Veiksniai, darantys didžiausią įtaką žmogaus kūno būklei skrendant į kosmosą, yra šie: 1) pagreičiai ir iš jų susidarančios g jėgos aktyviose skrydžio atkarpose (erdvėlaivio kilimo ir nusileidimo metu); 2) nesvarumas; 3) stresinės įtakos, ypač emocinės.
Be to, kosmonautų būklei įtakos turi paros periodiškumo ritmo pokyčiai, įvairaus laipsnio jutiminė izoliacija, uždara buveinė su mikroklimato ypatybėmis, periodiškai tam tikras dulkių kiekis dirbtinėje erdvėlaivio atmosferoje, triukšmas, vibracija ir kt. . Į jonizuojančiosios spinduliuotės poveikį atsižvelgiama aprūpinant erdvėlaivius radiacine apsauga, planuojant žmonių žygius į kosmosą.
Pagreitis, perkrova. Pagreičiai išreiškiami skrydžio pradžioje erdvėlaiviui kylant ir skrydžio pabaigoje erdvėlaiviui leidžiantis iš orbitos (įėjimas į tankius atmosferos sluoksnius ir nusileidimas).
Pagreitis- vektorinis dydis, apibūdinantis judėjimo greičio ar judėjimo krypties kitimo greitį. Pagreičio dydis išreiškiamas metrais per sekundę kvadratu (m/s 2). Judant su pagreičiu priešinga kryptimi, veikia inercijos jėga. Šis terminas vartojamas jai nurodyti. „perkrova“. Perkrovų dydžiai, taip pat pagreičių dydžiai išreiškiami santykiniais vienetais, nurodant, kiek kartų esant tam tikram pagreičiui kūno svoris padidėja, palyginti su svoriu, esant įprastai žemės gravitacijai (statinio ramybės arba vienodos tiesės sąlygomis). judesys). Pagreičių ir perkrovų reikšmės žymimos raide G - žodžio "gravitacija" (trauka, gravitacija) pradine raide. Žemės gravitacijos vertė imama kaip santykinis vienetas. At
laisvas kūno kritimas beorėje erdvėje sukelia 9,8 m/s 2 pagreitį. Tuo pačiu metu antžeminės traukos sąlygomis jėga, kuria kūnas spaudžia atramą ir patiria jos pasipriešinimą, žymima kaip svoris. Aviacijos ir kosmoso medicinoje perkrovos išsiskiria daugybe rodiklių, įskaitant dydį ir trukmę (ilgalaikė
Daugiau nei 1 s, smūgis - mažiau nei 1 s), padidėjimo greitis ir pobūdis (vienodas, didžiausias ir kt.). Pagal perkrovos vektoriaus santykį su išilgine žmogaus kūno ašimi yra išilginis teigiamas (kryptimi nuo galvos iki kojų), išilginis neigiamas (nuo kojų iki galvos), skersinis teigiamas (krūtinė).
- atgal), skersinis neigiamas (nugara-krūtinė), šoninis teigiamas (iš dešinės į kairę) ir šoninis neigiamas (iš kairės į dešinę).
Didelės perkrovos sukelia kraujo masės persiskirstymą kraujagyslių dugne, sutrinka limfos nutekėjimas, organų ir minkštųjų audinių poslinkiai, o tai pirmiausia paveikia kraujotaką, kvėpavimą, centrinės nervų sistemos būklę. Didelės kraujo masės judėjimą lydi kai kurių kūno sričių kraujagyslių perpildymas, o kitų – nusausinimas. Atitinkamai, keičiasi kraujo grįžimas į širdį ir pasikeičia širdies išstūmimo mastas, atsiranda refleksai iš baroreceptorių zonų, susijusių su širdies ir kraujagyslių tonuso reguliavimu. Sveikas žmogus lengviausiai toleruoja skersines teigiamas perkrovas (krūtinės-nugaros kryptimi). Dauguma sveikų žmonių laisvai toleruoja vienodas perkrovas šia kryptimi iki 6-8 vienetų per minutę. Esant trumpalaikėms didžiausioms perkrovoms, jų tolerancija žymiai padidėja.
Esant skersinėms perkrovoms, viršijančioms individualios tolerancijos ribą, sutrinka išorinio kvėpavimo funkcija, pasikeičia kraujotaka plaučių kraujagyslėse, smarkiai padažnėja širdies susitraukimai. Didėjant skersinių perkrovų dydžiui, galimi mechaniniai atskirų plaučių dalių suspaudimai, kraujotakos sutrikimai plaučių kraujotakoje, sumažėjęs kraujo prisotinimas deguonimi. Tuo pačiu metu dėl hipoksijos gilėjimo padažnėjusį širdies susitraukimą pakeičia sulėtėjimas.
Sunkesnis nei skersinis
I dalis. BENDROJI NOSOLOGIJA
perkeliamos išilginės perkrovos. Esant teigiamoms išilginėms perkrovoms (kryptimi nuo galvos į kojas), pasunkėja kraujo grįžimas į širdį, sumažėja širdies ertmių užpildymas krauju ir atitinkamai sumažėja širdies tūris, kaukolės kraujagyslių užpildymas krauju. kūno ir smegenų dalių mažėja. Miego sinusų zonų receptorių aparatas reaguoja į kraujospūdžio sumažėjimą miego arterijose. Dėl to atsiranda tachikardija, kai kuriais atvejais atsiranda širdies ritmo sutrikimai. Viršijus individualaus pasipriešinimo ribą, pasireiškia ryškūs širdies ritmo sutrikimai, regos sutrikimai šydo pavidalu, kvėpavimo sutrikimai, skausmai epigastriniame regione. Išilginių teigiamų perkrovų tolerancija daugeliu atvejų yra 4-5 vienetai. Tačiau net ir esant 3 vienetų perkrovai, kai kuriais atvejais pasireiškia ryškios širdies aritmijos.
Išilginės neigiamos perkrovos (kojos – galvos kryptimi) yra dar sunkiau toleruojamos. Tokiais atvejais yra galvos kraujagyslių perpildymas. Padidėjęs kraujospūdis miego arterijų refleksinėse zonose sukelia refleksinį širdies susitraukimų sulėtėjimą. Esant tokio tipo perkrovai, kai kuriais atvejais širdies aritmijos jau buvo pastebėtos 2 vienetų pagreičiu, o užsitęsusi asistolija - 3 vienetų pagreičiu. Peržengus individualaus stabilumo ribas, skauda galvą, sutrinka regėjimas šydo pavidalu prieš akis, sutrinka širdies aritmija, sutrinka kvėpavimas, atsiranda išankstinis apalpimas, po to netenkama sąmonės.
G tolerancija priklauso nuo daugelio sąlygų, įskaitant pagreičių dydį, kryptį ir trukmę, jų didėjimo pobūdį, žmogaus kūno padėtį ir jo fiksaciją, tinkamumą, individualų reaktyvumą ir kt. Šiuolaikinių erdvėlaivių skrydžio sąlygos, optimalus astronauto padėtis pagreičio vektoriaus atžvilgiu leidžia išvengti neigiamo perkrovų poveikio, tačiau jų poveikis išauga avarinėse situacijose ir esant vadinamosioms nenormalioms tūpimo sąlygoms.
Nesvarumas. Nesvarumo poveikio žmogaus organizmui tyrimas yra vienas iš labiausiai
intensyviausiai per pastaruosius du dešimtmečius besivystančios šiuolaikinės gravitacinės biologijos sritys (mokslas apie sausumos gravitacijos įtaką gyvybės vystymuisi, kūno struktūrų ir funkcijų formavimuisi, pakitusios gravitacijos įtaką adaptacinių procesų eigai įprastomis ir ekstremaliomis sąlygomis).
Nesvarumo būsena atsiranda tam tikromis sąlygomis. Pagal Niutono visuotinės gravitacijos dėsnį, bet kurios dvi medžiagos dalelės traukia viena kitą jėga, kuri yra tiesiogiai proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui:
t 1 t g
F=G-------------- .
Šiuolaikinio kosminių skrydžių mokslo įkūrėjas K. E. Tsiolkovskis nesvarumą apibrėžė kaip būseną, kai gravitacijos jėgos „visai neveikia stebimų kūnų arba veikia juos labai silpnai ...“. Nesvarumo būsena gali atsirasti įvairiose situacijose, ypač kai kosmose dėl didelio atstumo nuo Žemės kūnas praktiškai nepatiria antžeminės gravitacijos arba kai sausumos gravitacijos jėgą atsveria kitų dangaus trauka. kūnai (statinis nesvarumas). Kitais atvejais nesvarumas atsiranda tokiomis sąlygomis, kai gravitacijos jėgos poveikį (sumažėjimą dėl atstumo nuo Žemės) atsveria priešingos krypties išcentrinės jėgos (dinaminis nesvarumas).
Orbitinio skrydžio metu kūnai juda daugiausia veikiami inercinės jėgos (išskyrus trumpus laiko tarpus, kai reaktyviniai varikliai veikia koreguodami skrydžio trajektoriją). Skrydžio orbitoje metu inercinę jėgą subalansuoja Žemės gravitacija. Tai lemia erdvėlaivio ir visų su juo judančių objektų nesvarumo būseną. Nesvarumas taip pat vadinamas „nulinės gravitacijos būsena“. Nesvarumo būsenoje kūnas, išsivadavęs nuo gravitacijos, turi prisitaikyti prie naujų neįprastų sąlygų, o tai lemia sudėtingą kelių grandžių adaptaciją.
ny procesas. Dėl nulinės gravitacijos nesvarumo būsenoje iš karto išnyksta mechaninis įtempis ir kūno struktūrų suspaudimas tiek, kiek tai lėmė jo svoris, ir atitinkamai kinta apkrova raumenų ir kaulų sistemai: dingsta kraujo svoris, taigi ir kūno masė. skysčio hidrostatinis slėgis kraujagyslėse; susidaro sąlygos reikšmingam kraujo persiskirstymui kraujagyslių dugne ir skysčiams organizme; dingsta palaikymo jausmas; analizatorių sistemų veikimo sąlygos, reaguojančios į gravitacijos krypties pokytį; yra įvairių vestibuliarinio analizatoriaus skyrių veiklos neatitikimas. Šie pokyčiai lemia daugybę tarpusavyje susijusių funkcinių sistemų būklės nukrypimų, kuriuos lydi adaptacinių procesų, vykstančių įvairiuose viso organizmo lygmenyse, raida, pasikeitus priežasties ir pasekmės ryšiams.
Kraujo apytakos pokyčius nesvarumo būsenoje lemia keli veiksniai. Antžeminės gravitacijos sąlygomis skysčio pernešimą per kapiliarų sieneles pagal Sterlingo lygtį lemia hidrostatinio ir koloidinio-osmosinio slėgio santykiai kapiliaruose ir aplinkiniuose audiniuose. Tuo pačiu metu daugelyje kūno sričių, mažėjant hidrostatiniam slėgiui nuo arterinio kapiliaro galo iki veninio galo, skysčio filtravimas iš kraujagyslių į audinius pakeičiamas jo reabsorbcija iš audinių į kraujagysles. . Atitinkamai keičiasi filtravimo-reabsorbcijos santykiai mikrocirkuliacijos lygyje. Tai pasireiškia padidėjusia skysčių absorbcija kapiliarų ir venulių lygyje ir yra vienas iš veiksnių, sukeliančių cirkuliuojančio kraujo tūrio padidėjimą ir audinių dehidrataciją tam tikrose kūno vietose (daugiausia kojose) ligos pradžioje. skrydis. Skysčio stulpelio aukštis nustoja įtakoti slėgį tiek mažose, tiek didelėse kraujagyslėse. Nesvarumo sąlygomis tai priklauso nuo širdies siurbimo ir siurbimo funkcijų, kraujagyslių sienelių elastingumo-klampumo savybių, aplinkinių audinių slėgio.
Esant nesvarumui, išsilygina veninio slėgio skirtumai dilbių ir kojų kraujagyslėse. Prielaida apie centrinio veninio slėgio padidėjimą skrydžių metu nepasitvirtino.
Be to, paaiškėjo, kad nesvarumo sąlygomis jis mažėja. Kraujo svorio išnykimas palengvina jo judėjimą iš apatinės kūno dalies venų į širdį. Atvirkščiai, kraujo nutekėjimas iš galvos venų, anksčiau sausumos sąlygomis palengvintas dėl gravitacijos, nesvarumo sąlygomis yra gerokai apsunkintas. Tai sukelia kraujo tūrio padidėjimą galvos kraujagyslėse, veido minkštųjų audinių pabrinkimą, taip pat galvos pilnumo jausmą, kai kuriais atvejais galvos skausmą pirmosiomis skrydžio dienomis (tai. vadinamas ūminės adaptacijos periodu). Reaguojant į šiuos sutrikimus atsiranda refleksai, kurie keičia smegenų kraujagyslių tonusą.
Kraujo persiskirstymas kraujagyslėje, veninio grįžimo pokyčiai, tokio reikšmingo faktoriaus kaip hidrostatinis slėgis išnykimas, bendro organizmo energijos suvartojimo sumažėjimas – visa tai turi įtakos širdies veiklai. Nesvarumo sąlygomis pasikeičia kairiosios ir dešiniosios širdies dalių apkrovos santykis. Tai atspindi daugybė objektyvių širdies ciklo fazinės struktūros pokyčių, miokardo bioelektrinio aktyvumo, diastolinio širdies ertmių užpildymo krauju rodiklių, taip pat funkcinių tyrimų tolerancijos. Ryšium su kraujo perskirstymu kraujagyslių lovoje, kūno svorio centras pasislenka kaukolės kryptimi. Ankstyvuoju nesvarumo būsenos laikotarpiu reikšmingą kraujo persiskirstymą kraujagyslėje ir širdies ertmių užpildymo krauju pokyčius organizmo aferentinės sistemos suvokia kaip informaciją apie cirkuliuojančio kraujo tūrio padidėjimą ir sukelti refleksus, nukreiptus į skysčio išleidimą.
Vandens ir elektrolitų apykaitos pokyčiai ankstyvuoju nesvarumo periodu daugiausia paaiškinami sumažėjusia ADH ir renino, o vėliau aldosterono sekrecija, taip pat padidėjusia inkstų kraujotaka, padidėjusia glomerulų filtracija ir kanalėlių reabsorbcijos sumažėjimas.
Atliekant eksperimentus su gyvūnais buvo pastebėta, kad nesvarumą imituojančiomis sąlygomis mažėja vadinamosios liesos kūno masės vertė ir vandens kiekis organizme, didėja natrio kiekis raumenyse ir mažėja kalio kiekis, o tai, galbūt, , yra mikrocirkuliacijos pokyčių pasekmė.
Esant nesvarumui, dingsta apkrova stuburui, spaudimas užpakaliui
I dalis. BENDROJI NOSOLOGIJA
funikulierių kremzlės, statinės antigravitacinių raumenų pastangos, kurios atsveria gravitacijos jėgas ir leidžia Žemėje išlaikyti kūno padėtį erdvėje, tampa nereikalingos, sumažėja bendras griaučių raumenų tonusas, pastangos judinti abu savo kūną ir svorio netekusius daiktus, keičiasi judesių koordinacija, daugelio stereotipinių motorinių veiksmų pobūdis antžeminėmis sąlygomis. Astronautas sėkmingai prisitaiko prie naujų raumenų veiklos sąlygų nesvarumo būsenoje. Jis lavina naujus motorinius įgūdžius. Skrydžių į kosmosą metu atliekamos kruopščiai suplanuotos prevencinės treniruotės naudojant dviračių ergometrus, pratimai bėgimo takeliu ir kt. Nesant šių prevencinių priemonių, ilgalaikis nesvarumo buvimas gali sukelti raumenų ir kaulų sistemos struktūros ir funkcijų pakitimus.
Kaip žinoma, kaulinis audinys pasižymi dideliu plastiškumu ir jautrumu persireguliuojantiems poveikiams ir apkrovų pokyčiams. Vienas iš veiksnių, turinčių įtakos kaulo struktūrai, yra mechaninė apkrova. Kai kaulas suspaudžiamas ir įtemptas, jo struktūroje atsiranda neigiamas elektrinis potencialas, skatinantis kaulo formavimosi procesą. Sumažėjus apkrovai kaulams, atsiradusių sutrikimų genezė siejama ne tik su vietiniais pokyčiais, bet ir priklauso nuo apibendrintų medžiagų apykaitos ir reguliavimo procesų sutrikimų. Nesant apkrovos skeleto kaulams, mažėja kaulinio audinio prisotinimas mineralais, kalcio išsiskyrimas iš kaulų, generalizuoti baltymų, fosforo ir kalcio apykaitos pokyčiai ir kt. kalcis yra susijęs su kaulinio audinio būklės pasikeitimu ir jo prisotinimo mineralais sumažėjimu nesvarumo ir hipokinezijos sąlygomis. Ilgalaikis griaučių raumenų apkrovos sumažėjimas (esant nepakankamoms prevencinėms priemonėms) sukelia atrofinius procesus, taip pat turi įtakos energijos apykaitai, bendram medžiagų apykaitos procesų lygiui ir reguliavimo sistemų būklei, įskaitant aukštesnės autonominės sistemos tonusą. smegenų centrai. Yra žinoma, kad raumenų atsipalaidavimą lydi pagumburio vegetatyvinių akronimų tonuso sumažėjimas. Dėl nesvarumo deguonies suvartojimas audiniuose mažėja,
raumenyse mažėja Krebso ciklo fermentų aktyvumas ir oksidacinio fosforilinimo procesų konjugacija, didėja glikolizės produktų kiekis.
Streso įtaka. Skrydžio į kosmosą sąlygomis žmogus patiria įtempių (žr. 3.2.1 skyrių), kurios yra pagrįstos daugelio poveikių deriniu, ypač staigiais gravitacinių jėgų įtakos pokyčiais, būtent: perėjimais iš antžeminės gravitacijos į hipergravitacija pradiniame kosminio skrydžio periode dėl pagreičių erdvėlaiviui kylant, perėjimas nuo hipergravitacijos prie nulinės gravitacijos orbitinio skrydžio metu ir vėl per hipergravitaciją į žemės trauką skrydžio pabaigoje. Stresai, kuriuos sukelia staigūs gravitacijos įtakos pokyčiai (daugiausia būnant nulinės gravitacijos sąlygomis), derinami su stresu, kurį sukelia emocinė įtampa, dėmesio įtempimas, intensyvus fizinis krūvis ir kt.
Veiksniai, sukeliantys kosminę ligą, taip pat vadinami streso veiksniais. Kosminė judesio ligos forma, kuri turi tam tikrą panašumą su jūros liga, kai kuriems astronautams pasireiškia pirmosiomis skrydžio dienomis. Nesvarumo sąlygomis, greitai judant galvą, pastebimi diskomforto simptomai, galvos svaigimas, odos blyškumas, seilėtekis, šaltas prakaitavimas, širdies ritmo pokyčiai, pykinimas, vėmimas, centrinės nervų sistemos būklės pokyčiai. Iš daugelio judesio ligos priežasčių pirmoji vieta skiriama hemodinamikos pokyčiams, įskaitant mikrocirkuliaciją smegenų kraujagyslėse.
Remiantis šiuolaikiniais duomenimis, kosminės judesio ligos formos genezėje svarbų vaidmenį vaidina dalinis informacijos, gaunamos iš įvairių analizatorių sistemų, užtikrinančių erdvinę orientaciją, praradimas ir neatitikimas, įskaitant informacijos iš įvairių vestibuliarinių struktūrų neatitikimą. aparatas (nesvarumo sąlygomis pusapvalių kanalų, reaguojančių į kampinius pagreičius greitų galvos judesių metu, funkcija ir iškrenta otolitų funkcija) ir esamos informacijos nenuoseklumas (neįprastas nesvarumo sąlygomis)
2 skyrius / IŠORĖS APLINKOS LIGOS VEIKSNIAI
stereotipai, saugomi ilgalaikėje centrinės nervų sistemos atmintyje smegenų žievės ir subkortikinių struktūrų lygyje.
Daugeliu atvejų astronautai gana greitai prisitaiko prie judesio ligą sukeliančių veiksnių, o jo apraiškos išnyksta po pirmųjų trijų skrydžio dienų. Ankstyvosiose skrydžio stadijose jutimo sistemų būklės pokyčius gali lydėti erdvinės orientacijos sutrikimai, iliuziniai apverstos kūno padėties pojūčiai, judesių koordinavimo sunkumai.
Nuo ankstyvos vaikystės formuojant ir įgyvendinant savavališkų judėjimo veiksmų programas dalyvauja daugelis centrinės nervų sistemos struktūrų, įskaitant smegenų žievę, limbinę ir striatalinę sistemas, retikulinį vidurinių smegenų formavimąsi, smegenis ir kt. smegenyse, įskaitant limbinę sistemą, koordinuotų judesių programos. Ūminio prisitaikymo prie nesvarumo periodu, atliekant motorinius veiksmus, atsiranda neatitikimas tarp pakitusios aferentacijos ir ilgalaikėje atmintyje saugomų programų. Tai sukuria konfliktines situacijas, o būtinybė skubiai pertvarkyti programas reikalauja kompensacinių mechanizmų įtempimo ir yra viena iš prisitaikymo prie nesvarumo proceso grandžių.
Apskritai ūmaus prisitaikymo prie nesvarumo periodą galima apibūdinti kaip streso reakciją į kombinuotą specifinių (nulinės gravitacijos) ir nespecifinių (emocinis stresas didelės motyvacijos sąlygomis, intensyvūs krūviai, pakitęs cirkadinis ritmas) veiksnių kompleksą, pasunkėjusį. dėl regioninės kraujotakos pokyčių, ypač kraujagyslėse.
Po kosminių skrydžių pastebimas eritrocitų masės sumažėjimas. Hematologiniai parametrai atsistato per 1,5 mėnesio po skrydžio pabaigos. Šie poslinkiai paaiškinami kompensaciniu cirkuliuojančio kraujo tūrio sumažėjimu skrydžių metu ir daug greitesniu kraujo plazmos tūrio atsistatymu nei eritrocitų masė po skrydžių. Be to, šie nesvarumo pokyčiai greičiausiai yra susiję su kūno raumenų masės sumažėjimu ir kompensacine reakcija.
Siekiant padidinti audinių deguonies poreikį.
Kosminio skrydžio veiksniai turi įtakos imunologiniam organizmo reaktyvumui. Po ilgesnių nei 30 dienų skrydžio į kosmosą, kaip taisyklė, sumažėja ląstelių populiacijų, priklausančių imuniteto T sistemai, funkcinis aktyvumas, o kai kuriais atvejais atsiranda jautrumo mikrobinio ir cheminio pobūdžio alergenams požymių. Šie pokyčiai, matyt, gali būti laikomi imuninės sistemos restruktūrizavimo pasekmėmis prisitaikant prie skrydžio veiksnių komplekso, įskaitant nesvarumą, papildomą stresą ir buvimą uždaroje dirbtinio klimato sąlygomis. Šie pokyčiai padidina infekcinių ir alerginių ligų riziką. Taigi buvimas nesvarumo būsenoje sukelia organizmo funkcinės būklės pertvarkymą įvairiuose jo organizavimo lygiuose.
Adaptacijos procesų eiga aiškiai atsekama ir antžeminiuose tyrimuose, imituojančiuose kosminių skrydžių veiksnių įtaką organizmui. Griežto lovos režimo (hipokinezijos) sąlygomis antiortostatinėje padėtyje, kai lovos galvūgalis nuleistas -4° kampu horizontalios plokštumos atžvilgiu, pastebimi pokyčiai, panašūs į tuos, kurie atsiranda nesvarumo būsenoje. Be to, šie antžeminio modeliavimo sąlygų pokyčiai, nesant prevencinių priemonių, gali būti dar ryškesni nei skrendant į kosmosą. Jie pasireiškia: 1) sisteminės hemodinamikos pokyčiais, miokardo apkrovos sumažėjimu, širdies ir kraujagyslių sistemos, ypač venomotorinių refleksų, treniruotės sumažėjimu, ortostatinių tyrimų tolerancijos pablogėjimu; 2) regioninės kraujotakos pokyčiai, ypač miego ir slankstelinių arterijų baseinuose, dėl venų nutekėjimo iš galvos kraujagyslių sunkumų ir atitinkamų vyraujančių kompensacinių kraujagyslių tonuso reguliavimo pokyčių; 3) cirkuliuojančio kraujo tūrio pokyčiai ir eritrocitų masės sumažėjimas; 4) vandens ir elektrolitų apykaitos pokyčiai, ypač išreikšti kalio netekimo reiškiniais; 5) centrinės nervų sistemos būklės pokyčiai ir vegetatyviniai-kraujagyslių poslinkiai, vegetatyvinio disfunkcijos reiškiniai
I dalis. BENDROJI NOSOLOGIJA
veiksmai ir astenija; 6) dalinė raumenų atrofija ir nervų ir raumenų sutrikimai, išreikšti raumenų elastingumo sumažėjimu, elektrinio jaudrumo ir veiklos rodiklių sumažėjimu; 7) reguliavimo sistemų disbalansas.
Antiortostatinės hipokinezijos sąlygomis galima atsekti adaptacinių procesų etapus. Kraujo apytakos pavyzdyje matyti, kad adaptacija greičiausiai ir visapusiškiausiai atliekama sisteminės hemodinamikos lygmenyje, mažiau aktyvi regioninės kraujotakos lygmenyje, ypač miego arterijos baseine, ir dar labiau. slopinamas mikrocirkuliacijos lygiu.
Antiortostatinės hipokinezijos sąlygomis keičiasi mikrocirkuliacija. Pavyzdžiui, akies bulbokonjunktyvos kraujagyslėse mažėja perfuzuotų kapiliarų skaičius, keičiasi arteriolių ir venulių skersmens santykis; dugno kraujagyslėse stebima spūstis. Priešingai nei sisteminė hemodinamika, kompensaciniai pokyčiai mikrocirkuliacijos sistemoje pradedami atsekti gana vėlyvais hipokinezijos laikotarpiais.
Hipokinezijos įtakoje žymiai padidėja polinkis į emocinių stresų atsiradimą ir jų autonominių (širdies ir kraujagyslių) pasireiškimų sunkumas su širdies aritmija ir hipertenzinėmis reakcijomis. Skrydžiuose į kosmosą šių pokyčių atsiradimo galima išvengti pasitelkus prevencinių priemonių sistemą. Kartu sumažėjus reikalavimams kosmonautų sveikatai ar dėmesiui prevencinių priemonių įgyvendinimui, rizikos veiksnys akivaizdžiai išauga.
Skaitymas. Skrydžio pabaigoje perėjimas nuo nulinės gravitacijos prie g jėgų nusileidimo metu ir grįžimas į Žemės gravitaciją nuo nusileidimo momento derinamas su dideliu emociniu stresu ir iš esmės yra kombinuotas stresas, atsirandantis intensyvių adaptacinių reakcijų sąlygomis. . Tuo pačiu metu kūno būklės pokyčiai atspindi adaptacinių ir stresinių reakcijų dinamiką.
Readaptacijos laikotarpiu nutrūksta veiksnių, sukėlusių dehidrataciją nesvarumo būsenoje, kraujo persiskirstymą kraujagyslėje ir kt., veikimas Tuo pačiu metu reikia skubios adaptyviosios mobilizacijos.
„2 skyrius / IŠORĖS C LIGOS VEIKSNIAI
mechanizmai, užtikrinantys normalų organizmo funkcionavimą antžeminės gravitacijos sąlygomis. Artimiausiu metu, pasibaigus skrydžiui, pasireiškia tam tikras širdies ir kraujagyslių sistemos susilpnėjimas, liekamieji mikrocirkuliacijos sutrikimai galvos kraujagyslėse, organizmo reaktyvumo ir jo reguliavimo sistemų būklės pokyčiai. Cirkuliacija greitai prisitaiko prie žemės gravitacijos. Visų pirma, po daugelio mėnesių skrydžio, per pirmąją savaitę po skrydžio pabaigos išnyksta spūstys dugno srityje ir peripapilinės tinklainės edemos požymiai.
Po kosminių skrydžių, trukusių iki 14 dienų, buvo pastebėtas pagumburio-hipofizės ir simpatinės-antinksčių sistemos aktyvumo padidėjimas. Po skrydžių, trukusių nuo 2 iki 7 mėnesių, buvo nustatytas simpatoadrenalinės sistemos aktyvumo padidėjimas, nesant pagumburio-hipofizės sistemos aktyvumo padidėjimo požymių. Taigi po daugelio mėnesių skrydžių būdingas adrenalino (maksimaliai pirmą dieną) ir norepinefrino (maksimaliai 4-5 dieną po nusileidimo) sekrecijos padidėjimas, esant pastoviai AKTH, TSH, STH, ciklinių nukleotidų koncentracijai. kraujyje ir sumažėjusi spaudimo grupės prostaglandinų koncentracija bei plazmos renino aktyvumas šiais laikotarpiais. Hormonų ir tarpininkų metabolizmo santykis yra vienas iš tam tikro organizmo reguliavimo sistemų disbalanso rodiklių.
Dėl sumažėjusio ortostatinio stabilumo ir pasikeitusio motorinių veiksmų stereotipo kosmonautams pirmosiomis valandomis po nusileidimo sunku būti vertikalioje padėtyje ir judėti be pašalinės pagalbos. Dėl adaptyvaus restruktūrizavimo greitai atkuriamas motorinių veiksmų stereotipas, normalizuojami medžiagų apykaitos procesai, kūno reguliavimo ir vykdomųjų sistemų būklė.
Šiuolaikinės kosmoso medicinos išplėtotos problemos apima daugybę klausimų, įskaitant žmogaus prisitaikymo prie skrydžio veiksnių veikimo nesvarumo būsenoje mechanizmų išaiškinimą, readaptacijos mechanizmus grįžtant į Žemės gravitaciją ir šių procesų valdymo efektyvumo gerinimą. .
Skrisdami į kosmosą gyvi organizmai susiduria su daugybe sąlygų ir veiksnių, kurie savo savybėmis smarkiai skiriasi nuo Žemės biosferos sąlygų ir veiksnių. Kosminio skrydžio veiksniai, galintys daryti įtaką gyviems organizmams, skirstomi į tris grupes.
Kosmoso keliautojai – šunys Ugolyok ir Veterok.
Pirmasis apima veiksniai, susiję su erdvėlaivio skrydžio dinamika: perkrovos, vibracijos, triukšmai, nesvarumas. Jų poveikio gyviems organizmams tyrimas yra svarbi kosmoso biologijos užduotis. Biologinė nesvarumo reikšmė yra ypač didelė. Visa žemiškosios gyvybės evoliucija, biologiniai procesai vyko nuolat veikiant mūsų planetos gravitaciniam laukui jos gyventojams. Tokiomis sąlygomis jis tęsiasi iki šiol. Vis dar nėra aiškaus atsakymo į klausimą, kaip šie biologiniai procesai vyks ilgai veikiant nesvarumo būsenai, pradedant elementariais – baltymų sinteze, ląstelių dalijimusi, veikiant fermentams ir kt. – ir baigiant sudėtingiausiomis fiziologinėmis reakcijomis. A. G. Nikolajevo ir V. I. Sevastjanovo skrydis 18 dienų erdvėlaiviu „Sojuz“ ir neprilygstama G. T. Dobrovolskio, V. N. Volkovo ir V. I. Patsajevo skrydžio trukmė pirmąja pasaulyje orbitine stotimi „Salyut“ liudija apie žmogaus organizmo gebėjimą išlaikyti. didelis našumas pakankamai ilgą laiką nesvarumo sąlygomis.
Ne mažiau sudėtinga ir organizmo atgalinio prisitaikymo (readaptavimo) prie žemės gravitacijos problema po ilgo buvimo nesvarumo būsenoje. Vis dar visiškai neaišku, ar labai ilgas buvimas nesvarumo būsenoje (pavyzdžiui, skrendant aplink Marsą ar Venerą) neturės tokio žalingo poveikio organizmui, kad šio organizmo grįžimas į normalias (žemės) sąlygas. ) gravitacinis laukas jam bus per didelė našta. Būsimo erdvėlaivio konstrukcija priklauso nuo šio klausimo sprendimo. Galbūt jiems teks dirbtinai sukurti gravitaciją.
Antroji grupė apima erdvės veiksniai. Kosmosui būdinga daug savybių ir savybių, kurios nesuderinamos su sausumos organizmų reikalavimais aplinkos sąlygoms. Visų pirma, tai yra beveik visiškas atmosferą sudarančių dujų, įskaitant molekulinį deguonį, nebuvimas, didelis ultravioletinės ir infraraudonosios spinduliuotės intensyvumas, akinantis saulės matomos šviesos ryškumas, naikinančios jonizuojančiosios (skvarbiosios) dozės. radiacija (kosminiai ir gama spinduliai, rentgeno spinduliai ir kt.), šiluminio režimo ypatumai kosmose ir kt. Kosmoso biologija tiria visų šių veiksnių įtaką, jų kompleksinį poveikį gyviems organizmams ir apsaugos nuo jų būdus. . Trečioji grupė apima veiksniai, susiję su organizmų izoliacija dirbtinėmis erdvėlaivio sąlygomis. Skrydis į kosmosą neišvengiamai susijęs su daugiau ar mažiau užsitęsusiu organizmų izoliavimu santykinai mažose slėginėse erdvėlaivių kabinose. Ribota erdvė ir judėjimo laisvė, situacijos monotonija ir monotonija, daugelio gyvybei Žemėje pažįstamų dirgiklių nebuvimas sukuria labai ypatingas sąlygas. Todėl reikalingi specialūs aukštesnės nervinės veiklos fiziologijos, labai organizuotų būtybių, tarp jų ir žmonių, atsparumo ilgalaikei izoliacijai ir darbingumo išsaugojimo tokiomis sąlygomis tyrimai.
NASA pasidalino preliminariais rezultatais patirtį apie skrydžių į kosmosą poveikį žmogaus organizmui. Tyrimas įdomus tuo, kad jame dalyvavo du astronautai – kelly dvyniai. Mokslininkai rinko duomenis apie brolių būklę prieš misiją į TKS, jos metu ir po jos. Kol Scottas buvo orbitoje beveik metus, Markas liko Žemėje ir jo pasirodymas buvo laikomas pagrindu.
Apie tai, kas labiausiai glumino tyrėjus ir ar vakcina nuo gripo veiksminga Žemės orbitoje – medžiagoje RT.
Scottas ir Markas Kelly globallookpress.com Mark Sowa/ZUMAPRESS.com
Lygindami į kosmosą skridusių ir neskridusių dvynių kūno būklę, mokslininkai naudojo beveik visus turimus metodus – nuo kraujo ir seilių analizės iki DNR sekos nustatymo. Jame buvo rasti pagrindiniai skirtumai.
Pirma, broliai Kelly parodė DNR modifikacijų skirtumą. Tokie nedideli cheminiai pokyčiai (metilinimas) yra normalūs ir vyksta veikiant aplinkai bei stresui.
Kaip pastebėjo mokslininkai, Scottui Kelly, kuris beveik metus praleido TKS kartu su Rusijos kosmonautu Michailu Kornienko (įgula grįžo į Žemę 2016 m. kovo 2 d.), metilinimo procesas sulėtėjo, tačiau Markui Kelly priešingai, jis paspartėjo. Scottui grįžus į Žemę, DNR metilinimo greitis normalizavosi ir, keista, abiejuose.
Antrasis ir labiausiai intriguojantis genomų tyrimo rezultatas buvo telomerų pailgėjimas. Telomerai yra sritys, esančios chromosomų galuose. Jie dažnai siejami su senėjimo procesu. Manoma, kad kuo ilgesni telomerai, tuo didesnis ilgaamžiškumo potencialas.
Dėl specialaus baltymo telomerazės telomerai gali pailgėti – taip nutiko Scottui kosmose. Šis procesas nerastas Mark. Tačiau Scottui grįžus į Žemę, jo telomerai vėl pradėjo trumpėti.
Anot radiacijos biologės Susan Bailey iš Kolorado universiteto, telomerų augimo erdvėje priežastys dar nėra aiškios, bet spėjama, kad tai susiję su padidėjusiu darbo krūviu ir sumažėjusiu kalorijų kiekiu misijos metu.
Kalbant apie fiziologinius pokyčius, išaiškintus dėl nesvarumo, jie buvo daugiau ar mažiau nuspėjami. Pasak Pensilvanijos universiteto psichiatrijos profesoriaus Matthiaso Basnerio, tiriančio skrydžio į TKS poveikį pažinimo funkcijoms, po misijos sumažėjo Scotto tikslumas ir reakcijos greitis. Laimei, skirtumas pasirodė esąs nereikšmingas, palyginti su panašiais pokyčiais, pastebėtais anksčiau per pusmečio misijas.
Be to, per antrąją misijos dalį Scottas Kelly pastebėjo sulėtėjusį kaulinės medžiagos atstatymo procesą ir hormono, kuris dalyvauja endokrininės sistemos reguliavime ir yra atsakingas už audinių augimą, gamybą. Markas neturėjo tokių pakeitimų.
Scottas Kelly NASA TKS
Nuspėjami rezultatai apima vakcinos nuo gripo veiksmingumo įvertinimą. Erdvėje ir Žemėje skirtumų nerasta. Skiepijimas, sprendžiant iš analizių, yra vienodai veiksmingas.
Apie galutines tyrimo išvadas kalbėti dar anksti: mokslininkai pasidalino tik preliminariais duomenimis. Dabar jie ilgai analizuoja ir ieško pastebėtų pokyčių priežasčių. Viena iš nelengvų užduočių jiems bus tiksliai nustatyti, kokie skirtumai atsirado veikiant organizmui neįprastai aplinkai.
Gali būti, kad nemaža dalis rezultatų bus susiję su stresine situacija misijos metu. NASA anksčiau pranešė, kad ataskaita apie galutinius rezultatus gali būti paskelbta 2017 m. pabaigoje arba 2018 m. Žymiausi atradimai gali būti žinomi anksčiau.
Eksperimentas nuostabus tuo, kad kadangi identiški dvyniai yra labai artimi genetiškai, tyrimo rezultatų skirtumas bus mažiau susijęs su organizmo savybėmis nei tarp atsitiktinių žmonių ar kitų giminaičių. Be to, broliai pasirinko tą patį užsiėmimą ir vedė panašų gyvenimo būdą. Markas Kelly kosmose praleido 54 dienas. Scotto patirtis solidesnė – iš viso 520 dienų kosmose.
Ilgo skrydžio į kosmosą įtaka žmogaus organizmui – puslapis №1/1
ILGALAIKIO SKRYDŽIO KOSMUOSE POVEIKISANT ŽMOGAUS KŪNO
(Kai kurie biomedicininių tyrimų rezultatairyšium su erdvėlaivio Sojuz-9 skrydžiu)
SSRS mokslų akademijos narys korespondentas
O. G. GAZENKO,
medicinos mokslų kandidatas
B. S. ALYAKRINSKY
Praktiškai kosmoso tyrinėjimas šiuo metu pirmiausia yra tiek orbitinių, tiek tarpplanetinių skrydžių pailgėjimas, taigi ir neišvengiamas žmogaus buvimo neįprastomis egzistavimo sąlygomis trukmės ilgėjimas. Visiškai akivaizdu, kad visų skrydžio į kosmosą veiksnių, o visų pirma svarbiausių, tokių kaip nesvarumas, padidėjęs radiacijos lygis, pakitusi sudėtis ir aferentacijos kiekis, poveikio žmogaus organizmui rezultatas daugeliu atžvilgių yra skirtingas. nuo „žemiškojo“, tiesiogiai priklausys nuo šių periodų trukmės.laiko jutiklių sistema (dirgikliai, reguliuojantys visų organizmo funkcijų paros ritmą). Tačiau labai mažai žinoma apie specifines šios priklausomybės ypatybes. Mokslas turi labai mažai duomenų šiuo klausimu. Tuo tarpu klausimas, kiek žmogus gali išbūti kosmose nepakenkdamas sveikatai ir darbingumui, yra vienas aktualiausių šiuolaikinėje astronautikoje. Štai kodėl tiek daug dėmesio sulaukia sovietinio erdvėlaivio Sojuz-9 skrydis su dviem kosmonautais, kurie buvo kosmose 18 dienų, tai yra 4 dienomis ilgiau nei amerikiečių kosmonautai F. Bormanas ir D. Lovellas. buvę pasaulio rekordo už orbitinio skrydžio trukmės savininkai.
Jau planuojant ir praktiškai ruošiant skrydį Sojuz-9 buvo numatyta, kad medicininių ir biologinių stebėjimų bei tyrimų metu bus galima gauti duomenis, kurie skyrėsi nuo tų, kurie buvo pateikti ankstesniais sovietų ir amerikiečių kosmonautų skrydžiais. Realybė šių lūkesčių neapgavo, o tam didžiąja dalimi prisidėjo visapusiškumas ir sistemingas kosmonautų medicininis patikrinimas prieš skrydį, jo metu ir po jo, o svarbiausia – A. G. Nikolajevo ir V. I. Sevastjanovo buvimo orbitoje trukmė.
Erdvėlaivio Sojuz-9 skrydis vyko tiksliai pagal programą. Mikroklimato parametrai jo gyvenamuosiuose skyriuose svyravo nustatytose ribose: bendras slėgis - 732-890 mm rt. Art., dalinis deguonies slėgis-157-285, anglies dioksidas 1,3-10,7 mm rt. Art., santykinė oro drėgmė - 50-75%, oro temperatūra - nuo 17 iki 28 ° C. Konservus iš natūralių produktų astronautai valgydavo 4 kartus per dieną, dienos raciono kalorijų kiekis vidutiniškai siekė 2700 kcal. Gėrimo režimas numatė, kad kiekvienas astronautas turi suvartoti apie 2 litrus skysčio per dieną (įskaitant medžiagų apykaitos vandenį). Du kartus per dieną kosmonautai atliko specialiai skrydžiui skirtą fizinių pratimų kompleksą.
Dėl orbitos precesijos ir poreikio nusileisti erdvėlaivį dienos metu, kosmonautų miego ir budrumo grafikas labai skyrėsi nuo įprasto. Pirmajame skrydžio etape jie atsigula
41
nuėjo miegoti / val. ryto Maskvos laiku, o vėliau miego pradžia pamažu persikėlė į ankstesnes valandas, artėjant vidurnakčiui. Taigi erdvėlaivyje „Sojuz-9“ buvo naudojamas vadinamosios migracinės dienos variantas su pradiniu 9 valandų fazių poslinkiu.
Skrydžio metu, naudojant specialią laive esančią medicininę stebėjimo įrangą, astronautų elektrokardiogramos, seisminės kardiogramos ir pneumogramos registravimo duomenys buvo sistemingai perduodami į Žemę tiek ramybės būsenoje, tiek atliekant funkcinius tyrimus bei darbo operacijas. Abipusės kontrolės tvarka astronautai matavo vienas kitam kraujospūdį. „Vertikalios“ instaliacijos pagalba buvo tiriamas gebėjimas orientuotis erdvėje. Pagal iš anksto parengtą programą kosmonautai pranešė apie savo sveikatą. Šiuos pranešimus papildė radijo ryšio ir televizijos stebėjimo duomenys.
Laivo skrydis vyko palankioje radiacinėje aplinkoje.
Išankstinis paleidimas ir skrydžio laikotarpis. Artėjant paleidimo laikui, abiem kosmonautams tokiai situacijai padažnėjo natūralus širdies susitraukimų dažnis ir kvėpavimas. Jei starto išvakarėse didžiausias A. G. Nikolajevo pulsas buvo 90, o V. I. Sevastjanovo – 84 dūžiai / min., tada valandinės parengties laikotarpiu siekė atitinkamai 114 ir 96 bpm Panaši reakcija pastebėta ir kalbant apie kvėpavimą: starto išvakarėse maksimalus kvėpavimo dažnis A. G. Nikolajevui buvo 15, V. I. Sevastyanovui – 18, o valandinės parengties laikotarpiu abiem išaugo iki 24 per minutę.
Aktyviosios skrydžio fazės metu kosmonautų pulsas ir kvėpavimas buvo tokio lygio, koks buvo prieš paleidimą.
Erdvėlaiviui įskridus į orbitą 6-oje skrydžio grandinėje, širdies susitraukimų dažnis priartėjo prie registruoto likus mėnesiui iki starto ir priimtas kaip foninis. Ateityje pulsas ir toliau mažėjo. Iki 3 skrydžio dienos fono atžvilgiu A. G. Nikolajevui sumažėjo 8–10, V. I. Sevastyanovui – 13 val. bpm ir išliko tokiame lygyje apie 10 dienų, po to pradėjo palaipsniui didėti ir paskutiniame skrydžio trečdalyje statistiškai reikšmingai nesiskyrė nuo foninių verčių. Laivui besisukant, koreguojant jo orbitą, orientaciją, taip pat kosmonautams atliekant fizinius pratimus ir atliekant kai kuriuos eksperimentus, buvo pastebėtas ryškus abiejų įgulos narių širdies susitraukimų dažnio padažnėjimas. Taigi, 33-ioje orbitoje, kai skrydžio inžinierius V.I. bpm
Kvėpavimo dažnis viso skrydžio metu statistiškai reikšmingai nesiskyrė nuo užfiksuoto pradiniuose tyrimuose (A.D. Egorov ir kt.).
Išleidus laivą į orbitą, abu įgulos nariai pajuto, kad į galvą plūstelėjo kraujas, kurį lydėjo veido odos paburkimas ir paraudimas. Šis jausmas 2-ąją skrydžio dieną gerokai sumažėjo, bet vėliau paaštrėjo, kai buvo atkreiptas dėmesys. Jutimo aštrumas pastebimai sumažėjo, kai laivas sukasi, kai astronautai buvo išsidėstę išilgai įcentrinės jėgos vektoriaus, galvomis link sukimosi centro.
Kosmonautų sensorinė-motorinė koordinacija per 3-4 skrydžio dienas buvo kiek sutrikusi, o tai pasireiškė tam tikra disproporcija, judesių netikslumu. 4 dieną judesiai pradėjo įgyti jiems būdingą aiškumą.
42 O. G. GAZENKO, B. S. ALYAKRINSKY
Tiek A. G. Nikolajevui, tiek V. I. Sevastyanovui orientacijos erdvėje procesas buvo sunkus per visą nesvarumo laikotarpį. Tai išreiškė tuo, kad laisvai plaukdami užmerktomis akimis jie greitai prarado savo kūno padėties kabinos koordinačių atžvilgiu idėją. Nustatydami vertikalią kryptį atmerktomis ir užmerktomis akimis naudodami vertikalią sąranką, kiekviename tyrime kosmonautai padarė klaidų, kurios buvo reikšmingesnės nei prieš skrydį.
I, 2 ir 18 skrydžio dienomis surinkto paros šlapimo analizė parodė padidėjusį kalio, kalcio, sieros, fosforo ir azoto išsiskyrimą. Pirmose dviejose šlapimo porcijose oksikortikosteroidų kiekis sumažėjo, trečioje priartėjo prie foninio lygio (G.I. Kozyrevskaya ir kt.).
Radijo pokalbių, iš erdvėlaivio perduodamų pranešimų ir televizijos stebėjimo duomenys rodo, kad viso skrydžio metu kosmonautų elgesys visiškai atitiko jų individualias psichologines savybes ir konkrečias situacijas.
Nuo 12-13 skrydžio dienos atsirado nuovargis atlikus sudėtingus eksperimentus ir įtemptos darbo dienos.
Pasak kosmonautų, jų apetitas skrydžio metu buvo normalus, troškulio jausmas kiek sumažėjo, miegas dažniausiai gilus, gaivus, trunkantis 7-9 valandas.
Laikotarpis po skrydžio. Pirminės medicininės apžiūros metu po skrydžio kosmonautai atrodė pavargę, paburkę veidai, pabalusi oda. Norint išlaikyti stačią laikyseną, reikėjo tam tikrų pastangų, todėl jie pirmenybę teikė gulinčiajai pozicijai. Pagrindinis jų pojūtis tuo metu buvo akivaizdus galvos ir viso kūno svorio padidėjimas. Šis pojūtis buvo maždaug lygus intensyvumui, kuris atsiranda esant 2,0–2,5 vienetų perkrovai. Daiktai, su kuriais teko manipuliuoti, atrodė išskirtinai sunkūs. Tokia savotiška svorio augimo iliuzija, palaipsniui silpstanti, išliko apie 3 dienas.
Tuo metu atliktą sutrumpintą (5 min.) ortostatinį testą kosmonautai ištvėrė su ryškia įtampa.
A. G. Nikolajevo svoris sumažėjo 2,7 kg, o V. I. Sevastjanovo - 4,0 kg. kilogramas.
2-ąją dieną po skrydžio, atliekant stabilografinį tyrimą, abiem kosmonautams buvo pastebėtas reikšmingas bendrojo kūno svorio centro svyravimų amplitudės padidėjimas. Apatinių galūnių raumenų tonusas sumažėjo, kelių trūkčiojimas smarkiai padidėjo. A. G. Nikolajevo traukos jėga sumažėjo 40 kilogramas, pas V. I. Sevastyanovą – iki 65 m kilogramas. Sumažėjo ir blauzdos, ir šlaunies perimetrai.
Ortostatinio stabilumo atkūrimas truko apie 10 dienų po skrydžio.
Kai kurių astronautų skeleto dalių tankio nustatymas rentgeno fotometriniais ir ultragarsiniais metodais parodė, kad jis sumažėjo, ypač ženkliai apatinėse galūnėse. Šis sumažėjimas antrą dieną po skrydžio pasiekė 8,5-9,6% šlaunies kauluose ir tik 4,26-5,56% pagrindinių pirštų falangų (E. N. Biryukov, I. G. Krasnykh).
22-ąją poskrydžio laikotarpio dieną optinis kaulų tankis dar nebuvo pasiekęs pradinio lygio.
Tiriant odos ir nosies gleivinės automikroflorą, buvo pastebėta ryški disbakteriozė. Disbakterioziniai poslinkiai
Kosmoso skrydžio POVEIKIS ORGANIZMUI
daugiausia lėmė tai, kad ant lygios astronautų odos ir nosies gleivinės atsirado daug gramteigiamų, sporų neturinčių lazdelių, kurios nebuvo aptiktos prieš skrydį, o tai, matyt, suteikia pagrindo juos priskirti prie astronautų atstovų. „svetima flora“ (V. N. Zalogujevas).
Medicininės stebėjimo medžiagos, gautos skrendant Sojuz-9 erdvėlaiviu ir poskrydžio metu, liudija esminę žmogaus egzistavimo kosmose galimybę 18 dienų išlaikant pakankamą protinį ir fizinį pajėgumą. Tuo pačiu metu ši medžiaga leidžia daryti išvadą, kad apskritai „adaptacijos-adaptacijos“ ciklas erdvės-Žemės sąlygomis reikalauja ilgalaikio organizmo adaptacinių mechanizmų įtempimo ir kad prisitaikymas prie pažįstamų gyvenimo sąlygų yra sunkesnis. procesas.
Priemonių ir metodų, palengvinančių šį procesą, kūrimas yra svarbi kosminės medicinos užduotis. Norint sėkmingai išspręsti problemą, būtina pakankamai išsamiai išsiaiškinti kiekvieno skrydžio į kosmosą veiksnio specifinę reikšmę jų komplekso poveikiui žmogaus organizmui. Ne mažiau svarbus yra organizmo reakcijos į kiekvieną iš šių veiksnių mechanizmų tyrimas. Pažangą šia kryptimi galima užtikrinti tik sukaupus didelį kiekį faktinės medžiagos.
18 dienų sovietų kosmonautų skrydžio reikšmę šiuo požiūriu vargu ar galima perdėti. Tai neabejotinai svarbus žingsnis sprendžiant kosminių skrydžių sąlygų skirtingos reikšmės, jų indėlio į astronautų fiziologinių funkcijų pokyčius orbitoje ir grįžus į Žemę problemą.
Kokios sąlygos „Sojuz 9“ lėmė šiuos pokyčius?
Iš šių sąlygų galima nedelsiant atmesti spinduliuotę. Iš tiesų, bendra kiekvieno astronauto gauta radiacijos dozė buvo gerokai mažesnė už priimtiną lygį.
Neuro-emocinio streso vaidmuo bendrame kosmonautų reakcijoje į skrydį taip pat, matyt, buvo palyginti mažas. Bet kokiu atveju oksikortikosteroidų kiekis jų šlapime pasirodė esąs sumažėjęs, palyginti su sąlygine norma, nors žinoma, kad bet koks neuroemocinis stresas yra susijęs su šių medžiagų kiekio kraujyje ir šlapime padidėjimu. Taigi asmenims (ne pilotams), kurie atliko 50 minučių skrydį aerodromo zonoje, steroidinių hormonų lygis padidėjo 40-50%, palyginti su rodikliais prieš skrydį (X. Hale, 1959). Profesionaliems pilotams po trumpalaikių, bet labai sunkių, gerai įvaldytų skrydžių reaktyviniais lėktuvais, 17-OH-kortikosteroidų kiekis šlapime per pirmas dvi tris valandas po skrydžio padidėja 50-60% ( IV Fiodorovas, 1963).
Šie ir daugelis kitų duomenų rodo, kad Sojuz-9 įgulos narių neuro-emocinis stresas nebuvo reikšmingas, bent jau 1, 2 ir 18 dienomis. O kadangi kaip tik šiomis dienomis reikėtų tikėtis intensyviausios emocinės kosmonautų reakcijos, natūralios starte ir finiše, emociniai veiksniai negali būti laikomi reikšminga juose pastebimų fiziologinių funkcijų pokyčių priežastimi.
Tikėtina, kad A. G. Nikolajevo ir V. I. Sevastjanovo išgyvenimų sunkumas sumažėjo dėl sėkmingo, nesudėtingo
44
O. G. GAZENKO, B. S. ALYAKRINSKY
skrydžio programos įvykdymas, palankios radiacijos sąlygos, nenutrūkstamas radijas ir telekomunikacijos numatytų seansų valandomis, geras abiejų įgulos narių išankstinis pasirengimas, taip pat tai, kad vienas iš kosmonautų jau skrido ir jo pasitikėjimas sėkmingu skrydžio užbaigimas buvo perduotas partneriui.
Gana sunku, o gal ir neįmanoma pakankamai išsamiai ir patikimai įvertinti kosmonautų organizmo „aferentinio aprūpinimo“ pažeidimo reikšmę skrydžio Sojuz-9 metu. Tačiau kai kurie svarstymai šiuo klausimu nusipelno dėmesio.
Atliekant eksperimentus, susijusius su vadinamojo jutimo trūkumo tyrimu, atliktu antžeminėmis sąlygomis, buvo įrodyta, kad bendrojo aferentinio srauto išeikvojimas žmogui nepraeina be pėdsakų. Pirmasis ir pagrindinis jos rezultatas – įvairūs psichinės sferos sutrikimai, kurie ryškiausiai pasireiškia visiško regėjimo, klausos, lytėjimo, kinestetinių ir kitų pojūčių išskyrimo atvejais. Tokių eksperimentų metu tiriamieji registravo įvairius sąmonės pokyčius, iki haliucinacijų. Pagrindinis skirtumas tarp šių eksperimentų ir kosminių skrydžių sąlygų yra tai, kad neįmanoma atmesti aferentacijos, kylančios iš Žemės gravireceptorių, o kosmose ji susilpnėja ir, matyt, kinta.
Viso skrydžio metu nei A. G. Nikolajevas, nei V. I. Sevastjanovas neturėjo nei vieno psichikos sutrikimo atvejo. Jų elgesys plačiąja to žodžio prasme, darbų ir tyrimų operacijų atlikimo kokybė, kalbėjimas ir perduodamos informacijos turinys, įrašai žurnale ir kt. rodo, kad astronautai nepatyrė jutimų nepritekliaus būsenos. , bent jau tokia forma, kuri būdinga eksperimentams ant žemės. Sudėtyje ir kiekyje pakitusios aferentacijos (pirmiausia proprioreceptinės ir lytėjimo, o tam tikru mastu vestibulinės, regos ir klausos) poveikis astronautų psichikai buvo arba labai nereikšmingas, arba gerai kontroliuojamas.
Taigi nei radiacija, nei neuroemocinis stresas, nei jutimų trūkumas negali būti laikomi reikšmingomis fiziologinių funkcijų pokyčių priežastimis. Nesvarumą, taip pat neįprastą erdvėlaivio Sojuz-9 įgulos narių miego ir budrumo ritmą galima priskirti prie svarbiausių šių poslinkių priežasčių.
Nesvarumo problema ir toliau yra aršių diskusijų tarp įvairių požiūrių atstovų arena. Kai kurie tyrinėtojai nesvarumui neteikia jokios rimtos reikšmės (L. Mallon, 1956; I. Walrath, 1959), kiti mano, kad tai yra didžiulis žalingas veiksnys ir kad sausumos organizmų egzistavimas nesvarumo sąlygomis yra neįmanomas. Be to, yra nuomonė, kad net ilgalaikis gravitacijos krypties pokytis esant nedideliam svoriui gali būti mirtinas kūnui (V. Ya. Brovar, 1960).
Remiantis lyginamosios fiziologijos duomenimis, formuluojama net tokia išvada: gyvūnų evoliucija iš esmės yra adaptacijų evoliucija, nukreipta į gravitacijos jėgų įveikimą, kuri buvo susijusi su padidėjusiomis energijos sąnaudomis, kurioms išleisti reikia daug deguonies, taigi ir hemoglobino. Šiuo požiūriu nesvarumo sąlygomis eritropoetinė funkcija palaipsniui mažės, dėl to prasidės progresuojanti kaulų čiulpų atrofija (PA Korzhuev, 1968).
Daugelyje vietinių ir užsienio autorių darbų neigiamas nesvarumo poveikis pabrėžiamas ne tik kaulų funkcijai.
Kosmoso skrydžio POVEIKIS ORGANIZMUI
smegenyse, bet iš tikrųjų visose kūno sistemose, visame kūne. Ypač pastebimas širdies ir kraujagyslių bei raumenų ir kaulų sistemų „pažeidžiamumas“ nesvarumo sąlygomis.
Eksperimentai, atlikti baseinuose ir liftuose specialiai įrengtiems orlaiviams skrendant pagal balistinę kreivę, duomenys, gauti orbitinių skrydžių metu, ir teoriniai pokyčiai leidžia su didele tikimybe priskirti šiuos reiškinius nesvarumo įtakai žmogaus organizmui. žmogaus kūnas: įvairūs erdvinės orientacijos pažeidimai, kai kurios vadinamosios vestibuliarinės iliuzijos rūšys, ypač okulogirinės, motorinių įgūdžių laiko-erdvinės jėgos struktūros pokyčiai, hemodinaminiai poslinkiai (kurių vienas iš simptomų yra paraudimas ir patinimas). veidas, susijęs su padidėjusia galvos kraujotaka), fizinės jėgos sumažėjimas ir atrofiniai reiškiniai raumenų audiniuose bei skeleto nukalkinimas.
Grįžtant į Žemės gravitacinį lauką, nesvarumo pasekmės išreiškiamas padidėjusiu širdies ir kraujagyslių sistemos labilumu, kurio viena iš apraiškų yra ortostatinis nestabilumas, pažeidžiant funkcines motorines struktūras, atsakingas už laikysenos ir judėjimo palaikymą. iliuzija apie savo kūno ir pažįstamų objektų svorio padidėjimą pagal svorį.
Lyginant šią sudėtingą, daugiakomponentę kūno reakciją tik į nesvarumą su tomis reakcijomis į skrydį kaip visumą, kurias užfiksavo A. G. Nikolajevas ir V. I. Sevastjanovas, negalima neprieiti prie išvados, kad kosmose, matyt, pagrindinis nesvarumas yra veiksnys.
Tačiau yra pagrindo kai kurias astronautų reakcijas, pastebėtas jų orbitoje, sieti ne tik su nesvarumu, bet ir su jų darbo bei poilsio režimo ypatumais. Kaip jau minėta, kosmonautai gyveno pagal vadinamųjų migracijos dienų schemą su pradiniu fazės poslinkiu apie 9 valandas. Dabar labai daug specialių tyrimų duomenų rodo, kad kuo žmogaus darbo ir poilsio režimas yra arčiau optimalaus, tuo arčiau miego ir poilsio grafikas šiuo režimu sutampa su kasdieniu psichofiziologinių funkcijų ritmu. žmogaus organizme. Apie tiesioginę organizmo savijautos priklausomybę nuo šių ritmų liudija daugybė faktų. Taigi, K. Pittendrii (1964) nurodo, kad cirkadiniai ritmai yra neatsiejama gyvų sistemų savybė, sudaro jų organizavimo pagrindą, o bet koks nukrypimas nuo įprastos ritmo eigos sukelia viso organizmo darbo sutrikimus. Normalią ritmo eigą palaiko cikliškai kintantys išorinio pasaulio veiksniai, kurie bioritmologijoje vadinami sinchronizatoriais arba laiko jutikliais. Dauguma jų yra Žemės sukimosi aplink savo ašį rezultatas. Visais laiko jutiklių ciklų ir kūno ritmų nesutapimo atvejais pastarasis patiria vadinamąją desinchronozę, kuri žmogaus atžvilgiu pasireiškia ryškaus nuovargio, pervargimo ar net įvairių neurotiko reakcijų pavidalu. tipo.
Desinchronozė gali atsirasti visais įprastos laiko jutiklių sistemos pažeidimo atvejais: greitai kertant kelias laiko juostas (transmeridionaliniai skrydžiai), dirbant naktį, Arkties ir Antarkties sąlygomis, skrydžiuose į kosmosą. Viena iš desinchronozės priežasčių taip pat yra dienos migracija, tai yra nuolatinis ar periodiškas miego pradžios, taigi ir budrumo, dienos pasikeitimas. darbo ir poilsio režimas.
4 USD O. G. GAZENKO, B. S. ALYAKRINSKY
Viena iš kosmonautų nuovargio priežasčių, kurią jie pirmą kartą pastebėjo 12–13 skrydžio dieną, gali būti viena iš erdvėlaiviu „Sojuz-9“ užfiksuota migracijos diena. Yra pagrindo manyti, kad neigiamą nesvarumo poveikį sustiprino periodiniai miego ir būdravimo ritmo pokyčiai (B. S. Alyakrinsky).
Ekstremalių veiksnių, susijusių su erdvėlaivio Sojuz-9 skrydžio sąlygomis, reitingas gali būti naudingas konkretinant prevencines priemones, kuriomis siekiama sumažinti neigiamą šių veiksnių poveikį. Kadangi specifinė nesvarumo vertė atrodo didžiausia, dirbtinės gravitacijos idėja (ty centrifugavimo principo panaudojimas) gauna papildomą argumentą jos naudai.
Raumenų atrofijos, kurią kosmonautai matė tik apatinių galūnių atžvilgiu, matyt, sėkmingai galima išvengti specialiai parinktais fiziniais pratimais.
Visiškai aišku, kad rimčiausias dėmesys turėtų būti skiriamas jo funkcijoms būdingo cirkadinio ritmo palaikymui ilgalaikių skrydžių metu kosmose. Jau kuriant kosmonautų atrankos sistemą reikia turėti omenyje prisitaikymo prie neįprastų paros ritmų sunkumus. Eksperimentiškai įrodyta, kad žmonės skirtingai reaguoja į avarinį darbo ir poilsio režimo pasikeitimą. Vieniems šis pakeitimas yra ypač lengvas, kitiems – priešingai, sudėtinga užduotis. Patikima desinchronozės prevencija erdvėlaivyje yra tai, kad astronautai griežtai laikosi racionalaus darbo ir poilsio režimo, sukurto remiantis bioritmologijos duomenimis.
Ilgo žmogaus egzistavimo erdvėje problemos tyrimas tik prasideda. Šią problemą galima išspręsti tik sukaupus vis daugiau naujų faktų ilgalaikiuose skrydžiuose į kosmosą, su specialiai sukurta medicininių stebėjimų programa. Tarp tokių skrydžių yra ir erdvėlaivio Sojuz-9 skrydis.
Pirmą kartą žmogus į kosmosą išskrido 1961 m., tačiau net po pusės amžiaus nėra tikslių atsakymų į klausimus, kaip tiksliai skrydis į kosmosą ir ilgesnis buvimas minimalios gravitacijos ar nesvarumo sąlygomis veikia žmogaus organizmą.
Naujame tyrime mokslininkai nusprendė astronautų kūno pokyčius ištirti šiek tiek giliau, beveik molekuliniu lygmeniu.
Negrįžtami pokyčiai
Astronautų sveikatos būklės tyrimas po ilgo buvimo kosmose parodė, kad yra nemažai pokyčių, kurie labai paveikia jų sveikatą tiek skrydžio metu, tiek po jo. Daugelis astronautų po tam tikro laiko, praleisto be gravitacijos, negali susigrąžinti ankstesnio fizinio pasirengimo lygio.
Taip yra todėl, kad mikrogravitacijos sąlygos įtempia žmogaus organizmą ir sukelia jo susilpnėjimą. Pavyzdžiui, širdis susilpnėja dėl masės praradimo, nes nesvarumo metu kraujas pasiskirsto skirtingai ir širdis plaka lėčiau.
Be to, kaulų masės tankis mažėja dėl to, kad kūno neveikia Žemės gravitacija. Kaulų masės pokyčiai pastebimi jau pirmąsias dvi savaites nesvarumo būsenoje, o ilgai išbuvus erdvėje beveik neįmanoma atkurti ankstesnės audinio būklės.
Ypač stiprūs yra organizmo imuninės sistemos ir medžiagų apykaitos proceso pokyčiai.
Imuninė sistema
Imunitetas kenčia nuo to, kad nesvarumas yra nepaprastai nauja žmogaus būsena evoliucinio vystymosi požiūriu. Šimtus tūkstančių metų žmonės nesusidūrė su mikrogravitacijos sąlygomis ir buvo joms itin genetiškai nepasiruošę.
Dėl šios priežasties imuninė sistema nesvarumą suvokia kaip grėsmę visam organizmui ir stengiasi vienu metu panaudoti visus įmanomus gynybos mechanizmus.
Be to, esant izoliacijai nuo įprastų sąlygų, žmogaus organizmas susiduria su minimaliu bakterijų, virusų ir mikrobų skaičiumi, o tai taip pat neigiamai veikia imuninę sistemą.
Metabolizmas
Metabolizmo pokyčiai atsiranda dėl daugelio priežasčių. Pirma, dėl fizinio aktyvumo stokos, prie kurios kūnas yra pripratęs gravitacijos metu, sumažėja kūno ištvermė ir prarandama raumenų masė.
Antra, dėl sumažėjusios ištvermės ir aerobinių pratimų organizmas sunaudoja mažiau deguonies ir skaido mažiau riebalų.
Trečia, dėl širdies ir kraujagyslių sistemos pokyčių per kraują į raumenis tiekiama mažiau deguonies.
Visa tai rodo, kad žmogaus kūnas išgyvena sunkų prisitaikymo prie ilgo buvimo erdvėje sąlygų laikotarpį. Tačiau kaip tiksliai ir kodėl organizme vyksta pokyčiai?
Kraujo sudėties tyrimas
Astronautų tyrimai prieš kosmines misijas, jų metu ir po jų parodė imuninės sistemos, raumenų tonuso, medžiagų apykaitos ir kūno temperatūros reguliavimo pokyčius, tačiau mokslininkai vis dar nesupranta šiuos pokyčius lemiančių mechanizmų.
Pasirodo, skrydis į kosmosą sumažina įvairių baltymų grupių kiekį žmogaus organizme. Kai kurie iš jų greitai atšoka, bet kitiems daug sunkiau pasiekti būseną prieš skrydį.
Tyrimo pažanga
Siekdami ištirti ilgo buvimo mikrogravitacinėje orbitoje poveikį kraujo baltymams, mokslininkai ištyrė 18 Rusijos kosmonautų, vykusių ilgalaikėse misijose į Tarptautinę kosminę stotį, kraujo plazmą.
Pirmasis plazmos mėginys buvo paimtas likus mėnesiui iki skrydžio, antrasis mėginys paimtas iškart po nusileidimo, o galutinis mėginys paimtas praėjus savaitei po misijos.
Tam tikrais atvejais astronautai patys paėmė ir tyrinėjo mėginius būdami TKS, kad pateiktų tikslesnes nuorodas, kaip kinta tam tikrų baltymų kiekis jų kraujyje.
rezultatus
Tik 24% analizuotų baltymų grupių buvo rasta mažesnė gausa iškart po nusileidimo Žemėje ir po septynių dienų.
išvadas
Baltymų kiekio kraujyje skirtumo tyrimas yra vienas iš būdų, kaip galima paaiškinti kai kuriuos pokyčius, vykstančius ilgai nesvarumo būsenoje esančio astronauto organizme.
Pavyzdžiui, tyrimo autoriai padarė išvadą, kad beveik visi 24% baltymų, kurių koncentracija pasikeitė būnant erdvėje, buvo susiję tik su keliais organizmo procesais, tokiais kaip riebalų apykaita, kraujo krešėjimas ir imunitetas.
