Postati astronavt so priljubljene otroške sanje. Že sama odsotnost gravitacije močno vpliva na telo.
Kako se spreminja organizem v stanju breztežnosti?
Ena najbolj zanimivih je sprememba človeške rasti. V gravitacijskih pogojih mišice poskrbijo, da se vretenci prilegajo skupaj, kar pomaga vzdrževati pravilno upogibanje hrbtenice. V ničelni gravitaciji mišice postopoma oslabijo in atrofirajo. Zaradi tega se lahko rast poveča za nekaj centimetrov.
Kakršne koli spremembe v telesu so za astronavte zelo pomembne. Na primer, pristajalna kapsula vsebuje prenočišče - posebno napravo, ki je izdelana posebej za vsakega. Bivanje mora v celoti ustrezati parametrom astronavta, sicer je njegova varnost med pristankom na Zemlji ogrožena.
Da bi se izognili takšnim težavam, astronavti nosijo posebne kostume - "Pingvini". Glavna naloga takšne obleke je ustvariti obremenitev mišično-skeletnega sistema, zmanjšati učinek breztežnosti.
Ne smemo pozabiti, da je srce tudi mišica, kar pomeni, da breztežnost vpliva nanj podobno. Že dolgo je dokazano, da srce v odsotnosti gravitacije oslabi in izgubi volumen. Toda Nasine raziskave so pokazale še eno spremembo - zaokrožitev oblike srca.
V tej študiji je sodelovalo 12 astronavtov, ki so delali na ISS.Izkazalo se je, da človeško srce postane 9,4% bolj okroglo. Ko se astronavt vrne v normalne razmere, mišica postopoma pridobi normalno obliko. Da bi lažje razumeli učinek na srce, si lahko predstavljamo, da je en teden ničelne teže enako 1,5 meseca stalnega počitka v postelji.
Zanimivo dejstvo: številne vsakdanje stvari v vesolju postanejo nemogoče. Na primer, astronavt ni sposoben jokati in se znebiti stresa, negativnih čustev itd. Z gravitacijo solze drsijo navzdol, če pa je ni, potem slane kapljice ostanejo v očesu ali se postopoma nabirajo pod njim, motijo vid in povzročajo neprijeten pekoč občutek. Astronavti se znebite vlage s pomočjo posebnih naprav.
V vesolju se intenzivira tudi proces staranja. Tudi kljub negativnim procesom v mišično-skeletnem sistemu se pri endotelijskih celicah pojavijo spremembe breztežnosti. Nahajajo se znotraj vseh plovil, kar povzroča vpliv na kardiovaskularni sistem. Znanstveniki vztrajajo, da se je zaradi človekove gravitacije zgodila evolucija človeka, v njeni odsotnosti pa se tkiva telesa zelo hitro starajo.
Dovzetni so za učinke breztežnosti in kosti. To se zgodi iz več razlogov, kot so pomanjkanje kostnega materiala, motena presnova fosforja in zmanjšanje količine kalcija. Telo razume, da telesa ni treba vzdrževati, in vsi ti procesi so zaustavljeni. Posledično lahko človek po 30 dneh v vesolju izgubi 1-2% kostne mase. Uničenje kosti ima celo ločen izraz - vesoljska osteopatija.
Po vrnitvi na Zemljo astronavt postopoma obnavlja volumen kostne mase. Hkrati je pomembno, da bivanje v vesolju ni preveč dolgotrajno, saj obnova ne bo mogoča s kritičnimi hitrostmi (na primer z izgubo 50% kostne mase).
Za kozmonavte je življenjsko potrebno, da med vesoljskim poletom izvajajo različne treninge. Za to se uporabljajo posebni simulatorji, ki poskrbijo za privlačnost telesa in obremenitev telesa. Sem spadajo tekalne steze, simulatorji za trening moči, simulatorji koles itd. Tudi astronavti se temeljito pripravljajo na polet v specializiranih centrih.
Raziskave o vplivu vesolja na telo
Znanstveniki so skozi eksperimente in raziskave ugotovili tudi, da se z ničelno gravitacijo vpliva na imunski sistem telesa. Z drugimi besedami, človek je dovzetnejši za različne bolezni, saj se njegova imunost poslabša. Preprosto povedano, bistvo imunskega sistema je najti tujek mikroorganizem v telesu in ga napasti.
Študijo je izvedla skupina znanstvenikov NASA, pri kateri je sodelovalo 23 astronavtov (moških in žensk), starih približno 53 let. Astronavti so bili različni čas v nični gravitaciji. Pred odhodom so naredili potrebne teste, nekateri udeleženci so vzeli kri od sebe, ko so bili na postaji. Nato so bile ankete opravljene ob prihodu astronavtov na Zemljo takoj in po določenih intervalih.
Tako je bilo mogoče primerjati rezultate in ugotoviti, da se je imuniteta astronavtov, ki so na ISS delali šest mesecev, v primerjavi s preostalimi udeleženci raziskav močno poslabšala. Zlasti se je sposobnost imunskega sistema, da prepozna in odpravi grožnjo, bistveno zmanjšala. Po vrnitvi astronavtov na Zemljo se je imunski sistem začel počasi obnavljati. Natančen razlog za takšne spremembe ni ugotovljen, saj gre za stres, okvaro biološke ure in težo v nič.
Izvedena je bila še ena raziskava o vplivu breztežnosti na kožo telesa. Astronavti so se pogosto pritoževali nad pojavom srbenja kože in suhosti. Za poskus smo miši poslali v orbito za obdobje treh mesecev. Pregled glodalcev, ki so se vrnili iz vesolja, je pokazal, da se je koža stanjšala za 15%, spremenila pa se je tudi rast dlake. Poleg tega so se spremembe pojavile na ravni genov.
Zanimivo dejstvo: Z uporabo miši je bil ugotovljen tudi učinek breztežnosti na vid. Za ves mesec so jih poslali v vesolje, nakar so analizirali stanje oči. Znanstveniki so ugotovili, da se vid poslabša zaradi oslabljene aktivnosti krvnih žil. Za organizem vseh živih biti je naravno, da kri teče pod noge pod vplivom gravitacije. V ničelni gravitaciji pritiska na možgane, kar škoduje delu krvnih žil.
Kozmonavti, ki delajo na ISS, se pogosto pritožujejo zaradi okvare vida. Po prihodu na Zemljo se tudi vid postopoma vrne v prejšnje stanje, vendar je tako kot pri drugih organih in sistemih vse odvisno od časa v vesolju.Znanstveniki aktivno iščejo rešitve, ki bodo pomagale zmanjšati učinek breztežnosti na človeško telo.
Breztežnost je za človeško telo nenavadna. Mnogi od njegovih sistemov so odvisni od gravitacije, zato pomanjkanje gravitacije negativno vpliva na zdravje astronavtov. Delo mišično-skeletnega sistema, kardiovaskularnega sistema se poslabša, mišice, vid, imunost in stanje kože oslabijo. Škodljiv učinek breztežnosti je odvisen od tega, kako dolgo astronavt ostane v vesolju. Za preprečevanje različnih bolezni in težav uporabljamo posebno opremo, astronavti pa se skrbno pripravljajo na pošiljanje v vesolje.