Астронавты переносят радиацию, невесомость, изоляцию и ряд других физических и психических стрессов, связанных с космическим полетом. Так что же эти опасности на самом деле делают с их организмом?
Собрание 29 исследовательских работ дают расширенные представления о том, что и как меняется в организме человека по факту проведения времени в космосе.
В этой статье я расскажу самые интересные факты, а если хотите ознакомиться со всеми исследованиями, то оставлю ссылку/и в конце статьи 2 части.
дисклеймер! точные исследования (анализ крови, сердцебиения, циклов сна и другие) проводились только над 2-умя людьми, поэтому нельзя с полной уверенностью сказать, что абсолютно все организмы в условиях невесомости реагировали бы также, однако большинство факторов проявлялись бы одинаково с испытуемыми.
Начнем рассматривать поэтапно:
Подъем в атмосферу
Все мы знаем, что при взлёте ракеты космонавты испытывают невероятную нагрузку, но знали ли Вы, что при этой нагрузке астронавт временно теряет зрение? Это происходит вследствие большого оттока крови от головы, что у неподготовленного человека вызовет потерю сознания. Космонавтов тренируют на специальных установках, чтобы избежать таких последствий, а также выдают специальный сжимающий костюм, чтобы тот не дал крови стекаться в конечности.
Космическая среда
У служащих в космосе могут возникнуть много осложнений или болезней. Например такие как: эбулизму, гипоксии, гипокапнии и декомпрессионной болезни. Но в добавок ко всему этому на МКС есть и радиации, которая приносит с собой клеточные мутации и разрушение. На Земле за один год обычный человек получает дозу 1 мЗв радиации. Один год на орбите увеличивает получаемую дозу в 220 раз! Согласно нормативам, чтобы оставаться молодым и здоровым, доза радиации за всю жизнь не должна превышать 1000 миллизиверт. Таким образом, человек не может находиться на МКС дольше 5 лет!
Вакуум
Человеческая физиология приспособлена к жизни внутри атмосфере Земли, и определенное количество кислорода требуется в воздухе, которым мы дышим. Если организм не получает достаточно кислорода, космонавт рискует потерять сознание и умереть от гипоксии. В космическом вакууме газообмен в легких продолжается как обычно, но приводит к удалению всех газов, включая кислород, из кровотока. Через 9–12 секунд безкислородная кровь достигает мозга, что приводит к потере сознания. Воздействие вакуума на срок до 30 секунд вряд ли приведет к необратимым физическим повреждениям.
Эксперименты на животных показывают, что быстрое и полное выздоровление является нормальным при воздействии короче 90 секунд, тогда как более длительное воздействие на все тело приводит к летальному исходу, а реанимация никогда не бывает успешной. Доступен лишь ограниченный объем данных о человеческих авариях, но он согласуется с данными о животных. Конечности могут подвергаться воздействию гораздо дольше, если не нарушено дыхание.
В декабре 1966 года аэрокосмический инженер и испытуемый Джим Леблан из НАСА участвовал в испытании на посмотреть, насколько хорошо прототип герметичного скафандра будет работать в условиях вакуума. Чтобы имитировать космические эффекты, НАСА построило массивную вакуумную камеру, из которой можно было откачивать весь воздух. В какой-то момент во время испытаний герметичный шланг Леблана отсоединился от скафандра. Несмотря на то, что это привело к падению давления в его костюме с 3,8 фунта на квадратный дюйм (26,2 кПа) до 0,1 фунта на квадратный дюйм (0,7 кПа) менее чем за 10 секунд, ЛеБлан оставался в сознании около 14 секунд, прежде чем потерял сознание из-за гипоксии; гораздо более низкое давление вне тела вызывает быстрое обескислороживание крови. «Когда я споткнулся, я почувствовал, как слюна на моем языке начала пузыриться, как раз перед тем, как я потерял сознание, и это последнее, что я помню», - вспоминает ЛеБлан. В камере быстро подняли давление, и через 25 секунд ЛеБланку дали кислород в экстренной ситуации. Он почти сразу выздоровел, только с болью в ухе и без серьезных повреждений.
Температура
В вакууме нет среды для отвода тепла от тела посредством теплопроводности или конвекции. Потеря тепла происходит из-за излучения от температуры человека 310 К до температуры 3 К в космическом пространстве. Это медленный процесс, особенно у одетого человека, поэтому опасности немедленного замерзания нет. Быстрое испарительное охлаждение кожной влаги в вакууме может вызвать обледенение, особенно во рту, но это не представляет серьезной опасности.
Воздействие интенсивного излучения прямого, нефильтрованного солнечного света привело бы к локальному нагреванию, хотя это, вероятно, будет хорошо распределяться за счет проводимости тела и кровообращения. Однако другое солнечное излучение, особенно ультрафиолетовое лучи, может вызвать серьезные солнечные ожоги.
Невесомость
Длительное воздействие вызывает множество проблем со здоровьем, одной из самых значительных является потеря костной и мышечной массы. Со временем эти эффекты дезинфекции могут ухудшить работоспособность космонавтов, повысить их риск травм, снизить их аэробную способность и замедлить их сердечно-сосудистую систему.
Поскольку человеческое тело состоит в основном из жидкостей, гравитация имеет тенденцию заставлять их проникать в нижнюю половину тела, и в наших телах есть множество систем, чтобы уравновесить эту ситуацию. Освобожденные от силы тяжести, эти системы продолжают работать, вызывая общее перераспределение жидкостей в верхней половине тела. Это причина круглого лица у космонавтов. Само по себе перераспределение жидкости по телу вызывает нарушение баланса, потерю вкуса и запаха!
Продолжение выложу скоро. Спасибо за чтение!
