Космическое сердце
Космос уменьшает сердце
Наше тело привыкло жить с земной силой тяжести. Оказавшись в невесомости, тело перестраивается на всех уровнях, от молекул до целых органов. Например, в космосе меняется активность генов, меняются связи между разными зонами мозга, уменьшается объём белого и серого вещества, и это не говоря о мышцах и костях, нагрузка на которые в невесомости резко падает.
Но нагрузка уменьшается не только для мышц и костей, но и для сердца. На Земле ему нужно прилагать дополнительные усилия, чтобы прокачивать кровь по сосудам – кровь, как и всё остальное, под действием силы тяжести стремится вниз. Можно предположить, что в космической невесомости сердечная мышца уменьшится, ведь здесь от неё требуется таких усилий. Действительно, как пишут в Circulation исследователи из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса, у астронавта Скотта Келли, который пробыл на Международной космической станции 340 дней, сердце уменьшилось на 19–27% (разброс цифр, очевидно, связан с тем, что у Келли перед полётом сердце уже был немного меньше обычного). И это несмотря на то, что на орбите Келли шесть дней в неделю по два часа в день занимался на велотренажёре и беговой дорожке, а также выполнял другие физические упражнения.
Любопытно, что почти так же – на 20–25% – уменьшилось сердце профессионального пловца Бенуа Лекомта, который в 2018 году совершил 159-дневный заплыв через Тихий океан. В среднем каждый день он проводил в воде 5,8 часа. Сила тяжести в океане, конечно, действует, но у пловца тело лежит горизонтально, и нагрузка на сердце опять же уменьшается.
Очевидно, что даже интенсивная физическая нагрузка не компенсирует для сердца отсутствие силы тяжести (или необычное положение тела), если такое состояние продолжается очень долго. Есть ли предел у такого сердечного уменьшения, и насколько серьёзно оно сказывается на кровоснабжении тела, предстоит ещё выяснить. Что до Келли и Лекомта, то их сердца вернулись к обычному размеру, стоило только им снова начать ходить по земле.
Источник
Сердце больше чем космос
Всякий раз, запинаясь и падая, мы проклинаем гравитацию, но в состоянии невесомости человеку тоже приходится несладко. Её воздействие на человека очень существенно.
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.
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 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.
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.
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
Сердца космонавтов в условиях невесомости принимают форму шара
Когда космонавты долгое время находятся в условиях невесомости, их сердца принимают более округлую форму и теряют мышечную массу. Исследование показало, что это может вызвать сердечные болезни.
Физиологические изменения в организме могут влиять на состояние здоровья космонавтов в течение всего пилотируемого полета на Марс и других долгосрочных космических миссий, говорится в докладе, обнародованном на собрании кардиологов в Вашингтоне.
В космосе сердце не работает в полную силу, что чревато уменьшением его мышечной массы. По прилету на Землю космонавты могут иметь серьезные проблемы со здоровьем. Поэтому мы ищем способы решения этой проблемы, — говорит автор исследования Джеймс Томас из NASA.
Для поддержания хорошей физической формы на протяжении длительных космических полетов ученые прописывают космонавтам комплекс упражнений. Те же самые упражнения могут помочь людям с ограниченными физическими возможностями или сердечной недостаточностью сохранить здоровье на Земле.
Шарообразная форма сердца может снижать эффективность его работы. Однако это состояние является временным – после возвращения космонавтов на Землю их сердца принимают прежнюю вытянутую форму, отмечают исследователи. В то же время долгосрочный эффект этого изменения еще не изучен.
По окончании полета астронавты часто испытывают головокружение из-за резкого снижения артериального давления. Это состояние известно как ортостатическая гипотензия. Космические полеты также вызывают аритмию, а повышенная радиация может ускорить развитие атеросклероза.
В настоящее время исследователи переносят свои модели на изучение таких болезней, как ишемическая болезнь сердца (является наиболее распространенной причиной смерти миллионов людей во всем мире), гипертрофическая кардиомиопатия (утолщение сердечной мышцы, которое ограничивает способность сердца к перекачиванию крови) и деформация сердечных клапанов.
Ученые уделяют вопросам здоровья много внимания. Недавно они даже нашли способ заставить сердце биться вечно.
Источник
Маленькое сердце большого космонавта
В минувшее воскресенье умер космонавт номер три Андриян Николаев. По мистическому стечению обстоятельств советские космонавты уходили из жизни в том же порядке, в котором улетали в космос. В 1968 году не стало первого покорителя Вселенной Юрия Гагарина, затем скончался Герман Титов, третьим оказался Андриян Николаев.
Наша встреча с Андрияном Григорьевичем состоялась несколько месяцев назад в здании Государственной думы.
— Знаешь, не хочется беседовать в рабочем кабинете, может, пройдем в более светское местечко? Здесь в соседнем ресторанчике меня все официанты знают, нас хорошо примут, — предложил он.
Светским местечком оказалось кафе в помещении гостиницы “Москва”. На входе швейцары отдали третьему советскому космонавту честь.
Андриян Николаев вошел в историю как космонавт номер три. Он первый провел в космосе больше суток, первым отвязался от кресла и попробовал парить в невесомости, первый испытал на себе всю тяжесть земного притяжения.
После полетов Николаева прошло больше сорока лет. Но время не стерло из его памяти даже малейшие детали тех событий. В свои семьдесят четыре года Андриян Григорьевич вспоминал о былых полетах, как будто совершил их вчера. Не мог он забыть и свой первый брак с Валентиной Терешковой. Но о личной жизни предпочел не говорить. Инициатором развода, по словам моего собеседника, стала сама Терешкова. Говорят, она долго не решалась порвать семейные отношения. Ведь в те времена партийные органы отрицательно относились к расторжению брака. Тем более когда человек был на виду не только у всей страны, но и всего мира. В конце концов Валентина Владимировна набралась храбрости и пошла на прием к Генеральному секретарю ЦК КПСС Брежневу. Леонид Ильич “благословил” развод звездных супругов. У Андрияна Григорьевича тогда случился инфаркт, после чего он несколько месяцев провел в больнице.
— Андриян Григорьевич, признайтесь, испугались, когда вам объявили, что полетите именно вы?
— Нисколечко. Наоборот, была необыкновенная радость. Третьим мог стать любой. Когда вынесли вердикт, многие коллеги завидовали мне. Некоторые даже перестали общаться.
— Наверняка вы мечтали оказаться на месте Гагарина?
— Каждый хотел. Но я заранее знал, что меня никогда не пошлют первым, хотя физически я не уступал Гагарину. Почему? Потому что наше великое государство первым запустило бы в космос только русского человека. Я по национальности чуваш. Разве представителю маленькой нации могли доверить совершить такой подвиг?
— Перед полетом Государственная комиссия брала с вас подписку о неразглашении?
— Подписку брали гораздо раньше, когда принимали в отряд космонавтов. За полтора месяца до моего полета я взял отпуск на неделю. Уехал в деревню, где общался с матерью и братьями. Я никому не рассказал о предстоящем полете. О том, что я полетел в космос, моя мама узнала по радио. Конечно, она была в шоке! В тот день у нее стало плохо с сердцем. Она думала, что больше не увидит меня живым.
— Первый раз вы провели в космосе четверо суток. Почему именно такой срок был выбран?
— За четверо суток можно облететь вокруг Луны и вернуться на Землю. Ученым и врачам нужно было знать, может ли человек столько времени жить и работать в космосе. “Если трое суток все будет нормально, на четвертые пойдешь?” — спросил Королев. “Обязательно”, — не раздумывал я. На третьи сутки моего пребывания в космосе он вышел на связь. Он ничего не успел сказать, я перебил его: “Самочувствие отличное, готов пойти на четвертые сутки”.
— Помимо программы выживания какую еще задачу вы выполняли?
— Мне тогда поручили ответственное задание: отвязаться от кресла и в “свободном плавании” в салоне корабля впервые испытать, как себя чувствует человек, паря в невесомости. Ведь ни Гагарину, ни Титову не разрешили отвязываться. Например, Герман так и просидел, привязанный к креслу, целые сутки. В невесомости я выполнял движения сальто, вперед, назад. Обо всем происходящем докладывал на Землю. После этого испытания важно было вернуться обратно в кресло и привязаться, иначе вернуться на Землю не предоставлялось возможным, ведь катапультирование было рассчитано на космонавта, привязанного к креслу ремнями. Я выяснил, что в невесомости возвращаться на рабочее место легче, чем на Земле.
— Как оценили ваш подвиг?
— Мне присвоили звание Героя Советского Союза. Правительство подарило “Волгу” и новую, полностью обставленную 4-комнатную квартиру в Чкалове. Когда я зашел туда, не поверил своим глазам — шикарные ковры, дорогая мебель, красивые занавески, люстры, хрусталь, посуда на двенадцать персон, даже штопор на столе лежал. В шкафу висела новая одежда — два костюма, пальто, рубашки и лежало нижнее белье.
— Зарплата у космонавта №3 была высокая?
— Нет, мне платили чуть больше, чем рядовым офицерам.
— После вашего второго полета в медицинской литературе появилось понятие “эффект Николаева”?
— Это связано с адаптационным периодом, который проходил после нашего 18-суточного полета с Виталием Севастьяновым на “Союзе-9” в 1970 году. На орбите мы быстро привыкли к невесомости, и работа прошла на ура. Тяжело было после полета привыкать к земному притяжению. Организм в невесомости сильно ослаб. Мое сердце в объеме уменьшилось на 12 процентов. Тогда врачи сомневались, выживем ли мы вообще после такого полета. На Земле сердце работает под нагрузкой, кровь имеет вес, а в состоянии невесомости веса нет, и мышцы сердца работают вхолостую, без напряжения, поэтому сердечные мышцы отмирают. После этого полета я не то что вставать, сидеть не мог. Период адаптации длился около месяца.
Зато полет на “Союзе-9” помог в дальнейшем правильно планировать длительные полеты. Ученые пришли к выводу, что на орбитальных станциях надо создавать условия для занятий физкультурой. Так в космосе появились бегущая дорожка, велоэргометр, а также специальный костюм, надеваемый перед приземлением.
— Ходят слухи, что космонавты — народ загульный? Вы любили покутить?
— Лично я всегда избегал всяческих увеселительных мероприятий. Я ведь из всей команды космонавтов самым скромным был. Характер такой. Например, после окончания лесотехнического техникума меня назначили мастером по лесозаготовкам в Карелии. Мне тогда было 18 лет. Ох, как меня наши женщины критиковали. “Что за мастер — не пьешь, не куришь, матом не ругаешься”, — смеялись они. А я как нецензурное слово слышал, сразу отворачивался и уходил. Однажды поздно вечером пошел делать обход по мужским и женским баракам. Захожу к нашим женщинам, смотрю, а к ним все мужики переселились, занимались там черт знает чем. Я тогда сильно засмущался, закрыл дверь и ушел. С тех пор от любых обходов отказывался.
— Как же такой застенчивый парень сделал предложение первой женщине-космонавту?
— Когда мне задают такой вопрос даже близкие друзья, я отвечаю: “О Терешковой лучше не говорить”. От этого брака у меня осталась дочь Алена. Но даже с ней я никогда не затрагиваю тему матери. Правда, когда Лена вышла замуж и ушла от Валентины, я огорчился: “Замуж — это хорошо, но зачем от матери уходить?”. Больше я не говорил с ней о Валентине ни слова. Лена часто пыталась выяснить, почему же мы расстались, но я всегда молчал. Раз так случилось в жизни, зачем об этом говорить. Вот только я часто думал: если мне так тяжело одному, то как себя в подобном положении чувствует Валя? Но позвонить ей за много лет я так и не решился.
— Второй раз вы так и не женились?
— Нет. Чтобы жениться, надо найти женщину-друга. А таких в наше время, особенно в моем положении, встретить трудно. Я ведь уже не молодой человек, меня обмануть легко. А потом я уже давно не верю в искренние отношения между мужчиной и женщиной. Видно, суждено мне помереть одиноким холостяком.
Источник