✖


Jump to content

Влияние космического полета на организм человека

Эта статья о медицинских последствиях космического полета для человека. Для общего исследования см. Биоастронавтика .
Американский астронавт Марша Айвинс демонстрирует воздействие микрогравитации на свои волосы в космосе

Воздействие космического полета на организм человека сложное и в значительной степени вредное как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. [1] Серьезные побочные эффекты длительной невесомости включают мышечную атрофию и ухудшение состояния скелета ( остеопения космического полета ). [2] Другие существенные эффекты включают замедление функций сердечно-сосудистой системы , снижение выработки эритроцитов (космическая анемия), [3] нарушения равновесия , нарушения зрения и изменения иммунной системы . [4] Дополнительные симптомы включают перераспределение жидкости (вызывающее вид « лунного лица », типичный для фотографий астронавтов, испытывающих невесомость), [5] [6] потеря массы тела , заложенность носа , нарушение сна и чрезмерное метеоризм . Оценка 2024 года отметила, что «хорошо известные проблемы включают потерю костной массы, повышенный риск рака, ухудшение зрения, ослабление иммунной системы и проблемы с психическим здоровьем… [да] но то, что происходит на молекулярном уровне, не всегда было ясно» , [7] вызывает обеспокоенность, особенно в связи с частными и коммерческими космическими полетами, которые в настоящее время осуществляются без проведения каких-либо научных или медицинских исследований среди этих групп населения относительно их последствий. [8]

В целом НАСА называет различные вредные воздействия космического полета на организм человека аббревиатурой RIDGE (т.е. «космическое излучение, изоляция и ограничение, расстояние от Земли, гравитационные поля, а также враждебная и закрытая среда»). [3]

Инженерные проблемы, связанные с уходом с Земли и разработкой космических двигательных установок, рассматриваются уже более века, на их исследование потрачены миллионы часов. В последние годы наблюдается рост исследований по вопросу о том, как люди могут выживать и работать в космосе в течение продолжительных и, возможно, неопределенных периодов времени. Этот вопрос требует участия физических и биологических наук и в настоящее время стал самой большой проблемой (помимо финансирования), стоящей перед освоением человеком космоса . Фундаментальным шагом в преодолении этой проблемы является попытка понять влияние долгосрочных космических путешествий на организм человека.

В октябре 2015 года Управление генерального инспектора НАСА опубликовало отчет об опасностях для здоровья, связанных с исследованием космоса , включая полет человека на Марс . [9] [10]

12 апреля 2019 года НАСА сообщило о медицинских результатах исследования близнецов-астронавтов , в ходе которого один -астронавт близнец провел год в космосе на Международной космической станции , а другой провел год на Земле , что продемонстрировало несколько долгосрочных изменений, в том числе связанных с к изменениям в ДНК и познании после сравнения близнецов. [11] [12]

В ноябре 2019 года исследователи сообщили, что астронавты столкнулись с серьезными проблемами кровообращения и образования тромбов на борту Международной космической станции , основываясь на шестимесячном исследовании 11 здоровых астронавтов. результаты могут повлиять на долгосрочные космические полеты , включая миссию на планету Марс . По мнению исследователей, [13] [14]

Физиологические эффекты

[ редактировать ]

Многие условия окружающей среды, с которыми люди сталкиваются во время космического полета, сильно отличаются от тех, в которых люди развивались; однако такие технологии, как технологии космического корабля или скафандра, способны защитить людей от самых суровых условий. Насущные потребности в пригодном для дыхания воздухе и питьевой воде удовлетворяются с помощью системы жизнеобеспечения — группы устройств, которые позволяют людям выживать в космическом пространстве. [15] Система жизнеобеспечения поставляет воздух , воду и пищу . Он также должен поддерживать температуру и давление в допустимых пределах и бороться с отходами жизнедеятельности организма . Также необходима защита от вредных внешних воздействий, таких как радиация и микрометеориты.

Некоторые опасности трудно смягчить, например, невесомость, которую также называют средой микрогравитации . Жизнь в такой среде влияет на организм тремя важными способами: потеря проприоцепции , изменения в распределении жидкости и ухудшение состояния опорно-двигательного аппарата .

значительные изменения в положении и структуре мозга , обнаружены у космонавтов , совершивших путешествия в космос 2 ноября 2017 года учёные сообщили, что на основании МРТ-исследований . Астронавты, которые совершали более длительные космические путешествия, были связаны с более значительными изменениями в мозге. [16] [17]

В октябре 2018 года исследователи, финансируемые НАСА, обнаружили, что длительные путешествия в космическое пространство , включая путешествие на планету Марс , могут существенно повредить желудочно-кишечные ткани астронавтов. Исследования подтверждают более ранние исследования, которые показали, что такие путешествия могут серьезно повредить мозг астронавтов и привести к их преждевременному старению. [18]

В марте 2019 года НАСА сообщило, что скрытые вирусы у людей могут активироваться во время космических полетов , что, возможно, увеличивает риск для астронавтов в будущих миссиях в дальний космос. [19]

Исследовать

[ редактировать ]
Основная статья: Космическая медицина

Космическая медицина — развивающаяся медицинская практика , изучающая здоровье космонавтов, живущих в космическом пространстве. Основная цель этого академического исследования — выяснить, насколько хорошо и как долго люди могут выживать в экстремальных условиях космоса и как быстро они могут повторно адаптироваться к окружающей среде Земли после возвращения из космоса. Космическая медицина также стремится разработать профилактические и паллиативные меры для облегчения страданий, вызванных жизнью в среде, к которой люди плохо приспособлены.

Подъем и повторный вход

[ редактировать ]
См. Также: Тренировки с высокой перегрузкой.

Во время взлета и входа в атмосферу космические путешественники могут испытывать гравитацию, в несколько раз превышающую нормальную. Нетренированный человек обычно выдерживает нагрузку около 3g, но может потерять сознание при нагрузке от 4 до 6g. Перегрузку в вертикальном направлении переносить труднее, чем силу, перпендикулярную позвоночнику, поскольку кровь оттекает от мозга и глаз. Сначала человек испытывает временную потерю зрения, а затем при более высоких перегрузках теряет сознание. Тренировка G-силы и G-костюм , который сжимает тело, чтобы удерживать больше крови в голове, могут смягчить последствия. Большинство космических кораблей спроектированы таким образом, чтобы удерживать перегрузки в комфортных пределах.

Космическая среда

[ редактировать ]

Космическая среда смертельна без соответствующей защиты: наибольшая угроза в космическом вакууме исходит от нехватки кислорода и давления, хотя температура и радиация также представляют опасность. Эффекты пребывания в космосе могут привести к вздутию живота , гипоксии , гипокапнии и декомпрессионной болезни . В дополнение к этому, происходят также клеточные мутации и разрушения под действием высокоэнергетических фотонов и субатомных частиц , присутствующих в окружающей среде. [20] Декомпрессия является серьезной проблемой во время в открытый космос . выхода космонавтов [21] Современные конструкции устройств внекорабельной мобильности (EMU) учитывают эту и другие проблемы и со временем развиваются. [22] [23] Ключевой проблемой были конкурирующие интересы увеличения мобильности космонавтов (которая снижается из-за электромобилей высокого давления , что аналогично сложности деформации надутого воздушного шара по сравнению со спущенным) и минимизации риска декомпрессии . Следователи [24] мы рассмотрели возможность повышения давления в отдельном головном блоке до обычного давления в кабине 71 кПа (10,3 фунта на квадратный дюйм) вместо нынешнего давления во всем EMU, составляющего 29,6 кПа (4,3 фунта на квадратный дюйм). [23] [25] В такой конструкции герметизация туловища может быть достигнута механически, избегая снижения подвижности, связанного с пневматическим герметизацией. [24]

Вакуум

[ редактировать ]
См. Также: Неконтролируемая декомпрессия.
На этой картине 1768 года « Эксперимент с птицей в воздушном насосе» Джозефа Райта из Дерби изображен эксперимент, проведенный Робертом Бойлем в 1660 году с целью проверки воздействия вакуума на живую систему.

требуется определенное количество кислорода Физиология человека приспособлена к жизни в атмосфере Земли, и в воздухе, которым мы дышим, . Если организм не будет получать достаточно кислорода, то космонавт рискует потерять сознание и умереть от гипоксии . В космическом вакууме газообмен в легких продолжается, но приводит к удалению всех газов, включая кислород, из кровотока. Через 9–12 секунд дезоксигенированная кровь достигает мозга, что приводит к потере сознания. [26] Воздействие вакуума в течение 30 секунд вряд ли приведет к необратимому физическому повреждению. [27] Эксперименты на животных показывают, что быстрое и полное выздоровление является нормальным для воздействия менее 90 секунд, в то время как более длительное воздействие на все тело приводит к летальному исходу, а реанимация никогда не была успешной. [28] [29] Доступен лишь ограниченный объем данных о несчастных случаях с участием человека, но они согласуются с данными о животных. Конечности могут подвергаться воздействию гораздо дольше, если дыхание не нарушено. [30]

В декабре 1966 года аэрокосмический инженер и испытуемый Джим ЛеБлан из НАСА участвовал в испытаниях, чтобы выяснить, насколько хорошо прототип герметичного скафандра будет работать в условиях вакуума. Чтобы имитировать эффекты космоса, НАСА построило огромную вакуумную камеру, из которой можно было откачивать весь воздух. [31] В какой-то момент во время испытания шланг наддува Леблана оторвался от скафандра. [32] Несмотря на то, что давление в его скафандре упало с 3,8 фунтов на квадратный дюйм (26,2 кПа) до 0,1 фунтов на квадратный дюйм (0,7 кПа) менее чем за 10 секунд, ЛеБлан оставался в сознании около 14 секунд, прежде чем потерять сознание из-за гипоксии; гораздо более низкое давление вне тела вызывает быструю деоксигенацию крови. «Когда я споткнулся назад, я почувствовал, как слюна на моем языке начала пузыриться, как раз перед тем, как я потерял сознание, и это последнее, что я помню», - вспоминает ЛеБлан. [33] Коллега вошел в камеру через 25 секунд и дал Леблану кислород. В камере было восстановлено давление за 1 минуту вместо обычных 30 минут. Леблан почти сразу выздоровел, у него была лишь боль в ухе и никаких необратимых повреждений. [34]

Еще одним эффектом вакуума является состояние, называемое эбуллизмом , которое возникает в результате образования пузырьков в жидкостях организма из-за пониженного давления окружающей среды. Пар может раздуть тело вдвое по сравнению с нормальным размером и замедлить кровообращение, но ткани достаточно эластичны и пористы, чтобы предотвратить разрыв. [35] Технически считается, что эбуллизм начинается на высоте около 19 километров (12 миль; 62 000 футов) или при давлении менее 6,3 кПа (47 мм рт. ст. ). [36] известный как предел Армстронга . [20] Эксперименты с другими животными выявили ряд симптомов, которые могут относиться и к людям. Наименее серьезным из них является замораживание телесных выделений вследствие охлаждения испарением . Тяжелые симптомы, такие как потеря кислорода в тканях с последующей недостаточностью кровообращения и вялым параличом , возникнут примерно через 30 секунд. [20] Легкие также разрушаются при этом процессе, но продолжают выделять водяной пар, что приводит к охлаждению и образованию льда в дыхательных путях . [20] По грубым оценкам, у человека будет около 90 секунд на повторную компрессию, после чего смерть может быть неизбежна. [35] [37] Отек от эбулизма можно уменьшить, надев летный костюм , который необходим для предотвращения эбулизма на высоте более 19 км. [30] Во время программы «Спейс шаттл» астронавты носили облегающую эластичную одежду, называемую костюмом для защиты экипажа от высоты (CAPS), который предотвращал вздутие живота при давлении всего 2 кПа (15 мм рт. ст.). [38]

Единственные известные люди, погибшие от воздействия вакуума в космосе, — это три члена экипажа космического корабля «Союз-11» ; Владислав Волков , Георгий Добровольский и Виктор Пацаев . Во время подготовки к возвращению с орбиты 30 июня 1971 года клапан выравнивания давления в спускаемом модуле космического корабля неожиданно открылся на высоте 168 километров (551 000 футов), что привело к быстрой разгерметизации и последующей гибели всего экипажа. [39] [40]

Температура

[ редактировать ]

В вакууме нет среды для отвода тепла от тела путем проводимости или конвекции. Потеря тепла происходит за счет излучения от температуры человека 310 К до температуры 3 К космического пространства. Это медленный процесс, особенно у одетого человека, поэтому опасности сразу замерзнуть нет. [41] Быстрое испарительное охлаждение влаги кожи в вакууме может привести к образованию инея, особенно во рту, но это не представляет серьезной опасности.

Воздействие интенсивного излучения прямого, нефильтрованного солнечного света может привести к локальному нагреванию, хотя оно, вероятно, будет хорошо распределяться за счет проводимости тела и кровообращения. Однако другое солнечное излучение, особенно ультрафиолетовые лучи, может вызвать серьезные солнечные ожоги.

Радиация

[ редактировать ]
Основная статья: Угроза здоровью от космических лучей
Сравнение доз радиации - включает количество, обнаруженное во время полета с Земли на Марс RAD на MSL ( 2011–2013 гг.). [42] [43] [44]

Без защиты земной атмосферы и магнитосферы космонавты подвергаются воздействию высокого уровня радиации . Высокие уровни радиации повреждают лимфоциты , клетки, активно участвующие в поддержании иммунной системы ; это повреждение способствует снижению иммунитета космонавтов. Радиация также недавно была связана с более высокой заболеваемостью катарактой у космонавтов. За пределами защиты низкой околоземной орбиты галактические космические лучи создают дополнительные проблемы для полетов человека в космос. [45] поскольку угроза здоровью от космических лучей значительно увеличивает вероятность развития рака в течение десяти или более лет воздействия. [46] Исследование , проведенное при поддержке НАСА, , что радиация может нанести вред мозгу астронавтов показало и ускорить возникновение болезни Альцгеймера . [47] [48] [49] [50] Солнечные вспышки (хотя и редкие) могут привести к смертельной дозе радиации за считанные минуты. Считается, что защитное экранирование и защитные лекарства могут в конечном итоге снизить риски до приемлемого уровня. [51]

Экипаж, проживающий на Международной космической станции (МКС), частично защищен от космической среды магнитным полем Земли, поскольку магнитосфера отклоняет солнечный ветер вокруг Земли и МКС. Тем не менее, солнечные вспышки достаточно мощны, чтобы деформировать и пробить магнитную защиту, поэтому они по-прежнему представляют опасность для экипажа. Экипаж 10-й экспедиции в качестве меры предосторожности в 2005 году укрылся в предназначенной для этой цели более защищенной части станции. [52] [53] Земли Однако, помимо ограниченной защиты магнитосферы , межпланетные пилотируемые миссии гораздо более уязвимы. Лоуренс Таунсенд из Университета Теннесси и другие изучили самую мощную солнечную вспышку, когда-либо зарегистрированную . Дозы радиации, которые космонавты получат от вспышки такой мощности, могут вызвать острую лучевую болезнь и, возможно, даже смерть. [54]

Продолжительность: 34 секунды.
Видео, сделанное экипажем Международной космической станции, показывает полярное сияние , вызванное частицами высокой энергии в космической среде.

Существует научная обеспокоенность тем, что длительный космический полет может замедлить способность организма защищаться от болезней. [55] Радиация может проникать в живые ткани и вызывать как кратковременные, так и долгосрочные повреждения стволовых клеток костного мозга, которые создают кровь и иммунную систему. В частности, он вызывает « хромосомные аберрации» в лимфоцитах . Поскольку эти клетки играют центральную роль в иммунной системе , любое повреждение ослабляет иммунную систему, а это означает, что в дополнение к повышенной уязвимости к новым воздействиям вирусы , уже присутствующие в организме, которые обычно подавляются, становятся активными. В космосе Т-клетки (разновидность лимфоцитов) менее способны размножаться должным образом, а Т-клетки, которые размножаются, менее способны бороться с инфекцией. Со временем иммунодефицит приводит к быстрому распространению инфекции среди членов экипажа, особенно в замкнутых пространствах космических полетов.

31 мая 2013 года ученые НАСА сообщили о возможной миссии человека на Марс. [56] может включать в себя большой радиационный риск , исходя из количества излучения энергичных частиц, обнаруженного RAD в Марсианской научной лаборатории во время путешествия с Земли на Марс в 2011–2012 годах. [42] [43] [44]

В сентябре 2017 года НАСА сообщило, что уровень радиации на поверхности планеты Марс временно увеличился вдвое и был связан с полярным сиянием , в 25 раз более ярким, чем любое наблюдавшееся ранее, из-за массивной и неожиданной солнечной бури в середине месяца. . [57]

Невесомость

[ редактировать ]
Астронавты на МКС в условиях невесомости. Майкла Фоула , тренирующегося. На переднем плане можно увидеть

После появления космических станций , на которых можно жить в течение длительного периода времени, воздействие невесомости было продемонстрировано, что оказывает пагубное воздействие на здоровье человека. Человек хорошо приспособлен к физическим условиям на поверхности Земли, поэтому в ответ на невесомость различные физиологические системы начинают изменяться, а в некоторых случаях атрофироваться . Хотя эти изменения обычно носят временный характер, некоторые из них оказывают долгосрочное воздействие на здоровье человека .

Кратковременное воздействие микрогравитации вызывает синдром пространственной адаптации , самопроходящую тошноту, вызванную нарушением вестибулярной системы . Длительное воздействие вызывает множество проблем со здоровьем, одной из наиболее серьезных из которых является потеря костной и мышечной массы. Со временем эти эффекты ухудшения физической формы могут ухудшить работоспособность космонавтов, увеличить риск травм, снизить аэробные способности и замедлить работу сердечно-сосудистой системы . [58] Поскольку человеческое тело состоит в основном из жидкостей, сила тяжести имеет тенденцию вытеснять их в нижнюю половину тела, и в нашем организме есть множество систем, которые уравновешивают эту ситуацию. Освободившись от действия силы тяжести, эти системы продолжают работать, вызывая общее перераспределение жидкости в верхнюю половину тела. Это причина круглой «отечности» лица, наблюдаемой у космонавтов. [51] [59] и может способствовать наблюдению за изменением речевого моторного контроля у космонавтов. [60] Перераспределение жидкости по организму само по себе вызывает нарушения баланса, искажение зрения , потерю вкуса и обоняния.

Эксперимент космического корабля 2006 года показал, что Salmonella typhimurium , бактерия, которая может вызвать пищевое отравление , становится более опасной при культивировании в космосе. [61] 29 апреля 2013 года ученые Политехнического института Ренсселера , финансируемого НАСА , сообщили, что во время космического полета на Международной космической станции микробы , похоже, адаптируются к космической среде способами, «не наблюдаемыми на Земле» и способами, которые «могут привести к к увеличению роста и вирулентности ». [62] В 2017 году было обнаружено, что бактерии более устойчивы к антибиотикам и процветают в условиях почти невесомости космоса. [63] микроорганизмы Было замечено, что выживают в вакууме космического пространства. [64] [65]

Укачивание

[ редактировать ]
Основная статья: Синдром космической адаптации
Брюс МакКэндлесс II свободно плавает на орбите в скафандре и пилотируемом маневрирующем аппарате .

Самая распространенная проблема, с которой люди сталкиваются в первые часы невесомости, известна как синдром космической адаптации или SAS, обычно называемый космической болезнью. Это связано с морской болезнью и возникает, когда вестибулярная система адаптируется к невесомости. [66] Симптомы САС включают тошноту и рвоту , головокружение , головные боли , летаргию и общее недомогание. [2] О первом случае САС сообщил космонавт Герман Титов в 1961 году. С тех пор примерно 45% всех людей, летавших в космос, страдали этим заболеванием.

Ухудшение состояния костей и мышц

[ редактировать ]
Основная статья: Остеопения в космических полетах
На борту Международной космической станции астронавт Франк Де Винн прикреплен к COLBERT с помощью эластичных шнуров.

Основным эффектом длительной невесомости является потеря костной и мышечной массы. Без воздействия гравитации скелетным мышцам больше не требуется поддерживать позу, а группы мышц, используемые для передвижения в невесомости, отличаются от тех, которые необходимы для наземного передвижения. [ нужна ссылка ] В невесомости космонавты почти не нагружают мышцы спины и ног, используемые для вставания. Затем эти мышцы начинают ослабевать и в конечном итоге становятся меньше. Следовательно, некоторые мышцы быстро атрофируются, и без регулярных тренировок космонавты могут потерять до 20% своей мышечной массы всего за 5–11 дней. [67] Типы мышечных волокон, выделяющихся в мышцах, также изменяются. Медленно сокращающиеся волокна, отвечающие за выносливость, используемые для поддержания осанки, заменяются быстросокращающимися и быстро сокращающимися волокнами, которых недостаточно для выполнения тяжелой работы. Достижения в исследованиях физических упражнений, гормональных добавок и лекарств могут помочь сохранить мышечную массу и массу тела.

Костный метаболизм также меняется. В норме кость укладывается по направлению механического напряжения. Однако в условиях микрогравитации механическое напряжение очень незначительное. Это приводит к потере костной ткани примерно на 1,5% в месяц, особенно в нижних позвонках, бедре и бедренной кости. [68] Из-за микрогравитации и снижения нагрузки на кости происходит быстрое увеличение потери костной массы: от 3% потери кортикальной костной массы за десятилетие до примерно 1% каждый месяц, когда организм здорового взрослого человека подвергается воздействию микрогравитации. [69] Быстрое изменение плотности костей является драматичным, что делает кости хрупкими и приводит к симптомам, напоминающим симптомы остеопороза. На Земле кости постоянно теряются и регенерируются посредством хорошо сбалансированной системы, включающей передачу сигналов остеобластов и остеокластов. [70] Эти системы взаимосвязаны, поэтому всякий раз, когда кость разрушается, ее место занимают вновь образовавшиеся слои — у здорового взрослого человека ни одно не должно происходить без другого. Однако в космосе активность остеокластов возрастает из-за микрогравитации. Это проблема, поскольку остеокласты расщепляют кости на минералы, которые реабсорбируются организмом. [ нужна ссылка ] Остеобласты не взаимодействуют последовательно с остеокластами, в результате чего кость постоянно уменьшается без возможности восстановления. [71] Это увеличение активности остеокластов особенно заметно в области таза, поскольку именно эта область несет наибольшую нагрузку при наличии силы тяжести. Исследование показало, что у здоровых мышей появление остеокластов увеличилось на 197%, что сопровождалось снижением регуляции остеобластов и факторов роста, которые, как известно, помогают в формировании новой кости, всего лишь после шестнадцати дней воздействия микрогравитации. Повышенный уровень кальция в крови из-за утраченной кости приводит к опасной кальцификации мягких тканей и потенциальному образованию камней в почках . [68] Пока неизвестно, восстановится ли кость полностью. В отличие от людей с остеопорозом, космонавты со временем восстанавливают плотность костей. [ нужна ссылка ] После 3–4-месячного полета в космос требуется около 2–3 лет, чтобы восстановить утраченную плотность костей. [ нужна ссылка ] Разрабатываются новые методы, которые помогут астронавтам быстрее восстановиться. Исследования диеты, физических упражнений и лекарств могут потенциально способствовать процессу роста новой кости.

Чтобы предотвратить некоторые из этих неблагоприятных физиологических эффектов, МКС оборудована двумя беговыми дорожками (включая COLBERT ) и aRED (усовершенствованным устройством для резистивных упражнений), которые позволяют выполнять различные упражнения по поднятию тяжестей, которые наращивают мышцы, но не влияют на плотность костей. [72] и стационарный велосипед; каждый космонавт тратит не менее двух часов в день на упражнения на оборудовании. [73] [74] Астронавты привязываются к беговой дорожке с помощью эластичных шнуров. [75] [76] Астронавты, подвергающиеся длительным периодам невесомости, носят брюки с эластичными лентами, прикрепленными между поясом и манжетами, чтобы сжать кости ног и уменьшить остеопению. [5]

В настоящее время НАСА использует передовые вычислительные инструменты, чтобы понять, как лучше всего противодействовать атрофии костей и мышц, с которой сталкиваются астронавты в условиях микрогравитации в течение длительных периодов времени. [77] Элемент противодействия здоровью человека Программы исследований человека организовал проект «Цифровой астронавт» для исследования целевых вопросов о режимах противодействия упражнениям. [78] [79] НАСА концентрируется на интеграции модели усовершенствованного резистивного тренажера (ARED), который в настоящее время находится на борту Международной космической станции, с OpenSim. [80] скелетно-мышечные модели людей, тренирующихся с устройством. Цель этой работы — использовать обратную динамику для оценки моментов суставов и мышечных сил, возникающих в результате использования ARED, и, таким образом, более точно прописывать режимы упражнений для астронавтов. Эти крутящие моменты суставов и мышечные силы можно использовать в сочетании с более фундаментальным компьютерным моделированием ремоделирования костей и адаптации мышц, чтобы более полно смоделировать конечные эффекты таких контрмер и определить, будет ли предложенный режим упражнений достаточным для поддержания здоровья скелетно-мышечной системы астронавта. .

Перераспределение жидкости

[ редактировать ]
Влияние микрогравитации на распределение жидкости по телу (сильно преувеличено).
Система физиологического и сердечно-сосудистого мониторинга Beckman в костюмах Gemini и Apollo будет надувать и сдувать манжеты, чтобы стимулировать приток крови к нижним конечностям.
Астронавт Клейтон Андерсон наблюдает, как перед ним на космическом шаттле «Дискавери» плывет пузырь с водой . воды Сцепление играет большую роль в условиях микрогравитации, чем на Земле.

В космосе астронавты теряют объем жидкости, в том числе до 22% объема крови. [81] Когда астронавты вернутся на Землю, низкий объем крови может вызвать ортостатическую непереносимость или головокружение при стоянии. [82] Земли Под действием силы тяжести , когда человек стоит, кровь и другие жидкости организма притягиваются к нижней части тела, увеличивая давление на ступни. Когда гравитация устранена, гидростатическое давление во всем теле снимается, и результирующее изменение в распределении крови аналогично тому, как человек переходит от стояния к лежанию. Постоянное изменение перераспределения объема крови может привести к отеку лица и другим нежелательным побочным эффектам. По возвращении на Землю уменьшенный объем крови создает ортостатическую гипотонию . [83] Ортостатическая толерантность после космического полета была значительно улучшена за счет контрмер по загрузке жидкости, принимаемых астронавтами перед приземлением. [84]

Нарушение чувств

[ редактировать ]
Зрение
[ редактировать ]

В 2013 году НАСА опубликовало исследование, в котором были обнаружены изменения в глазах и зрении обезьян во время космических полетов продолжительностью более 6 месяцев. [85] Отмеченные изменения включали уплощение глазного яблока и изменения сетчатки. [85] Зрение космического путешественника может стать размытым после длительного пребывания в космосе. [86] [87] Другой эффект известен как визуальный феномен космических лучей .

[a] Опрос НАСА среди 300 астронавтов мужского и женского пола, около 23 процентов астронавтов ближнего полета и 49 процентов астронавтов дальнего полета, показал, что во время своих миссий они испытывали проблемы со зрением как вблизи, так и вдаль. Опять же, у некоторых людей проблемы со зрением сохранялись в течение многих лет.

— НАСА [85]

Поскольку пыль не может оседать в условиях невесомости, небольшие кусочки омертвевшей кожи или металла могут попасть в глаза, вызывая раздражение и увеличивая риск заражения. [88]

Длительные космические полеты также могут изменить движения глаз космического путешественника (особенно вестибулоокулярный рефлекс ). [89]

Внутричерепное давление
[ редактировать ]
Основная статья: Нарушение зрения из-за внутричерепного давления

Поскольку невесомость увеличивает количество жидкости в верхней части тела, было высказано предположение, что у космонавтов наблюдается патологически повышенное внутричерепное давление . [90] Это увеличит давление на заднюю часть глазных яблок, повлияет на их форму и слегка сдавит зрительный нерв . [1] [91] [92] [93] [94] [95] Это было замечено в 2012 году в исследовании с использованием МРТ- сканирований астронавтов, вернувшихся на Землю после как минимум одного месяца пребывания в космосе. [96] Однако прямых доказательств патологически повышенного внутричерепного давления в условиях микрогравитации еще не получено. Инвазивные измерения внутричерепного давления во время параболических полетов показали, что давление на самом деле было снижено по сравнению с уровнем лежа на спине и немного выше, чем в положении сидя, то есть давление находилось в пределах нормальных физиологических отклонений. [97] Без повышенного внутричерепного давления сила, уплощающая заднюю часть глаза, по-прежнему создается за счет устранения гидростатических градиентов во внутричерепном и внутриглазном пространствах. [98]

Такие проблемы со зрением могут стать серьезной проблемой для будущих полетов в дальний космос, включая полет с экипажем на планету Марс . [56] [91] [92] [93] [94] [99] Если действительно причиной является повышенное внутричерепное давление, искусственная гравитация может стать одним из решений, как и в случае многих рисков для здоровья человека в космосе. Однако такие искусственные гравитационные системы еще предстоит доказать. Более того, даже при наличии сложной искусственной гравитации может сохраняться состояние относительной микрогравитации, риски которой остаются неизвестными. [100]

Вкус
[ редактировать ]

Одним из последствий невесомости для людей является то, что некоторые астронавты сообщают об изменении вкусовых ощущений во время пребывания в космосе. [101] Некоторые астронавты обнаруживают, что их еда пресна, другие обнаруживают, что их любимая еда уже не такая вкусная (тому, кто любил кофе, настолько не понравился его вкус во время миссии, что он перестал его пить после возвращения на Землю); некоторым астронавтам нравится есть определенные продукты, которые они обычно не едят, а у некоторых вообще не происходит никаких изменений. Многочисленные анализы не выявили причину. [102] было предложено несколько теорий, включая деградацию продуктов питания и психологические изменения, такие как скука. Астронавты часто выбирают еду с резким вкусом, чтобы бороться с потерей вкуса.

Дополнительные физиологические эффекты

[ редактировать ]

В течение одного месяца скелет человека полностью растягивается в невесомости, в результате чего рост увеличивается на дюйм. [59] Через два месяца мозоли на ступнях линяют и отпадают из-за неиспользования, оставляя новую мягкую кожу. Верхние части стоп, напротив, становятся болезненными и болезненно чувствительными, поскольку они трутся о поручни, за которые ступни зацепляются для устойчивости. [103] Слёзы нельзя лить во время плача, так как они слипаются в комок. [104] В условиях микрогравитации запахи быстро проникают в окружающую среду, и в ходе эксперимента НАСА обнаружило, что запах сливочного хереса вызывает рвотный рефлекс. [102] Различные другие физические дискомфорты, такие как боли в спине и животе, являются обычным явлением из-за адаптации к гравитации, когда в космосе не было гравитации и эти мышцы могли свободно растягиваться. [105] Это может быть частью синдрома астенизации, о котором сообщают космонавты, живущие в космосе в течение длительного периода времени, но астронавты считают это анекдотическим явлением. [106] Усталость, вялость и психосоматическое беспокойство также являются частью синдрома. Данные неубедительны; однако синдром, похоже, действительно существует как проявление внутреннего и внешнего стресса, с которым приходится сталкиваться экипажам в космосе. [107]

Психологические эффекты

[ редактировать ]
Смотрите также: Психологические и социологические эффекты космического полета.
Исследования российских космонавтов, например, на «Мире» , предоставляют данные о долгосрочном воздействии космоса на организм человека.

Исследовать

[ редактировать ]

Психологические последствия жизни в космосе не были четко проанализированы, но аналогии на Земле существуют, например, арктические исследовательские станции и подводные лодки . Огромный стресс экипажа в сочетании с адаптацией организма к другим изменениям окружающей среды может привести к тревоге, бессоннице и депрессии. [108]

Стресс

[ редактировать ]

Имеются убедительные доказательства того, что психосоциальные стрессоры являются одними из наиболее важных препятствий на пути к оптимальному моральному духу и производительности экипажа. [109] Летчик-космонавт Валерий Рюмин , дважды Герой Советского Союза, в своей автобиографической книге о миссии «Салют-6» цитирует этот отрывок из «Справочника Гименея» О.Генри : «Если вы хотите привить искусство непредумышленного убийства, просто заткните двоих мужчин». в хижине размером восемнадцать на двадцать футов в течение месяца. Человеческая природа этого не выдержит». [110]

Интерес НАСА к психологическому стрессу, вызванному космическими путешествиями, первоначально изучавшийся в начале пилотируемых полетов, возродился, когда астронавты присоединились к космонавтам на российской космической станции "Мир". Обычными источниками стресса в первых американских миссиях были поддержание высокой производительности под пристальным вниманием общественности, а также изоляция от сверстников и семьи. На МКС последнее до сих пор часто является причиной стресса, например, когда мать астронавта НАСА Дэниела Тани погибла в автокатастрофе, а Майкл Финке был вынужден пропустить рождение второго ребенка. [107]

Спать

[ редактировать ]
Основная статья: Сон в космосе

Количество и качество сна в космосе плохое из-за сильно меняющихся циклов освещения и темноты в кабинах экипажа и плохой освещенности в дневное время на космическом корабле. Даже привычка смотреть в окно перед сном может посылать в мозг неправильные сигналы, что приводит к ухудшению сна. Эти нарушения циркадного ритма оказывают глубокое влияние на нейроповеденческие реакции экипажа и усугубляют психологический стресс, который они уже испытывают. сон регулярно нарушается На МКС из-за требований миссии, таких как планирование прибытия или отправления космических аппаратов. Уровни звука на станции неизбежно высоки, поскольку атмосфера не способна к термосифонированию ; вентиляторы должны постоянно обеспечивать обработку атмосферы, которая может застаиваться в условиях свободного падения (невесомости). Пятьдесят процентов астронавтов космических кораблей принимали снотворное и все же спали каждую ночь в космосе на 2 часа меньше, чем на земле. НАСА исследует две области, которые могут стать ключом к улучшению ночного сна, поскольку улучшение сна снижает усталость и повышает продуктивность в дневное время. Постоянно обсуждаются разнообразные методы борьбы с этим явлением. [111]

Продолжительность космического путешествия

[ редактировать ]

Исследование самого продолжительного космического полета показало, что первые три недели представляют собой критический период, когда внимание страдает из-за необходимости приспосабливаться к экстремальным изменениям окружающей среды. [112] В то время как три экипажа «Скайлэба» оставались в космосе 1, 2 и 3 месяца соответственно, долгосрочные экипажи «Салюта-6», «Салюта-7» и МКС остаются около 5–6 месяцев, а экспедиции МИР часто длились дольше. Рабочая среда МКС включает в себя дополнительный стресс, вызванный проживанием и работой в стесненных условиях с людьми, принадлежащими к очень разным культурам и говорящими на разных языках. На космических станциях первого поколения экипажи говорили на одном языке, а на станциях 2-го и 3-го поколений есть экипажи представителей разных культур, говорящих на многих языках. МКС уникальна тем, что посетители не классифицируются автоматически по категориям «хозяин» или «гость», как на предыдущих станциях и космических кораблях, и не могут так же страдать от чувства изоляции.

Будущее использование

[ редактировать ]
Усилия по колонизации космоса должны учитывать влияние космоса на организм человека.

Сумма человеческого опыта привела к накоплению 58 солнечных лет в космосе и гораздо лучшему пониманию того, как человеческое тело адаптируется. В будущем индустриализация космоса и исследование внутренних и внешних планет потребуют от людей проводить все более и более длительные периоды пребывания в космосе. Большинство текущих данных поступает из краткосрочных миссий, поэтому некоторые долгосрочные физиологические эффекты жизни в космосе до сих пор неизвестны. Путешествие туда и обратно на Марс [56] с использованием нынешних технологий, по оценкам, только транзит займет не менее 18 месяцев. Знание того, как человеческое тело реагирует на такие периоды времени в космосе, является важной частью подготовки к таким путешествиям. Бортовые медицинские учреждения должны быть способны справиться с любым типом травмы или чрезвычайной ситуации, а также содержать огромное количество диагностических и медицинских инструментов, чтобы поддерживать здоровье экипажа в течение длительного периода времени, поскольку это будут единственные средства, имеющиеся на борту космического корабля, позволяющие справиться не только с травмами, но и с адаптационными реакциями человеческого организма в космосе.

На данный момент только люди, прошедшие тщательные испытания, испытали условия космоса. Если когда-нибудь начнется колонизация за пределами мира , этим опасностям подвергнутся многие типы людей, а последствия для самых маленьких совершенно неизвестны. 29 октября 1998 года Джон Гленн, один из первых участников «Меркурия-7», вернулся в космос в возрасте 77 лет. Его космический полет, продолжавшийся 9 дней, предоставил НАСА важную информацию о влиянии космического полета на пожилых людей. Важными станут такие факторы, как потребности в питании и физическая среда, которые до сих пор не были изучены. В целом данных о разнообразных последствиях жизни в космосе мало, и это затрудняет попытки снизить риски во время длительного пребывания в космосе. Испытательные стенды, такие как МКС, в настоящее время используются для исследования некоторых из этих рисков.

Окружающая среда космоса все еще во многом неизвестна, и, вероятно, будут существовать еще неизвестные опасности. Между тем, будущие технологии, такие как искусственная гравитация и более сложные биорегенеративные системы жизнеобеспечения, когда-нибудь смогут снизить некоторые риски.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б Чанг, Кеннет (27 января 2014 г.). «Существа, не созданные для космоса» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 января 2014 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б Канас, Ник; Манзи, Дитрих (2008). «Основные вопросы адаптации человека к космическим полетам». Космическая психология и психиатрия . Библиотека космических технологий. Том. 22. С. 15–48. Бибкод : 2008спп..книга.....К . дои : 10.1007/978-1-4020-6770-9_2 . ISBN  978-1-4020-6769-3 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Джонсон, Дуг (14 января 2022 г.). «Мы не знаем почему, но пребывание в космосе заставляет нас разрушать нашу кровь. Космическая анемия связана с пребыванием в пустоте и может сохраняться какое-то время» . Арс Техника . Проверено 14 января 2022 г.
  4. ^ Неергард, Лоран; Биренштейн, Сет (15 февраля 2019 г.). «Год в космосе поставил в боевую готовность систему защиты американских астронавтов от болезней» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 18 февраля 2019 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б «Здоровье и фитнес» . Космическое будущее. Архивировано из оригинала 13 декабря 2017 г. Проверено 10 мая 2012 г.
  6. ^ Тоёхиро Акияма (14 апреля 1993 г.). «Удовольствие от космического полета» . Журнал космических технологий и науки . 9 (1): 21–23. Архивировано из оригинала 17 ноября 2017 г. Проверено 10 мая 2012 г.
  7. ^ Манн, Адам, Новая эра пилотируемых космических полетов чревата медицинскими и этическими вопросами », Science News, 11 июня 2024 г.
  8. ^ А. Сейлани и др., Этические соображения в эпоху неправительственных исследований космоса . Природные коммуникации. 11 июня 2024 г. doi: 10.1038/s41467-023-44357-x
  9. ^ Данн, Марсия (29 октября 2015 г.). «Отчет: НАСА необходимо лучше справляться с опасностями для здоровья на Марсе» . Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 10 марта 2019 г. Проверено 30 октября 2015 г.
  10. ^ Персонал (29 октября 2015 г.). «Усилия НАСА по управлению рисками для здоровья и работоспособности человека при освоении космоса (IG-16-003)» (PDF) . НАСА . Проверено 29 октября 2015 г.
  11. ^ Циммер, Карл (12 апреля 2019 г.). «Скотт Келли провел год на орбите. Его тело уже не совсем то» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 12 апреля 2019 г.
  12. ^ Гарретт-Бейкман, Франсин Э.; и др. (12 апреля 2019 г.). «Исследование близнецов НАСА: многомерный анализ годового полета человека в космос» . Наука . 364 (6436): eaau8650. Бибкод : 2019Sci...364.8650G . дои : 10.1126/science.aau8650 . ПМЦ   7580864 . ПМИД   30975860 .
  13. ^ Стрикленд, Эшли (15 ноября 2019 г.). «На космической станции астронавты испытали обратный ток крови и образование тромбов», — говорится в исследовании . Новости CNN . Проверено 16 ноября 2019 г.
  14. ^ Маршалл-Гебель, Карина; и др. (13 ноября 2019 г.). «Оценка стаза яремного венозного кровотока и тромбоза во время космического полета» . Открытая сеть JAMA . 2 (11): e1915011. doi : 10.1001/jamanetworkopen.2019.15011 . ПМК   6902784 . ПМИД   31722025 .
  15. ^ «Дышать легко на космической станции» . НАСА. Архивировано из оригинала 21 сентября 2008 г. Проверено 26 апреля 2012 г.
  16. ^ Робертс, Донна Р.; и др. (2 ноября 2017 г.). «Влияние космического полета на структуру мозга астронавта по данным МРТ» . Медицинский журнал Новой Англии . 377 (18): 1746–1753. дои : 10.1056/NEJMoa1705129 . ПМИД   29091569 . S2CID   205102116 .
  17. ^ Фоли, Кэтрин Эллен (3 ноября 2017 г.). «Астронавты, которые совершают длительные путешествия в космос, возвращаются с мозгом, который плавает на макушке черепа» . Кварц . Проверено 3 ноября 2017 г.
  18. ^ Гриффин, Эндрю (1 октября 2018 г.). «Путешествие на Марс и в глубокий космос может привести к гибели астронавтов, разрушив их внутренности, показало исследование, финансируемое НАСА» . Независимый . Проверено 2 октября 2018 г.
  19. ^ «Демлирующие вирусы активируются во время космического полета – расследование НАСА» . ЭврекАлерт! . 15 марта 2019 года . Проверено 16 марта 2019 г.
  20. ^ Перейти обратно: а б с д Пильманис, Эндрю; Уильям Сирс (декабрь 2003 г.). «Физиологические опасности полета на большой высоте» . Ланцет . 362 : с16–с17. дои : 10.1016/S0140-6736(03)15059-3 . ПМИД   14698113 . S2CID   8210206 .
  21. ^ Конкин, Джонни (январь 2001 г.). «Доказательный подход к анализу серьезной декомпрессионной болезни применительно к астронавтам открытого космоса» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 октября 2006 г. Проверено 20 апреля 2018 г. НАСА ТП-2001-210196. Проверено 23 сентября 2012 г.
  22. ^ Джордан, Северная Каролина; Салех, Дж. Х.; Ньюман, диджей (2005). Подразделение внекорабельной мобильности: пример эволюции требований . 13-я Международная конференция IEEE по разработке требований (RE'05). стр. 434–438. дои : 10.1109/RE.2005.69 . ISBN  0-7695-2425-7 . S2CID   9850178 . (требуется подписка)
  23. ^ Перейти обратно: а б Джордан, Николь С.; Салех, Джозеф Х.; Ньюман, Дава Дж. (2006). «Отдел внекорабельной мобильности: обзор окружающей среды, требований и изменений в конструкции скафандра США». Акта Астронавтика . 59 (12): 1135–1145. Бибкод : 2006AcAau..59.1135J . дои : 10.1016/j.actaastro.2006.04.014 .
  24. ^ Перейти обратно: а б Горгинпур, Камрон и др. (2001), ФИАН «Усовершенствованный двухсистемный скафандр» . Калифорнийский университет, Беркли CB-1106. Проверено 23 сентября 2012 г. 95 КБ
  25. ^ для справки, атмосферное давление на уровне моря составляет 101,4 кПа, что соответствует 14,7 фунтам на квадратный дюйм - Британника.
  26. ^ Лэндис, Джеффри А. (7 августа 2007 г.). «Воздействие вакуума на человека» . www.geoffreylandis.com. Архивировано из оригинала 21 июля 2009 г. Проверено 25 апреля 2012 г.
  27. ^ «Спросите астрофизика: человеческое тело в вакууме» . НАСА ( Центр космических полетов Годдарда ). 3 июня 1997 года . Проверено 25 апреля 2012 г.
  28. ^ Кук, JP; Бэнкрофт, RW (1966). «Некоторые сердечно-сосудистые реакции у анестезированных собак во время повторных декомпрессий до почти вакуума». Аэрокосмическая медицина . 37 : 1148–52. ПМИД   5297100 .
  29. ^ Грин, Ник (6 октября 2019 г.). «Что происходит с человеческим телом в вакууме?» . МысльКо . Проверено 25 апреля 2012 г.
  30. ^ Перейти обратно: а б Хардинг, Ричард М. (1989). Выживание в космосе: медицинские проблемы пилотируемого космического полета . Лондон: Рутледж. ISBN  978-0-415-00253-0 .
  31. ^ Роуз, Брент (17 ноября 2014 г.). «Внутри камеры, где НАСА воссоздает космос на Земле» . Гизмодо . Проверено 8 апреля 2018 г.
  32. ^ Пант, Анупум (23 мая 2015 г.). «Единственный человек, выживший в вакууме» . АвеСки . Проверено 8 апреля 2018 г.
  33. ^ Меррил, Азриэль (28 ноября 2012 г.). «Джим Леблан выжил, когда первые вакуумные испытания скафандра пошли не так» . Журнал «Космическая безопасность» . Проверено 8 апреля 2018 г.
  34. ^ Перейти обратно: а б Биллингс, Чарльз Э. (1973). «Глава 1) Барометрическое давление». В Паркер, Джеймс Ф.; Уэст, Вита Р. (ред.). Сборник данных по биоастронавтике (второе изд.). НАСА. п. 5. HDL : 2060/19730006364 . НАСА СП-3006. 942 страницы.
  35. ^ Биллингс, Чарльз Э. (1973). «Глава 1) Барометрическое давление» (PDF) . У Джеймса Ф.; Уэст, Вита Р. (ред.). Сборник данных по биоастронавтике (второе изд.). НАСА. стр. 2–5. НАСА СП-3006 . Проверено 23 сентября 2012 г.
  36. ^ Лэндис, Джеффри (7 августа 2007 г.). «Воздействие вакуума на человека» . Проверено 25 марта 2006 г.
  37. ^ Уэбб, П. (1968). «Костюм для космонавтики: эластичный купальник для выхода в открытый космос». Аэрокосмическая медицина . 39 (4): 376–83. ПМИД   4872696 .
  38. ^ Стюарт Лоуэн Х (2007). «Скорая медицинская помощь в космосе». Журнал неотложной медицины . 32 (1): 45–54. doi : 10.1016/j.jemermed.2006.05.031 . ПМИД   17239732 .
  39. ^ «Наука: Триумф и трагедия «Союза-11» . Время . 12 июля 1971 года.
  40. ^ «Спросите учёного. Почему космос холодный?» . Аргоннская национальная лаборатория, Отдел образовательных программ. Архивировано из оригинала 25 октября 2008 г. Проверено 27 ноября 2008 г.
  41. ^ Перейти обратно: а б Керр, Ричард (31 мая 2013 г.). «Радиация сделает путешествие астронавтов на Марс еще более рискованным». Наука . 340 (6136): 1031. Бибкод : 2013Sci...340.1031K . дои : 10.1126/science.340.6136.1031 . ПМИД   23723213 .
  42. ^ Перейти обратно: а б Зейтлин, К.; и др. (31 мая 2013 г.). «Измерения излучения энергетических частиц на пути к Марсу в Марсианской научной лаборатории». Наука . 340 (6136): 1080–84. Бибкод : 2013Sci...340.1080Z . дои : 10.1126/science.1235989 . ПМИД   23723233 . S2CID   604569 .
  43. ^ Перейти обратно: а б Чанг, Кеннет (30 мая 2013 г.). «Данные о радиационном риске для путешественников на Марс» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 мая 2013 г.
  44. ^ Опасность космической радиации и перспективы исследования космоса . НАП. 2006. дои : 10.17226/11760 . ISBN  978-0-309-10264-3 .
  45. ^ «Правильный материал для суперкосмических кораблей» . НАСА. 16 сентября 2002 г. Архивировано из оригинала 16 апреля 2020 г. Проверено 10 мая 2012 г.
  46. ^ Черри, Джонатан Д.; Фрост, Джеффри Л.; Лемер, Синтия А.; Уильямс, Жаклин П.; Ольшовка, Джон А.; О'Бэнион, М. Керри (2012). «Галактическое космическое излучение приводит к когнитивным нарушениям и повышенному накоплению бляшек Aβ на мышиной модели болезни Альцгеймера» . ПЛОС ОДИН . 7 (12): е53275. Бибкод : 2012PLoSO...753275C . дои : 10.1371/journal.pone.0053275 . ПМЦ   3534034 . ПМИД   23300905 .
  47. ^ Парихар, Випан К.; и др. (2016). «Облучение космического излучения и стойкая когнитивная дисфункция» . наук. Представитель . 6 : 34774. Бибкод : 2016NatSR...634774P . дои : 10.1038/srep34774 . ПМК   5056393 . ПМИД   27721383 .
  48. ^ «Исследование показывает, что космические путешествия вредны для мозга и могут ускорить возникновение болезни Альцгеймера» . КосмическаяСсылка. 1 января 2013 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2020 г. Проверено 7 января 2013 г.
  49. ^ Кауинг, Кейт (3 января 2013 г.). «Важные результаты исследований, о которых НАСА не говорит (обновление)» . Часы НАСА . Проверено 7 января 2013 г.
  50. ^ Перейти обратно: а б Баки, Джей (23 февраля 2006 г.). Космическая физиология . Издательство Оксфордского университета США. ISBN  978-0-19-513725-5 .
  51. ^ Тан, Кер (23 февраля 2006 г.). «Солнечная вспышка поразила Землю и Марс» . Space.com.
  52. ^ «Новый вид солнечной бури» . НАСА. 10 июня 2005 г. Архивировано из оригинала 11 августа 2023 г.
  53. ^ Баттерсби, Стивен (21 марта 2005 г.). «Супервспышки могут убить незащищенных астронавтов» . Новый учёный .
  54. ^ Гегину, Н.; Хуин-Шон, К.; Баскоув, М.; Буэб, Ж.-Л.; Чирхарт, Э.; Легран-Фросси, К.; Фриппиа, Ж.-П. (2009). «Может ли ослабление иммунной системы, связанное с космическими полетами, помешать расширению присутствия человека за пределами орбиты Земли». Журнал биологии лейкоцитов . 86 (5): 1027–38. дои : 10.1189/jlb.0309167 . ПМИД   19690292 . S2CID   18962181 .
  55. ^ Перейти обратно: а б с Фонг, Кевин (12 февраля 2014 г.). «Странное, смертельное воздействие Марса на ваше тело» . Проводной . Проверено 12 февраля 2014 г.
  56. ^ Скотт, Джим (30 сентября 2017 г.). «Большая солнечная буря вызывает глобальное сияние и удваивает уровень радиации на поверхности Марса» . Физика.орг . Проверено 30 сентября 2017 г.
  57. ^ «Проект физиологии упражнений и противодействия (ExPC): поддержание здоровья космонавтов в условиях пониженной гравитации» . НАСА. Архивировано из оригинала 4 мая 2012 г. Проверено 11 мая 2012 г.
  58. ^ Перейти обратно: а б Старейшина, Дональд К. (1998). «Человеческое прикосновение: история программы Скайлэб» . В Маке, Памела Э. (ред.). От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy . Серия историй НАСА. НАСА. СП-4219.
  59. ^ Шамей, Ариан; Соскути, Мартон; Ставнесс, Ян; Гик, Брайан (май 2023 г.). «Постуральная адаптация к микрогравитации лежит в основе нарушений мелкой моторики речи космонавтов» . Научные отчеты . 13 (1): 8231. Бибкод : 2023NatSR..13.8231S . doi : 10.1038/s41598-023-34854-w . ПМЦ   10203284 . ПМИД   37217497 .
  60. ^ Каспермейер, Джо (23 сентября 2007 г.). «Показано, что космический полет изменяет способность бактерий вызывать болезни» . Университет штата Аризона . Архивировано из оригинала 14 сентября 2017 года . Проверено 14 сентября 2017 г.
  61. ^ Ким В. и др. (29 апреля 2013 г.). «Космический полет способствует образованию биопленок Pseudomonas aeruginosa» . ПЛОС ОДИН . 8 (4): е6237. Бибкод : 2013PLoSO...862437K . дои : 10.1371/journal.pone.0062437 . ПМЦ   3639165 . ПМИД   23658630 .
  62. ^ Дворский, Георгий (13 сентября 2017 г.). «Тревожное исследование показывает, почему некоторые бактерии более устойчивы к лекарствам в космосе» . Гизмодо . Проверено 14 сентября 2017 г.
  63. ^ Доза, К.; Бигер-Дозе, А.; Диллманн, Р.; Гилл, М.; Керц, О.; Кляйн, А.; Мейнерт, Х.; Наврот, Т.; Риси, С.; Стридд, К. (1995). «ЭРА-эксперимент «Космическая биохимия» ». Достижения в космических исследованиях . 16 (8): 119–129. Бибкод : 1995АдСпР..16х.119Д . дои : 10.1016/0273-1177(95)00280-Р . ПМИД   11542696 .
  64. ^ Хорнек Г.; Эшвайлер, У.; Рейтц, Г.; Венер, Дж.; Виллимек, Р.; Штраух, К. (1995). «Биологические реакции на космос: результаты эксперимента «Экзобиологическая установка» ERA на ЭВРЕКА I». Адв. Космическое разрешение . 16 (8): 105–18. Бибкод : 1995AdSpR..16h.105H . дои : 10.1016/0273-1177(95)00279-Н . ПМИД   11542695 .
  65. ^ «Почему астронавты страдают от космической болезни?» . Наука Дейли . 23 мая 2008 г.
  66. ^ «Мышечная атрофия» (PDF) . НАСА . Проверено 3 августа 2013 г.
  67. ^ Перейти обратно: а б «Космические кости» . НАСА. 1 октября 2001 года. Архивировано из оригинала 6 октября 2001 года . Проверено 12 мая 2012 г.
  68. ^ О'Флаэрти Э.Дж. (2000). «Моделирование потери костной массы при нормальном старении с учетом потери костной массы при остеопорозе» . Токсикол . 55 (1): 171–88. дои : 10.1093/toxsci/55.1.171 . ПМИД   10788572 .
  69. ^ Родан Г.А. (1998). «Костный гомеостаз» . Труды Национальной академии наук . 95 (23): 13361–62. Бибкод : 1998PNAS...9513361R . дои : 10.1073/pnas.95.23.13361 . ПМЦ   33917 . ПМИД   9811806 .
  70. ^ Блабер, Э; Дворочкин Н.Г.; Ли, К; Алвуд, Дж.С.; Юсуф, Р; Пианетта, П; Глобус, РК; Бернс, БП; Алмейда, EAC (2013). «Микрогравитация вызывает потерю костной массы таза за счет остеокластической активности, остеоцитарного остеолиза и ингибирования остеобластного клеточного цикла с помощью CDKN1a/p21» . ПЛОС ОДИН . 8 (4): e61372. Бибкод : 2013PLoSO...861372B . дои : 10.1371/journal.pone.0061372 . ПМК   3630201 . ПМИД   23637819 .
  71. ^ Шнайдер С.М., Амонетт В.Е., Блейзин К., Бентли Дж., Ли С.М., Лоер Дж.А., Мур А.Д.-младший, Рэпли М., Малдер Э.Р., Смит С.М. (ноябрь 2003 г.). «Тренировка с использованием временного резистивного устройства Международной космической станции» . Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 35 (11): 1935–45. дои : 10.1249/01.MSS.0000093611.88198.08 . ПМИД   14600562 .
  72. ^ «Повседневная жизнь» . ЕКА. 19 июля 2004 года . Проверено 28 октября 2009 г.
  73. ^ Мэнсфилд, Шерил Л. (7 ноября 2008 г.). «Станция готовится к расширению экипажа» . НАСА. Архивировано из оригинала 4 декабря 2008 года . Проверено 17 сентября 2009 г.
  74. ^ Коултер, Дауна (16 июня 2009 г.). «Банджи-шнуры удерживают астронавтов на земле во время бега» . НАСА. Архивировано из оригинала 15 августа 2009 года . Проверено 23 августа 2009 г.
  75. ^ Каудерер, Амико (19 августа 2009 г.). «Наступай на меня» . НАСА. Архивировано из оригинала 21 августа 2009 года . Проверено 23 августа 2009 г.
  76. ^ «Цифровой астронавт имитирует человеческое тело в космосе» . Системы космического полета @ GRC: Программа исследований человека, МКС и Управление здравоохранения человека, Цифровой астронавт. Исследовательский центр НАСА имени Гленна . 23 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала 3 мая 2012 г.
  77. ^ Уайт Рональд Дж., Макфи Дженси К. (2007). «Цифровой астронавт: интегрированная система моделирования и баз данных для космических биомедицинских исследований и операций». Акта Астронавтика . 60 (4): 273–80. Бибкод : 2007AcAau..60..273W . дои : 10.1016/j.actaastro.2006.08.009 .
  78. ^ Левандовски, Б.Е.; Пеннлайн, Дж.А.; Сталкер, Арканзас; Мулугета, Л.; Майерс, Дж. Г. (11 апреля 2011 г.). Компонент моделирования скелетно-мышечной системы проекта НАСА «Цифровой астронавт» (отчет).
  79. ^ Дельп, Скотт Л.; Андерсон, Фрэнк С.; Арнольд, Эллисон С.; Ссуда, Питер; Хабиб, Айман; Джон, Чанд Т.; Гендельман, Эран; Телен, Дэррил Г. (2007). «OpenSim: программное обеспечение с открытым исходным кодом для создания и анализа динамического моделирования движения». Транзакции IEEE по биомедицинской инженерии . 54 (11): 1940–1950. дои : 10.1109/TBME.2007.901024 . ISSN   0018-9294 . ПМИД   18018689 . S2CID   535569 .
  80. ^ Дидрих, Андре (3 сентября 2007 г.). «Объем плазмы и крови в космосе» . Американский журнал медицинских наук . 334 (3): 234.
  81. ^ Фу, Ци; Сибата, Сигэки; Гастингс, Джеффри Л.; Платтс, Стивен Х.; Гамильтон, Дуглас М.; Бунго, Майкл В.; Стенджер, Майкл Б.; Рибейро, Кристина; Адамс-Хюэт, Беверли; Левин, Бенджамин Д. (27 августа 2019 г.). «Влияние длительного космического полета на ортостатическую толерантность во время ходьбы и профили артериального давления у космонавтов» . Тираж . 140 (9): 729–738. doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.119.041050 . ISSN   0009-7322 .
  82. ^ «Когда от космоса кружится голова» . НАСА. 2002. Архивировано из оригинала 26 августа 2009 г. Проверено 25 апреля 2012 г.
  83. ^ Фортни, Сюзанна М.; Сейнманн, Лаура; Янг, Джоан А.; Хоскин, Шерилин Н.; Бэрроуз, Линда Х. (1 января 1994 г.). «Растворы для загрузки жидкости и объем плазмы: астро-ад и солевые таблетки с водой» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  84. ^ Перейти обратно: а б с «НАСА обнаружило, что космические полеты влияют на глаза и зрение астронавтов» . Американская академия офтальмологии. 10 июля 2013 г.
  85. ^ С любовью, Шейла (9 июля 2016 г.). «Загадочный синдром, ухудшающий зрение космонавтов» . Вашингтон Пост .
  86. ^ Хауэлл, Элизабет (3 ноября 2017 г.). «Изменения мозга в космосе могут быть связаны с проблемами зрения у астронавтов» . Искатель . Проверено 3 ноября 2017 г.
  87. ^ Клюгер, Джеффри (2016). Гиббс, Нэнси (ред.). «Год в космосе: история исторической миссии Скотта Келли – следующим будет путешествие на Марс?». Время . п. 44.
  88. ^ Александр, Роберт; Макник, Стивен; Мартинес-Конде, Сусана (2020). «Микросаккады в прикладных средах: реальное применение измерений фиксационных движений глаз» . Журнал исследований движения глаз . 12 (6). дои : 10.16910/jemr.12.6.15 . ПМЦ   7962687 . ПМИД   33828760 .
  89. ^ Майкл, Алекс П.; Маршалл-Боуман, Карина (01 июня 2015 г.). «Внутричерепная гипертензия, вызванная космическим полетом» . Аэрокосмическая медицина и работоспособность человека . 86 (6): 557–562. дои : 10.3357/amhp.4284.2015 . ISSN   2375-6314 . ПМИД   26099128 .
  90. ^ Перейти обратно: а б Мадер, TH; и др. (2011). «Отек диска зрительного нерва, уплощение земного шара, хориоидальные складки и гиперметропические сдвиги, наблюдаемые у космонавтов после длительного космического полета» . Офтальмология . 118 (10): 2058–69. дои : 10.1016/j.ophtha.2011.06.021 . ПМИД   21849212 . S2CID   13965518 .
  91. ^ Перейти обратно: а б Пуйу, Тиби (9 ноября 2011 г.). «Зрение астронавтов сильно ухудшается во время длительных космических полетов» . zmescience.com . Проверено 9 февраля 2012 г.
  92. ^ Перейти обратно: а б «Мужчины-космонавты возвращаются с проблемами со зрением (видео)» . Новости CNN. 9 февраля 2012 года . Проверено 25 апреля 2012 г.
  93. ^ Перейти обратно: а б Космический штаб (13 марта 2012 г.). «Космический полет вреден для зрения астронавтов, как показало исследование» . Space.com . Проверено 14 марта 2012 г.
  94. ^ Крамер, Ларри А.; и др. (13 марта 2012 г.). «Орбитальные и внутричерепные эффекты микрогравитации: результаты 3-Т МРТ». Радиология . 263 (3): 819–827. дои : 10.1148/radiol.12111986 . ПМИД   22416248 .
  95. ^ «Проблемы с глазами, распространенные у космонавтов» . Новости Дискавери. 13 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 27 апреля 2012 г. Проверено 25 апреля 2012 г.
  96. ^ Лоули, Джастин С.; Петерсен, Лонни Г.; Хауден, Эрин Дж.; Сарма, Сатьям; Корнуэлл, Уильям К.; Чжан, Ронг; Уитворт, Луи А.; Уильямс, Майкл А.; Левин, Бенджамин Д. (15 марта 2017 г.). «Влияние силы тяжести и микрогравитации на внутричерепное давление» . Журнал физиологии . 595 (6): 2115–2127. дои : 10.1113/JP273557 . ISSN   0022-3751 . ПМК   5350445 . ПМИД   28092926 .
  97. ^ Баки, Джей С.; Лан, Мими; Филлипс, Скотт Д.; Аршамбо-Леже, Вероника; Товарищи, Эбигейл М. (01 мая 2022 г.). «Теория того, почему развивается нервно-глазной синдром, связанный с космическим полетом» . Журнал прикладной физиологии . 132 (5): 1201–1203. doi : 10.1152/japplphysicalol.00854.2021 . ISSN   8750-7587 . ПМЦ   9054259 . ПМИД   35201930 .
  98. ^ Крю, Бек (29 ноября 2016 г.). «Космос может оставить вас слепыми, и ученые говорят, что наконец выяснили, почему» . НаукаАлерт . Проверено 02 октября 2018 г.
  99. ^ Соренсен, Кирк (1 января 2006 г.). Концепция исследовательского центра переменной гравитации на основе троса (PDF) . Центр космических полетов НАСА имени Маршалла.
  100. ^ «НАСА исследует 5–8: дело вкуса» . НАСА исследует . 29 мая 2003 г. Архивировано из оригинала 7 января 2008 г.
  101. ^ Перейти обратно: а б Бурланд, Чарльз Т. (7 апреля 2006 г.). «Чарльз Т. Бурланд» . Проект устной истории Космического центра имени Джонсона НАСА (интервью). Беседовала Росс-Наззал, Дженнифер . Проверено 24 декабря 2014 г.
  102. ^ Петтит, Дон (4 мая 2012 г.). «Тоу Кузи» . Воздух и космос/Смитсоновский институт . Архивировано из оригинала 8 мая 2012 г. Проверено 8 мая 2012 г.
  103. ^ Гарбер, Меган (14 января 2013 г.). «Почему нельзя плакать в космосе» . Атлантика . Проверено 15 января 2013 г.
  104. ^ Тело в космосе
  105. ^ Канас, доктор медицины, Ник; Сальницкий Вячеслав; Гушин, д.м.н., Вадим; Вайс, Дэниел С.; Грунд, М.С., Эллен М.; Флинн, доктор медицинских наук, Кристофер; Козеренко, д.м.н., Ольга; След, М.С., Александр; Мармар, доктор медицины, Чарльз Р. (1 ноября 2001 г.). «Астения – существует ли она в космосе?» . Психосоматическая медицина . 63 (6): 874–80. CiteSeerX   10.1.1.537.9855 . дои : 10.1097/00006842-200111000-00004 . ПМИД   11719624 . S2CID   20148453 .
  106. ^ Перейти обратно: а б «Доказательный отчет: риск неблагоприятных когнитивных или поведенческих состояний и психических расстройств» (PDF) . 11 апреля 2016. 46-47 . Проверено 31 декабря 2023 г.
  107. ^ Диккенс, Питер (март 2017 г.). «Астронавты за работой: социальные отношения космических путешествий» . Ежемесячный обзор .
  108. ^ Питер Судфельд1; Касия Э. Уилк; Линди Кассель. Полеты с незнакомцами: размышления многонациональных космических экипажей после миссии . {{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  109. ^ Рюмин, Валерий Год вне Земли: Журнал космонавта . (на русском языке). Москва: Издательство «Молодая гвардия», 1987. Дата обращения 21.01.2013.
  110. ^ «Пробуждение в открытом космосе» . Наука НАСА . 4 сентября 2001 г. Проверено 9 сентября 2013 г.
  111. ^ Дитрих Манзи; Бернд Лоренц; Валерий Поляков (1998). «Умственная работоспособность в экстремальных условиях: результаты исследования по мониторингу работоспособности во время 438-дневного космического полета». Эргономика . 41 (4): 537–559. дои : 10.1080/001401398186991 . ПМИД   9557591 . S2CID   953726 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Effect_of_spaceflight_on_the_human_body&oldid=1229869026"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: bd7c6c9744943487a5e26fb350a38b28__1718759880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/bd/28/bd7c6c9744943487a5e26fb350a38b28.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Effect of spaceflight on the human body - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)