stringtranslate.com

Влияние космического полета на организм человека

Американский астронавт Марша Айвинс демонстрирует воздействие микрогравитации на свои волосы в космосе

Воздействие космического полета на организм человека сложное и в значительной степени вредное как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. [1] Серьезные побочные эффекты длительной невесомости включают атрофию мышц и ухудшение состояния скелета ( остеопения космического полета ). [2] Другие существенные эффекты включают замедление функций сердечно-сосудистой системы , снижение выработки эритроцитов (космическая анемия), [3] нарушения равновесия , нарушения зрения и изменения в иммунной системе . [4] Дополнительные симптомы включают перераспределение жидкости (вызывающее вид « лунного лица », типичный для фотографий космонавтов, испытывающих невесомость), [5] [6] потерю массы тела , заложенность носа , нарушение сна и чрезмерное метеоризм . В целом НАСА называет различные вредные воздействия космического полета на организм человека аббревиатурой RIDGE (т.е. «космическое излучение, изоляция и ограничение, расстояние от Земли, гравитационные поля, а также враждебная и закрытая среда»). [3]

Инженерные проблемы, связанные с покиданием Земли и разработкой космических двигательных установок, рассматриваются уже более века, на их исследование потрачены миллионы часов. В последние годы наблюдается рост исследований по вопросу о том, как люди могут выживать и работать в космосе в течение продолжительных и, возможно, неопределенных периодов времени. Этот вопрос требует участия физических и биологических наук и в настоящее время стал самой большой проблемой (помимо финансирования), стоящей перед освоением человеком космоса . Фундаментальным шагом в преодолении этой проблемы является попытка понять последствия и влияние долгосрочных космических путешествий на организм человека.

В октябре 2015 года Управление генерального инспектора НАСА опубликовало отчет об опасностях для здоровья, связанных с освоением космоса , включая полет человека на Марс . [7] [8]

12 апреля 2019 года НАСА сообщило о медицинских результатах исследования близнецов-астронавтов , в ходе которого один близнец -астронавт провел год в космосе на Международной космической станции , а другой провел год на Земле , что продемонстрировало несколько долгосрочных изменений, в том числе связанных с к изменениям в ДНК и познании после сравнения близнецов. [9] [10]

В ноябре 2019 года исследователи сообщили, что астронавты столкнулись с серьезными проблемами кровообращения и образования тромбов на борту Международной космической станции , основываясь на шестимесячном исследовании 11 здоровых астронавтов. По мнению исследователей, результаты могут повлиять на долгосрочные космические полеты , включая миссию на планету Марс . [11] [12]

Физиологические эффекты

Многие условия окружающей среды , с которыми люди сталкиваются во время космического полета , сильно отличаются от тех, в которых люди развивались; однако такие технологии, как технологии космического корабля или скафандра , способны защитить людей от самых суровых условий. Насущные потребности в пригодном для дыхания воздухе и питьевой воде удовлетворяются с помощью системы жизнеобеспечения — группы устройств, которые позволяют людям выживать в космическом пространстве. [13] Система жизнеобеспечения снабжает воздухом , водой и пищей . Он также должен поддерживать температуру и давление в допустимых пределах и бороться с отходами жизнедеятельности организма . Также необходима защита от вредных внешних воздействий, таких как радиация и микрометеориты.

Некоторые опасности трудно смягчить, например, невесомость, которую также называют средой микрогравитации . Жизнь в такой среде влияет на организм тремя важными способами: потеря проприоцепции , изменения в распределении жидкости и ухудшение состояния опорно-двигательного аппарата .

2 ноября 2017 года учёные сообщили, что на основании МРТ-исследований у космонавтов , совершивших путешествия в космос , обнаружены значительные изменения в положении и структуре мозга . Астронавты, которые совершали более длительные космические путешествия, были связаны с более значительными изменениями в мозге. [14] [15]

В октябре 2018 года исследователи, финансируемые НАСА , обнаружили, что длительные путешествия в космическое пространство , включая путешествие на планету Марс , могут существенно повредить желудочно-кишечные ткани астронавтов. Исследования подтверждают более ранние исследования, которые показали, что такие путешествия могут серьезно повредить мозг астронавтов и привести к их преждевременному старению. [16]

В марте 2019 года НАСА сообщило, что скрытые вирусы у людей могут активироваться во время космических полетов , что, возможно, увеличивает риск для астронавтов в будущих миссиях в дальний космос. [17]

Исследовать

Космическая медицина — развивающаяся медицинская практика , изучающая здоровье космонавтов, живущих в космическом пространстве. Основная цель этого академического исследования — выяснить, насколько хорошо и как долго люди могут выживать в экстремальных условиях космоса и как быстро они могут повторно адаптироваться к окружающей среде Земли после возвращения из космоса. Космическая медицина также стремится разработать профилактические и паллиативные меры для облегчения страданий, вызванных жизнью в среде, к которой люди плохо приспособлены.

Подъем и повторный вход

Во время взлета и входа в атмосферу космические путешественники могут испытывать гравитацию, в несколько раз превышающую нормальную. Нетренированный человек обычно выдерживает нагрузку около 3g, но может потерять сознание при нагрузке от 4 до 6g. Перегрузку в вертикальном направлении переносить труднее, чем силу, перпендикулярную позвоночнику, поскольку кровь оттекает от мозга и глаз. Сначала человек испытывает временную потерю зрения, а затем при более высоких перегрузках теряет сознание. Тренировка G-силы и G-костюм , который сжимает тело, чтобы удерживать больше крови в голове, могут смягчить последствия. Большинство космических кораблей спроектированы таким образом, чтобы удерживать перегрузки в комфортных пределах.

Космическая среда

Космическая среда смертельна без соответствующей защиты: наибольшая угроза в космическом вакууме исходит от нехватки кислорода и давления, хотя температура и радиация также представляют опасность. Эффекты пребывания в космосе могут привести к вздутию живота , гипоксии , гипокапнии и декомпрессионной болезни . В дополнение к этому, происходят также клеточные мутации и разрушения под действием высокоэнергетических фотонов и субатомных частиц , присутствующих в окружающей среде. [18] Декомпрессия является серьезной проблемой во время выхода космонавтов в открытый космос . [19] Современные конструкции устройств внекорабельной мобильности (EMU) учитывают эту и другие проблемы и со временем развиваются. [20] [21] Ключевой проблемой были конкурирующие интересы увеличения мобильности астронавтов (которая снижается из-за электромобилей высокого давления , что аналогично сложности деформации надутого воздушного шара по сравнению со спущенным) и минимизации риска декомпрессии . Исследователи [22] рассматривали возможность повышения давления в отдельном головном блоке до обычного давления в кабине 71 кПа (10,3 фунта на квадратный дюйм) в отличие от текущего давления всего EMU в 29,6 кПа (4,3 фунта на квадратный дюйм). [21] [23] В такой конструкции наддув туловища может быть достигнут механически, избегая снижения подвижности, связанного с пневматическим наддувом. [22]

Вакуум

На этой картине 1768 года «Эксперимент над птицей в воздушном насосе» Джозефа Райта из Дерби изображен эксперимент, проведенный Робертом Бойлем в 1660 году с целью проверки воздействия вакуума на живую систему.

Физиология человека приспособлена к жизни в атмосфере Земли, и в воздухе, которым мы дышим, требуется определенное количество кислорода . Если организм не будет получать достаточно кислорода, то космонавт рискует потерять сознание и умереть от гипоксии . В космическом вакууме газообмен в легких продолжается, но приводит к удалению всех газов, включая кислород, из кровотока. Через 9–12 секунд дезоксигенированная кровь достигает мозга, что приводит к потере сознания. [24] Воздействие вакуума в течение 30 секунд вряд ли приведет к необратимому физическому повреждению. [25] Эксперименты на животных показывают, что быстрое и полное выздоровление является нормальным для воздействия менее 90 секунд, в то время как более длительное воздействие на все тело приводит к летальному исходу, а реанимация никогда не была успешной. [26] [27] Имеется лишь ограниченное количество данных о несчастных случаях с участием человека, но они согласуются с данными о животных. Конечности могут подвергаться воздействию гораздо дольше, если дыхание не нарушено. [28]

В декабре 1966 года аэрокосмический инженер и испытуемый Джим ЛеБлан из НАСА участвовал в испытаниях, чтобы выяснить, насколько хорошо прототип герметичного скафандра будет работать в условиях вакуума. Чтобы имитировать эффекты космоса, НАСА построило огромную вакуумную камеру , из которой можно было откачивать весь воздух. [29] В какой-то момент во время испытания шланг давления Леблана оторвался от скафандра. [30] Несмотря на то, что давление в его скафандре упало с 3,8 фунтов на квадратный дюйм (26,2 кПа) до 0,1 фунтов на квадратный дюйм (0,7 кПа) менее чем за 10 секунд, ЛеБлан оставался в сознании около 14 секунд, прежде чем потерять сознание из-за гипоксии; гораздо более низкое давление вне тела вызывает быструю деоксигенацию крови. «Когда я споткнулся назад, я почувствовал, как слюна на моем языке начала пузыриться, как раз перед тем, как я потерял сознание, и это последнее, что я помню», - вспоминает ЛеБлан. [31] Коллега вошел в камеру через 25 секунд и дал Леблану кислород. В камере было восстановлено давление за 1 минуту вместо обычных 30 минут. Леблан почти сразу выздоровел, у него была лишь боль в ухе и никаких необратимых повреждений. [32]

Еще одним эффектом вакуума является состояние, называемое эбуллизмом , которое возникает в результате образования пузырьков в жидкостях организма из-за пониженного давления окружающей среды. Пар может раздуть тело вдвое по сравнению с нормальным размером и замедлить кровообращение, но ткани достаточно эластичны и пористы, чтобы предотвратить разрыв. [33] Технически считается, что эбуллизм начинается на высоте около 19 километров (12 миль; 62 000 футов) или при давлении менее 6,3 кПа (47 мм рт. ст. ), [34] известном как предел Армстронга . [18] Эксперименты с другими животными выявили ряд симптомов, которые также могут относиться и к людям. Наименее серьезным из них является замораживание телесных выделений вследствие охлаждения испарением . Тяжелые симптомы, такие как потеря кислорода в тканях с последующей недостаточностью кровообращения и вялым параличом, возникнут примерно через 30 секунд. [18] Легкие также разрушаются при этом процессе, но продолжают выделять водяной пар, что приводит к охлаждению и образованию льда в дыхательных путях . [18] По приблизительным оценкам, у человека будет около 90 секунд на повторную компрессию, после чего смерть может стать неизбежной. [33] [35] Отек от эбулизма можно уменьшить, надев летный костюм , который необходим для предотвращения эбулизма на высоте более 19 км. [28] Во время программы «Спейс шаттл» астронавты носили облегающую эластичную одежду, называемую костюмом для защиты экипажа от высоты (CAPS), который предотвращал вздутие живота при давлении всего 2 кПа (15 мм рт. ст.). [36]

Единственные известные люди, погибшие от воздействия вакуума в космосе, — это три члена экипажа космического корабля «Союз-11» ; Владислав Волков , Георгий Добровольский и Виктор Пацаев . Во время подготовки к возвращению с орбиты 30 июня 1971 года клапан выравнивания давления в спускаемом модуле космического корабля неожиданно открылся на высоте 168 километров (551 000 футов), что привело к быстрой разгерметизации и последующей гибели всего экипажа. [37] [38]

Температура

В вакууме нет среды для отвода тепла от тела путем проводимости или конвекции. Потеря тепла происходит за счет излучения от температуры человека 310 К до температуры 3 К космического пространства. Это медленный процесс, особенно у одетого человека, поэтому опасности сразу замерзнуть нет. [39] Быстрое испарительное охлаждение влаги кожи в вакууме может привести к образованию инея, особенно во рту, но это не представляет серьезной опасности.

Воздействие интенсивного излучения прямого нефильтрованного солнечного света может привести к местному нагреву, хотя он, вероятно, будет хорошо распределяться за счет проводимости тела и кровообращения. Однако другое солнечное излучение, особенно ультрафиолетовые лучи, может вызвать серьезные солнечные ожоги.

Радиация

Сравнение доз радиации - включает количество, обнаруженное во время полета с Земли на Марс RAD на MSL ( 2011–2013 гг.). [40] [41] [42]

Без защиты земной атмосферы и магнитосферы космонавты подвергаются воздействию высокого уровня радиации . Высокие уровни радиации повреждают лимфоциты , клетки, активно участвующие в поддержании иммунной системы ; это повреждение способствует снижению иммунитета космонавтов. Радиация также недавно была связана с более высокой заболеваемостью катарактой у космонавтов. За пределами защиты низкой околоземной орбиты галактические космические лучи представляют дополнительные проблемы для полетов человека в космос, [43] поскольку угроза здоровью от космических лучей значительно увеличивает вероятность возникновения рака в течение десяти или более лет воздействия. [44] Исследование , проведенное при поддержке НАСА , показало, что радиация может нанести вред мозгу астронавтов и ускорить возникновение болезни Альцгеймера . [45] [46] [47] [48] Солнечные вспышки (хотя и редкие) могут привести к смертельной дозе радиации за считанные минуты. Считается, что защитное экранирование и защитные лекарства могут в конечном итоге снизить риски до приемлемого уровня. [49]

Экипаж, проживающий на Международной космической станции (МКС), частично защищен от космической среды магнитным полем Земли, поскольку магнитосфера отклоняет солнечный ветер вокруг Земли и МКС. Тем не менее, солнечные вспышки достаточно мощны, чтобы деформировать и пробить магнитную защиту, поэтому они по-прежнему представляют опасность для экипажа. Экипаж 10-й экспедиции в качестве меры предосторожности в 2005 году укрылся в предназначенной для этой цели более защищенной части станции. [50] [51] Однако, помимо ограниченной защиты магнитосферы Земли , межпланетные пилотируемые миссии гораздо более уязвимы. Лоуренс Таунсенд из Университета Теннесси и другие изучили самую мощную солнечную вспышку, когда-либо зарегистрированную . Дозы радиации, которые космонавты получат от вспышки такой мощности, могут вызвать острую лучевую болезнь и, возможно, даже смерть. [52]

Видео, сделанное экипажем Международной космической станции, показывает полярное сияние , вызванное частицами высокой энергии в космической среде.

Существует научная обеспокоенность тем, что длительный космический полет может замедлить способность организма защищаться от болезней. [53] Радиация может проникать в живые ткани и вызывать как кратковременные, так и долгосрочные повреждения стволовых клеток костного мозга, которые создают кровь и иммунную систему. В частности, он вызывает « хромосомные аберрации» в лимфоцитах . Поскольку эти клетки играют центральную роль в иммунной системе , любое повреждение ослабляет иммунную систему, а это означает, что в дополнение к повышенной уязвимости к новым воздействиям вирусы , уже присутствующие в организме, которые обычно подавляются, становятся активными. В космосе Т-клетки (разновидность лимфоцитов) менее способны размножаться должным образом, а Т-клетки, которые размножаются, менее способны бороться с инфекцией. Со временем иммунодефицит приводит к быстрому распространению инфекции среди членов экипажа, особенно в замкнутых пространствах космических полетов.

31 мая 2013 года ученые НАСА сообщили, что возможная миссия человека на Марс [54] может быть связана с большим радиационным риском , исходя из количества излучения энергичных частиц , обнаруженного RAD в Марсианской научной лаборатории во время путешествия с Земли на Марс в 2011 году. –2012. [40] [41] [42]

В сентябре 2017 года НАСА сообщило, что уровень радиации на поверхности планеты Марс временно увеличился вдвое и был связан с полярным сиянием , в 25 раз более ярким, чем любое наблюдавшееся ранее, из-за массивной и неожиданной солнечной бури в середине месяца. . [55]

Невесомость

Астронавты на МКС в условиях невесомости. На переднем плане можно увидеть Майкла Фоула, тренирующегося.

После появления космических станций , на которых можно жить в течение длительного периода времени, было продемонстрировано, что воздействие невесомости оказывает пагубное воздействие на здоровье человека. Человек хорошо приспособлен к физическим условиям на поверхности Земли, поэтому в ответ на невесомость различные физиологические системы начинают изменяться, а в некоторых случаях атрофироваться . Хотя эти изменения обычно носят временный характер, некоторые из них оказывают долгосрочное воздействие на здоровье человека .

Кратковременное воздействие микрогравитации вызывает синдром пространственной адаптации , самопроходящую тошноту, вызванную нарушением вестибулярной системы . Длительное воздействие вызывает множество проблем со здоровьем, одной из наиболее серьезных из которых является потеря костной и мышечной массы. Со временем эти эффекты ухудшения физической формы могут ухудшить работоспособность космонавтов, увеличить риск травм, снизить аэробные способности и замедлить работу сердечно-сосудистой системы . [56] Поскольку человеческое тело состоит в основном из жидкостей, сила тяжести имеет тенденцию вытеснять их в нижнюю половину тела, и в нашем организме есть множество систем, которые уравновешивают эту ситуацию. Освободившись от действия силы тяжести, эти системы продолжают работать, вызывая общее перераспределение жидкости в верхнюю половину тела. Это является причиной «отечности» круглого лица, наблюдаемой у космонавтов, [49] [57] и может способствовать наблюдению за изменением речевого моторного контроля у астронавтов. [58] Перераспределение жидкости по организму само по себе вызывает нарушения баланса, искажение зрения, потерю вкуса и обоняния.

Эксперимент космического корабля 2006 года показал, что Salmonella typhimurium , бактерия, которая может вызвать пищевое отравление , становится более опасной при культивировании в космосе. [59] 29 апреля 2013 года ученые Политехнического института Ренсселера , финансируемого НАСА , сообщили, что во время космического полета на Международной космической станции микробы , похоже, адаптируются к космической среде способами, «не наблюдаемыми на Земле», и способами, которые «может привести к увеличению роста и вирулентности ». [60] В 2017 году было обнаружено, что бактерии более устойчивы к антибиотикам и процветают в условиях почти невесомости космоса. [61] Было замечено, что микроорганизмы выживают в вакууме космического пространства. [62] [63]

Морская болезнь

Брюс МакКэндлесс II свободно плавает на орбите в скафандре и пилотируемом маневрирующем аппарате .

Самая распространенная проблема, с которой люди сталкиваются в первые часы невесомости, известна как синдром космической адаптации или SAS, обычно называемый космической болезнью. Это связано с морской болезнью и возникает, когда вестибулярная система адаптируется к невесомости. [64] Симптомы САС включают тошноту и рвоту , головокружение , головные боли , летаргию и общее недомогание. [2] О первом случае САС сообщил космонавт Герман Титов в 1961 году. С тех пор примерно 45% всех людей, летавших в космос, страдали этим заболеванием.

Ухудшение состояния костей и мышц

На борту Международной космической станции астронавт Франк Де Винн прикреплен к COLBERT с помощью эластичных шнуров.

Основным эффектом длительной невесомости является потеря костной и мышечной массы. Без воздействия гравитации скелетным мышцам больше не требуется поддерживать позу, а группы мышц, используемые для передвижения в невесомости, отличаются от тех, которые необходимы для наземного передвижения. [ нужна цитата ] В невесомости астронавты почти не нагружают мышцы спины или ног, используемые для вставания. Затем эти мышцы начинают ослабевать и в конечном итоге становятся меньше. Следовательно, некоторые мышцы быстро атрофируются, и без регулярных тренировок космонавты могут потерять до 20% своей мышечной массы всего за 5–11 дней. [65] Типы мышечных волокон, выделяющихся в мышцах, также изменяются. Медленно сокращающиеся волокна, отвечающие за выносливость, используемые для поддержания осанки, заменяются быстросокращающимися и быстро сокращающимися волокнами, которых недостаточно для выполнения тяжелой работы. Достижения в исследованиях физических упражнений, гормональных добавок и лекарств могут помочь сохранить мышечную массу и массу тела.

Костный метаболизм также меняется. В норме кость укладывается по направлению механического напряжения. Однако в условиях микрогравитации механическое напряжение очень незначительное. Это приводит к потере костной ткани примерно на 1,5% в месяц, особенно в нижних позвонках, бедре и бедренной кости. [66] Из-за микрогравитации и снижения нагрузки на кости происходит быстрое увеличение потери костной массы: с 3% потери кортикальной костной массы за десятилетие до примерно 1% каждый месяц, когда организм подвергается воздействию микрогравитации у здорового взрослого человека. [67] Быстрое изменение плотности костей является драматичным, что делает кости хрупкими и приводит к симптомам, напоминающим симптомы остеопороза. На Земле кости постоянно теряются и регенерируются посредством хорошо сбалансированной системы, включающей передачу сигналов остеобластов и остеокластов. [68] Эти системы взаимосвязаны, поэтому всякий раз, когда кость разрушается, ее место занимают вновь образовавшиеся слои — у здорового взрослого человека ни то, ни другое не должно происходить без другого. Однако в космосе активность остеокластов возрастает из-за микрогравитации. Это проблема, поскольку остеокласты расщепляют кости на минералы, которые реабсорбируются организмом. [ нужна цитация ] Остеобласты не взаимодействуют последовательно с остеокластами, в результате чего кость постоянно уменьшается без восстановления. [69] Такое увеличение активности остеокластов особенно заметно в области таза, поскольку именно эта область несет наибольшую нагрузку при наличии силы тяжести. Исследование показало, что у здоровых мышей появление остеокластов увеличилось на 197%, что сопровождалось снижением регуляции остеобластов и факторов роста, которые, как известно, помогают в формировании новой кости, всего лишь после шестнадцати дней воздействия микрогравитации. Повышенный уровень кальция в крови из-за утраченной кости приводит к опасной кальцификации мягких тканей и потенциальному образованию камней в почках . [66] До сих пор неизвестно, восстанавливается ли кость полностью. В отличие от людей с остеопорозом, космонавты со временем восстанавливают плотность костей. [ нужна цитата ] После 3–4-месячного полета в космос требуется около 2–3 лет, чтобы восстановить утраченную плотность костей. [ нужна цитата ] Разрабатываются новые методы, которые помогут астронавтам быстрее восстановиться. Исследования диеты, физических упражнений и лекарств могут потенциально способствовать процессу роста новой кости.

Чтобы предотвратить некоторые из этих неблагоприятных физиологических эффектов, МКС оборудована двумя беговыми дорожками (включая COLBERT ) и aRED (усовершенствованным устройством для резистивных упражнений), которые позволяют выполнять различные упражнения по поднятию тяжестей, которые наращивают мышцы, но не влияют на плотность костей . 70] и велотренажер; каждый космонавт тратит не менее двух часов в день на упражнения на оборудовании. [71] [72] Астронавты используют эластичные шнуры, чтобы пристегнуться к беговой дорожке. [73] [74] Астронавты, находящиеся в длительной невесомости, носят брюки с эластичными лентами, прикрепленными между поясом и манжетами, чтобы сжать кости ног и уменьшить остеопению. [5]

В настоящее время НАСА использует передовые вычислительные инструменты, чтобы понять, как лучше всего противодействовать атрофии костей и мышц, с которой сталкиваются астронавты в условиях микрогравитации в течение длительных периодов времени. [75] Элемент противодействия здоровью человека Программы исследований человека организовал проект «Цифровой астронавт» для исследования целевых вопросов о режимах противодействия упражнениям. [76] [77] НАСА сосредоточено на интеграции модели усовершенствованного резистивного устройства для упражнений (ARED), которое в настоящее время находится на борту Международной космической станции, с моделями опорно-двигательного аппарата OpenSim [78] людей, тренирующихся с помощью этого устройства. Цель этой работы — использовать обратную динамику для оценки моментов суставов и мышечных сил, возникающих в результате использования ARED, и, таким образом, более точно прописывать режимы упражнений для астронавтов. Эти крутящие моменты суставов и мышечные силы можно использовать в сочетании с более фундаментальным компьютерным моделированием ремоделирования костей и адаптации мышц, чтобы более полно смоделировать конечные эффекты таких контрмер и определить, будет ли предложенный режим упражнений достаточным для поддержания здоровья скелетно-мышечной системы астронавта. .

Перераспределение жидкости

Влияние микрогравитации на распределение жидкости по телу (сильно преувеличено).
Система физиологического и сердечно-сосудистого мониторинга Beckman в костюмах Gemini и Apollo будет надувать и спускать манжеты, чтобы стимулировать приток крови к нижним конечностям.
Астронавт Клейтон Андерсон наблюдает, как перед ним на космическом шаттле «Дискавери» плывет пузырь с водой . Сцепление воды играет большую роль в условиях микрогравитации, чем на Земле.

В космосе астронавты теряют объем жидкости, в том числе до 22% объема крови. Поскольку ему приходится перекачивать меньше крови, сердце атрофируется . Ослабленное сердце приводит к низкому кровяному давлению и может вызвать проблемы с «ортостатической толерантностью» или способностью организма посылать достаточное количество кислорода в мозг без обморока или головокружения космонавта. «Под действием земного притяжения кровь и другие жидкости организма притягиваются к нижней части тела. Когда гравитация исчезает или уменьшается во время освоения космоса, кровь имеет тенденцию вместо этого собираться в верхней части тела, что приводит к отеку лица и другим нежелательным явлениям. побочные эффекты.По возвращении на Землю кровь снова начинает скапливаться в нижних конечностях, что приводит к ортостатической гипотонии . [79]

Нарушение чувств

Зрение

В 2013 году НАСА опубликовало исследование, в котором были обнаружены изменения в глазах и зрении обезьян во время космических полетов продолжительностью более 6 месяцев. [80] Отмеченные изменения включали уплощение глазного яблока и изменения сетчатки. [80] Зрение космического путешественника может стать размытым после длительного пребывания в космосе. [81] [82] Другой эффект известен как визуальный феномен космических лучей .

[a] Опрос НАСА среди 300 астронавтов мужского и женского пола, около 23 процентов астронавтов ближнего полета и 49 процентов астронавтов дальнего полета, показал, что во время своих миссий они испытывали проблемы со зрением как вблизи, так и вдаль. Опять же, у некоторых людей проблемы со зрением сохранялись в течение многих лет.

—  НАСА [80]

Поскольку пыль не может оседать в условиях невесомости, небольшие кусочки омертвевшей кожи или металла могут попасть в глаза, вызывая раздражение и увеличивая риск заражения. [83]

Длительные космические полеты также могут изменить движения глаз космического путешественника (особенно вестибулоокулярный рефлекс ). [84]

Внутричерепное давление

Поскольку невесомость увеличивает количество жидкости в верхней части тела, у космонавтов повышается внутричерепное давление . [85] Это, по-видимому, увеличивает давление на заднюю часть глазных яблок, влияя на их форму и слегка сдавливая зрительный нерв . [1] [86] [87] [88] [89] [90] Этот эффект был замечен в 2012 году в исследовании с использованием МРТ- сканирования астронавтов, вернувшихся на Землю после как минимум одного месяца пребывания в космосе. [91] Такие проблемы со зрением могут стать серьезной проблемой для будущих полетов в дальний космос, включая полет с экипажем на планету Марс . [54] [86] [87] [ 88] [89] [92]

Если действительно повышенное внутричерепное давление является причиной, искусственная гравитация может стать одним из решений, как и в случае многих рисков для здоровья человека в космосе. Однако такие искусственные гравитационные системы еще предстоит доказать. Более того, даже при наличии сложной искусственной гравитации может сохраняться состояние относительной микрогравитации, риски которой остаются неизвестными.[93]

Вкус

Одним из последствий невесомости для людей является то, что некоторые астронавты сообщают об изменении вкусовых ощущений во время пребывания в космосе. [94] Некоторые астронавты обнаруживают, что их еда пресна, другие считают, что их любимая еда уже не такая вкусная (тому, кто любил кофе, настолько не понравился его вкус во время миссии, что он перестал его пить после возвращения на Землю); некоторым астронавтам нравится есть определенные продукты, которые они обычно не едят, а у некоторых вообще не происходит никаких изменений. Многочисленные тесты не выявили причину [95] , и было предложено несколько теорий, включая деградацию продуктов питания и психологические изменения, такие как скука. Астронавты часто выбирают еду с резким вкусом, чтобы бороться с потерей вкуса.

Дополнительные физиологические эффекты

В течение одного месяца скелет человека полностью растягивается в невесомости, в результате чего рост увеличивается на дюйм. [57] Через два месяца мозоли на ступнях линяют и отпадают из-за отсутствия использования, оставляя новую мягкую кожу. Верхние части ступней, напротив, становятся болезненными и болезненно чувствительными, поскольку они трутся о поручни, за которые ступни зацепляются для устойчивости. [96] Слёзы нельзя проливать во время плача, так как они слипаются в комок. [97] В условиях микрогравитации запахи быстро проникают в окружающую среду, и в ходе эксперимента НАСА обнаружило, что запах сливочного хереса вызывает рвотный рефлекс. [95] Различные другие физические дискомфорты, такие как боли в спине и животе, являются обычным явлением из-за адаптации к гравитации, когда в космосе не было гравитации и эти мышцы могли свободно растягиваться. [98] Это может быть частью синдрома астенизации , о котором сообщают космонавты , живущие в космосе в течение длительного периода времени, но астронавты считают это анекдотическим явлением. [99] Усталость, вялость и психосоматическое беспокойство также являются частью синдрома. Данные неубедительны; однако синдром, похоже, действительно существует как проявление внутреннего и внешнего стресса, с которым приходится сталкиваться экипажам в космосе. [100]

Психологические эффекты

Исследования российских космонавтов, например, на «Мире» , предоставляют данные о долгосрочном воздействии космоса на организм человека.

Исследовать

Психологические последствия жизни в космосе не были четко проанализированы, но аналогии на Земле существуют, например, арктические исследовательские станции и подводные лодки . Огромный стресс для экипажа в сочетании с адаптацией организма к другим изменениям окружающей среды может привести к тревоге, бессоннице и депрессии. [101]

Стресс

Имеются убедительные доказательства того, что психосоциальные стрессоры являются одними из наиболее важных препятствий на пути к оптимальному моральному духу и производительности экипажа. [102] Космонавт Валерий Рюмин , дважды Герой Советского Союза, цитирует этот отрывок из «Справочника Гименея» О. Генри в автобиографической книге о миссии «Салют-6»: «Если вы хотите поощрять искусство непредумышленного убийства, просто закройте двое мужчин в хижине размером восемнадцать на двадцать футов на месяц. Человеческая природа этого не выдержит. [103]

Интерес НАСА к психологическому стрессу, вызванному космическими путешествиями, первоначально изучавшийся в начале пилотируемых полетов, возродился, когда астронавты присоединились к космонавтам на российской космической станции "Мир". Обычными источниками стресса в первых американских миссиях были поддержание высокой производительности под пристальным вниманием общественности, а также изоляция от сверстников и семьи. На МКС последнее до сих пор часто является причиной стресса, например, когда мать астронавта НАСА Дэниела Тани погибла в автокатастрофе, а Майкл Финке был вынужден пропустить рождение второго ребенка. [100]

Спать

Количество и качество сна в космосе плохое из-за сильно меняющихся циклов освещения и темноты в кабинах экипажа и плохой освещенности в дневное время на космическом корабле. Даже привычка смотреть в окно перед сном может посылать в мозг неправильные сигналы, что приводит к ухудшению сна. Эти нарушения циркадного ритма оказывают глубокое влияние на нейроповеденческие реакции экипажа и усугубляют психологический стресс, который они уже испытывают. На МКС сон регулярно нарушается из-за требований миссии, таких как планирование прибытия или отправления космических аппаратов. Уровни звука на станции неизбежно высоки, поскольку атмосфера не способна к термосифонированию ; вентиляторы должны постоянно обеспечивать обработку атмосферы, которая может застаиваться в условиях свободного падения (невесомости). Пятьдесят процентов астронавтов космических кораблей принимали снотворное и все же спали каждую ночь в космосе на 2 часа меньше, чем на земле. НАСА исследует две области, которые могут стать ключом к улучшению ночного сна, поскольку улучшение сна снижает усталость и повышает продуктивность в дневное время. Постоянно обсуждаются разнообразные методы борьбы с этим явлением. [104]

Продолжительность космического путешествия

Исследование самого продолжительного космического полета показало, что первые три недели представляют собой критический период, когда внимание страдает из-за необходимости приспосабливаться к экстремальным изменениям окружающей среды. [105] В то время как три экипажа «Скайлэба» оставались в космосе 1, 2 и 3 месяца соответственно, долгосрочные экипажи «Салюта-6», «Салюта-7» и МКС остаются около 5–6 месяцев, в то время как экспедиции МИР часто длились дольше. Рабочая среда МКС включает в себя дополнительный стресс, вызванный проживанием и работой в стесненных условиях с людьми очень разных культур, говорящими на разных языках. На космических станциях первого поколения экипажи говорили на одном языке, а на станциях 2-го и 3-го поколений есть экипажи представителей разных культур, говорящих на многих языках. МКС уникальна тем, что посетители не классифицируются автоматически по категориям «хозяин» или «гость», как на предыдущих станциях и космических кораблях, и не могут так же страдать от чувства изоляции.

Будущее использование

Усилия по колонизации космоса должны учитывать влияние космоса на организм человека.

Сумма человеческого опыта привела к накоплению 58 солнечных лет в космосе и гораздо лучшему пониманию того, как человеческое тело адаптируется. В будущем индустриализация космоса и исследование внутренних и внешних планет потребуют от людей проводить все более и более длительные периоды пребывания в космосе. Большинство текущих данных поступает из краткосрочных миссий, поэтому некоторые долгосрочные физиологические эффекты жизни в космосе до сих пор неизвестны. По оценкам , путешествие туда и обратно на Марс [54] с использованием современных технологий займет не менее 18 месяцев только в пути. Знание того, как человеческое тело реагирует на такие периоды времени в космосе, является важной частью подготовки к таким путешествиям. Бортовые медицинские учреждения должны быть способны справиться с любыми травмами или экстренными ситуациями, а также содержать огромное количество разнообразных диагностических и медицинских инструментов, чтобы поддерживать здоровье экипажа в течение длительного периода времени, поскольку это будут единственные средства, имеющиеся на борту космического корабля, позволяющие справиться не только с травмами, но и с адаптационными реакциями человеческого организма в космосе.

На данный момент только люди, прошедшие тщательные испытания, испытали условия космоса. Если когда-нибудь начнется колонизация за пределами мира , этим опасностям подвергнутся многие типы людей, а последствия для самых маленьких совершенно неизвестны. 29 октября 1998 года Джон Гленн, один из первых участников «Меркурия-7», вернулся в космос в возрасте 77 лет. Его космический полет, продолжавшийся 9 дней, предоставил НАСА важную информацию о влиянии космического полета на пожилых людей. Важными станут такие факторы, как потребности в питании и физическая среда, которые до сих пор не были изучены. В целом данных о разнообразных последствиях жизни в космосе мало, и это затрудняет попытки снизить риски во время длительного пребывания в космосе. Испытательные стенды , такие как МКС, в настоящее время используются для исследования некоторых из этих рисков.

Окружающая среда космоса все еще во многом неизвестна, и, вероятно, будут существовать еще неизвестные опасности. Между тем, будущие технологии, такие как искусственная гравитация и более сложные биорегенеративные системы жизнеобеспечения, возможно, когда-нибудь смогут снизить некоторые риски.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Аб Чанг, Кеннет (27 января 2014 г.). «Существа, не созданные для космоса». Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 января 2014 г.
  2. ^ аб Канас, Ник; Манзи, Дитрих (2008). «Основные вопросы адаптации человека к космическим полетам». Космическая психология и психиатрия . Библиотека космических технологий. Том. 22. С. 15–48. Бибкод : 2008spp..книга.....К. дои : 10.1007/978-1-4020-6770-9_2. ISBN 978-1-4020-6769-3.
  3. ↑ Аб Джонсон, Дуг (14 января 2022 г.). «Мы не знаем почему, но пребывание в космосе заставляет нас разрушать нашу кровь. Космическая анемия связана с пребыванием в пустоте и может сохраняться какое-то время». Арс Техника . Проверено 14 января 2022 г.
  4. ^ Неергард, Лоран; Биренштейн, Сет (15 февраля 2019 г.). «Год в космосе поставил в боевую готовность систему защиты американских астронавтов от болезней». Ассошиэйтед Пресс . Проверено 18 февраля 2019 г.
  5. ^ ab «Здоровье и фитнес». Космическое будущее. Архивировано из оригинала 13 декабря 2017 г. Проверено 10 мая 2012 г.
  6. ↑ Тоёхиро Акияма (14 апреля 1993 г.). «Удовольствие от космического полета». Журнал космических технологий и науки . 9 (1): 21–23. Архивировано из оригинала 17 ноября 2017 г. Проверено 10 мая 2012 г.
  7. ↑ Данн, Марсия (29 октября 2015 г.). «Отчет: НАСА необходимо лучше справляться с опасностями для здоровья на Марсе». Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 10 марта 2019 г. Проверено 30 октября 2015 г.
  8. ↑ Сотрудники (29 октября 2015 г.). «Усилия НАСА по управлению рисками для здоровья и работоспособности человека при освоении космоса (IG-16-003)» (PDF) . НАСА . Проверено 29 октября 2015 г.
  9. ↑ Циммер, Карл (12 апреля 2019 г.). «Скотт Келли провел год на орбите. Его тело уже не совсем то». Нью-Йорк Таймс . Проверено 12 апреля 2019 г.
  10. ^ Гарретт-Бейкман, Франсин Э.; и другие. (12 апреля 2019 г.). «Исследование близнецов НАСА: многомерный анализ годового полета человека в космос». Наука . 364 (6436): eaau8650. Бибкод : 2019Sci...364.8650G. doi : 10.1126/science.aau8650. ПМЦ 7580864 . ПМИД  30975860. 
  11. ↑ Стрикленд, Эшли (15 ноября 2019 г.). «На космической станции астронавты столкнулись с обратным кровотоком и образованием тромбов», — говорится в исследовании. Новости CNN . Проверено 16 ноября 2019 г.
  12. ^ Маршалл-Гебель, Карина; и другие. (13 ноября 2019 г.). «Оценка стаза яремного венозного кровотока и тромбоза во время космического полета». Открытая сеть JAMA . 2 (11): e1915011. doi : 10.1001/jamanetworkopen.2019.15011. ПМК 6902784 . ПМИД  31722025. 
  13. ^ «Легко дышать на космической станции». НАСА. Архивировано из оригинала 21 сентября 2008 г. Проверено 26 апреля 2012 г.
  14. ^ Робертс, Донна Р.; и другие. (2 ноября 2017 г.). «Влияние космического полета на структуру мозга астронавта по данным МРТ». Медицинский журнал Новой Англии . 377 (18): 1746–1753. дои : 10.1056/NEJMoa1705129 . PMID  29091569. S2CID  205102116.
  15. ↑ Фоли, Кэтрин Эллен (3 ноября 2017 г.). «Астронавты, совершающие длительные полеты в космос, возвращаются с мозгом, который всплыл наверх черепа». Кварц . Проверено 3 ноября 2017 г.
  16. ↑ Гриффин, Эндрю (1 октября 2018 г.). «Путешествие на Марс и в глубь космоса может привести к гибели астронавтов, разрушив их внутренности, говорится в исследовании, финансируемом НАСА». Независимый . Проверено 2 октября 2018 г.
  17. ^ «Спящие вирусы активируются во время космического полета - расследование НАСА» . ЭврекАлерт! . 15 марта 2019 года . Проверено 16 марта 2019 г.
  18. ^ abcd Пилманис, Эндрю; Уильям Сирс (декабрь 2003 г.). «Физиологические опасности полета на большой высоте». Ланцет . 362 : с16–с17. дои : 10.1016/S0140-6736(03)15059-3 . PMID  14698113. S2CID  8210206.
  19. ^ Конкин, Джонни (январь 2001 г.). «Доказательный подход к анализу серьезной декомпрессионной болезни применительно к астронавтам открытого космоса» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 октября 2006 г. Проверено 20 апреля 2018 г.НАСА ТП-2001-210196. Проверено 23 сентября 2012 г.
  20. ^ Джордан, Северная Каролина; Салех, Дж. Х.; Ньюман, диджей (2005). Подразделение внекорабельной мобильности: пример эволюции требований . 13-я Международная конференция IEEE по разработке требований (RE'05). стр. 434–438. дои : 10.1109/RE.2005.69. ISBN 0-7695-2425-7. S2CID  9850178. (требуется подписка)
  21. ^ Аб Джордан, Николь С.; Салех, Джозеф Х.; Ньюман, Дава Дж. (2006). «Отдел внекорабельной мобильности: обзор окружающей среды, требований и изменений в конструкции скафандра США». Акта Астронавтика . 59 (12): 1135–1145. Бибкод : 2006AcAau..59.1135J. doi :10.1016/j.actaastro.2006.04.014.
  22. ^ аб Горгинпур, Камрон и др. (2001), ФИАН «Усовершенствованный двухсистемный скафандр». Калифорнийский университет, Беркли CB-1106. Проверено 23 сентября 2012 г. 95 КБ
  23. ^ для справки, атмосферное давление на уровне моря составляет 101,4 кПа, что соответствует 14,7 фунтам на квадратный дюйм - Британника.
  24. ↑ Лэндис, Джеффри А. (7 августа 2007 г.). «Воздействие вакуума на человека». www.geoffreylandis.com. Архивировано из оригинала 21 июля 2009 г. Проверено 25 апреля 2012 г.
  25. ^ «Спросите астрофизика: человеческое тело в вакууме». НАСА ( Центр космических полетов Годдарда ). 3 июня 1997 года . Проверено 25 апреля 2012 г.
  26. ^ Кук, JP; Бэнкрофт, RW (1966). «Некоторые сердечно-сосудистые реакции у анестезированных собак во время повторных декомпрессий до почти вакуума». Аэрокосмическая медицина . 37 : 1148–52. ПМИД  5297100.
  27. ↑ Грин, Ник (6 октября 2019 г.). «Что происходит с телом человека в вакууме?». МысльКо . Проверено 25 апреля 2012 г.
  28. ^ аб Хардинг, Ричард М. (1989). Выживание в космосе: медицинские проблемы пилотируемого космического полета . Лондон: Рутледж. ISBN 978-0-415-00253-0.
  29. ↑ Роуз, Брент (17 ноября 2014 г.). «Внутри камеры, где НАСА воссоздает космос на Земле». Гизмодо . Проверено 8 апреля 2018 г.
  30. ↑ Пант, Анупум (23 мая 2015 г.). «Единственный человек, выживший в вакууме». АвеСки . Проверено 8 апреля 2018 г.
  31. ↑ Меррил, Азриэль (28 ноября 2012 г.). «Джим Леблан выжил, когда первые вакуумные испытания скафандра пошли не так». Журнал «Космическая безопасность» . Проверено 8 апреля 2018 г.
  32. ^ аб Биллингс, Чарльз Э. (1973). «Глава 1) Барометрическое давление». В Паркер, Джеймс Ф.; Уэст, Вита Р. (ред.). Сборник данных по биоастронавтике (второе изд.). НАСА. п. 5. HDL : 2060/19730006364. НАСА СП-3006.942 страницы.
  33. ^ Биллингс, Чарльз Э. (1973). «Глава 1) Барометрическое давление» (PDF) . У Джеймса Ф.; Уэст, Вита Р. (ред.). Сборник данных по биоастронавтике (второе изд.). НАСА. стр. 2–5. НАСА СП-3006 . Проверено 23 сентября 2012 г.
  34. ↑ Лэндис, Джеффри (7 августа 2007 г.). «Воздействие вакуума на человека» . Проверено 25 марта 2006 г.
  35. ^ Уэбб, П. (1968). «Костюм для космонавтики: эластичный купальник для выхода в открытый космос». Аэрокосмическая медицина . 39 (4): 376–83. ПМИД  4872696.
  36. ^ Стюарт Лоуэн Х (2007). «Скорая медицинская помощь в космосе». Журнал неотложной медицины . 32 (1): 45–54. doi :10.1016/j.jemermed.2006.05.031. ПМИД  17239732.
  37. ^ «Наука: Триумф и трагедия «Союза-11». Время . 12 июля 1971 года.
  38. ^ «Спросите учёного. Почему космос холодный?». Аргоннская национальная лаборатория, Отдел образовательных программ. Архивировано из оригинала 25 октября 2008 г. Проверено 27 ноября 2008 г.
  39. ^ Аб Керр, Ричард (31 мая 2013 г.). «Радиация сделает путешествие астронавтов на Марс еще более рискованным». Наука . 340 (6136): 1031. Бибкод : 2013Sci...340.1031K. дои : 10.1126/science.340.6136.1031. ПМИД  23723213.
  40. ^ аб Цейтлин, К.; и другие. (31 мая 2013 г.). «Измерения излучения энергетических частиц на пути к Марсу в Марсианской научной лаборатории». Наука . 340 (6136): 1080–84. Бибкод : 2013Sci...340.1080Z. дои : 10.1126/science.1235989. PMID  23723233. S2CID  604569.
  41. ^ Аб Чанг, Кеннет (30 мая 2013 г.). «Данные указывают на радиационный риск для путешественников на Марс». Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 мая 2013 г.
  42. ^ Опасности космической радиации и перспективы исследования космоса. НАП. 2006. дои : 10.17226/11760. ISBN 978-0-309-10264-3.
  43. ^ «Правильный материал для суперкосмических кораблей». НАСА. 16 сентября 2002 г. Архивировано из оригинала 16 апреля 2020 г. Проверено 10 мая 2012 г.
  44. ^ Черри, Джонатан Д.; Фрост, Джеффри Л.; Лемер, Синтия А.; Уильямс, Жаклин П.; Ольшовка, Джон А.; О'Бэнион, М. Керри (2012). «Галактическое космическое излучение приводит к когнитивным нарушениям и увеличению накопления бляшек Aβ на мышиной модели болезни Альцгеймера». ПЛОС ОДИН . 7 (12): е53275. Бибкод : 2012PLoSO...753275C. дои : 10.1371/journal.pone.0053275 . ПМЦ 3534034 . ПМИД  23300905. 
  45. ^ Парихар, Випан К.; и другие. (2016). «Воздействие космического излучения и стойкая когнитивная дисфункция». наук. Представитель . 6 : 34774. Бибкод : 2016NatSR...634774P. дои : 10.1038/srep34774. ПМК 5056393 . ПМИД  27721383. 
  46. ^ «Исследование показывает, что космические путешествия вредны для мозга и могут ускорить возникновение болезни Альцгеймера» . КосмическаяСсылка. 1 января 2013 года. Архивировано из оригинала 21 мая 2020 года . Проверено 7 января 2013 г.
  47. ↑ Коуинг, Кейт (3 января 2013 г.). «Важные результаты исследований, о которых НАСА не говорит (обновление)» . Часы НАСА . Проверено 7 января 2013 г.
  48. ^ Аб Баки, Джей (23 февраля 2006 г.). Космическая физиология . Издательство Оксфордского университета США. ISBN 978-0-19-513725-5.
  49. ↑ Тан, Кер (23 февраля 2006 г.). «Солнечная вспышка поражает Землю и Марс». Space.com.
  50. ^ «Новый вид солнечной бури». НАСА. 10 июня 2005 г. Архивировано из оригинала 11 августа 2023 г.
  51. ↑ Баттерсби, Стивен (21 марта 2005 г.). «Супервспышки могут убить незащищенных астронавтов». Новый учёный .
  52. ^ Гегину, Н.; Хуин-Шон, К.; Баскоув, М.; Буэб, Ж.-Л.; Чирхарт, Э.; Легран-Фросси, К.; Фриппиа, Ж.-П. (2009). «Может ли ослабление иммунной системы, связанное с космическими полетами, помешать расширению присутствия человека за пределами орбиты Земли». Журнал биологии лейкоцитов . 86 (5): 1027–38. дои : 10.1189/jlb.0309167. PMID  19690292. S2CID  18962181.
  53. ^ abc Фонг, Кевин (12 февраля 2014 г.). «Странное и смертельное воздействие Марса на ваше тело». Проводной . Проверено 12 февраля 2014 г.
  54. ↑ Скотт, Джим (30 сентября 2017 г.). «Большая солнечная буря вызывает глобальное сияние и удваивает уровень радиации на поверхности Марса». Физика.орг . Проверено 30 сентября 2017 г.
  55. ^ «Проект физиологии упражнений и контрмер (ExPC): поддержание здоровья космонавтов в условиях пониженной гравитации» . НАСА. Архивировано из оригинала 4 мая 2012 г. Проверено 11 мая 2012 г.
  56. ^ ab Элдер, Дональд К. (1998). «Человеческое прикосновение: история программы Скайлэб». В Маке, Памела Э. (ред.). От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy. Серия историй НАСА. НАСА. СП-4219.
  57. ^ Шамей, Ариан; Соскути, Мартон; Ставнесс, Ян; Гик, Брайан (май 2023 г.). «Постуральная адаптация к микрогравитации лежит в основе нарушений мелкой моторики речи космонавтов». Научные отчеты . 13 (1): 8231. Бибкод : 2023NatSR..13.8231S. doi : 10.1038/s41598-023-34854-w . ПМЦ 10203284 . ПМИД  37217497. 
  58. ↑ Каспермейер, Джо (23 сентября 2007 г.). «Показано, что космический полет изменяет способность бактерий вызывать болезни». Университет штата Аризона . Архивировано из оригинала 14 сентября 2017 года . Проверено 14 сентября 2017 г.
  59. ^ Ким В. и др. (29 апреля 2013 г.). «Космический полет способствует образованию биопленок Pseudomonas aeruginosa». ПЛОС ОДИН . 8 (4): е6237. Бибкод : 2013PLoSO...862437K. дои : 10.1371/journal.pone.0062437 . ПМК 3639165 . ПМИД  23658630. 
  60. ↑ Дворский, Георгий (13 сентября 2017 г.). «Тревожное исследование показывает, почему некоторые бактерии более устойчивы к лекарствам в космосе». Гизмодо . Проверено 14 сентября 2017 г.
  61. ^ Доза, К.; Бигер-Дозе, А.; Диллманн, Р.; Гилл, М.; Керц, О.; Кляйн, А.; Мейнерт, Х.; Наврот, Т.; Риси, С.; Стридд, К. (1995). «ЭРА-эксперимент «Космическая биохимия»". Успехи в космических исследованиях . 16 (8): 119–129. Бибкод : 1995AdSpR..16h.119D. doi : 10.1016/0273-1177(95)00280-R. PMID  11542696.
  62. ^ Хорнек Г.; Эшвайлер, У.; Рейтц, Г.; Венер, Дж.; Виллимек, Р.; Штраух, К. (1995). «Биологические реакции на космос: результаты эксперимента «Экзобиологическая установка» ERA на ЭВРИКА I». Адв. Космическое разрешение . 16 (8): 105–18. Бибкод : 1995AdSpR..16h.105H. дои : 10.1016/0273-1177(95)00279-Н. ПМИД  11542695.
  63. ^ «Почему космонавты страдают от космической болезни?» Наука Дейли . 23 мая 2008 г.
  64. ^ «Мышечная атрофия» (PDF) . НАСА . Проверено 3 августа 2013 г.
  65. ^ ab "Космические кости". НАСА. 1 октября 2001 года. Архивировано из оригинала 6 октября 2001 года . Проверено 12 мая 2012 г.
  66. ^ О'Флаэрти EJ (2000). «Моделирование потери костной массы при нормальном старении с учетом потери костной массы при остеопорозе». Токсикол . 55 (1): 171–88. дои : 10.1093/toxsci/55.1.171 . ПМИД  10788572.
  67. ^ Родан Г.А. (1998). «Костный гомеостаз». Труды Национальной академии наук . 95 (23): 13361–62. Бибкод : 1998PNAS...9513361R. дои : 10.1073/pnas.95.23.13361 . ПМЦ 33917 . ПМИД  9811806. 
  68. ^ Блабер, Э; Дворочкин Н.Г.; Ли, К; Алвуд, Дж.С.; Юсуф, Р; Пианетта, П; Глобус, РК; Бернс, БП; Алмейда, EAC (2013). «Микрогравитация вызывает потерю костной массы таза за счет остеокластической активности, остеоцитарного остеолиза и ингибирования остеобластного клеточного цикла с помощью CDKN1a/p21». ПЛОС ОДИН . 8 (4): e61372. Бибкод : 2013PLoSO...861372B. дои : 10.1371/journal.pone.0061372 . ПМК 3630201 . ПМИД  23637819. 
  69. ^ Шнайдер С.М., Амонетт В.Е., Блейзин К., Бентли Дж., Ли С.М., Лоер Дж.А., Мур А.Д.-младший, Рэпли М., Малдер Э.Р., Смит С.М. (ноябрь 2003 г.). «Тренировка с использованием временного резистивного тренажера Международной космической станции». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 35 (11): 1935–45. дои : 10.1249/01.MSS.0000093611.88198.08 . ПМИД  14600562.
  70. ^ «Повседневная жизнь». ЕКА. 19 июля 2004 года . Проверено 28 октября 2009 г.
  71. ↑ Мэнсфилд, Шерил Л. (7 ноября 2008 г.). «Станция готовится к расширению экипажа». НАСА. Архивировано из оригинала 4 декабря 2008 года . Проверено 17 сентября 2009 г.
  72. ↑ Коултер, Дауна (16 июня 2009 г.). «Банджи-шнуры удерживают астронавтов на земле во время бега». НАСА. Архивировано из оригинала 15 августа 2009 года . Проверено 23 августа 2009 г.
  73. ↑ Каудерер, Амико (19 августа 2009 г.). «Наступай на меня». НАСА. Архивировано из оригинала 21 августа 2009 года . Проверено 23 августа 2009 г.
  74. ^ «Цифровой астронавт имитирует человеческое тело в космосе» . Системы космического полета @ GRC: Программа исследований человека, МКС и Управление здравоохранения человека, Цифровой астронавт. Исследовательский центр НАСА имени Гленна . 23 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала 3 мая 2012 г.
  75. ^ Уайт Рональд Дж., Макфи Дженси К. (2007). «Цифровой астронавт: интегрированная система моделирования и баз данных для космических биомедицинских исследований и операций». Акта Астронавтика . 60 (4): 273–80. Бибкод : 2007AcAau..60..273W. doi :10.1016/j.actaastro.2006.08.009.
  76. ^ Левандовски, BE; Пеннлайн, Дж.А.; Сталкер, Арканзас; Мулугета, Л.; Майерс, Дж. Г. (11 апреля 2011 г.). Компонент моделирования скелетно-мышечной системы проекта НАСА «Цифровой астронавт» (отчет).
  77. ^ Дельп, Скотт Л.; Андерсон, Фрэнк С.; Арнольд, Эллисон С.; Ссуда, Питер; Хабиб, Айман; Джон, Чанд Т.; Гендельман, Эран; Телен, Дэррил Г. (2007). «OpenSim: программное обеспечение с открытым исходным кодом для создания и анализа динамического моделирования движения». Транзакции IEEE по биомедицинской инженерии . 54 (11): 1940–1950. дои : 10.1109/TBME.2007.901024. ISSN  0018-9294. PMID  18018689. S2CID  535569.
  78. ^ «Когда от космоса кружится голова» . НАСА. 2002. Архивировано из оригинала 26 августа 2009 г. Проверено 25 апреля 2012 г.
  79. ^ abc «НАСА обнаруживает, что космический полет влияет на глаза и зрение астронавтов». Американская академия офтальмологии. 10 июля 2013 г.
  80. ↑ С любовью, Шейла (9 июля 2016 г.). «Загадочный синдром, ухудшающий зрение космонавтов». Вашингтон Пост .
  81. ↑ Хауэлл, Элизабет (3 ноября 2017 г.). «Изменения мозга в космосе могут быть связаны с проблемами зрения у космонавтов». Искатель . Проверено 3 ноября 2017 г.
  82. ^ Клюгер, Джеффри (2016). Гиббс, Нэнси (ред.). «Год в космосе: история исторической миссии Скотта Келли – следующим будет путешествие на Марс?». Время . п. 44.
  83. ^ Александр, Роберт; Макник, Стивен; Мартинес-Конде, Сусана (2020). «Микросаккады в прикладных средах: реальное применение измерений фиксационных движений глаз». Журнал исследований движения глаз . 12 (6). дои : 10.16910/jemr.12.6.15 . ПМЦ 7962687 . ПМИД  33828760. 
  84. ^ Майкл, Алекс П.; Маршалл-Боуман, Карина (01 июня 2015 г.). «Внутричерепная гипертензия, вызванная космическим полетом». Аэрокосмическая медицина и работоспособность человека . 86 (6): 557–562. дои : 10.3357/amhp.4284.2015. ISSN  2375-6314. ПМИД  26099128.
  85. ^ аб Мадер, TH; и другие. (2011). «Отек диска зрительного нерва, уплощение земного шара, хориоидальные складки и гиперметропические сдвиги, наблюдаемые у космонавтов после длительного космического полета». Офтальмология . 118 (10): 2058–69. дои : 10.1016/j.ophtha.2011.06.021. PMID  21849212. S2CID  13965518.
  86. ↑ Аб Пуйу, Тиби (9 ноября 2011 г.). «Зрение астронавтов сильно ухудшается во время длительных космических полетов». zmescience.com . Проверено 9 февраля 2012 г.
  87. ^ ab «Мужчины-космонавты возвращаются с проблемами со зрением (видео)» . Новости CNN. 9 февраля 2012 года . Проверено 25 апреля 2012 г.
  88. ^ ab Space Staff (13 марта 2012 г.). «Космический полет вреден для зрения астронавтов, показало исследование». Space.com . Проверено 14 марта 2012 г.
  89. ^ Крамер, Ларри А.; и другие. (13 марта 2012 г.). «Орбитальные и внутричерепные эффекты микрогравитации: результаты 3-Т МРТ». Радиология . 263 (3): 819–827. дои : 10.1148/radiol.12111986. ПМИД  22416248.
  90. ^ «Проблемы с глазами, распространенные у космонавтов» . Новости Дискавери. 13 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 27 апреля 2012 г. Проверено 25 апреля 2012 г.
  91. ^ Экипаж, Бек (29 ноября 2016 г.). «Космос может оставить вас слепыми, и ученые говорят, что наконец выяснили, почему». НаукаАлерт . Проверено 02 октября 2018 г.
  92. ↑ Соренсен, Кирк (1 января 2006 г.). Концепция исследовательского центра переменной гравитации на основе троса (PDF) . Центр космических полетов НАСА имени Маршалла.
  93. ^ «НАСА исследует 5–8: вопрос вкуса» . НАСА исследует . 29 мая 2003 г. Архивировано из оригинала 7 января 2008 г.
  94. ^ аб Бурланд, Чарльз Т. (7 апреля 2006 г.). «Чарльз Т. Бурланд». Проект устной истории Космического центра имени Джонсона НАСА (интервью). Беседовала Росс-Наззал, Дженнифер . Проверено 24 декабря 2014 г.
  95. ^ Петтит, Дон (4 мая 2012 г.). «Тоу Кузи». Воздух и космос/Смитсоновский институт . Архивировано из оригинала 8 мая 2012 г. Проверено 8 мая 2012 г.
  96. ^ Гарбер, Меган (14 января 2013 г.). «Почему нельзя плакать в космосе». Атлантический океан . Проверено 15 января 2013 г.
  97. ^ Тело в космосе
  98. ^ Канас, доктор медицины, Ник; Сальницкий Вячеслав; Гушин, д.м.н., Вадим; Вайс, Дэниел С.; Грунд, М.С., Эллен М.; Флинн, доктор медицинских наук, Кристофер; Козеренко, д.м.н., Ольга; След, М.С., Александр; Мармар, доктор медицины, Чарльз Р. (1 ноября 2001 г.). «Астения – существует ли она в космосе?». Психосоматическая медицина . 63 (6): 874–80. CiteSeerX 10.1.1.537.9855 . дои : 10.1097/00006842-200111000-00004. PMID  11719624. S2CID  20148453. 
  99. ^ ab «Доказательный отчет: риск неблагоприятных когнитивных или поведенческих состояний и психических расстройств» (PDF) . 11 апреля 2016. 46-47 . Проверено 31 декабря 2023 г.
  100. ^ Диккенс, Питер (март 2017 г.). «Астронавты за работой: социальные отношения космических путешествий». Ежемесячный обзор .
  101. ^ Питер Судфельд1; Касия Э. Уилк; Линди Кассель. Полеты с незнакомцами: размышления многонациональных космических экипажей после миссии .{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  102. ^ Рюмин, Валерий Год вне Земли: Журнал космонавта. (На русском). Москва: Издательство «Молодая гвардия», 1987. Дата обращения 21.01.2013.
  103. ^ «Пробуждение в космическом пространстве». Наука НАСА . 4 сентября 2001 г. Проверено 9 сентября 2013 г.
  104. ^ Дитрих Манзи; Бернд Лоренц; Валерий Поляков (1998). «Умственная работоспособность в экстремальных условиях: результаты исследования по мониторингу работоспособности во время 438-дневного космического полета». Эргономика . 41 (4): 537–559. дои : 10.1080/001401398186991. PMID  9557591. S2CID  953726.

дальнейшее чтение