88 подписчиков

Влияние микрогравитации на физиологию человека. Часть 1

29 мая 202029 мая 2020

3 мин

Аннотация

Описано влияние микрогравитационных состояний на нейровестибулярную, сердечно-сосудистую, опорно-двигательную, костно-мышечную и гематоиммунологическую системы.
Обсуждаются "космическая болезнь", нарушения сенсомоторной координации, сердечно-сосудистая деконструкция, мышечная атрофия, потеря костей, анемия/иммунодефицит, в том числе их причины и механизмы.

Введение :

В космическом пространстве существует несколько аномальных и/или уникальных условий окружающей среды, включая микрогравитацию, вакуум/гиповарию, ускорение, экстремальные температуры, космический мусор, космическую радиацию и ограничение/изоляцию.

Поскольку последние четыре условия могут быть смягчены путем создания космических аппаратов (т.е. давление и переборка), мы сосредоточили внимание на микрогравитации и ее влиянии на физиологию человека.

В космическом полете астронавты сталкиваются с тремя периодами физиологической адаптации, вызванными изменением гравитации:

изменения при вступлении в микрогравитацию (первоначальная адаптация)
изменения после длительного воздействия микрогравитации
повторная адаптация к силе тяжести 1 G на Земле после возвращения из космоса.

Системы организма, находящиеся под влиянием микрогравитации, представляют собой нейровестибулярную, сердечно-сосудистую, опорно-двигательную, костно-мышечную и иммуно-гематологическую системы. Изменения, связанные с этими системами, происходят на описанных выше этапах адаптации. Мы кратко обсудим каждую из этих систем организма.

Нейровестибулярная система

Космическая болезнь

Как мы, люди, чувствуем свое относительное положение в трехмерном пространстве? В человеческом теле есть три сенсорные системы, которые помогают нам определить положение:

зрительная
соматосенсорная
вестибулярная системы

Большая часть информации из внешнего мира обрабатывается зрительной системой, но сочетание соматосенсорной и вестибулярной систем из внутреннего тела помогает определить положение.

Воздействие микрогравитации изменяет некоторые из этих входных сигналов, что приводит к неправильной интерпретации и неадекватные ответы мозга. Это может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю аппетита, головную боль, бледность и др.

Так как симптомы подобны симптомам двигательной болезни, этот набор симптомов называется "космическая двигательная болезнь", но в отличие от обычной двигательной болезни, противорвотные препараты не могут подавить симптомы космической двигательной болезни. Примерно 60-80% астронавтов проявляют эти симптомы в течение 2-3 дней после запуска. Космическая болезнь считается важной из-за ее потенциального влияния на операционные показатели астронавтов.

Хотя неправильная интерпретация сенсорных данных может играть определенную роль в укачивании в космосе, точный механизм этого явления остается неизвестным. Однако существует несколько гипотез:

сенсорный конфликт
сдвиг жидкости
отолитическая асимметрия
адаптация ориентации

Гипотеза сдвига жидкости предполагает, что космическая двигательная болезнь возникает в результате сдвига каудадной жидкости, который, в свою очередь, является результатом градиентов гидростатического давления в нижней части тела к грудной полости или к черепной полости при входе в микрогравитацию. Смещение цефалатовой жидкости приводит к видимой припухлости на лице и, как полагают, увеличивает внутричерепное давление, давление спинномозговой жидкости или давление жидкости внутреннего уха, изменяя ответные свойства вестибулярных рецепторов и вызывая укачивание при движении в пространстве.