения, лучше совершать их всем корпусом, потому что если вращать только головой, это тоже будет вносить значительную рассогласованность.

Человек обычно и сам находит это положение, но стоит об этом еще раз упомянуть, чтобы читатели обратили на это внимание и не дали проблеме усугубляться. Если вы уже однажды достигли пика проявления подобных реакций, потом труднее будет их подавить. Поэтому при первых же признаках надо постараться зафиксировать позу с максимальным количеством опоры, напрячь мышцы и зафиксировать взор.

Почему лучше спать на жесткой постели?

Кстати, именно поэтому правильнее спать на более жесткой постели. Это связано не с тем, что это хорошо для позвоночника (это вопрос очень спорный), а с тем, что если уж человек вынужден долго лежать (в том числе если это лежачий больной), то лучше, если есть вот эта самая опора и как можно больше опорных точек, которые, контактируя с поверхностью, воспринимают гравитацию.

В ряде случаев это даже способствует выздоровлению, как ни странно. Сидя в кресле, старайтесь облокотиться на спинку или на подлокотники, чтобы создать максимум опоры на ноги, руки, спину и все, что только позволяет.

Сон на мягкой постели вызывает большую детренированность мышц, поскольку человек спит на ней в полном расслаблении. Так что, как это ни странно, даже жесткая кровать дает хотя бы минимальный тренировочный эффект.

Позная мускулатура (именно она поддерживает тело человека в определенной позе) позволяет поддерживать правильную осанку. Если спать на жесткой кровати, осанка будет лучше. Очевидна и польза для мышечного тонуса.

Космические стельки

Космические стельки – это одно из приспособлений, которые помогают космонавтам выдержать полное отсутствие физической нагрузки с минимумом энергозатрат. Эти приспособления начали находить применение в обычной жизни и в обычной медицине.

Стельки представляют собой компенсатор опорной разгрузки, то есть отсутствие опорных реакций. Этим компенсатором опорной разгрузки является ботинок, в который вмонтированы стельки. Они надуваются в режиме ходьбы.

Интенсивность «ходьбы» может быть разная. Точнее – речь здесь идет о темпе: это может быть медленная или быстрая ходьба. В любом случае стимулируются опорные зоны стоп. Такие ботинки уже летали в космос, но сейчас запланирована целая серия экспериментов, когда космонавты будут использовать КОР (компенсатор опорной разгрузки) на борту. Предполагается, что космонавт может выполнять какие‑то рабочие операции, и в то же время он получает опорные реакции с ботинок.

Как и любое средство, применяемое на борту, стельки были сначала широко опробованы на Земле в модельных экспериментах.

Один из таких модельных экспериментов – иммерсия. В процессе этого испытания человек находится в иммерсионной ванне. Его тело не контактирует с водой (от нее тело человека отделено тонкой пленкой). Он лежит на пленке, находясь в состоянии, моделирующем невесомость. При этом наблюдаются некоторые эффекты невесомости.

Именно в таких условиях был опробован компенсатор опорной разгрузки – описанные выше стельки. Было доказано, что в случае применения КОР намного уменьшалась детренированность по сравнению с тем, когда человек не надевал такую специальную обувь.

Надевать такие ботинки достаточно в течение получаса в день. В этом случае вы как будто выполняете ходьбу по дороге. Вы можете сидеть в кресле и работать за компьютером, но при этом у вас создается ощущение, как будто вы гуляете по лесу.

Конечно, совсем перестать двигаться нельзя. Когда человек двигается, задействуется все его тело: работают все его мышцы. Это незаменимо. Однако в случаях, когда нет другого выхода (например, когда человек прикован к постели или когда он сильно занят и вынужден много сидеть), это уникальное подспорье.

Такие стельки также хорошо влияют на процесс заживления переломов. Такой эксперимент действительно проводился: ботинки с космическими стельками использовались для лечения больных после переломов. Оказалось, что в этом случае восстановление происходило намного быстрей.

Есть даже специальные картинки с зонами активации на стопе: это пятка, пальцы и зона под пальцами. Если стельки купить не удастся, можно просто делать массаж. Можно переговорить с хорошим массажистом и проводить массаж этих зон, если это требуется больному человеку, прикованному к постели. Даже это будет стимулировать импульсы и способствовать скорейшему выздоровлению.

Гиперрасслабление как средство от отеков

Стельки нужны для того, чтобы активизироваться. Но иногда нужно и расслабляться. Космическая медицина дает интересную информацию и по этой части. Оказывается, снятие стрессов, расслабление (даже гиперрасслабление) – то, что космонавты называют «замечательными ощущениями от невесомости», – можно создать и на Земле. Коротко о такой релаксационной ванне мы уже писали выше.

Иммерсионные ванны показаны людям гиперактивным, людям с гипертонусом (в том числе – детям с таким диагнозом). Людям, которые страдают от отеков, такая процедура тоже полезна, потому что в условиях, близких к невесомости, происходит отток жидкости из организма. Эта идея была положена в основу лечебных ванн.

Исследователи обычно применяют их просто для моделирования, потому что, когда человек находится в такой ванне, происходит выброс жидкости, и за счет этого моделируется влияние невесомости на мышечную систему.

На Земле это означает, что человек без мочегонных препаратов убирает отеки, и это очень ценно. Температура воды в ванне должна быть около 30 °C. Находиться в ней нужно хотя бы полчаса (если вы хотите достигнуть и релаксации, и оттока жидкости). Для немедикаментозной борьбы с отеками делать это можно каждый день.

Тренировки при артрозе и артрите

Описанные выше тренировки можно использовать при артрозе и деформирующем артрите. Однако если у вас есть проблемы с суставами, то лучше не переходить на бег. Лучше заниматься только ходьбой.

Если есть возможность кататься на велосипеде, то это будет просто отлично. Такой вид тренировки полезен для кардиореспираторной системы. При этом не возникает интенсивной нагрузки на суставы. Как вариант можно еще плавать в бассейне. Потому что в этом случае именно на суставы нагрузка минимальная. Физическая нагрузка есть, а суставы сильно не страдают.

Изометрические упражнения хорошо подходят для пациентов с болезнями суставов и позвоночника. Они разработаны и сейчас очень широко применяются везде. При изометрических напряжениях действительно возникает максимально сберегающий эффект для суставов и позвонков.

Перспективы космической медицины

Развитие космической медицины не стоит на месте. Прогресс в исследованиях наблюдается не только в нашей стране. В Россию приезжают ученые из других стран мира. Они делятся своими методами и новыми идеями, которые дают толчок развитию космической медицины в целом.

Японская гимнастика Кааса

Ученые из Японии, например, предлагают опробовать гимнастику Кааса. Это современный метод лечения. Особенностью гимнастики является то, что в процессе выполнения упражнений нужно надевать на конечности специальные браслеты. Они похожи на эластичные бинты – браслеты в виде эластичных бинтов. Если человек выполняет какую‑то работу, создаются застойные явления. Достаточного количества кислорода зажатый участок мышцы не получает. За счет этого возникают анаэробные процессы, которые обеспечивают общую тренировку. Этот метод пока не опробован в модельных экспериментах, но предложение интересное и перспективное.

Из Грузии часто приезжает Звиад Арабули. Он тоже предлагает свою гимнастику «хаду», которая тоже основана на принципах изометрии. Ее целью также является изометрическая проработка глубоко лежащих мышц.

Все сказанное о космической медицине и методах, перекочевавших из нее в медицинскую практику, будет, безусловно, полезно людям малоподвижным, страдающим остеопорозом, а также тем, кто хотел бы обеспечить себе профилактику этого заболевания.