Наука выживания в невесомости: как дышать в космосе и чем опасен воздух на МКС

Кажется, что дыхание уходит из поля внимания, едва мы поднимаемся с земли: в космосе важны технологии, орбиты, стыковки. Но на борту МКС воздух — ресурс стратегический. Он влияет на физическое и ментальное состояние экипажа, управляет ритмами сна, меняет голос и может даже отравить. На борту станции дыхание — не рефлекс, а маркер выживания.
Анастасия Баканова
Анастасия Баканова
Выпускающий редактор сайта
Наука выживания в невесомости: как дышать в космосе и чем опасен воздух на МКС
Freepik

Герой России, кандидат медицинских наук и космонавт Олег Котов провел на орбите почти два года и уверяет: «Космос — это не экстремум, а монотонность. Не перегрузка — а выносливость». В интервью для книги «Дыхание» — от кандидата медицинских наук Максима Калтыгина — он объяснил, как работает дыхательная система в космосе и почему без понимания этих механизмов человек не выживет за пределами атмосферы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Почему у космонавтов нет дыхательных практик

Несмотря на то, что дыхательные методики концентрации и релаксации — модный инструмент борьбы со стрессом на Земле, они не входят в обязательную программу подготовки космонавтов. В полете не нужны. Причина проста: перегрузки во время старта краткосрочны и не требуют отдельной дыхательной саморегуляции.

А вот гипоксические тренировки — часть обязательной программы. На них космонавты учатся укрепляющему или регуляционному дыханию, которое помогает переносить гипоксию, повышает выносливость, работоспособность, активизирует резервы организма.

Гипоксические тренировки могут проводиться как пассивно, так и активно:

  • Активная тренировка. Вы выполняете физическую нагрузку: велосипед, бег, ходьба в горку на беговой дорожке, гребной тренажер и прочее в условиях гипоксии. Высота может оставаться одинаковой на всем протяжении тренировки или меняться (в режиме интервальной тренировки).
  • Пассивная тренировка. Вы сидите, спите, ведете умственную работу (например, решаете примеры) в гипоксической палатке (комнате) в течение определенного времени. Или дышите через гипоксикатор в условиях покоя.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
как космонавты дышат на МКС
Freepik
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Дыхание на МКС и в открытом космосе

На МКС концентрация углекислоты выше, чем на Земле. Это вызывает неприятные ощущения. На Земле углекислый газ тяжелее, он уходит вниз — мы дышим за счет этого. На МКС нет гравитации, нет массового переноса конвекционных процессов, поэтому постоянно работает вентиляция. Но на станции есть зоны затенения, где системы очистки воздуха работают слабее и углекислого газа больше. В такой зоне чувствуется сонливость, головная боль.

Космонавтов тренируют на предельной концентрации СО₂ и учат распознавать отравление углекислым газом. Каждый космонавт знает, при какой концентрации ему станет плохо — это позволяет распознать опасность.

«Например, если открыть панель или шкаф со слабой вентиляцией, не взяв с собой простой вентилятор или не подтянув воздуховод, забраться по пояс, заработаться там или долго искать какой-то инструмент, ты быстро используешь кислород вокруг себя, а вокруг "надышишь" углекислый газ. Получится воздушная капсула: как будто на голове невидимый полиэтиленовый мешок. Отравление происходит очень быстро, начинаются гипоксия и гиперкапния — можно потерять сознание», — объясняет космонавт.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В открытом космосе космонавты дышат чистым кислородом под давлением в 200 мм рт. ст. В скафандре атмосферное давление ниже земного, СО₂ отсутствует вовсе. И достаточно разреженный воздух. Голос в такой атмосфере меняется, становится выше модуляция.

«Можно не узнать свой голос. Но подышать чистым кислородом очень приятно»
Олег Котов
Олег Котов Герой России, кандидат медицинских наук,космонавт

Как меняется дыхание при тренировках на МКС

Атмосфера, если не считать небольшой повышенной концентрации СО₂, на МКС земная. Физические упражнения вызывают учащение дыхания, повышается глубина дыхания, сердце сокращается чаще.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«У нас есть беговая дорожка, велоэргометр, силовой тренажер, эспандер. Чем больше нагрузка, тем больше потеешь, тем глубже и тяжелее дышишь», — рассказывает космонавт.

МКС
WikiCommons

Быт космонавта, или Чем пахнет станция

На МКС пахнет подвалом. Погребом. Влажный воздух с плесенью — гаражный или подвальный, спертый. Станция не проветривается, а на ней подолгу живут люди. Биологическая очистка старается убрать запахи, но все равно не справляется. Объем помещения небольшой, а в нем летают 6-7 человек. Микрофлора активно развивается, за панельной переборкой плесени очень много — и с ней тяжело бороться.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Поэтому, когда приходит новый корабль, грузовик, туда залетаешь с удовольствием, там такой свежий воздух — травой пахнет, обоняние обостряется! Например, если привезли яблоки, апельсины, вся команда собирается подышать, поностальгировать, перед тем как поместить туда воздуховод и замешать атмосферу со станцией», — рассказывает Олег Котов.

По мотивам интервью с Олегом Котовым из книги «Дыхание» (издательство МИФ, 2025).

«Дыхание», Максим Калтыгин
«Дыхание», Максим Калтыгин