Вестибулярный аппарат принимает нервные импульсы, сигнализирующие о том, что человек перемещается в пространстве. Этот орган позволяет нам испытывать ни с чем не сравнимое акселерационное чувство. Он фиксирует любое изменение скорости, с которой мы движемся. Располагается вестибулярный аппарат во внутреннем ухе. В этом аппарате находится студенистая масса (эндолимфа), содержащая мелкие кристаллы. При ускоренном движении эндолимфа перемещается и воздействует через волосики на нервные клетки, передающие сигнал мозгу.
Что происходит с человеком при перегрузках
Человек эволюционно адаптирован к силе тяжести и ускорению свободного падения. Из школьной программы мы должны помнить, что ускорение свободного падения равно g=9,8.
Если мы испытываем ускорение равное 2g в направлении от головы к ногам, то моментально ощущаем напряжение в мышцах. В целом, мы нормально переносим такую перезагрузку, например, поднимаясь в скоростном лифте.
При ускорении в 4g нам уже становится трудно удержать голову в вертикальном положении, дыхание затруднено. Наше лицо искажается. Мы с трудом можем оценить обстановку и принять правильное решение.
При ускорении в 5g перед глазами возникает серая пелена, переходящая в черную. Дальнейшее увеличение ускорения приводит к потере сознания. Такие эффекты связаны с оттоком крови, изменением взаимного расположения внутренних органов и их деформацией. Чтобы было понятно, спортсмены испытывают перезарузки в 5g при спуске на болиде.
Как выдержать перезарузки?
Влияние перезарузки зависит от времени воздействия. Ускорение летчика при катапультировании составляет более 20 g. Но воздействие является кратковременным, и человек выдерживает такую колоссальную перегрузку.
Выдалбливая дупло, дятел испытывает перезарузки, превышающие 1000 g. Но время воздействия составляет менее 0,001 секунды. В процессе движения голова дятла не совершает боковых движений, это также помогает ему выдержать такое ускорение.
Если долго тренироваться в специальных ускорителях и центрифугах, то к перегрузкам можно привыкнуть. В горизонтальном положении человек может выдержать перегрузку в 10 g, а полулёжа до 10 g.
При старте космического корабля перегрузки достигают 7g.
Великий ученый К.Э. Циолковский еще в начале двадцатого века предлагал помещать космонавтов в жидкость для защиты от перегрузок. Такая естественная защита зародышей работает в курином яйце и в утробе матери. Оказывается, рыбы, находясь в воде, выдерживают перезарузки в 1000g.
Одна беда, космический корабль не может летать с тоннами лишнего груза (в нашем случае, воды) на борту.