Az emberi test megtapasztalhatja
furcsa dolgok az űrben, ahol az ismerős vonzerő
a gravitáció eltűnik.

mondja Schneider

A gravitáció nem csak erő, hanem jel is - egy jel, amely megmondja a testnek, hogyan kell cselekedni. Csak egy példa: a gravitáció megmondja az izmoknak és a csontoknak, hogy milyen erőseknek kell lenniük. Nulla gravitációs környezetben az izmok gyorsan atrófálódnak, mert a test észleli, hogy nincs szüksége rájuk. A gravitációs erő ellensúlyozására használt izmok - például a csípőben és a gerincben lévő izmok, amelyek segítenek a testtartás fenntartásában - akár tömegük 20 százalékát is elveszíthetik, ha nem használják őket. Az izomtömeg hetente 5% -kal eltűnhet.

Felett: Bill Shepherd űrhajós hosszú távú tartózkodásra készül a Nemzetközi Űrállomáson a Földön végzett izomgyakorlatok sorozatával. [Tovább]

A csontveszteség még nagyobb lehet. Az űrben lévő csontok havonta 1% -os arányban atrófálódnak, és a modellek szerint a teljes veszteség akár 40-60% is lehet. A vér is érzi a gravitációt. A Földön általában a vér összegyűlik a lábakban. Amikor az emberek felkelnek, a lábuk vérnyomása meglehetősen magas lehet - körülbelül 200 Hgmm (milliméter higany). Az agyban azonban csak körülbelül 60-80 Hgmm. Ez a vérnyomásgradiens a lábak és a fej között eltűnik az űrben, ahol a gravitáció ismerős vonzereje nem létezik. A vérnyomás az egész testben egyensúlyban van, körülbelül 100 Hgmm értéken. Ezért az űrhajósok kissé furcsának tűnnek: a vérfolyadékkal befecskendezett arcuk megduzzad, és a lábuk, amely akár egy liter folyadékot is elveszíthet, lefogy.

De ez a vérnyomás-változás jelet is küld. Testünk arra számít, hogy a vérnyomásban különbség lesz. A megnövekedett fejnyomás riadót ad: A testnek túl sok vére van! Két vagy három napos fogyás során az űrhajósok e térinformáció eredményeként akár a vérmennyiségük 22 százalékát is elveszíthetik. Ez a változás a szívet is érinti. "Ha kevesebb a vér a testében" - magyarázza Dr. Victor Schneider, a NASA központjának orvosi kutatási tisztje -, akkor a szívének nem kell olyan erősen pumpálnia. És sorvadni fog. ".

A kérdés az, hogy ezek a veszteségek mennyire fontosak?

Felett: Susan Helms űrhajós a Földön (balra) és a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén (jobbra).

"Mindegyik paraméternek megvan a maga helyreállítási ideje" - mondja Schneider. Például a vér mennyisége általában néhány napon belül helyreáll. "Az űrhajósok szomjasak, amikor visszatérnek - magyarázza Schneider -, mert a testük azt mondja nekik, hogy nincs elég vér az ereikben, ez pedig azt jelenti, hogy" menj, igyál többet ". Ugyanezen okból nem tesznek se vizelj sokat. ".

Az izmok is helyreállhatnak. A legtöbb izomtömeg "körülbelül a következő hónapban" helyreáll, bár a teljes felépülés hosszabb időt vehet igénybe. "Általában azt mondjuk, hogy az űrben töltött napok (a talaj helyreállítása a Földön) minden napba telnek" - mondja Schneider.

A csontok helyreállítása azonban problémásabbnak bizonyult. "Három-hat hónapos űrrepülés esetén - mondja Schneider - két-három évbe telhet a csontvesztés visszaszerzése - ha ez megtörténik, mivel egyes tanulmányok úgy tűnik, hogy ilyenre gyógyul-e a csont?" az űrhajósnak) sokat kell gyakorolnia "- mondja Schneider.

Felett: Pat Rawlings művész létrehozta ezt a gyönyörű festményt ("Megkerülhetetlen süllyedés" címmel), amely egy jövőbeli űrhajósról származik a Marson. [ több információ]

Nem a Föld az egyetlen bolygó, amelyet az űrhajósok meglátogathatnak. Az emberek egy nap a Marsra utaznak - egy hat hónapos súlytalanság utat, mielőtt leszállnának egy olyan bolygóra, amelynek a gravitációja csupán 38%. "(Meg kell tartanunk) ezeket az űrhajósokat ésszerű alkalmassággal" - magyarázza Hargens. "Amikor a Marsra érnek, senki sem segít rajtuk, ha problémáik vannak." Képesek lesznek kezelni önmagukat.

A testmozgás a legfontosabb. De az űrben végzett gyakorlatok eltérnek a Földön végzett gyakorlattól. Itt a gravitációs húzás automatikusan biztosítja az ellenállást, amely formában tartja az izmokat és a csontokat. "(Az űrben), még akkor is, ha ugyanannyi munkát végez, mint a Földön, elveszíti a gravitációs erő összetevőjét" - mondja Schneider.

Van még egy eszköz, amelyet IRED-nek, vagy Interim Resistive Exercise Device-nak hívnak, amelyet a NASA fejlesztett ki. Az IRED konténerek sorozatából áll, amelyek több mint 300 font ellenállást biztosítanak a legkülönbözőbb gyakorlatok során. Az IRED hatékonyságát még vizsgálják - mondja Schneider.

Felett: Yury Usachev űrhajós hámot visel, miközben a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén tartós gyakorlási sorozatokat végez. [ több információ]

Továbbá van egy másik eszköz, amely megpróbálja jobban szimulálni a gravitációt. Hargens és munkatársai egy alsó test negatív nyomású készüléket (LBNP) fejlesztenek ki. Ez az eszköz egy rekeszt tartalmaz, amelyben egy járóka található, és ez - mondja Hargens - egy közönséges porszívó szívóerejétől függ. "Megállapítottuk - mondja -, hogy testtömeget biztosíthatunk azáltal, hogy negatív nyomást gyakorolunk az alsó testre."

Az eszköz - magyarázza Hargens - megakadályozza a szív- és érrendszeri és izomfunkciók jelentős csökkenését. Úgy tűnik, hogy hatékony a csontvesztés egy részének csökkentésében is. Ennek egyik oka, hogy az LBNP lehetővé teszi az űrhajósok számára, hogy hatékony testtömeggel 100 és 120% között mozogjanak, mint amit a Földön éreznének. Egy másik ok az, hogy - más, korábban fejlesztett edzőeszközökkel ellentétben - visszaállítja a vérnyomás gradienst, növelve ezt a nyomást a lábakban.

"Egyre több bizonyíték van" - mondja Hargens -, hogy az emberi test különböző rendszerei kölcsönhatásba lépnek egymással. Például: "nem tehet nagy terhelést a csontra, és megvárhatja, amíg újra helyreáll, ha nem veszi át a csont véráramlását sem".

A tudósok nem biztosak abban, hogy a gravitáció hogyan "jelzi" a testet a csontok és az izmok jó állapotban tartása érdekében. "Tudjuk, hogy a gravitáció valamilyen módon mechanikai jelből kémiai jellé alakul át - és elég sokat tudunk az ilyen kémiai jelekről" - mondja Schneider. A mechanikus jelek azonban még mindig rejtélyek.

Le: Nincs fájdalom nem nyert! Ifjabb Charles Conrad űrhajós, a Skylab első Mann-missziójának parancsnoka, a Johnsoni Űrközpontban tartott Skylab-edzés során egy kerékpár-ergométerrel végzett edzés után izzadságot töröl a homlokáról. [További információk]

Ha a kutatók azonosítani tudnák az egészséges izmok és csontok termeléséhez szükséges jeleket, lehetséges lenne "tablettákat vásárolni és olyan gyakorlatokat végezni", amelyek kiváltanák ezeket a jeleket a Földön.

"Most kezdjük a kutatást, és megvizsgáljuk az emberekben bekövetkező változásokat" - mondja Schneider. "Sok csodálatos kérdésre kell válaszolni.".

És a válaszok? Ránk várnak. kint az űrben, ahol a súly hiánya arra emlékeztet minket, hogy a gravitációs erő mégsem olyan rossz. Néha a gravitáció elleni napi párbajunk küzdelem, de tudjuk, hogy ez a harc megéri!

Linkek a netenŰrfiziológiai laboratórium -- az Ames Kutatóközpontban információkat tartalmaz az alsó test negatív nyomásgyakorló rendszereiről.

Vesekövek az űrben? - A megszokott gravitációs húzás nélkül az emberek hajlamosabbak lehetnek vesekövekre.

Pöfékel - A kutatók az alacsony gravitáció tüdőre gyakorolt ​​hatásait is ellenőrzik azáltal, hogy ezt a kísérletet a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén végzik.

Gyorsabban pedálozzon! --Yury V. Usachev, a Rosaviakosmos második expedíciójának parancsnoka a Nemzetközi Űrállomás Zvezda szervizmoduljában a kerékpárergométeren gyakorol.

A NASA kutatása segít megérteni és kezelni a csontritkulást -- tudjon meg többet a csontvesztésről a Földön és az űrben a NASA "Van űr az életemben" oldalán.


Csatlakozzon folyamatosan növekvő előfizetőink listájához - iratkozzon fel ide, hogy megkapja azonnali hírszolgáltatásunkat - és minden alkalommal kap egy e-mailt, amikor új történetet teszünk közzé
Plusz