Рост человека увеличивается в космосе
Ученые решили провести увлекательное исследование, а именно: узнать, почему во время длительного нахождения в космосе рост космонавтов меняется в большую сторону, то есть увеличивается на 3 %, что составляет от 3 до 5 сантиметров. При этом их позвоночник растет на время их пребывания в космосе, а после их возвращения на Землю, рост космонавтов возвращается в нормальное состояние, каким и был до полета.
Данное исследования специалисты намереваются провести с помощью ультразвука: на МКС будет установлен новый аппарат, который будет использоваться космонавтами.
У этого феномена есть объяснение, так как в невесомости позвоночник теряет свои изгибы, мышцы расслабляются, зазоры между позвонками увеличиваются, сам позвоночный столб вытягивается, а вместе с ним и рост человека. По возвращению на землю сила притяжение начинает действовать, и все возвращается в привычное состояние.
«Вырастание» в полете предусмотрено специалистами, поэтому космонавты делает специальные упражнения, которые «сжимают» позвоночник. Для тренировок существует специальный костюм «Пингвин», который убирает лишние сантиметры роста космонавтов и держит в тонусе мускулатуру. При помощи амортизаторов, которые находятся внутри костюма, в невесомом пространстве создается нагрузка на мышцы и двигательный аппарат космонавтов.
Подобное внимание к проблеме высокого роста в космосе объясняется очень просто. Космонавт с высоким ростом не сможет поместиться в кресле капсулы, которая возвращает их на землю. А это напрямую связано с безопасностью, ведь ложемент кресла индивидуально изготавливается для каждого члена космического экипажа. Погрешность недопустима даже на миллиметр.
При изготовлении ложемента его заливка происходит за два этапа. Сначала делают слепок с верхней половины тела: голова, шея и грудь, а затем отпечатывается нижняя часть тела: копчик и поясница.
При этом рассчитываются зазоры для вытянутого в космосе роста. Проблема состоит в том, что иногда космонавты «растут» больше, чем надо.
Замдиректора ИМБП РАН Валерий Богомолов рассказал корреспонденту «Российской газеты» историю о том, как однажды в спешном порядке «сгоняли» рост бортовому инженеру МКС-30 Анатолию Иванишину. До этого подобная ситуация приключилась с бортинженером Салижаном Шариповым.
Кстати, рост человека на земле также варьируется в течение суток в пределах 2 сантиметров. Самый большой рост наблюдается у человека утром, после того как он только проснулся, а в течение дня рост человека уменьшается, так как позвонки оседают.
Источник
Почему космонавты в космосе становятся выше ростом
После трех недель пребывания на орбите японский космонавт Норишиге Канаи отправил сообщение через Twitter. Он заявил, что с тех пор, как он оказался в космосе, его рост увеличился на девять сантиметров. К несчастью, вскоре это сообщение было признано обманом, так как в действительности Канаи вырос всего на два сантиметра.
Несмотря на это, истина заключается в том, что космонавты, проводящие на орбите долгое время, возвращаются на Землю немного подросшими. НАСА изучало эти изменения на примере близнецов Келли на протяжении последних трех лет.
Работа началась в 2015 году, когда Скотт Келли был отправлен на год в космос. После того, как он получил разрешение на полет, он предложил НАСА наблюдать за его генетически идентичным ему братом-близнецом, чтобы в сравнении понять, какой эффект оказывает на тело человека пребывание в космосе. Скотт спросил ученых, не хотят ли они изучить различия, которые возникнут за время полета и после него между братьями, учитывая, что Марк тоже астронавт и НАСА имело подробные медицинские данные о его состоянии. Конечно же, ученые заинтересовались, как и Марк. Несмотря на его протесты, ему даже платили за участие в работе. Он получал десять с половиной долларов в час.
Скотт пробыл на орбите 340 дней, его брат Марк оставался на Земле в качестве «контрольного образца». Измерялись рост, вес и прочие мыслимые параметры человеческого тела и его жизнедеятельности. Делались анализы крови и слюны. После возвращения Скотта на Землю выяснилось, что он стал почти на пять сантиметров выше, чем был до полета. Но объясняется этот феномен достаточно просто. Причина крылась в отсутствии гравитации. Согласно заявлению НАСА, долговременное пребывание в условиях невесомости позволяет позвоночнику вытянуться. Промежутки между позвонками, обычно сдавленные гравитацией, расширяются без воздействия постоянного давления. Вместе с этим увеличивается рост космонавта. В среднем происходит увеличение на несколько сантиметров. Одно из исследований, произведенных после полета, показало, что между близнецами возникло и различие в теломерах. Эти структуры ДНК показывают, насколько старым является организм. Теломеры у Скотта были длиннее, чем у Марка, что указывает на более медленное старение в условиях невесомости. Ученые полагали, что из-за радиации теломеры у пребывающего на орбите человека будут укорачиваться быстрее, и были удивлены обратному результату.
Конечно же, все это не указывает на то, что космос позволит человеку омолодиться или увеличить рост. Нет никаких указаний на то, что более длинные теломеры Скотта как-то повлияли на его возраст, да и рост его вскоре вернулся под воздействием силы тяжести к тому, который был до полета.
Источник
Почему космонавты на орбите вырастают на 5 сантиметров
Всякий раз, запинаясь и падая, мы проклинаем гравитацию, но в состоянии невесомости человеку тоже приходится несладко. Её воздействие на человека очень существенно.
Влияние на рост
Одна из интересных особенностей воздействия невесомости на организм человека — это увеличение роста. Из-за невесомости ослабевают мышцы, обеспечивающие плотное прилегание позвонков друг к другу, мышечный корсет постепенно атрофируется, позвоночный столб теряет свои естественные изгибы. Чтобы минимализировать эти эффекты, космонавты во время пребывания на космической станции одеты в специальные костюмы «Пингвин», которые тонизируют мышцы и специальными встроенными амортизаторами создают нагрузку на опорно-двигательный аппарат.
В среднем космонавты вырастают за время работы в космосе на 3-5 см. Это создает определенные сложности.
Дело в том, что для возвращения космонавтов на Землю в посадочной капсуле устанавливает ложемент, который отливается для каждого космонавта индивидуально, с подгонкой до миллиметра.
Несоответствие размеров ложемента росту космонавта может угрожать его безопасности. В интервью «Российской газете» Валерий Богомолов рассказывал о том, как в спешном порядке однажды пришлось убирать лишний рост бортинженеру МКС-30 Анатолию Иванишину. И это не единичный случай.
Старение
Влияет невесомость и на процессы старения организма. Исследование, опубликованное в журнале The FASEB в августе прошлого года показали, что ускоренное старение в условиях невесомости связано даже не с процессами, происходящими с опорно-двигательным аппаратом, а с эндотелиальными клетками, которые выстилают изнутри все сосуды человека.
Всё это прямым образом влияет на сердечно-сосудистую систему человека.
Главный редактор журнала The FASEB Геральд Вейсманн сказал, что человек эволюционировал в условиях гравитации, которая использовалась для регулирования биологических процессов. Без гравитации, подчеркнул Вайсманн, ткани теряются и быстро стареют.
Невесомость и кости
Невесомость губительным образом влияет на состояние костей человека, кости теряют кальций и постепенно разрушаются. За один месяц пребывания в невесомости костная масса у космонавтом может снизиться на 1-2 %. Это происходит из-за нарушения фосфорного обмена, а также из-за того, что организму нет необходимости поддерживать тело и он почти перестает вырабатывать костный материал.
Этот синдром получил название космической остеопатии.
Необходимо сказать и о том, что избыток кальция в крови может негативно сказываться на почках. К счастью, при возвращении на Землю космонавты снова набирают костную массу, но долгое пребывание в невесомости может сказаться на здоровье человека самым фатальным образом. Так, за время трехлетнего путешествия на Марс, космонавт может потерять до 50% костной массы, вернуться на Землю и восстановиться он больше не сможет.
Круглое сердце
Коль идет речь об атрофии мышц в космосе, то необходимо сказать и о главной мышце организма — сердце. Тем более, что не так давно НАСА провело исследование, давшее очень интересные результаты. Оказалось, что сердце не только ослабевает и уменьшается в объемах, но и. округляется. Во время проведения исследования, кардиологи НАСА изучали сердца 12 космонавтов, работавших на МКС.
Анализ снимков показал, что в условиях невесомости сердце округляется на 9,4 %.
Впрочем, при возвращении на Землю сердце в течение полугода возвращает свою обычную форму и возобновляет «земную» активность. Чтобы представить снижение активности работы сердца, достаточно сказать, что полуторомесячное лежание на кровати равнозначно недельной работе в условиях невесомости.
Не заплачешь
Как Вы уже поняли, жизнь в невесомости мало похожа на сказку, но если на Земле человек может дать себе психологическую разгрузку просто заплакав, то в состоянии невесомости это невозможно. Слезы не только не польются ручьем, они даже не покинут глаз. Шарики из слез останутся внутри и будут не только затруднять зрение, но и ухудшать его, вызывая жжение. Для того, чтобы удалять из глаз лишнюю влагу, космонавты используют специальные «совочки».
Источник
Рост космонавтов в невесомости увеличивается
В космосе рост человека увеличивается на несколько сантиметров. В невесомости меняется длина позвоночника, но, когда космонавт возвращается на Землю, его тело приходит в норму. Подобные изменения ученые объясняют тем, что, находясь в невесомости, человеческий скелет теряет ненужную гибкость, свободного места между позвонками становится больше, мышцы перестают напрягаться, столб позвоночника вытягивается. Приземляясь, человек подвергается силе притяжения, его скелет сжимается, а мышцы напрягаются.
Специалисты заметили это уже давно, поэтому подготовка к полету в космос включает в себя специальные упражнения, позволяющие «сжать» позвоночник. Для этого даже разработан особый костюм под названием «Пингвин» – он не только «укорачивает» космонавта, но и позволяет мышцам не ослабевать (за это отвечают амортизаторы, расположенные внутри «Пингвина» – именно они поддерживают тонус и мышечную активность).
Обильное внимание вопросу ученые уделяют, так как от этого напрямую зависит безопасность космонавтов, отправляющихся в космос. Кресла в капсулах, в которых сотрудники МКС приземляются, разрабатывают индивидуально: сначала делают слепок головы, шеи и груди, а потом и нижней части туловища – копчика и поясницы. Специальные зазоры остаются, но сказать, на сколько именно «вырастет» космонавт, порой невозможно.
Если будет допущена погрешность хотя бы на миллиметр, есть риск не влезть в капсулу и не попасть домой. Прежде такие ситуации уже случались, и не раз – нескольким бортовым инженерам приходилось поспешно «сгонять рост», а сделать это в экстренных условиях крайне сложно.
Исследование проведут при помощи специального ультразвукового прибора, установленного установлен на МКС. Возможно, именно оно поможет решить проблему «роста» космонавтов в невесомости.
Кстати, и на Земле рост человека не остается прежним – за 24 часа он может измениться на 2 см. С раннего утра человек выше всего, так как ночью позвоночник вытягивается и расслабляется, а потом, в течение дня, вновь сжимается.
Источник
Увеличение роста и ухудшение зрения: что происходит с телом человека в космосе
Японский астронавт Норисигэ Канаи 8 января написал в «Твиттере», что в течение трех недель пребывания на Международной космической станции вырос на 9 см. Он выразил опасения, что не поместится на корабль «Союз», который должен возвратить его с МКС на Землю.
Впрочем, позже Норисигэ признал, что ошибся, и извинился за свой твит – на самом деле он вырос всего на 2 см.
Изменение роста – лишь одна из перемен, которые происходят с человеческим телом в условиях невесомости. В космосе организм подвержен и более серьезным испытаниям. Например, одна из вполне реальных опасностей – ухудшение и даже потеря зрения.
Феномен космического роста
Заявление Норисигэ Канаи разворошило целый пласт проблем, касающихся пребывания человека в космосе. И изменение роста – одна из них.
Обычно в космосе рост астронавта увеличивается на 3%, что в среднем составляет от 3 до 5 см. При отсутствии гравитации позвоночник человека теряет свои природные изгибы. Мышцы, которые обеспечивают плотное прилегание позвонков друг к другу, ослабевают. В результате промежутки между позвонками становятся больше, вытягивается позвоночный столб и рост человека увеличивается. В течение нескольких месяцев после возращения на Землю тело обретает прежнюю форму.
По словам главного медицинского работника НАСА Дж. Д. Полка, рост взрослого человека увеличивается не только в космосе. «Это обычное явление для человеческого тела, которое проявляется во время сна. Во сне позвоночник может разойтись на полдюйма [1,27 см]. Но когда человек встает, позвоночник снова возвращается в прежнюю форму», – объясняет он.
Главная проблема для астронавтов из-за увеличения роста – риск не уместиться в ложементе кресла. Кресла изготавливаются индивидуально для каждого космонавта. При производстве учитывается потенциальное увеличение роста, но порой предугадать, насколько может «вытянуться» человек в невесомости, невозможно. Чтобы держать мышцы в тонусе и контролировать процесс роста, при долгом нахождении в космосе астронавты вынуждены заниматься физическими упражнениями.
Космос портит зрение
По сравнению с изменением роста более серьезной проблемой является ухудшение зрения. Около 60% всех астронавтов жаловались на затуманенное зрение и головные боли.
Впервые проблемы со зрением обнаружили у американского астронавта НАСА Джона Филлипса, который в 2005 году пробыл полгода на МКС. За это время острота зрения у него сократилась с 1,0 до 0,2. Также об изменениях зрения сообщил американец Скотт Келли, который провел на МКС год.
Точная причина ухудшения зрения до сих пор не установлена. Ряд ученых и космических медиков считают, что зрение может падать из-за того, что в условиях невесомости происходит значительный приток крови к голове. Это оказывает давление на глазные яблоки и зрительный нерв.
«Когда усиливается давление на нерв, его функциональность нарушается и меняется работа глаз», – объясняет профессор Техасского медицинского колледжа A&M Дэвид Завейя.
Канадский астронавт и врач Боб Серск полагает, что негативное влияние на зрение может оказывать питание и высокий процент углекислого газа на борту, расширяющий сосуды. Также повышение внутричерепного давления может быть вызвано аппаратом Advanced Resistive Exercise Device (ARED), с помощью которого экипаж поддерживает физическую форму.
Согласно другому исследованию, изменение внутричерепного давления может быть спровоцировано спинномозговой жидкостью (СМЖ), которая в условиях невесомости меняет свои свойства.
По словам главного автора исследования Ноама Альперина из Университета Майами, одна из основных функций СМЖ – стабилизация давления. В связи с нарушением гравитации объем жидкости увеличивается и наносит человеку вред. СМЖ скапливается вокруг глаз и оптических нервов и буквально «сплющивает» их. Если астронавт будет находиться в космосе на протяжении длительного времени, жидкость в мозге будет только накапливаться. В дальнейшем есть риск потерять зрение или заработать дальнозоркость.
Примечательно, но на деформацию зрения жаловались только мужчины. Ученые это связывают с двумя факторами. Во-первых, у женщин лучше растягиваются сосуды. Во-вторых, средний возраст женщин-астронавтов немного меньше по сравнению с мужчинами-астронавтами.
Решение проблемы с деформацией зрения имеет первостепенное значение. «Им [астронавтам] нужно добраться на орбиту, приземлиться, выполнить необходимые работы, а затем вернуться на Землю. Для этого жизненно необходимо сохранять зрение», – добавляет Дэвид Завейя.
Повышение температуры тела
Еще одна серьезная проблема со здоровьем, которая характерна для астронавтов, – это космическая лихорадка. До сих пор проблема остается малоизученной.
Как показывает новое исследование ученых из берлинского Медицинского университета Шарите, в условиях невесомости температура тела повышается и может возрастать по мере усиления физических нагрузок. При этом высокой температура становится не сразу. Повышение происходит на протяжении пары месяцев, когда организм человека приспосабливается к новым условиям жизни.
Для исследования была разработана система, которая снимает температурные показатели с тела человека при помощи датчиков. Информацию о температуре тела астронавтов ученые начали собирать за 90 дней до их полета, а завершили через 30 дней по возвращении. На протяжении этого времени 11 астронавтов носили на лбу датчики.
Согласно данным ученых, после того как астронавты пробыли на орбите два с половиной месяца их температура во время физической активности постоянно была выше 40 ℃. При отсутствии нагрузок средняя температура составляла 37 ℃.
Исследователи объясняют подобные изменения тем, что в космосе механизмы терморегуляции дают сбой. В связи с этим меняется уровень тепла и объем пота, который выделяет организм человека. Кроме того, пот хуже испаряется с кожи, что мешает охлаждению организма. По словам одного из исследователей проекта Ханнса-Кристиана Гунга, в невесомости человеческому телу трудно освободиться от ненужного тепла. При этом, как и в случае с ростом, терморегуляция восстанавливается после возвращения на Землю.
Вполне вероятно, что список проблем, связанных с длительным пребыванием человека в космосе, еще будет расширяться. Без их решения планы по космической экспансии выглядят не слишком радужно.
Как пол влияет на адаптацию к пребыванию в космосе — The Impact of Sex and Gender on Adaptation to Space
Как изменяется температура тела космонавтов в длительных миссиях — Increased core body temperature in astronauts during long-duration space missions
Источник