Zostanie astronautą to popularny sen z dzieciństwa. Sam brak grawitacji ma głęboki wpływ na ciało.
Jak zmienia się organizm w stanie nieważkości?
Jedną z najbardziej interesujących jest zmiana w rozwoju człowieka. W warunkach grawitacji mięśnie zapewniają, że kręgi przylegają do siebie, co pomaga utrzymać prawidłowe zgięcie kręgosłupa. W zerowej grawitacji mięśnie stopniowo słabną i zanikają. W rezultacie wzrost może wzrosnąć o kilka centymetrów.
Wszelkie zmiany w ciele są bardzo ważne dla astronautów. Na przykład kapsuła do lądowania zawiera miejsce noclegowe - specjalne urządzenie, które jest wykonane indywidualnie dla każdego. Baza musi być w pełni zgodna z parametrami astronauty, w przeciwnym razie jego bezpieczeństwo podczas lądowania na Ziemi jest zagrożone.
Aby uniknąć takich problemów, astronauci noszą specjalne kostiumy - „Pingwiny”. Głównym zadaniem takiego kombinezonu jest wytworzenie obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego, aby zmniejszyć efekt nieważkości.
Nie wolno nam zapominać, że serce jest również mięśniem, co oznacza, że podobnie wpływa na nieważkość. Od dawna udowodniono, że serce przy braku grawitacji staje się słabsze i traci objętość. Ale badania NASA wykazały jeszcze jedną zmianę - zaokrąglenie kształtu serca.
W badaniu wzięło udział 12 astronautów, którzy pracowali nad ISS.Okazało się, że ludzkie serce staje się coraz bardziej okrągłe o 9,4%. Kiedy astronauta powraca do normalnych warunków, mięsień stopniowo zyskuje swój normalny kształt. Aby łatwiej zrozumieć wpływ na serce, można sobie wyobrazić, że jeden tydzień przy zerowej grawitacji to tyle samo, co 1,5 miesiąca stałego leżenia w łóżku.
Interesujący fakt: wiele codziennych rzeczy w kosmosie staje się niemożliwych. Na przykład astronauta nie jest w stanie płakać i pozbyć się stresu, negatywnych emocji itp. Wraz z grawitacją łzy spływają w dół, ale jeśli jej nie ma, słone krople pozostają w oku lub stopniowo gromadzą się pod nim, zakłócają widzenie i powodują nieprzyjemne pieczenie. Astronauci pozbywają się wilgoci za pomocą specjalnych urządzeń.
W kosmosie proces starzenia się również nasila się. Nawet pomimo negatywnych procesów w układzie mięśniowo-szkieletowym zmiany w nieważkości występują w komórkach śródbłonka. Znajdują się one we wszystkich naczyniach, co powoduje wpływ na układ sercowo-naczyniowy. Naukowcy twierdzą, że ewolucja człowieka miała miejsce dzięki grawitacji, a pod jej nieobecność tkanki ciała starzeją się bardzo szybko.
Są podatne na działanie nieważkości i kości. Dzieje się tak z kilku powodów, takich jak brak materiału kostnego, zaburzony metabolizm fosforu i spadek ilości wapnia. Ciało rozumie, że nie ma potrzeby jego utrzymywania, a wszystkie te procesy są zawieszone. W rezultacie w ciągu 30 dni przebywania w kosmosie osoba może stracić 1-2% masy kostnej. Zniszczenie kości ma nawet osobny termin - osteopatia kosmiczna.
Po powrocie na Ziemię astronauta stopniowo przywraca objętość masy kostnej. Jednocześnie ważne jest, aby pobyt w kosmosie nie był zbyt wydłużony, ponieważ odbudowa nie będzie możliwa przy szybkościach krytycznych (na przykład przy utracie 50% masy kostnej).
W przypadku kosmonautów niezwykle ważne jest przeprowadzenie różnych szkoleń podczas lotu kosmicznego. W tym celu stosuje się specjalne symulatory, które zapewniają przyciąganie ciała i obciążenie ciała. Należą do nich bieżnie, symulatory do treningu siłowego, symulatory rowerowe itp. Również astronauci przechodzą dokładne przygotowania do lotu w wyspecjalizowanych ośrodkach.
Badania wpływu przestrzeni na ciało
Naukowcy odkryli również poprzez eksperymenty i badania, że brak grawitacji wpływa na układ odpornościowy organizmu. Innymi słowy, osoba jest bardziej podatna na różne choroby, ponieważ pogarsza się jej odporność. Mówiąc najprościej, istotą układu odpornościowego jest znalezienie obcego mikroorganizmu w ciele i zaatakowanie go.
Badanie zostało przeprowadzone przez zespół naukowców NASA z udziałem 23 astronautów (mężczyzn i kobiet) w wieku około 53 lat. Astronauci znajdowali się w zerowej grawitacji przez różny czas. Przed wyjazdem wykonali niezbędne testy, niektórzy uczestnicy pobrali od siebie krew, gdy byli na stacji. Następnie badania przeprowadzono po przybyciu astronautów na Ziemię natychmiast i po określonych odstępach czasu.
W ten sposób można było porównać wyniki i dowiedzieć się, że odporność astronautów, którzy pracowali nad ISS przez sześć miesięcy, znacznie się pogorszyła w porównaniu z resztą uczestników badań. W szczególności znacznie zmniejszyła się zdolność układu odpornościowego do rozpoznawania i eliminowania zagrożenia. Po powrocie astronautów na Ziemię układ odpornościowy zaczął powoli się regenerować. Dokładny powód takich zmian nie został ustalony, ponieważ może to być stres, nieprawidłowe działanie zegara biologicznego i bycie w zerowej grawitacji.
Przeprowadzono kolejne badanie dotyczące wpływu nieważkości na skórę ciała. Astronauci często narzekali na swędzenie skóry i suchość. Do eksperymentu myszy wysyłano na orbitę na okres trzech miesięcy. Badanie gryzoni powróconych z kosmosu wykazało, że skóra była przerzedzona o 15%, a także wzrost sierści. Ponadto nastąpiły zmiany na poziomie genów.
Interesujący fakt: Za pomocą myszy ustalono również wpływ nieważkości na widzenie. Wysyłano je w kosmos na miesiąc, po czym analizowano stan oczu. Naukowcy odkryli, że wzrok pogarsza się z powodu upośledzonej aktywności naczyń krwionośnych. Naturalne jest dla organizmu wszystkich żywych istot, że krew wpada do nóg pod wpływem grawitacji. W zerowej grawitacji wywiera nacisk na mózg, co szkodzi pracy naczyń krwionośnych.
Kosmonauci pracujący nad ISS często narzekają na zaburzenia widzenia. Po przybyciu na Ziemię wizja stopniowo powraca do poprzedniego stanu, ale podobnie jak w przypadku innych narządów i układów wszystko zależy od długości czasu w przestrzeni.Naukowcy aktywnie szukają rozwiązań, które pomogą zmniejszyć wpływ nieważkości na ludzkie ciało.
Nieważkość jest niezwykła dla ludzkiego ciała. Wiele jego układów zależy od grawitacji, więc brak grawitacji negatywnie wpływa na zdrowie astronautów. Pogarsza się praca układu mięśniowo-szkieletowego, układu sercowo-naczyniowego, osłabiają mięśnie, wzrok, odporność, stan skóry. Szkodliwy efekt nieważkości zależy od tego, jak długo astronauta pozostaje w kosmosie. Do zapobiegania różnym chorobom i problemom używa się specjalnego sprzętu, a astronauci starannie przygotowują się do wysłania w kosmos.