Термины на букву "Г"

ГАГАРИН Юрий Алексеевич (9.03.34 г.-27.03.68 г.), летчик-космонавт СССР, полковник, Герой Советского Союза, член КПСС с 1960 г. В 1955 г. с отличием окончил Саратовский индустриальный техникум, а в 1957 г.- Первое Чкаловское военное авиационное училище летчиков по первому разряду. Служил военным летчиком в частях истребительной авиации Краснознаменного Северного флота, с 1960 г. - в Центре подготовки космонавтов. Первым в мире совершил 12.04.61 г. полет в Космос на космическом корабле "Восток" (длительность полета 108 мин). После полета принимал участие в руководстве полетами космических кораблей "Восток", "Восход", "Союз". В 1968 г. с отличием окончил Военно-воздушную инженерную академию им. Н. Е. Жуковского. Погиб в авиационной катастрофе при выполнении тренировочного полета.

В память о Ю. А. Гагарине г. Гжатск переименован в г. Гагарин, его имя присвоено Вонно-воздушной Краснознаменной академии. Имя Гагарина носят Центр подготовки космонавтов, кратер на обратной стороне Луны. В 1968 г. Международная авиационная федерация (ФАИ) учредила Золотую медаль имени Гагарина, которой ежегодно награждаются летчики-космонавты за наивысшие достижения в области освоения космического пространства.

ГАММА-АМИНОМАСЛЯНАЯ КИСЛОТА (ГАМК) - CH₂NH₂-(СН₂)₂*COOH[C₄H₉O₂N], молекулярная масса 103,12; белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, нерастворимое в спирте и эфире. ГАМК обнаружена в растениях, бактериях и в нервной ткани животных. В больших количествах ГАМК находят в мозге высших млекопитающих, преимущественно в сером веществе и в гипоталамусе. В мозге млекопитающих ГАМК находится в свободной и связанной формах. ГАМК не проходит через гематоэнцефалический барьер; она образуется в результате ферментативного декарбоксилирования глутаминовой кислоты. ГАМК участвует во многих метаболических превращениях, из которых наибольшее значение имеют связанные с обменом дикарбоновых аминокислот и глюкозы. Так, ГАМК может вступать в реакцию переаминирования со щавелевоуксусной кислотой с образованием аспарагиновой кислоты и с α-кетоглутаровой кислотой с конечным образованием янтарной кислоты, которая включается в окислительные процессы цикла Кребса.

ГАМК участвует в регулировании физиологического состояния нервной системы, воздействуя на активность нейронов и синаптическую передачу в них; ГАМК обусловливает тормозной эффект. Специфическое действие ГАМК на нервную активность объясняется ее влиянием на мембранные структуры нейронов и синапсов, которое выражается как в реполяризации клеточных мембран, так и в действии ГАМК в качестве химического агента при передаче нервных импульсов. Содержание ГАМК в мозге крыс после длительного космического полета (эксперимент на биологическом спутнике "Космос"-1129), а также после продолжительной гипокинезии снижено. Это может сопровождаться ослаблением тормозной медиации в ретикуло-гипоталамо-гипофизарных путях. Следствием указанных изменений могут быть повышение возбудимости, раздражительность и другие нарушения функции центральной нервной системы.

ГЕОТРОПИЗМ (Г.) - способность растения ориентироваться в пространстве под действием гравитации. Термин употребляется в основном по отношению к высшим растениям и обозначает ростовые движения их органов, вызываемые силой тяжести. Различают отрицательный и положительный Г. Первый свойствен стеблям, второй - корням. Все органы растения, обладающие Г., подразделяют на ортогеотропные (если они ориентируются параллельно отвесной оси силы тяжести) и плагиотропные (если они ориентируются под определенным углом к этой оси). Органы, расположенные перпендикулярно к оси силы тяжести, называют диагеотропными. Существуют и другие типы движения растений; основные из них циркумнутации - автономные движения, при которых верхушка стебля или другого надземного органа описывает круг или эллипс, и эпинастия - движение, различное для дорсовентральных и радиально симметричных органов растения. Г. имеет клеточную природу и объясняется в основном двумя классическими теориями - статолитной теорией Немеца и Геберланда, согласно которой геотропический изгиб происходит в результате осаждения под действием силы тяжести в цитоплазме крахмальных зерен, играющих роль статолитов в растительных клетках, и ауксиновой теорией Холодного и Вента, утверждающей, что в развитии геотропической реакции определяющую роль играют ростовые гормоны, в частности ауксин, накапливающийся в нижней части клетки под действием силы тяжести и вызывающий ее неравномерное растяжение. Современный взгляд на клеточный механизм действия силы тяжести на растение есть по сути дела результат синтеза и дальнейшего развития этих двух теорий. Так как Г. у растений вызван гравитационным полем, ориентация растений в невесомости имеет важное теоретическое и практическое значение для космической биологии. Влияние отсутствия силы тяжести на рост растений изучают также в условиях невесомости. Этой цели была посвящена серия экспериментов с прорастающими семенами на биологических спутниках "Космос" (605, 680, 782, 936 и 1129). В итоге установлены два принципиально важных момента: во-первых, ориентация основных органов растения генетически не детерминирована и подчинена внутренней природе тропизмов. В невесомости она зависит от первичного расположения семени в субстрате и определяется морфологией зародыша. Правильно, т. е. так же, как и на Земле, в невесомости прорастают только семена, посаженные зародышем в субстрат. Во всех остальных случаях корни и стебли проростков повторяют направление эмбриональных органов, заложенных в семени. Во-вторых, во всех экспериментальных вариантах как в невесомости, так и на Земле полярность, т. е. приблизительно противоположное направление основных органов, неизменна. Это показывает, что полярность роста первичных органов генетически не детерминирована и не зависит от внешних факторов.

ГЕРМЕТИЧЕСКАЯ КАБИНА (ГК) космического корабля - изолированное от внешней среды помещение, в котором все необходимые условия для нормальной жизнедеятельности человека создаются комплексом систем жизнеобеспечения (см.).

Изоляция космонавта в ГК рассматривается как неблагоприятный психофизиологический и санитарно-гигиенический фактор.

Между человеком и окружающей средой в ГК складываются особые отношения, проявляющиеся в активном формировании газовой среды газообразными примесями, выделяющимися в процессе жизнедеятельности организма (см. Примеси воздушной среды кабины космического корабля).

Содержание этих примесей весьма изменчиво и зависит от индивидуальных особенностей обменных процессов организма, интенсивности микроклиматических факторов, состава и калорийности питания, двигательной активности человека и др. Кроме выдыхаемого воздуха, загрязнение газовой среды ГК обусловливают сало- и потоотделение и кишечные газы.

На формирование среды обитания могут заметно влиять газовыделения полимерных конструкционных и декоративных материалов, применяемых для внутреннего оборудования ГК (см. Конструкционные полимерные материалы).

Изучают острое и хроническое токсическое действие на людей химических микропримесей в газовой среде ГК. Не менее важно получить данные о составе газообразных химических примесей, ответственных за появление запахов в ГК. Эти результаты позволят обеспечить "облагораживание" атмосферы ГК.

Благоприятные условия обитания в ГК в некоторой мере зависят от аэроионного и аэрозольного (см. Аэрозоли) состава газовой среды.

Пребывание людей в ГК увеличивает микробный очаг на покровных тканях (см. Микрофлора космонавта) и усиливает выделение микробов из верхних дыхательных путей в 20-100 раз по сравнению с обычными условиями обитания. Данное обстоятельство наряду с другими особенностями бактериального аэрозоля, формируемого в ГК, позволяет считать газовую среду ГК основным фактором передачи вероятных возбудителей заболеваний. Отмечаемые изменения иммунитета (см. Иммунитет) свидетельствуют о повышении риска заболеваний у членов экипажа.

Условия пребывания людей в ГК создают ряд специфических требований к санитарно-техническому оборудованию космических объектов (см.), водообеспечению космонавтов (см.) и питанию (см. Питание космонавтов).

ГЕТЕРОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - организмы, не способные синтезировать органические вещества и потребляющие их в составе пищи; это все животные, включая одноклеточных, большинство бактерий и нефотосинтезирующие растения, например грибы.

ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИЯ (Г) - увеличение легочной вентиляции путем углубления и учащения дыхания.

Произвольная Г применяется как функциональная проба на гипокапнию (см.). Она служит одним из критериев при определении типа дыхания человека, при одновременной регистрации ЭЭГ позволяет выявить судорожную активность центральной нервной системы, применяется для характеристики работы сердца вместе с ЭКГ. В физиологии дыхания произвольную Г применяют для определения максимальной вентиляции легких и резерва дыхания, т. е. процентной разницы между максимальной вентиляцией легких и минутным объемом дыхания.

Непроизвольная Г возникает, как правило, в стрессовых ситуациях при операторской деятельности - дефиците времени (см.), информации, недостаточной для принятия решения, и т. д.

Г сопровождается понижением рСО₂ в альвеолярном воздухе, что приводит к развитию алкалоза. Длительная Г сопровождается снижением артериального давления, спазмом сосудов сердца, мозга; развивается коллапс, иногда синкопе.

Синдром Г возникает во время глубокого продолжительного сна и характеризуется углублением и учащением дыхания с потерей углекислоты и гипокапнией; появляются онемение пальцев рук, а затем всей верхней конечности, покалывание кожи, дрожь, сердцебиение. Симптомы прогрессируют вплоть до потери сознания.

Г называют также учащенное и углубленное дыхание при повышении концентрации углекислого газа в атмосфере герметических помещений. В этом случае развиваются гиперкапния (см.), ацидоз, спазм сосудов и ряд других симптомов.

ГИПЕРКАПНИЯ (Г) - повышенное напряжение углекислого газа в артериальной крови и тканях организма.

В космическом полете Г может развиться при повышении концентрации углекислого газа в атмосфере кабины или в гермошлеме скафандра вследствие частичного или полного нарушения работы системы удаления и поглощения углекислоты. Избыток углекислого газа в кабине может быть предусмотрен программой полета по соображениям экономии веса, уменьшения габаритов и энергоемкости системы жизнеобеспечения, а также с целью Усиления регенерации кислорода, профилактики гипокапнии или для ослабления поражающего действия космической радиации.

В зависимости от вентилируемого объема скафандра и кабины, повреждения системы регенерации и количества продуцируемой экипажем углекислоты ее концентрация во вдыхаемом воздухе может возрасти до токсического уровня (более 1%, или 7,5 мм рт. ст.- 1 кПа) за несколько минут или часов. В этом случае развивается состояние острой Г. Длительное (дни, недели, месяцы) пребывание в атмосфере с умеренным содержанием углекислого газа приводит к хронической Г.

При отказе ранцевой системы поглощения углекислоты в космическом скафандре во время интенсивной работы концентрация углекислого газа в гермошлеме достигает

токсического уровня за 1-2 мин. В кабине корабля с 3 космонавтами, выполняющими обычную для них работу, это произойдет более чем через 7 ч после полного отказа системы регенерации.

Даже умеренная Г ухудшает самочувствие и общее состояние, истощает резервы основных жизненных функций организма. Поведение человека становится неадекватным, снижаются умственная, особенно физическая, работоспособность, устойчивость организма к стрессовым факторам - перегрузкам, ортостазу, перегреванию, гипероксии, декомпрессии.

Важно, что Г в космическом полете чревата тяжелыми осложнениями и в связи с "обратным" действием углекислоты. После перехода с дыхания в гиперкапнической среде на нормальную газовую смесь, а также на воздух или кислород отмеченные нарушения в организме часто не только не ослабевают, но даже усиливаются или появляются новые симптомы отравления углекислотой. Такое состояние может сохраняться минуты, часы, а иногда и сутки после восстановления нормального газового состава вдыхаемого воздуха.

Повышение концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе до 0,8-1% не вызывает нарушений физиологических функций и работоспособности при остром и хроническом действии. Допустимость больших концентраций определяют прежде всего с учетом длительности пребывания в такой атмосфере и интенсивности выполняемой работы. Если космонавту предстоит несколько часов работать в скафандре, содержание углекислого газа в гермошлеме не должно превышать 2% (рСО₂15 мм рт. ст.- 2 кПа). По достижении такой концентрации углекислоты появятся жалобы на одышку и утомление, однако работа будет выполнена в полном объеме.

В кабине космического корабля с периодическим выполнением только легкой работы космонавт может справиться с заданием в течение нескольких часов при увеличении концентрации углекислоты до 3% (рСО₂22,5 мм рт. ст. - 3 кПа). Однако возникнут выраженная одышка и головная боль, которая может остаться и в последующем.

Повышение содержания углекислоты в гермошлеме скафандра или в кабине до 3% и более - тревожная ситуация, подлежащая немедленному устранению.

Признаки хронической Г развиваются при длительном пребывании в атмосфере с содержанием углекислого газа от 0,9 до 2,9%. В этих условиях изменяются электролитный баланс и кислотно-щелочное состояние, происходят напряжение физиологических функций и истощение функциональных резервов, обнаруживаемые нагрузочными пробами.

Состояние острой Г можно установить по увеличению рСО₂ в артериальной крови (более 40 мм рт. ст., или 5,33 кПа), а также по субъективным и клиническим признакам: одышка, особенно в покое, тошнота и рвота, усталость при работе, головная боль, головокружение, нарушения зрения, синюшность лица, сильная потливость. Хроническая гиперкапния сопровождается фазными изменениями психомоторной деятельности (возбуждение, сменяющееся депрессией), которые проявляются в поведении и во время умственной и мышечной работы. Головная боль, усталость, тошнота и рвота выражены меньше. Часто бывает стойкая гипотензия. Нарушение электролитного баланса и кислотно-щелочного состояния, а также напряжение функции коры надпочечников определяются только биохимическими методами.

Пока нет специфических методов лечения гиперкапнического ацидоза или способов повышения устойчивости организма к действию повышенных концентраций углекислого газа. Самой эффективной помощью космонавту при нарушении системы регенерации будет быстрейшее восстановление нормального газового состава вдыхаемого воздуха. Если нельзя устранить неполадки в основной системе регенерации, то следует использовать субсистемы и аварийные системы, а также аварийные запасы кислорода на борту или в скафандре.

В скафандре космонавт также может изолироваться от гиперкапнической среды кабины, закрыв смотровой щиток гермошлема. Для своевремен->го предупреждения гиперкапнии на борту корабля необходим прибор-сигнализатор опасного уровня углекислого газа.

ГИПОДИНАМИЯ (Г) - состояние пониженной двигательной активности, обусловленное общей и мышечной слабостью в результате заболевания Крайний случай - адинамия) или пребыванием в условиях пониженной гравитации, невесомости, иммерсии (см.), постельного режима и т. п., когда нагрузка на мышцы резко уменьшена.

В космической медицине Г нередко обозначают условия, приводящие к снижению двигательной активности.

При достаточно длительном пребывании в условиях Г в организме развиваются изменения, называемые синдромом гиподинамии. Прежде всего это атрофические изменения в мышцах (атрофия от неупотребления), общая физическая детренированность и детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости (см.), изменение водно-солевого баланса, системы крови, иммунитета, деминерализация костей и т. д. Многие из указанных изменений оказываются аналогичными независимо от причины Г, что позволяет использовать Г как приближенную модель невесомости в наземных условиях. Для более полного моделирования гемодинамического и гидростатического эффектов невесомости (перераспределение крови и межтканевой жидкости к голове) обычно используют так называемое антиортостатическое положение, когда ноги несколько приподняты относительно головы, а тело находится под углом 4-7° (иногда больше) к горизонту (антиортостатическая Г).

Вместо термина "гиподинамия" иногда употребляют термин "гипокинезия", т. е. малая подвижность. Некоторые авторы считают эти термины синонимами. Действительно, при моделировании невесомости в наземных условиях (иммерсия, горизонтальное или антиортостатическое положение) Г сопровождает гипокинезия. Однако замена одного термина другим не всегда правомерна: при длительном неподвижном стоянии в наземных условиях (гипокинезия) нагрузка мышц, особенно антигравитационных, не уменьшается, а может быть даже повышена (стояние с грузом) - гипердинамия; в невесомости объем движений может сохраняться или увеличиваться (гиперкинезия), а "недогрузка" (гиподинамия) мышц остается. С точки зрения этиологии и патогенеза указанных выше изменений, а значит, и принципов, средств и методов их предупреждения правильнее говорить о гиподинамии, а не о гипокинезии (см. также Гравитационная биология).

ГИПОКАПНИЯ (Г) - пониженное напряжение углекислого газа в артериальной крови (менее 25 мм рт. ст.- 4,67 кПа), возникающее вследствие избыточной легочной вентиляции.

Г может развиться у летчиков и космонавтов под влиянием прежде всего гипоксии, ускорений, повышенной температуры и токсических примесей в кабине, увеличенного сопротивления кислородно-дыхательной аппаратуры и высотного снаряжения, вибрации. Указанные факторы нарушают кислородное обеспечение организма и рефлекторным и гуморальным путем обусловливают компенсаторное усиление дыхания, приводящее к повышенному вымыванию углекислого газа из легких и крови. В этих условиях умеренная Г имеет приспособительное, положительное значение: увеличиваются рО₂ в альвеолах и напряжение кислорода в артериальной крови, возрастает насыщение крови кислородом, повышается устойчивость организма к действию факторов полета. Однако выраженная Г из-за развивающегося алкалоза крови, затруднения отдачи оксигемоглобином кислорода тканям и сужения сосудов головного мозга может усугубить кислородное голодание организма и ухудшить переносимость факторов космического полета (см.). Например, у некоторых лиц Г снижает высотную устойчивость. Ухудшение самочувствия и работоспособности при Г в полете может привести к серьезным ошибкам пилота со всеми вытекающими последствиями.

Диагноз Г в условиях авиационного и космического полета нередко затруднен из-за большого сходства гипервентиляционного синдрома (головокружение, нарушения зрения, парестезии, снижение работоспособности, обморок) с симптомами, наблюдающимися при ухудшении кислородного снабжения головного мозга различной этиологии, например при гипоксической гипоксии. Профилактика и лечение таких гипокапвических состояний должны предусматривать в первую очередь устранение причины кислородного голодания организма.

В отдельных случаях непроизвольная избыточная вентиляция легких с последующей Г, кратковременным ухудшением самочувствия и потерей работоспособности в полете возникает при сильном эмоциональном напряжении в связи с аварийной ситуацией, внезапном ухудшении метеорологических условий, отказе приборов летательного аппарата.

В первую очередь это возможно у лиц без достаточного опыта пилотирования в осложненных условиях полета, при освоении новой техники, после длительного перерыва в летной работе, а также при скрытых функциональных дефектах систем регуляции дыхания. В отношении частоты, тяжести и практического значения Г эмоционального напряжения в летных происшествиях (см. Стресс эмоциональный) и предпосылках к ним мнения специалистов противоречивы. Для профилактики Г рекомендуют различные меры, снижающие эмоциональное напряжение в полете (см. Эмоции), а для устранения развившейся Г - контролируемое замедленное дыхание и произвольное апноэ.

ГИПОКСИЯ (Г) - понижение содержания кислорода в крови или тканях организма.

Различают несколько форм гипоксических состояний.

Гипоксическая Г возникает при понижении рО₂ во вдыхаемом воздухе, а также при возникновении препятствий для его диффузии через альвеолярную мембрану в кровь.

Гипоксическая Г возможна:

• в космических полетах при утечке воздуха из кабины корабля или скафандра, при нарушениях работы системы регенерации кислорода кабины корабля или скафандра;
• в авиации при нарушениях герметичности кабины самолета или снижении ее наддува, при отказе системы индивидуального кислородного обеспечения летчика;
• в практике подводных погружений при отказе системы регенерации искусственной атмосферы кабины, а также при дыхании газовыми смесями с высоким рО₂) где в результате токсического действия кислорода происходит нарушение диффузионных свойств альвеолярной мембраны, что создает препятствие проникновению кислорода в кровь;
• в спорте при восхождении на высокие горы и при интенсивных физических нагрузках, когда потребности организма в кислороде превышают физиологические возможности его доставки;
• в экспериментах при дыхании газовыми смесями с пониженным рО₂, в ходе физиологических испытаний в барокамерах пониженного давления, при нарушениях системы регенерации воздуха в изолирующих помещениях, костюмах, скафандрах.

Гемическая Г развивается при понижении кислородной емкости крови в результате недостаточного содержания в ней гемоглобина. Наблюдается при угнетении кроветворной функции костного мозга, кровопотерях, блокировании гемоглобина поступающими в организм токсическими веществами (окись углерода), что возможно при нарушениях работы химических фильтров и поглотителей системы жизнеобеспечения (ом.) космического корабля.

Циркуляторная (застойная) Г является результатом нарушений функций систем регуляции кровообращения; кровь полностью насыщена кислородом, но понижена производительность сердца, ослаблен транспорт кислорода кровью к тканям организма.

В условиях космического полета кратковременные проявления циркуляторной Г возможны при перегрузках, на этапе выхода корабля на орбиту, при переходе к состоянию невесомости, на этапе возвращения и в первые дни реадаптации (см.) космонавтов к земным условиям.

Тканевая Г развивается в результате депрессии тканевого дыхания, снижения утилизации кислорода клетками организма вследствие угнетения функции дыхательных ферментов поступающими в организм токсическими веществами (алкоголь, цианиды).

Приведенное подразделение не охватывает всего многообразия гипоксических состояний у здоровых и больных людей в различных производственных и климатических условиях. Бывают комбинированные формы гипоксических состояний.

Наиболее опасной формой кислородной недостаточности является гипоксическая Г. Выделяют несколько стадий Г.

Индифферентная стадия соответствует пребыванию человека на высотах до 3000 м (525 мм рт. ст.- 73,97 кПа), где артериальная кровь насыщена кислородом на 98-87%. Здоровый человек в этих условиях не обнаруживает заметных нарушений в состоянии здоровья. Его поведение обычное, умственная и физическая работоспособность практически неограниченное время сохраняется на вполне удовлетворительном уровне. Только при значительных физических нагрузках возможны признаки гипоксической Г.

Компенсаторная стадия развивается на высотах 3000-4500 м (526-435 мм рт. ст.-74,1-57,97 кПа), где артериальная кровь насыщена кислородом не более чем на 80%. Люди в этих условиях жалуются на ухудшение общего состояния, одышку, головокружение, забывчивость, затруднения при выполнении тонких координированных движений. Снижается умственная и физическая работоспособность.

Возникающая гипоксемия через аортальные и синокаротидные хеморецепторные зоны рефлекторно стимулирует системы захвата и транспортировки кислорода (дыхание, кровообращение, кроветворение), обеспечивая тем самым восполнение (компенсацию) дефицита кислорода в организме. Физиологические компенсаторные механизмы относятся к срочным адаптивным реакциям, направленным на устранение или ослабление функциональных сдвигов, вызванных гипоксической Г.

По мере развития тканевых процессов адаптации организма к гипоксической Г механизмы компенсации дефицита кислорода постепенно утрачивают свою первичную роль и деятельность систем транспорта кислорода возвращается к исходному уровню.

Стадия расстройств возникает на высотах 4500-6000 м (433- 364 мм рт. ст.- 57,7-48,5 кПа), где содержание кислорода в артериальной крови снижается до 80-65%.

Компенсаторные механизмы в этих условиях не в состоянии полностью компенсировать нарастающий дефицит кислорода в крови. В результате в организме неизбежно происходят выраженные гипоксические нарушения функций важнейших систем и в первую очередь центральной нервной системы.

Снижается умственная работоспособность, нарушаются психические процессы, появляются неадекватные обстановке мысли и действия, неправильная оценка собственного состояния. Реакция на словесные команды становится слабой, появляется забывчивость, возникают трудности в управлении летательным аппаратом. Субъективно человек ощущает головокружение, головную боль, тошноту, сужение поля зрения. При продолжающейся гипоксической Г наступает бессознательное состояние.

Критическая стадия развивается в атмосфере, соответствующей высотам 6000-7000 м (353-307 мм рт. ст.- 47,07-40,9 кПа), где содержание кислорода в артериальной крови снижается до 65-60%. Компенсаторные механизмы в этих условиях неэффективны.

Нарастание острого гипоксического процесса значительно опережает развитие компенсаторных механизмов, и наступает критическая стадия гипоксической Г.

Человек довольно быстро теряет самоконтроль и способность оценивать собственное состояние и действия. Выраженные психические нарушения ведут к снижению личностных качеств. Появляются изменения в сфере эмоций, поведения, оценки зрительных восприятий. Суждения становятся неадекватными обстановке. Снижаются память, способность концентрировать внимание.

Дальнейшее пребывание в гипоксической среде ведет к быстрой потере сознания.

Описаны коллаптоидная и обморочная формы развития критических гипоксических состояний.

Коллаптоидная форма проявляется в виде нарушения регуляции сердечно-сосудистой системы. У практически здорового человека на высотах порядка 5000-6000 м (405-353 мм рт. ст.- 53,9-40,07 кПа) сначала возникает ощущение дискомфорта, появляются холодный пот, бледность, заторможенность, нитевидный редкий пульс, снижается артериальное давление, регистрируются признаки нарушения мозгового кровообращения. Сознание обычно сохраняется (см. Коллапс).

Обморочная форма возникает при более значительном дефиците кислорода (высота 7000-9000 м, 307-230 мм рт. ст.- 40,9-30,7 кПа). Сознание утрачивается внезапно, без предвестников, в результате глубокого расстройства регуляции сосудистого тонуса с нарушениями мозгового кровообращения (см. Обморок).

Изучение критических гипоксических состояний организма позволило ввести понятие "резервного времени". Это отрезок времени, в течение которого человек сохраняет сознание, умственную и физическую работоспособность после декомпрессии кабины и прекращения дыхания кислородом на высотах. Летчик или космонавт после аварийной разгерметизации кабины располагает этим резервным временем для устранения повреждения или применения средств спасения.

При дыхании воздухом на высотах 8500-9000 м и дыхании кислородом на высотах 13 500-14 000 м резервное время исчисляется секундами, оно самое короткое на высотах 15 000-16 000 м и более, где независимо от дыхания воздухом или кислородом после декомпрессии оно не превышает 10-12 с. Трудно рассчитывать на успешное использование этого времени для спасения.

В аварийных ситуациях на высотах ниже указанных спасение не только возможно, но и необходимо. Критические состояния организма на высотах 14 000-15 000 м и более усугубляются деоксигенацией. При атмосферном давлении ниже 100 мм рт. ст. (13,3 кПа) парциальное давление газов становится выше в крови, чем во внешней среде, а газы устремляются из крови через легкие наружу. Возникает дегазификация организма, и как только кровь, лишенная кислорода, достигнет мозга, сознание утрачивается. Состояние, обусловленное деоксигенацией организма, называют аноксией или аноксемией.

Если в наземных условиях можно вернуть животных к жизни после остановки сердца и дыхания в течение 5 мин, то в условиях, близких к вакууму, животные выживают не дольше 2 мин. Нейроны головного мозга очень чувствительны к недостатку кислорода. Мозг и сенсорные системы составляют не более 2% массы тела человека, но расходуют 20% кислорода, потребляемого всем организмом. В связи с этим при аноксии в первую очередь выключаются, а затем и гибнут нейроны головного мозга.

Индивидуальные различия выживаемости, отчетливо выраженные на высотах до 12 000 м, в условиях, близких к вакууму, теряют свое значение, и продолжительность жизни особей одного вида становится практически одинаковой. Остаются только межвидовые различия выживаемости.

Когда барометрическое давление снижается до 47 мм рт. ст. (6,26 кПа), что соответствует давлению водяных паров при температуре 37 °С, у животных в местах скопления рыхлой клетчатки под кожей, в брюшной и плевральной полостях, в полости правого сердца обнаруживаются отчетливые признаки парообразования, быстро исчезающие при повышении давления атмосферы сверх 47 мм рт. ст. (6,26 кПа). "Кипение" жидкостей организма обусловлено известной физической закономерностью - понижением точки кипения воды при снижении барометрического давления. Процессы парообразования можно наблюдать и при высотных испытаниях в организме человека. Каких-либо патологических последствий эти явления не оставляют. Все животные, перенесшие тотальное "закипание" жидкостей организма, выживают, если экспозиция на высотах не превышает 2 мин.

Хроническая гипоксическая Г развивается на высотах 3000-4000 м (525-482 мм рт. ст.- 70,04-64,27 кПа), где рО₂ артериальной крови снижается до 87-80 мм рт. ст. (11,63-10,7 кПа). При физических нагрузках симптомы гипоксической Г могут появляться на высотах 2000-2500 м.

Обычно люди постепенно адаптируются к умеренному дефициту кислорода. В горных областях планеты заселены высоты до 4000-4500 м.

Адаптация к гипоксической Г связана с перестройкой тканевого метаболизма с вовлечением в процесс генетического аппарата клеток, стимулирующего синтез нуклеиновых кислот и белков, что в итоге устраняет дефицит энергии, облегчает жизнедеятельность.

Гипоксический фактор оказывает стрессовое воздействие на организм. Пребывание человека в высокогорных условиях в течение 30-40 дней повышает общую неспецифическую резистентность, способствует улучшению переносимости других экстремальных факторов среды, что широко используется при подготовке спортсменов, летчиков и космонавтов.

ГОМЕОСТАЗ (Г) - наследственно закрепленные физиологические механизмы, обеспечивающие поддержание относительного динамического постоянства состава внутренней среды и физиологических констант организма в адекватных условиях окружающей среды.

Теоретические основы Г были разработаны К. Бернаром (1879). Он высказал положение о том, что "постоянство внутренней среды является условием свободной и независимой жизни". Термин "гомеостаз" был предложен американским автором В. Кэнноном (1929), внесшим большой вклад в дальнейшее развитие учения о Г.

Относительно постоянными поддерживаются многие параметры внутренней среды и физиологические константы организма. Это артериальное давление, температура тела, иммунная система, физико-химические свойства плазмы крови, межтканевых жидкостей (рН, осмотическое давление, кислотно-щелочное состояние, состав газов, концентрация калия, глюкозы и др.).

Окружающая человека и животных среда нестабильна. Ее параметры изменяются, и возникают сдвиги в составе внутренней среды организма, что активирует деятельность вегетативных центров регуляции Г - системы, направленной на восстановление нарушенного равновесия.

Физиологическими механизмами Г управляют центральная нервная система и гормональный аппарат организма па основе автоматии с использованием обратной связи по отклонению от заданного сигнала.

Экстренная перестройка функций организма, приведение их в соответствие с изменившимися условиями среды осуществляются с помощью так называемых серворефлексов (каротидные и аортальные прессохеморецепторные зоны и др.).

В механизмах нервной регуляции внутренней среды организма существует определенная иерархия.

Первичный контур составляют полностью автономные самоорганизующиеся гомеостатические системы клеточного и тканевого уровней, обеспечивающие транспорт веществ, метаболизм и энергетику клеток, их деление, синтез и утилизацию биологически активных веществ и т. д.

Следующий уровень включает не полностью замкнутые системы с ограниченным количеством обратных связей регионарного, органного и межорганного значения, образующие аппарат местной рефлекторной регуляции. Его структуру составляют паравертебральные ганглии, подслизистые и межмышечные нервные сплетения пищеварительного канала.

Над ними располагаются центры регуляции замкнутых автоматизированных саморегулирующихся систем с разнообразными каналами обратных связей, находящихся под контролем сегментарных и стволовых структур центральной нервной системы (кровообращение, дыхание, пищеварение, выделительная и эндокринная системы и пр.).

В целостном организме отдельные уровни Г функционируют не изолированно, а взаимодействуют в интересах обеспечения наиболее важных для организма процессов, определяемых условиями среды. Процессы взаимодействия координируются высшими уровнями иерархии нервной регуляции, включающими зрительный бугор, лимбическую систему, подбугровую область, ретикулярную формацию, нейрогипофиз.

Высший отдел - кора головного мозга, получившая в процессе эволюции известную независимость от местных потребностей организма, может управлять системами Г. Однако это происходит не постоянно, а только при физиологической необходимости.

Каждая система Г в обычных условиях способна быть автономной, но может полностью подчиняться более высоким уровням регуляции в зависимости от биологической значимости протекающих процессов. Представление о Г как о стабильной, жестко фиксированной системе крайне схематично.

Приспособительные функции организма направлены не на абсолютную стабилизацию параметров внутренней среды организма, а на их удержание в допустимых пределах, определяемых требованиями внешней среды.

Условия космического полета резко отличаются от наземных условий жизни и деятельности человека. Факторы космического полета (см.) обычно считают экстремальными, нарушающими многие параметры внутренней среды организма.

Под влиянием невесомости наиболее выраженные сдвиги происходят в жидких средах организма, в состоянии локомоторного аппарата, в системах пространственной ориентировки и статокинетической устойчивости организма. Устранение или ослабление возникающих нарушений обеспечивает Г систем кровообращения, водно-солевого обмена, эндокринного и двигательного аппаратов, системы пространственной ориентировки и статокинетической устойчивости. В условиях космического полета приспособительная деятельность систем Г организма становится недостаточной. Постепенно на их основе формируются новые физиологические механизмы - развиваются процессы адаптации (см.), обеспечивающие более совершенное приспособление организма к новой среде обитания.

Развитие адаптивных процессов активируют возникающие в экстремальных условиях общие неспецифические нейрогуморальные стресс-реакции организма, обеспечивающие мобилизацию многих физиологических систем и повышение его общей резистентности (см. также Невесомость, Кровообращение в космическом полете, Водно-электролитный гомеостаз, Болезнь движения, Общий адаптационный синдром).

ГОМЕОСТАТ (Г) - устройство для изучения межличностных процессов в малой группе, разработан Ф. Л. Горбовым, М. А. Новиковым и соавт. в 1963 г.

Г представляет собой взаимосвязанную биотехническую систему, в которой люди (операторы), воздействуя с помощью рукояток управления на стрелочные индикаторы, как собственные, так и партнеров, добиваются согласованных решений. При этом участники эксперимента фактически решают систему линейных уравнений с числом неизвестных, равным числу участников. Уравнение Г можно записать в матричной форме:

матрица, элементами которой являются положения ручек управления; X = (x₁, x₂, x₃, ..., x_n) - матрица, элементами которой являются положения стрелок приборов:

- матрица, характеризующая структуру Г и величины коэффициентов взаимосвязи.

При построении математической теории были использованы следующие положения (по В. К. Васильеву): обследуемая группа в процессе эксперимента является многосвязной динамической системой (эквивалентной в формально-поведенческом отношении известному Г У. Р. Эшби); Г как объект управления (со стороны группы) имеет симметричную нейтральную структуру, задаваемую экспериментатором из допустимого множества структур с допустимыми значениями коэффициентов взаимной связи; каждый член группы образует сепаратный контур с интегральным (по ошибке) законом регулирования и характеризуется соответствующим знаком.

Помимо устройств, с помощью которых устанавливаются структура связей, их глубина и знаки, на пульте экспериментатора расположен блок индикации для визуального контроля за действиями участников эксперимента и регистрации параметров деятельности.

Участники получают задание установить стрелки всех индикаторов в определенное (например, в нулевое) положение, ориентируясь только на собственный индикатор. Показано, что чем энергичнее воздействие на партнеров (чем больше величина коэффициента взаимосвязи по модулю), тем труднее задача. При переходе коэффициента взаимосвязи через критические значения (различные для структур и количества операторов) задача становится неразрешимой, если участники эксперимента продолжают использовать "естественную" тактику, т. е., несмотря ни на что, стараются привести стрелку к нулю, действуя как простое интегрирующее звено. Необходимо, чтобы кто-нибудь из участников изменил знак регулирования и своими манипуляциями управлял событиями.

Такую тактику используют, как правило, люди, фактически управляющие в данной группе (лидеры). Лидерская тактика требует от человека определенных типологических свойств: силы, подвижности и уравновешенности основных нервных процессов. Таким образом, с помощью Г можно определить эффективность взаимодействия и распределение функциональных обязанностей в малой группе. Эта модель группового взаимодействия удобна по следующим причинам: условия деятельности для всех участников эксперимента совершенно одинаковы; сложность предъявляемых гомеостатических задач строго задается (путем изменения коэффициентов взаимосвязи), возможна работа в диапазонах легкоразрешимых, трудноразрешимых и неразрешимых задач; деятельность участников легко контролируется экспериментатором визуально, а также путем регистрации процесса решения и физиологических показателей участников эксперимента.

ГОРМОНЫ (Г) - биологически активные соединения, выделяемые железами внутренней секреции. Г являются важнейшими биологическими регуляторами обмена веществ, они обеспечивают регуляцию и координацию различных функций организма, сохранение постоянства его внутренней ере-ды. Г имеют специфическое строение, это продукты деятельности определенных клеточных структур.

Гормонпродуцирующие клетки могут быть расположены диффузно, как в желудочно-кишечном тракте, где вырабатываются гастрин и секретин, или представлять собой отдельную ткань - ядра гипоталамуса, юкстагломерулярный аппарат. Однако в филогенезе гормонпродуцирующая ткань в основном сформировалась в отдельные органы - железы внутренней секреции, вырабатывающие несколько или один Г (гипофиз, поджелудочная железа, щитовидная железа и др.).

По химической природе различают белковые и стероидные Г Белковые Г в свою очередь бывают пептидные и протеидные. Пептидные Г далее подразделяются на соединения с открытой цепью и циклические. К первым относятся некоторые Г передней доли гипофиза (адренокортикотропный, соматотропный и лактотропный), меланоцитстимулирующий Г, паратиреоидный Г, тиреокальцитонин, инсулин и глюкагон. Циклическими пептидными (октапептидами) являются антидиуретический Г и окситоцин. Аденогипофизотропные вещества, продуцируемые нейросекреторными клетками гипоталамуса и активирующие (или угнетающие) гормонопоэтические функции передней доли гипофиза, относятся к малым пептидам. Протеидные Г представлены гликопротеидами. К этой группе принадлежат тиреотропный, фолликулостимулирующий и лютеинизирующий Г передней доли гипофиза. Гликопротеидами являются также тироксин (Т₄) и трийодтиронин (T₃), а также йодтирозины (моно- и дийодтирозин).

В основе молекулы всех стероидных Г лежит циклопентанопергидрофенантреновое кольцо. Наиболее важные представители этой группы - Г коры надпочечников и гонад: кортикостерон, 17-оксикортикрстерон,кортизол (или гидрокортизон), альдостерон, прогестерон, эстрадиол, эстриол, эетрон, тестостерон. Наконец, Г мозгового слоя надпочечников и параганглиев, продуцируемые хромаффинными клетками - адреналин и норадреналин - являются производными аминокислоты тирозина и относятся к катехоламинам.

Вне зависимости от химической природы Г по физиологическому значению можно разделить на две основные группы. Одни из них активируют деятельность других желез - дают пусковой эффект. К пусковым Г относятся аденогипофизотропные Г гипоталамуса и кринотропные Г передней доли гипофиза (а также плаценты), адреналин и норадреналин. В связи с этим в механизмах действия пусковых Г и медиаторов должно быть много общего. В отличие от пусковых прочие Г (их условно можно обозначить как "гормоны-исполнители") действуют не на промежуточные эндокринные железы, а непосредственно на некоторые основные функции организма (обмен веществ, рост, размножение, адаптация, деятельность нервной системы).

Среди Г этой группы с преимущественным влиянием на метаболизм Г щитовидной железы (Т₄ и Т₃) обладают катаболическим действием, тогда как в действии других (соматотропный Г, инсулин, андрогены) преобладают анаболические эффекты.

В регуляции основных жизненных функций участвует, как правило, по нескольку Г. Так, в регуляции углеводного обмена, кроме инсулина и глюкагона, участвуют глюкокортикоиды, соматотропный Г, а также адреналин, в регуляции минерального обмена - альдостерон, паратиреоидный Г и тиреокальцитонин, водного обмена и осмотического равновесия организма - альдостерон и антидиуретический Г. Повышение сопротивляемости организма вредящим агентам зависит от глюкокортикоидов и катехоламинов, поэтому эти Г можно назвать "гормонами адаптации". Глюкокортикоидам свойственно пермиссивное действие: они повышают реактивность эффектора к влиянию, например, симпатических импульсов или других Г и, поддерживая повышенную работоспособность эффекторных клеток, делают возможной их длительную и напряженную работу.

Концентрация Г в крови и других жидкостях организма колеблется в определенных пределах, но может существенно изменяться в зависимости от обмена веществ и функциональной деятельности органов. Секреция эндокринных желез изменяется с возрастом. У пожилых и престарелых людей существенно падает гормональная функция многих желез (щитовидная, половые, вилочковая, кора надпочечников); вместе с тем в этом периоде чувствительность тканей к действию Г. нередко возрастает.

В деятельности нейроэндокринной системы проявляется более или менее определенный суточный (циркадианный) ритм. Так, например, циклические колебания деятельности щитовидной железы у человека обусловливают максимум ее активности в утренние и минимум в вечерние часы. Аналогично меняется секреция кортикостероидов. Максимальное количество гипофизарных гонадотропных Г выделяется ночью. Соответственно этому наибольшая концентрация половых гормонов, в частности тестостерона, обнаруживается в крови к раннему утру и снижается к вечеру. В патологических случаях этот ритм может существенно нарушаться, что неизбежно сказывается на жизненных процессах.

Сохранение постоянства внутренней среды организма (гомеостаз) предполагает, что функциональная активность эндокринной железы уравновешена с концентрацией ее Г в циркулирующей крови. Это равновесие достигается различными путями. В ряде случаев оно обеспечивается взаимодействием между периферической эндокринной железой и соответствующей тройной функцией передней доли гипофиза. Их взаимоотношения имеют характер обратной связи и состоят в том, что тронный Г гипофиза активирует периферическую железу - эффектор, а ее Г угнетает данную кринотропную функцию. Обратные связи в эндокринной системе замыкаются- не только в передней доле гипофиза, но и на других уровнях регуляции. Функция ряда эндокринных желез регулируется благодаря обратной связи по уровню некоторых продуктов метаболизма.

Г, выделяемые одной железой, прямо или опосредованно влияют не только на нее, но и на прочие эндокринные органы, поэтому любое нарушение эндокринного равновесия не ограничивается какой-либо одной железой, а распространяется в большей или меньшей степени на все звенья эндокринной системы. Механизмы этих влияний столь же многообразны, как и способы взаимодействия между Г и продуцирующей его железой.

У космонавтов после орбитальных полетов различной длительности и у животных после космических полетов на специализированных биологических спутниках выявлены структурные и функциональные признаки активации эндокринной системы, особенно системы гипоталамус - гипофиз - надпочечники, под влиянием факторов космического полета (см.) и реадаптации к земной гравитации.

После завершения кратковременных (7-14-суточных) космических полетов у космонавтов в первые сутки периода реадаптации отмечалась умеренная активация системы гипофиз - кора надпочечников, выражавшаяся в повышении уровня кортизола и адренокортикотропного Г в крови и увеличении экскреции суммарных 17-оксикортикостероидов с мочой. Эту активацию, по-видимому, следует рассматривать как результат нервно-эмоционального напряжения, связанного с успешным завершением космического полета, однако она может быть связана и с особым образом жизни космонавтов, требующим очень высокого сосудистого тонуса и усиления сократительной способности мышц. Наряду с активацией системы гипофиз - кора надпочечников у космонавтов наблюдалась также активация инсулярного аппарата поджелудочной железы, выражавшаяся в повышении уровня инсулина в крови. Очевидно, активация инсулярного аппарата поджелудочной железы является реакцией этого эндокринного органа на повышение уровня глюкозы в крови, выявленное у космонавтов в послеполетном периоде. Кроме того, повышение концентрации инсулина в крови может быть одной из причин отмеченной у космонавтов гипертриглицеридемии, так как этот Г является активатором липогенеза.

После завершения длительных (73-185-суточных) космических экспедиций у космонавтов в реадаптационном периоде также отмечалась активация системы гипофиз - кора надпочечников, однако она выявлялась в более отдаленные (начиная с 3-х суток) сроки периода реадаптации и была более выраженной. Послеполетный период характеризовался заметной активацией системы гипофиз - щитовидная железа, о чем свидетельствовало повышение Уровня тиреотропного Г и Т₄ в крови у космонавтов. Как и после завершения кратковременных полетов, у космонавтов отмечалась активация инсулярного аппарата поджелудочной железы. Соматотропная функция гипофиза после полетов различной длительности изменений не претерпевала, а уровень тестостерона в крови у космонавтов, совершивших длительные полеты, снижался.

Отмеченные изменения гормонального статуса организма космонавтов быстро компенсировались, что характеризует их как обратимые, приспособительные реакции организма на действие факторов космического полета и периода реадаптации и свидетельствует о высокой тренированности и хорошей подготовке космонавтов к полетам.

ГРАВИТАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ (ГБ) - раздел космической биологии, изучающий действие силы тяжести (ускорений) на биологические объекты, а также ее роль в жизнедеятельности живых организмов в онто- и филогенезе.

"Тяжесть,- писал А. А. Ухтомский,- самое неизбежное и постоянное поле, от которого ни одно существо никогда на Земле не освобождается". Сила тяжести стала существенным фактором в развитии растительного и животного мира на Земле.

Считается, что жизнь на Земле зародилась в водной среде. Это означает, что на первых этапах развития жизни действие силы тяжести на живые организмы было не столь значительным, как после перехода живых существ к земноводному и наземному образу жизни. Влияние силы тяжести на живые организмы в дальнейшей эволюции увеличивалось параллельно изменению статики животных от горизонтальной к полувертикальной и стало максимальным при прямохождении. Особенно усилилось влияние силы тяжести на внутренние среды организма (гидростатический эффект).

Вся эволюция животного мира на Земле является историей активного преодоления организмом силы тяжести. Так, у наземных позвоночных сформировались мощный скелет и мышечная система, обеспечивающие опору, а также позную и двигательную активность в гравитационном поле Земли, Сильно развились и дифференцировались гравирецепторные системы (отолитовый аппарат, проприоцепторы, интероцепторы). Повышенные энергетические потребности, связанные с преодолением относительно возраставшего в ходе эволюции влияния силы тяжести на организм, усилили гемопоэтическую функцию костного мозга, вызвали перестройку сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Сила тяжести наложила отпечаток на обмен веществ животных организмов, став существенным фактором их развития.

Физиологические механизмы, обеспечивающие активную ориентацию животного организма в гравитационном поле Земли путем нивелирования и компенсации механических эффектов силы тяжести, объединяют в функциональную систему антигравитации. В нее входят скелетно-мышечная и циркуляторная системы. Антигравитационная функция скелетно-мышечной системы направлена на поддержание тела в пространстве, а циркуляторной - на компенсацию гидростатических эффектов.

В космических полетах стали исследовать жизнедеятельность организмов в широком диапазоне изменений силы тяжести: от пониженного веса или невесомости (см.) до веса, во много раз превосходящего земной (при использовании центрифуг). Исследователи получили инструмент для решения вопросов ГБ.

ГБ призвана раскрыть механизм рецепции силы тяжести отдельными клетками, выяснить роль силы тяжести в росте и развитии организмов, значение направления вектора силы тяжести для морфологической поляризации организма на ранних стадиях развития, последствий отсутствия силы тяжести в критические .периоды эмбриогенеза позвоночных животных. Особенно интересно влияние невесомости на начальное развитие вестибулярного аппарата, а также костей, сухожилий и мышц.

ГРАВИТАЦИЯ ИСКУССТВЕННАЯ (ГИ) - сила, создаваемая во время полета, космического корабля взамен утраченной весомости для предотвращения неблагоприятного воздействия на организм длительной невесомости.

Создать ГИ можно, придав космическому кораблю вращательное движение с постоянной угловой скоростью, что обусловливает центробежную силу. Впервые идея космического корабля с ГИ (путем вращения) была сформулирована основоположником отечественной космонавтики К. Э. Циолковским. Предложен ряд проектов конструкции космического корабля с ГИ (тороидальной, гантельной и У-образной формы). Вращение во всех случаях осуществляется в одной плоскости вокруг центра масс. Ученые пока не располагают прямыми данными относительно параметров вращения, при которых центробежная сила компенсирует утраченную весомость. Медико-биологическими исследованиями, проведенными во время полетов на самолетах по параболической траектории, установлено, что минимальное ускорение, способное компенсировать утраченную весомость, составляет около 0,3 g.

К положительным сторонам ГИ на космических объектах относится воздействие центробежной силы на все функциональные системы живых организмов, приспособленных к деятельности в условиях земной гравитации. Отрицательным моментом ГИ путем вращения является постоянное пребывание-человека во вращающейся системе, что может обусловить симптомокомплекс укачивания и снизить работоспособность. В связи с этим в наземных экспериментах проводятся комплексные исследования переносимости человеком длительного вращения в специальных вращающихся установках.

Для различных физико-химических процессов в системах "газ - жидкость - твердое тело" ГИ становится определяющим моментом. В частности, в земных условиях газовая и жидкая фазы разделяются в результате разности в удельной плотности, по закону Архимеда. В космическом полете (динамической невесомости) эта разность отсутствует и разделение фаз возможно только путем создания ГИ.

В условиях динамической невесомости в системах "жидкость - твердое тело" определяющими становятся силы межмолекулярного взаимодействия. При контакте со смачивающейся поверхностью жидкость стремится по ней распространиться. При контакте с несмачивающейся поверхностью жидкость стремится приобрести форму, соответствующую минимуму поверхности и максимуму энергии, т. е. форму шара.

Таким образом, в земных условиях жидкость в сосудах под действием собственного веса занимает вполне определенное положение, а в условиях динамической невесомости растекается по его стенкам.

Все изложенное требует в космическом полете создания ГИ или применения капиллярно-пористых элементов, обеспечивающих разделение газовой и жидкой фаз в различных технологических процессах (электролиз воды - см., хемосорбция СО₂ и т. д.).