Először is: A mikrogravitáció első napjaiban gyomorproblémák, fejfájás és űrmozgásos betegség érezteti magát. És ez még nem minden: az elalvási képesség 26 százalékkal csökken, a REM fázis rövidül, ami azt jelenti, hogy abbahagyja az álmodozást. Kényelmetlen lesz dolgozni, a mozgások lomhák és lassúak. Szerencsére vannak olyan gyógyszerek az űrállomásokon, amelyek segíthetnek elaludni és felébredni.
Második szakasz: hat hét múlva nagy valószínűséggel megszokja a mikrogravitációt, és többé-kevésbé normálisan kezd mozogni, majd további 6 hét múlva megtörténik a teljes alkalmazkodás.
Harmadik szakasz: Körülbelül 6 és 12 hét között úgy fogod érezni, hogy a dolgok elhomályosultak az űrállomáson. Megjelennek az unalom tünetei, megszűnik a motiváció, nő a vérnyomás és a hangos hangokra való érzékenység, megváltoznak a zenei preferenciák. Ingerlékeny lesz, és könnyen elveszíti a türelmét, ha az állomáson egy kolléga hirtelen kérés nélkül kölcsönkéri a tárgyat, vagy belép a személyes terébe; elveszti az étvágyát és rosszabbul alszik.
Negyedik szakasz: A pályán töltött idő végére „izgatottnak, nyugtalannak és kontrollálhatatlannak érzi magát”. Ez egyfajta csúcspontja a harmadik szakasznak, amihez még hozzájön a hazatérés elvárása. És itt végre eljön az eufória régóta várt érzése.
Eufórikus hatás
A NASA jelentése szerint kozmikus eufóriával az emberek új szemmel néznek az életre és az emberiség egységére. Például Edgar Mitchell, az Apollo 14 űrhajósa azt mondta, hogy az űrállomáson rájött, hogy az Univerzum összes atomja valamilyen módon kapcsolódik egymáshoz, és hogy a Föld minden élőlényével ennek a rendszernek a része, és egy ezzel. Mitchell volt a hatodik ember, aki a Holdon járt, és gyakran beszélt az UFO-k létezéséről.
Az eufória nem csak Mitchellt érintette. Sok űrhajós depresszióval tért vissza a Földre, és... Hogy újra alkalmazkodjanak a földi viszonyokhoz, egy kezelésen estek át. A tér hatásának tanulmányozása mentális egészség a tudósok nagy jelentőséget tulajdonítanak. Mindenesetre figyelembe kell venni, hogy a tér nagyon ellenséges környezet.
Az egyszerű halandók számára az űr nagy rejtély marad. Valószínűleg egyikünk sem fog soha égő tüzet látni, vagy vizet forrni az űrben, de lehetőségünk van rá, hogy megtudjuk, mi történik az ismerős dolgokkal a súlytalanság állapotában.
A víz egy nagy buborékban forr
A Földön, amikor a víz felforr, tucatnyi kis buborék jelenik meg, de az űrben csak egy óriási buborék van. Egészen 1992-ig, amikor egy űrhajó fedélzetén kísérletet végeztek forrásban lévő vízzel, a tudósok nem tudták, mi történhet vele.
Egy nagy buborék megjelenését a konvekció (hőátadás a folyadékban, amikor maga az anyag keveredik) hiányával és a felhajtóerővel magyarázzák: ezt a két jelenséget a gravitáció okozza.
A kísérlet gyakorlati jelentősége igen nagy: a tudósok fejleszthetik majd az űrhajók hűtőrendszereit, és egy nap meghajtórendszereket is építhetnek majd űrállomások számára. Ez utóbbiak a napfényt kezdik majd felhasználni egy folyadék felmelegítésére, amelynek gőzei elektromos áramot termelő turbinát hajtanak majd meg.
Láng labda formájában
A Földön a tűz vagy a gyertya lángja felfelé emelkedik, de az űrben minden irányba mozog. Ennek az az oka, hogy a bolygó felszíne közelében több a levegőmolekula (ismét a gravitáció miatt), és függőleges mozgással a levegő elvékonyodik és a nyomás csökken.
Ez a légköri nyomáskülönbség elegendő ahhoz, hogy a láng golyó formájában felemelkedjen.
A Földön a láng közelében lévő levegő felmelegszik, kitágul, és könnyebbé válik, mint a hideg levegő, amely a forró molekulákat nyomja, nagyobb nyomást gyakorolva a láng aljára, ami felemelkedik.
Gravitáció hiányában nem érezhető nyomás, és a láng minden irányban gömbszerűen felemelkedik.
A baktériumok gyorsabban szaporodnak
Kísérletek kimutatták, hogy a baktériumok gyorsabban szaporodnak mikrogravitációban, és néhányuk veszélyesebbé válik. Például 167 gén változott meg a szalmonellában az űrben. Miután az űrhajós baktériumokat visszakerülték a Földre, háromszor nagyobb valószínűséggel okoznak betegséget egerekben, mint a Földön szaporodó szalmonellák.
Számos elmélet létezik a baktériumok gyors szaporodására az űrben: ott például több a hely. A tudósok a gének változásait a Hfq fehérje stresszválaszával társítják: a mikrogravitáció megváltoztatja a folyadék mozgásának útjait a baktériumsejtekben, a Hfq pedig reagál az ilyen változásokra, így veszélyesebbé teszi azokat. A fehérje űrbeli stresszre adott válaszának tanulmányozásával a tudósok azt remélik, hogy megértik, hogyan reagálnak a baktériumok az emberi immunrendszer rezisztenciájára.
A sörbuborékok a sörben maradnak
Az űrben nincs gravitáció, ami azt jelenti, hogy nincs olyan erő, amely „kinyomná” a gázbuborékokat az italokból: azok a sörben maradnak, még akkor is, amikor az bejut az űrhajósok testébe. Egyetértek, szénsavas italokat mikrogravitációs állapotban inni nem a legkellemesebb folyamat.
Szerencsére egy ausztrál cég gondoskodott az űrhajósokról, és kiadta az alacsony gáztartalmú Vostok 4 Pines Stout Space Beert. Nonprofit szervezet Az Astronauts4Hire űrkutatással foglalkozó specialista már azt próbálja kideríteni, hogy ezt a sört fogyasztják-e a jövőben az űrturisták.
A rózsák más illatúak
Az űrben termesztett virágok aromás összetevőket bocsátanak ki, amelyek különböznek a Földön élő növényekétől. Ez azért történik, mert az illékony olajok (amelyek a virágok illata) függenek a hőmérséklettől és a páratartalomtól.
Figyelembe véve a virágok törékenységét, nem nehéz megérteni, miért különböznek a szagok.
Az elemzés után a Discovery űrszonda rózsáinak földönkívüli illatát „örökítették meg” a japán Shiseido cég Zen parfümjében.
Az emberek többet izzadnak
Ismételjük el, hogy mikrogravitációs körülmények között nem megy végbe konvekció, vagyis a verejték nem párolog el, hanem a testen marad.
Ennek eredményeként a szervezet több verejtéket termel, hogy megpróbálja lehűteni magát.
A nedvesség felhalmozódik a testen, és az űrbe utazás nagyon nedves élménnyé válik.
Az immunitás a szervezet azon képessége, hogy ellenálljon az idegen organizmusok inváziójának. Az immunrendszer nagyon összetett egység: több részből áll belső szervek(vörös csontvelő, csecsemőmirigy, amely a mellkas felső részén található), nyirokcsomók és lép. Mindezek a szervek kiválasztanak nagyszámú speciális sejtek (limfociták, eozinofilek, neutrofilek és mások), amelyek idegen mikroorganizmust vagy sejtet találnak, és megtámadják azt.
A szerzett immunitás fő funkcióit a limfociták látják el, amelyek két típusra oszthatók: T-limfociták és B-limfociták.
A T-limfociták nagyon széles hatásspektrummal rendelkeznek (erősítik az immunválaszt, elpusztítják saját testük sérült sejtjeit, aktiválják a B-limfocitákat és az immunrendszer más típusú aktív sejtjeit).
Brian Krushian vezette tudóscsoport a NASA Űrközpontjából. úgy döntött, hogy megtudja, hogyan befolyásolja az emberi immunrendszer működését a hosszú űrben tartózkodás. Ilyen vizsgálatokat korábban még nem végeztek: a szakemberek csak arról rendelkeztek, hogy az emberi szervezet, amely rövid ideig tartózkodott az űrben, hogyan védekezik a betegségek ellen. A tudósok munkájának eredménye az volt közzétett az NPJ mikrogravitációban.
A tanulmányban 23 űrhajós (18 férfi és 5 nő) vett részt a Nemzetközi Űrállomáson. átlagos életkor a résztvevők 53 évesek voltak. Tizenhat űrhajós érkezett az ISS-re orosz Szojuz űrhajóval, és körülbelül hat hónapot töltött az űrben. A maradék hét embert amerikai kompok szállították az ISS-re. Öt űrhajós küldetése több mint száz napig, kettő kevesebb mint két hónapig tartott.
A repülés előtt (180 és 45 nappal előtte) a tudósok minden alanytól vért vettek elemzésre, és kiderítették, hány sejt termelődik benne az immunrendszer működéséért.
Azok az űrhajósok, akik körülbelül hat hónapot töltöttek az ISS-en, még háromszor vettek vért: két héttel az érkezés után, az állomáson való tartózkodásuk második-harmadik hónapjában és a küldetés végén.
Ezeket a vérmintákat a Földre hozták, és az Űrközpont szakemberei is megvizsgálták. Lyndon Johnson.
A munka eredményeként kiderült, hogy a körülbelül hat hónapig súlytalan állapotban lévő emberek immunrendszere sokkal rosszabbul működik, mint másoké:
szignifikánsan csökkent a T-limfocita-termelő képessége, leromlott a fehérvérsejtszáma, és elnyomott az idegen mikroorganizmusok és sejtek felismerő képessége.
A tudósok azt állítják, hogy munkájuk eredménye azt jelenti: a hosszú űrben tartózkodás jelentősen gyengíti a szervezet immunitását, ami további nehézségeket és problémákat okozhat a pályán maradással. Érdemes megjegyezni, hogy miután az ember visszatér a Földre, az immunrendszer nem áll helyre azonnal, amint azt a közvetlenül a leszállás után és egy hónapos földi élet után vett vérminták elemzése is bizonyítja.
A kutatók egyelőre nem tudják megnevezni az immunrendszer gyengülésének pontos okait: lehet az ISS-re való repülés során a szervezetet érő általános stressz, vagy a szervezet biológiai órájának működési zavara, vagy az idegállapot. súlytalanság.
Korábban a tudósok már kiderítették, hogyan befolyásolja a súlytalanság az élő szervezetek bőrének állapotát - a cikk közzétett ugyanabban az NPG Microgravity folyóiratban. Mivel az űrhajósok száraz és viszkető bőrre panaszkodtak, úgy döntöttek, egereket küldenek pályára, és 91 nappal később visszaküldik őket a Földre, majd elemezték a rágcsálók bőrének állapotát. El kell mondanunk, hogy a kísérletben részt vevő rágcsálók lettek a világ első élőlényei - természetesen az ember kivételével -, akik ilyen hosszú időt töltöttek súlytalanságban.
Hat laboratóriumi egeret szállítottak az Internationalhez űrállomás a Discovery shuttle segítségével. Visszatérésük után a tudósok megvizsgálták a bőrüket, és rájöttek: három hónapnyi űrben töltött hónap után
jelentősen vékonyabb lett (15%-kal), és a szőr másképp kezdett nőni.
(Az űrhajós egerek szőrtüszői aktív munkafázisban voltak, működésüknek ekkor már lassabbnak kellett volna lennie.) A változások a tüszők munkájáért felelős gének munkáját érintették. Ezenkívül a kutatók azt találták, hogy a rágcsálók bőre 42%-kal több kollagént kezdett termelni, mint bőrtakaró"földi" egerek.
Az egerek abban is segítettek a kutatóknak, hogy megértsék, miért romlik az emberek látása az űrben: a megfelelő munkát amerikai és orosz kutatók végezték, a kísérlet fő résztvevői pedig rágcsálók voltak, akik 30 napot töltöttek az űrben oroszul. űrhajó"Bion-M" 1. sz. Az eredmények voltak közzétett a The Journal of Applied Physiology című folyóiratban.
Azok a kozmonauták, akik rövid ideig nulla gravitációban töltenek, felmerülő látási problémákra panaszkodnak – amelyek azonban a Földre való visszatérés után eltűnnek. Ha azonban a pályán való tartózkodás hosszú volt, a látás nem áll helyre magától. Michael Delp, a tanulmány vezető szerzője megjegyzi: „Amikor az űrhajósok kimennek az űrbe, hajlandóak feláldozni a fizikai egészség. Általában azonban kevesen akarják kockáztatni a látásukat.”
A Bion-M visszatérése után az egereket az Orvosi és Biológiai Problémák Intézetébe vitték, ahol egy tudóscsapat, élükön és megkezdte egészségi állapotuk részletes vizsgálatát. A munka eredményeként kiderült, hogy az erek zavara miatt látási problémák merülnek fel. A gravitációs viszonyok között az ereken és artériákon keresztül keringő vér lefelé, a lábak felé hajlik, és ez az állapot természetes szervezetünk számára. Mikrogravitációs (súlytalansági) körülmények között
a folyadék nem tud lefelé mozogni a gravitáció miatt, és túl sok vér kerül az agyba. Ez károsítja a vérerek működését, különösen azokat, amelyek biztosítják normál működés szem.
A tudósok azt mondják, hogy keresni fogják a megoldást a probléma leküzdésére.
A munka eredményei azt bizonyítják, hogy az emberi szervezetben jelentős változások következhetnek be az űrben, beleértve a genetikai változásokat is, amelyek részletes vizsgálatot igényelnek.
A világűr szakadékának feltárása során a legfontosabb kérdés: hogyan fog viselkedni az emberi test a térben? A távoli bolygókra és csillagokra való repülés során körülmények környezet semmiben sem fog hasonlítani azokhoz a földiekhez, amelyekben az emberek fejlődtek. Jelenleg két védelem létezik: űrhajóés egy szkafandert. Az első védekezés magában foglalja az életfenntartó rendszereket - levegőt, vizet, élelmiszert, a szükséges hőmérséklet fenntartását, a sugárzás és a kis meteoritok ellensúlyozását. A második védelem az emberek biztonságát biztosítja a világűrben és egy ellenséges környezetű bolygó felszínén.
Az űrgyógyászati ipar már régóta létezik. Gyorsan fejlődik, és célja azoknak az űrhajósoknak az egészségi állapotának tanulmányozása, akik hosszú időt töltenek a világűrben. Az orvosok azt próbálják kitalálni, hogy az emberek mennyi ideig tudnak túlélni extrém körülmények között, és milyen gyorsan tudnak alkalmazkodni a földi viszonyokhoz, miután visszatértek egy repülőútról.
Az emberi szervezet megköveteli bizonyos mennyiségű oxigén a levegőben. Minimális koncentrációja (parciális nyomása) 16 kPa (0,16 bar). Ha a nyomás alacsonyabb, az űrhajós elveszítheti az eszméletét és meghalhat hipoxiában. Vákuumban a gázcsere a tüdőben a szokásos módon megy végbe, de az összes gáz, köztük az oxigén eltávolításához vezet a véráramból. 9-12 másodperc múlva az ilyen vér eléri az agyat, és a személy elveszti az eszméletét. A halál 2 perc múlva következik be.
A testben lévő vér és egyéb folyadékok 6,3 kPa alatti nyomáson forrnak fel (a víz gőznyomása testhőmérsékleten). Ezt az állapotot ebulizmusnak nevezik. A gőz képes a testet normál méretének kétszeresére felfújni. De a test szövetei jó rugalmasak és meglehetősen porózusak, így nem lesz szakadás. Figyelembe kell venni azt is, hogy az erek belső nyomásuk miatt visszafogják az ebulizmust, így a vér egy része folyékony állapotban marad.
Az ebulizmus csökkentése érdekében speciális védőruhák vannak. 2 kPa nyomásig hatásosak, és 19 km feletti magasságban megakadályozzák a puffadást. Az űrruhák 20 kPa tiszta oxigént használnak. Ez elegendő a tudat fenntartásához, de a vérben lévő gázok elpárolgása még így is dekompressziós betegséget és gázembóliát okozhat egy felkészületlen emberben.
Az emberek nem létezhetnek a magnetoszférán kívül, és ezért az űrben lévő emberi test ki van téve annak magas szint sugárzás. Az alacsony Föld körüli pályán végzett munka egy év alatt egy űrhajós sugárdózist kap, amely 10-szer nagyobb, mint a Föld éves dózisa. A sugárzás károsítja a limfocitákat, amelyek megfelelő szinten tartják az immunrendszert.
Ezenkívül a kozmikus sugarak a galaktikus térben bármely szerv rákos megbetegedését okozhatják. Károsíthatják az űrhajósok agyát is, ami Alzheimer-kórhoz vezethet. Ezért az orvosok speciális védőgyógyszereket fejlesztenek ki, hogy a negatív események kockázatát elfogadható szintre csökkentsék. Mégis el kell mondani, hogy a Föld magnetoszféráján kívüli bolygóközi küldetések rendkívül sérülékenyek. Itt figyelembe kell venni az erős napkitöréseket. Sugárbetegséget okozhatnak az űrhajósokban, ami halált jelent.
2013 közepén a NASA szakértői arról számoltak be, hogy egy emberes Mars-küldetés nagy sugárzási kockázattal járhat. 2017 szeptemberében a NASA arról számolt be, hogy a sugárzás szintje a Mars felszínén megkétszereződött. Ez összefüggésbe hozható az aurorával, amely 25-ször fényesebbnek bizonyult a korábban megfigyeltnél. Ez egy váratlan és erős napvihar miatt történt.
Az emberi szervek fiziológiai változásoknak vannak kitéve a térben
Most beszéljünk a súlytalanság emberi testre gyakorolt hatásairól az űrben. A mikrogravitációnak való rövid távú expozíció térbeli alkalmazkodási szindrómát okoz. Főleg hányingerben fejeződik ki, mivel a vesztibuláris rendszer felborul. Hosszan tartó expozíció esetén egészségügyi problémák lépnek fel, amelyek közül a legjelentősebb a csont- és izomtömeg csökkenése, valamint a szív- és érrendszer működésének lelassulása.
Az emberi test főleg folyadékból áll. A gravitációnak köszönhetően az alsó testben oszlik el, és számos rendszert lehet egyensúlyozni ez a szituáció. Nulla gravitáció esetén a folyadék újra eloszlik a test felső felén. Emiatt az űrhajósok arcduzzanatot tapasztalnak. A megbomlott egyensúly torzítja a látást, a szaglás és tapintás változásai is rögzítésre kerülnek.
Az érdekes az, hogy sok baktérium sokkal jobban érzi magát az űrben, mint a Földön. 2017-ben kiderült, hogy nulla gravitáció esetén a baktériumok ellenállóbbá válnak az antibiotikumokkal szemben. Olyan módon alkalmazkodnak az űrkörnyezethez, amelyet a Földön nem figyelnek meg.
Mivel a súlytalanság növeli a folyadék mennyiségét a felsőtestben, megnő a koponyaűri nyomás. Növekszik a nyomás a szemgolyó hátulján, ami befolyásolja alakjukat. Ezt a hatást 2012-ben fedezték fel, amikor az űrhajósok visszatértek a Földre egy hónapnyi űrben töltött idő után. A vizuális apparátus működésében bekövetkezett eltérések komoly problémát jelenthetnek a jövőbeli küldetések során, beleértve a Marsra irányuló küldetést is.
A megoldás itt egy mesterséges gravitációs rendszer lehet. Azonban még azzal is összetett rendszer a csillaghajóra telepített gravitáció, a relatív mikrogravitáció állapota megmaradhat, következésképpen a vele járó kockázatok is megmaradnak.
Még nem elemezték egyértelműen pszichológiai következményei hosszú űrbeli tartózkodáshoz kapcsolódik. Vannak analógok a Földön. Ezek sarkvidéki kutatóállomások és tengeralattjárók. Az ilyen csapatok számára nagy stresszt jelent a környezet megváltoztatása. Következményei pedig szorongás, depresszió és álmatlanság.
Rossz az alvás minősége az űrben. Ez a sötét és világos ciklusok változásával, valamint a hajó belsejében a rossz megvilágítással magyarázható. A rossz álom befolyásolja a neurobiológiai reakciókat és pszichés stresszhez vezet. Az álmokat megzavarhatják a küldetésigények és a működő berendezések magas zajszintje. Az űrhajósok 50%-a altatót kap, és ugyanakkor 2 órával kevesebbet alszik, mint a Földön.
A hosszú távú űrben tartózkodás vizsgálata kimutatta, hogy az első 3 hét a legkritikusabb az űrhajósok számára. Ebben az időszakban az emberi szervezet alkalmazkodik a szélsőséges környezeti változásokhoz. De a következő hónapok is nehezek. A küldetések azonban nem elég hosszúak a hosszú távú élettani hatások és változások megítéléséhez.
Repülés a Marsra és vissza, figyelembe véve modern technológiák legalább 18 hónapot vesz igénybe. De most senki sem tudja megmondani, hogyan viselkedik az emberi test az űrben másfél évig, és még magnetoszféra hiányában is. Csak egy dolog világos: a hajónak tartalmaznia kell nagy mennyiség diagnosztikai eszközök és orvosi eszközök. Csak ebben az esetben marad a legénység teljesítménye a megfelelő szinten.
A határtalan világűr ellenséges környezet az ember számára. Számtalan ismeretlen veszélyt rejt magában. De mindennek ellenére az emberek elhatározták, hogy meghódítják az űrt. És ezért tudományos munkák fáradhatatlanul űzik ebbe az irányba. Olyan technológiákat fejlesztenek ki, amelyek magukban foglalják a mesterséges gravitációt és a bioregeneratív életfenntartó rendszereket. Mindez semmivé kell, hogy csökkentse a jövőbeni kockázatokat, és lehetővé tegye az emberek számára, hogy kolonizálják a galaktikus szakadékot.
Vlagyiszlav Ivanov
Ma talán még az emberek is tudnak arról, hogy a súlytalanság megfigyelhető az űrben. Kisgyerek. Ilyen elterjedt ezt a tényt számos űrről szóló tudományos-fantasztikus film ihletőjeként szolgált. A valóságban azonban kevesen tudják, miért van súlytalanság az űrben, és ma megpróbáljuk megmagyarázni ezt a jelenséget.
Hamis hipotézisek
A legtöbb ember, ha meghallotta a súlytalanság eredetére vonatkozó kérdést, könnyen megválaszolja, hogy ilyen állapotot tapasztalunk az űrben, mert ott a gravitációs erő nem hat a testekre. És ez egy teljesen rossz válasz lesz, hiszen az űrben a gravitációs erő hat, és ez az erő tart mindent kozmikus testek helyükön, beleértve a Földet és a Holdat, a Marsot és a Vénuszt, amelyek elkerülhetetlenül a természetes világítótestünk - a Nap - körül keringenek.
Miután meghallották, hogy a válasz helytelen, az emberek valószínűleg egy újabb ütőkártyát húznak elő a ingujjából - a légkör hiányát, az űrben megfigyelhető teljes vákuumot. Azonban ez a válasz sem lesz helyes.
Miért van súlytalanság az űrben?
A tény az, hogy az űrhajósok által az ISS-en tapasztalt súlytalanság különböző tényezők kombinációja miatt következik be.
Ennek az az oka, hogy az ISS óriási, óránkénti 28 ezer kilométert meghaladó sebességgel kering a Föld körül. Ez a sebesség befolyásolja azt a tényt, hogy az állomás űrhajósai már nem érzik a Föld gravitációját, és a súlytalanság érzése keletkezik a hajóhoz képest. Mindez oda vezet, hogy az űrhajósok pontosan úgy kezdenek el mozogni az állomáson, ahogy a sci-fi filmekben látjuk.
Hogyan lehet szimulálni a súlytalanságot a Földön
Érdekes, hogy a súlytalanság állapota mesterségesen újrateremthető a Föld légkörében, amit egyébként a NASA szakemberei is sikeresen megtesznek.
A NASA mérlegében egy olyan repülőgép szerepel, mint a Vomit Comet. Ez egy teljesen hétköznapi repülőgép, amelyet űrhajósok képzésére használnak. Ő az, aki képes újrateremteni a súlytalanság állapotát.
Az ilyen feltételek újbóli létrehozásának folyamata a következő:
- A repülőgép meredeken megnöveli a magasságot, előre megtervezett parabolapályán haladva.
- A hagyományos parabola felső pontjához érve a repülőgép éles lefelé mozgásba kezd.
- A mozgási pálya hirtelen megváltozása, valamint a repülőgép lefelé irányuló tolóereje miatt a fedélzeten tartózkodó összes ember súlytalansági állapotot tapasztal.
- Egy bizonyos süllyedési pontot elérve a repülőgép kiegyenlíti a pályáját és megismétli a repülési eljárást, vagy leszáll a Föld felszínére.
Az ember 1961-ben repült először az űrbe, de még fél évszázaddal később sincsenek pontos válaszok arra a kérdésre, hogy az űrrepülés és a minimális gravitáció vagy súlytalanság körülményei között elhúzódó tartózkodás pontosan milyen hatással van az emberi szervezetre.
Egy új tanulmányban a tudósok úgy döntöttek, hogy egy kicsit mélyebben, szinte molekuláris szinten tanulmányozzák az űrhajósok testében bekövetkezett változásokat.
Visszafordíthatatlan változások
Az űrhajósok egészségi állapotának tanulmányozása hosszú űrben tartózkodás után kimutatta, hogy számos olyan változás van, amelyek nagymértékben befolyásolják egészségüket mind a repülés során, mind azt követően. Sok űrhajós után bizonyos időszak zéró gravitációban eltöltött idő miatt nem tudnak visszatérni korábbi fizikai erőnléti szintjükre.
Ennek az az oka, hogy a mikrogravitációs körülmények megterhelik az emberi szervezetet, és gyengüléséhez vezetnek. Például a szív gyengül a tömegvesztés miatt, mivel súlytalanságban a vér másképpen oszlik el, és a szív lassabban ver.
Ezenkívül a csonttömeg sűrűsége csökken, mivel a testet nem befolyásolja a Föld gravitációja. A csonttömeg változása már az első két hétben megfigyelhető nulla gravitáció mellett, és hosszú térben tartózkodás után szinte lehetetlen helyreállítani a szövet korábbi állapotát.
A szervezet immunrendszerében és az anyagcsere-folyamatokban végbemenő változások különösen erősek.
Az immunrendszer
Az immunrendszer szenved attól, hogy a súlytalanság rendkívül új állapot az ember számára az evolúciós fejlődés szempontjából. Az emberek több százezer éve nem találkoztak mikrogravitációs körülményekkel, és genetikailag rendkívül felkészületlennek bizonyultak rájuk.
Emiatt az immunrendszer a súlytalanságot az egész szervezet egészére nézve fenyegetésként érzékeli, és igyekszik minden lehetséges védekezési mechanizmust egyszerre alkalmazni.
Ezenkívül a megszokott körülményektől való elszigeteltségben az emberi test minimális mennyiségű baktériummal, vírussal és mikrobával szembesül, ami szintén negatívan hat az immunrendszerre.
Anyagcsere
Az anyagcsere változásai számos okból következnek be. Először is csökken a szervezet állóképessége és izomtömeg a test gravitációs körülmények között megszokott fizikai aktivitás hiánya miatt.
Másodszor, a csökkent állóképesség és az aerob edzés miatt a szervezet kevesebb oxigént fogyaszt, és kevesebb zsírt bont le.
Harmadszor, a szív- és érrendszerben bekövetkezett változások miatt a véren keresztül kevesebb oxigén jut az izmokhoz.
Mindez arra utal, hogy az emberi test nehéz alkalmazkodási időszakon megy keresztül a hosszú űrben tartózkodás feltételeihez. De hogyan és miért történnek változások a szervezetben?
A vér összetételének tanulmányozása
Az űrhajósok állapotát az űrmissziók előtt, alatt és után végzett tanulmányok kimutatták, hogy változások következnek be az immunrendszerben, az izomtónusban, az anyagcserében és a testhőmérséklet szabályozásában, de a tudósok még mindig nem értik azokat a mechanizmusokat, amelyek ezeket a változásokat stimulálják.
Kiderült, hogy az űrrepülés csökkenti a különböző fehérjecsoportok tartalmát az emberi szervezetben. Némelyikük gyorsan visszatér a normális kerékvágásba, másoknak azonban sokkal nehezebb elérni a repülés előtti állapotot.
A tanulmány előrehaladása
A mikrogravitációs keringési pályán való hosszan tartó expozíciónak a vérfehérjeszintre gyakorolt hatásának tanulmányozására a tudósok 18 orosz űrhajós vérplazmáját vizsgálták, akik hosszú távú küldetéseken voltak a Nemzetközi Űrállomáson.
Az első plazmamintát egy hónappal a repülés előtt, a másodikat közvetlenül a leszállás után, a végső mintát pedig egy héttel a küldetés után vettük.
Bizonyos esetekben az űrhajósok maguk vettek és tanulmányoztak mintákat az ISS-en, hogy pontosabb jelzéseket adjanak arról, hogyan változik bizonyos fehérjék szintje a vérükben.
eredmények
Az elemzett fehérjecsoportok mindössze 24%-át találták kisebb mennyiségben közvetlenül a Földre érkezés után és hét nap után.
következtetéseket
A vér fehérjetartalmának különbségének tanulmányozása az egyik módja annak, hogy megmagyarázható néhány olyan változás, amely egy hosszú ideje súlytalanságban élő űrhajós testében fellép.
A tanulmány szerzői például arra a következtetésre jutottak, hogy a fehérjék 24%-a, amelyek koncentrációja az űrutazás során megváltozott, csak néhány szervezeti folyamathoz kapcsolódik, mint például a zsíranyagcseréhez, a véralvadáshoz és az immunitáshoz.