stringtranslate.com

Синдром космической адаптации

Синдром космической адаптации ( SAS ) или космическая болезнь — это состояние, с которым сталкивается до половины всех космических путешественников во время адаптации к невесомости на орбите. [4] Это противоположность наземной морской болезни, поскольку она возникает, когда окружающая среда и человек визуально кажутся движущимися относительно друг друга, даже если нет соответствующего ощущения телесного движения, исходящего от вестибулярной системы . [5]

Презентация

Космическая укачивание может привести к ухудшению работоспособности космонавтов. [6] : 32  SMS угрожают оперативным требованиям, снижают ситуационную осведомленность и угрожают безопасности тех, кто подвергается воздействию микрогравитационной среды. [6] Потеря мышечной массы приводит к трудностям с движением, особенно когда космонавты возвращаются на Землю. Это может создать проблему безопасности, если возникнет необходимость аварийного выхода. Потеря мышечной силы делает для астронавтов чрезвычайно трудным, если не невозможным, пролезать через аварийные выходные люки или создавать нетрадиционные выходные пространства в случае крушения при приземлении. Кроме того, резорбция кости и недостаточная гидратация в космосе могут привести к образованию камней в почках и последующей внезапной инвалидности из-за боли. [7] Если бы это произошло на критических этапах полета, это могло бы привести к падению капсулы, что привело бы к травме и/или смерти работника. Краткосрочные и долгосрочные последствия для здоровья сердечно-сосудистой системы наблюдались в результате воздействия микрогравитационной среды, которая ограничит воздействие на тех, кто подвергся воздействию после их возвращения на Землю или в обычную гравитационную среду. Необходимо принять меры для обеспечения принятия во внимание надлежащих мер предосторожности при работе в среде микрогравитации для обеспечения безопасности работников. [8] [9] Ортостатическая непереносимость может привести к временной потере сознания из-за недостаточного давления и ударного объема. Эта потеря сознания угнетает и подвергает опасности пострадавших и может привести к смертельным последствиям. [10]

Причина

Ваше тело просто не приспособлено для работы в условиях невесомости. Но невозможно предсказать, как кто-то с этим справится. Тот, кого постоянно тошнит в машине, может прекрасно себя чувствовать в космосе – или наоборот. Я прекрасно себя чувствую в машине и на американских горках, но космос – другое дело.

-  Стивен Смит [11]

Когда вестибулярная система и зрительная система сообщают о несоответствующих состояниях движения, результатом часто является тошнота и другие симптомы дезориентации , известные как укачивание . Согласно современной теории сенсорного конфликта, такие состояния возникают, когда вестибулярная система и зрительная система не представляют синхронизированного и единого представления о своем теле и окружающей среде. Эта теория также известна как нейронное несоответствие, подразумевающее несоответствие, возникающее между текущим сенсорным опытом и долговременной памятью, а не между компонентами вестибулярной и зрительной систем, подчеркивая « лимбическую систему в интеграции сенсорной информации и долговременной памяти, в проявление симптомов морской болезни и влияние препаратов против укачивания и гормонов стресса на функцию лимбической системы. Лимбическая система может быть центром нейронного несоответствия в мозге». [12] В настоящее время «полностью адекватная теория укачивания недоступна», но в настоящее время теория сенсорного конфликта, относящаяся к «разрыву между визуальными, проприоцептивными и соматосенсорными входами или входами полукружных каналов и отолитов», может быть лучшим из доступных. [13] Синдром космической адаптации или космическая болезнь — это своего рода укачивание, которое может возникнуть, когда визуально кажется, что все вокруг находится в движении, но без соответствующего ощущения телесного движения. Это нелепое состояние может возникнуть во время космических путешествий , когда изменения в перегрузках нарушают пространственную ориентацию . [5] По данным Science Daily , « Гравитация играет важную роль в нашей пространственной ориентации. Изменения гравитационных сил, такие как переход в невесомость во время космического путешествия, влияют на нашу пространственную ориентацию и требуют адаптации со стороны многих физиологических процессов, при которых наша система равновесия играет свою роль. Пока эта адаптация неполная, это может сопровождаться тошнотой, зрительными иллюзиями и дезориентацией». [5] Лишение сна также может повысить восприимчивость к космической болезни, делая симптомы хуже и продолжительнее. [12]

Согласно гипотезе сенсорного конфликта, космическая болезнь является противоположностью видов дезориентации, связанной с движением, которые возникают в присутствии гравитации, известных как земная укачивание, таких как автомобильная, морская или воздушная болезнь. В таких случаях, в отличие от космической болезни, окружающее кажется визуально неподвижным (например, внутри автомобиля или самолета или в каюте под палубой), в то время как тело чувствует себя в движении. Современные лекарства от укачивания могут противодействовать различным формам дезориентации при движении, включая космическую болезнь, путем временного подавления вестибулярной системы, но редко используются для космических путешествий, поскольку считается, что лучше позволить космическим путешественникам адаптироваться естественным путем в течение первых одного-семи дней, а не страдают сонливостью и другими побочными эффектами лекарств, принимаемых в течение длительного периода. Тем не менее, трансдермальные пластыри против тошноты с дименгидринатом обычно используются всякий раз, когда надеваются скафандры , поскольку рвота в скафандр может быть фатальной, поскольку она затмевает зрение или блокирует поток воздуха. Скафандры обычно носят члены экипажа НАСА во время запуска и приземления, а также всегда для выхода в открытый космос (EVA). Следовательно, выходы в открытый космос обычно не планируются на первые дни миссии, чтобы позволить экипажу адаптироваться, а трансдермальные пластыри с дименгидринатом обычно используются в качестве дополнительной резервной меры.

Управление

Точно так же, как космическая болезнь имеет противоположную причину по сравнению с земной морской болезнью, эти два состояния имеют противоположные немедицинские средства лечения. Идея сенсорного конфликта подразумевает, что наиболее прямым средством лечения морской болезни в целом является разрешение конфликта путем повторной синхронизации того, что человек видит и что он чувствует. Для большинства (но не всех) видов наземной морской болезни этого можно достичь, рассматривая окрестности из окна или (в случае морской болезни) поднимаясь на палубу, чтобы наблюдать за морем. При космической болезни облегчение достигается путем обратного подхода: ограничение зрения небольшой областью, например, книгой или маленьким экраном, игнорирование общего окружения до завершения процесса адаптации или просто закрытие глаз до тех пор, пока чувство тошноты не пройдет. интенсивность снижается в период адаптации. Некоторые исследования показывают, что слепота сама по себе не приносит облегчения; «Укачивание может возникнуть во время воздействия физического движения, зрительного движения и виртуального движения, и только те, у кого нет функционирующей вестибулярной системы, полностью невосприимчивы. [12]

Как и в случае морской и автомобильной болезни, симптомы космической морской болезни могут варьироваться от легкой тошноты и дезориентации до рвоты и сильного дискомфорта; Головные боли и тошнота часто наблюдаются в различной степени. Самая крайняя реакция, когда-либо зарегистрированная, была той, которую испытал сенатор Джейк Гарн в 1985 году во время полета космического корабля "Шаттл" STS-51-D . Позже НАСА в шутку начало использовать неофициальную «шкалу Гарна» для измерения реакции на космическую болезнь. В большинстве случаев симптомы длятся 2–4 дня. Когда его спросили о происхождении «Гарна», Роберт Э. Стивенсон сказал: [14]

Джейк Гарн был болен, очень болен. Я не знаю, стоит ли нам рассказывать подобные истории. Но в любом случае, Джейк Гарн, он оставил след в Отряде астронавтов, потому что он представляет собой максимальный уровень космической болезни, которого кто-либо может когда-либо достичь, и поэтому признак того, что он полностью болен и совершенно некомпетентен, - это один Гарн. Большинство парней доберутся, возможно, до десятого гарна, если это будет так высоко. И в Корпусе астронавтов его навсегда запомнят по этому поводу.

Целью миссии Гарна отчасти было подвергнуть его экспериментам по борьбе с космической морской болезнью. [15] Предсказать, испытает ли кто-то космическую болезнь, невозможно. Тот, кто страдает автомобильной болезнью, может не страдать от космической болезни, и наоборот. [11] Находясь в отличной физической форме, Гарн не заболел на рвотной комете до STS-51-D. [15] Все трое астронавтов на «Скайлэб-3» страдали от тошноты, а вот трое на «Скайлэб-2» - нет; болезнь повлияла на их работу в течение первых нескольких дней, обеспокоив врачей НАСА. [16]

Опытные авиаторы и космические путешественники могут страдать от космической болезни. Гарн начал пилотировать в возрасте 16 лет [15] и до STS-51-D пилотировал различные военные самолеты в течение 17 000 часов — больше, чем любой астронавт НАСА. Чарльз Д. Уокер заболел во время того же рейса, несмотря на то, что раньше летал на шаттле. [17] [18] В то время как экипаж «Скайлэб-3» быстро выздоровел – либо съев шесть небольших приемов пищи вместо трех больших, либо просто привыкнув к космосу, – один из членов экипажа «Скайлэб-4» заболел, несмотря на лекарства от тошноты. [16] Стивен Смит подсчитал, что за четыре полета шаттла его стошнило 100 раз. [11]

Космическая болезнь, возникающая во время космического полета, также может продолжаться в течение нескольких дней после приземления, пока вестибулярная система снова не адаптируется к гравитации. [19]

История

В августе 1961 года советский космонавт Герман Титов стал первым человеком, испытавшим космическую болезнь на корабле «Восток-2» ; он был первым человеком, которого вырвало в космосе. [20]

Помимо этого рекорда, космическая укачивание было фактически неизвестно во время самых ранних космических полетов (серия «Меркурий», «Близнецы»), вероятно, потому, что эти миссии проводились на космических кораблях, обеспечивающих очень стесненные условия и оставляющих очень мало места для движений головы; Космическая болезнь, по-видимому, усугубляется возможностью свободно передвигаться, особенно в отношении движения головой, и поэтому чаще встречается на более крупных космических кораблях. [21]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Замешанные в космосе». НАСА. 07.08.2001. Архивировано из оригинала 13 мая 2009 г. Проверено 28 мая 2009 г.
  2. ↑ Голайтли, Глен (20 октября 1999 г.). «Полет рвотной кометы имеет свои взлеты и падения». space.com. Архивировано из оригинала 10 марта 2006 г.
  3. ^ "Пониженная гравитация: Блог рвотной кометы" . Центр физики . 10 мая 2005 года . Проверено 7 ноября 2007 г.
  4. ^ Куайн, Тони (апрель 2007 г.). «Пристрастие к космосу: оценка Ануше Ансари, Часть II». Космический полет . 49 (4): 144. ISSN  0038-6340.
  5. ^ abc «Почему космонавты страдают от космической болезни?». ScienceDaily. 23 мая 2008 г.
  6. ^ Аб Торнтон, Уильям; Бонато, Фредерик (23 октября 2017 г.). Человеческое тело и невесомость . Чам, Швейцария: Springer . дои : 10.1007/978-3-319-32829-4. ISBN 978-3-319-32828-7. ОСЛК  1006502642.
  7. ^ Смит, Скотт М.; Хир, Мартина; Шекелфорд, Линда С.; Сибонга, Жан Д.; Спатц, Иордания; Петшик, Роберт А.; Хадсон, Эдгар К.; Цварт, Сара Р. (2015). «Костный метаболизм и риск образования камней в почках во время миссий Международной космической станции». Кость . 81 : 712–720. дои : 10.1016/j.bone.2015.10.002. ПМИД  26456109.
  8. ^ Гунга, Ханнс-Кристиан; Алефельд, Виктория Веллер фон; Кориолано, Ханс-Иоахим Аппель; Вернер, Андреас; Хоффманн, Уве (14 июля 2016 г.). Сердечно-сосудистая система, эритроциты и транспорт кислорода в условиях микрогравитации . Чам, Швейцария: Springer . Бибкод : 2016csrb.book.....G. дои : 10.1007/978-3-319-33226-0. ISBN 978-3-319-33226-0. ОКЛК  953694996.
  9. ^ Фрич-Йелле, Дженис М.; Лойенбергер, Урс А.; Д'Онно, Доминик С.; Россум, Альфред К.; Браун, Трой Э.; Вуд, Марджи Л.; Джозефсон, Марк Э.; Голдбергер, Ари Л. (1998). «Эпизод желудочковой тахикардии во время длительного космического полета». Американский журнал кардиологии . 81 (11): 1391–1392. дои : 10.1016/s0002-9149(98)00179-9. ПМИД  9631987.
  10. ^ Клеман, Жиль (2011). Основы космической медицины (2-е изд.). Эль-Сегундо, Калифорния: опубликовано совместно Microcosm Press. ISBN 9781441999054. OCLC  768427940.
  11. ^ abc Ледбитер, Крис (10 июня 2020 г.). «Следующим астронавтом на Луне будет женщина». Телеграф . Проверено 17 июня 2020 г.
  12. ^ abc Лакнер, младший (2014). «Укачивание: больше, чем тошнота и рвота». Экспериментальное исследование мозга . 232 (8): 2493–2510. дои : 10.1007/s00221-014-4008-8. ПМК 4112051 . ПМИД  24961738. 
  13. ^ Коль, Р.Л. (1983). «Теория сенсорного конфликта космической морской болезни: анатомическое место нейроконфликта». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 54 (5): 464–5. ПМИД  6870740.
  14. ^ «Интервью с доктором Робертом Стивенсоном» (PDF) . Проект устной истории Космического центра Джонсона. 13 мая 1999 г. с. 35. Архивировано из оригинала (PDF) 8 марта 2008 г. Проверено 13 июля 2022 г.
  15. ^ abc Ламар, Джейкоб В. младший; Ханнифан, Джерри (22 апреля 1985 г.). «Джейк Скайуокер: Сенатор садится на шаттл». Время . Архивировано из оригинала 29 октября 2010 г. Проверено 13 апреля 2011 г.
  16. ^ 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.
  17. ↑ Болден, Чарльз Ф. (6 января 2004 г.). «Чарльз Ф. Болден». Проект устной истории Космического центра имени Джонсона НАСА (интервью). Беседовала Джонсон, Сандра; Райт, Ребекка; Росс-Наззал, Дженнифер. Хьюстон, Техас . Проверено 19 июня 2020 г.
  18. ↑ Уокер, Чарльз Д. (14 апреля 2005 г.). «Стенограмма устной истории». Проект устной истории Космического центра имени Джонсона НАСА (интервью). Беседовала Джонсон, Сандра.
  19. ^ Корнилова, Л. Н.; Наумов И.А.; Глухих, ДО; Екимовский, Г.А.; Павлова А.С.; Хабарова В.В.; Смирнов, Ю. Я.; Ярманова, Е.Н. (2017). «Вестибулярная функция и космическая укачивание». Физиология человека . 43 (5): 557–568. дои : 10.1134/S0362119717050085. S2CID  39254942.
  20. ^ Глендей, Крейг, изд. (2012). Книга рекордов Гиннеса 2013 . Книга Рекордов Гиннесса. п. 27. ISBN 9781904994879.
  21. ^ Козловская, Инесса Б.; и другие. (2004). «Влияние длительного космического полета на координацию глаз, головы и туловища во время передвижения». Космический центр НАСА имени Джонсона. Архивировано из оригинала 7 февраля 2012 г. Проверено 7 февраля 2008 г.