Опасна ли невесомость для человека?

?

wond_world (wond_world) wrote, 2014-08-11 15:22:00 wond_world wond_world 2014-08-11 15:22:00 Category: Оригинал взят у vova_91 в Как невесомость влияет на человекаОпасна ли невесомость для человека?Всякий раз, запинаясь и падая, мы проклинаем гравитацию самыми последними словами, но в состоянии невесомости человеку тоже приходится несладко. Последствия влияния невесомости на человека очень существенны.

Влияние на рост

Одна из интересных особенностей воздействия невесомости на организм человека — это увеличение роста. Из-за невесомости ослабевают мышцы, обеспечивающие плотное прилегание позвонков друг к другу, мышечный корсет постепенно атрофируется, позвоночный столб теряет свои естественные изгибы.

Чтобы минимализировать эти эффекты, космонавты во время пребывания на космической станции одеты в специальные костюмы «Пингвин», которые тонизируют мышцы и специальными встроенными амортизаторами создают нагрузку на опорно-двигательный аппарат.В среднем космонавты вырастают за время работы в космосе на 3-5 см. Это создает определенные сложности.

Дело в том, что для возвращения космонавтов на Землю в посадочной капсуле устанавливает ложемент, который отливается для каждого космонавта индивидуально, с подгонкой до миллиметра. Несоответствие размеров ложемента росту космонавта может угрожать его безопасности.

В интервью «Российской газете» Валерий Богомолов рассказывал о том, как в спешном порядке однажды пришлось убирать лишний рост бортинженеру МКС-30 Анатолию Иванишину. И это не единичный случай.

Старение

Опасна ли невесомость для человека?Влияет невесомость и на процессы старения организма. Исследование, опубликованное в журнале The FASEB в августе прошлого года показали, что ускоренное старение в условиях невесомости связано даже не с процессами, происходящими с опорно-двигательным аппаратом, а с эндотелиальными клетками, которые выстилают изнутри все сосуды человека.В условиях невесомости они испытывают серьезный окислительный стресс, при котором воспалительные процессы ускоряются, ускоряется и процесс старения. Всё это прямым образом влияет на сердечно-сосудистую систему человека.Главный редактор журнала The FASEB Геральд Вейсманн сказал, что человек эволюционировал в условиях гравитации, которая использовалась для регулирования биологических процессов. Без гравитации, подчеркнул Вайсманн, ткани теряются и быстро стареют.

Невесомость и кости

Опасна ли невесомость для человека?Невесомость губительным образом влияет на состояние костей человека, кости теряют кальций и постепенно разрушаются. За один месяц пребывания в невесомости костная масса у космонавтом может снизиться на 1-2 %. Это происходит из-за нарушения фосфорного обмена, а также из-за того, что организму нет необходимости поддерживать тело и он почти перестает вырабатывать костный материал. Этот синдром получил название космической остеопатии.Необходимо сказать и о том, что избыток кальция в крови может негативно сказываться на почках. К счастью, при возвращении на Землю космонавты снова набирают костную массу, но долгое пребывание в невесомости может сказаться на здоровье человека самым фатальным образом. Так, за время трехлетнего путешествия на Марс, космонавт может потерять до 50% костной массы, вернуться на Землю и восстановиться он больше не сможет.

Круглое сердце

Опасна ли невесомость для человека?Коль идет речь об атрофии мышц в космосе, то необходимо сказать и о главной мышце организма — сердце. Тем более, что не так давно НАСА провело исследование, давшее очень интересные результаты. Оказалось, что сердце не только ослабевает и уменьшается в объемах, но и… округляется. Во время проведения исследования, кардиологи НАСА изучали сердца 12 космонавтов, работавших на МКС. Анализ снимков показал, что в условиях невесомости сердце округляется на 9,4 %. Впрочем, при возвращении на Землю сердце в течение полугода возвращает свою обычную форму и возобновляет «земную» активность. Чтобы представить снижение активности работы сердца, достаточно сказать, что полуторомесячное лежание на кровати равнозначно недельной работе в условиях невесомости.

Не заплачешь

Опасна ли невесомость для человека?Как Вы уже поняли, жизнь в невесомости мало похожа на сказку, но если на Земле человек может дать себе психологическую разгрузку просто заплакав, то в состоянии невесомости это невозможно. Слезы не только не польются ручьем, они даже не покинут глаз. Шарики из слез останутся внутри и будут не только затруднять зрение, но и ухудшать его, вызывая жжение. Для того, чтобы удалять из глаз лишнюю влагу, космонавты используют специальные «совочки».

источник

Стесняюсь спросить: что с человеком происходит в космосе?

Опасна ли невесомость для человека?

Бороздить космические просторы дано только избранным. Кроме невероятной любви к космонавтике, нужно обладать и недюжинным здоровьем. В состоянии невесомости с человеческим телом происходят удивительные вещи (как отрицательные, так и положительные), и чтобы вынести нагрузки, нужно иметь идеальное здоровье и много тренироваться. Специально ко Дню космонавтики likar.info расскажет вам о том, что же происходит с человеком в космосе.

На Земле и в невесомости

Жизнь на Земле разительно отличается от таковой в космосе, где совершенно другие условия. Там не только нет воздуха, которым мы дышим, так еще и нет гравитации.

Именно благодаря гравитации мы ходим по земле, а в нашем организме постоянно происходят различные физиологические процессы.

Многочисленные медицинские наблюдения в условиях невесомости позволили ученым определить, каким образом нахождение в космосе влияет на основные функции организма.

Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества.

Нил Армстронг

Загрузка…

Влияние невесомости на пищеварение

Примечательно, что процесс пищеварения в космосе и на Земле практически ни чем не отличается. Так, гравитация не оказывает существенного влияния на то, каким образом пище проходит по различным отделам пищеварительной системы.

Во многом это благодаря слаженной работе пищеварительных мышц, которые работают постоянно: они сокращаются и расслабляются, проталкивая еду от ротовой полости к кишечнику.

Безусловно, в условиях невесомости пищевые комки, возможно, будут устремляться вверх, но мышцы в данном случае будут сильнее.

Нервная система космонавтов

Как вы понимаете, на орбите нет разделения на день и ночь, и это негативным образом отражается на состоянии нервной системы.

В условиях открытого космоса космонавты видят рассвет и закат по нескольку раз за сутки, поэтому понять, когда нужно спать, а когда бодрствовать в таких условиях невозможно.

Из-за такого положения дел нарушается работа суточных ритмов человека, что приводит к усталости и дискомфорту.

Еще одна проблема для нервной системы – управление телом в условиях, где нет доминирования вертикальной оси тела. В состоянии невесомости человеку достаточно сложно делать, например, хватательные движения.

Вам может казаться, что вы сейчас возьмете какой-то предмет, но в итоге промахиваетесь, чем вводите в заблуждение мозг. Для мозга это серьезное испытание, поскольку к нему посылаются сигналы, которые он не может интерпретировать.

Таким образом, нервная система вынуждена адаптироваться к новым условиям, а на это требуется несколько месяцев.

Опасна ли невесомость для человека?

Иммунная система в условиях невесомости

Многолетние исследования в NASA позволили оценить влияние невесомости на иммунную систему. Иммунитет человека является достаточно сложной системой, состоящей из отдельных органов, тканей, клеток и молекулярных комплексов.

Только слаженная работа всех составляющих иммунитета позволяет организму должным образом реагировать на вирусы, бактерии и другие инфекционные агенты, которые постоянно витают в воздухе, а также содержатся в пище, воде и других биологических материалах.

Ученые из NASA выяснили, что при длительных полетах в космосе снижается активность некоторых иммунных клеток.  В дальнейшем это приводит к активации бактериальной флоры и некоторых вирусов, которые ранее скрывались в организме, но не проявлялись из-за иммунологического контроля. Кроме того, из-за сбоев в работе иммунной системы возможно развитие аллергии в виде сыпи на коже.

Кровообращение в космосе

На Земле в условиях гравитации сердце и сосуды работают таким образом, что большее количество крови поступает в нижние отделы организма, а меньшее – в верхние. Однако в условиях микрогравитации космоса кровь равномерно поступает во все отделы организма.

По этой причине ноги немного худеют, а голова увеличивается в размерах. Такая ситуация приводит организм в некоторое замешательство. Мозг получает сигнал об избытке жидкости в верхней части тела, из-за чего почки начинают активно удалять воду, а человек при этом не чувствует жажды.

Читайте также:  Установление и оспаривание отцовства

Это приводит к обезвоживанию, поэтому космонавты всегда должны пить, даже если не хотят этого.

Опасна ли невесомость для человека?

Дыхание в условиях невесомости

На Международной космической станции имеется воздух, который позволяет космонавтам дышать без вспомогательных средств. Тем не менее, дышит человек в таких условиях иначе. Из-за нарушения кровообращения меняется функционирование дыхательной системы человека, и органы дыхания пропускают меньше воздуха. В итоге, это приводит к уменьшению брюшного охвата.

Вместе с тем, воздействие микрогравитации на респираторную систему человека еще плохо изучено ввиду сложности исследования этого явления, и ученым предстоит еще выяснить много важной информации.

Невесомость и опорно-двигательный аппарат

В условиях невесомости нагрузка на кости и мышцы почти полностью снимается. Для нормального функционирования костно-мышечного аппарата необходимо постоянное движение. Из-за отсутствия движения кости истончаются, а в кровь выбрасывается большое количество кальция. То же самое происходит с мышцами, которые из-за отсутствия нагрузок постепенно атрофируются.

Если космос располагает безграничным запасом времени, это не просто означает, что может произойти всё, что угодно. Это означает, что все когда-нибудь действительно произойдет.

Эрленд Лу

Опасна ли невесомость для человека?

10 поразительных изменений, которые происходят с телом космонавта

Учитывая вышеперечисленные физиологические изменения, с телом человека в космосе происходят различные «метаморфозы». Вот какие 10 изменений происходят с нашим телом в космосе:

  1. Мы растем. Из-за отсутствия нагрузок на опорно-двигательный аппарат, позвоночник расслабляется и вытягивается. Так рост человека увеличивается на 3-5 сантиметров. Спустя несколько месяцев после возвращения на Землю рост космонавта вновь возвращается к прежним значениям.
  2. Исчезает отрыжка. Отрыжка возникает благодаря подъемной силе, которая отсутствует в условиях невесомости. Поэтому отрыжка в космосе невозможна.
  3. Потеря костной массы. В условиях микрогравитации человек теряет до 2% костной массы. Это явление известно как космическая остеопения.
  4. Непрерывное потоотделение. В невесомости нарушаются процессы естественной теплоотдачи, что приводит к постоянному перегреванию глубоких слоев тканей. Из-за такого эффекта организм постоянно вырабатывает пот, который не выделяется, а накапливается.
  5. Космическая адаптация. Более половины всех космонавтов в начале своих путешествий в космос испытывают синдром космической адаптации, основными симптомами которой являются тошнота, головокружение, дезориентация и зрительные иллюзии.
  6. Головная боль. Многие космонавты жалуются на головную боль, которая часто возникает в условиях микрогравитации.
  7. Невозможность заплакать. Космонавтам достаточно сложно дать волю чувствам в космосе и всплакнуть. Слезы будут выделяться, но не течь, и удалить их можно будет только с помощью специальных приспособлений.
  8. Круглое сердце. В условиях невесомости, когда жидкость в организме распределена иначе, сердце прокачивает меньший объем крови, что может привести к его атрофии. Из-за изменения давления в камерах сердца, оно становится округлым.
  9. Ухудшение зрения. В невесомости ухудшается зрения. У многих космонавтов возникают проблемы, связанные с появлением близорукости или дальнозоркости. В космосе повышается внутричерепное давление, что негативно отражается на состоянии оптического нерва.
  10. Изменение вкуса. Понять точную причину ухудшения вкуса в космосе сложно. Почти все космонавты отмечают, что в космосе еда становится более пресной и невкусной. Это может быть связано как с ухудшением качества самой пищи, так и с гиперемией, которая наблюдается в космосе.

Перед лицом Космоса большинство людских дел выглядят незначительными, даже пустячными.

Карл Саган

Как невесомость влияет на здоровье космонавтов?

Стать космонавтом – популярная детская мечта. Кажется, что путешествия в космос – это что-то невероятное и фантастическое. Так и есть, но работа космонавта связана с большим количеством сложностей и опасностей, которые неведомы обычному человеку. Одно лишь отсутствие гравитации оказывает сильнейшее влияние на организм.

Как меняется организм в состоянии невесомости?

Одним из наиболее интересных является изменение роста человека. В условиях гравитации мышцы обеспечивают прилегание позвонков друг к другу, благодаря чему поддерживаются правильные изгибы позвоночника. В невесомости мышцы постепенно ослабевают и атрофируются. В результате рост может увеличиваться на несколько сантиметров.

Любые изменения в теле очень важны для космонавтов. Например, посадочная капсула содержит ложемент – специальное приспособление, которое изготавливается для каждого индивидуально. Ложемент должен полностью соответствовать параметрам космонавта, иначе под угрозой оказывается его безопасность во время посадки на Землю.

Опасна ли невесомость для человека?Ложемент кресла космонавта

Чтобы избежать подобных проблем, космонавты носят специальные костюмы – «Пингвины». Главная задача такого костюма – создавать нагрузку на опорно-двигательный аппарат, снижать эффект невесомости.

Опасна ли невесомость для человека?Костюм космонавта “Пингвин”

Нельзя забывать о том, что сердце тоже является мышцей, а, значит, аналогичным образом невесомость воздействует и на него. Давно доказано, что сердце при отсутствии гравитации становится слабее и теряет объем. Но исследования НАСА показали еще одно изменение – округление формы сердца.

В данном исследовании приняли участие 12 космонавтов, трудившихся на МКС. Оказалось, что сердце человека становится на 9,4% круглее. Когда космонавт возвращается в привычные условия, мышца постепенно обретает нормальную форму. Чтобы проще было понять влияние на сердце, можно представить, что одна неделя в невесомости – это то же самое, что и 1,5 месяца постоянного постельного режима.

Интересный факт: многие обыденные вещи в космосе становятся невозможными. Например, космонавт не способен заплакать и избавиться таким образом от стресса, негативных эмоций и т.д. При гравитации слезы скатываются вниз, но если ее нет, то соленые капли остаются внутри глаза или постепенно накапливаются под ним, мешают зрению и вызывают неприятное чувство жжения. Космонавты избавляются от влаги с помощью специальных приспособлений.

В космосе также активизируется процесс старения. Даже, невзирая на негативные процессы в опорно-двигательном аппарате, в невесомости происходят изменения с эндотелиальными клетками.

Они располагаются внутри всех сосудов, что вызывает влияние на сердечнососудистую систему.

Ученые настаивают на том, что именно благодаря гравитации произошла эволюция человека, а при ее отсутствии ткани организма очень быстро стареют.

Поддаются пагубному влиянию невесомости и кости. Происходит это по нескольким причинам, таким как недостаток костного материала, нарушение обмена фосфора, снижение количества кальция.

Организм понимает, что поддерживать тело нет необходимости, и все эти процессы приостанавливаются. В результате за 30 дней нахождения в космосе человек может потерять 1-2% костной массы.

Разрушение костей даже имеет отдельный термин – космическая остеопатия.

По возвращению на Землю космонавт постепенно восстанавливает объем костной массы. При этом важно, чтобы пребывание в космосе не слишком затянулось, поскольку восстановление окажется невозможным при критических показателях (при потере 50% костной массы, например).

Интересно:  Почему темнокожие не бывают блондинами? Причины, фото и видео

Для космонавтов жизненно необходимо выполнять различные тренировки в процессе космического полета.

Для этого используются специальные тренажеры, которые обеспечивают притяжение тела и нагрузку на организм. К ним принадлежат беговые дорожки, тренажеры для силовых тренировок, имитаторы велосипеда и др.

Также космонавты проходят тщательную подготовку к полету в специализированных центрах.

Исследования воздействия космоса на организм

Также ученые путем экспериментов и исследований выяснили, что пребывание в невесомости сказывается на иммунной системе организма. Другими словами, человек сильнее подвержен различным заболеваниям, поскольку ухудшается его иммунитет. Если говорить простым языком, то суть работы иммунной системы – отыскать в организме чужеродный микроорганизм и атаковать его.

Исследования проводила группа ученых NASA с привлечением 23 космонавтов (мужчин и женщин) в возрасте около 53 лет. Космонавты находились в условиях невесомости разное количество времени.

Необходимые анализы им сделали до вылета, некоторые участники эксперимента брали у себя кровь, находясь на станции.

Затем обследования проводились по прибытию космонавтов на Землю сразу и спустя определенные промежутки времени.

Таким образом, удалось сравнить результаты и выяснить, что иммунитет космонавтов, которые работали на МКС полгода, значительно ухудшился по сравнению с остальными участниками исследований.

В частности, существенно снизилась способность иммунной системы распознавать угрозу и устранять ее. По возвращению космонавтов на Землю работа иммунитета начала медленно восстанавливаться.

Точная причина таких изменений не установлена, поскольку это может быть стресс, нарушение работы биологических часов, нахождение в невесомости.

Еще одно исследование проводилось по влиянию невесомости на кожу организма. Космонавты часто жаловались на возникновение зуда кожи и сухости. Для эксперимента на орбиту отправили мышей сроком на три месяца. Обследование вернувшихся из космоса грызунов показали, что кожный покров истончился на 15%, а также изменился рост шерсти. Причем изменения происходили на уровне генов.

Читайте также:  6 женских ошибок в сексе

Интересный факт: при помощи мышей установлено и влияние невесомости на зрение. Их отправляли в космическое пространство на месяц, после чего проанализировали состояние глаз. Ученые выяснили, что зрение ухудшается из-за нарушенной деятельности кровеносных сосудов. Для организма всех живых существ естественно то, что кровь под действие гравитации устремляется к ногам. В невесомости она оказывает давление на мозг, что и наносит вред работе сосудов.Опасна ли невесомость для человека?В невесомости кровь оказывает давление на мозг

Космонавты, работающие на МКС, часто жалуются на ухудшение зрения. По прибытию их на Землю зрение тоже постепенно возвращается к прежнему состоянию, но, как и в случае с другими органами и системами, все зависит от длительности нахождения в космосе. Ученые активно занимаются поиском решений, которые помогут снизить влияние невесомости на человеческий организм.

Невесомость несвойственна для человеческого организма. Многие его системы зависимы от силы притяжения, поэтому отсутствие гравитации негативно сказывается на здоровье космонавтов.

Ухудшается работа опорно-двигательного аппарата, сердечнососудистой системы, ослабевают мышцы, зрение, иммунитет, состояние кожи. Пагубный эффект невесомости зависит от того, насколько долго космонавт пребывает в космосе.

Для профилактики различных заболеваний и проблем используется специальное снаряжение, а космонавты тщательно готовятся к отправке в космос.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Учёные проверили влияние длительной невесомости на работу мозга — на Марс все прилетят злыми и необщительными

Новые эксперименты с добровольцами показали, что длительное воздействие невесомости на мозг влияет на когнитивные (познавательные) способности человека.

Полёт на Марс продлится до 1000 суток и более, что в два раза превысит нынешний рекорд пребывания человека в невесомости.

Важно понимать, как и в каком состоянии прилетят туда люди и будут ли они способны на нормальную научную, трудовую и социальную деятельность.

Опасна ли невесомость для человека?

Источник изображения: DLR

Исследователи из Университета Пенсильвании с помощью трёх групп из 24 добровольцев провели 60-дневный эксперимент по имитации нахождения в условиях микрогравитации (невесомости). В земных условиях микрогравитацию имитируют лёжа на кровати вниз головой, наклонённой под углом шесть градусов. Одна группа лежала не вставая, а две других регулярно тренировались на центрифуге.

Центрифуга имитировала условия временной гравитации в условиях полёта. Иными словами, учёные искали возможность хотя бы частично создать на летящем к Марсу корабле земные условия для кровообращения.

Для этого придавать летящему кораблю вращение технологически накладно, но можно внутри него сделать камеру-центрифугу для регулярных тренировок.

Целью опыта было проверить эффективность ежедневных получасовых тренировок в режимах 30 мин за раз и 5 мин за 6 подходов.

Опасна ли невесомость для человека?

Источник изображения: DLR

Все испытуемые ежедневно проходили специальные тесты для космонавтов на оценку когнитивных способностей. Вскоре выяснилось, что в целом умственные способности изменяются не очень сильно и изменения не прогрессируют, кроме одного-единственного аспекта.

Все как один участники эксперимента ближе к концу испытания начали плохо различать эмоции на тестовых изображениях. При этом любые эмоции они чаще определяли как злость и недовольство.

Что хуже всего, тренировки в центрифуге (временный возврат к нормальному кровообращению) никак не исправил эти когнитивные способности мозга.

Исследователи пока не могут сказать, на каком уровне происходят замеченные ухудшения. Но этому вопросу следует придать первостепенное значение, иначе экспедиция к Марсу, которая ожидается не в таком уж отдалённом будущем, может закончиться катастрофой. По крайней мере, для смягчения замеченного эффекта космонавтам потребуется специальная подготовка, которую также предстоит разработать.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Исследования состояния организма человека при дальних космических полетах

Наука » Экология » Космос

Как вы думаете, какая самая большая неприятность может ожидать космонавтов, которые отправятся исследовать Марс? Космическая радиация, дефицит кислорода или депрессия? На самом деле, считает специалист по космической медицине профессор Кевин Фонг, самой большой проблемой может оказаться необходимость постоянного пребывания людей в невесомости.

Долгое время считалось, что одной из самых больших проблем, с которой столкнется экипаж космонавтов, решивших отправиться на Марс, будет космическая радиация, которая может оказать негативное влияние на функционирование живых организмов.

Однако, по мнению многих экспертов, этой опасности можно избежать, если сделать соответствующую обшивку корабля — благо, что технологии изготовления такой защиты уже существуют.

Таким образом, с радиационной угрозой справиться не так сложно — от нее можно просто закрыться.

Ученые из Дубны защитят покорителей Марса

Однако, по мнению специалиста по космической медицине профессора Университетского колледжа Лондона (Великобритания) Кевина Фонга, многие из тех, кто обсуждает перспективы полета на Красную планету пилотируемого корабля, упускают из виду другую опасность для космонавтов — длительное пребывание в невесомости.

В своей книге «Экстремальная медицина», которая недавно увидела свет, профессор Фонг пишет о том, нельзя игнорировать тот факт, что человеческий организм в процессе эволюции выработал множество приспособлений к жизни на планете, которая притягивает его к себе.

Соответственно, исчезновение силы тяжести может заставить эти адаптации работать «против» человеческого здоровья.

Что за адаптации к земному образу жизни смогут помешать космонавтам благополучно достигнуть Марса? Во-первых, говорит Кевин Фонг, это важнейшие мышцы организма, такие как четырехглавая мышца бедра, а также мышцы ягодиц, икр, и позвоночника.

Без них мы не можем ни стоять, ни ходить, а лишь лежать в позе эмбриона.

Вместе с тем эксперименты на животных, например, на мышах, показывали, что когда этих зверюшек отправляли в «космос», более трети массы их четырехглавых мышц терялось всего за девять дней, а икроножные и позвоночные мышцы теряли аналогичную массу за более меньшее время.

Опасна ли невесомость для человека?

Почему же происходит потеря мышечной массы в условиях невесомости? А потому, что если нет силы тяжести, и на эти мышцы поступает куда меньше нагрузки.

Следовательно, организм начинает сокращать массу тех своих частей, которые не работают так, как должны это делать.

Таким образом, есть очень большой риск того, что к Марсу вместо здоровых космонавтов прилетят люди с атрофировавшимися важнейшими мышцами, которые не смогут ни ходить, ни даже стоять на поверхности Красной планеты.

Нельзя также забывать, пишет профессор Фонг, что: «на самом деле наши кости — это тоже продукт силы притяжения. Если изучить процессы, происходящие в них под микроскопом, то мы увидим, что скелет — это весьма динамичная система, которая постоянно изменяется в зависимости от гравитации, стремясь защитить кость от растяжения.

Отсутствие силы тяжести приводит к остеопорозу, то есть вымыванию из костей кальция, нужда в котором в невесомости отпадает — ведь там нет такой силы, которой он должен постоянно сопротивляться.

А поскольку 99 процентов этого важнейшего элемента хранится именно в костях, он, став ненужным, попадает в кровоток, вызывая новые проблемы, от запора и почечнокаменной болезни до психотической депрессии».

Пребывание в космосе продлевает жизнь

Под угрозой в невесомости оказывается и головной мозг — ведь именно сила тяжести заставляет сердце прилагать большие усилия для того, чтобы протолкнуть кровь в сонную артерию во время того, как мы встаем со стула или с кровати.

Профессор Фонг опасается, что если такой силы не будет, то наше сердце может «расслабиться» и перестать «вталкивать» кровь в этот важнейший сосуд, снабжающий мозг кислородом. Кроме того, отсутствие гравитации может окончательно испортить вестибулярный аппарат, действие которого основано именно на силе тяжести.

Читайте также:  Ошибки в еде, ведущие к ожирению

Таким образом, есть риск, что до Марса могут долететь люди, совершенно утратившие координацию и точность движений, — ведь без вестибулярного аппарата все это невозможно.

В заключении Кевин Фонг говорит о том, что невесомость создает еще несколько проблем у организма, точная природа которых пока не совсем ясна.

Так, у космонавтов, которые долго были в среде, где отсутствует гравитация, почему-то падает количество эритроцитов в крови, провоцируя тем самым анемию, ухудшается иммунитет, замедляется затягивание ран, а также расстраивается сон. Впрочем, в данном случае, предполагает профессор, причина может быть в чем-то другом.

Однако тех нарушений, насчет которых известно, что природа их обуславливается именно невесомостью, уже достаточно для того, чтобы за три года полета убить весь экипаж корабля еще до подлета к Марсу (или превратить его в команду инвалидов).

Что касается космической радиации, которой все так боятся, то по мнению автора книги «Экстремальная медицина», ее влияние в норме не будет катастрофическим, поскольку известно, что уровень облучения на пути к Марсу оценивается экспертами в пределах нормы.

Но это лишь в том случае, если во время полета не будет мощных вспышек на Солнце.

В противном случает никакая сверхнадежная оболочка космического корабля, пусть она будет из свинца или прочих тяжелых металлов не спасет космонавтов от воздействия высокоэнергетических частиц.

Космические путешествия убивают мозг?

Однако во время полета к Марсу таких вспышек нашего светила может и не быть, а невесомость в космическом корабле будет всегда. Но неужели ученые никак не смогут свести на нет ее вредное воздействие на организм человека? На самом деле, сейчас такие исследования проводятся, и уже есть определенные положительные результаты.

Так, например, специалисты из НАСА, решив, что самый лучший способ имитировать отсутствие гравитации — это уложить человека в постель на продолжительное время, провели ряд подобных экспериментов и нашли способы защитить кости, сердце и мышцы от деградации.

Но вот с вестибулярным аппаратом надо придумывать что-то другое…

Куратор: Владимир Губарев

Невесомость мешает кровообращению: новая опасность длительных космических полётов

Недавнее исследование NASA, проведённое на группе астронавтов Международной космической станции, выявило нарушения кровотока в критических кровеносных сосудах головы и шеи. Предполагается, что нарушения связаны с длительным пребыванием в невесомости в космосе и, как следствие, отсутствием важного механизма регулирования кровообращения за счёт гравитации.

Освоение человеком космического пространства сопряжено как с множеством надежд, так и с риском. Новое исследование NASA определило ещё один источник опасности длительных космических полётов для здоровья: недостаточная сила притяжения может вызвать у космонавтов остановку кровотока в некоторых сосудах или даже запустить его в обратном направлении.

Это особенно относится к сосудам в верхней части тела человека, в частности, кровеносным сосудам, отвечающим за циркуляцию крови в голове и шее. Долговременные последствия этого фактора для здоровья ещё в процессе изучения, однако новая «неприятность», похоже, присоединится к списку уже известных нам космических болезней, таких, как потеря массы тела и повышенная ломкость костей.

Этот вывод сделали по результатам изучения биологических и медицинских показателей 11 астронавтов (девять мужчин и две женщины), которые провели в среднем шесть месяцев на Международной космической станции. Статью о результатах исследования группа из 16 авторов из NASA и нескольких исследовательских институтов из США, Франции и России опубликовала 13 ноября в JAMA Network Open.

Органы тела человека в вертикальном положении, заполненные жидкостью, испытывают действие гидростатического давления с градиентом (Gz) в направлении от головы к ногам из-за земного притяжения.

В положении лёжа вектор силы притяжения уже не действует вдоль оси Gz, и происходит перераспределение давления и объёма крови и других жидкостей в верхнюю часть тела.

Человек примерно две трети суточного времени проводит в вертикальном, и треть — в горизонтальном положении во время сна, поэтому перераспределение жидкостей во внутренних органах испытывает регулярные суточные колебания.

Однако члены экипажей космических станций во время полёта находятся в невесомости, и поэтому привычные организму суточные ритмы, основанные на земном притяжении, перестают работать: «ночной» отток крови к голове больше не компенсируется во время дневной активности.

Многие следствия такой недокомпенсации у астронавтов давно известны специалистам по космической медицине: это, например, отёк лица, уменьшение объёма нижних конечностей, уменьшение количества плазмы крови и др. В исследованиях последних лет также было установлено, что устойчивый сдвиг в распределении жидкостей может влиять на кровоток в венах, в частности, обеспечивающих правильное кровоснабжение головы. Прежде всего речь идёт о так называемых яремных венах на шее, уносящих кровь от головы и шеи.

Групповое исследование было призвано ответить на вопрос: может ли долговременное нахождение в невесомости быть причиной нарушений венозного кровотока и, в частности, приводить к увеличенному риску образования венозных тромбов во внутренней яремной вене.

Эта вена является важным кровеносным сосудом, идущим по боковой стороне шеи. Его функция — сбор крови от мозга, шеи и лица.

Дополнительной целью было исследование возможностей аппарата искусственного низкого давления в нижней части тела (Lower body negative pressure, LBNP) для купирования нарушений кровотока из-за невесомости.

Исследования венозного кровотока членов экипажа МКС проводились перед стартом и примерно через 40 дней после приземления путём измерений в трёх положениях: сидя, лёжа и с небольшим (15°) наклоном головы.

Кроме того, производились измерения на 50-й и 150-й день полёта при стандартных условиях пребывания в невесомости на космической станции, а также в специальном аппарате создания отрицательного давления на нижнюю часть тела (LBNP).

Измерения скорости кровотока проводятся по известной методике при помощи ультразвука. При этом используется эффект Допплера — изменение частоты звука, распространяющегося от движущегося источника или в подвижной среде (например, в потоке крови) при приближении к измерительному устройству или удалении от него.

В исследованиях применялся один из приборов медицинской ультразвуковой диагностики, а именно аппарат УЗИ Vivid Q производства GE Healthcare (дочерней компании General Electric).

Опасна ли невесомость для человека?Испытательное устройство создания отрицательного давления (LBNP). Нижняя часть тела помещается внутрь герметичного цилиндра, из которого насосом откачивается воздух до давлений порядка 50 мм рт.ст. меньших атмосферного. Искусственный перепад давления используется для облегчения перетока крови от сосудов в верхней части тела, заменяя градиент давления за счёт гравитации. Устройство используется с середины 1950-х годов в исследовательских и терапевтических целях, в том числе в NASA. Из работы Crystal G.J. et al., J.Anesth.Hist., 1(2), 49-54 (2015).

При помощи ультразвуковой диагностики удалось выяснить, что на 50-й день нахождения в космическом полете у семи членов экипажа кровоток по внутренней яремной вене остановился или даже заменился на кровоток в обратном направлении. У одного из астронавтов также ещё во время полёта началось развитие тромба. У второго члена экипажа частичная закупорка была зафиксирована при возвращении на Землю.

Обратный кровоток в венах, очевидно, не является хорошим симптомом, поэтому исследование поднимает новые вопросы по поводу безопасности долгосрочных космических полётов. Более того, этот результат оказался неожиданным: считалось, что за более чем 50 лет истории пилотируемых полётов основные угрозы здоровью из-за длительного пребывания в невесомости хорошо изучены.

Майкл Стенджер (Michael Stenger), руководитель и основной автор исследования, а также заведующий медицинской лабораторией в Космическом центре NASA имени Линдона Джонсона в Хьюстоне (Johnson Space Center) в интервью NBC News отметил, что выявленные нарушения могут быть весьма серьёзными: в земных условиях такие признаки «могли бы немедленно указывать на закупорку сосудов, опухоль или что-то подобное». Возможность остановки кровотока, как считает М. Стенджер, является наиболее тревожным результатом исследований, поскольку она приводит к образованию опасных для здоровья и жизни тромбов. На основании многолетнего опыта космической медицины мы можем предположить, что основной причиной является именно отсутствие земного притяжения с описанным выше механизмом нарушения регуляции.

Эти результаты могут существенно повлиять на стратегию планирования долгосрочных космических полётов, в частности, предполагаемых в будущем полётов на Марс с длительностью путешествия в одну сторону около восьми месяцев.

Хотя результаты исследований вызывают тревогу, их можно рассматривать и как новые инструменты, открывающие ранее неизвестные риски и, следовательно, возможности для разработки адекватных медицинских и терапевтических мер противодействия.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector