С тех пор, как первые люди были выпущены в космос в 1961 году, ученые изучали последствия невесомости для здоровья человека. Более длительные миссии стали раскрывать тот факт, что есть некоторые отрицательные побочные эффекты от жизни и работы в условиях невесомости, и стало жизненно необходимо разработать способы борьбы с этими проблемами. Упражнение является одним из основных способов предотвращения проблем со здоровьем в космосе, как и на Земле.
Значение
Космонавты, которые живут в космосе, быстро становятся жертвами слабости мышц, потери костной массы и аэробной декондиционировки из-за отсутствия силы тяжести. Эффекты аналогичны тем, что их приковали к постели в течение нескольких месяцев. Для борьбы с этой проблемой экипаж на борту Международной космической станции должен выполнять два или более часов каждый день, используя специально разработанные машины, которые могут работать, несмотря на отсутствие силы тяжести.
Сердечно-сосудистые поражения
Ваше тело привыкло тянуть силы тяжести на Земле, чтобы помочь поддерживать кровоток через ваше сердце и кровеносные сосуды в ваших руках и ногах. В условиях невесомости кровь течет из ваших конечностей и бассейнов в вашем туловище и голове. Это приводит к «синдрому опухшего лица», с венами в области шеи и лица. Дуэйн Гравелин, доктор медицины, бывший астронавт НАСА и научный сотрудник в области аэрокосмической медицины, указывает, что любое снижение требований, предъявляемых к вашему сердцу из-за бездействия, уменьшит эффективность вашего сердца. В космосе это может сочетаться с постепенной потерей циркуляторных рефлексов, важных для поддержания кровяного давления, хотя осуществление в условиях невесомости поможет повысить нормальный кровоток и кровяное давление.
Скелетно-мышечные поражения
Даже в периоды короткой продолжительности в космосе ваши мышцы и кости начинают ухудшаться. Это особенно верно в ваших ногах, которые быстро теряют кальций в невесомых условиях, где им не так много работы. Вы потеряете мышечную массу, и ваши кости станут слабее. По данным Канадского космического агентства, вы можете потерять до 10 процентов костей в ваших нижних конечностях. Было подсчитано, что астронавты рискуют потерять два процента от общей массы кости за каждый месяц, проведенный в условиях невесомости.
Профилактика и решение
В шестимесячном исследовании в журнале Applied Physiology в январе 2009 года была измерена эффективность режима упражнений астронавтов в то время. Исследование показало, что, несмотря на то, что члены экипажа тренировались, они потеряли в среднем 15 процентов мышечной массы и от 20 до 30 процентов мышечной эффективности. Ведущий исследователь Скотт Траппе в Лаборатории человеческого измерения Университета штата Балл сравнил этот эффект со старением при сравнении 20-летнего и 80-летнего. Во время исследования средний режим упражнений космонавта включал пять часов в неделю на беговой дорожке или велотренажере, а также несколько сеансов с промежуточным резистивным тренажером или iRED - машиной, предназначенной для обеспечения устойчивости ног в условиях невесомости. Тэппе и его коллеги пришли к выводу, что астронавты должны интенсифицировать свои тренировки и что требуется более тщательная подготовка к весу.
