БЕЗТЕГЛОВНОСТ, ефект върху тялото
БЕЗТЕГЛОВНОСТ- липсата на тегло, т.е. силата, с която тялото под въздействието на гравитацията притиска опората и изпитва противонатиск от тази опора; причинява редица промени в биологичните обекти. Теоретично N. може да възникне при липса на гравитация или при липса на опора. Първото условие е характерно за точка в пространството, където гравитационните сили или липсват, или са взаимно балансирани (т.нар. статична безтегловност). Отсъствието на опора (второто условие) означава липсата на външни сили, приложени към повърхността на тялото и способни да причинят неговата деформация. При това състояние тялото свободно се движи (пада) под въздействието на гравитационни или инерционни сили и става безтегловно (динамична безтегловност). Динамичният Н. може да възникне не само при условия на свободно падане, но и при движения по по-сложни траектории поради взаимодействието на гравитационни и инерционни сили. Тяло, изхвърлено от някаква сила, е безтегловно в онези сегменти от траекторията на полета, където не изпитва влиянието на външни сили и се движи под въздействието на инерционни или гравитационни сили. Космическият кораб, заедно с намиращите се в него обекти, придобивайки необходимата скорост, при определени съотношения между силите на инерцията и гравитацията, става или спътник на планетата, или се отдалечава от нея в космоса, като и в двата случая е в състояние на пълно Н. Прилагането на външни сили, например включване на задвижващата система, прекъсва Н., възпроизвежда локални напрежения и деформации в конструкциите на кораба, води до движение на движение възразява срещу позиция, в която печелят подкрепа. Силите, произтичащи от контакт с опората, могат да бъдат по-малки или по-големи от теглото на този обект в земни условия, в зависимост от отчетеното количество ускорениекосмически кораб с работещ двигател. В зависимост от големината на силите, действащи върху тялото в процеса на движение с ускорение, се използват понятията "безтегловност", "намалена гравитация", "сила на земната гравитация", "повишено тегло" (претоварване K). Физическите свойства на телата в статика и динамика, както и протичането на редица физични и химични процеси, значително зависят от наличието или отсъствието на тегло.N се характеризира с: липса на напрежения и деформации, които в земни условия се причиняват от силите на взаимодействие с опората; промяна в поведението на течностите (определя се главно от силите на повърхностно напрежение и кохезия); липса на разпределение на суспендираните частици в плътност; намаляване на ролята на топлинната конвекция в механизмите на топлообмен; невъзможността за протичане на различни физични и физико-хим. процеси, протичащи в земни условия с участието на тежест (колебания на махалото, горене и др.).
За биол, Н. обекти е преди всичко необичайно местообитание, въпреки че в ежедневието човек се сблъсква с частичен Н. при люлеене, скачане, бягане, слизане в асансьор и т.н. Структурата, функцията, формата и поведението на всички представители на животинския и растителния свят, обитаващи нашата планета, се дължат по-специално на дългосрочна адаптация към тегло или гравитация. Следователно Н. не може да бъде безразличен към живите организми и трябва да ги накара да претърпят редица функционални и структурни преустройства.
Опитите за оценка на влиянието на Н.по биол, обектите са предприети още от К. Е. Циолковски. Напредъкът в развитието на космическите технологии и очертаните реални възможности за извършване на човешки полети в космоса доведоха до необходимостта от експериментално изследване на проблема с N. Моделирането на някои явления, характерни за N., се постига чрез потапяне на тялото в течност с плътност, равна на плътността на тялото, или чрез продължителен престой на човек на легло (виж Хиподинамия, Хипокинезия). Вертикалните изстрелвания на балистични ракети позволиха да се възпроизведе реалното състояние на N. за достатъчно дълго време (до 10 минути), което даде възможност за първи път да се проучи ефектът му върху живи организми (тъканни култури, растения, бозайници). Голям практически интерес представлява и методът за възпроизвеждане на състоянието на Н. с помощта на самолет - при полет по параболична крива. Продължителността на безтегловността в този случай обикновено е 20-30 секунди. Въздействието на продължителния N. е изследвано по време на полети на биосателити и пилотирани космически кораби.
Анализът на проведените експерименти с потапяне във вода и хиподинамия, както и резултатите от биомедицинските изследвания при космически полети, позволиха да се идентифицират с достатъчна сигурност редица характерни промени в човешкото тяло, причинени от влиянието на Н. Има първични и медиирани реакции на биол, обекти към безтегловност. Към първичните реакции се отнасят премахването на тежестта върху основните структури, липсата на хидростатично налягане на кръвта и други биоли, течности, промени в активността на аферентните системи, гл. обр. специфични гравирецептори. Всяка от тези първични реакции, от своя страна, служи като задействащ механизъм във верига от вторично обусловени промени - медиирани реакции.Липсата на телесно тегло предразполага към развитие на обща детренираност и свързаното с това намаляване на физическата работоспособност и устойчивост на натоварвания; развиват се деструктивни промени в опорно-двигателния апарат (деминерализация на костната тъкан, намаляване на мускулната маса, отрицателен азотен баланс). Н. спомага за намаляване на газовия енергиен обмен, намалява изискванията към системата за транспортиране на кислород, променя условията за функциониране на сърдечно-съдовата система, причинявайки нейното детрениране. Безтегловната кръв прелива в органите на горната половина на тялото, което създава усещане за тежест в главата и причинява подуване на тъканите на лицето. Защитната реакция на тялото в този случай се състои в намаляване на обема на циркулиращата кръв поради увеличаване на загубата на вода и намаляване на консумацията на вода. Това от своя страна влошава толерантността на човек към вертикална поза при връщане на Земята. Загубата на мускулна маса, както и на вода и редица минерали, води до намаляване на теглото (по-точно масата) на тялото. Безтегловността в комбинация с други фактори на полета причинява астения), промени в реактивността и имунитета, намалена устойчивост на стресови влияния, поява на неврол, нарушения, промени в хормоналните функции, както и морфол и физ.-хим. показатели на кръвта и хемопоетичните органи. Промените в активността на аферентните системи водят до илюзии за пространственото положение на тялото, до вестибуларни нарушения (виж Вестибуларен симптомен комплекс) и са придружени от преструктуриране на двигателните умения.
По този начин, физиол, последиците от престоя на човек в условията на N. са изключително обширни и много признаци на адаптивни промени в различни системи на организма се проявяват съвсем ясно. Н. е причина за таковапромени в саморегулацията на целия организъм, което води до установяване на нови взаимоотношения с околната среда. Адаптирането към N. се изразява под формата на постепенно (обикновено в рамките на 3-7 дни) изчезване на дискомфортни усещания и в значително по-дълъг процес на функционални и структурни преустройства, протичащи според типа "неупотреба" или "атрофия от бездействие". В същото време, въпреки че състоянието на адаптиран организъм е адекватно на условията на N., то се характеризира и с потенциална недостатъчност по отношение на гравитационни и други (стресиращи при дадени условия) влияния.
След завръщането си на Земята тази недостатъчност се проявява в усещане за прекомерна тежест на тялото, в затруднено поддържане на изправена стойка, в нарушена координация на движенията, включително при ходене, и в бърза умора. Адаптивните пренареждания се развиват с течение на времето и, съдейки по опита, натрупан при дългосрочни космически полети (с продължителност до половин година), те са обратими, въпреки че теоретично е невъзможно да се изключи появата на по-дълбоки промени, които могат да настъпят по време на дълъг престой на живи организми в безтегловност, включително при смяна на поколенията. Следователно са необходими допълнителни изследвания за разработване на мед. прогнози и определяне на условията за престой в Н., приемливи от гледна точка на запазване на здравето и работоспособността на астронавтите.От голямо значение е и установяването на връзката между естеството и степента на функции, преструктурирането на тялото в Н. и тежестта на реадаптационните промени след завръщането на Земята.
Борбата с негативните последици от продължителния престой на човек в състояние на N. се основава на съвременните идеи за патогенезата на нарушенията, възникващи в организма. За предотвратяване на смениПоради преобладаващо неблагоприятното въздействие на физическото бездействие върху тялото, екипажите на космическите кораби използват различни методи и средства за физическа подготовка.В това отношение особено се оправда комплексният тренажор за физически упражнения, който осигурява статично натоварване в посока на надлъжната ос на тялото, динамични натоварвания (ходене, бягане, клякания), както и инерционно-ударни ефекти (скокове). Допълнително средство за обучение е постоянното носене * от астронавтите на специални костюми, чийто дизайн допринася за разпределението на натоварването върху различни мускулни групи. За профилактика на хиподинамичния синдром се използват и други симулатори (велоергометър, разширители), както и методи за автогенно обучение (виж Психотерапия) и електрическа стимулация (виж). За симулиране на хидростатично кръвно налягане при N. условия се използва специално устройство (вакуумен контейнер), което осигурява декомпресия на долната част на тялото. Създаденото от това отрицателно налягане привлича кръв към долната половина на тялото, както е на Земята. Техниката за въздействие на отрицателното налягане върху долната половина на тялото може периодично да се използва като функция, тест (виж. Ортостатични тестове) и като инструмент за обучение гл. обр. в края на космическия полет.
От другите средства за предотвратяване на отрицателните ефекти на N. трябва да се отбележи използването на фармакологични и хормонални лекарства, които имат общ тонизиращ ефект и нормализират водно-солевия и протеиновия метаболизъм на тялото. Не малко значение има рационално изграденият режим на работа, почивка и хранене на космонавтите по време на полет, спазването на изискванията за лична хигиена, както и други мерки, насочени към повишаване на неспецифичната устойчивост на тялото.Важно е да комбинирате различни превантивни ефекти в един защитен комплекс, което ще ви позволи да получите най-голям превантивен ефект. Към това трябва да се добави система за медицински контрол върху състоянието на астронавтите в полет и възможността за преждевременно прекратяване на полета поради медицински състояния. свидетелство.
Промените в човешкия организъм след продължителен престой в Н. условия изискват специални мерки при завръщане на Земята. През първите часове и дни от престоя си на Земята космонавтите обикновено обличат специален анти-g костюм, който предотвратява изтичането на кръв в долната половина на тялото. Възстановителните дейности в периода след полета включват постепенно увеличаване на натоварванията, използването на възстановителни и тонизиращи средства, регулиране на режима на работа, почивка и хранене.
Библиография:Коваленко Е. Л. Основни методи за моделиране на биологичните ефекти на безтегловността, Kosm, biol, and aerospace, medicine, том I, № 4, стр. 3, 1977; JI и vnik ov AA Основи на авиационната и космическа медицина, М., 1975; Безтегловност (медико-биологични изследвания), изд. В. В. Парина и др., М., 1974; Основи на космическата биология и медицина, изд. О. Г. Газенко и М. Калвин, том 2, кн. 1, стр. 324, М., 1975; Пестов ID Експериментални подходи към изследването на регулирането на вътрешната среда на тялото в състояние на безтегловност, Сборник на третите четения, посв. развитие на научн наследство на К. Е. Циолковски, стр. 48, М., 1969, библиография; Савин Б. М. Хипертегло и функции на централната нервна система, JI., 1970, библиогр.; Човек в космоса, изд. O. G. Gazenko и X. Burstedt, p. 76, М., 1974.