Сегодня рассмотрим самый простой и самый древний способ домашней заготовки...
Всякий раз, запинаясь и падая, мы проклинаем гравитацию самыми последними словами, но в состоянии невесомости человеку тоже приходится несладко. Последствия влияния невесомости на человека очень существенны.
Влияние на рост
Одна из интересных особенностей воздействия невесомости на организм человека - это увеличение роста. Из-за невесомости ослабевают мышцы, обеспечивающие плотное прилегание позвонков друг к другу, мышечный корсет постепенно атрофируется, позвоночный столб теряет свои естественные изгибы. Чтобы минимализировать эти эффекты, космонавты во время пребывания на космической станции одеты в специальные костюмы "Пингвин", которые тонизируют мышцы и специальными встроенными амортизаторами создают нагрузку на опорно-двигательный аппарат.
В среднем космонавты вырастают за время работы в космосе на 3-5 см. Это создает определенные сложности. Дело в том, что для возвращения космонавтов на Землю в посадочной капсуле устанавливает ложемент, который отливается для каждого космонавта индивидуально, с подгонкой до миллиметра. Несоответствие размеров ложемента росту космонавта может угрожать его безопасности. В интервью "Российской газете" Валерий Богомолов рассказывал о том, как в спешном порядке однажды пришлось убирать лишний рост бортинженеру МКС-30 Анатолию Иванишину. И это не единичный случай.
Старение
Влияет невесомость и на процессы старения организма. Исследование , опубликованное в журнале The FASEB в августе прошлого года показали, что ускоренное старение в условиях невесомости связано даже не с процессами, происходящими с опорно-двигательным аппаратом, а с эндотелиальными клетками, которые выстилают изнутри все сосуды человека.
В условиях невесомости они испытывают серьезный окислительный стресс, при котором воспалительные процессы ускоряются, ускоряется и процесс старения. Всё это прямым образом влияет на сердечно-сосудистую систему человека.
Главный редактор журнала The FASEB Геральд Вейсманн, человек эволюционировал в условиях гравитации, которая использовалась для регулирования биологических процессов. Без гравитации, как сказал Вайсманн, ткани теряются и быстро стареют.
Невесомость и кости
Невесомость губительным образом влияет на состояние костей человека, кости теряют кальций и постепенно разрушаются. За один месяц пребывания в невесомости костная масса у космонавтом может снизиться на 1-2 %. Это происходит из-за нарушения фосфорного обмена, а также из-за того, что организму нет необходимости поддерживать тело и он почти перестает вырабатывать костный материал. Этот синдром получил название космической остеопатии.
Необходимо сказать и о том, что избыток кальция в крови может негативно сказываться на почках. К счастью, при возвращении на Землю космонавты снова набирают костную массу, но долгое пребывание в невесомости может сказаться на здоровье человека самым фатальным образом. Так, за время трехлетнего путешествия на Марс, космонавт может потерять до 50% костной массы, вернуться на Землю и восстановиться он больше не сможет.
Круглое сердце
Коль идет речь об атрофии мышц в космосе, то необходимо сказать и о главной мышце организма - сердце. Тем более, что не так давно НАСА провело исследование, давшее очень интересные результаты. Оказалось, что сердце не только ослабевает и уменьшается в объемах, но и... округляется. Во время проведения исследования кардиологи НАСА изучали сердца 12 космонавтов, работавших на МКС. Анализ снимков показал, что в условиях невесомости сердце округляется на 9,4 %. Впрочем, при возвращении на Землю сердце в течение полугода возвращает свою обычную форму и возобновляет "земную" активность. Чтобы представить снижение активности работы сердца, достаточно сказать, что полуторомесячное лежание на кровати равнозначно недельной работе в условиях невесомости.
Не заплачешь
Как Вы уже поняли, жизнь в невесомости мало похожа на сказку, но если на Земле человек может дать себе психологическую разгрузку просто заплакав, то в состоянии невесомости это невозможно. Слезы не только не польются ручьем, они даже не покинут глаз. Шарики из слез останутся внутри и будут не только затруднять зрение, но и ухудшать его, вызывая жжение. Для того, чтобы удалять из глаз лишнюю влагу, космонавты используют специальные "совочки".
Бороздить космические просторы дано только избранным. Кроме невероятной любви к космонавтике, нужно обладать и недюжинным здоровьем. В состоянии невесомости с человеческим телом происходят удивительные вещи (как отрицательные, так и положительные), и чтобы вынести нагрузки, нужно иметь идеальное здоровье и много тренироваться. Специально ко Дню космонавтики сайт расскажет вам о том, что же происходит с человеком в космосе.
На Земле и в невесомости
Жизнь на Земле разительно отличается от таковой в космосе, где совершенно другие условия. Там не только нет воздуха, которым мы дышим, так еще и нет гравитации. Именно благодаря гравитации мы ходим по земле, а в нашем организме постоянно происходят различные физиологические процессы. Многочисленные медицинские наблюдения в позволили ученым определить, каким образом нахождение в космосе влияет на основные функции организма.
Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества.
Нил Армстронг
Влияние невесомости на пищеварение
Примечательно, что процесс пищеварения в космосе и на Земле практически ни чем не отличается. Так, гравитация не оказывает существенного влияния на то, каким образом пище проходит по различным отделам пищеварительной системы. Во многом это благодаря слаженной работе пищеварительных мышц, которые работают постоянно: они сокращаются и расслабляются, проталкивая еду от ротовой полости к кишечнику. Безусловно, в условиях невесомости пищевые комки, возможно, будут устремляться вверх, но мышцы в данном случае будут сильнее.
Нервная система космонавтов
Как вы понимаете, на орбите нет разделения на день и ночь, и это негативным образом отражается на состоянии нервной системы . В условиях открытого космоса космонавты видят рассвет и закат по нескольку раз за сутки, поэтому понять, когда нужно спать, а когда бодрствовать в таких условиях невозможно. Из-за такого положения дел нарушается работа суточных ритмов человека, что приводит к усталости и дискомфорту.
Еще одна проблема для нервной системы - управление телом в условиях, где нет доминирования вертикальной оси тела. В состоянии невесомости человеку достаточно сложно делать, например, хватательные движения. Вам может казаться, что вы сейчас возьмете какой-то предмет, но в итоге промахиваетесь, чем вводите в заблуждение мозг. Для мозга это серьезное испытание, поскольку к нему посылаются сигналы, которые он не может интерпретировать. Таким образом, нервная система вынуждена адаптироваться к новым условиям, а на это требуется несколько месяцев.
Иммунная система в условиях невесомости
Многолетние исследования в NASA позволили оценить влияние невесомости на иммунную систему. человека является достаточно сложной системой, состоящей из отдельных органов, тканей, клеток и молекулярных комплексов. Только слаженная работа всех составляющих иммунитета позволяет организму должным образом реагировать на вирусы, бактерии и другие инфекционные агенты, которые постоянно витают в воздухе, а также содержатся в пище, воде и других биологических материалах.
Ученые из NASA выяснили, что при длительных полетах в космосе снижается активность некоторых иммунных клеток. В дальнейшем это приводит к активации бактериальной флоры и некоторых вирусов, которые ранее скрывались в организме, но не проявлялись из-за иммунологического контроля. Кроме того, из-за сбоев в работе иммунной системы возможно развитие аллергии в виде сыпи на коже.
Кровообращение в космосе
На Земле в условиях гравитации работают таким образом, что большее количество крови поступает в нижние отделы организма, а меньшее - в верхние. Однако в условиях микрогравитации космоса кровь равномерно поступает во все отделы организма. По этой причине ноги немного худеют, а голова увеличивается в размерах. Такая ситуация приводит организм в некоторое замешательство. Мозг получает сигнал об избытке жидкости в верхней части тела, из-за чего почки начинают активно удалять воду, а человек при этом не чувствует жажды. Это приводит к , поэтому космонавты всегда должны пить, даже если не хотят этого.
Дыхание в условиях невесомости
На Международной космической станции имеется воздух, который позволяет космонавтам дышать без вспомогательных средств. Тем не менее, дышит человек в таких условиях иначе. Из-за нарушения кровообращения меняется функционирование дыхательной системы человека, и органы дыхания пропускают меньше воздуха. В итоге, это приводит к уменьшению брюшного охвата.
Вместе с тем, воздействие микрогравитации на респираторную систему человека еще плохо изучено ввиду сложности исследования этого явления, и ученым предстоит еще выяснить много важной информации.
Невесомость и опорно-двигательный аппарат
В условиях невесомости нагрузка на кости и мышцы почти полностью снимается. Для нормального функционирования костно-мышечного аппарата необходимо постоянное движение. Из-за отсутствия движения кости истончаются, а в кровь выбрасывается большое количество . То же самое происходит с мышцами, которые из-за отсутствия нагрузок постепенно атрофируются.
Если космос располагает безграничным запасом времени, это не просто означает, что может произойти всё, что угодно. Это означает, что все когда-нибудь действительно произойдет.
Эрленд Лу
10 поразительных изменений, которые происходят с телом космонавта
Учитывая вышеперечисленные физиологические изменения, с телом человека в космосе происходят различные «метаморфозы». Вот какие 10 изменений происходят с нашим телом в космосе:
- Мы растем . Из-за отсутствия нагрузок на опорно-двигательный аппарат, позвоночник расслабляется и вытягивается. Так рост человека увеличивается на 3-5 сантиметров. Спустя несколько месяцев после возвращения на Землю рост космонавта вновь возвращается к прежним значениям.
- Исчезает отрыжка . возникает благодаря подъемной силе, которая отсутствует в условиях невесомости. Поэтому отрыжка в космосе невозможна.
- Потеря костной массы . В условиях микрогравитации человек теряет до 2% костной массы. Это явление известно как космическая остеопения.
- Непрерывное потоотделение . В невесомости нарушаются процессы естественной теплоотдачи, что приводит к постоянному перегреванию глубоких слоев тканей. Из-за такого эффекта организм постоянно вырабатывает пот, который не выделяется, а накапливается.
- Космическая адаптация . Более половины всех космонавтов в начале своих путешествий в космос испытывают синдром космической адаптации, основными симптомами которой являются тошнота, головокружение, дезориентация и зрительные иллюзии.
- Головная боль . Многие космонавты жалуются на головную боль, которая часто возникает в условиях микрогравитации.
- Невозможность заплакать . Космонавтам достаточно сложно дать волю чувствам в космосе и всплакнуть. Слезы будут выделяться, но не течь, и удалить их можно будет только с помощью специальных приспособлений.
- Круглое сердце . В условиях невесомости, когда жидкость в организме распределена иначе, сердце прокачивает меньший объем крови, что может привести к его атрофии. Из-за изменения давления в камерах сердца, оно становится округлым.
- Ухудшение зрения . В невесомости ухудшается зрения. У многих космонавтов возникают проблемы, связанные с появлением близорукости или дальнозоркости. В космосе повышается внутричерепное давление, что негативно отражается на состоянии оптического нерва.
- Изменение вкуса . Понять точную причину ухудшения вкуса в космосе сложно. Почти все космонавты отмечают, что в космосе еда становится более пресной и невкусной. Это может быть связано как с ухудшением качества самой пищи, так и с гиперемией, которая наблюдается в космосе.
Перед лицом Космоса большинство людских дел выглядят незначительными, даже пустячными.
Из года в год человечество стремится познать неизведанное, найти ответы о мире, в котором мы живём. Космос и есть самое неисследованное пространство, огромного количества планет и галактик. Эта обширная территория, завораживает и толкает человечество на всё новые и новые исследования. Правительства разных стран тратят огромные ресурсы на изучение космоса, запуская космические аппараты, проводя наземные космические исследования и многие другие. Одним из таких исследований, стало изучение животных, появившихся в космосе.
Возвращение из космоса выбивает из калии не только человека, но и всех остальных существ, а, в частности, и медуз. НАСА произвело отправку в космос медуз, поместив их на борт воздушногошаттла. Наблюдая за поведением и развитием этих простых организмов, они многое смогли узнать о длительном воздействии невесомости. У медуз нет ног, так как их среда обитания океан, но как и люди они чувствительны к гравитации. У Медуз имеются гравиорецепторы — мельчайшие кристаллы сульфата кальция, находящиеся в кармашках, окруженных очень чувствительными волосковымиклетками. При изменении направления движения эти кристаллики перемещаются на дно мешочков, извещая волосковые клетки о нахождение верха, тем самым отвечая на гравитацию.
Соответственно, для работы этих кристаллов необходима гравитация. Эти микроорганизмы, рожденные в условиях космической гравитации, оказавшись на Земле ориентировались с трудом, у них не было навыков восприятия гравитации. Имея с первого взгляда нормальные гравиорецепторы, они небыли не отрегулированы.
Не только медуз, выращивали в космосе, но и много других животных, например рыбы оказавшись в космосе меняли траекторию движения, двигаясь петлями вместо обычной прямой траектории.
Проводимые исследования на беременных крысах,показали как влияет на новорожденных, нахождение самок в космосе на последних неделях беременности. Детеныши крыс, которые находились в утробе матери в невесомости, появившись на свет, не могли различить вверх и низ. Однако по истечении времени ощущение гравитации полностью восстанавливается.
Испытывая улиток, прибывших из космоса, ученые обнаружили сильно увеличенные гравиорецепторы. Когда их переворачивали вверх тормашками на Земле, они намного быстрее возвращались в нормальное положение, в отличии от земных улитки. Ученые сделали вывод, рожденные в космосе улитки, стали более чувствительными к гравитационным изменениям, но абсолютно не понимали где находиться верх.
Изучая таких уникальных созданий, исследователи сделали вывод, о неспособности испытуемых, полноценно адаптироваться к жизни на Земле. Такие результаты исследования можно применить и к людям, потому что у человека есть орган ощущающий гравитацию. Внутреннее ухо у человека имеет жидкости и кристаллы, работающие подобно гравиорецепторам медуз. Кристаллы дают нам знать под каким углом находится наша голова.
Так же, как и многие испытуемые животные, дети, рожденные в космосе, скорее всего, не смогут нормально жить и передвигаться на Земле. Потребуется еще огромная масса исследований, для понимания влияния космоса на рождение человека, можно сказать абсолютно точно одно, что это будут абсолютно другие люди.
Астронавты на Международной космической станции
Невесомость - состояние тела, при котором отсутствует внутреннее напряжение, обусловленное силой тяжести. Хотя термин нулевая гравитация часто используется как синоним, невесомость на орбите не является результатом отсутствия силы тяжести или даже ее значительному уменьшению (фактически, сила притяжения Земли на высоте 100 км только на 3% меньше, чем на поверхности). Причина невесомости заключается в том, что сила тяжести придает телу и его опоре одинаковое ускорение. Этот вывод истинный для всех тел, движущихся только под действием силы тяжести.
Влияние невесомости на здоровье человека
После появления космических станций, которые имеют возможность для жизни людей в течение долгих промежутков времени, было продемонстрировано, что пребывание в невесомости имеет некоторые вредные последствия на здоровье человека. Люди хорошо адаптируются к физическим условиям на поверхности Земли, но после длительного периода пребывания в среде невесомости различные физиологические системы начинают меняться и атрофироваться. Хотя эти изменения являются обычно временными, они могут привести к более серьезным болезням.
Во время первых часов в невесомости примерно 45% всех людей испытывают симптомов синдрома космической адаптации (СКА), также известный как космическая болезнь. К признакам космической болезни относятся тошнота и рвота , головокружение , головная боль , вялость или полное недомогание. Первый случай СКА был уведомлен космонавтом Германом Титовым в году. Продолжительность космической болезни меняется, но не было зафиксировано случаев, когда она продолжалась более 72 часов.
Значительные негативные воздействия от долгосрочной невесомости - атрофия мышц и ухудшение скелета . Эти эффекты можно минимизировать путем осуществления специальных упражнений. Другими существенными последствиями является перераспределение жидкостей в теле, замедление сердечно-сосудистой системы , уменьшение производства эритроцитов , нарушения равновесия и ослабление иммунной системы . Менее опасными последствиями, которые исчезают после возвращения на Землю, является потеря массы тела, носовая гиперемия , нарушение сна, избыточное скопление газов в кишечника и отечность лица.
Многие из осложнений, вызванных невесомостью, похожи на признаки старения . Ученые считают, что исследование пагубных воздействий невесомости может извлечь пользу для медицины, например, возможно лечение остеопороза и улучшенное медицинское обслуживание о старых людях, прикованных к постели.
Эффекты на нечеловеческие организмы
Российские ученые наблюдали различия между тараканами , рожденными в космосе и их земных родственниками. Выращенные в космосе тараканы росли быстрее и также были большими и сильными.
Яйца домашней птицы, которые были оплодотворены в микрогравитации очень редко развивались должным образом.
Cтраница 1
Состояние невесомости реализуется, например, is лифте, который свободно падает в поле тяготения Земли, или в космическом корабле, движущемся с неработающим двигателем в гравитационном поле. Такое состояние характерно для искусственных спутников и орбитальных космических станций. При невесомости действие на механическую систему гравитационного поля компенсируется силами инерции.
Состояние невесомости возникает тогда, когда на тело действует только сила тяжести я поэтому оно движется с ускорением свободного падения. У человека в этом случае отсутствуют внутренние (мышечные) напряжения и поэтому он не чувствует свой вес.
Состояние невесомости реализуется, например, в лифте, который свободно падает в поле тяготения Земли, или в космическом корабле, движущемся с неработающим двигателем в гравитационном поле. Такое состояние характерно для искусственных спутников и орбитальных космических станций. При невесомости действие на механическую систему гравитационного поля компенсируется силами инерции.
Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения модуля скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением; поэтому в корабле наблюдается явление невесомости.
Состояние невесомости достигается в свободном полете. И спутник на орбите, и свободно летящий камень, и подпрыгнувший человек находятся в состоянии невесомости. Груз, подвешенный на нити, в свободном полете невесом и, следовательно, не натягивает нить. Легко изготовить прибор, который дает возможность наблюдать состояние невесомости.
Состояние невесомости наступает в баллистических ракетах) и космических кораблях после того, как прекратилась работа двигателей и ракета или космический корабль вышли из плотных слоев атмосферы. Вначале под действием силы тяги реактивных двигателей (см. § 124), направленной вверх, ракета или корабль движутся с большим ускорением а и набирают вертикальную скорость.
Состояние невесомости может быть достигнуто различ-йыми способами, хотя оно (вольно или невольно) и ассоциируется с плаванием космонавтов в кабине космического корабля.
Почему состояние невесомости на борту орбитальной станции свидетельствует о пропорциональности силы земного тяготения массе притягиваемых тел.
Определим состояние невесомости следующим образом: тело Q находится в невесомости, если равнодействующая всех внутренних сил, приложенных к любому элементу, выделенному в теле, равна нулю.
В состоянии невесомости и на путях к этому сб-стоянию общая картина поведения жидкости совершенно меняется из-за изменения соотношения между силами поверхностного натяжения и инерционными силами.
При состоянии невесомости все точки тела имеют равные уско-рения.
В состоянии невесомости тело, находящееся под действием сил веса, сохраняет внутри космического корабля состояние равновесия или покоя относительно системы координат, связанной с космическим кораблем. Ясно, что при этом частицы тела освобождаются от взаимодействий и совершают движение относительно приближенно инерциальной системы отсчета вместе с кораблем как свободные материальные точки.
В состоянии невесомости ось ротора при условии (7.9.13) описывает в подшипниках линейчатую двухполосную коническую поверхность. При этом режиме возникают кромочные контакты цапф и подшипников, в результате чего происходит развальцовывание подшипников со стороны их наружных торцовых поверхностей.
В состоянии невесомости приобретают существенное значение силы взаимодействия между телами, которые в обычных условиях играют второстепенную роль из-за их малости по сравнению с весом.
