Το να γίνεις αστροναύτης είναι ένα δημοφιλές παιδικό όνειρο. Η απλή απουσία βαρύτητας έχει βαθιά επίδραση στο σώμα.
Πώς αλλάζει ένας οργανισμός σε κατάσταση έλλειψης βαρύτητας;
Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα είναι η αλλαγή στην ανθρώπινη ανάπτυξη. Υπό συνθήκες βαρύτητας, οι μύες διασφαλίζουν ότι οι σπόνδυλοι ταιριάζουν μεταξύ τους, κάτι που βοηθά στη διατήρηση της σωστής κάμψης της σπονδυλικής στήλης. Σε μηδενική βαρύτητα, οι μύες σταδιακά εξασθενούν και ατροφία. Ως αποτέλεσμα, η ανάπτυξη μπορεί να αυξηθεί κατά αρκετά εκατοστά.
Οποιεσδήποτε αλλαγές στο σώμα είναι πολύ σημαντικές για τους αστροναύτες. Για παράδειγμα, μια κάψουλα προσγείωσης περιέχει ένα κατάλυμα - μια ειδική συσκευή που έχει δημιουργηθεί ξεχωριστά για κάθε μία. Το κατάλυμα πρέπει να συμμορφώνεται πλήρως με τις παραμέτρους του αστροναύτη, αλλιώς κινδυνεύει η ασφάλειά του κατά την προσγείωση στη Γη.
Για να αποφευχθούν τέτοια προβλήματα, οι αστροναύτες φορούν ειδικά κοστούμια - "Penguins". Το κύριο καθήκον μιας τέτοιας στολής είναι να δημιουργήσει ένα φορτίο στο μυοσκελετικό σύστημα, για να μειώσει την επίδραση της έλλειψης βάρους.
Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η καρδιά είναι επίσης ένας μυς, που σημαίνει ότι η έλλειψη βάρους την επηρεάζει με παρόμοιο τρόπο. Έχει αποδειχθεί από καιρό ότι η καρδιά απουσία βαρύτητας γίνεται ασθενέστερη και χάνει όγκο. Ωστόσο, η έρευνα της NASA έδειξε μια ακόμη αλλαγή - στρογγυλοποίηση του σχήματος της καρδιάς.
Αυτή η μελέτη περιελάμβανε 12 αστροναύτες που εργάστηκαν στο ISS.Αποδείχθηκε ότι η ανθρώπινη καρδιά γίνεται 9,4% πιο στρογγυλή. Όταν ο αστροναύτης επιστρέφει στις συνήθεις συνθήκες, ο μυς αποκτά σταδιακά το φυσιολογικό του σχήμα. Για να καταστεί ευκολότερο να κατανοηθεί η επίδραση στην καρδιά, μπορεί κανείς να φανταστεί ότι μια εβδομάδα σε μηδενική βαρύτητα είναι η ίδια με 1,5 μήνες σταθερής ανάπαυσης στο κρεβάτι.
Ενδιαφέρον γεγονός: πολλά καθημερινά πράγματα στο διάστημα γίνονται αδύνατα. Για παράδειγμα, ένας αστροναύτης δεν μπορεί να κλαίει και να απαλλαγεί από το άγχος, τα αρνητικά συναισθήματα κ.λπ. Με τη βαρύτητα, τα δάκρυα γλιστρούν προς τα κάτω, αλλά αν δεν υπάρχει, τότε οι αλμυρές σταγόνες παραμένουν μέσα στο μάτι ή συσσωρεύονται σταδιακά κάτω από αυτό, παρεμβαίνουν στην όραση και προκαλούν μια δυσάρεστη αίσθηση καψίματος. Οι αστροναύτες απαλλάσσουν την υγρασία με τη βοήθεια ειδικών συσκευών.
Στο διάστημα, ενεργοποιείται επίσης η διαδικασία γήρανσης. Ακόμη, παρά τις αρνητικές διεργασίες στο μυοσκελετικό σύστημα, αλλαγές στην έλλειψη βάρους συμβαίνουν με τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Βρίσκονται σε όλα τα αγγεία, γεγονός που προκαλεί επίδραση στο καρδιαγγειακό σύστημα. Οι επιστήμονες επιμένουν ότι χάρη στη βαρύτητα πραγματοποιήθηκε η εξέλιξη του ανθρώπου και, ελλείψει αυτού, οι ιστοί του σώματος γερνούν πολύ γρήγορα.
Είναι ευαίσθητα στις επιδράσεις της έλλειψης βάρους και των οστών. Αυτό συμβαίνει για διάφορους λόγους, όπως η έλλειψη υλικού οστού, ο μειωμένος μεταβολισμός του φωσφόρου και η μείωση της ποσότητας ασβεστίου. Το σώμα καταλαβαίνει ότι δεν υπάρχει ανάγκη συντήρησης του σώματος και όλες αυτές οι διαδικασίες αναστέλλονται. Ως αποτέλεσμα, μετά από 30 ημέρες στο διάστημα, ένα άτομο μπορεί να χάσει 1-2% της οστικής μάζας. Η καταστροφή των οστών έχει ακόμη και έναν ξεχωριστό όρο - διαστημική οστεοπάθεια.
Επιστρέφοντας στη Γη, ο αστροναύτης επαναφέρει σταδιακά τον όγκο της οστικής μάζας. Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό η παραμονή στο διάστημα να μην είναι πολύ μεγάλη, καθώς η αποκατάσταση δεν θα είναι δυνατή σε κρίσιμους ρυθμούς (με απώλεια 50% οστική μάζα, για παράδειγμα).
Για κοσμοναύτες, είναι ζωτικής σημασίας να πραγματοποιείτε διάφορες προπονήσεις κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης. Για αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικοί προσομοιωτές που προσφέρουν έλξη στο σώμα και πίεση στο σώμα. Αυτές περιλαμβάνουν διάδρομους, προσομοιωτές για προπόνηση δύναμης, προσομοιωτές ποδηλάτων κ.λπ. Επίσης, οι αστροναύτες υποβάλλονται σε πλήρη προετοιμασία για πτήση σε εξειδικευμένα κέντρα.
Έρευνα για τις επιδράσεις του διαστήματος στο σώμα
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης μέσω πειραμάτων και ερευνών ότι η μηδενική βαρύτητα επηρεάζει το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος. Με άλλα λόγια, ένα άτομο είναι πιο ευαίσθητο σε διάφορες ασθένειες, καθώς η ασυλία του επιδεινώνεται. Με απλά λόγια, η ουσία του ανοσοποιητικού συστήματος είναι να βρει έναν εξωγήινο μικροοργανισμό στο σώμα και να τον επιτεθεί.
Η μελέτη διεξήχθη από μια ομάδα επιστημόνων της NASA με τη συμμετοχή 23 αστροναυτών (ανδρών και γυναικών) ηλικίας περίπου 53 ετών. Οι αστροναύτες βρίσκονταν σε μηδενική βαρύτητα για διαφορετικό χρονικό διάστημα. Έκαναν τα απαραίτητα τεστ πριν από την αναχώρηση, μερικοί συμμετέχοντες πήραν αίμα από τον εαυτό τους ενώ βρίσκονταν στο σταθμό. Στη συνέχεια, οι έρευνες πραγματοποιήθηκαν κατά την άφιξη των αστροναυτών στη Γη αμέσως και μετά από ορισμένα διαστήματα.
Έτσι, ήταν δυνατή η σύγκριση των αποτελεσμάτων και η διαπίστωση ότι η ασυλία των αστροναυτών που εργάζονταν στο ISS για έξι μήνες έχει επιδεινωθεί σημαντικά σε σύγκριση με τους υπόλοιπους συμμετέχοντες στην έρευνα. Συγκεκριμένα, η ικανότητα του ανοσοποιητικού συστήματος να αναγνωρίζει και να εξαλείφει μια απειλή έχει μειωθεί σημαντικά. Με την επιστροφή των αστροναυτών στη Γη, το ανοσοποιητικό σύστημα άρχισε να ανακάμπτει αργά. Ο ακριβής λόγος για τέτοιες αλλαγές δεν έχει τεκμηριωθεί, καθώς μπορεί να είναι άγχος, δυσλειτουργία του βιολογικού ρολογιού και μηδενική βαρύτητα.
Μια άλλη μελέτη πραγματοποιήθηκε σχετικά με την επίδραση της έλλειψης βάρους στο δέρμα του σώματος. Οι αστροναύτες συχνά διαμαρτύρονταν για την εμφάνιση κνησμού στο δέρμα και ξηρότητα. Για ένα πείραμα, τα ποντίκια στάλθηκαν σε τροχιά για περίοδο τριών μηνών. Η εξέταση των τρωκτικών που επέστρεψε από το διάστημα έδειξε ότι το δέρμα αραιώθηκε κατά 15% και η ανάπτυξη της επίστρωσης άλλαξε επίσης. Επιπλέον, σημειώθηκαν αλλαγές στο επίπεδο των γονιδίων.
Ενδιαφέρον γεγονός: Χρησιμοποιώντας ποντίκια, διαπιστώθηκε επίσης η επίδραση της έλλειψης βάρους στην όραση. Τους στάλθηκαν στο διάστημα για ένα μήνα, μετά τον οποίο αναλύθηκε η κατάσταση των ματιών. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η όραση επιδεινώνεται λόγω μειωμένης δραστηριότητας των αιμοφόρων αγγείων. Είναι φυσικό για τον οργανισμό όλων των ζωντανών πραγμάτων το αίμα να τρέχει στα πόδια υπό την επίδραση της βαρύτητας. Σε μηδενική βαρύτητα, ασκεί πίεση στον εγκέφαλο, ο οποίος βλάπτει την εργασία των αιμοφόρων αγγείων.
Οι κοσμοναύτες που εργάζονται στο ISS συχνά παραπονιούνται για προβλήματα όρασης. Κατά την άφιξή τους στη Γη, το όραμα επιστρέφει επίσης σταδιακά στην προηγούμενη κατάσταση, αλλά, όπως στην περίπτωση άλλων οργάνων και συστημάτων, όλα εξαρτώνται από το χρονικό διάστημα στο διάστημα.Οι επιστήμονες αναζητούν ενεργά λύσεις που θα βοηθήσουν στη μείωση της επίδρασης της έλλειψης βάρους στο ανθρώπινο σώμα.
Η έλλειψη βαρύτητας είναι ασυνήθιστο για το ανθρώπινο σώμα. Πολλά από τα συστήματά τους εξαρτώνται από τη βαρύτητα, επομένως η έλλειψη βαρύτητας επηρεάζει αρνητικά την υγεία των αστροναυτών. Η εργασία του μυοσκελετικού συστήματος, το καρδιαγγειακό σύστημα επιδεινώνεται, οι μύες, η όραση, η ανοσία, η κατάσταση του δέρματος εξασθενεί. Η αρνητική επίδραση της έλλειψης βάρους εξαρτάται από το πόσο παραμένει ο αστροναύτης στο διάστημα. Για την πρόληψη διαφόρων ασθενειών και προβλημάτων, χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός και οι αστροναύτες προετοιμάζονται προσεκτικά για αποστολή στο διάστημα.