Наоми Брукс, Университет на Стърлинг

Тим Пийк е първият официален британски астронавт, който се разхожда в космоса. Бившият офицер от армейския въздушен корпус прекара един месец в космоса, след като взриви на руска ракета "Союз" до Международната космическа станция на 15 декември миналата година, но космическата разходка несъмнено ще бъде най-изтощителният му тест.

неща

Но какво точно ще преживее по време на забележителното си заклинание на борда на космическата станция? Космическите пътувания водят до много промени в човешкото тяло, много от които са изследвани, откакто Юрий Гаргарин направи първия пилотиран космически полет през 1961 г. - и обширен екип осигурява насоки и подготовка за астронавтите преди, по време и след всеки космически полет. Но ако планирате пътуване извън този свят, ето някои от нещата, които можете да очаквате.

1) Ставате по-слаби

Скелетната мускулна система е най-голямата органна система на човешкото тяло. Стотици мускули се използват за поддържане на стойка - седнало, изправено - и извършване на широк спектър от движения, с различни условия на натоварване, наложени от силите на гравитацията на Земята.

Скелетните мускули имат способността да се адаптират към различни цели и различните натоварвания, които са им натоварени, качество, известно като пластичност. Но подобно на неактивността, космическият полет води до загуба както на скелетна мускулна маса (атрофия), така и на сила.

По време на дълги космически полети на МКС, изследването установи, че 37 членове на екипажа са имали намаление на средната изокинетична сила между 8% и 17%. Мъжете и жените бяха засегнати по подобен начин. Всъщност тази деградация се случва дори когато астронавтите следват строг режим на упражнения, което означава, че това има дълбоки последици за хората, предприемащи още по-дълги пътувания, като например до Марс. Данните показват, че около 30% от мускулната сила се губи след прекарване на 110 до 237 дни в микрогравитация.

2) И сърцето ти също

Много части от сърдечно-съдовата система (включително сърцето) се влияят от гравитацията. На Земята например вените в краката ни работят срещу гравитацията, за да върнат кръвта към сърцето. Без гравитация обаче сърцето и кръвоносните съдове се променят - и колкото по-дълъг е полетът, толкова по-тежки са промените.

Размерът и формата на сърцето например се променят с микрогравитация и дясната и лявата камера намаляват в маса. Това може да се дължи на намаляване на обема на течността (кръв) и промени в миокардната маса. Пулсът на човека (брой удари в минута) е по-нисък в космоса, отколкото на Земята. Всъщност е установено, че сърдечната честота на индивидите, стоящи изправени на МКС, е подобна на скоростта им, докато лежат преди полета на Земята. Кръвното налягане също е по-ниско в космоса, отколкото на Земята.

Сърдечният дебит на сърцето - количеството кръв, изпомпвано от сърцето всяка минута - също намалява в пространството. Без гравитация има и преразпределение на кръвта - повече кръв остава в краката и по-малко кръв се връща в сърцето, което води до по-малко изпомпване на кръв от сърцето. Мускулната атрофия също допринася за намаления приток на кръв към долните крайници.

Това намалява притока на кръв към мускулите, в комбинация със загубата на мускулна маса, влияе на аеробния капацитет (по-долу).

3) Фитнесът страда

Аеробният капацитет е мярка за аеробна годност - максималното количество кислород, което тялото може да използва по време на тренировка. Това може да бъде измерено чрез тестове VO2max и VO2peak. Промените в мускулите и сърдечно-съдовата система, причинени от космически полети, допринасят за намалена аеробна годност.

След девет до 14 дни космически полет, например, изследванията показват, че аеробният капацитет (VO2peak) намалява с 20% -25%. Но тенденциите са интересни. По време на по-дълги заклинания в космоса - да речем, пет до шест месеца - след първоначалното намаляване на аеробния капацитет, тялото изглежда компенсира и числата започват да се подобряват - въпреки че никога не се връщат на нивата преди пътуването.

4) губите кост

На Земята са необходими ефектите на гравитацията и механичното натоварване, за да поддържаме костите си. В космоса това не се случва. Костта обикновено се подлага на непрекъснато ремоделиране и участват два вида клетки: остеобласти (те създават и регулират костния матрикс) и остеокласти (те абсорбират костния матрикс). По време на космически полети обаче балансът на тези два процеса се променя, което води до намалена минерална плътност на костите. Изследванията показват, че 3,5% загуба на кост настъпва след 16 до 28 седмици космически полет, 97% от които са в носещи тежести кости, като таза и краката.

5) Вашата имунна система страда

Засегната е и имунната система, която предпазва организма от болести. Има редица променливи, които допринасят за това, включително радиация, микрогравитация, стрес, изолация и промени в циркадния ритъм, 24-часовия цикъл на сън и будност, които следваме на Земята. Също така, докато са в космоса, астронавтите ще взаимодействат с микроби от себе си, други членове на екипажа, тяхната храна, тяхната среда и това може да промени техния имунен отговор, което може да доведе до предизвикателни ситуации и да увеличи потенциала за инфекции сред екипажа, както и замърсяване на извънземни обекти.

Наоми Брукс

Наоми Брукс не работи, не консултира, не притежава акции или не получава финансиране от която и да е компания или организация, която би се възползвала от тази статия, и не е разкрила никакви съответни връзки извън академичното им назначение.

Университетът в Стърлинг осигурява финансиране като член на The Conversation UK.