Am văzut adesea imagini cu astronauți plutind în interiorul navetei spațiale, Stația Spațială Internațională sau Mir. În timp ce lipsa de greutate pare distractivă, îți pune mari exigențe asupra corpului. Inițial, te simți greață, amețită și dezorientată. Capul și sinusurile se umflă și picioarele se micșorează. Pe termen lung, mușchii tăi slăbesc și oasele devin fragile. Aceste efecte asupra corpului dvs. ar putea afecta grav într-o călătorie lungă, cum ar fi o călătorie pe Marte.

funcționează

În această ediție a HowStuffWorks, vă vom duce într-o călătorie extinsă la bordul Stației Spațiale Internaționale, unde vom examina ce este imponderabilitatea, ce se întâmplă cu corpul dvs., cum se produc aceste schimbări și ce se poate face pentru a preveni sau a inversa aceste efecte adverse.

Imaginați-vă că sunteți îmbrăcat în costumul dvs. spațial și întins pe spate în puntea de zbor a navetei spațiale. Ați stat pe spate pe scaun de câteva ore, în timp ce piloții și controlul misiunii au trecut prin pregătirile de lansare a avionului. În mod normal, când stai în picioare, gravitația trage sângele în jos, astfel încât să se adune în venele picioarelor tale. Cu toate acestea, pentru că ați fost întins pe spate, sângele este distribuit diferit pe tot corpul, deplasându-se ușor spre cap, deoarece picioarele sunt ridicate. Capul tău se poate simți puțin înfundat, la fel ca în noaptea când dormi.

Motoarele rachete trag și simțiți accelerația. Sunteți împins înapoi în scaun în timp ce naveta urcă. Vă simțiți greoi pe măsură ce forțele G ale accelerației navetei cresc până la greutatea de până la trei ori normală (unele plimbări cu roller-coaster pot atinge acest nivel de accelerație). Pieptul tău se simte comprimat și este posibil să ai dificultăți de respirație. În aproximativ 8 minute și jumătate, vă aflați în spațiul cosmic, experimentând o senzație complet diferită: imponderabilitate.

Greutatea este mai corect denumită microgravitație. De fapt, nu sunteți fără greutate, deoarece gravitația Pământului vă ține pe voi și pe tot ce este în navetă pe orbită. Sunteți de fapt într-o stare de cădere liberă, la fel ca sărind dintr-un avion, cu excepția faptului că vă deplasați atât de repede pe orizontală (5 mile pe secundă sau 8 kilometri pe secundă) încât, pe măsură ce cădeți, nu atingeți niciodată pământul, deoarece Pământul se îndoaie de voi. Este așa: Când stai pe un cântar de baie, acesta îți măsoară greutatea, deoarece gravitația trage în jos pe tine și pe cântar. Deoarece cântarul se sprijină pe pământ, el împinge în sus asupra ta cu o forță egală - această forță egală este greutatea ta. Cu toate acestea, dacă ai sări de pe o stâncă în timp ce stai pe un cântar de baie, atât tu, cât și cântarul ar fi tras în jos în mod egal de gravitație. Nu ați împinge cântarul și nu s-ar împinge înapoi împotriva voastră. Prin urmare, greutatea ta ar citi zero.

Deoarece naveta și toate obiectele din ea cad în jurul lumii în același ritm, totul din navetă care nu este securizat plutește. Dacă ai părul lung, îți plutește în jurul feței. Dacă turnați un pahar cu apă, presupune o picătură sferică mare pe care o puteți împărți în picături separate, mai mici (consultați această pagină pentru informații despre lichid tensiune de suprafata). Mâncarea și bomboanele plutesc ușor la gură dacă le împingeți în acea direcție. În timp ce stai pe scaunul tău, nu ai niciun sentiment că ești așezat, deoarece corpul tău nu se apasă de scaun. Dacă nu ești sigur de ceva, plutești. Mai mult, dacă nu puteți ajunge la un perete sau la mâini/picior, nu vă puteți mișca din poziția dvs., deoarece nu aveți nimic de care să împingeți. Din acest motiv, NASA a amplasat multe rețineri, mâneri și piciorușe în toată cabina navetei.

„Pentru fiecare acțiune, există o reacție opusă, dar egală”.

Pentru a vă deplasa în orice direcție în microgravitație, trebuie să împingeți ceva pentru a putea împinge împotriva voastră în direcția opusă. În plus, orice ai împinge trebuie să fie ancorat sau mai masiv decât tine, cum ar fi peretele navetei.

Când întâlnești microgravitatea pentru prima dată, ai următoarele sentimente:

  • Greaţă
  • Dezorientare
  • Durere de cap
  • Pierderea poftei de mâncare
  • Congestionare

Cu cât rămâneți mai mult în microgravitate, cu atât mușchii și oasele vă slăbesc.

Aceste senzații sunt cauzate de schimbări în diferite sisteme ale corpului tău. Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care corpul tău răspunde.

Spaceick

Greața și dezorientarea pe care le simțiți sunt ca acea senzație de scufundare în stomac atunci când mașina dvs. se loveste de drum sau vă confruntați cu o cădere într-o plimbare cu un roller coaster, doar că aveți acel sentiment constant timp de câteva zile. Acesta este sentimentul de boală spațială sau boli de mișcare spațială, care este cauzată de informații conflictuale pe care creierul tău le primește de la ochi și de la organele vestibulare situate în urechea ta internă. Ochii tăi văd ce direcție este sus și jos în interiorul navetei. Cu toate acestea, deoarece sistemul vestibular se bazează pe atracția descendentă a gravitației pentru a vă spune ce direcție este în sus față în jos și în ce direcție vă deplasați, acesta nu funcționează în microgravitație. Așadar, ochii tăi îți pot spune creierului că ești cu capul în jos, dar creierul tău nu primește nicio intrare interpretabilă de la organele tale vestibulare. Creierul tău confuz produce greață și dezorientare, care la rândul lor pot duce la vărsături și pierderea poftei de mâncare. Din fericire, după câteva zile, creierul tău se adaptează situației bazându-se doar pe intrările vizuale și începi să te simți mai bine. NASA a emis medicamente pentru a ajuta astronauții să facă față greaței până când corpul lor se adaptează.

Fete umflate și picioare de pasăre

În microgravitație, fața ta se va simți plină și sinusurile tale se vor simți aglomerate, ceea ce poate contribui la dureri de cap, precum și la boli de mișcare spațială. Simți la fel pe Pământ atunci când te apleci sau stai cu capul în jos, deoarece sângele se repede la capul tău.

Acest conținut nu este compatibil pe acest dispozitiv.

Schimbări în sânge și fluide corporale la expunerea la micro-gravitație

Pe Pământ, gravitația îți trage sângele, provocând apariția unor volume semnificative în venele picioarelor tale. Odată ce întâlnești microgravitația, sângele se deplasează din picioare în piept și cap. Fața ta tinde să se umfle și sinusurile se umflă, așa cum se arată mai jos. Schimbarea fluidului vă micșorează, de asemenea, dimensiunea picioarelor.

Când sângele se deplasează spre piept, inima crește în dimensiune și pompează mai mult sânge la fiecare bătăi. Rinichii dvs. răspund la acest flux crescut de sânge, producând mai multă urină, la fel ca în cazul în care beți un pahar mare de apă. De asemenea, creșterea sângelui și a lichidului scade secreția de hormon anti-diuretic (ADH) de către glanda pituitară, ceea ce vă face să aveți mai puțină sete. Prin urmare, nu beți atât de multă apă cât ați putea pe Pământ. În general, acești doi factori se combină pentru a vă ajuta să scăpați de piept și cap de excesul de lichid și, în câteva zile, nivelurile de lichide ale corpului dvs. sunt mai mici decât ceea ce erau pe Pământ. Deși aveți încă un cap ușor umflat și sinusuri înfundate, nu este la fel de rău după primele două zile. La întoarcerea pe Pământ, gravitația va trage acele fluide înapoi până la picioare și îndepărtate de cap, ceea ce vă va face să vă simțiți leșinați când vă ridicați. Dar vei începe și să bei mai mult, iar nivelurile de lichide vor reveni la normal în câteva zile.

Anemia spațială

Pe măsură ce rinichii elimină excesul de lichid, acestea scad și secreția de eritropoietină, un hormon care stimulează producția de celule roșii din sânge de către celulele măduvei osoase. Scăderea producției de globule roșii se potrivește cu scăderea volumului plasmatic, astfel încât hematocrit (procentul din volumul de sânge ocupat de celulele roșii din sânge) este același ca pe Pământ. La întoarcerea pe Pământ, nivelul de eritropoietină va crește, la fel și numărul de globule roșii.

Muschii slabi

Când te afli în microgravitație, corpul tău adoptă o postură „fetală” - te ghemuiți ușor, cu brațele și picioarele pe jumătate îndoite în fața ta. În această poziție, nu folosiți mulți dintre mușchii dvs., în special acei mușchi care vă ajută să stați în picioare și să vă mențineți postura (mușchii anti-gravitaționale). Pe măsură ce șederea la bordul Stației Spațiale Internaționale se prelungește, mușchii se schimbă. Masa mușchilor tăi scade, ceea ce contribuie la apariția „piciorului de pasăre”. Tipurile de fibre musculare se schimbă de la slow-twitch la fast-twitch. Corpul tău nu mai are nevoie de fibre de rezistență cu mișcare lentă, cum ar fi cele utilizate în picioare. În schimb, sunt necesare mai multe fibre cu contracție rapidă, pe măsură ce vă împingeți rapid de pe suprafețele stației spațiale. Cu cât stați mai mult la stație, cu atât veți avea mai puțină masă musculară. Această pierdere a masei musculare te face mai slabă, prezentând probleme pentru zborurile spațiale de lungă durată și la întoarcerea acasă la gravitația Pământului.

Oase fragile

Pe Pământ, oasele tale susțin greutatea corpului tău. Mărimea și masa oaselor sunt echilibrate de rata la care anumite celule osoase (osteoblaste) stabiliți noi straturi minerale și alte celule (osteoclaste) mestecați acele straturi minerale. În microgravitație, oasele dvs. nu trebuie să vă susțină corpul, astfel încât toate oasele dvs., în special oasele purtătoare de greutate din șolduri, coapse și partea inferioară a spatelui, sunt folosite mult mai puțin decât sunt pe Pământ. În aceste oase, rata la care osteoblastele depun noi straturi osoase este redusă (nimeni nu știe exact de ce, deși se crede că sunt implicate cumva modificări de forță și stres), în timp ce rata la care osteoclastele mestecă osul rămâne aceeași . Rezultatul este că dimensiunea și masa acestor oase continuă să scadă atâta timp cât rămâneți în microgravitație, cu o rată de aproximativ 1 la sută pe lună. Aceste modificări ale masei osoase vă fac oasele slabe și sunt mai susceptibile să se rupă la întoarcerea la gravitația Pământului. Nu se știe cât din pierderea osoasă este recuperabilă la întoarcerea pe Pământ, deși probabil nu este de 100%. Aceste modificări ale oaselor pot limita durata zborurilor spațiale. Sunt necesare mai multe cercetări în acest domeniu.

În plus față de oasele slabe, concentrația de calciu din sânge crește ușor pe măsură ce oasele tale sunt mestecate de osteoclaste. Rinichii trebuie să scape de excesul de calciu, ceea ce îi face susceptibili la formarea de pietre dureroase la rinichi.