Мария Герд - Реакции и поведение собак в экстремальных условиях
Изучение состояния и поведения животных позволило выявить некоторые типичные патологические реакции ограниченной подвижности, компенсаторные реакции, изменения психического состояния. Таким образом, кроме узких практических задач, тренировка играла роль методического приема для исследования ряда общебиологических явлений.
Материалы 7–20-суточных экспериментов не дали ответа на вопросы: как влияет не 20-суточное, а более длительное пребывание собак в камере? Улучшается их состояние или, наоборот, наступает детренированность? Если улучшается, то какой срок является оптимальным? Если наступает детренированность, то в чем она выражается? Когда наступает детренированность? Какие признаки говорят о начальных стадиях этого явления?
Это побудило продлить исследования до двух месяцев. По характеру воздействия на собак такие эксперименты не отличались от предыдущих: животные фиксировались и с ними не гуляли. Из кабины они не вынимались (для обследования и проведения проб осторожно переносились на стоящий рядом стол или стенд). В этих опытах использовалось семь собак: три находились в кабине по 65 суток, остальные — 40, 47 и 60 суток.
В связи с программой полета «Космос-110» было проведено три 50–55-суточных эксперимента. В этих опытах собаки фиксировались в определенном положении, при котором они не могли сидеть и лежать, а стояли и висели в лямках.
Методика. Данные предварительных обследований
Опыты проводились в камерах, кабинах (Бахрамов, Яздовский, 1962) и станках-макетах космических кабин, некоторые из них имитировали только существенные части камер (их размеры, место ассенизационного отверстия, стойки для фиксации и т. д.). Габариты кабин — 60×48×48 см. Кабины для удобства наблюдений, работы и выполнения гигиенических процедур располагались на специальных подставках высотою 70–80 см. Стенки кабин делались из металла, сетки и фанеры. Для наблюдения за собаками кабины имели иллюминаторы, иногда выполнялись из органического стекла, иногда вообще не имели стен (рис. 1–4). Пол камеры выстилался теплыми, хорошо моющимися материалами, вынимался для гигиенической обработки. В задней части пола имелось отверстие (60–70 мм), куда в ряде экспериментов вставлялась горловина ассенизационного бака, находящегося под полом кабины. По углам кабины были вмонтированы планки с расположенными по их длине отверстиями, к одному из которых прикреплялись карабинчики цепочек, фиксирующих собак.
Температура воздуха в экспериментальной комнате и кабинах была комфортной (17–21°), содержание кислорода и углекислого газа нормальным, влажность не превышала 50–70%. В экспериментальной комнате располагалось от одной до четырех — шести камер и станков, а также стол дежурного. Днем животные находились при естественном освещении, с наступлением сумерков на столе дежурного горела неяркая (с козырьком) лампочка.
Проблема поения и кормления собак в этих условиях, имитирующих космические, доставила много хлопот.
Было установлено, что в сутки собаки весом от 4,5 до 8,0 кг употребляли в среднем 130 мл воды и ее количество никогда не превышало 200 г. Для нормального состояния собак весом 7,3; 5,7 и 4,3 кг было достаточно соответственно 100, 80 и 50 г пищи в виде брикетов из мяса, сухарей и жира по 500 ккал на 100 г. Количество мочи значительно превышало поступление воды. Дополнительное количество, очевидно, образовывалось за счет сгорания водосодержащих пищевых продуктов.
В условиях невесомости обычное для собак лакание жидкости непригодно: вода, разбившись на небольшие шарики, не попадая в ротовую полость, уносится в разные стороны. Поэтому вначале была поставлена задача выработать у взрослых животных сосательные рефлексы. Долго безуспешно бились над ее решением (Горд, 1966). В результате опытов были получены данные, отрицающие такую возможность: собаки, вместо того чтобы сосать, использовали другие способы добывания пищи из соски, осуществляли движения, оказавшиеся для данного животного наиболее эффективными (нажимали языком, прикусывали соску, слизывали выделяющиеся капельки, применяли смешанные приемы). Сосание не возникало, несмотря на то что в этих случаях собакам удавалось добыть за 20 мин. мизерные количества пищи.
На следующем этапе для выработки сосания были использованы различные приемы, разработанные на основе метода В.Л. Дурова (Дуров, 1924; Герд, 1958). У 9 из 13 собак появились реакции, внешне напоминающие сосание, но настоящих сосательных рефлексов не обнаружено.
В результате дополнительного изучения этого вопроса было установлено, что у взрослых собак рефлексы сосания отсутствуют и выработать их невозможно: мускулатура губ, щек, языка взрослых животных не приспособлена к созданию отрицательного давления в ротовой полости, она тоньше, чем у щенят, не имеет четко выраженных продольных валиков, поперечных складок, жировых включений; при схватывании соски возникают просветы между губами, обнажаются зубы. Очевидно, рабочие структуры, участвующие в акте сосания и иннервирующие лицевым, подъязычным и трайничным нервами, на определенном этапе эмбриогенеза и постнатального периода перестраиваются для лакания и других форм пищедобывательных рефлексов.
Такое заключение сделало необходимым поиск других путей водообеспечения животных. Выход был найден. Составили специальную смесь, представляющую собою вязкую желеобразную массу, куда вода входила как составная часть. Оказавшись структурно связанной с различными пищевыми продуктами, вода в условиях невесомости не могла выливаться из открытой банки. Подобный остроумный метод водоснабжения, устранивший многие сложные и, на первый взгляд, неразрешимые проблемы, был с успехом применен советскими учеными уже при запуске в 1957 г. второго искусственного спутника с Лайкой на борту.
Проблема питания в описываемых экспериментах решалась в одних опытах путем обычного кормления, когда пища в мисках ставилась перед животными так, как это делалось в виварии.
Рис. 1. Макет кабины для полета и тренировок Рис. 2. Макет кабины для тренировок с открытым верхом. Собака Метель Рис. 3. Макет кабины для тренировок Рис. 4. Кабина для тренировок из проволочных сетокВ других — животным давались специальные смеси, состоящие из 20 г белков, 36 г жиров, 8 г углеводов, 250 г воды. Применялся также и аппарат кормления (рис. 5). Перед собаками дважды в сутки автоматически выдвигалась банка-контейнер с желеобразной пищей (Антипов и др., 1962; Балаховский, Карпова, Симпура, 1962; Герд, Гуровский, 1965).
Автомат имел форму ящика, был расположен под полом кабины. По существу, это была конвейерная лента с гнездами, в которые вставлялись специальные коробки, наполненные пищей. Лента двигалась не непрерывно, а периодически. Каждая из коробок, попадая в то место, где перед лапами собаки находился специальный люк, открывалась. Включение автомата и открывание крышки сопровождалось характерным шумом. Общий вес рациона был 300–500 г. В него входили высококачественные продукты, являющиеся источником всех необходимых питательных веществ, солей и витаминов. В пище, скармливаемой в автомате питания, содержалось небольшое количество балластных веществ, смесь была диетически совместима и содержала потенциальные запасы воды, освобождающиеся при сгорании пищевых веществ.
Способность питаться из автомата воспитывалась в специальных опытах (Балаховский, Карпова, Симпура, 1962). Животных в течение четырех-семи суток приучали брать пищу из банки-контейнера, подвешиваемой к их клетке в виварии, а затем из той же банки, но вмонтированной в автомат питания, и, наконец, в условиях тренировочных опытов (в ассенизационной одежде, с физической аппаратурой и т. д.). Вначале собаки не притрагивались к пище, несмотря на пищевое возбуждение, одновременно у них росла жажда, обусловившая негативное отношение к пище. Однако по мере потребления водонасыщенной смеси порции пищи начинали съедаться все быстрее.
Рис. 5. Автомат питания Под полом кабины две коробочки с пищей помещались в ямке около передних лап животных и автоматически открывались два раза в сутки Рис. 6. Фиксация собак в кабине Момент еды из автомата питания Рис. 7. Ассенизационная одежда Рис. 8. Собака Белка в ассенизационной одеждеЖивотных пугал шум автомата питания: они рвались, испуганно оглядываясь, замечая движение крышки пищевого контейнера, подтягивали под себя лапы, долго не двигались и не делали никаких попыток обнюхать, а тем более взять корм. Постепенно шум автомата действовал на собак все меньше, вызывал ориентировочную реакцию, а еще через некоторое время — типично пищевую. Животные поспешно убирали передние лапы, чтобы открывающаяся крышка не задела их, следили за коробкой с пищей, виляли хвостом, облизывались.
