Многие знают, что космонавтами становятся только люди с отличным физическим здоровьем. А знаете ли вы, что у каждого космонавта, вышедшего на орбиту и за ее пределы, есть так называемый «срок годности» — определенное количество времени, после которого ему уже нельзя выходить в космос. А все потому, что отсутствие гравитации и уникальные, «космические» физические нагрузки сильно влияют на человеческий организм.
Это влияние пристально изучается с того самого момента, как Юрий Гагарин приземлился после первого полета в космос. Поэтому если вы планируете стать космонавтом или космическим туристом, стоит обратить внимание на эти перемены в физическом состоянии.
Организм становится слабее
Система скелетных мышц – одна из самых больших систем человеческого организма. Огромное количество мышц задействовано для различных рутинных действий и движений. На эти мышцы сильно влияет гравитационное давление. Мускулы способны адаптироваться к различным нагрузкам, однако отсутствие нагрузок приводит к атрофии.
Во время долгих полетов скелетные мышцы становятся слабее в среднем на 8-17%. Организм в отсутствие гравитации становится слабее даже при соблюдении регулярных физических тренировок. Этот аспект сильно волнует ученых, потому что в полетах продолжительностью от 110 до 237 дней организм ослабевает на 30%, что ставит под удар длительные космические экспедиции, например перелет человека на Марс.
Сердце ослабевает и теряет массу
Почти вся кардиоваскулярная система находится под влиянием гравитации. Без нее работа сердца и кровяных сосудов сильно меняется, и изменения тем заметнее, чем дольше нахождение космонавта в невесомости. В условиях микрогравитации меняется объем, форма и масса сердечной мышцы. Это происходит из-за того, что гораздо меньший объем крови, струящейся по венам, поступает в сердце, и, соответственно, само сердце выпускает меньше крови в организм.
С вышеперечисленными изменениями связано и снижение сердечного ритма. У активного космонавта, находящегося в полете, сердце бьется с такой же скоростью, как у его спящего коллеги, находящегося на земле. Вне земной гравитации распределение крови в организме также изменяется, большее ее количество остается в ногах и меньшее возвращается наверх к сердцу.
Снижается аэробная выносливость
От аэробики организма зависит максимальное количество кислорода, которое человек потребляет во время физических упражнений. Аэробная выносливость определяет уровень и скорость утомляемости организма при средних постоянных нагрузках. Перемены в мышечной массе и плотности, а также изменения кардиоваскулярной системы сильно влияют на общее физическое состояние организма.
Интересно, что в начальный период полета, то есть в первые две недели, аэробная выносливость снижается на 20-25%. В последующие дни уровень слегка повышается, словно организм адаптируется к перемене условий. Однако уровень аэробики организма в космосе остается сравнительно ниже, чем перед полетом.
Теряется масса и плотность костей
Снова по причине отсутствия земной гравитации кости космонавтов терпят значительные потери массы и плотности. Межклеточное вещество в кости называется матрикс, за регулировку его плотности отвечают два типа клеток: остеобласты, клетки, образующие матрикс, и остеокласты, крупные клетки, поглощающие его. Сила гравитации отвечает за идеальную гармонию процесса образования обоих типов клеток. В условиях невесомости этот баланс меняется в пользу остеокласта, что снижает количество матрикса до 3,5%. Для подобной потери достаточно находиться в космосе от 16 до 18 дней. Страшно то, что во время длительных полетов в космосе, изменения губчатого вещества кости становятся необратимыми, и 97% потери претерпевают «несущие» кости – тазобедренные и берцовые. Именно этим и вызван «срок годности» бывалых космонавтов.
Страдает иммунная система
Иммунитет космонавтов во время полета сильно снижается. На это влияет несколько фактов, среди которых радиация, микрогравитация, высокий уровень стресса, длительная изоляция и «перенастройка внутренних часов» организма, то есть смена 24-часового суточного цикла, что негативно влияет на сон. Кроме того, находясь в закрытом пространстве, космонавты вынуждены сталкиваться с очень ограниченным количеством микробов и бактерий. Это влияет на ответную реакцию иммунной системы.
