ปฏิกิริยาของร่างกายต่อการไร้น้ำหนัก

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และทฤษฎีครั้งแรกของประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการประเมินผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อร่างกายมนุษย์ในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง K.E. Tsiolkovsky(2426, 2454, 2462) ในงานของนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะ "บิดาแห่งอวกาศ" มีข้อเสนอแนะว่าในระหว่างที่ไม่มีน้ำหนัก การทำงานของมอเตอร์ การวางแนวเชิงพื้นที่จะเปลี่ยนไป ความรู้สึกลวงของตำแหน่งของร่างกาย เวียนศีรษะ และเลือดพุ่งไปที่ศีรษะอาจเกิดขึ้น การขาดความรุนแรงเป็นเวลานานในความเห็นของเขาสามารถค่อยๆนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของสิ่งมีชีวิตการสูญเสียหรือการปรับโครงสร้างหน้าที่และทักษะบางอย่าง Tsiolkovsky ดึงความคล้ายคลึงระหว่างสภาวะไร้น้ำหนักกับสภาวะที่บุคคลพบบนโลก (การแช่น้ำอยู่บนเตียง) เขาชี้ให้เห็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าเนื่องจากการอยู่บนเตียงอย่างต่อเนื่องอาจเป็นอันตรายต่อคนที่มีสุขภาพ ดังนั้นใน "สภาพแวดล้อมที่ไม่มีความรุนแรง" เราจึงสามารถคาดหวังให้เกิดความผิดปกติที่คล้ายคลึงกัน และแม้ว่าผู้เขียนสันนิษฐานว่ามีความเป็นไปได้ในการปรับตัวของมนุษย์ให้เข้ากับสถานะนี้ "ในกรณี" เขามองเห็นความจำเป็นในการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมเนื่องจากการหมุนของยานอวกาศ โดยพื้นฐานแล้วงานของ Tsiolkovsky ได้กำหนดทิศทางหลักของการศึกษาทดลองเกี่ยวกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักต่อวัตถุทางชีววิทยา (การศึกษาทางประสาทสัมผัส, มอเตอร์, ปฏิกิริยาพืช) วางจุดเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจกลไกของการเกิดขึ้นของการเปลี่ยนแปลงบางอย่างใน การไร้น้ำหนักได้กำหนดวิธีที่รุนแรงที่สุดในการป้องกันความผิดปกติดังกล่าวและวิธีที่เป็นไปได้ในการจำลองภาวะไร้น้ำหนักในสภาพพื้นดิน

จุดเริ่มต้นของการศึกษาทดลองอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักต่อวัตถุทางชีววิทยาคือการดำเนินการที่นี่และในสหรัฐอเมริกา (เริ่มในปี 2494) ของชุดการยิงจรวดแนวตั้งพร้อมสัตว์ทดลองบนเรือ การวิจัยทางชีววิทยาดำเนินต่อไปด้วยความช่วยเหลือของดาวเทียมโลกเทียม ผลการศึกษาระหว่างเที่ยวบิน suborbital และ orbital ของสัตว์ทดลองเป็นพื้นฐานในการสรุปผลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการบินในอวกาศของมนุษย์ ในการเตรียมตัวสำหรับเหตุการณ์สำคัญและมีความรับผิดชอบนี้ ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ในภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้น (ไม่เกิน 45 วินาที) ซึ่งทำซ้ำระหว่างเที่ยวบินของเครื่องบินตามแนววิถีพาราโบลา หลังจากการโคจรรอบโลกที่โดดเด่นของ Yu. A. Gagarin เมื่อวันที่ 12 เมษายน 1961 ช่วงเวลาของการสำรวจอวกาศโดยมนุษย์ก็เริ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความเป็นไปได้ในการศึกษาทางการแพทย์และสรีรวิทยาเกี่ยวกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักต่อร่างกายมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ในขณะเดียวกัน ความสำคัญของปัญหาทางการแพทย์ประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับการคาดการณ์ รับรองความปลอดภัยและประสิทธิภาพของเที่ยวบินที่มีแนวโน้มว่าจะยาวขึ้นอีก .

การเพิ่มระยะเวลาในการสำรวจอวกาศอย่างสม่ำเสมอทำให้เกิดข้อกำหนดเบื้องต้นที่ดีในการตัดสินความเป็นไปได้และความปลอดภัยของเที่ยวบินถัดไปที่ยาวขึ้น อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าวิธีนี้ไม่ใช่วิธีเดียวในการก่อตัวของการคาดการณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันยังมีลักษณะเฉพาะด้วยข้อจำกัดที่ค่อนข้างสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการสังเกตการณ์จำนวนเล็กน้อย วิธีการวิจัย การขาดข้อมูลขั้นสูง และด้วยเหตุนี้ การมีอยู่ของความเสี่ยงที่ทราบเมื่อวางแผนเที่ยวบินระยะไกล นอกจากนี้ ในกรณีนี้ ยังมีข้อเสียอื่นๆ ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: ความล่าช้าในการสร้างมาตรการป้องกัน, การใช้เวลาจำนวนมาก, ไม่ประหยัด ข้อ จำกัด เหล่านี้ได้รับการชดเชยอย่างประสบความสำเร็จโดยใช้วิธีการทดลองอย่างหมดจดในการศึกษาปัญหาความไร้น้ำหนัก

งานทดลองกับการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการ (การแช่น้ำ การอยู่ในแนวนอน การจำกัดการเคลื่อนไหว) ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางในประเทศของเรา ในการทดลองในลักษณะนี้ ผลกระทบที่เกิดจากค่าที่ลดลงและการไม่ผันผวนของความดันโลหิตแบบไฮโดรสแตติก น้ำหนักที่ลดลงบนโครงสร้างรองรับ สถานะของการไม่เคลื่อนไหวทางกายภาพ กล่าวคือ ปัจจัยเหล่านั้นที่มีนัยสำคัญใน การพัฒนาของความผิดปกติที่เกิดจากอิทธิพลของความไร้น้ำหนักในร่างกายเห็นได้ชัดว่ามีการศึกษาเป็นผู้นำ

ด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบการแช่ การเปลี่ยนแปลงในแง่ของการเผาผลาญเกลือน้ำ ความคงตัวของออร์โธสแตติก และสมรรถภาพทางกายภาพจะทำซ้ำได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม แบบจำลองการแช่นั้นไม่เป็นที่ยอมรับในการแก้ปัญหาผลกระทบของภาวะไร้น้ำหนักที่ยืดเยื้อต่อร่างกาย ในระดับที่มากขึ้น งานเหล่านี้จะบรรลุผลโดยสภาวะ hypodynamia ร่วมกับตำแหน่งแนวนอน มันทำซ้ำปฏิกิริยาหลักที่เกี่ยวข้องกับหลายแง่มุมของความไร้น้ำหนักอย่างเพียงพอ และไม่มีผลข้างเคียงที่เด่นชัดที่สามารถบิดเบือนหลักสูตรของโรคหลักอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ โมเดลที่มีชื่อจึงไม่ได้แนะนำข้อจำกัดใดๆ เกี่ยวกับระยะเวลาของการทดลอง ยกเว้นแน่นอน สำหรับผู้ที่ตามมาจากการพัฒนาของสถานะที่ทำซ้ำได้ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ เส้นทางที่อิงจากการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการนั้นเป็นที่ยอมรับได้ ซึ่งในทางกลับกันก็สร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการดำเนินการทดลองและสะสมวัสดุทางสถิติจำนวนมากและหลากหลาย ในการทดลองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายกับสัตว์ ผลของภาวะขาดออกซิเจนต่อเซลล์ โครงสร้างเนื้อเยื่อ กระบวนการเมตาบอลิซึม การเปลี่ยนแปลงทางระบบ และความต้านทานต่ออิทธิพลที่รุนแรงต่างๆ

แน่นอน วิธีการของการจำลองแบบไร้น้ำหนักในการทดลองทำให้ได้ค่าที่เทียบเท่ากับปัจจัยจริงทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกมันจะไม่ทำซ้ำการตอบสนองทางประสาทสัมผัสที่จำเพาะต่อการไร้น้ำหนัก อย่างไรก็ตาม การยอมรับวิธีการสร้างแบบจำลองในห้องปฏิบัติการนั้นได้รับการยืนยันโดยความคล้ายคลึงกันจำนวนมากระหว่างปฏิกิริยาต่อความไร้น้ำหนักจริงกับความไร้น้ำหนักที่จำลองขึ้น ดังนั้นการคาดการณ์ที่ทำขึ้นบนพื้นฐานของการทดลองกับการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการจึงได้รับการยืนยันโดยหลักจากผลของการบินในอวกาศ ซึ่งบ่งชี้ว่าแบบจำลองที่อธิบายไว้นั้นเพียงพอสำหรับสภาวะไร้น้ำหนัก สิ่งสำคัญคือโมเดลสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการแก้ปัญหาที่สำคัญในทางปฏิบัติ เช่น การพัฒนาและทดสอบวิธีการในการป้องกันผลกระทบจากภาวะไร้น้ำหนักในร่างกายมนุษย์

ดังนั้น ปัญหาที่ซับซ้อนของการศึกษาความไร้น้ำหนักเป็นปัจจัยสุดโต่งที่ไม่สามารถทำซ้ำได้จริงภายใต้สภาวะบนบกจึงอยู่บนพื้นฐานของการสังเคราะห์ทางตรง กล่าวคือ ได้มาจากการบินในอวกาศของมนุษย์ และข้อมูลการทดลองทางอ้อม การสังเคราะห์แบบนี้เป็นวิธีที่เกิดผลมากที่สุดที่รับประกันความก้าวหน้าในการสำรวจอวกาศโดยมนุษย์ที่ประสบความสำเร็จ

กลไกการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะไร้น้ำหนักในปัจจุบัน มีการสะสมวัสดุทดลองจำนวนมากซึ่งแสดงลักษณะปฏิกิริยาที่หลากหลายของร่างกายมนุษย์ต่อสภาวะไร้น้ำหนักและแบบจำลองในห้องปฏิบัติการ มีแนวคิดหลายประการเกี่ยวกับกลไกที่น่าจะเป็นสำหรับการก่อตัวของปฏิกิริยาเหล่านี้ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของการเปลี่ยนแปลงทั้งชุดในส่วนของร่างกายโดยไม่มีการโหลดน้ำหนักในระบบกล้ามเนื้อและกระดูกรวมถึงผลกระทบหลักของความไร้น้ำหนักต่อการทำงานของระบบอวัยวะและการกระจาย ของตัวกลางที่เป็นของเหลวในร่างกาย

การเปลี่ยนแปลงไปสู่สภาวะไร้น้ำหนักโดยพื้นฐานแล้วหมายถึงการหยุดทำงานของฟิลด์ตัวรับที่กว้างขวางซึ่งภายใต้เงื่อนไขภาคพื้นดินตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงและในระดับมากให้หน้าที่ของการวิเคราะห์เชิงพื้นที่การประสานงานเชิงพื้นที่ของการเคลื่อนไหวเช่นเดียวกับ การควบคุมความมั่นคงของสภาพแวดล้อมภายในของร่างกาย ฟิลด์ตัวรับเหล่านี้ส่วนใหญ่รวมถึง:

- ส่วน otolithic ของอุปกรณ์ขนถ่ายซึ่งเป็นตัวรับแรงโน้มถ่วงเฉพาะและให้การรับรู้ของแนวโน้มถ่วง

- อุปกรณ์ proprioceptive ของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ความสำคัญของ baro-, mechano- และ volumoreceptors ของ vascular bed และโพรงภายในที่เต็มไปด้วยอวัยวะที่เคลื่อนที่ได้ในการสร้างความรู้สึกที่ซับซ้อนซึ่งจำเพาะต่อการกระทำของแรงโน้มถ่วงยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ อย่างไรก็ตาม ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการมีส่วนร่วมของการรับประเภทนี้ในปฏิกิริยาทั่วไปต่อการไร้น้ำหนักและการก่อตัวของความสัมพันธ์ใหม่เหล่านั้นที่สร้างขึ้นระหว่างระบบอวัยวะในสถานะนี้

การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของระบบอวัยวะ ได้แก่ การเกิดขึ้นของความรู้สึกส่วนตัวที่เฉพาะเจาะจง ("ความสว่างของร่างกาย", การล้ม, การยก, การพลิกคว่ำ, การหมุน) ซึ่งมีลักษณะความรุนแรงที่แตกต่างกันระยะเวลาและได้รับความหลากหลายของสีทางอารมณ์ (ความกลัว ความสุข) ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะ ประสบการณ์ และความฟิตของผู้ฝึก เนื้อหาหลักของความรู้สึกเหล่านี้คือการสูญเสียความคิดเกี่ยวกับทิศทางของแนวดิ่งโน้มถ่วงและตำแหน่งเชิงพื้นที่ของร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ไม่มีการควบคุมด้วยสายตาและสัมผัส แม้ว่าเครื่องวิเคราะห์ภาพในสถานะที่ไม่ได้รับการสนับสนุนจะยังคงเป็นช่องทางข้อมูลเพียงช่องทางเดียวที่ให้การวางแนวเชิงพื้นที่ แต่ก็สามารถปรากฏออกมาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นของการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเพื่อเป็นแหล่งของความรู้สึกลวงของการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของวัตถุโดยรอบซึ่ง ถูกแสดงออกในการกระจัดกระจายของวัตถุที่กำลังพิจารณาและ "หายไป" เมื่อพยายามบรรลุผลสำเร็จ

การเปลี่ยนแปลงความสัมพันธ์ในการทำงานของระบบอวัยวะในสภาวะไร้น้ำหนักถือเป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้ของอาการที่มีลักษณะเฉพาะของอาการเมารถหรือเมารถ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความเห็นว่าการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องในระยะยาวของตัวรับ otolithic ของอุปกรณ์ขนถ่ายระงับปฏิกิริยาจากคลองครึ่งวงกลม จากมุมมองนี้ การตัดทอนการทำงานของอุปกรณ์ otolith ควรมีส่วนช่วยในการยับยั้งปฏิกิริยาตอบสนองจากคลองครึ่งวงกลมและเพิ่มความไวต่อผลของความเร่งเชิงมุม

เพื่ออธิบายอาการทางพืชของแหล่งกำเนิดขนถ่าย กฎหมาย เวเบอร์-เฟชเนอร์เนื่องจากค่าคงที่ของการกระตุ้นที่เพียงพอของอุปกรณ์ขนถ่ายลดลงในระหว่างการเปลี่ยนไปสู่สภาวะไร้น้ำหนัก ความไวต่อความเร่งในสถานะนี้ ตามกฎหมาย Weber-Fechner จึงควรสูงกว่าในสภาพบนบก อันที่จริง การเคลื่อนไหวอย่างกะทันหันของศีรษะและลำตัวในช่วงเริ่มต้นของการบินทำให้เกิดอาการวิงเวียนศีรษะและปฏิกิริยาทางประสาทสัมผัสอื่นๆ ในนักบินอวกาศบางคน ซึ่งปกติบนโลกนี้มักจะแสดงออกมาด้วยแรงกระแทกที่รุนแรงกว่า เช่น เมื่อหมุนเก้าอี้บารานี อย่างไรก็ตาม การเกิดอาการคลื่นไส้และอาเจียน ซึ่งเป็นลักษณะของอาการเมารถ อาจถูกกำหนดในสภาวะไร้น้ำหนัก ไม่เพียงแต่โดยธรรมชาติของการเชื่อมโยงแบบขนถ่ายเท่านั้น มีข้อสันนิษฐานว่าการกระจายของก๊าซและของเหลวที่ผิดปกติในส่วนต่าง ๆ ของระบบทางเดินอาหารในสภาวะไร้น้ำหนักสามารถกระตุ้นอาการคลื่นไส้ได้ การทดลองกับสุนัข delabyrinthine แสดงให้เห็นว่าความตื่นเต้นง่ายของศูนย์อาเจียนภายใต้การกระทำของการเร่งความเร็วเชิงมุมยังสามารถเพิ่มขึ้นได้เนื่องจากการเชื่อมโยงระหว่างการรับรู้ที่เล็ดลอดออกมาจากอวัยวะในช่องท้อง มีการเสนอสมมติฐานเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของกลไกการไหลเวียนโลหิตที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มปริมาณเลือดไปยังหลอดเลือดสมองในสมองในการกำเนิดของความผิดปกติของขนถ่ายและพืช

จากด้านข้างของส่วนประกอบโซมาติกของปฏิกิริยาขนถ่าย (อาตา) และเกณฑ์ความไวของอุปกรณ์ขนถ่ายจนถึงสิ่งเร้าที่ไม่เพียงพอ (เป็นกระแสตรง) ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญจากข้อมูลของช่วงเวลาก่อนการบิน ในเวลาเดียวกัน ระหว่างที่อยู่บนเครื่องบินไร้น้ำหนักในระยะสั้น อาตาถูกระงับเพื่อตอบสนองต่อการทดสอบการหมุนและการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า จากข้อเท็จจริงเหล่านี้ นักวิจัยถือว่าการไร้น้ำหนักเป็น "สิ่งระคายเคืองลบ" ของอุปกรณ์เกี่ยวกับหูชั้นใน การขาดอาตาแคลอรี่ในสภาวะไร้น้ำหนักมีเหตุผลที่แตกต่างกันและเกิดจากความจริงที่ว่าการหมุนเวียนของของเหลวใด ๆ รวมถึงเอนโดลิมฟ์เป็นไปไม่ได้ทางร่างกายในสถานะนี้

เที่ยวบินที่สถานีโคจรที่ดำเนินการในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นว่าการรบกวนที่เกี่ยวข้องกับการกระทำของการเร่งความเร็วที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของนักบินอวกาศในห้องโดยสารและระหว่างการศึกษาเกี่ยวกับเก้าอี้หมุนจะหายไปอย่างสมบูรณ์ ในทางกลับกัน มีรายงานการเกิดความผิดปกติของขนถ่ายหลังจากเสร็จสิ้นการบินอวกาศระยะยาว ในขณะที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในความไวของธรณีประตูของอุปกรณ์ otolith ไปสู่ความเร่งเชิงเส้น ดังนั้น ความต่อเนื่องของการศึกษาเกี่ยวกับการประเมินการทำงานของขนถ่ายในการบินอวกาศยังคงเป็นงานเร่งด่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวกับการพัฒนาระบบน้ำหนักเทียม

อาการหนึ่งของการทรงตัวของร่างกายกับสภาพแวดล้อมภายนอกในสภาวะไร้น้ำหนัก อาจเป็นการเปลี่ยนแปลงในสถานะการทำงานของการก่อตัวของตัวรับ พื้นฐานทางสรีรวิทยาของกระบวนการนี้อาจประกอบด้วยการพัฒนาของการปรับตัวรับหรือการเปลี่ยนแปลงใน "การปรับ" ของพวกเขาอันเป็นผลมาจากอิทธิพลของแรงเหวี่ยง หากเราคิดว่าการไม่มีแรงกระตุ้นความโน้มถ่วงเป็นเวลานานนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในความไวของการก่อตัวของตัวรับที่สอดคล้องกัน คำถามก็เกิดขึ้น: การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้ในระดับใด การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในสถานะการทำงานของตัวรับอาจส่งผลเสียต่อความทนทานต่อผลกระทบจากความเครียดที่มีลักษณะเฉพาะของการบินในอวกาศและระยะเวลาหลังการบิน

การวิเคราะห์คุณลักษณะของกระบวนการอ่านข้อมูลในนักบินอวกาศ รวมถึงการสังเกตที่เกิดขึ้นระหว่างการไม่เคลื่อนไหวทางกายภาพเป็นเวลานาน บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงในการเกิดปฏิกิริยาทั่วไป การควบคุมการทำงานของระบบอัตโนมัติและมอเตอร์ เป็นการยากที่จะเชื่อมโยงที่มาของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว แต่เพียงผู้เดียวกับการเปลี่ยนแปลงในตัวรับ การเชื่อมโยงอวัยวะของส่วนโค้งสะท้อนกลับ แต่โดยหลักการแล้ว การเชื่อมต่อดังกล่าวเป็นไปได้

ความไม่สมบูรณ์ของการตอบสนองแบบย้อนกลับสามารถอธิบายการรบกวนในการประสานงานของการเคลื่อนไหวในสถิตยศาสตร์และพลศาสตร์หลังจากสิ้นสุดเที่ยวบินอวกาศ

การเปลี่ยนแปลงสถานะการทำงานของตัวรับสามารถเชื่อมโยงกับลักษณะบางอย่างของการควบคุมการเผาผลาญน้ำในนักบินอวกาศในการบินและในช่วงหลังการบิน

สถานะการทำงานของสิ่งมีชีวิตในการบินอวกาศระยะยาวอาจได้รับผลกระทบอย่างมากจากการลดลงของการไหลของสิ่งเร้าภายนอกที่เกี่ยวข้องกับการไม่มีแรงกระตุ้นแรงโน้มถ่วงและสภาพความเป็นอยู่ที่ซ้ำซากจำเจในพื้นที่ปิดของห้องโดยสารยานอวกาศ ขาดความผันผวนตามปกติในพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมภายนอก ฯลฯ แม้ว่าประสบการณ์การบินอวกาศไม่ได้เปิดเผยข้อ จำกัด ที่ชัดเจนที่เกิดขึ้นจากปัจจัยนี้ด้วยระยะเวลาที่เพิ่มขึ้นอีกก็อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในโทนจิตใจอารมณ์ทั่วไป อารมณ์ความเป็นอยู่และความสามารถในการทำงานของนักบินอวกาศ ดังนั้นในการศึกษาที่ไม่มีการเคลื่อนไหวทางกายภาพเป็นเวลานานซึ่งความน่าเบื่อหน่ายของสภาพแวดล้อมภายนอกอยู่ในตำแหน่งบังคับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในภาพรวมของกิจกรรมประจำวันก็เป็นสาเหตุของความยากจนของพื้นหลังอวัยวะการเกิดขึ้นของความไม่แน่นอน อารมณ์ของอาสาสมัคร ความหงุดหงิด ความหลง สถานการณ์ความขัดแย้ง และในบางกรณีและความผิดปกติทางจิตเวช โดยธรรมชาติแล้ว ในการกำเนิดของปฏิกิริยาเหล่านี้ ความสำคัญของลักษณะเฉพาะของผู้เข้าร่วมการทดลองและปัจจัยภายนอกต่างๆ ไม่สามารถละเว้นได้

ดังนั้น ผลกระทบหลักของความไร้น้ำหนักต่อการทำงานของระบบอวัยวะนำไปสู่การพัฒนาปฏิกิริยาทางประสาทสัมผัส การเคลื่อนไหว พืชและจิตใจ ซึ่งอาจลดบทบาทที่มีประสิทธิผลของบุคคลในการดำเนินการตามโครงการอวกาศและทำให้ หลักสูตรของระยะเวลาการอ่าน ความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงในส่วนของระบบอวัยวะรับความรู้สึกจะได้รับการพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำอธิบายของกลไกหลักอื่น ๆ ของอิทธิพลของภาวะไร้น้ำหนักที่มีต่อร่างกาย

การกระจายของของเหลวในระบบของอ่างเก็บน้ำแบบยืดหยุ่นนั้นกำหนดโดยกฎของอุทกสถิต แรงดันอุทกสถิต ค่าที่เป็นสัดส่วนกับความสูงของคอลัมน์ของเหลวและความถ่วงจำเพาะ ซึ่งกระทำบนผนังของถัง ทำให้เกิดการยืดตัวและการกระจายปริมาตรของเหลวที่สอดคล้องกันลดลง ความสม่ำเสมอแบบนี้ยังปรากฏให้เห็นในการกระจายของไหลทางชีวภาพ (ส่วนใหญ่เป็นเลือด) ในมนุษย์และสัตว์ในสภาพพื้นดิน การอยู่ในตำแหน่งตั้งตรงจะมาพร้อมกับการสะสมของเลือดในปริมาณที่แน่นอนในครึ่งล่างของร่างกายการลดลงของการกลับคืนสู่หัวใจของเลือดดำการดีดออกของซิสโตลิกและปฏิกิริยาการชดเชยที่ซับซ้อน

การเดิน วิ่ง กระโดด การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายในอวกาศเปลี่ยนขนาดและทิศทางของการเคลื่อนตัวของแรงโน้มถ่วงของเลือดในมนุษย์เนื่องจากร่างกายอยู่ในสถานะพร้อมที่จะเปิดปฏิกิริยาชดเชยที่เกี่ยวข้องกับการกระทำของปัจจัยอุทกสถิต . การอยู่ในตำแหน่งแนวนอนอย่างต่อเนื่องจะลดขนาดและเปลี่ยนทิศทางของแรงอุทกสถิต และการแช่ในน้ำจะช่วยทำให้เป็นกลาง เนื่องจากน้ำที่ไหลผ่านเนื้อเยื่ออ่อนมีแรงกดทับที่ผนังหลอดเลือดเท่ากัน จึงไม่มีการสะสมของเลือดในส่วนล่างของร่างกายแม้จะอยู่ในแนวตั้งก็ตาม ในสภาวะไร้น้ำหนัก ผลของแรงดันไฮโดรสแตติกจะถูกลบออกอย่างสมบูรณ์

ผลลัพธ์ของกระบวนการทั้งหมดนี้คือการเคลื่อนไหวของเลือดปริมาณหนึ่งจากครึ่งล่างของร่างกายไปยังส่วนบน มีความเห็นว่าการกระจายตัวของของเหลวในร่างกายเป็นการตอบสนองทางชีวภาพที่สำคัญที่สุดต่อแรงโน้มถ่วง นักบินอวกาศหลายคนมีประสบการณ์ในสภาวะไร้น้ำหนักโดยมีเลือดพุ่งไปที่ศีรษะ มันลดลงเมื่อยานอวกาศ "บิด" หากนักบินอวกาศตั้งอยู่ตามรัศมีการหมุนและหันศีรษะไปทางศูนย์กลาง ภาวะเลือดคั่งของผิวหนังบริเวณใบหน้า การบวมของช่องจมูกและเนื้อเยื่อใบหน้าภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักอาจสัมพันธ์กับการแจกจ่ายเลือด การศึกษา Electroplethysmographic ในช่วงที่ร่างกายไม่มีน้ำหนักในระยะสั้นบนเครื่องบินเผยให้เห็นปริมาณเลือดที่เพิ่มขึ้นไปยังหลอดเลือดของอวัยวะหน้าอก ในระหว่างการบินของลูกเรือที่สถานีโคจร ตรวจพบความดันที่เพิ่มขึ้นในระบบหลอดเลือดดำคอ เช่นเดียวกับการพัฒนาของภาวะหยุดนิ่งของหลอดเลือดดำในแอ่งของหลอดเลือดสมอง

สัญญาณวัตถุประสงค์ของการกระจายเลือดยังถูกบันทึกไว้ในการทดลองด้วยการเลียนแบบการไร้น้ำหนัก ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการนอนบนเตียงเป็นเวลานาน

ปริมาณเลือดส่วนกลางที่เพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับความดันที่หยุดนิ่งลดลงอยู่ในมนุษย์ D. Gowerและผู้เขียนร่วม ประมาณ 400 ซม. 2 . เป็นกลไกกระตุ้นของการสะท้อนกลับซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญเกลือน้ำการสูญเสียพลาสมาและการลดลงของปริมาตรรวมของเลือดหมุนเวียนไปสู่ค่าที่การเติมเส้นเลือดส่วนกลางด้วยเลือดกลับสู่สภาวะสมดุล โซนตัวรับของการสะท้อนนี้มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นส่วนใหญ่ในพื้นที่ของเอเทรียมด้านซ้าย D. Gowerและ W. Henryพบว่าการหายใจภายใต้แรงดันลบและทำให้เอเทรียมด้านซ้ายพองโดยการบีบลูเมนของลิ้นหัวใจไมตรัลด้วยบอลลูนยางทำให้สุนัขขับปัสสาวะเพิ่มขึ้นจาก 5 มล. ต่อ 10 นาทีโดยปกติเป็น 13–21 มล. ต่อ 10 นาที แรงกระตุ้นจากตัวรับปริมาตรของเอเทรียมด้านซ้ายที่ค้นพบโดยพวกมันไหลผ่าน vagus ไปยัง medulla oblongata จากนั้นไปยังบริเวณ supraoptic ของ hypothalamus จากนั้นไปยัง neurohypophysis ซึ่งหลั่งฮอร์โมน antidiuretic หลังสะสมใน neurohypophysis และเมื่อเข้าสู่กระแสเลือดนอกเหนือจากฤทธิ์ต้านยาขับปัสสาวะแล้วจะมีผล vasopressor ดังนั้นจึงเรียกว่า vasopressin การยืดของเอเทรียมด้านซ้ายด้วยการเพิ่มขึ้นของกระแสเลือดดำไปยังหัวใจยับยั้งการหลั่งฮอร์โมน antidiuretic ซึ่งนำไปสู่การลดการดูดซึมน้ำและโซเดียมในไตเพิ่มขึ้นใน diuresis และการสูญเสียพลาสมา ความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมความสมดุลของเกลือน้ำยังติดอยู่กับกลไกการรับรู้และการผลิตอัลโดสเตอโรนในเยื่อหุ้มสมองต่อมหมวกไตซึ่งช่วยเพิ่มการดูดซึมโซเดียมกลับคืนมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหลั่งอัลโดสเตอโรนโดยมีส่วนร่วมของตัวรับหัวใจห้องบนขวา ในเวลาเดียวกันในการแข่งขันระหว่างกลไกปริมาตรและออสโมติกของการควบคุมมวลของเลือดหมุนเวียนในอดีตนั้นมีความสำคัญมากขึ้นเนื่องจากหากมีการละเมิดความคงตัวของปริมาตรกลไกออสโมติกอาจไม่ปรากฏอีกต่อไป การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่สังเกตได้ในระหว่างการบินในอวกาศหลายวันรวมถึงการลดลงของความเข้มข้นของฮอร์โมน antidiuretic ในปัสสาวะ การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของ renin ในเลือดและความเข้มข้นของ aldosterone ในปัสสาวะ

ในการทดลองกับการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการ การสูญเสียพลาสมาอยู่ในช่วง 300 ถึง 800 มล. ในระหว่างเที่ยวบินโคจร นักบินอวกาศยังแสดงปริมาณพลาสมาหมุนเวียนลดลง 100–500 มล.

ควบคู่ไปกับ polyuria เนื่องจากปริมาณเลือดส่วนกลางเพิ่มขึ้นตามประสบการณ์ของการศึกษาในห้องปฏิบัติการและเที่ยวบินในอวกาศความกระหายลดลงและสร้างสมดุลของน้ำในเชิงลบ กระบวนการปรับโครงสร้างการเผาผลาญเกลือน้ำและการพัฒนาของการคายน้ำสัมพัทธ์ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว โดยส่วนใหญ่ในช่วงสองวันแรกของการได้รับสัมผัส และจากนั้นจะมีการสร้างการแลกเปลี่ยนน้ำที่ระดับสมดุลใหม่ที่ต่ำกว่า ความเข้มข้นของยาขับปัสสาวะ ปริมาณของเหลวที่บริโภค รวมทั้งอัตราการต่ออายุน้ำลดลง

การแข็งตัวของเลือดเนื่องจากการสูญเสียพลาสมาจะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของฮีมาโตคริตและความหนืด แม้ว่ามวลของเซลล์เม็ดเลือดแดงจะลดลงในอนาคตเช่นกัน เป็นผลให้อัตราส่วนขององค์ประกอบที่เกิดขึ้นของเลือดและพลาสมาเป็นปกติ การลดลงของมวลรวมของเฮโมโกลบินซึ่งสังเกตได้ในระหว่างการตรวจนักบินอวกาศหลังการบินนั้นเกิดจากการปราบปรามของเม็ดเลือดแดงและดังที่แสดงโดยการศึกษาในห้องปฏิบัติการด้วยความไร้น้ำหนักจำลอง จะเด่นชัดมากขึ้นเมื่อมีการแจกจ่ายเลือดจากครึ่งล่าง ของร่างกายถึงครึ่งบนเพิ่มขึ้น ในระยะหลังของการสร้างแบบจำลองการทดลองของความไร้น้ำหนัก มีแนวโน้มที่จะฟื้นฟูปริมาตรของเลือดหมุนเวียน กลไกของกระบวนการนี้ไม่ชัดเจน แต่อาจเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของ aldosteronism ทุติยภูมิหรือกับการเปลี่ยนแปลงกลไกอื่นๆ ของการควบคุมการเผาผลาญของน้ำ

การสูญเสียของเหลวเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้น้ำหนักตัวลดลง ซึ่งได้รับการบันทึกไว้ซ้ำแล้วซ้ำเล่าในช่วงหลังการบิน ขนาดของการลดลงนี้เฉลี่ยจาก 2 ถึง 5% ของน้ำหนักตัวเริ่มต้น ไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการสัมผัส และได้รับการชดเชยอย่างรวดเร็วโดยปริมาณน้ำที่เพิ่มขึ้นและการลด diuresis อย่างไรก็ตาม มีข้อสังเกตว่าเมื่อระยะเวลาของเที่ยวบินเพิ่มขึ้น การฟื้นตัวของน้ำหนักก็ช้าลง ซึ่งอาจเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการลดน้ำหนักและสัดส่วนของการสูญเสียเนื้อเยื่อที่เพิ่มขึ้น

การเชื่อมต่อที่ทำให้เกิดโรคของการเปลี่ยนแปลงที่อธิบายไว้ในการแลกเปลี่ยนน้ำกับปัจจัยอุทกสถิตยังได้รับการยืนยันโดยการศึกษาที่ดำเนินการเกี่ยวกับแบบจำลองการแช่ของความไร้น้ำหนัก ปรากฎว่าขนาดของการชดเชยแรงดันน้ำที่ส่วนล่างของร่างกายลดลงซึ่งผลของความดันโลหิตที่หยุดนิ่งได้รับการฟื้นฟู ขับปัสสาวะลดลง กระหายน้ำมากขึ้น และป้องกันการคายน้ำและการลดน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังพบว่าการนั่งหรือยกปลายหัวเตียงขึ้น 6° เมื่อสัมพันธ์กับแนวราบ ช่วยป้องกันการพัฒนาสมดุลของน้ำในเชิงลบหรือการสูญเสียน้ำในร่างกายทั้งหมด ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่อจำลองสภาวะไร้น้ำหนักโดยวิธี ของภาวะ hypodynamia ต้านออร์โธสแตติก

ผลที่ตามมาที่สำคัญประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงการกระจายของเลือดในแบบจำลองการไร้น้ำหนักแบบต้านออร์โธสแตติกคือการเปลี่ยนแปลงไปสู่ภาวะกรดเมตาบอลิซึมในเลือดที่ไหลเวียนจากสมอง การเปลี่ยนแปลงการทำงานในเครื่องวิเคราะห์ขนถ่าย การมองเห็น และการบริโภคที่พบในการศึกษานี้มีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ของภาวะเลือดเป็นกรด

ผลลัพธ์เฉพาะอีกประการหนึ่งของการขาดแรงดันไฮโดรสแตติกอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงในหลอดเลือดดำ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนล่าง) การควบคุมซึ่งในสภาพพื้นดินส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความผันผวนของความดันอุทกสถิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในการทดลองเลียนแบบการไร้น้ำหนัก คุณสมบัติการยืดหยุ่นของเส้นโลหิตที่ปราศจากสิ่งกระตุ้นที่เป็นนิสัยนี้เปลี่ยนแปลงไป ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น ความสามารถในการขยายและการหดตัวแย่ลง รูปแบบนี้ยังได้รับการยืนยันโดยผลการตรวจสอบหลังการบินของนักบินอวกาศแม้ว่าในระหว่างการบินภายใต้อิทธิพลของแรงดันลบพบว่ามีการยืดขยายของเรือในขาเพิ่มขึ้น

การเกิดโรคของการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในระบบหัวใจและหลอดเลือดในสภาวะไร้น้ำหนักและในการสร้างแบบจำลองในห้องปฏิบัติการมีความซับซ้อนมากขึ้นและไม่สามารถขึ้นอยู่กับขอบเขตดังกล่าวได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีความดันโลหิตที่หยุดนิ่ง

สิ่งที่เกี่ยวข้องกับกลไกนี้อย่างใกล้ชิดที่สุดแม้ว่าจะไม่สมบูรณ์คือการทำให้ปฏิกิริยาการทรงตัวของระบบหัวใจและหลอดเลือดแย่ลง มีการค้นพบความเสถียรทางออร์โธสแตติกที่ลดลงหลังจากเที่ยวบินอวกาศของมนุษย์ครั้งแรก ต่อจากนั้น ข้อสังเกตนี้ได้รับการยืนยันซ้ำแล้วซ้ำเล่า ความผิดปกติของออร์โธสแตติกปรากฏขึ้นตามธรรมชาติหลังจากการทดลองด้วยการแช่น้ำและนอนพัก

ที่มาของความผิดปกติของออร์โธสแตติกมีความสัมพันธ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับปรากฏการณ์ของการขาดน้ำหรือค่อนข้างลดลงในปริมาตรรวมของเลือดหมุนเวียนเนื่องจากมันทำให้เลือดกลับคืนสู่หัวใจลดลงในตำแหน่งแนวตั้งของ ร่างกาย. ควรสังเกตว่าการคายน้ำจากแหล่งกำเนิดใด ๆ (เลือดออก ปริมาณน้ำที่จำกัด ความเครียดจากความร้อน) ส่งผลเสียต่อความทนทานต่อผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการแจกจ่ายเลือดไปที่ขา จริงอยู่ ไม่ใช่ว่าผู้เขียนทุกคนจะพบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างระดับของภาวะขาดน้ำหรือปริมาณเลือดหมุนเวียนที่ลดลงในด้านหนึ่ง และระดับความรุนแรงของความผิดปกติแบบออร์โธสแตติกในอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นกลไกนี้จึงไม่ใช่กลไกเดียวใน การก่อตัวของความไม่มั่นคงทางพยาธิวิทยา ความสำคัญอย่างยิ่งในการกำเนิดของความผิดปกติของออร์โธสแตติกยังติดอยู่กับการลดลงของกล้ามเนื้อโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนล่าง, ความเหนื่อยล้า, ความจุของหลอดเลือดดำในครึ่งล่างของร่างกาย, การซึมผ่านของผนังหลอดเลือดและการปล่อยพลาสมาสู่ช่องว่างระหว่างเซลล์, และคุณสมบัติของการควบคุมระบบประสาทของการทำงานในตำแหน่งตั้งตรง เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความผิดปกติของออร์โธสแตติกหลังการบินนั้นเด่นชัดกว่าในนักบินอวกาศเหล่านั้น ซึ่งการต้านทานต่อท่าทางในแนวตั้งนั้นค่อนข้างต่ำแม้กระทั่งก่อนทำการบิน

การเปลี่ยนแปลงทิศทางเดียวระหว่างการจำลองแบบไร้น้ำหนักและอิทธิพลของออร์โธสแตติกสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการรวมเอฟเฟกต์ระหว่างการเปลี่ยนไปยังตำแหน่งแนวตั้งหลังจากสิ้นสุดภาวะขาดออกซิเจน ความเป็นไปได้ในการชดเชยของระบบหัวใจและหลอดเลือดจะหมดเร็วขึ้นและเกิดความล้มเหลวในการชดเชย (สถานะ pre-collaptoid) การพัฒนาเพิ่มเติมของ decompensation จะแสดงในปริมาณที่ลดลง, การไหลเวียนในสมองบกพร่องและลักษณะของการเป็นลม

การมีความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระบบหัวใจและหลอดเลือดระหว่างการจำลองแบบไร้น้ำหนักและการทดสอบออร์โธสแตติกทำให้สามารถตัดสินการเปลี่ยนแปลงที่คาดหวังในความเสถียรของออร์โธสแตติกตามความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงที่บันทึกไว้เมื่อพักได้ โอกาสที่มากขึ้นสำหรับการทำนายดังกล่าวเปิดขึ้นในกรณีของการใช้การทดสอบเชิงหน้าที่ซึ่งทำให้เกิดความยากลำบากในการคืนเลือดดำไปยังหัวใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พบความสัมพันธ์สูงระหว่างการตอบสนองต่อการทดสอบออร์โธสแตติกและการทดสอบ วัลซัลวาโดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลที่เป็นข้อมูลคือการทดสอบด้วยแรงกดลบที่ครึ่งล่างของร่างกายซึ่งใช้ในระหว่างการบินเช่นเดียวกับในระหว่างการตรวจสอบนักบินอวกาศก่อนการบินและหลังการบิน

สาเหตุของความไม่แน่นอนของโหลดเหล่านี้หลังจากการเลียนแบบหรือการกระทำของความไร้น้ำหนักที่แท้จริงนั้นไม่เพียง แต่ในการพัฒนาของการขาดน้ำ แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในสถานะการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด

การขาดน้ำที่เกิดจากการไม่มีหรือลดลงของความดันที่หยุดนิ่งของเลือด เห็นได้ชัดว่าเป็นหนึ่งในสาเหตุของการเสื่อมสภาพของความทนทานต่อผลกระทบจากความเครียดอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเร่งความเร็วและการออกแรงทางกายภาพ ไม่ว่าในกรณีใด การทดลองคายน้ำมากกว่า 4% ของน้ำหนักตัวทำให้เกิดความบกพร่องในการหดตัวของกล้ามเนื้อมีมิติเท่ากัน สมรรถภาพทางกาย และความทนทานต่อการเร่งความเร็วตามยาว

ข้อมูลเหล่านี้ทำให้เราระบุได้ว่าผลกระทบสุดท้ายที่เกิดจากกลไกการแจกจ่ายเลือดในสภาวะไร้น้ำหนักนั้นร้ายแรงมาก ดังนั้นจึงเป็นที่เข้าใจได้ว่าปัจจุบันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนามาตรการเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการไม่มีความดันโลหิตที่หยุดนิ่งในสภาวะไร้น้ำหนัก

การกำจัดน้ำหนักของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกในสภาวะที่ไม่มีน้ำหนักทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างเป็นระบบซึ่งพื้นฐานทางพยาธิสรีรวิทยาคือ "การเลิกใช้" ของอวัยวะ

ไม่จำเป็นต้องต้านทานแรงโน้มถ่วงอย่างแข็งขันและรักษาท่าทางการลดค่าใช้จ่ายของกล้ามเนื้อในการเคลื่อนย้ายร่างกายและแต่ละส่วนในอวกาศในทางทฤษฎีจะทำให้การแลกเปลี่ยนพลังงานลดลงและความต้องการระบบขนส่งออกซิเจนลดลง . ระบบกล้ามเนื้อและโครงสร้างรองรับไม่เพียงพอการปรับโครงสร้างที่สำคัญของการประสานงานของมอเตอร์ในสถานะที่ไม่ได้รับการสนับสนุนนอกจากนี้ยังสร้างเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญการละเมิดกลไก neurohumoral ของการควบคุมการทำงานของร่างกายและระบบประสาทอัตโนมัติและการพัฒนาที่เรียกว่า กลุ่มอาการ hypodynamia

ในการศึกษาภาคพื้นดินในระยะยาวกับอาสาสมัครที่พักผ่อนบนเตียงและควบคุมข้อจำกัดของการเคลื่อนไหว ส่วนประกอบเชิงพื้นที่ (ภาวะขาดออกซิเจน) และความแข็งแรง (ภาวะขาดออกซิเจน) อัตราการเผาผลาญพื้นฐานลดลงในช่วงตั้งแต่ 3-7 ถึง 20-22 % ถูกพบบ่อยที่สุด การวัดค่าครั้งเดียวของการแลกเปลี่ยนก๊าซและการระบายอากาศในปอดระหว่างการบินในอวกาศไม่ได้ให้เหตุผลสำหรับข้อสรุปสุดท้าย เนื่องจากมีการบันทึกทั้งการเพิ่มขึ้นและลดลงของการใช้ออกซิเจน

การปฏิบัติงานจำนวนหนึ่งภายในและภายนอกห้องโดยสารของยานอวกาศนั้นซับซ้อนโดยไม่ได้รับการสนับสนุนตามปกติและต้องมีการปรับโครงสร้างการประสานงานของการเคลื่อนไหวอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายด้านกล้ามเนื้อและพลังงานสำหรับการดำเนินการเหล่านี้อาจเพิ่มขึ้นในสภาวะไร้น้ำหนักเมื่อเทียบกับสภาพบนบก

การศึกษาต้นทุนพลังงานของการเคลื่อนไหวที่ดำเนินการภายใต้สภาวะภาวะน้ำหนักลดต่ำที่ทำซ้ำได้ในการทดลองพบว่ามีการใช้พลังงานลดลงสำหรับการเคลื่อนไหวในลักษณะเดียวกับที่ "น้ำหนัก" ลดลง การใช้พลังงานของนักบินอวกาศชาวอเมริกันขณะทำงานบนพื้นผิวดวงจันทร์ (1/6 G) ในชุดอวกาศพิเศษมีค่าเฉลี่ย 220–300 กิโลแคลอรี/ชม. ซึ่งเทียบเท่ากับการเดินโดยไม่มีอุปกรณ์ใดๆ บนพื้นด้วยความเร็ว 5 กม./ ชม.

การเผาผลาญพลังงานที่ลดลงเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ความต้องการอาหารลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสังเกตดังกล่าวในการทดลองกับการแช่น้ำและภาวะขาดออกซิเจน

ในบรรดาผลที่ตามมาของภาวะขาดออกซิเจนคือการเปลี่ยนแปลงในระบบกล้ามเนื้อและกระดูก

Demineralization ของเนื้อเยื่อกระดูกซึ่งถูกบันทึกไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีกในการศึกษาภาคพื้นดินที่มีภาวะ hypodynamia และหลังจากสิ้นสุดเที่ยวบินในอวกาศจริงเห็นได้ชัดว่าเป็นผลมาจากการลดน้ำหนักบนโครงกระดูก

เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงความแข็งแรงทางกลของโครงกระดูกเนื่องจากการรูปลอก การลดภาระในระบบกล้ามเนื้อและกระดูกช่วยลดการทำงานของเม็ดเลือดแดงของไขกระดูก

ภาระที่ไม่เพียงพอในระบบกล้ามเนื้อ (แม้ในช่วงที่ไม่มีน้ำหนักในระยะสั้นจะแสดงโดยการลดลงอย่างชัดเจนในกิจกรรมทางไฟฟ้าของกล้ามเนื้อคอ หลัง และต้นขา) ทำให้ปริมาตรของกล้ามเนื้อและปริมณฑลของรยางค์ล่างลดลง ปรากฏการณ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับการพัฒนากระบวนการฝ่อในกล้ามเนื้อ แม้ว่าในระยะเริ่มต้นของการบิน การลดลงอย่างรวดเร็วในปริมณฑลอาจขึ้นอยู่กับการลดลงของปริมาณเลือดไปยังส่วนล่าง ในเวลาเดียวกัน เมแทบอลิซึมของโปรตีนจะถูกสร้างขึ้นใหม่ ความสมดุลของไนโตรเจนในเชิงลบก็เกิดขึ้น ปริมาณโพแทสเซียมในร่างกายก็ลดลงเช่นกัน ซึ่งบ่งชี้ถึงการสลายตัวของโปรตีนในกล้ามเนื้อ

การไร้น้ำหนักและการไม่เคลื่อนไหวทางร่างกายในการทดลองทำให้กล้ามเนื้อ ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ ความอดทน และสมรรถภาพทางกายลดลง

การลดลงของกล้ามเนื้อความตึงเครียดทางกายภาพและการเผาผลาญพลังงานในสภาวะที่ไม่มีการเคลื่อนไหวร่างกายจะมาพร้อมกับการพัฒนาระบบหัวใจและหลอดเลือดซึ่งจะทำให้ความอดทนต่อการโหลดต่างๆแย่ลง

ผู้เขียนส่วนใหญ่ระบุการชะลอตัวในกระบวนการทำให้อัตราชีพจรเป็นปกติหลังจากผลกระทบของการโอเวอร์โหลดและในชั่วโมงแรกของการอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นผลมาจากปฏิกิริยาตอบสนองความแปลกใหม่ของ สถานการณ์และความเครียดทางอารมณ์ เมื่อค่าของปัจจัยทางอารมณ์ลดลง การทำให้อัตราชีพจรเป็นปกติเร็วขึ้น ดังนั้นอิศวรสัมพัทธ์ในชั่วโมงแรกของการไม่มีน้ำหนักจึงไม่ได้เป็นผลมาจากผลกระทบเฉพาะต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด ภายในระยะเวลา 5 วันของการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนัก ลักษณะเด่นที่สุดคืออัตราชีพจรที่ลดลงและความผันผวนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของโทนเสียงของเส้นประสาทเวกัส ในระหว่างเที่ยวบินที่ยาวขึ้น หลังจากการลดลงครั้งแรกและการรักษาเสถียรภาพของอัตราชีพจรที่ตามมา มีแนวโน้มที่ตัวบ่งชี้นี้จะเพิ่มขึ้น การพึ่งพาอาศัยกันที่คล้ายคลึงกันยังปรากฏในการทดลองด้วยการจำลองน้ำหนัก สำหรับภาวะ hypodynamia ที่ยาวนานขึ้น การเพิ่มขึ้นของอัตราชีพจรจะเป็นลักษณะเฉพาะ

การเปลี่ยนแปลงของอัตราชีพจรที่พบในเงื่อนไขของการไม่มีการเคลื่อนไหวทางกายภาพเป็นเวลานานได้รับการพิจารณาโดยผู้เขียนหลายคนว่าเป็นอาการของความไม่เพียงพอในการทำงานของ vagus และความเด่นที่เกี่ยวข้องของผลความเห็นอกเห็นใจในการควบคุมกิจกรรมการเต้นของหัวใจ

การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกันในอัตราส่วนระหว่างอิทธิพลของความเห็นอกเห็นใจและกระซิกที่มีต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดพบได้ในปฏิกิริยาของความดันเลือดแดง ในการทดลองโดยจำลองภาวะไร้น้ำหนัก หลังจากความดันโลหิตลดลงในเบื้องต้น ปฏิกิริยาทั้งความดันเลือดต่ำและความดันโลหิตสูงสามารถสังเกตได้ในอนาคต โดยมีแนวโน้มโดยทั่วไปที่ความดันโลหิตจะเพิ่มขึ้นและความดันชีพจรลดลง ในเที่ยวบินระยะยาว พบว่ามีความดันโลหิตเพิ่มขึ้น ซึ่งถือว่าเป็นผลมาจากความเครียดในการทำงานและอารมณ์ที่สูง

การศึกษาคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ดำเนินการภายใต้สภาวะการบินในอวกาศไม่ได้เปิดเผยการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในคลื่นและช่วงเวลาของคลื่นไฟฟ้าหัวใจ อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนหลายคนทราบถึงการยืดเวลาของการนำ atrioventricular หรือ intraventricular conduction และแนวโน้มที่แอมพลิจูดของคลื่น T ลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงความเบี่ยงเบนในหน้าที่การนำและความเข้มของกระบวนการเผาผลาญในกล้ามเนื้อหัวใจใน สภาวะไร้น้ำหนัก การเกิดขึ้นของปรากฏการณ์เชิงบวก เฮคลินเช่นเดียวกับกรณีของ extrasystole และแม้แต่ bigemia ซึ่งเกิดขึ้นในนักบินอวกาศชาวอเมริกันนั้นพอดีกับภาพของภาวะโพแทสเซียมสูงซึ่งได้รับการยืนยันโดยข้อมูลเกี่ยวกับการเกิดสมดุลโพแทสเซียมเชิงลบระหว่างเที่ยวบินในอวกาศ ในการทดลองที่ไม่มีการเคลื่อนไหวทางกายภาพเป็นเวลานานพบว่ามีการเลื่อนตำแหน่งการชะลอตัวของการนำ intracardiac และแอมพลิจูดของคลื่น R และ T ลดลง ตรวจพบกลุ่มอาการ T ในตะกั่วหน้าอก v-1> T v-6ซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของกระแสเลือดดำไปยังหัวใจ

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเฟสของวัฏจักรหัวใจในการศึกษาด้วยการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักมักจะเข้ากับอาการที่ซับซ้อนซึ่ง V.L. Karpmanเรียกว่าเฟสซินโดรมของภาวะหัวใจล้มเหลว กะที่แยกจากกันซึ่งบ่งชี้ว่ากิจกรรมทางกลของกล้ามเนื้อหัวใจลดลงก็ถูกเปิดเผยในระหว่างการบินในอวกาศ ซึ่งรวมถึงการลดลงของแอมพลิจูดและระยะเวลาของวัฏจักรการแกว่งของคลื่นไหวสะเทือนของคลื่นไหวสะเทือน, การเพิ่มขึ้นของความล่าช้าของระบบเครื่องกลไฟฟ้า, ค่าสัมประสิทธิ์ทางกลไกและดัชนีกลไกของกลไก, เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของระยะเวลาความเครียดและการลดลงของระยะเวลาการดีดออก ไม่นานหลังจากลงจอด นักบินอวกาศในบางกรณีก็มีสัญญาณของการเสื่อมสภาพในการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจหดตัว

การศึกษาตัวบ่งชี้การไหลเวียนโลหิตเช่นค่าของปริมาณเลือดซิสโตลิกและนาทีการต้านทานต่อพ่วงในสภาวะไร้น้ำหนักได้เริ่มขึ้นในระหว่างเที่ยวบินของสถานีโคจรสลุต นักบินอวกาศแสดงสัญญาณของการลดลงและการเพิ่มขึ้นของปริมาตรซิสโตลิกและนาที ก่อนหน้านี้ การศึกษาที่ดำเนินการในช่วงสภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้นบนเครื่องบินพบว่าการไหลเวียนของเลือดช้าลง ในการทดสอบการทำงานด้วยการออกกำลังกายระหว่างเที่ยวบิน ค่าของปริมาตรเลือดนาทีที่ต่ำกว่าก่อนบินจะถูกบันทึกไว้

ในการทดลองแบบจำลอง ตามที่นักวิจัยส่วนใหญ่ ปริมาณเลือดซิสโตลิกลดลง ความต้านทานอุปกรณ์ต่อพ่วงในสภาวะ hypodynamia เพิ่มขึ้น แต่อาจลดลงเช่นกัน ในเที่ยวบินอวกาศ ความต้านทานของหลอดเลือดเปลี่ยนแปลงไปตามพลศาสตร์ของการขับเลือด ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นพัลส์ตามหลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดแดงของกล้ามเนื้อนั้นขัดแย้งกัน มีรายงานว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงปกติในตัวบ่งชี้นี้ เพิ่มขึ้นหรือในทางกลับกัน ลดลง ควรสังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงที่อธิบายไว้ส่วนใหญ่ในสถานะการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดมีลักษณะเป็นเฟสซึ่งส่วนหนึ่งอธิบายความไม่สอดคล้องของการประมาณการเกี่ยวกับทิศทางของการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง

ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ได้รับในเที่ยวบินอวกาศจริงมีต่อเนื่อง ขั้นตอนของการปรับตัวของระบบหัวใจและหลอดเลือดสู่ความไร้น้ำหนัก ปฏิกิริยาชั่วคราวที่เกี่ยวข้องกับการทำให้เป็นมาตรฐานของตัวบ่งชี้หลังจากการกระทำของการโอเวอร์โหลดจะถูกแทนที่ด้วยปฏิกิริยาของธรรมชาติ "ขนถ่าย" และการรักษาเสถียรภาพที่ตามมาในระดับที่สะท้อนถึงความเด่นของผลกระทบกระซิกในการควบคุมการไหลเวียนโลหิต อย่างไรก็ตาม จากประสบการณ์ของการศึกษาในห้องปฏิบัติการและเที่ยวบิน เราสามารถสรุปได้ว่ากระบวนการปรับตัวไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น ในระหว่างเที่ยวบินระยะยาว การปรากฏตัวของปฏิกิริยาภายใต้สภาวะไฮโปไดนามิกอาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งรวมถึงผลกระทบที่เห็นอกเห็นใจมากกว่า การพัฒนากลุ่มอาการเฟสของภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดต่ำ และการยับยั้งระบบหัวใจและหลอดเลือด

การเปลี่ยนแปลงของระบบไหลเวียนโลหิตทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับภาวะ hypodynamia และความดันโลหิตที่ลดลงจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนในภูมิภาคโดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาของความแออัดของหลอดเลือดดำ หลังจากเที่ยวบินโดยใช้เทคนิค rheographic พบความไม่สมดุลในโทนสีของหลอดเลือดแดงในสมองและเส้นเลือดในสมอง การรบกวนของการไหลเวียนของเลือดในสมองถือเป็นสาเหตุของความผิดปกติทางระบบประสาทหลายอย่างในช่วงที่ไม่ได้ใช้งานทางกายภาพเป็นเวลานาน หลังมีลักษณะอาการของซีกโลกไม่สมมาตรและความไม่เพียงพอเสี้ยมด้านขวา ความไม่สมมาตรของการตอบสนองเอ็นที่มีความเด่นด้านขวาก็เปิดเผยเช่นกันหลังจากเที่ยวบินอวกาศ

กิจกรรมทางไฟฟ้าชีวภาพของสมองก็เปลี่ยนไปเช่นกันซึ่งผู้เขียนอธิบายโดยการลดลงของความคล่องตัวในการทำงานของกระบวนการเยื่อหุ้มสมองและผลการกระตุ้นของการก่อไขว้กันเหมือนแห ความผิดปกติทางระบบประสาทอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ ได้แก่ ความผิดปกติของพืชและหลอดเลือด โรค asthenoneurotic และโรคประสาทและกล้ามเนื้อ

เงื่อนไขของการบินในอวกาศจริงจำกัดความเป็นไปได้ในการศึกษาเมแทบอลิซึม รวมถึงเลือด ปัสสาวะ และสารตั้งต้นทางชีวภาพอื่นๆ ส่วนใหญ่แล้ว ผลกระทบของการไร้น้ำหนักจะตัดสินจากข้อมูลการสำรวจหลังการบิน แม้ว่าการตีความการเปลี่ยนแปลงที่ลงทะเบียนไว้จะยากในบางกรณี

ในเที่ยวบินระยะยาวที่สถานีโคจรพบจำนวนเม็ดเลือดขาวและ reticulocytes ลดลงและหลังจากลงจอดแล้วพบว่ามีการยับยั้งการสร้างเม็ดเลือด (จำนวน reticulocytes ลดลง 34%, เม็ดเลือดแดง 15.2%, ทั้งหมด มวลฮีโมโกลบิน 14-23, 6-34%) ภายใน 7-12 วันของระยะเวลาการอ่านใหม่จำนวน reticulocytes เพิ่มขึ้นเกือบ 3.5 เท่าซึ่งมาพร้อมกับการเพิ่มจำนวนเม็ดเลือดแดงและมวลเฮโมโกลบินทีละน้อย

การเพิ่มขึ้นของ ESR การเกิดเม็ดโลหิตขาวนิวโทรฟิลิกที่มีต่อมน้ำเหลืองและ eosinopenia ซึ่งมักถูกบันทึกไว้ในนักบินอวกาศในช่วงหลังการบินถือได้ว่าเป็นการแสดงออกถึงความเครียดในการอ่านใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้แสดงให้เห็นโดยการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของคอร์ติโคสเตียรอยด์และคาเทโคลามีนในเลือดและการขับถ่ายในปัสสาวะเพิ่มขึ้นหลังการบิน ในทางตรงกันข้ามในสภาวะไร้น้ำหนักและในกระบวนการทดลองแบบจำลองพบว่ากิจกรรมของระบบคอร์ติโคอะดรีนัลลดลง

ข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบของภาวะไร้น้ำหนักและเงื่อนไขการจำลองการแข็งตัวของเลือดนั้นขัดแย้งกัน

ธรรมชาติของการออกกำลังกายและโภชนาการภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักส่งผลต่อสถานะของการเผาผลาญไขมัน ซึ่งสามารถตัดสินได้จากปริมาณคอเลสเตอรอล เลซิติน และกรดไขมันที่ไม่เป็นเอสเทอร์ริฟายในเลือดเพิ่มขึ้น

การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญโปรตีนที่เกิดจากปรากฏการณ์ของกล้ามเนื้อลีบและเห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับการลดลงในการสังเคราะห์โปรตีนและอัตราการรวมตัวกันของกรดอะมิโนเข้าไปในนั้น ปรากฏในนักบินอวกาศในการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาของยูเรียในเลือดและเพิ่มขึ้น การขับครีเอตินินในปัสสาวะ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของการเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญโปรตีนคือการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินที่ลดลงระหว่างการบินในอวกาศ

Demineralization ของเนื้อเยื่อกระดูกนั้นมาพร้อมกับการขับแคลเซียมที่เพิ่มขึ้นในการบินในอวกาศและการทดลองเลียนแบบการไร้น้ำหนัก

อาการอ่อนเปลี้ยเพลียแรงทั่วไปและการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญที่เด่นชัดพอสมควรที่เกี่ยวข้องกับการไม่ออกกำลังกายจะมาพร้อมกับความต้านทานทางภูมิคุ้มกันที่ลดลงและเพิ่มโอกาสในการเกิดโรคในการบินในอวกาศ การปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในผิวหนังและเยื่อเมือกที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดปัญหาเพิ่มเติมสำหรับข้อกังวลดังกล่าว

ดังนั้นการกำจัดน้ำหนักบนระบบกล้ามเนื้อและกระดูกจึงเป็นตัวกระตุ้นที่เป็นอิสระและสำคัญมากในการพัฒนาความผิดปกติต่าง ๆ ที่เกิดจากภาวะไร้น้ำหนัก ภาพแบบองค์รวมของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสภาวะของร่างกายมนุษย์ภายใต้อิทธิพลของภาวะไร้น้ำหนักหรือสภาวะที่จำลองผลกระทบของมัน รวมถึงชุดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนจากระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ระบบเลือด การทำงานของเมตาบอลิซึม กลไกของการควบคุมประสาทและอารมณ์ ปฏิกิริยาทั่วไปและภูมิคุ้มกัน สถานะของเครื่องวิเคราะห์และการทำงานของประสาทที่สูงขึ้น เนื่องจากปฏิกิริยาดังกล่าวส่วนใหญ่เป็นการแสดงออกถึงการเปลี่ยนแปลงแบบปรับเปลี่ยนได้ ตามกฎแล้ว จึงไม่กำหนดข้อจำกัดที่สำคัญใดๆ เกี่ยวกับสภาพทั่วไปและความสามารถในการทำงานของนักบินอวกาศในระหว่างการบิน อย่างไรก็ตาม ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ไม่ได้ตัดความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงที่ร้ายแรงกว่าระหว่างเที่ยวบินระยะยาวโดยสิ้นเชิง (ความรุนแรงที่มากขึ้นของกระบวนการทำลายล้าง อาการอ่อนเปลี้ยเพลียแรง การเกิดขึ้นของโรคที่ต้องการการดูแลทางการแพทย์เฉพาะทาง สมรรถภาพทางร่างกายและจิตใจลดลง)

ปัจจุบันรูปแบบที่สำคัญที่สุดของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากอิทธิพลของภาวะไร้น้ำหนักในร่างกายมนุษย์คือความผิดปกติที่เกิดขึ้นระหว่างช่วงการอ่านข้อมูล หลัก ๆ คือ ลดความทนทานต่อน้ำหนักเกิน, ท่าทางแนวตั้ง, การเสื่อมสภาพของสมรรถภาพทางกาย, การประสานงานของการเดินและการกระทำอื่น ๆ ของมอเตอร์ ดังนั้นหนึ่งในภารกิจที่สำคัญทางวิทยาศาสตร์และในทางปฏิบัติของการสนับสนุนทางการแพทย์สำหรับเที่ยวบินอวกาศระยะยาวคือการพัฒนาและการดำเนินการตามระบบของมาตรการเพื่อป้องกันความผิดปกติที่เกิดขึ้นในนักบินอวกาศเมื่อกลับมายังโลก

ทิศทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดของการดำเนินการป้องกันนั้นพิจารณาจากกลไกของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสภาวะไร้น้ำหนัก แผนภาพที่ค่อนข้างง่ายของการเกิดโรคของการรบกวนที่เกิดจากอิทธิพลของความไร้น้ำหนัก (รูปที่ 3.4) แสดงทิศทางและวิธีการป้องกันที่เป็นไปได้บางส่วน (การเชื่อมโยงของการเกิดโรคและความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาถูกระบุด้วยเส้นบาง ๆ และลูกศร, สารป้องกันโรค และทิศทางของการกระทำจะถูกระบุด้วยเส้นหนาและลูกศร)

ที่เป็นธรรมชาติและเป็นไปได้จริงที่สุดคือการใช้ผลการป้องกันในลักษณะเบื้องต้นดังกล่าว ซึ่งกระตุ้นผลกระทบของภาวะไร้น้ำหนัก เช่น การกำจัดความดันโลหิตที่หยุดนิ่งและน้ำหนักบนระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ในกรณีของการปิดกั้นผลกระทบหลักเหล่านี้ที่เชื่อถือได้เพียงพอ เราสามารถวางใจได้ว่าจะหยุดห่วงโซ่ของการเปลี่ยนแปลงแบบมีเงื่อนไขรอง ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่ก่อให้เกิดความกังวลมากที่สุดในช่วงการอ่านข้อมูล การเลือกวิธีการป้องกันกะที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบอวัยวะนั้นยากกว่ามาก การแก้ปัญหาที่รุนแรงที่สุดสำหรับปัญหาทั้งหมดดูเหมือนจะเป็นการนำแรงโน้มถ่วงเทียมมาใช้ในยานอวกาศ แต่ในปัจจุบันยังไม่มีหลักฐานเพียงพอที่เห็นด้วยกับการแก้ปัญหานี้ และไม่มีการประเมินผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นจากการอยู่นานใน ระบบหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องเพื่อพิสูจน์ความจำเป็นในการพัฒนา อย่างไรก็ตาม การค้นหาพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดของระบบแรงโน้มถ่วงเทียม (รัศมี ความเร็วเชิงมุมของการหมุน ค่าประสิทธิผลขั้นต่ำของการเร่งความเร็วในแนวรัศมี) กำลังดำเนินการอยู่

วิธีที่สมเหตุสมผลที่สุดในการป้องกันผลที่ตามมาของการกระจายเลือดที่ผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการไม่มีแรงดันไฮโดรสแตติกคือการทำซ้ำผลของความดันที่หยุดนิ่ง ด้วยเหตุนี้ วิธีและวิธีการต่อไปนี้จึงได้รับการทดสอบในการทดลองด้วยการแช่น้ำและที่พักบนเตียง: ปลอกแขนที่พองได้ที่แขนขา การหายใจด้วยแรงดันเกิน และการสัมผัสแรงดันลบที่ครึ่งล่างของร่างกาย

นอกจากนี้เรายังศึกษาผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงรัศมีสั้น ซึ่งการกระทำของการโอเวอร์โหลดตามยาวนั้นเลียนแบบแรงดันไฮโดรสแตติก แต่ในขณะเดียวกันก็ส่งผลต่อระบบกล้ามเนื้อและกระดูกและการรับรู้แรงโน้มถ่วง กลุ่มของสารที่อยู่ระหว่างการพิจารณายังรวมถึงผลกระทบที่ให้การเคลื่อนตัวเฉื่อยของเลือดไปตามเส้นเลือดหลักภายใต้แรงกระแทกที่กระทำไปในทิศทางของแกนตามยาวของร่างกาย

ข้าว. 3.4.แบบแผนของการเกิดโรคของการรบกวนที่เกิดจากอิทธิพลของความไร้น้ำหนัก (โดย: I. D. Pestov, 1979)

การป้องกันผลกระทบต่อการเชื่อมโยงระดับกลางบางอย่างของห่วงโซ่การก่อโรคนี้สามารถทำได้โดยใช้ยาทางเภสัชวิทยาและฮอร์โมน และผลสุดท้าย (ความคงตัวของออร์โธสแตติกลดลงหลังจากเที่ยวบิน) - ด้วยความช่วยเหลือของยาที่ออกแรงกดบนครึ่งล่างมากเกินไป ของร่างกาย.

ดังนั้นในความสัมพันธ์กับการป้องกันผลที่ตามมาของกลุ่มอาการ hypodynamic มีพื้นฐานที่สร้างสรรค์อย่างแท้จริงซึ่งประกอบด้วยการสร้างค่าคงที่ (ด้วยความช่วยเหลือของชุดโหลด) และตัวแปร (โดยการทำแบบฝึกหัดบนเครื่องจำลองพิเศษ) โหลดบน ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก การใช้การเตรียมยาและวิธีการป้องกันที่ไม่เฉพาะเจาะจง

แน่นอน การกระทำของสารป้องกันส่วนใหญ่ที่อธิบายข้างต้นนั้นไม่ได้คัดเลือกอย่างเข้มงวด มักจะขยายไปถึงการเชื่อมโยงของการเกิดโรคที่อยู่ติดกัน และด้วยเหตุนี้ จึงเป็นมากกว่าการจำแนกประเภทที่เสนอ ซึ่งเน้นเฉพาะผลพิเศษที่ตัวแทนนี้หรือตัวแทนได้รับการออกแบบเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ผลกระทบของแรงดันลบต่อครึ่งล่างของร่างกาย นอกเหนือจากการแจกจ่ายเลือด ยังมาพร้อมกับภาระในแนวแกนบนร่างกาย ขนาดและจุดของการใช้งานซึ่งกำหนดโดยคุณสมบัติการออกแบบของ ภาชนะสูญญากาศ นอกจากนี้ การบีบอัดของครึ่งล่างของร่างกายสามารถสร้างลักษณะความรู้สึกของการกระทำของแรงโน้มถ่วง การใช้ภาชนะสูญญากาศระหว่างที่พักเตียงทำให้เกิดความรู้สึกว่าอยู่ในท่าตั้งตรง อีกตัวอย่างหนึ่งของการดำเนินการป้องกันที่มีคลื่นความถี่กว้างและจัดการกับทริกเกอร์การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสภาวะไร้น้ำหนักคือการใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงในอากาศในรัศมีสั้น อย่างไรก็ตาม ในระดับความรู้ อุปกรณ์ทางทฤษฎีและทางเทคนิคในปัจจุบัน ความสำเร็จของผลการป้องกันที่ค่อนข้างสอดคล้องกันนั้นสามารถรับรองได้เฉพาะด้วยการดำเนินการป้องกันที่ซับซ้อนซึ่งระบุถึงการเชื่อมโยงต่างๆ ในห่วงโซ่การก่อโรค

ผลกระทบเบื้องต้นของภาวะไร้น้ำหนักคือการกำจัดความดันไฮโดรสแตติกของเลือดและของเหลวในเนื้อเยื่อ น้ำหนักบรรทุกของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก และการขาดสิ่งเร้าโน้มถ่วงจากตัวรับแรงโน้มถ่วงเฉพาะของระบบอวัยวะรับความรู้สึก ปฏิกิริยาของร่างกายเนื่องจากการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานโดยชัดแจ้งในสาระสำคัญการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่และดำเนินการตามประเภทของ "เลิกใช้" หรือ "ลีบจากการไม่มีการใช้งาน"

ภาวะไร้น้ำหนักในระยะเริ่มแรกมักทำให้เกิดการรบกวนในการวางแนวอวกาศ ความรู้สึกลวง และอาการเมารถ (เวียนศีรษะ ไม่สบายท้อง คลื่นไส้และอาเจียน) ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของอุปกรณ์ขนถ่ายและการหลั่งเลือดไปที่ ศีรษะ. นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงในการรับรู้ตามอัตวิสัยของโหลดและการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ที่เกิดจากปฏิกิริยาของอวัยวะที่ละเอียดอ่อนซึ่งปรับให้เข้ากับแรงโน้มถ่วงของโลก ในช่วงสิบวันแรกของการอยู่ในภาวะไร้น้ำหนักขึ้นอยู่กับความไวของแต่ละบุคคลตามกฎแล้วการปรับให้เข้ากับอาการที่ระบุของภาวะไร้น้ำหนักจะเกิดขึ้นและสุขภาพจะกลับคืนมา

ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักการประสานงานของการเคลื่อนไหวจะถูกปรับโครงสร้างใหม่และการพัฒนาระบบหัวใจและหลอดเลือดลดลง

ภาวะไร้น้ำหนักส่งผลต่อความสมดุลของของเหลวในร่างกาย เมแทบอลิซึมของโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต เมแทบอลิซึมของแร่ธาตุ และการทำงานของต่อมไร้ท่อบางส่วน มีการสูญเสียน้ำ อิเล็กโทรไลต์ (โดยเฉพาะโพแทสเซียม โซเดียม) คลอไรด์ และการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ในการเผาผลาญ

การลดลงของการกระทำของแรงภายนอกในโครงสร้างที่รับน้ำหนักนำไปสู่การสูญเสียแคลเซียมและสารอื่น ๆ ที่มีความสำคัญต่อการรักษาความแข็งแรงของกระดูก หลังจากการสัมผัสกับภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน กล้ามเนื้อลีบเล็กน้อย ความอ่อนแอของกล้ามเนื้อแขนขา ฯลฯ อาจเกิดขึ้นได้

ในบรรดาอาการที่พบบ่อยที่สุดของผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของการไร้น้ำหนักต่อร่างกายร่วมกับคุณสมบัติอื่น ๆ ของสภาพความเป็นอยู่บนยานอวกาศคือการทำให้อ่อนลงซึ่งสัญญาณบางอย่าง (การเสื่อมสภาพในการทำงานความเหนื่อยล้าอย่างรวดเร็ว) ถูกตรวจพบแล้วระหว่างการบิน อย่างไรก็ตาม การทำให้เย็นลงจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อกลับมายังโลก น้ำหนักตัวลดลง, มวลกล้ามเนื้อ, ความอิ่มตัวของแร่ธาตุของกระดูก, ความแข็งแรงลดลง, ความอดทน, สมรรถภาพทางกายจำกัดความทนทานต่อผลกระทบจากความเครียดซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของช่วงเวลาโอเวอร์โหลดนี้ และผลกระทบของแรงโน้มถ่วงของโลก

เห็นได้ชัดว่าการละเมิดการทำงานของมอเตอร์ในการบินอวกาศนั้นไม่สำคัญเนื่องจากการพัฒนาทักษะสำหรับการประสานงานการเคลื่อนไหวในสภาวะไร้น้ำหนักนั้นค่อนข้างประสบความสำเร็จ สิ่งที่เสียเปรียบกว่าอย่างเห็นได้ชัดคือการละเมิดการประสานงานของการเคลื่อนไหว ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงระยะเวลาการอ่านข้อมูล ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการสัมผัสกับการไม่มีการเคลื่อนไหวทางกายภาพและภาวะไร้น้ำหนัก

ความไม่มั่นคงทางออร์โธสแตติกซึ่งมีลักษณะโดยการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด อาการวิงเวียนศีรษะ อ่อนแรง คลื่นไส้ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งความเป็นไปได้ที่จะเป็นลมในท่าตั้งตรง เป็นปัญหาที่ร้ายแรงมากตามแบบฉบับของช่วงหลังการบิน แม้ว่าหลังจากระยะสั้น เที่ยวบินอาการเหล่านี้มีอายุสั้นและสามารถย้อนกลับได้ง่าย

การเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันและความต้านทานต่อการติดเชื้อจะมาพร้อมกับความไวต่อโรคที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่สถานการณ์วิกฤติระหว่างเที่ยวบิน ในเที่ยวบินระยะสั้น ไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการเกิดปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกัน

มีความเป็นไปได้บางอย่างที่การเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในสถานะการทำงานของร่างกายอาจส่งผลต่อระยะเวลาของการอยู่อย่างปลอดภัยในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน บางส่วนถูกกำหนดโดยกระบวนการของการปรับโครงสร้างกลไกของการควบคุมประสาทและฮอร์โมนของการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติและมอเตอร์ ส่วนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับระดับของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง (เช่นในกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อกระดูก) การควบคุมระบบหัวใจและหลอดเลือดและการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญ . การพัฒนาและดำเนินการตามระบบของมาตรการเพื่อป้องกันความผิดปกติเหล่านี้เป็นหนึ่งในภารกิจที่สำคัญของการสนับสนุนทางการแพทย์สำหรับเที่ยวบินอวกาศระยะยาว

โดยหลักการแล้ว มีสองวิธีในการป้องกันอิทธิพลของภาวะไร้น้ำหนัก ประการแรกคือการป้องกันไม่ให้ร่างกายปรับตัวเข้ากับสภาวะไร้น้ำหนักโดยสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมบนยานอวกาศเทียบเท่ากับโลก นี่เป็นวิธีที่รุนแรงที่สุด แต่ซับซ้อนและมีราคาแพง ซึ่งไม่รวมการสังเกตที่แม่นยำของอวกาศรอบนอกและความเป็นไปได้ของการทดลองภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก วิธีที่สองช่วยให้ร่างกายบางส่วนปรับตัวเข้ากับสภาวะไร้น้ำหนักได้ แต่ในขณะเดียวกันก็จัดให้มีการใช้มาตรการเพื่อป้องกันหรือลดผลกระทบจากการปรับตัว การดำเนินการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาระดับสมรรถนะทางกายภาพที่เพียงพอ การประสานงานของมอเตอร์และความเสถียรทางออร์โธสแตติก (ความทนทานต่อการโอเวอร์โหลดและท่าทางในแนวตั้ง) เนื่องจากตามข้อมูลสมัยใหม่ การเปลี่ยนแปลงในฟังก์ชันเหล่านี้ที่เกิดขึ้นระหว่างช่วงการอ่านข้อมูลดูเหมือน เป็นสิ่งสำคัญที่สุด

เป็นเรื่องธรรมดาและเป็นไปได้ในทางปฏิบัติที่จะป้องกันผลกระทบเบื้องต้นของภาวะไร้น้ำหนัก เช่น การกำจัดความดันโลหิตที่หยุดนิ่งและน้ำหนักบนระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ซึ่งทำให้สามารถขจัดหรือทำให้สายโซ่ยาวของการเปลี่ยนแปลงแบบมีเงื่อนไขรองลงมาได้ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิด ความกังวลมากที่สุดในช่วงการอ่านข้อมูล เป็นการยากกว่ามากที่จะปัดป้องการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในการทำงานของระบบอวัยวะในสภาวะไร้น้ำหนัก เป็นไปไม่ได้ที่จะชดเชยการไม่มีตัวกระตุ้นความโน้มถ่วงสำหรับตัวรับแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงโดยไม่ต้องอาศัยการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียม ผลกระทบเชิงป้องกันและการรักษาไม่เพียงแต่สามารถจัดการกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักขั้นต้นหรือการกระตุ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระดับที่ต่ำกว่าของสายโซ่ก่อโรคด้วย

การป้องกันปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการไม่มีความดันโลหิตที่หยุดนิ่งในสภาวะไร้น้ำหนักระหว่างการบินอาจประกอบด้วยประการแรกในการใช้วิธีการและวิธีการที่จำลองผลของความดันอุทกสถิตเทียม: การหายใจภายใต้ส่วนเกิน (สูงกว่าบรรยากาศ 15 - 22 มม. ปรอท ความดัน, การสัมผัสกับค่าลบ (ต่ำกว่าบรรยากาศ 25 - 70 mm Hg. Art.) แรงกดดันต่อครึ่งล่างของร่างกาย ฯลฯ และประการที่สองในการป้องกันการเชื่อมโยงระดับกลางของห่วงโซ่การก่อโรคด้วยความช่วยเหลือของเภสัชวิทยา และยาฮอร์โมน ในช่วงหลังการบิน ขอแนะนำให้สวมชุดป้องกัน g ซึ่งมักใช้โดยนักบิน (ที่ความดันในห้องที่ 35 - 50 มม. ปรอท) และสร้างระบบการปกครองที่ประหยัดโดยค่อยๆ เพิ่มขนาดยาใน เวลาที่ใช้ในตำแหน่งแนวตั้ง

การเติมเต็มการขาดน้ำหนักในระบบกล้ามเนื้อและกระดูกในสภาวะที่ไม่มีน้ำหนักเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากในการพัฒนามาตรการป้องกันและจัดทำผ่านการฝึกทางกายภาพโดยใช้สปริงหรือยางขยาย, เครื่องวัดความเร็วของจักรยาน, เครื่องจำลองประเภทลู่วิ่งและชุดโหลดที่ สร้างภาระคงที่ในร่างกายและกลุ่มกล้ามเนื้อแต่ละส่วนเนื่องจากแท่งยาง

ในระบบป้องกันการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่เนื่องจากการขาดน้ำหนักในระบบกล้ามเนื้อและกระดูกสามารถใช้วิธีการอื่น ๆ ของอิทธิพลโดยเฉพาะอย่างยิ่งการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของกล้ามเนื้อการใช้ยาฮอร์โมนที่ทำให้โปรตีนและการเผาผลาญแคลเซียมเป็นปกติเช่นกัน เป็นวิธีต่างๆ ในการเพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อการติดเชื้อ

ระบบทั่วไปของมาตรการป้องกันควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ในการเพิ่มความต้านทานที่ไม่เฉพาะเจาะจงของร่างกายด้วยการลดผลกระทบจากปัจจัยความเครียดในการบินอวกาศ (ลดระดับเสียง ปรับอุณหภูมิให้เหมาะสม สร้างสุขอนามัยที่เหมาะสม และสิ่งอำนวยความสะดวกในครัวเรือน) ทำให้มั่นใจ ปริมาณน้ำที่เพียงพอ โภชนาการที่ครบถ้วนและสมดุลพร้อมความอิ่มตัวของวิตามินที่เพิ่มขึ้น เงื่อนไขสำหรับการพักผ่อน การนอนหลับ ฯลฯ การเพิ่มปริมาณภายในของยานอวกาศและการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวันที่ดีขึ้นมีส่วนอย่างมากในการบรรเทาปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ต่อภาวะไร้น้ำหนัก

ควรสังเกตว่าในระบบของมาตรการเพื่อป้องกันผลกระทบจากภาวะไร้น้ำหนักในระยะยาวต่อร่างกายมนุษย์ การเลือกและการฝึกอบรมก่อนบิน รวมถึงการบำบัดเพื่อการฟื้นฟูที่ใช้ในช่วงหลังการบินนั้นมีความสำคัญโดยอิสระ

ในระดับความรู้ในปัจจุบัน ความสำเร็จของผลการป้องกันโรคที่ค่อนข้างกลมกลืนกันสามารถมั่นใจได้โดยใช้สารป้องกันโรคที่ซับซ้อนซึ่งระบุถึงลิงก์ต่างๆ ในห่วงโซ่การก่อโรค ความถูกต้องของแนวทางในการสร้างระบบมาตรการป้องกันนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยเที่ยวบินของลูกเรือของสถานีโคจรของ Salyut (30, 63, 96, 140, 175, 185 และ 211 วัน) และ Skylab (28, 59, และ 84 วัน) เที่ยวบินเหล่านี้ยืนยันความสามารถของบุคคลในการดำรงอยู่และทำงานในยานอวกาศสมัยใหม่โดยใช้วิธีการป้องกันที่เหมาะสม แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักต่อร่างกายมนุษย์

อวกาศไม่เป็นเนื้อเดียวกันโดยมีคุณสมบัติคงที่ (อย่างน้อยโดยเฉลี่ย) ในแต่ละจุด ดังนั้นเงื่อนไขเฉพาะของการบินของยานอวกาศจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ของอวกาศ วิถีโคจร และระยะเวลาการบิน

ในกรณีทั่วไป การบินของยานอวกาศจะเกิดขึ้น:

นอกโลกเมื่อทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ตามปกติของยานอวกาศและลูกเรือต้องอยู่บนเรือ

ในสภาวะสุญญากาศสูงซึ่งจำเป็นต้องเลือกและพัฒนาวัสดุโครงสร้างและสารหล่อลื่นที่ตรงตามเงื่อนไขนี้ สร้างความมั่นใจในความหนาแน่นของช่องยานอวกาศ พัฒนาวิธีการพิเศษเพื่อให้มั่นใจว่าระบบระบายความร้อนของยานอวกาศ ฯลฯ

ในสภาวะที่ไม่มีน้ำหนักซึ่งไม่รวมการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อนตามปกติและแรงดันอุทกสถิตของของเหลวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหรือการละเมิดหน้าที่สำคัญของร่างกายมนุษย์

ในสภาวะอันตรายจากดาวตกซึ่งต้องมีการพัฒนาการออกแบบที่ทนทานต่อผลกระทบของอนุภาคดาวตก

ภายใต้สภาวะอันตรายจากการแผ่รังสีที่เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดสุริยะและดาราจักร ซึ่งเกี่ยวข้องกับการป้องกันรังสีสำหรับลูกเรือและวัสดุและอุปกรณ์ที่ทนต่อรังสี

ควรสังเกตว่าด้วยการเพิ่มขึ้นของระยะเวลาของเที่ยวบินในอวกาศทั้งในอวกาศใกล้โลกและระหว่างเที่ยวบินไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น บทบาทของปัจจัยของสภาพร่างกายภายนอกเพิ่มขึ้นอย่างมาก

นอกจากเงื่อนไขการบินในอวกาศที่พิจารณาข้างต้นแล้ว เมื่อพัฒนายานอวกาศ เราควรคำนึงถึงสภาพการบินในระยะที่ปล่อยสู่วงโคจรซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบอวกาศจรวด และสำหรับยานพาหนะที่กลับสู่โลก สภาพการบินในระยะของการสืบเชื้อสายในชั้นบรรยากาศและการลงจอด

ไร้น้ำหนัก - การขาดน้ำหนักเช่นแรงซึ่งร่างกายภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงกดบนตัวรองรับและสัมผัสกับแรงกดดันจากการรองรับนี้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในวัตถุทางชีววิทยา ในทางทฤษฎี N. สามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงหรือไม่มีการสนับสนุน เงื่อนไขแรกคือลักษณะของจุดในอวกาศที่แรงโน้มถ่วงไม่มีอยู่หรือสมดุลกัน (เรียกว่าสภาวะไร้น้ำหนักคงที่) การขาดการรองรับ (เงื่อนไขที่สอง) หมายความว่าไม่มีแรงภายนอกที่ใช้กับพื้นผิวของร่างกายและสามารถทำให้เกิดการเสียรูปได้ ภายใต้เงื่อนไขนี้ ร่างกายเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ (ตกลง) ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงหรือแรงเฉื่อยและกลายเป็นไร้น้ำหนัก (ไร้น้ำหนักแบบไดนามิก) Dynamic N. สามารถเกิดขึ้นได้ไม่เฉพาะภายใต้เงื่อนไขของการตกอย่างอิสระเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นได้ในระหว่างการเคลื่อนที่ตามวิถีที่ซับซ้อนมากขึ้นอันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงและแรงเฉื่อย ร่างกายที่พุ่งขึ้นด้วยแรงบางอย่างจะไม่มีน้ำหนักในส่วนเหล่านั้นของวิถีวิถีการบิน โดยที่ร่างกายจะไม่ได้รับอิทธิพลจากแรงภายนอกและเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงเฉื่อยหรือแรงโน้มถ่วง ยานอวกาศพร้อมกับวัตถุที่อยู่ในนั้นได้รับความเร็วที่จำเป็นภายใต้อัตราส่วนระหว่างแรงเฉื่อยและความโน้มถ่วงกลายเป็นดาวเทียมของดาวเคราะห์หรือเคลื่อนออกจากมันสู่อวกาศซึ่งอยู่ในทั้งสองกรณี สถานะของ N เต็ม การประยุกต์ใช้แรงภายนอก เช่น การเปิดระบบขับเคลื่อน การขัดจังหวะ N. ทำให้เกิดความเค้นและการเสียรูปในท้องถิ่นในโครงสร้างของเรือ นำไปสู่การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่พวกเขา ได้รับการสนับสนุน แรงที่เกิดจากการสัมผัสกับส่วนรองรับอาจน้อยกว่าหรือมากกว่าน้ำหนักของวัตถุที่กำหนดในสภาพพื้นโลก ซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณความเร่งที่เครื่องยนต์ปฏิบัติการส่งไปยังยานอวกาศ ขึ้นอยู่กับขนาดของแรงที่กระทำต่อร่างกายในกระบวนการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งโดยใช้แนวคิดของ "ความไร้น้ำหนัก", "แรงโน้มถ่วงที่ลดลง", "แรงโน้มถ่วงของโลก", "น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น" (เกินพิกัด K จาก มุมมองของกลศาสตร์, น้ำหนัก, ไร้น้ำหนัก, เกินพิกัด - สิ่งเหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ส่วนตัวที่มีลำดับเดียวกันซึ่งแตกต่างกันเมื่อมีหรือไม่มีแรงภายนอกที่ใช้กับพื้นผิวของร่างกายในเรื่องนี้ขอแนะนำให้พิจารณาทางกายภาพและ อาการทางชีววิทยาของ N. เมื่อเทียบกับอาการของแรงโน้มถ่วง คุณสมบัติทางกายภาพของร่างกายในสถิตยศาสตร์และพลศาสตร์ตลอดจนกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีจำนวนหนึ่งขึ้นอยู่กับการมีอยู่หรือไม่มีน้ำหนัก N. มีลักษณะเฉพาะโดย: การไม่มีความเครียดและการเสียรูป, to-rye ในสภาพพื้นดินเกิดจากแรงของการมีปฏิสัมพันธ์กับการสนับสนุน; การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของของเหลว (ถูกกำหนดโดยแรงตึงผิวและการเกาะติดกันเป็นหลัก); ขาดการกระจายอนุภาคแขวนลอยตามความหนาแน่น การลดบทบาทของการพาความร้อนในกลไกการถ่ายเทความร้อน ความเป็นไปไม่ได้ของการไหลที่หลากหลายทางกายภาพและทางกายภาพ.-เคมี. กระบวนการดำเนินการภายใต้สภาพพื้นดินโดยมีส่วนร่วมของน้ำหนัก (การแกว่งของลูกตุ้มการเผาไหม้ ฯลฯ )

สำหรับ biol วัตถุ N. เป็นที่อยู่อาศัยที่ผิดปกติเป็นหลักแม้ว่าในชีวิตประจำวันคนจะพบกับ N บางส่วนเมื่อแกว่ง, กระโดด, วิ่ง, ลงลิฟต์ ฯลฯ โครงสร้างการทำงานรูปแบบและพฤติกรรมของตัวแทนทั้งหมดของสัตว์ และโลกของพืชที่อาศัยอยู่ในโลกของเรานั้น เนื่องมาจากการปรับตัวให้เข้ากับน้ำหนักหรือแรงโน้มถ่วงในระยะยาว ดังนั้น N. จึงไม่สามารถเพิกเฉยต่อสิ่งมีชีวิตได้และต้องทำให้พวกเขาได้รับประสบการณ์การจัดเรียงหน้าที่และโครงสร้างใหม่จำนวนหนึ่ง

ความพยายามที่จะประเมินอิทธิพลของ N. ที่มีต่อ biol วัตถุยังคงดำเนินการโดย K. E. Tsiolkovsky ความก้าวหน้าในการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและความเป็นไปได้ที่แท้จริงของการดำเนินการเที่ยวบินของมนุษย์สู่อวกาศนำไปสู่ความจำเป็นในการวิจัยเชิงทดลองเกี่ยวกับปัญหาของ N. การสร้างแบบจำลองของลักษณะปรากฏการณ์บางอย่างของ N. ทำได้โดยการแช่ร่างกายในของเหลว ที่มีความหนาแน่นเท่ากับร่างกาย หรือการเข้าพักของบุคคลบนเตียง (ดู Hypodynamia, Hypokinesia) การยิงขีปนาวุธแนวตั้งทำให้สามารถทำซ้ำสถานะจริงของ N. ได้เป็นเวลานานพอสมควร (สูงสุด 10 นาที) ซึ่งทำให้สามารถศึกษาผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตได้เป็นครั้งแรก (การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ พืช สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ). สิ่งที่น่าสนใจในทางปฏิบัติอย่างยิ่งคือวิธีการสร้างสถานะของ N. ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องบิน - เมื่อบินไปตามเส้นโค้งพาราโบลา ระยะเวลาของการไร้น้ำหนักในกรณีนี้มักจะอยู่ที่ 20-30 วินาที ศึกษาผลกระทบของ N. ที่ยืดเยื้อระหว่างเที่ยวบินของดาวเทียมชีวภาพและยานอวกาศที่บรรจุคน

การวิเคราะห์การทดลองที่ดำเนินการกับการแช่น้ำและภาวะขาดออกซิเจน ตลอดจนผลการวิจัยทางชีวการแพทย์ในเที่ยวบินในอวกาศ ทำให้สามารถระบุการเปลี่ยนแปลงลักษณะเฉพาะในร่างกายมนุษย์ที่เกิดจากอิทธิพลของ H. ปฏิกิริยาปฐมภูมิและปฏิกิริยากลางของไบโอล วัตถุที่ไร้น้ำหนัก การกำจัดน้ำหนักบรรทุกบนโครงสร้างพื้นฐาน การขาดความดันไฮโดรสแตติกของเลือดและสารชีวภาพอื่นๆ ของเหลว การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบอวัยวะ hl เป็นปฏิกิริยาเบื้องต้น ร. ตัวรับแรงโน้มถ่วงเฉพาะ ในทางกลับกัน ปฏิกิริยาปฐมภูมิเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นในห่วงโซ่ของการเปลี่ยนแปลงแบบมีเงื่อนไขรอง - ปฏิกิริยาที่เป็นสื่อกลาง การขาดน้ำหนักตัวจูงใจให้เกิดการพัฒนาการควบคุมทั่วไปและการลดลงของประสิทธิภาพทางกายภาพและความต้านทานต่อปริมาณงานที่เกี่ยวข้อง การเปลี่ยนแปลงที่ทำลายล้างในระบบกล้ามเนื้อและกระดูก (demineralization ของเนื้อเยื่อกระดูก, มวลกล้ามเนื้อลดลง, ความสมดุลของไนโตรเจนในเชิงลบ) N. ช่วยลดการแลกเปลี่ยนพลังงานของแก๊ส, ลดความต้องการระบบขนส่งออกซิเจน, เปลี่ยนเงื่อนไขสำหรับการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด, ทำให้เกิด detraining. เลือดที่ไร้น้ำหนักจะไหลเวียนไปทั่วอวัยวะของครึ่งบนของร่างกาย ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกหนักที่ศีรษะและทำให้เกิดอาการบวมของเนื้อเยื่อของใบหน้า การตอบสนองการป้องกันของร่างกายในกรณีนี้ประกอบด้วยการลดปริมาตรของเลือดหมุนเวียนอันเนื่องมาจากการสูญเสียน้ำที่เพิ่มขึ้นและการใช้น้ำที่ลดลง ในทางกลับกันสิ่งนี้ทำให้ความอดทนของบุคคลในแนวตั้งลดลงเมื่อกลับมายังโลก การสูญเสียมวลกล้ามเนื้อเช่นเดียวกับน้ำและแร่ธาตุจำนวนหนึ่งทำให้น้ำหนักของร่างกายลดลง (แม่นยำยิ่งขึ้นคือมวล) ภาวะไร้น้ำหนักร่วมกับปัจจัยการบินอื่นๆ ทำให้เกิดอาการอ่อนเปลี้ยเพลียแรง) การเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาและภูมิคุ้มกัน ลดความต้านทานต่ออิทธิพลที่กดดัน การปรากฏตัวของเซลล์ประสาท ความผิดปกติ การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของฮอร์โมน เช่นเดียวกับ morphol และ fiz.-chem ตัวชี้วัดเลือดและอวัยวะเม็ดเลือด การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบอวัยวะนำไปสู่ภาพลวงตาของตำแหน่งเชิงพื้นที่ของร่างกายเพื่อความผิดปกติของขนถ่าย (ดูอาการที่ซับซ้อนของขนถ่าย) และมาพร้อมกับการปรับโครงสร้างทักษะยนต์

ดังนั้น fiziol ผลที่ตามมาของการอยู่ในสภาวะของ N. นั้นกว้างขวางมากและสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงแบบปรับตัวในระบบต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตก็แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน N. เป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวในการควบคุมตนเองของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด to-rye นำไปสู่การสร้างความสัมพันธ์ใหม่กับสิ่งแวดล้อม การปรับตัวให้เข้ากับ N. แสดงออกในรูปแบบของการค่อยๆ (โดยปกติภายใน 3 ถึง 7 วัน) ค่อยๆ จางหายไปจากความรู้สึกไม่สบายใจ และในกระบวนการที่ยาวขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของการจัดเรียงหน้าที่และโครงสร้างใหม่ ซึ่งดำเนินการตามประเภทของ "การเลิกใช้" หรือ "การฝ่อจากการไม่ใช้งาน" ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าสถานะของสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปลงแล้วจะเพียงพอต่อสภาวะของ N. แต่ก็มีความโดดเด่นด้วยศักยภาพที่ไม่เพียงพอที่สัมพันธ์กับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและอื่นๆ (เครียดภายใต้สภาวะที่กำหนด)

หลังจากกลับมายังโลก ความไม่เพียงพอนี้ปรากฏให้เห็นในความรู้สึกของร่างกายที่หนักเกินไป มีปัญหาในการรักษาท่าทางตั้งตรง ในการประสานงานของการเคลื่อนไหวที่บกพร่อง รวมทั้งเมื่อเดิน และเมื่อยล้าอย่างรวดเร็ว การจัดเรียงใหม่แบบปรับเปลี่ยนได้พัฒนาขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และตัดสินโดยประสบการณ์ที่ได้รับจากเที่ยวบินอวกาศระยะยาว (ไม่เกินครึ่งปี) จะสามารถย้อนกลับได้ แม้ว่าในทางทฤษฎีแล้ว เป็นไปไม่ได้ที่จะยกเว้นการเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ลึกกว่าที่อาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการอยู่อาศัยเป็นเวลานาน สิ่งมีชีวิตในสภาวะไร้น้ำหนักรวมทั้งการเปลี่ยนแปลงของรุ่น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาน้ำผึ้ง การคาดการณ์และการกำหนดเงื่อนไขการเข้าพักใน N. เป็นที่ยอมรับในแง่ของการรักษาสุขภาพและความสามารถในการทำงานของนักบินอวกาศ การสร้างความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะและระดับของการทำงาน การปรับโครงสร้างร่างกายใน N. และความรุนแรง ของการเปลี่ยนแปลงการอ่านหลังจากกลับมายังโลกก็มีความสำคัญเช่นกัน

การต่อสู้กับผลกระทบเชิงลบของการอยู่ในสถานะ N. เป็นเวลานานของบุคคลนั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับการเกิดโรคของความผิดปกติที่เกิดขึ้นในร่างกาย ลูกเรือยานอวกาศใช้วิธีการและวิธีการฝึกกายภาพต่าง ๆ เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของภาวะ hypodynamia ในร่างกาย ในแง่นี้เครื่องจำลองที่ซับซ้อนสำหรับการออกกำลังกายซึ่งให้โหลดคงที่ในทิศทางของแกนตามยาวของ ร่างกาย, โหลดแบบไดนามิก (เดิน, วิ่ง, หมอบ) เช่นเดียวกับผลกระทบเฉื่อย (กระโดด) วิธีการฝึกอบรมเพิ่มเติมคือการสวมใส่อย่างต่อเนื่อง * โดยนักบินอวกาศของชุดพิเศษซึ่งการออกแบบมีส่วนช่วยในการกระจายภาระในกลุ่มกล้ามเนื้อต่างๆ สำหรับการป้องกันโรค hypodynamic มีการใช้เครื่องจำลองอื่น ๆ (เครื่องวัดความเร็วของจักรยาน, เครื่องขยาย) เช่นเดียวกับวิธีการฝึกอบรมอัตโนมัติ (ดู จิตบำบัด) และการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า (ดู) เพื่อจำลองความดันโลหิตที่หยุดนิ่งในสภาวะ N. จะใช้อุปกรณ์พิเศษ (ภาชนะสูญญากาศ) ที่ให้การบีบอัดของร่างกายส่วนล่าง แรงดันลบที่เกิดจากสิ่งนี้ดึงเลือดไปที่ครึ่งล่างของร่างกาย เช่นเดียวกับในโลก เทคนิคของผลกระทบของแรงกดดันเชิงลบต่อครึ่งล่างของร่างกายสามารถใช้เป็น funkt การทดสอบ (ดู. การทดสอบ Orthostatic) และเป็นเครื่องมือการฝึกอบรม ch ร. ในตอนท้ายของการบินอวกาศ

วิธีอื่นในการป้องกันผลกระทบเชิงลบของ N. ควรสังเกตการใช้ยาทางเภสัชวิทยาและฮอร์โมนที่มีผลกระตุ้นโทนิกทั่วไปและทำให้การเผาผลาญเกลือน้ำและโปรตีนของร่างกายเป็นปกติ รูปแบบการทำงาน การพักผ่อน และโภชนาการที่สร้างขึ้นอย่างมีเหตุผลของนักบินอวกาศในการบิน การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัยส่วนบุคคล ตลอดจนมาตรการอื่นๆ ที่มุ่งเพิ่มการต่อต้านที่ไม่เฉพาะเจาะจงของร่างกายมีความสำคัญไม่น้อย สิ่งสำคัญคือต้องรวมผลการป้องกันต่างๆ เข้าไว้ในชุดป้องกันเดียว ซึ่งจะช่วยให้คุณได้รับผลการป้องกันที่ดีที่สุด ควรเพิ่มระบบการควบคุมทางการแพทย์เกี่ยวกับสภาพของนักบินอวกาศในการบินและความเป็นไปได้ที่จะยุติการบินก่อนกำหนดเนื่องจากเงื่อนไขทางการแพทย์ คำให้การ

การเปลี่ยนแปลงในร่างกายมนุษย์หลังจากอยู่ในสภาวะ N. เป็นเวลานานจำเป็นต้องมีมาตรการพิเศษเมื่อกลับมายังโลก ในช่วงชั่วโมงและวันแรกที่พวกมันอาศัยอยู่บนโลก นักบินอวกาศมักจะสวมชุดป้องกันจีจีพิเศษที่ป้องกันไม่ให้เลือดไหลออกไปยังส่วนล่างของร่างกาย กิจกรรมการกู้คืนในช่วงหลังการบินรวมถึงการเพิ่มขึ้นทีละน้อยของน้ำหนัก การใช้สารฟื้นฟูและยาชูกำลัง กฎระเบียบของระบอบการทำงาน การพักผ่อนและโภชนาการ

บรรณานุกรม: Kovalenko E. L. วิธีการพื้นฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองผลกระทบทางชีวภาพของภาวะไร้น้ำหนัก, Kosm, biol และอวกาศ, การแพทย์, vol. I, No. 4, p. 3, 1977; JI และ vnik ov AA Fundamentals of Aviation and Space Medicine, M. , 1975; การไร้น้ำหนัก (การวิจัยทางการแพทย์และชีวภาพ), ed. V. V. Parina et al., M. , 1974; พื้นฐานของชีววิทยาอวกาศและการแพทย์ ed. O. G. Gazenko และ M. Calvin, vol. 2, book. 1, น. 324, ม., 1975; Pestov ID แนวทางการทดลองในการศึกษากฎระเบียบของสภาพแวดล้อมภายในของร่างกายในสภาวะไร้น้ำหนัก การดำเนินการของการอ่านครั้งที่สาม ทุ่มเท พัฒนาการทางวิทยาศาสตร์ มรดกของ K. E. Tsiolkovsky, p. 48, M. , 1969, บรรณานุกรม; Savin B. M. ไฮเปอร์เวทและหน้าที่ของระบบประสาทส่วนกลาง, JI., 1970, bibliogr.; มนุษย์ในอวกาศ เอ็ด. O. G. Gazenko และ X. Burstedt, p. 76, ม., 1974.

ในอวกาศความไร้น้ำหนักเป็นเงื่อนไขของชีวิตและกิจกรรมที่คงที่ สิ่งนี้ทำให้จักรวาลแตกต่างจากสภาพแวดล้อมที่มนุษย์อาศัยอยู่อย่างรวดเร็ว บนโลก มีคนต่อสู้กับแรงโน้มถ่วงอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นการลดน้ำหนักของตัวเองจึงเป็นเรื่องผิดปกติสำหรับเขา และไม่มีประสบการณ์ใดที่คนๆ หนึ่งจะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก

ได้ บางครั้งคุณอาจประสบกับภาวะไร้น้ำหนักได้ เช่น ระหว่างเที่ยวบินบนเครื่องบิน เมื่อตกลงไปใน "ช่องอากาศ" หรือสูญเสียความสูงอย่างกะทันหัน นักกระโดดร่มรู้ถึงความรู้สึกไร้น้ำหนักเป็นอย่างดี ไร้น้ำหนัก- สถานะที่ไม่มีแรงโต้ตอบของร่างกายกับการรองรับ

ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักบนยานอวกาศ กระบวนการทางกายภาพหลายอย่าง (การพาความร้อน การเผาไหม้ ฯลฯ) ดำเนินไปอย่างแตกต่างไปจากบนโลก การไม่มีแรงโน้มถ่วงต้องใช้การออกแบบพิเศษของระบบ เช่น ฝักบัว ห้องส้วม ระบบทำความร้อนสำหรับอาหาร การระบายอากาศ ฯลฯ เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของบริเวณที่หยุดนิ่งซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์สามารถสะสม และเพื่อให้แน่ใจว่ามีการผสมกันของอากาศอุ่นและเย็น ตัวอย่างเช่น ISS ได้ติดตั้งพัดลมจำนวนมาก การกินและดื่ม สุขอนามัยส่วนบุคคล การทำงานกับอุปกรณ์ และโดยทั่วไปแล้ว กิจกรรมในชีวิตประจำวันทั่วไปก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองเช่นกัน และต้องการให้นักบินอวกาศพัฒนานิสัยและทักษะที่จำเป็น อิทธิพลของความไร้น้ำหนักถูกนำมาพิจารณาในการออกแบบเครื่องยนต์จรวดที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลวซึ่งออกแบบมาให้ปล่อยในสภาวะไร้น้ำหนัก

ความไร้น้ำหนักส่งผลต่อบุคคลอย่างไร

ระหว่างการเปลี่ยนแปลงจากสภาวะแรงโน้มถ่วงของโลกไปสู่สภาวะไร้น้ำหนัก นักบินอวกาศส่วนใหญ่ประสบกับปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า กลุ่มอาการการปรับตัวในอวกาศ. ในแง่ของอาการ อาการนี้คล้ายกับอาการเมาเรือ: เบื่ออาหาร เวียนศีรษะ ปวดศีรษะ น้ำลายไหลมากขึ้น คลื่นไส้ บางครั้งอาเจียน และภาพลวงตาเชิงพื้นที่ เอฟเฟกต์ทั้งหมดเหล่านี้มักจะหายไปหลังจากบินไป 3-6 วัน ด้วยการอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน (หลายสัปดาห์หรือมากกว่า) การไม่มีแรงโน้มถ่วงเริ่มทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในร่างกายที่มีลักษณะเชิงลบ: กล้ามเนื้อลีบอย่างรวดเร็ว - กล้ามเนื้อถูกปิดจากกิจกรรมของมนุษย์จริง ๆ เช่น ส่งผลให้ลักษณะทางกายภาพทั้งหมดของร่างกายลดลง ผลที่ตามมาของการลดลงอย่างรวดเร็วในกิจกรรมของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อคือการลดการใช้ออกซิเจนของร่างกาย เนื่องจากผลของเฮโมโกลบินส่วนเกิน กิจกรรมของไขกระดูกที่สังเคราะห์เฮโมโกลบินอาจลดลง ข้อ จำกัด ของการเคลื่อนไหวขัดขวางการเผาผลาญฟอสฟอรัสในกระดูกซึ่งทำให้ความแข็งแรงลดลง

ร่างกายมนุษย์เมื่ออยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเริ่มสร้างใหม่ บุคคลนั้นกำลังลดน้ำหนัก ร่างกายจะหย่อนยานราวกับนอนอยู่บนเตียงเป็นเวลานาน กระดูกเปราะ - ไม่ได้อยู่ภายใต้ภาระที่นี่ กล้ามเนื้อทำงานน้อย และจากการไม่ทำอะไรเลย อวัยวะทั้งหมดก็อ่อนแอลง ก็เหมือนคนที่อยู่บนเตียงมาหลายเดือนแล้วหัดเดินใหม่ นักบินอวกาศ Nikolaev และ Sevastyanov หลังจากผ่านไปสิบแปดวันในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ก็ไม่สามารถลุกขึ้นได้ในตอนแรก

เพื่อลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของการไร้น้ำหนัก นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นวิธีการต่างๆ มากมาย: พวกเขาแนะนำให้นักบินอวกาศทำพลศึกษาในอวกาศมากขึ้น เราได้สร้างชุดโหลด "เพนกวิน" พิเศษสำหรับนักบินอวกาศ ชุดรัดรูปเหล่านี้มีแถบยางยืดที่เย็บเข้ากับลำตัว ทำให้ร่างกายกระชับเป็นลูกบอล ในการที่จะอยู่ในชุดแบบนี้ คุณต้องเกร็งกล้ามเนื้อเล็กน้อยตลอดเวลา และนี่คือสิ่งที่จำเป็นเพื่อไม่ให้อ่อนแอ

พวกเขายังสร้าง "ลู่วิ่ง" ที่สถานีโคจร เพื่อไม่ให้ว่ายน้ำออกไป นักบินอวกาศจึงรัดตัวเองด้วยแถบยางยืด พวกเขาแทนที่น้ำหนักของนักบินอวกาศ ดึงเข็มขัดและไหล่ของเขาลงไปที่พื้น กดเขาไปที่ "ลู่วิ่ง" เธอวิ่งกลับมาภายใต้นักบินอวกาศ และเขาวิ่งไปข้างหน้าของเธอ ไม่ใช่ทุกคนที่จะทนต่อสภาวะไร้น้ำหนักได้ง่ายๆ โดยเฉพาะในช่วงแรก ดูเหมือนว่าหลายคนจะถูกแขวนคว่ำ บางคนมีอาการคลื่นไส้ วันแรก - นักบินอวกาศสองคนมักจะชินกับสภาวะไร้น้ำหนัก

ความไร้น้ำหนักเกิดขึ้นเมื่อยานอวกาศเข้าสู่วงโคจร แต่ไม่ควรสับสนกับการหายไปของน้ำหนักกับการหายตัวไปของแรงดึงดูด - ตัวอย่างเช่น บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ที่ระดับความสูง 350 กม.) มันน้อยกว่าบนโลกเพียง 10% สถานะของความไร้น้ำหนักบน ISS ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากการไม่มีแรงโน้มถ่วง แต่เนื่องจากการเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมด้วยความเร็วจักรวาลแรก นั่นคือ นักบินอวกาศ "ตกลงมา" อย่างต่อเนื่องด้วยความเร็ว 7.9 กม./วิ.

นักบินอวกาศได้รับการฝึกฝนเรื่องแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์บนโลกอย่างไร

สำหรับวัตถุประสงค์ในการทดลอง คุณสามารถสร้างสภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้น (สูงสุด 40 วินาที) เมื่อเครื่องบินบินไปตามวิถีพาราโบลา เพื่อให้บรรลุผลนี้ เครื่องบินจะต้องมีความเร่งลดลงอย่างต่อเนื่อง g (ศูนย์ g-force) เป็นเวลานานเกินพิกัดดังกล่าว (สูงสุด 40 วินาที) สามารถสร้างได้หากคุณทำการซ้อมรบแบบแอโรบิกพิเศษ (“ ความล้มเหลวในอากาศ”) นักบินขอให้ลดระดับความสูงอย่างกะทันหันด้วยความสูงมาตรฐานการบิน 11,000 เมตร ซึ่งจะทำให้ต้องใช้เวลา 40 วินาทีในการ "ไร้น้ำหนัก" ภายในลำตัวเครื่องบินมีห้องสำหรับนักบินอวกาศในอนาคตซึ่งมีการเคลือบแบบอ่อนพิเศษบนผนังเพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บระหว่างการปีนและตก บุคคลประสบความรู้สึกไร้น้ำหนักที่คล้ายกันเมื่อบินเที่ยวบินพลเรือนในระหว่างการลงจอด แต่เพื่อความปลอดภัยในการบินและการบรรทุกของหนักในโครงสร้างเครื่องบิน การบินพลเรือนค่อยๆ ลดระดับความสูงลง ทำให้หมุนเป็นเกลียวหลายรอบ (จากระดับความสูงของเที่ยวบิน 11 กม. ถึงระดับความสูงประมาณ 1-2 กม.) เหล่านั้น. การสืบเชื้อสายเกิดขึ้นหลายครั้งในระหว่างที่ผู้โดยสารรู้สึกเพียงไม่กี่วินาทีว่าเขาถูกยกขึ้นจากที่นั่ง สภาวะไร้น้ำหนักสามารถสัมผัสได้ในช่วงเริ่มต้นของการตกอย่างอิสระของร่างกายในชั้นบรรยากาศ เมื่อแรงต้านของอากาศยังมีน้อย

รัฐเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

สถาบันเทคโนโลยี

(มหาวิทยาลัยเทคนิค)

ภาควิชาเคมีและเทคโนโลยีวัสดุและผลิตภัณฑ์การดูดซับ

คณะ5

กลุ่ม 5673

บทคัดย่อในหัวข้อ:

"ผลของความไร้น้ำหนักต่อสภาวะทางสรีรวิทยาของร่างกาย"

ตรวจสอบโดย: Grigoryeva L.V.

เสร็จสมบูรณ์โดย: Alekseeva E.I.

เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

2011

บทนำ…………………………………………………………………….3

ศึกษาผลของความไร้น้ำหนักต่อร่างกาย……………………………..4

ผลของความไร้น้ำหนักต่อร่างกาย …………………………………………….7

ข้อมูลอ้างอิง………………………………………………………………………………………..13

บทนำ.

เราอยู่ในยุคเริ่มต้นของการสำรวจอวกาศ ในยุคของยานอวกาศที่บินรอบโลก ไปยังดวงจันทร์ และไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ คำว่าไร้น้ำหนักนั้นบอกว่าร่างกายไม่มีน้ำหนักนั่นคือไม่กดดันส่วนรองรับและไม่ยืดช่วงล่าง สาเหตุของการไร้น้ำหนักคือแรงดึงดูดสากล (แรงดึงดูดซึ่งกันและกันของวัตถุทั้งหมดในจักรวาล) ให้ความเร่งเท่ากันแก่ร่างกายและการสนับสนุน ดังนั้น วัตถุใดๆ ที่เคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงสากลเท่านั้นจึงอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก

บุคคลประสบภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานในอวกาศ ในยานอวกาศ ที่สถานีโคจร การไร้น้ำหนักเป็นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างชีวิตในจักรวาลและโลก มันส่งผลกระทบต่อทุกอย่าง: การไหลเวียนโลหิต, การหายใจ, อารมณ์, กระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวภาพ ความไร้น้ำหนักเป็นปรากฏการณ์พิเศษของการบินในอวกาศ ความหนักแน่นเป็นคุณภาพที่น่าเชื่อถือที่สุดที่ทุกวัตถุบนโลกมีอยู่ แรงโน้มถ่วงเป็นสิ่งที่ธรรมชาติได้กระจายอย่างเท่าเทียมกัน: เท่ากันสำหรับหน่วยมวลแต่ละหน่วย ตลอดเวลาของการบินในวงโคจร นักบินอวกาศอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก ตอนนี้พวกเขาไม่เดิน แต่ลอยผลักออกจากตัวรองรับจากกำแพงหรือจากวัตถุที่ลงดิน นักบินอวกาศสามารถพูดเปรียบเปรยเดินบนเพดานได้ แรงดึงดูดหายไปร่างกายจะสว่างผิดปกติในขณะที่เลือดก็ไร้น้ำหนักเช่นกัน

แม้จะดูเหมือนง่าย แต่การเคลื่อนไหวในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงก็ไม่ใช่เรื่องง่าย เมื่ออยู่ในสภาวะไร้น้ำหนัก เลือดและของเหลวทั้งหมดจะพุ่งไปที่ศีรษะ หัวก็หนัก จมูกก็อัด ตาแดง คิดยาก หลังจากบินอย่างไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน ร่างกายของนักบินอวกาศประสบการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปสู่การบรรทุกเกินพิกัด ซึ่งจะเกิดจากการรวมระบบเบรกของเรือไว้ การอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานส่งผลเสียต่อสุขภาพของนักบินอวกาศ อิทธิพลของความไร้น้ำหนักในร่างกายมนุษย์ยังไม่ได้รับการคลี่คลายอย่างสมบูรณ์

การศึกษาผลของความไร้น้ำหนักต่อร่างกาย

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และทฤษฎีครั้งแรกของประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการประเมินผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อร่างกายมนุษย์ในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงนั้นดำเนินการโดย K. E. Tsiolkovsky (1883, 1911, 1919) ในงานของนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะ "บิดาแห่งอวกาศ" มีข้อเสนอแนะว่าในระหว่างที่ไม่มีน้ำหนัก การทำงานของมอเตอร์ การวางแนวเชิงพื้นที่จะเปลี่ยนไป ความรู้สึกลวงของตำแหน่งของร่างกาย เวียนศีรษะ และเลือดพุ่งไปที่ศีรษะอาจเกิดขึ้น การขาดความรุนแรงเป็นเวลานานในความเห็นของเขาสามารถค่อยๆนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของสิ่งมีชีวิตการสูญเสียหรือการปรับโครงสร้างหน้าที่และทักษะบางอย่าง Tsiolkovsky ดึงความคล้ายคลึงระหว่างสภาวะไร้น้ำหนักกับสภาวะที่บุคคลพบบนโลก (การแช่น้ำอยู่บนเตียง) เขาชี้ให้เห็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าเนื่องจากการอยู่บนเตียงอย่างต่อเนื่องอาจเป็นอันตรายต่อคนที่มีสุขภาพ ดังนั้นใน "สภาพแวดล้อมที่ไม่มีความรุนแรง" เราจึงสามารถคาดหวังให้เกิดความผิดปกติที่คล้ายคลึงกัน และแม้ว่าผู้เขียนสันนิษฐานว่ามีความเป็นไปได้ในการปรับตัวของมนุษย์ให้เข้ากับสถานะนี้ "ในกรณี" เขามองเห็นความจำเป็นในการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมเนื่องจากการหมุนของยานอวกาศ โดยพื้นฐานแล้วงานของ Tsiolkovsky ได้กำหนดทิศทางหลักของการศึกษาทดลองเกี่ยวกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักต่อวัตถุทางชีววิทยา (การศึกษาทางประสาทสัมผัส, มอเตอร์, ปฏิกิริยาพืช) วางจุดเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจกลไกของการเกิดขึ้นของการเปลี่ยนแปลงบางอย่างใน การไร้น้ำหนักได้กำหนดวิธีที่รุนแรงที่สุดในการป้องกันความผิดปกติดังกล่าวและวิธีที่เป็นไปได้ในการจำลองภาวะไร้น้ำหนักในสภาพพื้นดิน

งานทดลองกับการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการ (การแช่น้ำ การอยู่ในแนวนอน การจำกัดการเคลื่อนไหว) ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางในประเทศของเรา ในการทดลองในลักษณะนี้ ผลกระทบที่เกิดจากค่าที่ลดลงและการไม่ผันผวนของความดันโลหิตแบบไฮโดรสแตติก น้ำหนักที่ลดลงบนโครงสร้างรองรับ สถานะของการไม่เคลื่อนไหวทางกายภาพ กล่าวคือ ปัจจัยเหล่านั้นที่มีนัยสำคัญใน การพัฒนาของความผิดปกติที่เกิดจากอิทธิพลของความไร้น้ำหนักในร่างกายเห็นได้ชัดว่ามีการศึกษาเป็นผู้นำ

ด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบการแช่ การเปลี่ยนแปลงในแง่ของการเผาผลาญเกลือน้ำ ความคงตัวของออร์โธสแตติก และสมรรถภาพทางกายภาพจะทำซ้ำได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม แบบจำลองการแช่นั้นไม่เป็นที่ยอมรับในการแก้ปัญหาผลกระทบของภาวะไร้น้ำหนักที่ยืดเยื้อต่อร่างกาย ในระดับที่มากขึ้น งานเหล่านี้จะบรรลุผลโดยสภาวะ hypodynamia ร่วมกับตำแหน่งแนวนอน มันทำซ้ำปฏิกิริยาหลักที่เกี่ยวข้องกับหลายแง่มุมของความไร้น้ำหนักอย่างเพียงพอ และไม่มีผลข้างเคียงที่เด่นชัดที่สามารถบิดเบือนหลักสูตรของโรคหลักอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ โมเดลที่มีชื่อจึงไม่ได้แนะนำข้อจำกัดใดๆ เกี่ยวกับระยะเวลาของการทดลอง ยกเว้นแน่นอน สำหรับผู้ที่ตามมาจากการพัฒนาของสถานะที่ทำซ้ำได้ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ เส้นทางที่อิงจากการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการนั้นเป็นที่ยอมรับได้ ซึ่งในทางกลับกันก็สร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการดำเนินการทดลองและสะสมวัสดุทางสถิติจำนวนมากและหลากหลาย ในการทดลองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายกับสัตว์ ผลของภาวะขาดออกซิเจนต่อเซลล์ โครงสร้างเนื้อเยื่อ กระบวนการเมตาบอลิซึม การเปลี่ยนแปลงทางระบบ และความต้านทานต่ออิทธิพลที่รุนแรงต่างๆ

แน่นอน วิธีการของการจำลองแบบไร้น้ำหนักในการทดลองทำให้ได้ค่าที่เทียบเท่ากับปัจจัยจริงทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกมันจะไม่ทำซ้ำการตอบสนองทางประสาทสัมผัสที่จำเพาะต่อการไร้น้ำหนัก อย่างไรก็ตาม การยอมรับวิธีการสร้างแบบจำลองในห้องปฏิบัติการนั้นได้รับการยืนยันโดยความคล้ายคลึงกันจำนวนมากระหว่างปฏิกิริยาต่อความไร้น้ำหนักจริงกับความไร้น้ำหนักที่จำลองขึ้น ดังนั้นการคาดการณ์ที่ทำขึ้นบนพื้นฐานของการทดลองกับการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการจึงได้รับการยืนยันโดยหลักจากผลของการบินในอวกาศ ซึ่งบ่งชี้ว่าแบบจำลองที่อธิบายไว้นั้นเพียงพอสำหรับสภาวะไร้น้ำหนัก สิ่งสำคัญคือโมเดลสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการแก้ปัญหาที่สำคัญในทางปฏิบัติ เช่น การพัฒนาและทดสอบวิธีการในการป้องกันผลกระทบจากภาวะไร้น้ำหนักในร่างกายมนุษย์

ดังนั้น ปัญหาที่ซับซ้อนของการศึกษาความไร้น้ำหนักเป็นปัจจัยสุดโต่งที่ไม่สามารถทำซ้ำได้จริงภายใต้สภาวะบนบกจึงอยู่บนพื้นฐานของการสังเคราะห์ทางตรง กล่าวคือ ได้มาจากการบินในอวกาศของมนุษย์ และข้อมูลการทดลองทางอ้อม การสังเคราะห์แบบนี้เป็นวิธีที่เกิดผลมากที่สุดที่รับประกันความก้าวหน้าในการสำรวจอวกาศโดยมนุษย์ที่ประสบความสำเร็จ