РеакціЯ організму людини на невагомість

Перші науково-теоретичні розробки питань, пов'язаних з оцінкою можливого впливу на організм людини відсутності сили тяжіння, були проведені К.Е. Ціолковським (1883, 1911, 1919). У працях цього видатного вченого, визнаного «батьком космонавтики», висловлюються припущення про те, що при невагомості зміниться рухова функція, просторове орієнтування, можуть виникнути ілюзорні відчуття положення тіла, запаморочення, припливи крові до голови.

Працями Ціолковського були визначені основні напрямки експериментальних досліджень впливу невагомості на біологічні об'єкти (вивчення сенсорних, рухових, вегетативних реакцій), закладені відправні положення, необхідні для розуміння механізмів виникнення тих або інших змін в умовах невагомості, визначений найбільш радикальний шлях до попередження такого роду розладів і зазначені можливі способи імітації невагомості в наземних умовах.

Початком систематичних експериментальних досліджень впливу невагомості на біологічні об'єкти було здійснення, починаючи з 1951 р. Результати досліджень, виконаних при суборбітальних і орбітальних польотах піддослідних тварин, стали тією основою, на якій був сформульований висновок про можливості здійснення космічного польоту людини.

При підготовці до цієї важливої події були проведені дослідження впливу на організм людини короткочасної (до 45 с) невагомості, відтвореної при польотах літака по параболічній траєкторії. Після орбітального польоту Ю.А. Гагаріна 12 квітня 1961 р. почався період бурхливого освоєння людиною космічного простору.

Складна проблема вивчення невагомості як екстремального фактора, реально невідтвореного в неземних умовах, ґрунтується на синтезі прямих, тобто одержуваних при космічних польотах людини, і непрямих експериментальних даних.

В даний час нагромаджений експериментальний матеріал, що характеризує різноманітні реакції організму людини на невагомість.

Найбільш поширені з них пов'язують виникнення всієї сукупності змін з боку організму з відсутністю вагового навантаження на кістково-м'язову систему, а також з первинним впливом невагомості на функцію аферентних систем і розподіл рідкого середовища в організмі.

Перехід до стану невагомості, власне кажучи, означає функціональну деаферентацію великих рецепторних полів, що у наземних умовах реагують на гравітаційні сили і значною мірою забезпечують функцію просторового аналізу, а також регуляцію сталості внутрішнього середовища організму.

До числа цих рецепторних полів у першу чергу відносяться: отолітова частина вестибулярного апарата, що є специфічним гравірецептором і забезпечує сприйняття гравітаційної вертикалі, шкіра, а також пропріоцептивний апарат опорно-рухової системи. Крім того, потрібно враховувати і вплив невагомості на баро-, механорецептори судинного русла і внутрішніх порожнин тіла людини.

Зміни в діяльності аферентних систем проявляються у виникненні специфічних суб'єктивних відчуттів («легкості тіла», падіння, підйому, перевороту, обертання), що характеризуються різною виразністю, тривалістю і отримують різноманітне емоційне забарвлення (страх, радість) у залежності від індивідуальних особливостей, досвіду і тренованості випробуваного. Основний зміст цих відчуттів полягає у втраті уявлень про напрям гравітаційної вертикалі і просторове положення тіла, особливо при відсутності зорового і тактильного контролю. Хоча зоровий аналізатор у безопорному стані залишається єдиним інформаційним каналом, що забезпечує просторове орієнтування, воно також може виявитися, особливо на початковому етапі перебування в невагомості, джерелом виникнення ілюзорних відчуттів просторової прихильності оточуючих предметів.

Зміна взаємодій у діяльності аферентних систем у стані невагомості розглядається також у якості однієї з можливих причин виникнення симптомів, характерних для хвороб руху („морська хвороба” і т.ін.).

Для пояснення вегетативних проявів вестибулярного походження може бути використаний закон Вебера — Фехнера. Оскільки постійно діюча величина адекватного подразника вестибулярного апарата при переході до невагомості зменшується, його чутливість до прискорень у цьому стані відповідно до закону Вебера — Фехнера повинна бути вищою, ніж у наземних умовах. Дійсно, різкі рухи головою і тулубом на початку польоту викликали в деяких космонавтів запаморочення й інші сенсорні реакції, що на Землі звичайно виявлялися при більш сильному впливі, наприклад при обертанні на кріслі Барані.

Аналіз особливостей процесу реадаптації в космонавтів, а також спостереження, проведені при тривалій гіподинамії, свідчать про зміни з боку загальної реактивності, регуляції вегетативних і рухових функцій у статиці та динаміці, водного обміну. На функціональний стан організму в тривалому космічному польоті значний вплив має також зменшення потоку зовнішніх подразників, пов'язане з відсутністю гравітаційних стимулів, і з одноманітними умовами існування в замкнутому просторі кабіни космічного корабля.

Таким чином, первинний вплив невагомості на функцію аферентних систем призводить до розвитку різноманітних сенсорних, рухових, вегетативних і психологічних реакцій, окремі з яких здатні знизити ефективну роль людини у виконанні програми тривалого космічного польоту й ускладнити протікання періоду реадаптації.

Розподіл рідини в системі еластичних резервуарів визначається законами гідростатики.Гідростатичний тиск, величина якого пропорційна висоті стовпа рідини і її питомій вазі, впливаючи на стінки резервуара, викликає їхнє розтягання і відповідний перерозподіл обсягів рідини вниз. Такого роду закономірність виявляється й у розподілі біологічних рідин (головним чином крові) у людини і тварин у наземних умовах.

У стані невагомості дія гідростатичного тиску знімається повністю. Результатом усіх цих процесів виявляється переміщення деякого обсягу крові з нижньої половини тіла у верхню. Багато космонавтів випробували в стані невагомості відчуття припливу крові до голови. У польоті екіпажів на орбітальних станціях виявлене підвищення тиску в системі яремних вен, а також розвиток венозного застою в басейні черепно-мозкових судин.

Відносне зростання центрального обсягу крові при зниженні гідростатичного тиску складає в людини, за даними Гауэра і співавторів, приблизно 400 см³. Воно є пусковим механізмом рефлексу, що приводить до змін водно-сольового обміну, утраті плазми і зменшенню загального обсягу циркулюючої крові.

Гормональні зміни, відзначені в космічному польоті, містили в собі зменшення концентрації в сечі антидіуретичного гормону, зростання активності реніну в плазмі крові і концентрації альдостерону в сечі.

Одночасно з поліурією, яка викликана зростанням центрального обсягу крові зменшується спрага і встановлюється негативний водний баланс.

Утрата рідини служить однієї з причин зниження маси тіла, що неодноразово реєструвалася в післяполітному періоді. Величина цього зниження складала в середньому від 2 до 5% від вихідної маси тіла.

Недовантаження м'язової системи й опорних структур, істотна перебудова рухової координації в безопірному стані створюють передумови для змін метаболізму, порушень нейрогуморальних механізмів регуляції соматичних і вегетативних функцій і розвитку так званого „синдрому гіподинамії”.

До числа специфічних наслідків гіподинамії відносяться і зміни з боку опорно-рухового апарату (демінералізація кісткової тканини, зниження тонусу м’язів, зменшення м’язової сили, зниження еритропоетичної функції кісткового мозку).

Перебування в невагомості найбільше супроводжується зниженням частоти пульсу і збільшення його аритмії, що пов'язують з відносним підвищенням тонусу блукаючого нерва. При більш тривалих польотах після первісного зниження і наступної стабілізації частоти пульсу намічалася тенденція до підвищення цього показника.

У тривалих польотах виявлене підвищення артеріального тиску, що розглядається як результат високої робочої й емоційної напруги.

При космічних польотах змінюється і біоелектрична активність мозку, що пояснюють зменшенням функціональної рухливості коркових процесів і активуючого впливу ретикулярної формації.

У відношенні профілактики наслідків гіподинамічного синдрому існує цілком реальна конструктивна основа, що складається в створенні постійної (за допомогою навантажувальних костюмів) і перемінної (за допомогою виконання комплексів вправ на спеціальних тренажерах) навантаження на кістково-м’язовий апарат, використанні фармакологічних препаратів і засобів неспецифічної профілактики.

Поиск по сайту: