Артериальное давление в космосе

Эксперименты по симуляции полета на Марс показали, что длительные перелеты могут иметь неожиданные последствия на сон и физическую форму человека.

Но это всего лишь некоторые из тех проблем и изменений, с которыми сталкиваются люди, покидающие Землю.

Компания Mars One планирует отправить космонавтов на Марс в 2023 году, и такой полет станет серьезным испытанием для организма человека.

Вот 10 изменений, с которыми людям придется иметь дело в космосе.

1. Мы становимся выше

Длительные путешествия в космос приводят к тому, что человек становится на 3 процента выше. Так если на Земле ваш рост составлял 180 см, то в космосе он увеличится до 185 см. Ученые считают, что из-за ослабления гравитации позвоночник космонавта расслабляется и расширяется.

Однако изменения роста человека являются временными, и через несколько месяцев после возращения на Землю, мы возвращаемся к изначальному росту.

2. Потеря костной массы

Каждые несколько месяцев проведенных в космосе, космонавты теряют 1-2 процента своей костной массы. Чаще всего они теряют костную массу в нижней части тела, особенно в поясничных позвонках и ногах. Это процесс известен, как космическая остеопения.

Так как в состоянии невесомости нет подъемной силы, ничего не толкает пузырьки газа вверх в газированных напитках. Космонавты не могут отрыгнуть газ, и потому газированные напитки доставляют им немалый дискомфорт. К счастью, ученые уже разработали космическое пиво, с насыщенным вкусом, но без газов.

4. Постоянное потоотделение

Невесомость приводит к тому, что отсутствует естественная теплоотдача. При этом тепло тела не поднимается с кожи, и тело постоянно нагревается в попытке охладиться. Более того, так как постоянный поток пота не капает и не испаряется, он просто напросто накапливается.

Около половины всех космонавтов на начальном этапе своего путешествия испытывают так называемый синдром космической адаптации или космическую болезнь. Главными симптомами этого состояния являются тошнота, головокружение, а также зрительные иллюзии и дезориентация.

6. Головная боль

Головная боль в космосе раньше считалась одним из симптомов космической болезни. Однако исследователи пришли к выводу, что это отдельное состояние, которое может появиться у совершенно здоровых людей, которые обычно не страдают от головной боли на Земле. Одним из объяснений является воздействие микрогравитации.

7. Жидкости тела распределяются иначе

Наше тело на 60 процентов состоит из воды. В условиях невесомости жидкости нашего тела начинают смещаться в верхнюю часть тела. В результате этого вены на шее вздуваются, лицо становится отечным, появляется заложенность в носу, которая может оставаться на протяжении всего полета.

8. Сердце может атрофироваться

Это другое состояние, связанное с распределением жидкости в теле. Космонавты в космосе теряют около 22 процентов объема крови. Так как при этом качается меньше крови, сердце может атрофироваться. Ослабленное сердце может привести к низкому кровяному давлению и проблеме ортостатической переносимости, или способности организма доставлять достаточно кислорода к мозгу, не вызывая обморок или головокружение.

9. Ухудшение зрения

Другой серьезной проблемой, связанной с невесомостью, является ухудшение зрения. Так половина космонавтов, бывших в орбитальных миссиях с 1989 года, сообщали об изменениях, связанных с близорукостью или дальнозоркостью. Исследования также выявили у космонавтов повышенное внутричерепное давление, что повлияло на изменения в оптическом нерве.

10. Измененение вкуса

Одним из эффектов невесомости также являются изменения чувства вкуса в космосе. Для некоторых космонавтов еда становится пресной, другие обнаруживают, что их любимые блюда уже не такие вкусные, а третьи начинают предпочитать еду, которую они обычно не ели. Причина этого пока не известна, но возможно это связанно с гиперемией, ухудшением качества пищи, а также со скукой.

Больше узнать о том, как космонавты спят, чистят зубы и даже плачут можно узнать в статье.

Изменения параметров артериального давления под влиянием нагрузки были менее выраженными, чем изменения параметров артериального давления в наземных условиях, и носили умеренный характер. В пробах, проводившихся в период 2—8-го месяца, различия с данными, полученными перед полетом предполетными данными заметно сгладились.

В полетных обследованиях величины минимального артериального давления на 1-й минуте после нагрузки у большинства космонавтов, за исключением 4 случаев, были в среднем на 8— 12 мм рт.ст., или на 12—16%, меньше предполетных значений. В пробах на 2—8-м месяце полета отмечалось небольшое, но статистически достоверное снижение также среднединамического, бокового, систолического и пульсового артериального давления. При этом более выраженно увеличивалась СРПВ (по аорте) (до полета в среднем до 8,8 м/с, в полете до 10,2 м/с).

При проведении двухступенчатой пробы с ДФН у одного из космонавтов ЧСС при первой и второй нагрузках ни в одной из полетных проб существенно не отличалась от предполетных данных. По сравнению с наземными изменениями уменьшалось время переходных процессов в динамике ЧСС. PWC170 существенно не изменялся. Следовательно, реакция на нагрузку у данного обследуемого соответствовала наземной.

У 2 других космонавтов на различных этапах полета (у одного главным образом в пробах первой, а у другого — второй половины полета) были отмечены более выраженные реакции, что проявлялось по ЧСС в более медленных, чем до полета, процессах врабатывания и восстановления (удлинение времени переходных процессов на 14—68%), повышением ЧСС, особенно при 2-й нагрузке, с превышением предполетного уровня на 8—23%, заметным снижением показателя физической работоспособности (снижение PWC170 у едного космонавта на 16—18%, у другого— на 10—19%).

В период ранней реституции у всех 3 космонавтов минимальное и среднединамическое артериальное давление было на 8—12 мм рт.ст. ниже. Ряд признаков снижения переносимости проб более надежно определялся при выполнении второй ступени нагрузки и после нее, а также благодаря использованию показателя PWC170.

В условиях невесомости особенности изменения сердечной деятельности и гемодинамики в периоде ранней реституции в течение 1 мин после дозированной физической нагрузки определялись, по-видимому, следующими моментами:

— снятием, как и в наземных условиях, на этапе ранней реституции напряжения венозных сосудов в конечностях, принимавших и не принимавших участие в работе [Bevegard В., Shepherd J.], но более интенсивным, чем на Земле, заполнением кровью венозного резервуара;

— обычным при наземных пробах перераспределением крови в сторону увеличения легочного объема [Harrison D. et al.], однако в условиях невесомости, когда эта область и так переполнена кровью, возможно, большим по объему перемещением крози в венозное русло нижних конечностей.

Предполагая существование в невесомости зон свободной растяжимости вен голени [Mellander S., Johansson В.], можно допустить, что в этих условиях в периоде ранней реституции давление в легочной области снизится до более низкого уровня, чем в наземных условиях. Это может вызвать рефлекторное повышение адренергических влияний на систему кровообращения, которые ранее были активизированы физической нагрузкой, а как следствие — увеличение мощности сердечного сокращения с формированием фазового синдрома гипердинамии миокарда, но с несколько иным соотношением фаз сердечного цикла, чем при физической нагрузке на Земле.

— Вернуться в оглавление раздела «Патофизиология»

Человечество относится к космосу, как к чему-то неизведанному и таинственному. Космическое пространство — это пустота, существующая между небесными телами. Атмосферы твердых и газообразных небесных тел (звезды и планеты) не имеют фиксированного верхнего предела, но постепенно становятся тоньше по мере увеличения расстояния до небесного тела. На определенной высоте это называется началом пространства. Какая температура в космосе, и прочие сведения будут рассказаны в этой статье.

В космическом пространстве существует высокий вакуум с низкой плотностью частиц. Воздух в космосе отсутствует. Из чего состоит космос? Это не пустое пространство, оно содержит:

• газы;
• космическую пыль;
• элементарные частицы (нейтрино, космические лучи);
• электрические, магнитные и гравитационные поля;
• также электромагнитные волны (фотоны).

Абсолютный вакуум, или почти полный, делает пространство прозрачным, и позволяет наблюдать чрезвычайно удаленные объекты, такие как другие галактики. Но туман межзвездной материи также может серьезно затруднить представление о них.

Поездки или перевозки в космическом пространстве или через него, называются космическими поездками.

Нужно, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью, тогда будет достигнута подъемная сила. ВВС США определили высоту в 50 миль (около 80 км), как начало пространства.

Обе высоты предложены в качестве пределов верхних слоёв атмосферы. На международном уровне определения края пространства не существует.

Линия Кармана Венеры расположена примерно в 250 км высоты, Марса — около 80 километров. У небесных тел, которые не имеют, или почти не имеют никакой атмосферы, такие как Меркурий, Луна Земли или астероид, пространство начинается прямо на поверхности тела.

При повторном входе космического аппарата в атмосферу определяют высоту атмосферы для расчета траектории так, чтобы к точке повторного входа ее влияния было минимальным. Как правило, повторно начальный уровень, равен или выше, чем линия Карманы. НАСА использует значение 400000 футов (около 122 км).

Абсолютный вакуум недостижим даже в космосе. Так как найдётся несколько атомов водорода на определённый объем. При этом, величины космического вакуума недостаточно, чтобы человек лопнул, как воздушный шарик, который перекачали. Не произойдет это той простой причине, что наше тело достаточно прочное, чтобы удержать свою форму, но это его всё равно не спасёт организм от смерти.

И дело тут не в прочности. И даже не в крови, хоть в ней есть примерно 50% воды, она находится в закрытой системе под давлением. Максимум – вскипит слюна, слёзы, и жидкости, что смачивают альвеолы в лёгких. Грубо говоря, человек погибнет от удушья. Даже на относительно малых высотах в атмосфере условия враждебны человеческому телу.

Ученый ведут спор: полный вакуум или нет в космосе, но все-таки склоняются ко мнению, полное значение недостижимо за счет молекул водорода.

Высота, в которой атмосферное давление соответствует давлению паров воды при температуре человеческого тела, называется линией Армстронга. Она расположена на высоте около 19.14 км. В 1966 году астронавт испытывал скафандр и был подвержен декомпрессии на высоте 36500 метров. За 14 секунд он отключился, но не взорвался, а выжил.

Это самая низкая температура в космосе. Само пространство не имеет температуры, а только материя, которая в нем находится, и действующая радиация. Если быть более точным, то абсолютный ноль — это температура в -273.15 °C. Но в рамках такой науки как термодинамика, это невозможно.

Из-за радиации в космосе и держится температура в 2.7 К. Температура вакуума измеряется в единицах кинетической активности газа, как и на Земле. Излучение, заполняющее вакуум, имеет другую температуру, чем кинетическая температура газа, а это означает, что газ и излучение не находятся в термодинамическом равновесии.

Абсолютный ноль — это и есть самая низкая температура в космосе.

Локально распределенная в пространстве материя может иметь очень высокие температуры. Земная атмосфера на большой высоте достигает температуры около 1400 К. Межгалактический плазменный газ с плотностью менее одного атома водорода на кубический метр может достигать температур нескольких миллионов К. Высокая температура в открытом космосе обусловлена ​скоростью частиц. Однако общий термометр будет показывать температуры вблизи абсолютного ноля, потому что плотность частиц слишком мала, чтобы обеспечить измеримую передачу тепла.

Вся наблюдаемая вселенная заполнена фотонами, которые были созданы во время Большого Взрыва. Он известен как космическое микроволновое фоновое излучение. Имеется большое количество нейтрино, называемое космическим нейтринным фоном. Текущая температура черного тела фонового излучения составляет около 3-4 К. Температура газа в космическом пространстве всегда является по меньшей мере температурой фонового излучения, но может быть намного выше. Например, корона Солнца имеет температуры, превышающие 1.2-2.6 миллионов К.

С температурой связано другое заблуждение, которое касается тела человека. Как известно, наше тело в среднем состоит на 70% из воды. Теплу, которое она выделяет в вакууме, некуда деться, соответственно, теплообмен в космосе не происходит и человек перегревается.

Но пока он успеет это сделать, то умрёт от декомпрессии. По этой причине, одной из проблем с которой сталкиваются космонавты – это жара. А обшивка корабля, который находится на орбите под открытым солнцем, может сильно нагреваться. Температура в космосе по Цельсию может составить 260 °C на металлической поверхности.

Например, костюм космонавта, совершающего выход в пространство на Международной космической станции, будет иметь температуру около 100 °C на стороне, обращенной к солнцу.

На ночной стороне Земли солнечное излучение затеняется, а слабое инфракрасное излучение земли заставляет скафандр остыть. Его температура в космосе по Цельсию будет составлять примерно до -100 °C.

Это хитрый процесс и его принцип используется для охлаждения поверхностей аппаратов. Поверхность поглощает лучистую энергию, что падает на неё, и в то же время излучает в пространство энергию, которая равна сумме поглощённой и подводимой изнутри.

Неизвестно точно сказать, каким может быть давление в космосе, но оно очень маленькое.

В большинстве галактик наблюдения показывают, что 90% массы находится в неизвестной форме, называемой тёмной материей, которая взаимодействует с другим веществом через гравитационные, но не электромагнитные силы.

Большая часть массовой энергии в наблюдаемой вселенной, является плохо понимаемой вакуумной энергией пространства, которую астрономы и называют тёмной энергией. Межгалактическое пространство занимает большую часть объема Вселенной, но даже галактики и звёздные системы почти полностью состоят из пустого пространства.

Земная орбита была впервые достигнута Юрием Гагариным из Советского Союза в 1961 году, а беспилотные космические аппараты с тех пор добрались до всех известных планет Солнечной системы.

Из-за высокой стоимости полёта в космос, пилотируемый космический полет был ограничен низкой земной орбитой и Луной.

Космическое пространство представляет собой сложную среду для изучения человека из-за двойной опасности: вакуума и излучения. Микрогравитация также отрицательно влияет на физиологию человека, которая вызывает, как атрофию мышц, так и потерю костной массы. В дополнение к этим проблемам здравоохранения и окружающей среды, экономическая стоимость помещения объектов, в том числе людей, в космос очень высока.

Насколько холодно в космосе? Может быть температура еще ниже?

Температуры в разных точках вселенной

Поскольку свет имеет конечную скорость, ограничиваются размеры непосредственно наблюдаемой вселенной. Это оставляет открытым вопрос о том, является ли Вселенная конечной или бесконечной. Космос продолжает быть загадкой для человека, полной феноменов. На многие вопросы современная наука пока не может дать ответы. Но какая температура в космосе, уже удалось выяснить, а какое давление в пространстве — со временем удастся измерять.