Тези аспекти опустошават тялото на астронавтите
Медицинските изследвания на МКС дават важна информация за физиологията на човека. В същото време една мисия е трудна работа за човешкия организъм. Но какво точно се случва с тялото - и с каква цел?
На
Тела в разпад: астронавтите губят до 1,5 процента от костната си маса на месец.
Международната космическа станция ISS е най-сложната машина, създадена от човека до момента, проект за сътрудничество между САЩ, Русия, Япония и Канада, както и единадесет държави-членки на Европейската космическа агенция. Това е уникална изследователска платформа в околоземното пространство с условия, които не могат да бъдат симулирани никъде на земята.
Една от целите на изследователските проекти, които идват от областите на технологиите, материалознанието, астрофизиката, биологията или медицината, например, е да подобрят живота на земята. Почти една пета от експериментите на ЕКА на борда на МКС са медицински изследвания. Другите партньорски агенции също инвестират в тази област. Става дума за друга цел: осъществяването на пилотирани мисии в дълбините на нашата слънчева система.
Уравнение без гравитация
Но това, което се превърна в реалност в игралните филми преди десетилетия, се оказва проект, изпълнен с много проблеми, когато се разглеждат резултатите от човешките физиологични експерименти на МКС. Научавате много за човешката физиология, ако извадите условията на земята „извън уравнението“, както говори пред „Ärzte Zeitung“ физикът, математик и медик Гийом Веерц, ръководител на космическата медицина в Европейския център за астронавт в Кьолн. „Изразява.
Едно от тези условия, което е нещо разбираемо за всички живи същества на синята планета, е "изключено" на МКС, според Weerts: гравитацията.
„Станцията лети толкова бързо, че всичко в нея е в постоянно свободно падане“, обяснява той. МКС обикаля около Земята с около 28 000 км в час. Силата на гравитацията не е напълно изключена: На около 400 км над земната повърхност все още има микрогравитация.
Второто важно условие е космическото излъчване, от което ни предпазва земното магнитно поле. Тази защита до голяма степен все още съществува на МКС. Дори когато пътувате до Луната, не е необходимо - да не говорим за месеци пътувания до Марс.
Безтегловността гарантира, че човешкият организъм остарява като при бързо движение: астронавтите са по-малко ефективни от сърдечно-съдовата, отколкото на земята, което отчасти се дължи на промененото разпределение на кръвта и телесните течности.
Промени в сърдечно-съдовата система също изглежда да се случват в дългосрочен план: някои космически пътешественици са починали от сърдечно-съдови заболявания в сравнително млада възраст, като астронавта на Аполо Роналд Еванс на 56-годишна възраст или Джеймс Ъруин, пилот на лунния модул на мисията Appollo 15 61 години.
От седем посетители на Луната трима са починали от сърдечно-съдови заболявания. Ханс-Кристиан Гунга от Центъра за космическа медицина в Берлинския Шарите смята, че е възможно хроничното съдово възпаление в резултат на космически полети.
Бърза загуба на костна маса
Поради липсата на физически стрес мускулите и костното вещество бързо се разграждат. „Астронавтите губят до 1,5 процента от костната си маса на месец“, обяснява д-р. Thu Jennifer Ngo-Anh, ръководител на програмата за изследване на човека в ESA в Noordwjik близо до Амстердам. „Това е колкото жената в постменопауза за една година“, каза Нго-Ан пред „Ärzte Zeitung“.
Ами ако астронавтите са били физически неспособни да изпълняват задачите си след месеци пътуване до Марс? И какво, ако се върнат на земята силно отслабени? Много астронавти вече страдат от болки в гърба след няколкомесечни мисии, което се дължи на намалената мускулна сила.
Неврофизиологичните промени се извършват и по време на дългосрочен престой на МКС, както показват неотдавнашни изследвания. Промени, които улавят централните анатомични структури на мозъка: ЕЕГ показват променени модели на активност, двигателната координация е нарушена, свързаността на много мозъчни центрове е нарушена, обемът на сивото вещество в мозъка намалява, вентрикулите се увеличават и бялото вещество също показва промени.
До каква степен това има дългосрочни ефекти върху неврологично-периферните функции или върху способността за мислене е неизвестно. Сетивата за вкус и обоняние също се променят в пространството.
Това от своя страна оказва влияние върху храненето. От какъв вид енергия се нуждаят астронавтите за дълъг период от време също трябва да се проучи. Излишният прием на сол изглежда увеличава костната резорбция - важна констатация дори за пътуващите извън космоса.
Примерът с космическа болест доказва, че резултатите от изследванията от космоса могат да предоставят информация за физиологичните взаимоотношения в човешкия организъм. Много астронавти страдат от гадене в продължение на дни, щом стигнат до МКС.
„Кинетозата остава важен и непредсказуем проблем в космическите пътувания“, съобщават неврологът Милард Решке от космическия център на НАСА Джонсън в Хюстън/Тексас и колеги (Aerosp Med Hum Perform 2018; 89: 749-53).
Това се случва при движение на главата, носене на очила или при придвижване през космическата станция. След като се върне на земята, равновесната система се нуждае от до десет дни, за да се адаптира отново към гравитацията.
Няма чувство за баланс
Проучванията показват, че отолитната функция е значително променена в безтегловност, в различна степен отдясно и отляво. Това, което научихме от това, е, че всеки човек има доминиращ балансиран лабиринт - сравним с ръката.
Всичко сочи по-малко към отолитна асиметрия с физически разлики в масата, отколкото към разликите в невроналните процеси в периферните органи и в централната нервна система, според доклад на Германския аерокосмически център.
По-нататъшните физиологични промени в космоса се отнасят, например, до регулирането на топлината на тялото с дългосрочно повишени основни телесни температури след физическо натоварване, кожата показва промени, подобни на естествения процес на стареене на земята в продължение на десетилетия и имунната система е в дисбаланс.
Няма начин около Марс и Луната
Критерий за нокаут за човешкото изследване на нашата слънчева система е космическата радиация. „В дългосрочен план лъчението от космоса със сигурност е най-големият проблем за здравето на астронавтите“, казва Нго-Ан. По време на междупланетни експедиции тялото ще се сблъска със значителни дози космически лъчи.
Ако човек е изложен на дози радиация от около 3 mSv годишно на земята, това е около 100 mSv при шестмесечна мисия на МКС. За мисия на Марс, според Ngo-Anh, около 600 mSv се изчислява само за обратния полет - без да се включва времето за проучване на място.
Прагът на риск за значително повишен риск от рак се наблюдава на около 1000 mSv. Освен модел за риск от рак, други биологични ефекти едва ли са известни. Уертс: „Тази глава все още не е написана. За съжаление е трудно да се симулират биологичните ефекти на космическите лъчи, тъй като на земята няма съответни източници на радиация. "
Психологическият стрес от това, че сте затворени в продължение на месеци, живеете заедно с няколко души в затворено пространство с постоянен шум от МКС и нарушения на съня с чести светло-тъмни промени, се споменават само мимоходом в този момент.
За всички тези проблеми, които са описани само като примери, учените искат да разработят контрамерки за защита на космическите пътешественици при мисии в дълбините на космоса. Много изследователски проекти продължават както на МКС, така и на Земята.
Нго-Ан: „Поради технологичните предизвикателства и необяснимата финансова помощ ще отнеме известно време, преди пътуването до съседните ни планети да стане реалност.“ може да се овладее. „Няма как да го заобиколим: Ще летим до Луната и Марс!“