Kosmosa lidojumu ietekme uz cilvēka ķermeni. Orbītā uz ilgu mūžu: kā lidojums kosmosā ietekmē cilvēka ķermeni

Lidojot kosmosā, dzīvie organismi sastopas ar vairākiem apstākļiem un faktoriem, kas pēc īpašībām krasi atšķiras no Zemes biosfēras apstākļiem un faktoriem. Kosmosa lidojumu faktorus, kas var ietekmēt dzīvos organismus, iedala trīs grupās.

Pirmajā ietilpst faktori, kas saistīti ar kosmosa kuģa lidojuma dinamiku: pārslodzes, vibrācijas, troksnis, bezsvara stāvoklis. To ietekmes uz dzīviem organismiem izpēte ir svarīgs kosmosa bioloģijas uzdevums.

Otrajā grupā ietilpst kosmosa faktori. Kosmosam ir raksturīgas daudzas pazīmes un īpašības, kas nav savienojamas ar sauszemes organismu prasībām vides apstākļiem. Tas, pirmkārt, ir gandrīz pilnīgs atmosfēru veidojošo gāzu, tostarp molekulārā skābekļa, trūkums, augsta ultravioletā un infrasarkanā starojuma intensitāte, saules redzamās gaismas apžilbinošais spilgtums, destruktīvas jonizējošā (iekļūstošā) starojuma devas ( kosmiskie stari un gamma stari, rentgenstari u.c.), termiskā režīma unikalitāte kosmosā uc Kosmosa bioloģija pēta visu šo faktoru ietekmi, to komplekso ietekmi uz dzīviem organismiem un aizsardzības metodes pret tiem.

Trešajā grupā ietilpst faktori, kas saistīti ar organismu izolāciju kosmosa kuģa mākslīgajos apstākļos. Lidojums kosmosā neizbēgami ir saistīts ar vairāk vai mazāk ilgstošu organismu izolāciju salīdzinoši nelielās kosmosa kuģu kabīnēs ar spiedienu. Ierobežota telpa un pārvietošanās brīvība, situācijas vienmuļība un vienmuļība, daudzu dzīvībai uz Zemes pazīstamu stimulu neesamība rada pilnīgi īpašus apstākļus. Tāpēc ir nepieciešami īpaši pētījumi par augstākas nervu darbības fizioloģiju, augsti organizētu būtņu, tostarp cilvēku, izturību pret ilgstošu izolāciju un darba spēju saglabāšanu šajos apstākļos.

Imunitāte kosmosa lidojuma laikā

Pēc ilgiem lidojumiem astronauti piedzīvo ķermeņa vispārējās imunoloģiskās reaktivitātes samazināšanos, kas izpaužas kā: - asins satura un T-limfocītu reaktivitātes samazināšanās;

T-palīgu šūnu un dabisko killer šūnu funkcionālās aktivitātes samazināšanās; - svarīgāko bioregulatoru sintēzes pavājināšanās: IL-2, a- un p-interferons u.c.; - paaugstināts ādas un gļotādu mikrobu piesārņojums; - disbakteriālu izmaiņu attīstība; - vairāku mikroorganismu rezistences palielināšana pret antibiotikām, to patogenitātes pazīmju parādīšanās un pastiprināšanās.

Identificēto izmaiņu nozīme imunoloģiskajā reaktivitāte un astronauta ķermeņa automikroflora gan kosmosa lidojuma laikā, gan pēc tā ir tāda, ka šīs izmaiņas var palielināt autoimūnu slimību, kā arī baktēriju, vīrusu un alerģisku slimību attīstības iespējamību. Tas viss ir jāņem vērā, plānojot un sniedzot medicīnisko atbalstu ilgtermiņa kosmosa lidojumiem.

Federālā valsts augstākās profesionālās izglītības iestāde "Kurganas Lauksaimniecības akadēmija, kas nosaukta T.S. Malcevs"

Kosmosa lidojumu ietekme uz cilvēka ķermeni

Pabeidzis students: 2 kursi, 2 grupas,

nodaļa (PB) Ksenija Averina.

Pārbaudījis skolotājs:

I. A. Geniatuļina

Kurgana 2012. gads

1. Gaisa ceļojumi

1 Gaisa satiksmes ietekme uz cilvēku veselību

2 Slimības, pret kurām īpaši jāuzmanās, ceļojot ar gaisa transportu

3 Faktori, kas ietekmē cilvēka ķermeni gaisa ceļojumu laikā

Kosmosa lidojumi

1 Imunitāte kosmosa lidojuma laikā

2 Bezsvara stāvokļa ietekme

1. Gaisa ceļojumi

Aviopārvadājumi mūsdienās ir ērtākais un ātrākais veids, kā ceļot nelielos un lielos attālumos jebkur pasaulē. Viņu mērķis var būt ļoti daudzveidīgs: ceļojumi, radinieku apmeklēšana, komandējumi.

Lidmašīna, pēc ekspertu domām, ir drošākais transporta veids. Pie tā strādā simtiem un tūkstošiem cilvēku.

Avioceļojumu ērtības lielā mērā slēpjas tajā, ka dažādi uzņēmumi piedāvā aviobiļešu rezervēšanas pakalpojumus.<#"justify">nekoagulējamība vai palielināta asins recēšana;

elpošanas sistēmas slimības: hronisks bronhīts, emfizēma, obliterējošais bronhiolīts;

cukura diabēts;

citas hroniskas dzīvībai svarīgu orgānu un sistēmu slimības.

Visos šajos gadījumos pirms lidojuma jākonsultējas ar savu ārstu, lai pārrunātu iespējamos riskus un veiktu nepieciešamos pasākumus.

Gaisa ceļojumu tēma grūtniecības laikā izraisa diezgan daudz strīdu.<#"justify">.3 Faktori, kas ietekmē cilvēka ķermeni gaisa ceļojumu laikā

gaisa ceļojumi kosmosa bezsvara veselība

Jebkurš gaisa ceļojums vienmēr ir mobilitātes ierobežojums. Jo ilgāk paliekam sēdus stāvoklī, jo lielāka slodze uz ķermeņa lejasdaļu. Kāju asinsrite palēninās, asinsvadi sašaurinās, kājas pietūkst un sāp. Palielinās venozās trombozes – vēnu aizsprostošanās trombu veidošanās dēļ – risks. Būtisku lomu spēlē arī spiediena atšķirības lidmašīnas salonā.

1) Piespiedu neaktivitāte

Kā novērst asins stagnāciju apakšējo ekstremitāšu vēnās? Vienkāršākais veids ir vismaz nedaudz pārvietoties. Ieteicams piecelties no sava sēdekļa ik pēc pusstundas vai stundas un staigāt turp un atpakaļ pa salonu. Varat ieņemt ejas sēdekli, lai varētu biežāk piecelties, izstiept kājas, saliekt un iztaisnot tās. Ir lietderīgi veikt pāris pamata fiziskos vingrinājumus. Bet jums nevajadzētu sēdēt krēslā ar sakrustotām kājām. Tas izraisa kuģu saspiešanu vēl vairāk. Tāpat nav vēlams ilgstoši turēt kājas saliektas akūtā leņķī. Labāk, ja leņķis pie ceļa ir 90 grādi vai vairāk.

2) Pārslodzes pacelšanās un nosēšanās laikā

Pārslodzes pacelšanās un nosēšanās laikā pasažieriem rada daudz nepatīkamu sajūtu. Organisms uz tiem reaģē ļoti specifiski – ar sasprindzinājumu un reizēm sāpēm muskuļos. Turklāt spiediena atšķirības ir neizbēgamas, augot un lejup. Tas izraisa sāpes ausīs. Lai izlīdzinātu spiedienu ausīs, jums ir nepieciešams “pūst” - veikt žāvāšanās līdzīgas kustības. Tajā pašā laikā papildu gaisa daudzums no nazofarneksa iekļūst ausīs caur Eustahijas caurulēm. Tomēr, ja deguns ir “aizbāzts”, “pūšana” pacelšanās un nolaišanās laikā kļūst grūtāka, un diskomforts ausīs kļūst daudz lielāks. Turklāt mikrobi var iekļūt ausī kopā ar gaisu no nazofarneksa, un tad tas nav tālu no vidusauss iekaisuma - vidusauss iekaisuma. Šī iemesla dēļ nav ieteicams lidot ar tādām slimībām kā akūtas elpceļu infekcijas, sinusīts vai sinusīts.

3) Atšķirīgs atmosfēras spiediens

Spiediens lidmašīnas kabīnē ir aptuveni vienāds ar spiedienu 1500 - 2500 metru augstumā virs jūras līmeņa. Tas ir galvenais riska faktors sirds un asinsvadu slimniekiem. Pie zemāka atmosfēras spiediena skābekļa spriegums (Pa O2) salona gaisā pazeminās. Kritiskās vērtības tiek novērotas jau vairāk nekā 3000 metru augstumā, un ilgu lidojumu laikā lidmašīna var sasniegt augstumu līdz 11 000 m Attiecīgi samazinās skābekļa piegāde asinīm, un tas ir ļoti bīstami. Dažiem pacientiem šādā situācijā ir nepieciešama skābekļa inhalācija, taču to ir ārkārtīgi grūti izdarīt uz kuģa. Lielākā daļa aviokompāniju nelaiž lidmašīnā skābekļa maisus, jo gāze ir sprādzienbīstama. Vispieņemamākā izeja no šīs situācijas ir pasūtīt skābekļa inhalāciju divas vai vēl labāk trīs dienas pirms lidojuma. Tas jādara ārstam.

4) Zems gaisa mitrums lidmašīnas salonā

Acu slimības var radīt sarežģījumus zemā gaisa mitruma dēļ lidmašīnā. Tās līmenis parasti ir aptuveni 20% un dažreiz mazāks, savukārt ērtā vērtība cilvēkam ir 30%. Pie zemāka gaisa mitruma sāk izžūt acu un deguna gļotādas, ko mēs pilnībā piedzīvojam gaisa ceļojumu laikā. Tas rada daudz nepatīkamu brīžu, īpaši tiem, kas nēsā kontaktlēcas. Oftalmologi iesaka lidojuma laikā lietot “mākslīgo asaru” pilienus, lai periodiski apūdeņotu gļotādu. Tas ir īpaši svarīgi lidojumiem, kas ilgst vairāk nekā 4 stundas. Alternatīva iespēja ir doties lidojumā, valkājot brilles, nevis lēcas. Nevajadzētu izņemt lēcas tieši lidmašīnā, jo vide jebkurā transportā nav pietiekami higiēniska. Ārsti iesaka daiļā dzimuma pārstāvēm garo lidojumu laikā izmantot minimālu kosmētiku, jo palielinās acu jutīgums, skropstu tuša vai acu ēnas var izraisīt kairinājumu.

Lai aizpildītu mitruma trūkumu, lidojuma laikā ieteicams dzert vairāk sulas vai tīru negāzētu ūdeni. Taču tēja, kafija un alkohols neatjauno organisma ūdens bilanci. Gluži pretēji, tie izvada no ķermeņa mitrumu.

2. Kosmosa lidojumi

2.1. Imunitāte kosmosa lidojuma laikā

Pēc ilgiem lidojumiem astronauti piedzīvo ķermeņa vispārējās imunoloģiskās reaktivitātes samazināšanos, kas izpaužas kā: - asins satura un T-limfocītu reaktivitātes samazināšanās;

samazināta T-helper šūnu un dabisko killer šūnu funkcionālā aktivitāte; - svarīgāko bioregulatoru sintēzes pavājināšanās: IL-2, a- un p-interferons u.c.; - paaugstināts ādas un gļotādu mikrobu piesārņojums; - disbakteriālu izmaiņu attīstība; - vairāku mikroorganismu rezistences palielināšana pret antibiotikām, to patogenitātes pazīmju parādīšanās un pastiprināšanās.

Identificēto izmaiņu nozīme imunoloģiskajā reaktivitāteun astronauta ķermeņa automikroflora gan kosmosa lidojuma laikā, gan pēc tā ir tāda, ka šīs izmaiņas var palielināt autoimūnu slimību, kā arī baktēriju, vīrusu un alerģisku slimību attīstības iespējamību. Tas viss ir jāņem vērā, plānojot un sniedzot medicīnisko atbalstu ilgtermiņa kosmosa lidojumiem.

2.2. Bezsvara stāvokļa ietekme

Bezsvara stāvoklis iestājas, ja uz kosmosā esošo ķermeni netiek pielietoti nekādi ārēji spēki, izņemot gravitācijas spēku. Ja kosmosa kuģis atrodas centrālajā gravitācijas laukā un negriežas ap savu masas centru, tas piedzīvo bezsvara stāvokli, kam raksturīga iezīme ir tāda, ka visu cilvēka ķermeņa konstrukcijas elementu, instrumentu daļu un daļiņu paātrinājumi ir vienādi ar paātrinājumu. gravitācijas.

Pozitīva bezsvara īpašība ir iespēja kosmosā izmantot ažūras, plānas un ļoti vieglas konstrukcijas (arī piepūšamās), veidojot orbītā liela mēroga konstrukcijas (piemēram, milzu radioteleskopu antenas, orbitālo spēkstaciju saules paneļus utt.). ).

Lidojumam nulles gravitācijas apstākļos ir jānostiprina aprīkojums un aprīkojums, kā arī pilotējamais kosmosa kuģis ir jāaprīko ar kosmonautu, viņu darba un sadzīves priekšmetu nostiprināšanas līdzekļiem.

Primārās bezsvara sekas ir asins un audu šķidruma hidrostatiskā spiediena noņemšana, svara slodze uz muskuļu un skeleta sistēmu, kā arī aferento sistēmu specifisko gravireceptoru gravitācijas stimulu neesamība. Ķermeņa reakcijas, ko izraisa ilgstoša uzturēšanās bezsvara stāvoklī, būtībā pauž tā pielāgošanos jauniem vides apstākļiem un notiek atbilstoši “nelietošanas” vai “atrofijas no neaktivitātes” veidam.

Bezsvara stāvoklis sākotnējā periodā bieži izraisa telpiskās orientācijas traucējumus, iluzoras sajūtas un kustību slimības simptomus (reiboni, diskomfortu vēderā, sliktu dūšu un vemšanu), kas galvenokārt saistīts ar vestibulārā aparāta reakcijām un asiņu pieplūdumu. galvu. Ir arī izmaiņas subjektīvā slodžu uztverē un dažas citas izmaiņas, ko izraisa jutīgu orgānu reakcijas, kas noskaņotas uz zemes gravitāciju. Pirmajās desmit bezsvara stāvokļa dienās atkarībā no cilvēka individuālās jutības, kā likums, notiek pielāgošanās norādītajām bezsvara stāvokļa izpausmēm un tiek atjaunota pašsajūta.

Bezsvara apstākļos notiek kustību koordinācijas pārstrukturēšana, attīstās sirds un asinsvadu sistēmas attrenēšanās.

Bezsvara stāvoklis ietekmē šķidruma līdzsvaru organismā, olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu vielmaiņu, minerālvielu vielmaiņu, kā arī dažas endokrīnās funkcijas. Ir ūdens, elektrolītu (īpaši kālija, nātrija), hlorīdu zudumi un citas metabolisma izmaiņas.

Ārējo spēku pavājināšanās uz svaru nesošajām struktūrām izraisa kalcija un citu kaulu stipruma uzturēšanai svarīgu vielu zudumu. Pēc ilgstošas iedarbības bezsvara stāvoklī ir iespējama viegla muskuļu atrofija, neliels ekstremitāšu muskuļu vājums utt.

Starp biežākajām bezsvara stāvokļa nelabvēlīgās ietekmes uz ķermeni izpausmēm kombinācijā ar citām kosmosa kuģa dzīves apstākļu iezīmēm ir astēnija, kuras dažas pazīmes (darbspējas pasliktināšanās, ātrs nogurums) tiek konstatētas jau paša lidojuma laikā. Tomēr visievērojamākā astēnijas ietekme ir pēc atgriešanās uz Zemes. Ķermeņa svara, muskuļu masas, kaulu minerālvielu piesātinājuma samazināšanās, spēka, izturības un fiziskās veiktspējas samazināšanās ierobežo šim pārslodzes periodam raksturīgo stresa toleranci un zemes gravitācijas ietekmi.

Izmaiņas imunoloģiskajās reakcijās un rezistence pret infekcijām pavada paaugstināta uzņēmība pret slimībām, kas var izraisīt kritisku situāciju lidojuma laikā. Īslaicīgu lidojumu laikā būtiskas imunoloģiskās reaktivitātes izmaiņas netika novērotas.

Pastāv zināma varbūtība, ka kādas citas izmaiņas organisma funkcionālajā stāvoklī var ietekmēt drošas uzturēšanās ilgumu ilgstošas bezsvara apstākļos. Dažus no tiem nosaka veģetatīvo un motorisko funkciju nervu un hormonālās regulēšanas mehānismu pārstrukturēšanas procesi, citi ir atkarīgi no strukturālo izmaiņu pakāpes (piemēram, muskuļu un kaulu audos), sirds un asinsvadu sistēmas attrenēšanās un vielmaiņas nobīdēm. Pasākumu sistēmas izstrāde un ieviešana šo traucējumu novēršanai ir viens no svarīgiem medicīniskā atbalsta uzdevumiem ilgtermiņa lidojumiem kosmosā.

Principā ir divi iespējamie veidi, kā novērst bezsvara stāvokļa sekas. Pirmais ir novērst ķermeņa pielāgošanos bezsvara stāvoklim, radot kosmosa kuģī mākslīgu gravitācijas spēku, kas līdzvērtīgs tam, kas ir uz Zemes; šī ir visradikālākā.!, bet sarežģīta un dārga metode, kas izslēdz precīzus ārējās telpas novērojumus un eksperimentu iespēju bezsvara apstākļos. Otrā metode ļauj daļēji pielāgot organismu bezsvara stāvoklim, bet tajā pašā laikā paredz veikt pasākumus adaptācijas nelabvēlīgo seku novēršanai vai samazināšanai. Aizsarglīdzekļu profilaktiskā iedarbība galvenokārt ir paredzēta, lai uzturētu pietiekamu fizisko veiktspēju, kustību koordināciju un ortoētisko stabilitāti (pārslodzes tolerance un vertikālā poza), jo saskaņā ar mūsdienu datiem šo funkciju izmaiņas, kas notiek readaptācijas periodā, šķiet būt viskritiskākais.

Skeleta-muskuļu sistēmas slodzes deficīta kompensēšana bezsvara apstākļos ir viena no perspektīvām jomām profilaktisko pasākumu izstrādē un tiek nodrošināta ar fizisko sagatavotību, izmantojot atsperu vai gumijas espanderus, veloergometrus, skrejceliņu tipa trenažierus un slodzes tērpus. kas rada statisku slodzi uz ķermeni un atsevišķām muskuļu grupām gumijas stieņu dēļ.

Maiņu novēršanas sistēmā, galvenokārt muskuļu un skeleta sistēmas svara slodzes trūkuma dēļ, var izmantot citas ietekmes metodes, jo īpaši muskuļu elektrisko stimulāciju, hormonālo zāļu lietošanu, kas normalizē olbaltumvielu un kalcija vielmaiņu, kā arī kā dažādas metodes, kā palielināt organisma izturību pret infekcijām.

Vispārējā aizsardzības pasākumu sistēmā jāņem vērā arī iespēja palielināt organisma nespecifisko pretestību, samazinot kosmosa lidojumu stresa faktoru nelabvēlīgo ietekmi (samazinot trokšņa līmeni, optimizējot temperatūru, radot atbilstošas higiēnas un sadzīves ērtības), nodrošinot pietiekamu ūdens patēriņu, barojošs un sabalansēts uzturs ar paaugstinātu vitamīnu piesātinājumu, nodrošinot apstākļus atpūtai, gulēšanai utt. Kosmosa kuģu iekšējā tilpuma palielināšana un uzlabotu mājsaimniecības ērtību radīšana tajos ievērojami palīdz mazināt nevēlamās reakcijas uz bezsvara stāvokli.

Izmantotās literatūras saraksts

1. "Kosmosa kuģis" \\Vispārējā redakcijā prof. K.P. Feoktistova - Maskava: Militārā izdevniecība, 1983. gads - 319. lpp.

Kosmosa lidojumu faktori

Ievads

K. E. Ciolkovskis, pārdomājot starpplanētu lidojumu izredzes: “Nākotnes tehnoloģija dos mums iespēju pārvarēt zemes gravitāciju un ceļot pa Saules sistēmu,” nonāca pie secinājuma par faktoru iespējamo negatīvo ietekmi uz kosmonautiem. piemēram, izmainīta gravitācija (pārslodzes un bezsvara stāvoklis), skābekļa, barības vielu, ūdens uc deficīts, kā arī nepieciešamība pētīt lidojuma faktoru ietekmi uz ķermeni. Zīmīgi, ka krievu zinātnieka argumentācija nebija tikai spekulatīva. Viņi pamudināja viņu veikt pētījumu par sevi: “Es pakļāvu sevi eksperimentiem: vairākas dienas neko neēdu un nedzēru. Ūdens atņemšanu viņš varēja izturēt tikai divas dienas. Pēc to derīguma termiņa beigām es uz dažām minūtēm zaudēju redzi.

Kosmosa bioloģijas un medicīnas jomā saistībā ar cilvēka lidojuma izredzēm uz Marsu adaptācijas problēma atkal kļūst aktuāla. Šīs problēmas izpēti, ieskaitot tās vispārīgos teorētiskos aspektus, var uzskatīt par tradicionālu. Kādi adaptācijas aspekti ir svarīgi kosmosa bioloģijai un medicīnai? Pirms atbildēt uz šo jautājumu, mums jāaplūko, ko dara šīs zinātnes jomas.

Kosmosa bioloģija un kosmosa medicīna pēta kosmosa faktoru ietekmi un cilvēka ķermeņa dzīvības funkcijas šo faktoru ietekmē, lai izstrādātu līdzekļus un metodes kosmosa kuģu un staciju apkalpes locekļu veselības un darbaspējas saglabāšanai. Šīs zinātnes izstrādā atbilstošus profilakses pasākumus un metodes aizsardzībai pret to kaitīgo ietekmi; piedāvā fizioloģiskos un higiēniskos pamatojumus prasībām kosmosa kuģu dzīvības uzturēšanas sistēmām, vadības sistēmām un aprīkojumam, kā arī ekipāžu glābšanas līdzekļiem avārijas situācijās; izstrādāt klīniskās un psihofizioloģiskās metodes un kritērijus kosmonautu atlasei un sagatavošanai lidojumam, apkalpes uzraudzībai lidojumā; pētīt slimību profilaksi un ārstēšanu lidojuma laikā. Šajā ziņā kosmosa bioloģija un kosmosa medicīna ir vienots dažādu sadaļu komplekss, piemēram, kosmosa fizioloģija un psihofizioloģija, kosmosa higiēna, kosmosa radiobioloģija, teorētiskā un klīniskā medicīna un medicīniskā pārbaude.

Galvenie bioloģiskās ietekmes kosmosa faktori.

Kosmosa lidojuma laikā cilvēka ķermeni var ietekmēt trīs galvenās faktoru grupas:

Pirmā faktoru grupa

Pirmā faktoru grupa ir atkarīgs no kosmosa fiziskā stāvokļa. Šajā faktoru grupā ietilpst: ārkārtīgi zemas barometriskā spiediena pakāpes, cilvēka elpošanai nepieciešamā molekulārā skābekļa trūkums, jonizējošais starojums (kosmiskais, ultravioletais, korpuskulārais starojums u.c.), meteoru bīstamība, nelabvēlīgi temperatūras apstākļi u.c.

Barometriskais spiediens. Pašmāju un ārvalstu zinātnei ir vairāk nekā pusgadsimta pieredze, pētot zemā barometriskā spiediena un zemā skābekļa parciālā spiediena ietekmi uz cilvēkiem. Balstoties uz zinātniskiem datiem, ir izstrādātas hermētiskas kajītes (ventilācijas un reģenerācijas veidi), skābekļa ierīces, skafandras u.c. Labi pētīta arī pēkšņu spiediena izmaiņu ietekme no augstākām spiediena pakāpēm zem spiediena kabīnē uz ievērojamu atmosfēras spiediena pazemināšanos ārpus salona lidojuma apstākļos.

Zemes atmosfēra nodrošina cilvēku ar skābekli elpošanai, uztur noteiktu barometrisko spiedienu, rada apstākļus temperatūras regulēšanai, izkliedētam apgaismojumam, kā arī ir efektīvs līdzeklis aizsardzībai pret potenciāli bīstamu kosmisko starojumu, kas būtiski novājinās, izmainās vai pilnībā uzsūcas. kas iet caur Zemes gaisa apvalku. Sauszemes apstākļos cilvēki un dzīvnieki atrodas jūras līmenī ar atmosfēras spiedienu 1 kg/cm2. Tas pats ir kopējais gāzu spiediens, kas izšķīdušas ķermeņa audos un šķidrumos (asinis, limfa utt.) vai aizpildot dobos orgānus (plaušās, kuņģī, zarnās utt.).

Strauji pazeminoties barometriskajam spiedienam, palielinoties augstumam, notiek strauja gāzu izplešanās, piepildot dobos orgānus un ķermeņa dobumus. Tā rezultātā tiek novērota saraustīta gaisa izdalīšanās no plaušām, vēdera uzpūšanās (meteorisms) un vidusauss bungādiņas izvirzījums. Pēkšņs relatīvais intrapulmonārā spiediena pieaugums iedvesmas laikā var izraisīt plaušu audu mehāniskus bojājumus. Gāzu izplešanos kuņģa-zarnu traktā bieži pavada sāpes, kā arī mehāniski un refleksi elpošanas un asinsrites traucējumi, un šo parādību pakāpe ir tieši atkarīga no atmosfēras spiediena krituma ātruma un pakāpes.

Ķermeņa šķidrā vidē izšķīdušās gāzes, pazeminoties barometriskajam spiedienam, sakrājas vairāk vai mazāk lielos burbuļos, izdara mehānisku spiedienu uz audu nervu sensorajiem receptoriem un izraisa sāpes, visbiežāk locītavās un muskuļos. Brīvo gāzu uzkrāšanās rezultātā asinsvados un ap tiem dažkārt rodas problēmas ar asins piegādi noteiktām ķermeņa zonām.

Visas aprakstītās parādības, kas apvienotas ar vispārīgo nosaukumu “dekompresijas traucējumi”, visbiežāk tiek atklātas, kad atmosfēras spiediens pazeminās līdz līmenim, kas zemāks par 267 mm Hg. Art., kas atbilst 8000 m vai vairāk augstumam virs jūras līmeņa. Šos traucējumus var konstatēt ne tikai dažādiem cilvēkiem, bet arī vienai un tai pašai personai ar dažādām retināšanas pakāpēm un dažādiem veselības stāvokļiem.

Ķermeni pakļaujot zemākam barometriskajam spiedienam (apmēram 40 mm Hg), tiek novērota augstkalnu gāzu emfizēma, kas izpaužas kā eksplozīva zemādas tūsku veidošanās, strauji palielinot ķermeņa apjomu. Līdzīgi pietūkumi var veidoties arī iekšējos orgānos, īpaši vietās, kur uzkrājas irdeni audi.

Šīs parādības rodas intensīvas šķidrumu pārejas rezultātā gāzveida stāvoklī. Ir zināms, ka pie normāla barometriskā spiediena ūdens vārās 100 ° C temperatūrā; Pie zemāka spiediena ūdens vārās zemākā temperatūrā. Pie atmosfēras spiediena 47 mm Hg. ūdens vārās 37 °C. Tā kā normāla ķermeņa temperatūra ir aptuveni 37 °C, mēs varam sagaidīt, ka ķermeņa šķidrumi “uzvārīsies”, kad barometriskais spiediens samazināsies līdz 47 mm Hg. Art. Reālos apstākļos šī parādība tiek novērota nedaudz zemākā spiedienā.

Līdz ar to traucējumi, kas cilvēkam rodas strauja barometriskā spiediena pazemināšanās laikā, var izraisīt stipras, dažkārt grūti panesamas sāpes un krasus darbaspējas pasliktināšanos, savukārt nav izslēgta smagāku traucējumu parādīšanās ar pilnīgu ķermeņa funkciju traucējumiem. ārā. Tādējādi barometriskā spiediena pazemināšanās rada nopietnus draudus astronautiem un liek speciālistiem izstrādāt atbilstošas aizsargierīces. Kosmosa kuģa vai satelīta zem spiediena salonā barometriskais gaisa spiediens visbiežāk tiek uzturēts 760 mm Hg. Art. Tomēr, ja saskaņā ar tehniskajiem nosacījumiem ir nepieciešams samazināt spiedienu, tad to ir iespējams samazināt līdz 500-550 mm Hg. Art. vai uz nedaudz mazāku vērtību. Skābekļa trūkumu, kas rodas pie norādītā spiediena, var viegli kompensēt, palielinot tā procentuālo daudzumu gaisā. Šajā gadījumā jāņem vērā ne tikai skābekļa trūkuma, bet arī pārpalikuma ieelpotajā gaisā nelabvēlīgā ietekme. Eksperimentāli ir apstiprināts, ka ilgstoša tīra skābekļa elpošana dažkārt var izraisīt dažādu ķermeņa funkciju traucējumus. Jo īpaši bieži attīstās sirds un asinsvadu sistēmas darbības traucējumi un elpošanas sistēmas bojājumi (tūska, pneimonija).

Pētījumi ir pierādījuši, ka pie normāla barometriskā spiediena skābekļa saturs ieelpotajā gaisā ir organismam nekaitīgs robežās līdz 60%. No tā izriet, ka neatkarīgi no tā, kāds spiediena līmenis tiek pieņemts kabīnei ar spiedienu, skābekļa daļējais spiediens tajā nedrīkst pārsniegt 420 mm Hg. Art. Tādējādi nopietnākā problēma cilvēka lidojuma laikā kosmosā ir apkalpes nodrošināšana ar skābekli, jo, paceļoties augstumā, vienlaikus ar atmosfēras spiediena pazemināšanos samazinās gaisu veidojošo gāzu spiediens: skābeklis, slāpeklis, oglekļa dioksīds.

Ķermeņa skābekļa piegādes samazināšanās, palielinoties augstumam, izraisa tā sauktās augstuma slimības attīstību, kas veseliem cilvēkiem izpaužas no 4000-5000 m, un augstumā virs 12 000 m notiek samaņas zudums. 10-15 s. Lai novērstu šos pārkāpumus kosmosa lidojuma laikā, astronautam jāatrodas rūpīgi izolētā hermētiski noslēgtā kajītē, kas pasargās viņu no skābekļa bada un citiem kaitīgiem vides faktoriem. Vairāk vai mazāk normālus apstākļus cilvēka elpošanai lidojumu laikā kosmosa kuģī var radīt tikai tad, ja spiediens kosmosa kuģa kabīnē tiek uzturēts vismaz 300 mm Hg. pie skābekļa spiediena vismaz 150 mm Hg. Art. Šajā sakarā zinātnieki ir pamatojuši nepieciešamību izmantot reģenerācijas tipa kajītes, t.i., kajītes gāzes vides atjaunošanai (reģenerācijai) līdz noteiktajām robežām, pie kurām notiek cilvēka ieelpotā oglekļa dioksīda uzsūkšanās un skābekļa izdalīšanās.

Lielas briesmas astronautam ir spiediena salona integritātes pārkāpums, ja to sabojā, piemēram, meteors. Ja kuģa apkalpe nav ģērbusies aizsargtērpos, tad atkarībā no kajītē esošās bedres lieluma astronauti zaudēs samaņu 15-30 sekunžu laikā. Tāpēc, lidojot kosmosā, lielākai drošībai astronautiem jāvalkā īpaši skafandri. Spiediena kabīnei jābūt atsevišķiem nodalījumiem. Ja kāds nodalījums zaudē spiedienu, kosmonauti skafandros varēs pāriet uz citu nodalījumu vai novērst bojājumus. Valkājot skafandru, jūs varat veikt darbu ārpus kabīnes.

Sprādzienbīstamas dekompresijas apstākļos, kas notiek sekundes daļā, iespējami arī iekšējo orgānu audu un asinsvadu plīsumi ar visām no tā izrietošajām sekām. Tādējādi, 1971. gadā nolaižoties no orbītas, kosmosa kuģa Sojuz-11 kabīnes spiediena samazināšanas dēļ gāja bojā G.T. Dobrovoļskis, V.N. Volkovs un V.I. Patsaeva.

Kosmiskais starojums. Mūsu planētas atmosfēras augšējos slāņus nepārtraukti bombardē atomu kodolu plūsmas, kas pārvietojas milzīgā ātrumā un ko sauc par kosmisko starojumu. Absolūtais šādu daļiņu skaits ir mazs, taču tām ir liela enerģija, ko mēra miljardos elektronvoltu.

Lielākā daļa kodolu, kas steidzas no kosmosa, nesasniedz Zemes virsmu. Saskaroties ar atmosfēras gāzu atomu kodoliem, tie veido tā saukto sekundāro kosmisko starojumu. Zemes virsmu sasniedz tikai sekundārais kosmiskais starojums, kura intensitāte ir gandrīz 50 reizes mazāka nekā primārā. Kosmiskais starojums, tāpat kā jebkurš cits starojums, iekļūstot matērijā, atdala elektronus no vielas atomiem; Tā rezultātā veidojas pozitīvi un negatīvi joni.

Tāpēc kosmiskais starojums, tāpat kā rentgena starojums, pieder pie jonizējošā starojuma. Dzīva organisma šūnu struktūras un audi tiek bojāti starojuma ietekmē, jo veidojas joni, kas izjauc dzīva organisma bioķīmisko reakciju normālu norisi.

Gandrīz trīs ceturtdaļas kosmiskā starojuma veido ūdeņraža kodoli – protoni. Hēlija kodoli jeb alfa daļiņas veido apmēram vienu ceturtdaļu, un atlikušie ķīmisko elementu kodoli veido aptuveni vienu procentu no visām kosmiskajām daļiņām.

Primārais kosmiskais starojums, ja tiek pakļauts ķermenim, var izraisīt jonizāciju, kas līdzvērtīga rentgena starojumam 0,005 R dienā. Ja pieņemam, ka kosmiskā starojuma relatīvā bioloģiskā efektivitāte ir 10 reizes augstāka nekā parastā starojuma (rentgena), tad tā iedarbība būs līdzvērtīga 0,05 R dienā vai 0,35 R nedēļā, kas pārsniedz pieļaujamos standartus un, protams, jābrīdina ārsti. Jebkurā gadījumā, veicot ilgstošus lidojumus kosmosā, šīs parādības ir stingri jāņem vērā, un kosmiskā starojuma bioloģiskā ietekme ir jāpēta visrūpīgākajā veidā.

Nodrošinot satelīta lidojumus, pareizi izvēloties maršrutu un lidojuma laiku, radiācijas intensitāti var būtiski samazināt. Kosmiskās daļiņas, tāpat kā visus citus kustīgos lādētos ķermeņus, var novirzīt Zemes magnētiskajā laukā.

Zemes magnētiskā lauka magnētiskā lauka līnijas ekvatoriālajos platuma grādos atrodas aptuveni paralēli zemes virsmai, bet polārajos platuma grādos - perpendikulāri tai. Rezultātā kosmiskās daļiņas ekvatora zonā, šķērsojot magnētiskā lauka līnijas, tiek ievērojami novirzītas, savukārt tās, kas dodas uz ziemeļu un dienvidu magnētiskajiem poliem, pārvietojas pa šīm līnijām lielā skaitā un sasniedz Zemes virsmu.

Cilvēce jau kopš neatminamiem laikiem zināja, ka Saule izstaro gaismu un siltumu, taču tikai 20. gadsimtā zinātniekiem izdevās iegūt pirmo informāciju par īsāka viļņa garuma Saules starojumu – ultravioleto un korpuskulāro. Lielākā daļa šī starojuma, kura viļņa garums ir no 10 līdz 300 milimikroniem, nespēj iekļūt biezos matērijas slāņos, piemēram, logu stiklā, un tāpēc tas ir pilnīgi nekaitīgs cilvēkiem salonā. Taču šis starojums, intensīvi iedarbojoties uz matērijas virsmas slāņiem pasaules telpas dziļajā vakuumā, var iznīcināt auduma un materiāla molekulas, no kurām izgatavots skafandrs un kabīne. Šie apstākļi ir jāņem vērā un skafandriem jābūt izgatavotiem no auduma, kas ir visizturīgākais pret ultravioletajiem stariem, jāierobežo skafandru kalpošanas laiks, kā arī kajītēm jābūt izgatavotām no izturīgākajiem materiāliem.

Papildus iepriekš aprakstītajam starojumam no Saules izplūst stari, kuru viļņa garums ir mazāks par 10 milimikroniem, un tie daudz neatšķiras no maigākajiem rentgena stariem, veidojot tā saukto Saules korpuskulāro starojumu. Ilgstoši iedarbojoties, korpuskulārais starojums var sabojāt skafandra audumu, un, iekļūstot telpā zem tērpa, var veidoties ozons, kas ir kaitīgs cilvēkiem. Lai samazinātu saules ultravioletā, rentgena un korpuskulārā starojuma iedarbību uz cilvēkiem, iespējams, būs jāizgatavo skafandri no blīvāka auduma, nekā nepieciešams izturības apsvērumu dēļ, kā arī jāierobežo laiks, ko kosmonauti pavada ārpus raķetes zem spiediena.

Lai novērstu šī faktora ietekmi uz astronautiem, tiek prognozēta radiācijas situācija. Tas ņem vērā pilotējamā transporta kosmosa kuģa lidojuma ilgumu, orbītas raksturu, kosmosa kuģa konstrukcijas īpašības un apkalpes aizsardzības aprīkojuma pieejamību. Ņemot vērā prognozes rezultātus, tiek izvēlēts pilotējamā transporta kosmosa kuģa palaišanas datums.

Pamatojoties uz eksperimentālajiem un klīniskajiem datiem, kosmosa kuģu apkalpēm ir noteiktas trīs jonizējošā starojuma dozu kategorijas, kas ļauj veikt lidojumu kosmosā bez nopietniem radiācijas bojājumiem organismam: pieļaujamā deva, attaisnojamā riska deva un kritiskā doza.

No iesniegtajiem datiem izriet, ka jonizējošā starojuma, īpaši kosmiskā starojuma, ietekme uz cilvēkiem nav pietiekami pētīta. Lai nodrošinātu ilglaicīgu kosmosa lidojumu drošību, vispirms nepieciešams izpētīt kosmiskā starojuma ietekmi uz vienkāršākajiem dzīviem organismiem (mikrobiem, rauga šūnām), augiem, kukaiņiem un dzīvniekiem. Tikai iegūstot zinātnisko pētījumu rezultātus par dzīvniekiem, īpaši ilgstošu kosmosa lidojumu laikā, var sniegt zinātniski pamatotu atbildi par radiācijas bīstamību un nodrošināt cilvēku lidojumus kosmosā.

Meteoru ķermeņi. Bezmākoņainās naktīs bieži var redzēt “krītošas zvaigznes” - meteorus, kas ātri plīvo pāri tumšajām debesīm. Tas notiek to iekļūšanas atmosfērā dēļ. Lielā kustības ātruma dēļ, sasniedzot 70 km/s un vairāk, meteoroīdie ķermeņi, uzkarstot līdz pat vairākiem tūkstošiem grādu, sāk spoži mirdzēt un izdeg. Meteoram seko taka – jonizētas gāzes straume.

Sastapšanās ar meteoroīdiem var radīt zināmas briesmas kosmosa kuģim. Faktiski meteora ātrums ir 20-70 reizes lielāks par lodes ātrumu, un tāpēc aizsardzībai no tā būs nepieciešamas daudz jaudīgākas bruņas nekā aizsardzībai no lodes. Pietiek pateikt, ka meteorisks ķermenis, kas sver tikai 1 g, pārvietojoties ar ātrumu 30 km/s, spēj izsist no raķetes korpusa ievērojamu daudzumu metāla pārklājuma. Taču, par laimi mums, meteoriskās vielas vidējais blīvums starpplanētu telpā ir niecīgs un ķermeņiem, kas sver 1 g, ir 1,4,10 -24 g/cm 3, kas atbilst aptuveni vienai daļiņai kuba tilpumā ar vienādu malu. līdz 100 km. Mazāku meteorisko daļiņu (sver desmitiem miligramu) telpiskais blīvums ir nedaudz lielāks. Kopumā meteoriskās vielas telpiskais blīvums Zemes orbītas apgabalā ir 0,5,10 -22 g/cm 3 . Līdz ar to, jo mazāks ir meteoroīda izmērs, jo lielāka ir varbūtība, ka kosmosa kuģis sastapsies ar meteoroīdu.

Padomju Zemes satelītu lidojumu pieredze parādīja, ka meteoru briesmas nav tik lielas, kā varētu pieņemt, pamatojoties uz teorētiskiem aprēķiniem. Tajā pašā laikā to nevajadzētu novērtēt par zemu. Tāpēc dati par meteoru lietus intensitāti ir īpaši svarīgi, projektējot kosmosa kuģus un izvēloties to orbītu.

Sadursmes ar transportlīdzekli briesmas rada arī liels daudzums mākslīgas izcelsmes kosmosa objektu kosmosā. Orbītā esošo objektu raksturs ir šāds: 5% ir darbojošie satelīti, 12% ir nestrādājoši satelīti, 18% ir nesējraķešu pēdējie posmi, skrūves, kabeļi utt. Atlikušie 65% pārsvarā ir uzsprāgušie elementi. raķetes vai apzināti uzspridzināti satelīti . Katru mēnesi pie Starptautiskās kosmosa stacijas šobrīd lido 2-3 mākslīgo objektu fragmenti.

Kosmosa kuģa aizsardzību no mazām meteoru daļiņām var nodrošināt diezgan spēcīgs apvalks. Ja kuģis sastopas ar meteora korpusu un apšuvuma integritāte ir bojāta, tas var izraisīt kabīnes spiediena samazināšanos. Ņemot to vērā, ir nepieciešams nodrošināt apkalpes aizsardzību no pēkšņām barometriskā spiediena izmaiņām un skābekļa trūkuma.

Temperatūra. Daudz pētījumu ir veltīts zemas un augstas temperatūras ietekmei uz cilvēkiem mūsu valstī un ārvalstīs. Ar mērenām ārējās temperatūras svārstībām cilvēka ķermenis automātiski uztur iekšējo temperatūru nemainīgā līmenī. Taču pēkšņas temperatūras izmaiņas (tās paaugstināšanās vai pazemināšanās) negatīvi ietekmē cilvēka stāvokli. Temperatūra var būt augsta vai zema ne tikai transporta kuģa iekšpusē, bet arī apkalpes nolaišanās vai izšļakstīšanās vietā. Viens no temperatūras paaugstināšanās iemesliem kosmosa kuģa iekšienē var būt ugunsgrēks. Jāņem vērā ne tikai tūlītējie ugunsgrēka cēloņi, bet arī iespējamā tā rašanās bīstamība, kas var palielināties, izvēloties kosmosa kuģa kabīnes atmosfēras sastāvu ar augstu skābekļa saturu vai uzliesmojošu materiālu izmantošana.

Cilvēka pakļaušana augstas temperatūras iedarbībai, pirmkārt, noved pie ķermeņa termiskās regulēšanas sistēmas funkcionāliem traucējumiem. Pie āra gaisa temperatūras 30-33 °C siltuma apmaiņa ar apkārtējo vidi praktiski apstājas, un termiskais līdzsvars tiek uzturēts tikai ar intensīvu svīšanu, bet pie ierobežotām ūdens krājumiem tas ir pilns ar organisma dehidratācijas (dehidratācijas) draudiem.

Ja gaisa un apkārtējo sienu temperatūra pārsniedz 60°C, cilvēka organisms nespēj uzturēt termisko līdzsvaru pat ar spēcīgu svīšanu, kā rezultātā organismā sākas siltuma uzkrāšanās process.

Atkarībā no ūdens temperatūras ir pieļaujamas augstas temperatūras iedarbības ilguma, kā arī cilvēka uzturēšanās ūdenī bez speciāla apģērba ilguma vērtības, pēc kuras liela iespējamība ir samaņas zudums vai nāve.

Visefektīvākais pasākums pēkšņu ārējās temperatūras izmaiņu gadījumā ir apģērba lietošana, kam jābūt pēc iespējas vairāk slāņu un piespiestam tuvāk ķermenim.

No tā izriet, ka, ja nelabvēlīgs temperatūras faktors ilgst ilgu laiku, tad krasi samazinās cilvēka tolerance pret visu kosmosa lidojumu faktoru kompleksu. Tāpēc ir nepieciešams uzturēt optimālus temperatūras apstākļus cilvēkam kosmosa kuģa kabīnē.

Dotie dati par kosmosa fizisko stāvokli liecina, ka tā ir cilvēku un dzīvnieku dzīvošanai nepiemērota vide bez aizsardzības pasākumiem.

Otrā faktoru grupa

Otrā grupa apvieno faktorus, ko izraisa pats lidojums ar raķešu lidmašīnu (troksnis, vibrācija, paātrinājums un bezsvara stāvoklis).

Troksnis un vibrācija. Ir pietiekami daudz zinātnisku datu par trokšņa ietekmi uz cilvēku, kas ļauj cerēt, ka, izstrādājot kosmosa kuģi, būs iespējams veikt rūpīgu skaņas izolāciju un samazināt trokšņa līmeni kajītēs. Jāņem vērā, ka troksnis visintensīvākais būs lidojuma aktīvajā fāzē, t.i., kosmosa kuģa paātrinājuma fāzē līdz tā ievietošanas orbītā beigām. Vibrācijas ietekme uz astronautiem kosmosa kuģa palaišanas orbītā aktīvajā fāzē ir diezgan labi izpētīta. Ir vairāki dizaina priekšlikumi amortizatoriem, kas samazina vibrāciju ietekmi uz cilvēka ķermeni.

Līdzīgi kā paātrinājums, vibrācija un troksnis galvenokārt ir saistīti ar kosmosa kuģa dzinēju palaišanas fāzēm vai to darbību lidojuma laikā. To avoti ir raķešu dzinēju darbība, to kratīšana, degvielas kustība tvertnēs, atmosfēras plūsmas un atmosfēras turbulence, kā arī aerodinamiskie triecieni, kad kosmosa kuģis pārkāpj skaņas barjeru. Lidojot ar izslēgtiem dzinējiem, troksnis un vibrācija gandrīz pazūd, jo šajā gadījumā tos rada tikai impulsa dzinēji kosmosa kuģa orientācijas kontrolei kosmosā, dažādi elektromotori un radiosakaru sistēma.

Troksnis un vibrācija rada diskomfortu, kairinājumu, sliktu dūšu un citas nepatīkamas sajūtas. Raksturojas ar trauksmes un baiļu sajūtu, nosmakšanu, sāpēm vēderā un mugurkaulā, vispārēju nogurumu, apgrūtinātu elpošanu, galvassāpēm, niezi un kurlumu. Vibrācijas kaitīgajai ietekmei uz cilvēka ķermeni ir mehānisks raksturs, vismaz vibrācijas frekvenču diapazonā, kas rodas lidojuma laikā kosmosā. Acīmredzot tiek traucēta normāla procesu norise gan atsevišķās šūnās, gan orgānos kopumā. Jo īpaši vibrācija ietekmē anafāzi, tas ir, to šūnu dalīšanās stadiju, kuras laikā sākas hromosomu pušu novirze. Savos eksperimentos padomju biologi pakļāva peles vibrācijām, kas raksturīgas raķešu dzinēja darbībai, un konstatēja ievērojamu anafāzes veidojumu skaita pieaugumu muguras smadzenēs tikai vienu dienu pēc eksperimenta. Anafāzes veidojumu procentuālais daudzums sasniedza maksimālo vērtību 9,79, bet dzīvnieku kontroles grupā tas bija 2,61.

Ja mehāniski bojājumi šūnu līmenī notiktu plašākā mērogā, vibrācija kosmosa lidojuma laikā kļūtu par nopietnu problēmu. Fakts ir tāds, ka cilvēka ķermenim un tā atsevišķiem orgāniem diemžēl ir savas rezonanses frekvences, kas atrodas tādā pašā diapazonā kā nesējraķešu frekvences. Tādējādi kosmosa kuģa Apollo ar nesējraķeti Saturn 5 galvenā rezonanses frekvence ir aptuveni 4,5 Hz. Pēc pirmās pakāpes dzinēju atdalīšanas kosmosa kuģa rezonanses frekvence ar otrās un trešās pakāpes dzinējiem ir aptuveni 6 Hz, bet nesējraķetes trešās pakāpes frekvence ar kosmosa kuģi būs aptuveni 9 Hz. Tas ir ļoti svarīgi, jo cilvēka ķermeņa rezonanses frekvence atkarībā no tā stāvokļa un fiksācijas metodes ir diapazonā no 3 līdz 12 Hz. Un atsevišķiem orgāniem ir augstākas dabiskās rezonanses frekvences. Kosmosa kuģim vibrējot jebkurā no šīm frekvencēm, rezonansi palielinās attiecīgo cilvēka orgānu vibrācija, šie orgāni tiek deformēti, pārvietoti vai zaudē fiksāciju, tas ir, tiek mehāniski bojāti. Tomēr pirms tam vairumā gadījumu ir diskomforta sajūta. Kosmosa kuģa Gemini piloti nevarēja nolasīt instrumenta rādījumus ar svārstību frekvenci 50 Hz, jo tieši šajā frekvencē acs āboli sāk vibrēt un šķiet, ka acis ir pārklātas ar plīvuru.

Daži skaitļi sniedz priekšstatu par milzīgo trokšņu līmeni, ko rada lielas kosmosa raķetes. Tādējādi raķete Saturn 5 ar aptuveni 3 miljonu kg lielu vilces spēku jūras līmenī ģenerē gandrīz 200 miljonus vatu skaņas enerģijas 2 minūšu laikā. Kopumā 0,3-0,8% no kopējās raķešu jaudas parasti pārvēršas skaņā. Zīmīgi, ka Boeing 707 reaktīvo lidmašīnu radītās skaņas enerģijas daudzums ir vairāk nekā četrus tūkstošus reižu mazāks. Kad raķete uzņem ātrumu, tā rada papildu troksni. Pēc 60 sekunžu lidojuma lielāko daļu trokšņa ārpus kuģa rada gaisa plūsma, kas plūst ap to. Pie maksimālā dinamiskā spiediena, kad gaisa spiediens uz Saturna raķetes degunu sasniedz 3593 kg/m2, rodas papildu troksnis un vibrācija. Tas notiek 78 sekundes pēc lidojuma aptuveni 13 km augstumā.

160 dB trokšņa līmenis var izraisīt mehāniskus bojājumus un neatgriezenisku kurlumu bungādiņas plīsuma un vidusauss kauliņu pārvietošanās dēļ. Pie 140 dB cilvēks jūt stipras sāpes, un ilgstoša trokšņa iedarbība ar 90-120 dB var sabojāt dzirdes nervu.

Zemfrekvences trokšņa fizioloģiskā ietekme uz cilvēkiem tiek pētīta, izmantojot īpašas iekārtas. Viena šāda iekārta tika uzbūvēta NASA Langley pētniecības centrā Hemptonā, Virdžīnijā. Tās galvenā daļa ir cilindriska kamera ar diametru 7,3 m un garumu 6,4 m. Kameras viens gals ir aprīkots ar virzuli ar diametru 4,3 m, to darbina elektroniskā datora vadīta hidrauliskā jaudas piedziņa . Kameras otru galu sedz kustīga siena, ko izmanto kameras akustiskai regulēšanai. Kamera var radīt troksni līdz 160 dB frekvencē zem 3 Hz.

Pilotā kosmosa kuģī troksnis ir bīstams ne tikai tāpēc, ka tas ietekmē astronauta dzirdes orgānus. Pie 120 dB trokšņa līmeņa notiek nopietna balss un radio sakaru pasliktināšanās. Eksperimenti liecina, ka runātāja runa kļūst ievērojami mazāk saprotama, ja vibrācijai 10-30 Hz diapazonā tiek pievienots haotisks troksnis. Turklāt troksnis 60 dB vai vairāk izraisa normālu kuņģa un zarnu kontrakciju kavēšanu, kā arī samazina kuņģa sulas un siekalu sekrēciju. Tāpēc, veidojot kosmosa kuģi Apollo, viņi centās samazināt troksni, lai tā maksimālais līmenis pēc lidojuma fāzes beigām ar izslēgtiem dzinējiem nepārsniegtu 55 dB frekvenču diapazonā 300-3800 Hz. Apollo Mēness nodalījumā trokšņu līmenis ir 80 dB, un frekvenču diapazonā 600-4800 Hz ir samazināts līdz 55 dB.

Nevēlami fizioloģiski uz cilvēku iedarbojas arī dažādas intensitātes un biežuma raksturlielumu trokšņi, būtiski samazinot viņa veiktspēju un apgrūtinot koncentrēšanos. Piemēram, padomju sieviešu kosmonaute V.V. Tereškova, veicot lidojumu ar kosmosa kuģi Vostok-6, atklāja, ka viņas uzmanību īpaši novērš ventilatora troksnis ar intensitāti 76 dB un frekvenci 2000 Hz. Trokšņa līmenis kosmosa kuģa Apollo komandu nodalījumā 62. lidojuma sekundē ir 125 dB. Ārējā trokšņa līmenis, izejot cauri kosmosa kuģa ādai, tiek samazināts līdz 20-30 dB. Turklāt tos slāpē skafandra ķivere. Trokšņa intensitāte kosmosa kuģa ārpusē un iekšpusē pirmajās divās minūtēs pēc palaišanas ir parādīta šeit parādītajā diagrammā. Trokšņa līmenis uzreiz pēc padomju kosmosa kuģu Vostok-5 un Vostok-6 palaišanas sasniedza 128 dB, bet kosmonauta ķivere to slāpēja līdz 18 dB. Ņemot vērā visus šos faktus, var secināt, ka vibrācija un troksnis nav lielas problēmas pilotējamo kosmosa kuģu programmu izstrādē. Nesējraķetes radītā trokšņa ietekme ir maza, jo kuģis ātri atdalās no posmiem, darbojoties dzinējiem, un troksni slāpē ne tikai apkārtējais gaiss, bet arī kuģa āda. Tāpat vibrācija ir lieliska tikai kuģa paātrinātā lidojuma pirmajās minūtēs un tā iekļūšanas laikā blīvajos atmosfēras slāņos. Šajos īsajos laika periodos vibrācija neizraisa cilvēkā būtiskas funkcionālas izmaiņas.

Paātrinājums.Ļoti ilgu laiku tika uzskatīts, ka liels kustības ātrums kaitīgi ietekmē cilvēku, un ātrums 500 km/h ir gandrīz maksimālais cilvēka pieļaujamais ātrums. Uzkroties zinātniskiem pierādījumiem, šīs bailes izkliedējās. Katrs cilvēks pārvietojas milzīgā ātrumā kopā ar Zemi un to nejūt. Cilvēki, kas dzīvo Maskavas platuma grādos, griežas ap zemes asi ar ātrumu aptuveni 940 km/h, un tas viņus nekādi neietekmē. Zemes un līdz ar to arī visu tās iedzīvotāju ātrums ap Sauli ir aptuveni 108 000 km/h, taču tam nav kaitīgas ietekmes uz dzīvnieku un cilvēku organismu. Cilvēks arī nejūt savu kustību kopā ar Saules sistēmu kosmiskajā telpā, kas notiek ar ātrumu 70 000 km/h.

Tādējādi cilvēka ķermeni ietekmē nevis pats ātrums, bet gan tā izmaiņas. Ātruma izmaiņas lielumā vai virzienā laika vienībā sauc par paātrinājumu. Paātrinot, visus ķermeņus, arī cilvēka ķermeni, ietekmē mehāniskie spēki. Pastāv tieša saikne starp spēku un paātrinājumu: spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, ir vienāds ar ķermeņa masas un paātrinājuma reizinājumu. Tāpēc ir ierasts runāt par paātrinājuma ietekmi uz cilvēka ķermeni, ar to saprotot mehānisko spēku darbību, kas maina kustības ātrumu vai virzienu.

Pētot funkcionālās izmaiņas, kas notiek dzīvniekiem un cilvēkiem paātrinājuma ietekmē, tie parasti mēra spēkus, ar kādiem cilvēks iedarbojas uz savu balstu. Šie spēki darbojas virzienā, kas ir pretējs paātrinājumam, un ir vienādi ar spēku, kas tiek pielikts cilvēka ķermenim. Tāpēc, apsverot nosacījumus kosmosa kuģa palaišanai, vispirms ir jāaprēķina vai jānosaka spēka apjoms, ar kādu astronauts spiedīs uz krēslu, kabīnes grīdu utt. Tas rada papildu slodzi cilvēka ķermeni, izraisot noteiktas deformācijas. Spēka, ar kādu ķermenis nospiež balstu, attiecību pret dotā ķermeņa svaru parasti sauc par pārslodzi, un mēs runājam par pārslodžu darbību.

Atkarībā no pārslodžu virziena pārslodzes izšķir kā tās, kas vērstas gar ķermeni (gareniski), perpendikulāri ķermeņa gareniskajai asij - no krūtīm uz muguru vai no muguras uz krūtīm (šķērsvirziena), kā arī no labās uz kreiso. vai no kreisās puses uz labo (sānu). Dažkārt gareniskās pārslodzes tiek iedalītas pozitīvās, kad pārslodzes iedarbojas virzienā no galvas uz pēdām, un negatīvās, kad tās ir vērstas no kājām uz galvu. Atkarībā no darbības ilguma ir ierasts atšķirt šoku no ilgstošas pārslodzes. Palaižot kosmosa kuģi, līdz tas nokļūst orbītā, cilvēks tiek pakļauts pārslodzei, kas ilgst vairākas minūtes. Lai pārvarētu Zemes gravitācijas spēku un iekļūtu Saules sistēmas starpplanētu telpā, kosmosa kuģim jāsasniedz gala ātrums, kas pārsniedz 11,2 km/s. Pamatojoties uz to, ja tas virzīsies no Zemes ar paātrinājumu 20 m/s, norādīto ātrumu tas sasniegs tikai pēc 9,5 minūtēm. Šādos apstākļos, lai attālinātos no Zemes līdz 3136 km attālumam, uz kuģa ir jābūt lielām degvielas rezervēm, kas ietekmēs raķetes izmērus un samazinās tās lietderīgo slodzi, t.i., zinātniskā aprīkojuma masu. un ekipējums apkalpei. Protams, no tā var izvairīties, saīsinot raķešu sistēmas paātrinājuma periodu un palielinot tās ātrumu. Tādējādi zināmu ietaupījumu kosmosa kuģa lietderīgajā izmērā un masā var panākt, samazinot paātrinājuma laiku no 9,5 līdz 4,5 minūtēm. Tad pārslodzes, kas iedarbojas uz astronautiem, palielināsies 3,5-4,5 reizes. Lai taupītu degvielas patēriņu, būtu vēlams vēl vairāk palielināt kosmosa kuģa paātrinājumu raķešu sistēmas paātrinājuma sadaļā. Tomēr nav iespējams bezgalīgi palielināt kuģa paātrinājumu, jo tas ir saistīts ar zināmu cilvēka ķermeņa pretestību pārslodzes ietekmei.

Dzīvām būtnēm ir atšķirīga izturība pret pārslodzēm. Līdzīgu faktu atzīmēja K.E. Ciolkovskis, kurš, piemēram, konstatēja, ka Prūsijas tarakāni var viegli izturēt pat 300 reižu svara pieaugumu, bet cāļi - 10 vai vairāk reizes. Pētījumi ar suņiem ir parādījuši, ka šie dzīvnieki izdzīvo pat 5 minūtes, ja tiek pakļauti 80 reizes lielāki sānu spēki. Pārslodzes tolerances fizioloģiskās robežas cilvēkiem ir nesalīdzināmi zemākas.

Jo lielāka ir pārslodzes ietekme, jo lielāka ir to absolūtā vērtība un ilgums. Ja raķetes palaišanas laikā cilvēks ir novietots tā, lai viņa galva un rumpis būtu vērsti kustības virzienā, viņš piedzīvos gareniskās pārslodzes sekas, kas vērstas no galvas uz kājām. Cilvēka tolerance pret ilgstošām pārslodzēm virzienā no galvas līdz kājām ir ierobežota. Cilvēkam ir zināma pielāgošanās spēja šādu pārslodžu ietekmei, taču to pārmērīgais ilgums viņam draud ar nepatīkamām sekām. Ja, piemēram, četrkārtīga vai pieckārtīga pārslodze ilgst 20-25 sekundes, tad tā var radīt diskomfortu un dažas funkcionālas izmaiņas cilvēka organismā. Šajā gadījumā cilvēks tiek spēcīgi iespiests sēdeklī, viņa sejas mīkstie audi ir izspiesti, apakšžoklis nokrīt, un galvu ir grūti noturēt normālā stāvoklī; kustības kļūst neprecīzas, un to pabeigšanai ir nepieciešams daudz laika; ir smaguma sajūta un sāpes teļos; rodas elpošanas un sirds problēmas.

Ilgstoša šādu pārslodžu iedarbība izraisa traucējumus asinsrites sistēmā. Pieliekot pārslodzes virzienā no galvas uz pēdām, tiek apgrūtināta asins plūsma no sirds uz smadzenēm, savukārt tiek atvieglota to aizplūšana no smadzenēm. Tas izraisa acu tumšumu, pelēka vai melna plīvura sajūtu acu priekšā un pat īslaicīgu samaņas zudumu. Ja pārslodze šādos apstākļos turpinās, cilvēks var piedzīvot daļēju vai pilnīgu samaņas zudumu.

Turklāt šādu pārslodžu ietekme var izraisīt iekšējo orgānu pārvietošanos un deformāciju, kas savukārt traucēs to normālu darbību. Šādos apstākļos no deformētiem audiem un orgāniem uz smadzeņu garozu sāk plūst neparastu nervu impulsu plūsma. Rezultātā var rasties augstākas nervu aktivitātes izmaiņas un īslaicīga garīgo procesu dezorganizācija: pazemināts intelekts, uzmanība utt.

Pētījumi liecina, ka cilvēki mazāk panes pārslodzes, kas iedarbojas virzienā no kājām uz galvu. Cilvēks piedzīvo stāvokli, kas līdzīgs vienas negatīvas pārslodzes ietekmei, karājoties ar galvu uz leju uz horizontālas joslas. Ja tiek pakļauta trīskāršai pārslodzei virzienā no kājām uz galvu, tiek novērots sejas pietūkums, pulsācija deniņos, apgrūtināta elpošana un dažreiz pastiprināta asarošana. Vesels cilvēks var paciest trīskāršu pārslodzi bez kaitējuma tikai 5-6 sekundes. Ar 4 vai 5 kārtīgu pārslodzi cilvēka stāvoklis krasi pasliktinās: griezīgas sāpes deniņos, ass sejas apsārtums, ko izraisa asiņu pieplūdums galvā, asiņošana no deguna, neskaidra redze, kas izpaužas kā sarkans plīvurs acu priekšā, un tad apjukums un samaņas zudums. Tādējādi pārslodžu tolerance aplūkotajos virzienos attiecībā pret cilvēka ķermeni ir maza, tāpēc kosmosa lidojumos no tām jāizvairās.

Cilvēks gan lieluma, gan ilguma ziņā labāk panes šķērsenisko pārslodžu ietekmi nekā gareniskās. Pārslodzes, kas darbojas šķērsvirzienā, neizraisa orgānu un audu asins piegādes traucējumus, jo nenotiek būtiskas asins kustības un orgānu deformācijas. Tas jo īpaši izskaidrojams ar to, ka šķērsvirziena pārslodzes darbojas perpendikulāri vai gandrīz taisnā leņķī pret galvenajiem asinsvadiem. Tā rezultātā iespēja, ka asinis pārvietojas uz ķermeņa augšējo vai apakšējo pusi, ir minimāla. Šī ķermeņa pozīcija atvieglo asins plūsmu no sirds uz galvu, jo samazinās asins kolonnas hidrostatiskais spiediens. Šis apstāklis īpaši tika ņemts vērā Otrā mākslīgā Zemes pavadoņa sagatavošanas un palaišanas laikā. Dzīvnieks uz satelīta (suns Laika) bija novietots tā, lai pārslodzes virziens būtu šķērsvirziens.

Ilgstošas šķērseniskās pārslodzes ietekme nav pietiekami pētīta, tomēr eksperimentālie dati, kas iegūti Otrā mākslīgā Zemes pavadoņa palaišanas laikā, turpmākajos dzīvnieku lidojumos, kā arī astronautu lidojumos apstiprināja, ka tikai ar šo ķermeņa stāvokli vai astronauti var izturēt atkārtotas ilgstošas pārslodzes.

Uz zemes veiktos eksperimentālos pētījumos tika noskaidrots, ka 12-kārtīgas šķērseniskas pārslodzes, kas iedarbojas uz cilvēku 2 minūšu laikā, būtiskas izmaiņas asinsritē neizraisa, bet 15-kārtīgas šķērseniskas pārslodzes, kas ilgst 5 sekundes, rada tikai mērenas elpošanas grūtības, bet gan. nerada nekādas negatīvas sekas. Ir pierādījumi, ka 10-kārtīgu sānu pārslodzi cilvēks var izturēt 3 minūtes bez kaitējuma un 3-kārtīgas pārslodzes 6 minūtes. No tā izriet, ka cilvēks kosmosa kuģī ir jānovieto tā (īpaši kosmosa kuģa palaišanas orbītā zonā un, ieejot blīvajos atmosfēras slāņos, lai atgrieztos uz Zemes), lai pārslodžu ietekme ir vērsta perpendikulāri cilvēka gareniskajai asij vai nelielā leņķī, t.i., cilvēkam jāatrodas guļus stāvoklī.

Cilvēks, kurš pakļauts pārslodzei virzienā “mugura-krūšu kurvis” vai “krūšu kurvis-mugura”, var ilgstoši izturēt ievērojamas pārslodzes. Pēc paātrinājuma beigām, tas ir, pēc kosmosa kuģa palaišanas orbītā, cilvēks nonāks bezsvara stāvoklī. Šis neparastais stāvoklis, kas gandrīz nekad nav atrasts Zemes apstākļos, paliks spēkā visu kosmosa kuģa orbitālo lidojumu. Bezsvara stāvokļa fizioloģisko seku izpēte ir ārkārtīgi zinātniska, praktiska un teorētiska interese. Jāatzīmē, ka šis jautājums ir maz pētīts, jo bezsvara stāvokli sauszemes apstākļos nevar izveidot ilgu laiku. Turklāt dzīvības prakse uz Zemes līdz šim nav izvirzījusi šo jautājumu pirms zinātnes. Tagad ir cita lieta. Kā cilvēka nervu sistēmas stāvokli ietekmēs trauksmes izslēgšana no plašā nervu receptoru laukuma, kura darbība ir saistīta ar Zemes gravitācijas lauku? Kā neparastais vestibulārā aparāta stāvoklis bezsvara apstākļos, kad nav Zemes gravitācijas spēku ietekmes, ietekmēs citu cilvēka maņu orgānu darbību un to mijiedarbību? Un tāpēc ir pilnīgi saprotams, ka starp medicīniskajām un bioloģiskajām problēmām, kas rodas saistībā ar lidojumiem kosmosā, bezsvara problēmai pašlaik tiek piešķirta ārkārtīgi liela nozīme.

Bezsvara stāvoklis. Teorētiski starpzvaigžņu telpā nav tāda punkta, kur gravitācijas spēks to neietekmētu. Tāpēc arī kosmosa lidojuma apstākļos uz ķermeņiem iedarbosies gravitācijas lauki, taču to ietekme būs niecīga. Piemēram, objektu savstarpējā pievilkšanās raķešu kuģa kabīnē saglabāsies, taču tā būs arī ārkārtīgi maza šo ķermeņu salīdzinoši mazo masu dēļ. Tomēr ķermeņu attālums no Zemes nav vienīgais ķermeņa samazināšanās vai “svara zuduma” iemesls. Tikpat svarīgs faktors bezsvara stāvokļa rašanās gadījumā var būt centrbēdzes spēku darbība, kad kosmosa kuģis pārvietojas ap planētu. Šis spēks "samazina ķermeņa svaru", jo tā darbība ir vērsta virzienā, kas ir pretējs gravitācijas iedarbībai. Šī spēka lielums ir atkarīgs no ķermeņa lineārā griešanās ātruma aplī. Zemes virsmas griešanās ātrums dažādos zemeslodes punktos nav vienāds. Maskavas platuma grādos tas ir 260 m/s, bet pie ekvatora - 465 m/s. Ņemot to vērā, centrbēdzes spēka lielums ekvatora reģionā ir vislielākais, un ķermeņa “svars” ir vismazākais.

Palielinoties ķermeņa lineārajam ātrumam, kas pārvietojas Zemes griešanās virzienā, palielinās centrbēdzes spēks, un ķermeņa “svars” “samazinās”. K.E. Ciolkovskis atzīmēja, ka “ar otro ātrumu”, kas pārsniedz vienu kilometru, sāk noteikt centrbēdzes spēku, “atvieglojot raķetes svaru”. Tā paša iemesla dēļ, kad mākslīgie pavadoņi pārvietojas ap Zemi ar ātrumu aptuveni 8 km/s, centrbēdzes spēks pilnībā līdzsvaro gravitācijas spēku un satelīta “svars” kļūst nulle. “Svara” zudums šajā gadījumā ir atkarīgs no kuģa ātruma, un tāpēc to sauc par dinamisku bezsvara stāvokli.

Teorētiskie pētījumi un eksperimentālais darbs liecina, ka bezsvara stāvoklis var ietekmēt gan fiziskas, gan bioloģiskas parādības un procesus. Fizisko parādību rakstura izmaiņas bezsvara stāvoklī dabiski radīs būtiskas izmaiņas kosmosa kuģa iemītnieku dzīvē un fizioloģiskajā stāvoklī.

Bezsvara apstākļos nav iespējams pateikt “es esmu augstāks”, “tu esi zemāks”, “es ceļas”, “tu lejup”; nav iespējams noteikt, vai cilvēks stāv vai guļ. Tā kā šajos apstākļos nav kritiena, personai nav nepieciešams atbalsts. Šī iemesla dēļ daudzi parastie sadzīves priekšmeti kļūst nelietojami. Tie būs jāizgatavo ievērojami pārveidotā formā. Bezsvara apstākļos nav svarīgi, kādā stāvoklī mēs atrodamies attiecībā pret kuģa asi - ir nepieciešams tikai nodrošināt ierīci ķermeņa nostiprināšanai, jo, ja nav fiksācijas, vismazākā cilvēka kustība būs mest viņu vienā vai otrā virzienā. Visi pārējie ķermeņi būs tādā pašā stāvoklī. Visi priekšmeti, kas nav piestiprināti raķešu kuģim, tiks noplēsti no vietām pie mazākās gaisa kustības cilvēka kustības un pat viņa elpošanas dēļ. “Svara” zaudēšana bezsvara stāvoklī tomēr nenozīmē svara zaudēšanu. Ķermeņu inerce tiks pilnībā saglabāta. Tāpēc sadursme ar kuģa sienām vai priekšmetiem salonā var beigties ar sasitumiem un citām kaitinošām sekām cilvēkam.

Bezsvara apstākļos daudzi mērinstrumenti un aparāti (svara pulksteņi, svari, dinamometri utt.) būs bezjēdzīgi. K. E. Ciolkovskis rakstīja: “Ūdens neplūst no karafes, svārsts nesvārstās un karājas uz sāniem. Milzīgā masa, kas piekārta uz atsperu skalas āķa, nerada atsperes spriegojumu, un tā vienmēr rāda nulli. Arī sviras svari izrādās bezjēdzīgi: sija pieņem jebkuru pozīciju vienaldzīgi un neatkarīgi no svaru vienādības vai nevienlīdzības uz krūzēm. Zeltu nevar pārdot pēc svara. Masu nav iespējams noteikt, izmantojot parastās, zemes metodes. Dzīvsudraba barometrs pacēlās uz augšu, un dzīvsudrabs piepildīja visu cauruli. Divu roku sifons “nepārplūst ūdeni”. Bezsvara apstākļos šķidrumiem un gāzēm būs nepieciešamas dažādas apstrādes un uzglabāšanas metodes, bez kurām, kā zināms, cilvēka eksistence nav iespējama. Nenonākot saskarē ar cita veida cietiem un šķidriem ķermeņiem, jebkurš šķidrums virsmas spraiguma spēku ietekmē iegūs sfērisku formu. Aizverot acis, cilvēks var pilnībā zaudēt orientāciju telpā. Šajā gadījumā var rasties reibonis un krišanas sajūta. Bezsvara stāvokļa apstākļi var izraisīt arī tādus vispārējus traucējumus kā pārmērīga noguruma sajūta, muskuļu vājums utt.

Neparastu sajūtu rašanās bezsvara stāvoklī ir saistīta ar otolīta aparāta jeb līdzsvara orgāna, kas atrodas iekšējā ausī, un proprioreceptoru, t.i., muskuļos, saitēs un cīpslās iestrādāto uztveres “ierīču” disfunkciju.

Šobrīd ir sperti tikai pirmie soļi, lai pētītu bezsvara stāvokļa ietekmi uz dzīvnieka ķermeni; zināmā mērā ir noteikts īslaicīga bezsvara stāvokļa ietekmes raksturs un pakāpe uz cilvēku. Pētniekiem būs jāatrisina vairāki svarīgi jautājumi un, galvenais, jāpēta bezsvara stāvokļa ietekme uz cilvēka ķermeni, kas ilgst daudzas dienas, mēnešus un pat gadus. Nav šaubu, ka šī sarežģītā un svarīgā kosmosa medicīnas problēma tuvākajā nākotnē tiks veiksmīgi atrisināta.

Šī pati faktoru grupa ietver arī stāvokli, kādā dzīvs organisms nonāks pēc atgriešanās no kosmosa lidojuma. Pēc ilgstošas iedarbības bezsvara stāvoklī ķermenis nonāk apstākļos, kad uz to iedarbosies dažādu virzienu paātrinājumi. Tehnoloģiju attīstības līmenis nenodrošina pietiekamu iespēju stabilizēt krītošu ķermeni, kas atgriežas no kosmosa lidojuma, tāpēc paātrinājumi, ķermenim atgriežoties uz Zemes, darbosies dažādos virzienos. Paātrinājumi eksperimentālā objekta atgriešanās laikā var būt diezgan nozīmīgi. Turklāt ir svarīgi ņemt vērā un veikt nepieciešamos pasākumus, lai samazinātu dzīva organisma adaptācijas režīma nelabvēlīgo ietekmi, pārejot no bezsvara stāvokļa uz Zemes gravitācijas spēku darbību uz tās virsmas.

Trešā faktoru grupa

Trešā grupaŠie ir faktori, kas ir saistīti ar cilvēka uzturēšanos kosmosa kuģa zem spiediena kabīnē lidojuma laikā: kosmosa kuģa mākslīgā atmosfēra, uzturs lidojuma laikā, darba un atpūtas grafiki, izolācija un krass "kairinātāju" samazinājums. Šajā faktoru grupā ietilpst arī pārtikas uzglabāšanas, ēdiena gatavošanas un ēšanas īpatnības un personīgās higiēnas nodrošināšanas īpatnības (mazgāšana, mazgāšana, dabisko vajadzību kārtošana) nelielos slēgtos apjomos pastāvīgā bezsvara stāvoklī.

Kosmosa lidojuma laikā, īpaši palaišanas laikā, lidojuma sākumā un atgriežoties uz Zemes, cilvēks ir pakļauts ievērojamam neiropsihiskajam stresam (emocijām). Savukārt neiropsihiskā spriedze izraisa vairākas fizioloģiskas izmaiņas kosmosa kuģa apkalpē. Turklāt aizsarglīdzekļu lietošana apgrūtina personīgās higiēnas ievērošanu un ķermeņa dabisko vajadzību apmierināšanu. Cilvēka ilgstoša uzturēšanās izolētā ierobežota tilpuma kajītē neapšaubāmi būs saistīta ar ievērojamām psiholoģiskām grūtībām un prasīs nopietnu izpēti un racionālu pasākumu izstrādi, lai samazinātu šī faktora negatīvo ietekmi. Var pieņemt, ka ilga kosmosa lidojuma laikā cilvēkam tiks liegta lielākā daļa ierasto stimulu. Astronautam tiks atņemta ierastā sociālā vide, lielākā daļa ārpusrecepcijas stimulu: dzirdes, vizuālais – apkārtējās telpas melnums, kas izraibināts ar zvaigznēm, kas nedod sajūtu par telpas dziļumu. Kombinācijā ar bezsvara stāvokli, krass parasto stimulu ierobežojums, kas pārkāpj ierasto dzīves ritmu (piemēram, dienas un nakts maiņa, darbs un atpūta) un izolācija var izraisīt nopietnus garīgus un veģetatīvos traucējumus cilvēkiem, ja vien tiek izstrādāti atbilstoši pasākumi, jo īpaši fizisko vingrinājumu un slodžu metodes. Kosmosa lidojuma apstākļos cilvēks tiek atrauts no sev ierastās sociālās vides, kas izraisa maņu slodzes samazināšanos un izmaiņas, kas raksturīga un dabiska viņa ikdienai uz Zemes. Tas viss galu galā ietekmē ķermeņa fizioloģisko sistēmu darbību.

Personai, kas veic ilgstošu lidojumu kosmosā, jābūt funkcionāli saderīgam ar kosmosa kuģa vidi, tā aprīkojumu, kā arī bioloģiski un psiholoģiski saderīgam ar citiem apkalpes locekļiem. Jebkuras novirzes apkalpes locekļu funkcionālajā, īpaši bioloģiskajā un psiholoģiskajā saderībā var izraisīt pārmērīgu spriedzi cilvēka ķermenī, izraisīt fizioloģiskas izmaiņas viņa veselības stāvoklī un pat dziļu neiropsiholoģisku sabrukumu. Šādas nevēlamas izmaiņas var neietekmēt apkalpes veselību un samazināt tās veiktspēju, kas var izraisīt lidojuma programmas neizpildīšanu. Visbeidzot, ir jāņem vērā darba un darbības īpatnības nulles gravitācijas apstākļos. Parastie zemes objekti, instrumenti un aprīkojums, kuru normāla darbība ir atkarīga no zemes gravitācijas, ir pilnīgi nepiemēroti lidojumam kosmosā. Apkalpes darba īpatnības nulles gravitācijas apstākļos galu galā ietekmē viņu stāvokli un rada stresu vairākās fizioloģiskās sistēmās.

Apkalpes saslimšanas lidojuma laikā var izraisīt gan kosmosa lidojumam nelabvēlīgu faktoru iedarbība, gan apkalpes inficēšanās pirms lidojuma. Apkalpes atgriešanās uz Zemes aizkavēšanās dēļ var rasties pārtikas un ūdens trūkums. Kosmosa kuģa avārijas zonā var nokļūt ūdens un pārtika, kā rezultātā piekļuve tiem tiks liegta. Garos lidojumos var rasties ūdens un pārtikas bojāšanās gadījumi garā glabāšanas laika dēļ. Nopietnas briesmas var rasties pēc nosēšanās uz Zemes, ja apkalpe netiks laikus atklāta un evakuēta. Pilotu kosmosa kuģa savlaicīga atklāšana pēc nosēšanās var notikt borta virziena noteikšanas līdzekļu kļūmes, uz tā esošo līdzekļu trūkuma dēļ vizuālai kosmosa kuģa noteikšanai naktī un dienā uz sauszemes un uz ūdens, vai nepareiza mērķa apzīmējuma dēļ. kosmosa kuģa nosēšanās vieta ar zemes līdzekļiem.

Speciālajā literatūrā pēc pētījumiem ir norādīti cilvēka dzīvības saglabāšanās laiki bez pārtikas vai ūdens (atkarībā no vides apstākļiem).

Cilvēka ilgā attīstība un pastāvēšana uz Zemes ir viņā attīstījusi sarežģītus un stabilus fizioloģisko un garīgo funkciju stereotipus. Cilvēkiem ir izveidojušies dzīves ritmi, kas saistīti ar noteiktu vides faktoru svārstībām. Tos parasti sauc par "laika sensoriem".

Daži darba veidi kosmosā ir jāveic miega laikā. Var rasties arī situācija, kurā apkalpei vairākas dienas jāfunkcionē bez miega vai atpūtas, piemēram, ja uz pilotējama kosmosa kuģa notiek avārija, kas nekavējoties jālikvidē. Šie triecieni var novest apkalpi līdz sāpīgam desinhronozes stāvoklim.

Gan pašreizējos, gan īpaši turpmākos lidojumus kosmosā galvenokārt veic un veiks nevis atsevišķi astronauti, bet gan astronautu un apkalpes grupas. Pats fakts par nelielas cilvēku grupas klātbūtni īpašos kosmosa lidojumu apstākļos liek mums izstrādāt vairākas svarīgas problēmas, kas nosaka šīs cilvēku grupas darbības efektivitāti, risināt jautājumus par mijiedarbības uzlabošanu starp cilvēkiem lidojuma laikā, un maksimāli samazinot stresa faktorus, kas rodas lidojuma apstākļos. Pilota kosmosa kuģa apkalpe ir sarežģīta komanda, kurai uzticēts atrisināt svarīgas problēmas. To nevar uzskatīt par mehānisku indivīdu summu. Apkalpē ir dažāda vecuma un profesiju, dažādu tautību cilvēki ar savu individuālo dzīves pieredzi.

Esošās pieejas cilvēku psiholoģiskās saderības noteikšanai tikai nelielā mērā mazina problēmas nopietnību. Ilgs lidojuma ilgums, emocionāli satricinājumi sarežģītās un bīstamās situācijās var pilnībā iedragāt komandu, kas uz Zemes šķita harmoniska sastāvā un monolīta. Psiholoģiski konflikti starp apkalpes locekļiem var izcelties jebkurā brīdī, un vakardienas draugi var izjust naidīgumu viens pret otru. Tāpēc cilvēka uzvedības motivācijas pamats galu galā ir izšķirošs apkalpes darbības stabilitātei gan parastos, gan ārkārtas lidojuma apstākļos. Kad rodas psiholoģisks konflikts, kosmosa kuģa komandiera loma ir īpaši svarīga. Komandierim ir jābūt ne tikai izcilām zināšanām par lietu, bet arī spējai ātri un dziļi novērtēt esošo situāciju, lai pieņemtu pareizo lēmumu. Viņa morālās un gribas īpašības ir ne mazāk nozīmīgas. Vājas gribas komandieris grūtos laikos nespēs uzturēt stingru komandķēdi sistēmā Zeme-komandieris-apkalpe, neatradīs pareizo pieeju apkalpes locekļiem un var pilnībā zaudēt kontroli.

Papildus dabiskajai reakcijai uz briesmām kosmosa lidojumu dalībnieki piedzīvo modrības sajūtu, kas neizbēgami rodas, kad cilvēks sastopas ar jaunām situācijām, objektiem un parādībām, kas iepriekšējai pieredzei nav zināmas. Emocijas, kas rodas jaunās un pat bīstamās situācijās, katram izpaužas savādāk. Dažiem cilvēkiem šādos gadījumos rodas akūtu baiļu sajūta, kas dažkārt pārvēršas panikā un aktivitātes atteikumā (emocionāls šoks, emocionāls stress). Cita veida cilvēki tajā pašā vidē nezaudē spēju rīkoties racionāli un mērķtiecīgi, lai gan viņu darbības produktivitāte vienmēr izrādās zemāka nekā normālos apstākļos (lēna reakcija, kļūdainas darbības). Ir cilvēki, kuri uz briesmām reaģē ar augstu mobilizāciju, nosvērtību, attapību, kā rezultātā viņu produktivitāte ievērojami pieaug, salīdzinot ar ierastajiem dzīves apstākļiem.

Tātad būtiska atšķirība starp astronauta profesiju un citām profesijām ir kosmosa lidojumu faktoru kompleksa klātbūtne. Šie faktori, būdami atšķirīgi no zemes, attiecīgi negatīvi iedarbojas uz cilvēka ķermeni, liekot viņam (un tiem, kas viņu sagatavo) veikt īpašus pasākumus (tehniskus, psiholoģiskus, medicīniskus), lai nodrošinātu lidojuma misijas izpildi, ar nosacījumu, ka kosmonauta veselība tiek saglabāta, tāpat kā perioda lidojumam, un pēc tam.

Kosmosa lidojuma laikā cilvēka ķermeni var ietekmēt trīs galvenās faktoru grupas:

1 grupai- ārkārtīgi zemas barometriskā spiediena pakāpes, kosmiskais starojums, meteoru briesmas, temperatūra, atmosfēras trūkums.
2 grupai- troksnis, vibrācija, paātrinājums, bezsvara stāvoklis.
3 grupai- ilgstoša izolācija, salona mikroklimats, apkalpes locekļu psiholoģiskā saderība, ikdienas periodiskuma maiņa.

Pirmā faktoru grupa

kosmiskā bioloģiskā spiediena starojums

Pirmā faktoru grupa ir atkarīga no kosmosa fiziskā stāvokļa. Šajā faktoru grupā ietilpst: ārkārtīgi zemas barometriskā spiediena pakāpes, cilvēka elpošanai nepieciešamā molekulārā skābekļa trūkums, jonizējošais starojums (kosmiskais, ultravioletais, korpuskulārais starojums u.c.), meteoru bīstamība, nelabvēlīgi temperatūras apstākļi u.c.

Barometriskais spiediens

Pašmāju un ārvalstu zinātnei ir vairāk nekā pusgadsimta pieredze, pētot zemā barometriskā spiediena un zemā skābekļa parciālā spiediena ietekmi uz cilvēkiem. Balstoties uz zinātniskiem datiem, ir izstrādātas hermētiskas kajītes (ventilācijas un reģenerācijas veidi), skābekļa ierīces, skafandras u.c. Labi pētīta arī pēkšņu spiediena izmaiņu ietekme no augstākām spiediena pakāpēm zem spiediena kabīnē uz ievērojamu atmosfēras spiediena pazemināšanos ārpus salona lidojuma apstākļos.