Да станеш астронавт е популярна детска мечта. Самото отсъствие на гравитация оказва дълбоко влияние върху тялото.
Как се променя организмът в състояние на безтегловност?
Една от най-интересните е промяната в човешкия растеж. При условия на гравитация мускулите гарантират, че прешлените се прилягат заедно, което помага да се поддържа правилното огъване на гръбначния стълб. При нулева гравитация мускулите постепенно отслабват и атрофират. В резултат на това растежът може да се увеличи с няколко сантиметра.
Всякакви промени в тялото са много важни за астронавтите. Например капсулата за кацане съдържа квартира - специално устройство, което се изработва индивидуално за всеки. Жилището трябва да отговаря напълно на параметрите на астронавта, в противен случай безопасността му по време на кацане на Земята е застрашена.
За да избегнат подобни проблеми, астронавтите носят специални костюми - „Пингвини“. Основната задача на такъв костюм е да създаде натоварване на опорно-двигателния апарат, да намали ефекта на безтегловността.
Не трябва да забравяме, че сърцето също е мускул, което означава, че безтегловността го влияе по подобен начин. Отдавна е доказано, че сърцето при липса на гравитация отслабва и губи обем. Но изследванията на НАСА показаха още една промяна - закръгляне на формата на сърцето.
В това проучване участват 12 астронавти, които са работили на МКС.Оказа се, че човешкото сърце става 9,4% по-закръглено. Когато астронавтът се върне към обичайните си условия, мускулът постепенно придобива нормалната си форма. За да улесним разбирането на ефекта върху сърцето, човек може да си представи, че една седмица с нулева гравитация е същата като 1,5 месеца постоянна почивка в леглото.
Интересен факт: много ежедневни неща в космоса стават невъзможни. Например, астронавтът не е в състояние да плаче и по този начин да се отърве от стреса, негативните емоции и т.н. При гравитация сълзите се плъзгат надолу, но ако го няма, тогава солените капки остават вътре в окото или постепенно се натрупват под него, пречат на зрението и причиняват неприятно усещане за парене. Астронавтите се отърват от влагата с помощта на специални устройства.
В космоса процесът на стареене също се засилва. Дори въпреки негативните процеси в мускулно-скелетната система, настъпват промени в безтегловност с ендотелни клетки. Те са разположени във всички съдове, което предизвиква ефект върху сърдечно-съдовата система. Учените настояват, че именно благодарение на гравитацията е станала еволюцията на човека и при негово отсъствие телесните тъкани остаряват много бързо.
Те са податливи на ефектите на безтегловността и костите. Това се случва поради няколко причини, като липса на костен материал, нарушен метаболизъм на фосфор и намаляване на калция. Тялото разбира, че няма нужда от поддържане на тялото и всички тези процеси са спрени. В резултат на това след 30 дни в космоса човек може да загуби 1-2% от костната маса. Унищожаването на костите дори има отделен термин - космическа остеопатия.
След завръщането си на Земята астронавтът постепенно възстановява обема на костната маса. В същото време е важно престоят в космоса да не е твърде дълъг, тъй като възстановяването му няма да е възможно при критични темпове (например с загуба на 50% от костната маса).
За космонавтите е жизнено необходимо да провеждат различни тренировки по време на космическия полет. За това се използват специални симулатори, които осигуряват привличане на тялото и напрежение върху тялото. Те включват бягащи пътеки, симулатори за силова тренировка, велосипедни симулатори и др. Освен това астронавтите преминават задълбочена подготовка за полет в специализирани центрове.
Изследване на влиянието на космоса върху тялото
Учените откриха също чрез експерименти и изследвания, че това да е в нулева гравитация влияе на имунната система на тялото. С други думи, човек е по-податлив на различни заболявания, тъй като имунитетът му се влошава. Най-просто казано, същността на имунната система е да намери извънземен микроорганизъм в организма и да го атакува.
Изследването е проведено от екип от учени от НАСА с участието на 23 астронавти (мъже и жени) на възраст около 53 години. Астронавтите са били с нулева гравитация за различно време. Те направиха необходимите тестове преди заминаването, някои участници взеха кръв от себе си, докато бяха на гарата. Тогава проучванията са извършени при пристигането на астронавтите на Земята веднага и след определени интервали.
По този начин беше възможно да се сравнят резултатите и да се установи, че имунитетът на астронавтите, които са работили на МКС в продължение на шест месеца, се е влошил значително в сравнение с останалите участници в изследването. По-специално, способността на имунната система да разпознава и премахва заплаха значително е намаляла. След завръщането на астронавтите на Земята имунната система започна бавно да се възстановява. Точната причина за такива промени не е установена, тъй като това може да бъде стрес, неизправност на биологичния часовник и да е с нулева гравитация.
Проведено е друго проучване за ефекта на безтегловността върху кожата на тялото. Астронавтите често се оплакват от появата на сърбеж на кожата и сухота. За експеримент мишките са изпратени в орбита за период от три месеца. Изследването на гризачи, върнати от космоса, показа, че кожата е изтъняла с 15% и растежът на козината също се променя. Нещо повече, промени настъпиха на ниво гени.
Интересен факт: С помощта на мишки беше установен и ефектът на безтегловността върху зрението. Те бяха изпратени в космоса за един месец, след което състоянието на очите беше анализирано. Учените откриха, че зрението се влошава поради нарушена активност на кръвоносните съдове. За организма на всички живи същества е естествено, че кръвта се влива в краката под въздействието на гравитацията. При нулева гравитация оказва натиск върху мозъка, което вреди на работата на кръвоносните съдове.
Космонавтите, работещи на МКС, често се оплакват от зрителни увреждания. След пристигането им на Земята, зрението също постепенно се връща към предишното си състояние, но, както в случая с други органи и системи, всичко зависи от продължителността на времето в космоса.Учените активно търсят решения, които ще помогнат за намаляване на ефекта на безтегловността върху човешкото тяло.
Нулевата гравитация е необичайна за човешкото тяло. Много от неговите системи са зависими от гравитацията, така че липсата на гравитация се отразява негативно на здравето на астронавтите. Работата на опорно-двигателния апарат, сърдечно-съдовата система се влошава, мускулите, зрението, имунитетът, състоянието на кожата отслабват. Вредният ефект от безтегловността зависи от това колко дълго астронавтът остава в космоса. За предотвратяване на различни заболявания и проблеми се използва специално оборудване, а астронавтите внимателно се подготвят за изпращане в космоса.