Конечно, в этом случае дело не обходится без сигналов из нервной системы. Однако и в самих мышцах, скорее всего, есть особые клеточные и молекулярные механизмы, контролирующие ситуацию с земным притяжением.
Несмотря на то, что ученые только в последнее время обратились к более интенсивному их изучению, уже появились сведения о наличии механочувствительных каналов в мембране клеток.
Кроме того, удалось установить присутствие в нашем теле абсолютно нового органа чувств: сенсорной системы, или системы восприятия опоры. Как раз-то именно она и реагирует на изменение гравитации.
Роль же чувствительных элементов в этих органах чувств играют так называемые рецепторы глубокой кожной чувствительности, или тельца Фатера-Пачини, которые находятся в подошвах ног. Но как именно работают эти структуры, пока неизвестно, хотя их открыли еще в XIX веке.
Физиологи считают, что особые структуры, реагирующие на опору, о любом механическом воздействии сигнализируют в определенные области головного мозга, а оттуда подаются команды в специальные клетки спинного мозга – мотонейроны, влияя на их состояние. И в зависимости от силы, с которой опора воздействует на тельца Фатера-Пачини, включаются или выключаются системы, управляющие работой тех мышц, которые поддерживают позу. Эту систему поддержки тела называют позотонической. А вот благодаря локомоторной мышечной системе осуществляются быстрые и резкие движения в пространстве.
Следует отметить, что гравитация влияет не только на положение тела в пространстве и передвижение крови в сосудах. От нее зависит и внутренний состав человеческого тела.
То, что человек на 70 % состоит из воды, факт хорошо известный. Но в процессе эволюции появились также механизмы, которые поддерживают еще и постоянный объем жидкости в теле.
А ведь до полетов человека в космос ученые даже не подозревали, что постоянство состава и объема жидкости в теле связано с гравитацией. Но вскоре космические биологи установили, что когда сила тяжести снижается, в организме начинает уменьшаться и объем внеклеточной и внутрисосудистой жидкости.
Если же космонавт проводит на орбите достаточно много времени, то по возвращении на Землю у него возникает состояние, при котором сердце не может нормально обеспечивать кровью головной мозг.
И причина этого даже не в том, что у космонавта существенно снижается мышечный тонус. Оказывается, в его сердечно-сосудистой системе просто слишком мало крови, чтобы заполнить основные кровеносные магистрали тела.
Казалось бы, из этой ситуации есть простой выход: космонавту просто-напросто необходимо выпить воды или раствора солей. Однако ученые выяснили, что системе регуляции водно-солевого обмена необходимо определенное время, чтобы восстановиться до нормального (земного) состояния. И поэтому в первое время жидкость в организме не задерживается.
Более того, в условиях космоса в коже и соединительных тканях человека накапливается натрий, но не в ионной форме, а в соединении с белком. Такой же способ «запасания» минеральных веществ характерен и для млекопитающих, которые погружаются в зимнюю спячку.
В связи с этим явлением возникает еще один вопрос: почему в условиях невесомости меняется состав костного скелета?
А все дело в том, что вымывание кальция из костей происходит неравномерно. Больше всего его теряют те участки кости, которые формируют суставы, то есть подверженные наибольшей нагрузке в земных условиях. Кроме того, установлено, что нижние конечности кальция теряют больше, чем верхние, а в черепе кальций и вовсе откладывается.
Установлено также, что на восстановление первоначального минерального состава требуется в 2–3 раза больше времени, чем длится космический полет, и после продолжительных космических экспедиций этот процесс может растянуться на годы.
СМЕРТЕЛЬНЫЕ ЗВУКИ
Известно, что человеческое ухо может улавливать звуковые колебания в диапазоне от 20 герц до 20 килогерц (1 герц – частота, при которой за одну секунду совершается один цикл колебаний). Звуки с частотами выше 20 килогерц – ультразвук – человек не слышит; с частотами ниже 20 герц – инфразвук – также не слышит, но ощущает их воздействие в виде различных физиологических эффектов. Так, попадая через открытые уши под черепную коробку, инфразвук может повышать давление в среднем ухе, нарушая работу вестибулярного аппарата и чувство равновесия.
Побережье Хорватии во время сирокко
Особенно опасна для человека частота между 7 и 8 герц. Она резонирует с частотой тела и теоретически способна при достаточной громкости вызывать разрыв внутренних органов. 7 герц являются также средней частотой альфа-ритма мозга, и она может иметь как фатальный, так и успокаивающий эффект.
В начале 1960-х годов НАСА предоставила обширные материалы по исследованию влияния ультразвука на организм человека. Исследователи прежде всего хотели выяснить, как действуют на астронавтов низкие частоты ракетных двигателей, в особенности во время полета.
Согласно полученным данным, частоты в интервале от 0 до 100 герц при громкости 150–155 децибел изменяют ритм дыхания, вызывают вибрацию стенки грудной клетки, головные боли, кашель, тошноту и, как следствие, усталость. Было установлено также, что при частоте в 19 герц происходит вибрация глазных яблок, отрицательно действующая не только на зрение, но и на психику: от нее возникает чувство волнения и тревоги.
Кроме того, известно, что частота колебаний человеческого тела приблизительно 8–15 герц. Это значит, что во время любого мышечного движения появляется микросудорога всего тела, частота которой соответствует частоте его собственных колебаний.
Вообще же каждому органу характерен свой ритм сокращений: так, сердце сокращается с частотой 1–2 герц, брюшная полость колеблется с частотой 4–8 герц, почки – 6–8 герц, позвоночник – 6 герц. Другие органы тела имеют частоту в пределах от 0,5 до 14 Гц. Самая большая частота у бета-ритма мозга: она лежит в диапазоне 14–35 герц.
Когда же организм подвергается воздействию инфразвука, колебания тела начинают резонировать в унисон со звуковыми волнами, и тогда амплитуда микросудорог многократно возрастает. А поскольку инфразвук не слышен, человек не в состоянии разобраться, что с ним происходит, но, тем не менее, у него возникает ощущение опасности и страха.
Если же инфразвуковое воздействие очень сильное, в организме начинают лопаться мелкие и крупные сосуды, а также разрушаться ткани внутренних органов. Мощный инфразвуковой удар может привести не только к серьезным травмам сердца, но и к его остановке.
В ходе исследований врачи установили также, что и для брюшной полости характерен опасный резонанс в диапазоне частот от 4 до 8 герц.
Как любая объемная резонирующая структура, легкие, когда совпадает их резонансная частота с частотой инфразвука, тоже могут совершать быстрые колебательные движения. А это может вызвать их серьезное повреждение.
