Биология в космосе. Человек. Часть 2
В предыдущей части мы начали говорить о человеке в космосе, о том, какие проблемы испытывает человек попав в среду, к которой он не был адаптирован, и что делают учёные, чтобы побороть эти неприятности. Речь шла в основном о проблемах с жидкостями, теперь перейдём к более твёрдым составляющим человека.
Второе важное осложнение при длительном пребывании в космосе заключается в отсутствии привычных нагрузок на многие группы мышц. Вы не замечаете, но пользуетесь практически всеми своими мышцами каждую минуту. Мышцы шеи работаю постоянно, иначе наша голова болталась бы где-нибудь в районе плеч. Мышцы спины держат нас более-менее ровно - ровно, а не вертикально, так как они работают, даже когда мы лежим. Грудные мышцы помогают нам дышать. И так далее. В космосе нагрузка на них значительно снижается: зачем держать голову, если её не тянет приложиться ухом к плечу? На спину пропадает практически всякая нагрузка. На первый взгляд, может показаться, что ничего особенно плохого в этом нет, но это не так.
Мышечная система
При не использовании мышцы теряют массу, потому первые космонавты, долго пробывшие в космосе, проходили длительную реабилитацию. Сейчас у них условия лучше, но всё равно по возвращению домой люди чувствуют себя плохо. Человек, вернувшийся из длительного полёта, не может самостоятельно сесть и встать, многие движения руками даются с трудом.
Кроме того очень важно, что кроме мышц страдают кости - они теряют вес, становятся более хрупкими. Это частично связано с мышцами, так как именно механическая нагрузка на кости при использовании мышц, укрепляет костную ткань (вызываются процессы, которые уплотняют и утолщают кость). Именно поэтому физические упражнения и нагрузки у обычных людей способствуют уменьшению количества переломов. У космонавтов всё так же, только усугубляется воздействием невесомости. Так что сейчас космонавты обязаны каждый день по несколько часов тренироваться в специальных тренажерах.
Уменьшение плотности кости
Как это будет влиять на здоровье человека при очень длительных полётах, например, на Марс - вот вопрос, который сейчас больше всего интересует учёных. А так же как пониженная гравитация того же Марса скажется на здоровье человека. Ведь это критично, если мы хотим колонизировать другие планеты.
Ещё одним немаловажным воздействием на человека является излучение. На планете нас спасает атмосфера и магнитное поле - ничего из этого уже нет на МКС (и на станции Мир), не говоря уже о кораблях более дальнего следования. Здесь важнее всего воздействие на генетическую составляющую: возникновение рака и других нарушений у космонавтов, проблема с потомством, особенно после длительных перелётов (на Марс). Кстати, на Марсе тоже придётся сильно защищаться - у него нет такой сильной магнитосферы как у Земли. У Луны её совсем нет - это если говорить о создании лунной базы.
Картинка из сообщества @vp-cosmos, спасибо дорогой @maksina
В биологии, особенно при изучении человека, когда этика мешает вмешиваться, распространены эксперименты на близнецах. Дело в том, что однояйцевые близнецы генетически идентичны, и на них можно сравнивать различные воздействия среды. Американцам удалось провести такой эксперимент: астронавты NASA Скотт и Марк Келли являются однояйцевыми близнецами и одного из них пустили на МКС, второй летал только на шаттлах. Окончательных данных этого эксперимента ещё нет, но первые результаты удивили учёных, подробнее об этом можно прочитать тут. Если вкратце, то некоторые процессы в микрогравитации идёт иначе, но почти всё быстро возвращается в прежнее состоянии при возвращении на Землю.
Скотт и Марк Келли
Не было сказано о проблемах с сердцем, но они логично вытекают из уже обсуждённых тем о нарушении кровообращения и работы мышц. Ещё нужно отметить, что вкупе с перечисленным, могут возникать проблемы с иммунитетом, потому берутся регулярные пробы крови, слюны и волос, чтобы диагностировать, при возможности, состояние прямо на борту, или изучать в дальнейшем, чтобы получить данные о длительном воздействии космоса на организм.
Отдельно можно отметить, что создаются системы самодиагностики, чтобы космонавты могли самостоятельно следить за своим здоровьем и, при необходимости, получать консультации врачей с Земли. Так был создан стоматологический прибор самонаблюдения, использование которого показало (неожиданно!), что невесомость негативно сказывается на зубах: слуню почему-то становится меньше, больше образуется зубного камня и больше патогенных бактерий.
Космонавт изучает свои зубы
Кстати, вы задавались вопросом, как чистят зубы в невесомости? Космонавты могут не только рассказать, но и показать. Например тут Геннадий Падалка показывает, как чистят зубы на МКС. На Youtube и в частности на канале Роскосмоса можно найти много интересных видео о быте космонавтов.
Вот тут длинная лекция о жизни в невесомости. Мы же в следующей части затронем наконец тему психологических проблем в космосе.