להיות אסטרונאוט זה חלום ילדות פופולרי. עצם היעדר כוח הכבידה משפיע בצורה עמוקה על הגוף.
כיצד אורגניזם משתנה במצב של חוסר משקל?
אחד המעניינים ביותר הוא השינוי בצמיחה האנושית. בתנאי כוח משיכה, השרירים מבטיחים כי החוליות משתלבות זו בזו, מה שמסייע בשמירה על כיפוף עמוד שדרה תקין. באפס כוח משיכה, השרירים נחלשים בהדרגה ומנוונים. כתוצאה מכך הצמיחה יכולה לגדול בכמה סנטימטרים.
כל שינוי בגוף חשוב מאוד לאסטרונאוטים. לדוגמא, קפסולת נחיתה מכילה ביתן - מכשיר מיוחד המיוצר באופן פרטני לכל אחד. על ההתיישבות לעמוד באופן מלא בפרמטרים של האסטרונאוט, אחרת בטיחותו במהלך הנחיתה על כדור הארץ נמצאת בסכנה.
כדי להימנע מבעיות כאלה, אסטרונאוטים לובשים תלבושות מיוחדות - "פינגווינים". המשימה העיקרית של חליפה כזו היא ליצור עומס על מערכת השלד והשרירים, להפחתת השפעת חוסר המשקל.
אסור לשכוח שהלב הוא גם שריר, מה שאומר שחוסר המשקל משפיע עליו בצורה דומה. כבר מזמן הוכח שהלב בהיעדר כוח הכבידה נחלש ומאבד נפח. אולם מחקרי נאס"א הראו שינוי נוסף - עיגול צורת הלב.
במחקר זה השתתפו 12 אסטרונאוטים שעבדו ב- ISS.התברר שהלב האנושי הופך לסיבוב של 9.4%. כאשר האסטרונאוט חוזר למצבם הרגיל, השריר רוכש בהדרגה את צורתו התקינה. כדי להקל על הבנת ההשפעה על הלב, ניתן לדמיין שבשבוע באפס כוח הכבידה זהה לחצי שנה של מנוחה קבועה במיטה.
עובדה מעניינת: הרבה דברים יומיומיים בחלל הופכים לבלתי אפשריים. לדוגמא, אסטרונאוט אינו מסוגל לבכות וכך נפטר ממתח, רגשות שליליים וכו '. עם כוח המשיכה, דמעות גולשות מטה, אך אם הוא לא שם, אז טיפות מלוחות נשארות בתוך העין או מצטברות בהדרגה תחתיה, מפריעות לחזון וגורמות לתחושת צריבה לא נעימה. אסטרונאוטים נפטרים מלחות בעזרת מכשירים מיוחדים.
בחלל גם תהליך ההזדקנות מתעצם. אפילו למרות התהליכים השליליים במערכת השלד והשרירים, חלים שינויים בחוסר המשקל עם תאי האנדותל. הם ממוקמים בתוך כל הכלים, מה שגורם להשפעה על מערכת הלב וכלי הדם. מדענים עומדים על כך שבזכות כוח המשיכה התרחשה האבולוציה האנושית, ובהיעדרה רקמות הגוף מתיישנות במהירות רבה.
הם רגישים להשפעות של חוסר משקל ועצם. זה קורה מכמה סיבות, כמו חוסר בחומר עצם, מטבוליזם זרחן פגום וירידה בסידן. הגוף מבין כי אין צורך לתחזק את הגוף, וכל התהליכים הללו מושעים. כתוצאה מכך, לאחר 30 יום בחלל, אדם יכול לאבד 1-2% ממסת העצם. להרס עצם יש אפילו מונח נפרד - אוסטאופתיה בחלל.
עם שובו לכדור הארץ, האסטרונאוט משחזר בהדרגה את נפח מסת העצם. יחד עם זאת, חשוב שהשהייה בחלל לא תהיה ארוכה מדי, מכיוון ששיקום לא יתאפשר בקצבים קריטיים (עם אובדן של 50% מסת העצם, למשל).
עבור אסטרונאוטים, חשוב מאוד לבצע אימונים שונים במהלך טיסת החלל. לשם כך משתמשים בסימולטורים מיוחדים המספקים משיכה לגוף ומתחים על הגוף. אלה כוללים הליכונים, סימולטורים לאימוני משקל, סימולטורים לאופניים וכו '. כמו כן, אסטרונאוטים עוברים הכנה יסודית לטיסה במרכזים מתמחים.
מחקר על השפעות המרחב על הגוף
מדענים גילו גם באמצעות ניסויים ומחקרים כי היותה באפס כוח משיכה משפיעה על מערכת החיסון של הגוף. במילים אחרות, אדם רגיש יותר למחלות שונות, שכן חסינותו מחמירה. במילים פשוטות, מהותה של מערכת החיסון היא למצוא מיקרואורגניזם זר בגוף ולתקוף אותו.
המחקר נערך על ידי צוות מדעני נאס"א במעורבותם של 23 אסטרונאוטים (גברים ונשים) בני 53 שנים. האסטרונאוטים היו באפס כוח משיכה למשך זמן שונה. הם ביצעו את הבדיקות הדרושות לפני היציאה, חלק מהמשתתפים לקחו מעצמם דם בזמן שהם היו בתחנה. ואז הסקרים בוצעו עם הגעתם של אסטרונאוטים לכדור הארץ מייד ואחרי מרווחים מסוימים.
כך, ניתן היה להשוות את התוצאות ולגלות כי חסינותם של האסטרונאוטים שעבדו ב- ISS במשך שישה חודשים הידרדרה משמעותית בהשוואה לשאר משתתפי המחקר. בפרט, יכולתה של מערכת החיסון לזהות איום ולחסל אותו פחתה משמעותית. עם חזרתם של האסטרונאוטים לכדור הארץ, מערכת החיסון החלה להתאושש לאט. הסיבה המדויקת לשינויים כאלה לא נקבעה, מכיוון שזה יכול להיות מתח, תקלה של השעון הביולוגי והיותו באפס כוח משיכה.
מחקר נוסף נערך על השפעת חוסר המשקל על עור הגוף. אסטרונאוטים התלוננו לעיתים קרובות על התרחשות גירוד העור והיובש. לצורך ניסוי, עכברים נשלחו למסלול למשך שלושה חודשים. בדיקת מכרסמים שחזרו מהחלל הראתה כי העור דלל ב -15%, וגם צמיחת המעיל השתנתה. יתר על כן, השינויים התרחשו ברמת הגנים.
עובדה מעניינת: בעזרת עכברים, נקבעה גם השפעת חוסר המשקל על הראייה. הם נשלחו לחלל החיצון למשך חודש, לאחר מכן נותח מצב העיניים. מדענים מצאו כי הראייה מתדרדרת כתוצאה מפעילות לקויה של כלי הדם. זה טבעי לאורגניזם של כל היצורים החיים שדם ממהר לרגליים תחת השפעת כוח הכבידה. באפס כוח משיכה הוא מפעיל לחץ על המוח, הפוגע בעבודת כלי הדם.
קוסמונאוטים העובדים על ה- ISS מתלוננים לרוב על ליקוי ראייה. עם הגעתם לכדור הארץ החזון חוזר בהדרגה למצב הקודם, אך כמו במקרה של איברים ומערכות אחרים, הכל תלוי לאורך הזמן בחלל.מדענים מחפשים באופן פעיל פתרונות שיסייעו בהפחתת השפעת חוסר המשקל על גוף האדם.
חוסר משקל הוא חריג בגוף האדם. רבות ממערכותיה תלויות בכוח המשיכה, ולכן חוסר הכובד משפיע לרעה על בריאותם של האסטרונאוטים. העבודה של מערכת השלד והשרירים, מערכת הלב וכלי הדם מחמירה, שרירים, ראייה, חסינות, מצב העור נחלש. ההשפעה המזיקה של חוסר משקל תלויה בכמה זמן האסטרונאוט נשאר בחלל. למניעת מחלות ובעיות שונות משתמשים בציוד מיוחד והאסטרונאוטים נערכים בזהירות לשליחה לחלל.