Astronautiksi tuleminen on suosittu lapsuuden unelma. Pelkällä painovoiman puuttumisella on syvällinen vaikutus kehoon.
Kuinka organismi muuttuu painottomuuden tilassa?
Yksi mielenkiintoisimmista on muutos ihmisen kasvuun. Painovoiman ollessa lihakset varmistavat, että nikamat sopivat yhteen, mikä auttaa ylläpitämään selkärangan oikeaa taipumista. Painon ollessa nolla, lihakset heikentyvät vähitellen ja surkeutuvat. Seurauksena on, että kasvu voi kasvaa useita senttejä.
Mahdolliset muutokset kehossa ovat erittäin tärkeitä astronauteille. Esimerkiksi laskukapseli sisältää majoituksen - erityisen laitteen, joka on valmistettu jokaiselle erikseen. Majoituksen on oltava täysin astronautin parametrien mukainen, muuten hänen turvallisuutensa maan päälle laskeutumisen yhteydessä on vaarassa.
Tällaisten ongelmien välttämiseksi astronautit käyttävät erityisiä pukuja - “Penguins”. Tällaisen pukujen päätehtävänä on luoda kuormitus tuki- ja liikuntaelimille, vähentää painoton vaikutusta.
Emme saa unohtaa, että sydän on myös lihas, mikä tarkoittaa, että painottomuus vaikuttaa siihen samalla tavalla. On jo kauan todistettu, että sydän painovoiman puuttuessa heikkenee ja menettää tilavuutensa. Mutta NASA: n tutkimus on osoittanut vielä yhden muutoksen - sydämen muodon pyöristämisen.
Tutkimukseen osallistui 12 astronauttia, jotka työskentelivät ISS: n parissa.Kävi ilmi, että ihmisen sydämestä tulee 9,4% pyöreämpi. Kun astronautti palaa tavanomaisiin olosuhteisiin, lihakset saavat vähitellen normaalin muodon. Sydämen vaikutuksen ymmärtämisen helpottamiseksi voidaan kuvitella, että viikko nollapainolla on sama kuin 1,5 kuukauden jatkuva sänkylepo.
Mielenkiintoinen fakta: monet arkipäivän asiat tulevat mahdottomiksi. Esimerkiksi astronautti ei kykene itkemään ja päästä siten eroon stressistä, negatiivisista tunteista jne. Painovoiman vaikutuksesta kyyneleet liukuvat alas, mutta jos sitä ei ole siellä, suolaiset tiput pysyvät silmän sisällä tai kerääntyvät vähitellen sen alle, häiritsevät näköä ja aiheuttavat epämiellyttävän palavan tunteen. Astronautit eroavat kosteudesta erityisten laitteiden avulla.
Avaruudessa myös ikääntymisprosessi kiihtyy. Jopa huolimatta tuki- ja liikuntaelinten kielteisistä prosesseista, painottomuudessa tapahtuu muutoksia endoteelisoluissa. Ne sijaitsevat kaikkien suonien sisällä, mikä vaikuttaa sydän- ja verisuonijärjestelmään. Tutkijat väittävät, että ihmisen evoluutio tapahtui painovoiman ansiosta, ja sen puuttuessa kehon kudokset ikääntyvät hyvin nopeasti.
Ne ovat alttiita painottomuuden ja luun vaikutuksille. Tämä tapahtuu useista syistä, kuten luumateriaalin puute, heikentynyt fosforin metabolia ja kalsiumin väheneminen. Keho ymmärtää, että vartaloa ei tarvitse ylläpitää, ja kaikki nämä prosessit keskeytetään. Seurauksena on, että avaruudessa ollessaan 30 päivää ihminen voi menettää 1–2% luumassasta. Luiden tuhoamisella on jopa erillinen termi - avaruus osteopatia.
Palattuaan maan päälle astronautti palauttaa vähitellen luumassan määrän. Samanaikaisesti on tärkeää, että oleskelu avaruudessa ei ole liian kauan, koska palauttaminen ei ole mahdollista kriittisillä nopeuksilla (esimerkiksi 50% luumassasta).
Kosmononautteille on elintärkeää suorittaa erilaisia harjoituksia avaruuslennon aikana. Tätä varten käytetään erityisiä simulaattoreita, jotka houkuttelevat vartaloa ja rasittavat kehoa. Näitä ovat juoksumatot, voimaharjoittelu simulaattorit, polkupyöräsimulaattorit jne. Lisäksi astronautit valmistautuvat perusteellisesti lentoihin erikoistuneissa keskuksissa.
Tutkimus avaruuden vaikutuksista kehossa
Tutkijat havaitsivat myös kokeiden ja tutkimuksen kautta, että nollapainoisuus vaikuttaa kehon immuunijärjestelmään. Toisin sanoen, henkilö on alttiimpi monille sairauksille, kun hänen immuniteettinsa heikkenee. Yksinkertaisesti sanottuna immuunijärjestelmän ydin on löytää vieras mikro-organismi kehosta ja hyökätä siihen.
Tutkimuksen suoritti NASA-tutkijoiden ryhmä, johon osallistui 23 astronauttia (miehet ja naiset), joiden ikä oli noin 53 vuotta. Astronautit olivat nollassa painovoiman eri ajanjakson ajan. He tekivät tarvittavat testit ennen lähtöä, jotkut osallistujat ottivat verta itseltään asemalla ollessaan. Sitten tutkimukset suoritettiin astronautien saapuessa maan päälle heti ja tiettyjen välien jälkeen.
Siten oli mahdollista verrata tuloksia ja saada selville, että kuusi kuukautta ISS: n parissa työskennelleiden astronauttien immuniteetti on heikentynyt huomattavasti verrattuna muihin tutkimuksen osanottajiin. Erityisesti immuunijärjestelmän kyky tunnistaa ja poistaa uhka on vähentynyt merkittävästi. Kun astronautit palasivat maahan, immuunijärjestelmä alkoi hitaasti elpyä. Tällaisten muutosten tarkkaa syytä ei ole osoitettu, koska se voi olla stressi, biologisen kellon toimintahäiriö ja nollapainoisuus.
Toinen tutkimus tehtiin painottomuuden vaikutuksesta kehon ihoon. Astronautit valittivat usein ihon kutinaa ja kuivumista. Koetta varten hiiret lähetettiin kiertoradalle kolmen kuukauden ajaksi. Avaruudesta palanneiden jyrsijöiden tutkimus osoitti, että iho ohennettiin 15%, ja turkin kasvu muuttui myös. Lisäksi muutoksia tapahtui geenien tasolla.
Mielenkiintoinen fakta: Hiirtä käyttämällä todettiin myös painottomuuden vaikutus näkökykyyn. Heidät lähetettiin ulkoavaruuteen kuukaudeksi, jonka jälkeen silmien tila analysoitiin. Tutkijat ovat havainneet, että näkö heikkenee verisuonten toiminnan heikentymisen vuoksi. Kaikkien elävien olentojen organismille on luonnollista, että veri ryntää jalkoihin painovoiman vaikutuksesta. Nollapainoinen, se painostaa aivoja, mikä vahingoittaa verisuonten toimintaa.
ISS: n parissa työskentelevät kosmonautit valittavat usein näkövammaisuudesta. Heidän saapuessaan maan päälle visio palaa vähitellen entiseen tilaansa, mutta kuten muiden elinten ja järjestelmien tapauksessa, kaikki riippuu avaruudessa käytetyn ajan pituudesta.Tutkijat etsivät aktiivisesti ratkaisuja, jotka auttavat vähentämään painottomuuden vaikutusta ihmiskehoon.
Painottomuus on epätavallista ihmiskeholle. Monet sen järjestelmistä ovat riippuvaisia painovoimasta, joten painovoiman puute vaikuttaa negatiivisesti astronautien terveyteen. Tuki- ja liikuntaelinten, sydän- ja verisuonijärjestelmän toiminta huononee, lihakset, näkö, näkövammaisuus, ihon tila heikentyvät. Painottomuuden haitallinen vaikutus riippuu siitä, kuinka kauan astronautti pysyy tilassa. Eri sairauksien ja ongelmien ehkäisemiseksi käytetään erityisvälineitä, ja astronautit valmistautuvat huolellisesti lähettämiseen avaruuteen.
