"มีคนที่ทำงานอยู่ในห้องน้ำ": การศึกษาผลกระทบของความไร้น้ำหนักต่อสุขภาพของนักบินอวกาศ

2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12

เกี่ยวกับการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักบนโลกและความรู้สึกของผู้เข้าร่วมการทดลองด้วยการแช่ "แห้ง"

มีคนที่มีหน้าที่นอนอยู่ในห้องน้ำ โกหกเป็นชั่วโมงหรือหลายวัน (และรับเงิน) อย่างไรก็ตามไม่จำเป็นต้องอิจฉาพวกเขา - เรากำลังพูดถึงผู้เข้าร่วมในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งแพทย์จากสถาบันปัญหาชีวการแพทย์ของ Russian Academy of Sciences ศึกษาผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ในสภาวะที่คล้ายกับภาวะไร้น้ำหนัก ด้วยตัวมันเอง ประสบการณ์นี้ เช่นเดียวกับการอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน ทำให้ร่างกายทำงานผิดปกติ

เราขอให้ Lyubov Amirova และ Ilya Rukavishnikov พนักงานของ Institute of Biological and Biological Sciences บอกเราเกี่ยวกับวิธีการและเหตุผลที่คิดค้นวิธีการดำน้ำแบบ "แห้ง" และผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ช่วยให้ได้ผลลัพธ์ นอกจากนี้ เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับไดอารี่ของผู้เข้าร่วมใน "การดำน้ำ" ที่กินเวลาห้าวัน วิศวกรและผู้มีชื่อเสียงของนักบินอวกาศ Alexander Khokhlov การบันทึกเกิดขึ้นโดยตรงระหว่างการทดลอง

การอยู่ในอวกาศแม้จะอยู่บนยานอวกาศที่มีการป้องกันอย่างดี ก็ส่งผลเสียต่อสุขภาพของนักบินอวกาศ ในการบินในอวกาศ เกือบทุกอย่างผิดปกติและไม่เป็นมิตรต่อร่างกาย - การแผ่รังสีพื้นหลังที่เพิ่มขึ้น สภาวะไร้น้ำหนัก การแยกตัว บรรยากาศและแสงที่ประดิษฐ์ขึ้น และความซ้ำซากจำเจของสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสที่ทำให้คุณคิดถึงบ้าน ท่ามกลางปัจจัยเหล่านี้ มีเพียงสภาวะไร้น้ำหนักเท่านั้นที่มีความเฉพาะเจาะจงสำหรับการบินในอวกาศ และในทางปฏิบัติไม่สามารถทำซ้ำได้ในสภาพบนบก

ในช่วงเริ่มต้นของยุคอวกาศ อันตรายหลักไม่ใช่สภาวะไร้น้ำหนัก แต่มีน้ำหนักเกิน และสำหรับพวกเขาเองที่นักบินอวกาศได้รับการฝึกฝนอย่างแข็งขัน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี เที่ยวบินจึงยืดเยื้อมากขึ้นเรื่อยๆ และในเดือนมิถุนายน 1970 นักบินอวกาศโซเวียต Andriyan Nikolaev และ Vitaly Sevastyanov ทำการบินในอวกาศนาน 18 วันครั้งแรก สร้างสถิติสำหรับระยะเวลาของการบินต่อเนื่อง กลับสู่โลก และ …ยืนเดินไม่ได้ สภาพของนักบินอวกาศตกต่ำ: กล้ามเนื้อลีบ, ปฏิกิริยาเชิงลบจากระบบหัวใจและหลอดเลือด

สถานการณ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปสองประการ ประการแรกจำเป็นต้องพัฒนาระบบป้องกัน (เพื่อไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้นอีก!) และประการที่สองเพื่อศึกษาผลกระทบของการไร้น้ำหนักในร่างกายมนุษย์ (เพื่อให้เข้าใจกฎพื้นฐานของอิทธิพลของการไร้น้ำหนัก) เป็นที่ชัดเจนว่าหากไม่มีข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในแต่ละระบบอวัยวะ เป็นไปไม่ได้ที่จะส่งนักบินอวกาศขึ้นสู่อวกาศ แต่จะศึกษาผลกระทบของความไร้น้ำหนักในร่างกายมนุษย์โดยไม่มีที่ว่างได้อย่างไร?

การแช่ด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาของโซโลมอนสำหรับปัญหานี้ ซึ่งเป็นการเลียนแบบสภาวะไร้น้ำหนักบนโลก การทดลองดังกล่าวซึ่งจำลองการบินในอวกาศเรียกว่าแบบจำลอง (หรือแบบจำลอง) และผลกระทบต่อร่างกายคล้ายกับผลของการไร้น้ำหนัก เนื่องจากปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อสถานะของนักบินอวกาศคือการขนถ่ายทางกายภาพ การกระจายของไหล และการขาดการสนับสนุน สิ่งเหล่านี้จึงเป็นพื้นฐานของการทดลองแบบจำลอง

ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ไม่มีการทดลองแบบจำลองเดียวที่สามารถทำซ้ำเงื่อนไขของความไร้น้ำหนักได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์วางแผนจะศึกษา วัตถุประสงค์ของการวิจัยและแบบจำลองการทดลองได้รับการคัดเลือกมาอย่างดี บ่อยครั้งที่สัตว์ทดลองเช่นหนูและหนูทำหน้าที่เป็น "ตัวอย่างทดลอง" แต่ข้อมูลที่มีค่าที่สุดได้มาจากการทดลองแบบจำลองในมนุษย์ - อาสาสมัครในการทดลอง

ไดอารี่ของผู้ทดสอบ

เราเผยแพร่เศษส่วนของบันทึกที่เก็บไว้บน Facebook โดยวิศวกรออกแบบของเครื่องมือวัดอวกาศ Central Research Institute ของ RTK ซึ่งเป็นที่นิยมของ cosmonautics Alexander Khokhlov ซึ่งเข้าร่วมในการทดลอง "ประสิทธิภาพของ EMS ความถี่ต่ำในการป้องกัน ของการคลายกล้ามเนื้อซึ่งพัฒนาในสภาวะของการจำลองสภาพการบินในอวกาศ" ซึ่งจัดขึ้นในเดือนมีนาคม - เมษายนของปีนี้ที่สถาบันปัญหาชีวการแพทย์ของ Russian Academy of Sciences (SSC RF - IBMP RAS)

“เช้านี้ฉันได้เรียนรู้ว่าผู้สอบสวนที่อยู่ข้างหน้าฉันป่วย ฉันถูกเรียกตัวไปที่ IBMP อย่างเร่งด่วน และฉันเข้าสู่การทดลองก่อนหน้าหนึ่งวัน ฉันไปแช่อ่างในวันพฤหัสบดี (อันแรกในแท็บที่สอง) วันนี้มีการทดลอง: "Pose", "Field test", "Vision", "Breathing", "H-reflex", "Algometria" และ "Vulcan-I" ใน "วิสัยทัศน์" พวกเขาวางน้ำหนักบนดวงตาของฉัน (เป็นเวลาสี่นาที) โดยก่อนหน้านี้มีการฉีดยาชา นี่คือวิธีที่นักบินอวกาศใช้ในการวัดความดันตาของพวกเขา จากนั้นพวกเขาก็เปลี่ยนไปใช้อากาศ"

“การมีส่วนร่วมของฉันในการทดลองได้เข้าสู่ช่วงใหม่แล้ว เมื่อเวลาประมาณ 9.30 น. ฉันแช่ตัวในอ่างแช่ตัวแห้งเป็นเวลาห้าวัน

น้ำที่มีอุณหภูมิสบาย ๆ ปกคลุมด้วยฟิล์มที่พันรอบตัวฉันจากทุกทิศทุกทาง เฉพาะหัวและบางครั้งมือเท่านั้นที่มองออกไป ร่างกายได้รับการปกป้องจากแผ่นฟิล์มซึ่งเปลี่ยนแปลงทุกวัน จากเสื้อผ้า: ถุงเท้า กางเกงใน และเสื้อยืด

วันแรกไม่ปกติ ความรู้สึกใหม่ที่จะเข้มข้นขึ้นในยามค่ำคืน ชีวิตของเราในอ่างแช่ตัวแห้งนั้นได้รับการสนับสนุนตลอดเวลาโดยทีมงานสามคนที่ปฏิบัติหน้าที่: แพทย์ ผู้ช่วยห้องปฏิบัติการ และช่างเทคนิค

คุณไม่จำเป็นต้องเบื่อที่นี่ การทดลองถูกแทนที่ด้วยการทดลอง ช่วงเวลาในแต่ละวันก็ต้องใช้เวลาเช่นกัน ในตอนเย็น การกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้าเป็นเวลาสามชั่วโมงแรกเริ่มต้นขึ้น การปรากฏตัวของมันคือความแตกต่างที่สำคัญของการทดลองนี้ในอ่างแช่แบบแห้งจากการทดลองก่อนหน้านี้ EMS ความถี่ต่ำสามารถช่วยเอาชนะผลกระทบที่เป็นอันตรายของภาวะไร้น้ำหนักต่อนักบินอวกาศ เช่นเดียวกับผู้สูงอายุที่มีการเคลื่อนไหวจำกัดบนโลก การกระตุ้นเตือนให้นึกถึงเครื่องหมายวรรคตอนเป็นจังหวะที่ต้นขาและหน้าแข้ง"

มีหลายวิธีในการศึกษาผลกระทบของการไร้น้ำหนักต่อร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่น สามารถทำได้ในเครื่องบินที่ตกลงไปตามวิถีพาราโบลา แต่ระยะเวลาของเฟสแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ในกรณีนี้สั้นมากจนไม่จำเป็นต้องพูดถึงผลกระทบระยะยาว

หากต้องการรับแรงกระแทกแรงขึ้น คุณเพียงแค่นอนบนเตียงโดยให้ส่วนศีรษะอยู่ต่ำลง ส่วนที่เหลือของเตียงจะทำให้กล้ามเนื้อลีบ และเลือดที่วิ่งไปที่ศีรษะอย่างต่อเนื่องจะทำให้ระบบหัวใจและหลอดเลือดของผู้ทดลองใกล้ชิดกับมนุษย์อวกาศมากขึ้น จริงอยู่คุณจะต้องโกหกเป็นเวลานาน - อย่างน้อยสองสามสัปดาห์และควรสองสามเดือน

รูปแบบที่ผิดปกติมากที่สุดและในเวลาเดียวกันที่ใกล้เคียงที่สุดกับผลกระทบของการไร้น้ำหนักคือการแช่ "แห้ง" (จากการแช่ภาษาอังกฤษ - "การแช่") ซึ่งบุคคลนั้นแช่อยู่ในน้ำเป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์

การวิจัยแบบจำลองการแช่ "แห้ง" / Oleg Voloshin

การวิจัยแบบจำลองการแช่ "แห้ง" / Oleg Voloshin

การวิจัยแบบจำลองการแช่ "แห้ง" / Oleg Voloshin

การประดิษฐ์แบบจำลองได้รับความช่วยเหลือจากการสังเกตต่อไปนี้ - การอยู่ในน้ำเป็นเวลานานส่งผลต่อร่างกายมนุษย์ในลักษณะที่คล้ายกับการไร้น้ำหนัก การดำน้ำแบบจุ่มครั้งแรกนั้น "เปียก" - ผู้ทดลองอยู่ในแอ่งน้ำจืดเป็นเวลาหลายวัน

ในอีกด้านหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์คาดเดาเกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันของการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้นั้นได้รับการยืนยัน แต่ในทางกลับกัน เนื่องจากการสัมผัสกับน้ำอย่างต่อเนื่อง ผู้คนจึงเริ่มลอกออกจากผิวหนังอย่างแท้จริง ผู้ทดสอบอาสาสมัครไม่ได้รับความช่วยเหลือจากขี้ผึ้งป้องกัน และด้านข้างของสระกลายเป็นสีดำจากซีบัมที่ปลูกไว้บนตัวพวกเขาและถูกออกซิไดซ์ นอกจากนี้อาสาสมัครเพื่อไม่ให้จมน้ำถูกห้ามไม่ให้นอนในสระและแพทย์ที่ปฏิบัติหน้าที่ถูกบังคับให้ปลุกพวกเขา

“คืนแรกในอ่างแช่ตัวเป็นสิ่งที่ท้าทายเมื่อหลับไปประมาณ 00:00 น. ไม่นานฉันก็ตื่นขึ้นด้วยความรู้สึกแปลกๆ ว่าน้ำกำลังบีบตัวฉันผ่านแผ่นฟิล์ม ฉันปวดหลัง แล้วท้องฉันก็ตึง (เริ่มบวม) ผลก็คือ ฉันนอนแค่สองชั่วโมงในตอนเช้า และตอนหกโมงฉันก็ดูเพดานแล้ว

ในตอนเช้าจนถึงเวลา 10.00 น. ฉันได้ทดลองในขณะท้องว่าง ตัวอย่างเช่น SPLANCH ซึ่งอัลตราซาวนด์พบว่าฉันมีอากาศในกระเพาะอาหารและลำไส้เป็นจำนวนมาก ใช้เวลาหนึ่งวันในการอาบน้ำ ฉันไม่มีความอยากอาหาร ฉันตั้งใจจะดื่มเพื่อทานอาหารเย็นเท่านั้น

เนื่องจากช่วงการปรับตัวยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น จึงเขียนและอ่านได้ยาก ดังนั้นฉันจึงฟังเพลงโดยใช้หูฟังเป็นส่วนใหญ่ ไม่ต้องเบื่อกันนะครับ มีทีมงานคอยดูแลและวิทยากรให้เพียงพอ

และเพิ่มเติมเกี่ยวกับความดี หนึ่งในการทดลองเรียกว่า Ryazhenka และในตอนเย็นเราดื่มผลิตภัณฑ์ที่อร่อยและดีต่อสุขภาพหนึ่งแก้ว"

เป็นที่ชัดเจนว่าการทำการทดลองภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ และแบบจำลองจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงอย่างมาก การปรับปรุงรุ่นที่หรูหราที่สุดได้รับการเสนอโดยพนักงานของสถาบันปัญหาทางการแพทย์และชีวภาพ E. B. Shulzhenko และ I. F. Vil-Williams ในช่วงต้นทศวรรษ 70 สระว่ายน้ำถูกปกคลุมด้วยผ้ากันน้ำของพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อให้ตัวแบบแช่อยู่ในเสาน้ำอย่างสมบูรณ์ แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่โดนด้านข้างและก้นชาม มีเพียงศีรษะและแขนของผู้ทดลองเท่านั้นที่ยังคงอยู่บนพื้นผิว

ในโหมด Head of Professor Dowell ภายใต้การดูแลอย่างใกล้ชิดของแพทย์และนักวิจัย อาสาสมัครจะมีชีวิตอยู่ตลอดการทดลอง ข้อยกเว้นคือช่วงเวลาของขั้นตอนสุขอนามัยในตอนเย็น - นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้รับเกียรติจากอุบายสกปรก ก่อนเข้านอน บุคคลนั้นจะถูกนำออกจากอ่างแช่ตัว นำไปแช่ในรถเข็นซักผ้าและนำไปอาบน้ำ อนุญาตให้ "หยุดพัก" จากการทำงานหนัก ๆ ได้ไม่เกิน 15 นาที ตั้งแต่นั้นมา แบบจำลองของการแช่แบบ "แห้ง" ก็ถูกนำไปใช้จริงไม่เปลี่ยนแปลง

การวิจัยแบบจำลองการแช่ "แห้ง" / Oleg Voloshin

การวิจัยแบบจำลองการแช่ "แห้ง" / Oleg Voloshin

การวิจัยแบบจำลองการแช่ "แห้ง" / Oleg Voloshin

ดีในอวกาศ ดีกว่าบนโลก

สำหรับคนที่ห่างไกลจากชีววิทยาอวกาศ อาจดูเหมือนว่าตลอดประวัติศาสตร์กว่า 55 ปีของนักบินอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม มนุษย์ในอวกาศได้รับการศึกษาทั้งขึ้นและลง แต่นี่เป็นความจริงเพียงบางส่วนเท่านั้น

ใช่ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความสม่ำเสมอพื้นฐานที่เกิดขึ้นกับนักบินอวกาศในการบินนั้นเป็นที่ทราบกันดี - ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง หัวใจและหลอดเลือดทำงานต่างกัน ปริมาณของเหลวในร่างกายลดลง กล้ามเนื้ออ่อนแรง และภาพลวงตาของการเคลื่อนไหวปรากฏขึ้น แต่ไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใดจะบอกคุณว่าการเปลี่ยนแปลงที่เปิดอยู่ทั้งหมดมีรายละเอียดและไม่ต้องการการศึกษาเพิ่มเติม

แม้จะมีผู้คนหลายร้อยคนอยู่ในอวกาศ แต่การสำรวจทางชีววิทยาที่กว้างขวางที่สุดไม่ค่อยมีมนุษย์อวกาศมากกว่า 15-20 คน จากมุมมองของการวิเคราะห์ทางสถิติแม้เพียงเล็กน้อย กลุ่มต้องใช้เวลาหลายปีของการเตรียมงาน มักจะสร้างอุปกรณ์ใหม่ (เหมาะสำหรับข้อกำหนดที่เข้มงวดของสถานีอวกาศนานาชาติ) และการฝึกอบรมนักบินอวกาศในความซับซ้อนทั้งหมดของ การสำรวจทางชีววิทยา

ห่างไกลจากความพลุกพล่านของโลก การวิจัยกำลังดำเนินไปอย่างประณีตและวัดผล - ตามกฎแล้ว นักบินอวกาศสามถึงห้าคนสามารถเข้าร่วมในการทดลองหนึ่งครั้งในหนึ่งปี และจากช่วงเวลาของการเริ่มต้นของสมมติฐานถึงผลของมัน ดังนั้น มันจึงเป็นเช่นนั้น อาจใช้เวลาสิบปีถึงหนึ่งปีครึ่ง

การศึกษาจำนวนมากมักดำเนินการควบคู่กัน ทั้งในอวกาศและในการจุ่ม "แห้ง" ซึ่งทำให้สามารถเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ ตัวอย่างเช่น มีการแสดงให้เห็นว่าเจ็ดวันของการบินในอวกาศและเจ็ดวันของการแช่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันในระบบหัวใจและหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในความสมดุลของของเหลวในร่างกาย

“คืนนั้นฉันนอนหลับไปเจ็ดชั่วโมง ดีขึ้นแล้ว ร่างกายกำลังปรับตัวเข้ากับสภาวะที่ไม่ปกติ ปรากฎว่าผู้ทดสอบแบ่งออกเป็นผู้ที่มีอาการปวดหลังมากกว่าและผู้ที่มีกระเพาะอาหาร ฉันมีหน้าท้อง แต่ก็มีผู้ที่ได้รับเซอร์ไพรส์มากมายเช่นกันดังนั้น เรื่องตลกเรื่องหนึ่งที่ชื่นชอบของนักวิจัยคือแนะนำให้ผู้ทดสอบที่ออกมาจากห้องน้ำแล้วนอนลงที่นั่นอีกครั้งและพักผ่อน

หากการทดลองดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์สองโหลชีวิตประจำวันก็เกี่ยวข้องกับทีมหน้าที่ ทีมงานที่ปฏิบัติหน้าที่ให้อาหารผู้ทดสอบ 3 ครั้งต่อวัน ตรวจสอบไซโคลแกรมของวัน นำเลือดและน้ำลายไปวิเคราะห์ นำเป็ดมาสำหรับความต้องการเล็กน้อย และช่วยนักวิทยาศาสตร์ในการทดสอบ

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดเกิดขึ้นในตอนเย็น ตลอดทั้งวัน ผู้ทดสอบ เช่น แมงกะพรุน แกว่งไปมาในห้องน้ำ แต่บางครั้งก็ถูกนำออกไป การทดสอบบางอย่างต้องเข้าถึงร่างกาย ทุกนาทีนอกอ่างจะถูกบันทึก

และในตอนเย็นเป็นเวลา 15 นาทีขั้นตอนสุขอนามัยจะดำเนินการในสภาวะแรงโน้มถ่วง ทีมงานรวมถึงลิฟท์ ผู้ทดสอบกลิ้งไปบนโซฟาแล้วนำไปที่ตาชั่งและมาตรวัดความสูง เขาลุกขึ้นด้วยความช่วยเหลือจากแพทย์และวัดตัวชี้วัด จากนั้นผู้ทดสอบจะถูกวางลงในโถส้วมที่มีโถชักโครกธรรมดาเพื่อที่จะไปใหญ่จากนั้นเขาก็นอนลงบนโซฟาซักผ้าและอาบน้ำในขณะที่นอน ณ จุดนี้ทีมงานเช็ดฟิล์มและเปลี่ยนแผ่นในอ่าง เข้าไปในห้องอาบน้ำ ตามคำสั่งของผู้ทดสอบ นำผ้าขนหนูคลุมด้วยผ้าขนหนู โซฟาพร้อมกางเกงในและถุงเท้าที่สะอาดถูกนำเข้ามา เขาม้วนตัวอยู่คนเดียวและแต่งตัวนอนราบ เขาถูกพาไปอาบน้ำ ขนถ่าย สวมเสื้อยืดพร้อมเซ็นเซอร์จากการทดลอง "สลีป" และแช่ตัวในอ่าง ทุกอย่างใน 15 นาทีสูงสุด "สูตร-1" ที่แท้จริง

การเปลี่ยนแปลงที่เกือบจะเหมือนกันในการบินในอวกาศและการแช่ตัวเกิดขึ้นกับกล้ามเนื้อ: น้ำเสียงลดลงและความแข็งแรงลดลง ในทั้งสองกรณีนี้เกิดจากการขาดการสนับสนุน เมื่อมันปรากฏออกมาการสนับสนุนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก - กระดูกในกรณีที่ไม่มีแรงกระแทกที่เกิดขึ้นบนโลกเมื่อเดินและวิ่งสูญเสียแคลเซียมและเปราะบาง ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง กระดูกที่เปราะบางนั้นไม่เป็นอันตราย แต่เมื่อกลับมายังพื้นโลกและเมื่อบรรทุกมากเกินไป อาจนำไปสู่การบาดเจ็บได้

ในกรณีที่ไม่มีสิ่งเร้าสนับสนุน ไม่เพียงแต่กระดูก แต่ยังต้องทนทุกข์กับกล้ามเนื้อด้วย ทันทีที่นักบินอวกาศเข้าสู่สภาวะไร้น้ำหนัก กล้ามเนื้อของเขาจะเริ่มสูญเสียน้ำเสียง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการทำงานภายในไม่กี่สัปดาห์ เมื่อสัมผัสกับการจุ่ม "แห้ง" สิ่งเดียวกันจะเกิดขึ้น - กล้ามเนื้อสูญเสียเสียงและความแข็งแรงของวันต่อวัน และเมื่อออกจากการแช่ วัตถุจะรู้สึกเหมือนปลาถูกโยนขึ้นฝั่ง

การเปลี่ยนแปลงทิศทางเดียวทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับโลกได้มากขึ้น ซึ่งจะทำให้นักบินอวกาศมีเวลาทำงานอื่นๆ มากขึ้น

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในการบินในอวกาศคือการลดการออกกำลังกาย แม้ว่าที่จริงแล้วทุกวันนักบินอวกาศจะทำงานเป็นจำนวนมาก แต่ค่อนข้างเคลื่อนไหวไปมารอบสถานีและออกกำลังกาย แต่ภาระในร่างกายยังคงน้อยกว่าภาระของโลกอย่างมาก ทุกสิ่งทุกอย่างที่พวกเขาโต้ตอบด้วยไม่มีน้ำหนัก แม้แต่ตัวเอง ดังนั้นจึงต้องใช้ความพยายามของกล้ามเนื้อเพียงเล็กน้อยเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของการเคลื่อนไหว

ภายใต้สภาวะการแช่ ผู้ทดสอบไม่ได้รับอนุญาตจากการสร้างความพยายามของกล้ามเนื้อโดยไม่จำเป็น และสิ่งนี้จะได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวดโดยนักวิจัย ในทางกลับกัน ผู้ทดลองได้รับคำสั่งจากคนที่ 3-4 ที่ตอบสนองความต้องการและความปรารถนาของเขา เช่น พันธุกรรม

“ฉันสัมผัสได้ถึงอิทธิพลที่มีต่อร่างกายของฉันซึ่งคล้ายกับความไร้น้ำหนักในการบินในอวกาศ เช่นกันค่ะ ปวดหลัง (โชคดีไม่มาก) คัดจมูกนิดหน่อย และมีปัญหาเรื่องแก๊สในกระเพาะและลำไส้

ทุกวันฉันได้รับการกระตุ้นกล้ามเนื้อขาด้วยไฟฟ้าเป็นเวลาสามชั่วโมง ซึ่งจะทำให้ฉันกลับมายังโลกได้ง่ายขึ้นในสองคืน ฉันจะกลับสู่ท่าตั้งตรงตามปกติในเช้าวันอังคาร ฉันรู้สึกดีขึ้นกว่าวันที่สองของการแช่ร่างกายเคยชินกับมัน แต่ความอยากอาหารของฉันยังไม่กลับมา ฉันกินด้วยความเต็มใจ

สำหรับอาหารเช้า เรามีโยเกิร์ต ซีเรียลต่างๆ ให้เลือก ผลไม้แห้ง อาหารกลางวัน: ซุป (น้ำซุปพร้อมไข่ เห็ด ลูกชิ้น ฯลฯ) อาหารจานหลัก เครื่องดื่ม ขนมปังแห้ง สลัด สำหรับอาหารค่ำเป็นอาหารจานหลักและสลัด

เรากินในท่าที่มีหมอนหนุนหลังเพื่อให้กลืนได้ตามปกติ แต่ยังไม่ค่อยสะดวก เฉพาะในวันแรก ก่อนการปรับตัวแบบเฉียบพลัน ฉันกินทุกอย่างแล้ว - น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของอาหารที่กำหนด

เครื่องดื่ม: ชา น้ำ เยลลี่ และน้ำผลไม้ ไม่อนุญาตให้ใช้กาแฟภายใต้เงื่อนไขการทดลอง"

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าแม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่การวิจัยทั้งหมดไม่สามารถทำได้ในอวกาศ ในแบบจำลองการแช่แบบ "แห้ง" มีข้อจำกัดดังกล่าวน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (เอกซ์เรย์ในวงโคจร - ฟังดูยอดเยี่ยม!) และการกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial ด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน แต่ด้วยข้อมูลที่ได้จากการแช่ นักวิทยาศาสตร์มีความคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้นในอวกาศ

นอกจากนี้ยังมีการศึกษาดังกล่าว การตั้งค่าซึ่งไม่เพียงแต่ยากในทางเทคนิค แต่ยังรวมถึงความเสี่ยงสำหรับนักบินอวกาศด้วย ตัวอย่างเช่น เราสามารถเรียกคืนการตรวจชิ้นเนื้อ - การกำจัดเนื้อเยื่อชีวภาพชิ้นเล็กๆ การตรวจนี้ต้องใช้สภาพห้องผ่าตัดปลอดเชื้อและมือของศัลยแพทย์ที่มีประสบการณ์ แต่แม้ว่าจะเป็นไปตามเงื่อนไขทั้งหมด แต่ก็มีโอกาสเกิดภาวะแทรกซ้อนเล็กน้อย สำหรับนักบินอวกาศในวงโคจร นี่เป็นความเสี่ยงที่ไม่ยุติธรรม อย่างไรก็ตาม การศึกษาดังกล่าวได้ดำเนินการโดยการแช่และเปิดเผยความลับของกล้ามเนื้อโครงร่างที่ซับซ้อนผิดปกติ

สูงกว่า

เพื่อที่จะบอกได้ชัดเจนว่าผลลัพธ์ใดบ้างที่สามารถทำได้ด้วยโมเดลการแช่ "แห้ง" ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับชุดการทดลองที่อุทิศให้กับการศึกษาอาการปวดหลังและการเพิ่มความสูงของนักบินอวกาศระหว่างการเปลี่ยนไปใช้แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์

อาการปวดหลังเกิดขึ้นในนักบินอวกาศในวันแรกของการบิน เช่นเดียวกับในผู้ทดสอบภายใต้สภาวะ "แห้ง" ในการศึกษาก่อนหน้านี้ เป็นไปได้ที่จะแสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในการขนส่งสารอาหาร หมอนรองกระดูกสันหลังเพิ่มขึ้น และของเหลวสะสมอยู่ภายในโครงสร้าง นอกจากนี้ ความเจ็บปวดอาจเกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบต่อรากที่บอบบางของไขสันหลังอันเป็นผลมาจากความยาวของกระดูกสันหลังที่เพิ่มขึ้น

สาเหตุของความผิดปกติดังที่แสดงโดยการศึกษาที่ดำเนินการที่ศูนย์วิจัยแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย - IBMP RAS เป็นเวลาหลายปีอาจทำให้เสียงของกล้ามเนื้อยืดหลังลดลง V. S. Gurfinkel เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับการปรากฏตัวของกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการรักษาท่าทางในปี 1965

การเปลี่ยนแปลงของโทนเสียงในกล้ามเนื้อยืดขาได้รับการบันทึกอย่างมีเหตุผลในการศึกษาแบบจำลองครั้งก่อน ดังนั้นจึงมีเหตุผลที่เชื่อได้ว่าภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ โทนสีของกล้ามเนื้อหลังก็ลดลงเช่นกัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรักษาท่าทางบนโลก (เรียกว่า "ท่าทาง") ซึ่งแรงโน้มถ่วงทำให้พวกเขาอยู่ในสภาพที่ดี

เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ ชุดของการทดลองแบบจำลองได้ดำเนินการด้วยการแช่ "แห้ง" ในระยะเวลาต่างๆ ตั้งแต่หกชั่วโมงถึงห้าวัน ในขณะเดียวกันก็ตรวจสอบน้ำเสียงของกล้ามเนื้อหลังด้วยการกำหนดตัวบ่งชี้ความฝืดตามขวาง ควบคู่ไปกับการศึกษาวิธีการสั่นพ้องด้วยเรโซแนนซ์, การวัดมวลกล้ามเนื้อ, การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก, การเปลี่ยนแปลงของกระดูกสันหลัง นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้วัดส่วนสูงของบุคคลและประเมินลักษณะของอาการปวดที่เกิดขึ้น

“ฉันได้เริ่มต้นการแช่ตัวแบบแห้งที่ IBMP RAS ในวันสุดท้าย ซึ่งเป็นวันที่ห้าแล้ว การมีสุขภาพที่ดี ฉันเกือบจะปรับตัวให้เข้ากับสภาวะไร้น้ำหนักตามเงื่อนไขแล้ว พรุ่งนี้เช้า บากและบททดสอบมากมาย วันนี้ก็มีเพียงพอเช่นกัน

ในระหว่างการแช่ ผู้ทดสอบมีส่วนร่วมในการทดลองต่างๆ นี่คือการศึกษาเกณฑ์ความเจ็บปวด ("Algometry") และการเปลี่ยนแปลงของการมองเห็นในการแช่ และความสามารถในการควบคุมน้ำหนักโดยการบีบฝ่ามือ ("ไดนาโมมิเตอร์") และการกดที่เท้า ("แป้นเหยียบ")

เครื่องมือหลายอย่างที่มีอยู่ในขณะนี้มีทั้งบนเครื่องบิน ISS หรือใช้ก่อนและหลังการบินสำหรับการทดลองกับนักบินอวกาศ

ในเวลาว่างฉันฟังเพลงและอ่านหนังสือ Beyond the Earth

ผลที่ได้คือ อาการปวดไม่ได้เป็นอาการปวดหัว แต่มีกล้ามเนื้อตามธรรมชาติโดยไม่ต้องฉายรังสีการอยู่ภายใต้เงื่อนไขของการปลดปล่อยแรงโน้มถ่วงนั้นมาพร้อมกับการลดลงของเสียง (หรือความแข็งแกร่งด้านข้าง) ของการยืดหลังซึ่งเป็นของกลุ่มกล้ามเนื้อท่าทางและในชั่วโมงและวันแรกที่กระบวนการนี้เด่นชัดเป็นพิเศษ

การเปลี่ยนแปลงเดียวกันนี้ทำให้ความสูงของนักบินอวกาศเพิ่มขึ้นภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก ในกระดูกสันหลังส่วนเอว ตามข้อมูล MRI ความสูงของหมอนรองกระดูกสันหลังเพิ่มขึ้นและ lordosis เอวก็เรียบขึ้น

ในกลุ่มของการศึกษาที่ใช้วิธีการป้องกันโรค เช่น ชุด "เพนกวิน" แบบโหลดตามแนวแกนและกลไกกระตุ้นกล้ามเนื้อกระตุกของกล้ามเนื้อ ความรุนแรงและการประเมินกลุ่มอาการเจ็บปวด รวมถึงส่วนสูงที่เพิ่มขึ้น มีค่าน้อยกว่าในกลุ่ม “บริสุทธิ์” แช่โดยไม่ต้องใช้ยาป้องกัน

ไม่ใช่แค่สำหรับพื้นที่

แบบจำลองการแช่แบบ "แห้ง" ทำให้เกิดการรบกวนของจักรวาลได้ค่อนข้างดี แต่ยังช่วยในการต่อสู้กับโรคบางชนิดอีกด้วย ตัวอย่างเช่น การแช่ตัวในอ่างช่วยผ่อนคลายผู้ที่มีกล้ามเนื้อมากเกินไป ซึ่งจะป้องกันไม่ให้เคลื่อนไหวเต็มที่

การแช่ตัวเป็นวิธีที่ดีในการลดความดันโลหิตของคุณ กลไกของกระบวนการนั้นง่าย: น้ำที่อยู่รอบ ๆ บุคคลที่บีบเลือดและน้ำเหลืองจากหลอดเลือดส่วนปลายเข้าสู่กระแสเลือดส่วนกลางซึ่งร่างกายรับรู้ว่าเป็นของเหลวส่วนเกินและนำไปสู่การกำจัด (ตามธรรมชาติ - ปัสสาวะเพิ่มขึ้น) และความดันลดลง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้บรรลุผลนี้ การดำน้ำไม่จำเป็นต้อง "แห้ง" - หลายคนอาจสังเกตเห็นว่าในขณะที่ว่ายน้ำ พวกเขาเริ่มต้องการใช้ห้องน้ำ และตอนนี้คุณก็รู้แล้วว่าทำไม

“เวลา 9:30 น. วันที่ห้าของการแช่ตัวแห้งสิ้นสุดลงสำหรับฉัน ฉันถูกพาออกจากห้องน้ำ วันที่ศูนย์เป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุด เพื่อประโยชน์ของข้อมูลในวันนี้ที่ผู้ทดสอบโกหกเป็นเวลาห้าวันโดยไม่มีการสนับสนุน บนเกอร์นีย์ฉันถูกพาไปที่ห้องปฏิบัติการสรีรวิทยาความโน้มถ่วงซึ่งทำการทดสอบทันทีในการทดลอง "สถาปัตยกรรม", "ท่าทาง", "การทดสอบภาคสนาม" และจากนั้น DEXA, "ไดนาโมมิเตอร์", TMS, "Tonus", " ไอโซคิเนซิส”

อาการของฉันดีขึ้นทุกนาที ตอนแรกฉันรู้สึกปวดหัว ราวกับว่าฉันบริจาคเลือดบริจาค 450 มิลลิลิตร ขาของฉันสั่นเล็กน้อยระหว่างการทดสอบโดยที่หลับตา ตอนนี้ทุกอย่างเรียบร้อยดีและท้องไม่เจ็บ

วันนี้ฉันค้างคืนที่สถาบันเพราะการทดลอง "สลีป" จากนั้นอีกสองวันของการวิจัยและวันที่ 11 เมษายน - วันสุดท้ายที่การผจญภัยด้วยการจุ่มจะจบลงสำหรับฉัน นี่เป็นประสบการณ์ที่คุ้มค่ามากซึ่งจะเป็นประโยชน์ในอนาคต

เป็นที่น่าสนใจว่ามีการวางแผนขั้นตอนต่อไปของการแช่ในฤดูใบไม้ร่วงที่ IBMP - 21 วัน แต่จะมีชุดพิเศษ”

การทดลองแบบจำลองจะดำเนินการในสถาบันทางการแพทย์หรือวิทยาศาสตร์พิเศษที่มีอุปกรณ์เฉพาะ ภายใต้การดูแลของนักวิจัยที่มีคุณสมบัติสูง ในขณะนี้ การทดลองโดยใช้การแช่แบบ "แห้ง" เป็นเวลาห้าวันที่กำลังดำเนินการอยู่ที่ศูนย์วิจัยแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย - IBMP RAS

เป็นที่น่าสนใจว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับร่างกายในการแช่สามารถจำลองการบินในอวกาศไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสถานะของ sarcopenia ในวัยชรา - การฝ่อของกล้ามเนื้อโครงร่างที่เกี่ยวข้องกับอายุ การแช่นี้เป็นครั้งแรกที่ใช้การกระตุ้นกล้ามเนื้อขาด้วยคลื่นความถี่ต่ำเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อในเชิงลบ ในระหว่างการศึกษาเรื่องอาสาสมัครรุ่นเยาว์ แต่ถูกกักขัง โปรโตคอลการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงสุดจะถูกเลือก

หลังจากเสร็จสิ้นการดำน้ำ อาสาสมัครจะต้องผ่านการทดสอบหลายอย่างเพื่อประเมินว่าน้ำเสียงของกล้ามเนื้อ โครงสร้างของพวกเขา ตลอดจนท่าทางในแนวตั้งและการเดินของอาสาสมัครเปลี่ยนไปอย่างไร

สิ่งพิมพ์เกี่ยวกับการทดลองทางชีวการแพทย์ในอวกาศและแบบจำลองนั้นหายาก ในบทความของเรา มีการพิจารณาเพียงส่วนเล็ก ๆ ของหัวข้อกว้างใหญ่นี้ ซึ่งรวมถึงความเป็นอยู่ที่ดีของนักบินอวกาศบนสถานี การปล่อยดาวเทียมที่มีสัตว์อาศัยอยู่การทดลองแบบจำลองโดยมีส่วนร่วมของไพรเมตและเทคโนโลยีอวกาศในการฟื้นฟูผู้ป่วย

วรรณกรรม

I. B. Kozlovskaya, D. A. Maksimov, Yu. I. Voronkov, I. Sunn, V. N. Ardashev, I. G. Dorogan-Suschev, I. V. Rukavishnikov การเปลี่ยนแปลงของกระดูกสันหลังส่วนเอวและอาการปวดหลังเฉียบพลันเมื่อสัมผัสกับการแช่ "แห้ง" เป็นเวลา 3 วัน // Kremlin Medicine แถลงการณ์ทางคลินิก - 2558. - ครั้งที่ 2

I. V. Rukavishnikov, L. E. Amirova, T. B. Kukoba, E. S. Tomilovskaya, I. B. Kozlovskaya อิทธิพลของการปลดปล่อยแรงโน้มถ่วงต่อกล้ามเนื้อหลัง // สรีรวิทยาของมนุษย์. - 2017. - ลำดับที่ 3