Organizmy žijúce v oceánoch. Život v oceáne: všeobecná charakteristika
Ľudia, ktorí snívajú o vesmíre, by mali premýšľať o naliehavejších problémoch, než je kladenie otázok o existencii mimozemské civilizácie a ich nedostatok túžby nás navštíviť alebo aspoň počuť. Koniec koncov, nielenže už nejaký čas posielame ľudí na obežnú dráhu, hovoríme aj o vesmírnej turistike takmer na obzore, veselo prekvapení plánmi svetových vesmírnych agentúr usadiť sa na Marse a správami o súkromné spoločnosti investujúce stovky miliónov dolárov do skúmania otázok súvisiacich s prežitím na iných planétach.
„Vesmír je drsné prostredie, ktoré veľmi zriedka odpúšťa ľudské chyby a technické zlyhania,“ píšu vedci v knihe Biológia vo vesmíre a život na Zemi: Účinky vesmírneho letu na biologické systémy.
Ale, žiaľ, ľudská chyba a technické zlyhania nie sú jedinými problémami, na ktoré musíme všetci myslieť predtým, ako sa pustíme do éry kolonizácie vesmíru.
"Najviac hlavný problém v takýchto misiách – biomedicínskych. A spočíva v tom, ako zachovať ľudské zdravie v podmienkach dlhodobého pobytu v takých drsné podmienky“ komentuje astronaut na dôchodku Leroy Chiao.
Nižšie sa pozrieme na príklady následkov, ktorým musia ľudia letiaci do vesmíru čeliť, či už v rámci samotných letov, ako aj po návrate domov.
Mikrogravitácia je tichý zabijak
Na prvý pohľad sa môže zdať, že stav beztiaže je jednou z najpríjemnejších vecí spojených s cestovaním do vesmíru, no nepodceňujte mikrogravitáciu a jej vplyv na biologické systémy človeka.
Nedostatok gravitácie vo vesmíre oslabuje a robí našu kardiovaskulárny systém. Namiesto ako obvykle a bez osobitné úsilie rozvádza krv po našom tele, jej neefektívna činnosť umožňuje koncentrovať krv v hlave a hrudníku, čo výrazne zvyšuje riziko vzniku arteriálnej hypertenzie (neustále vysokej krvný tlak). Vo vážnejších prípadoch, keď stav beztiaže znižuje efektivitu zásobovania a distribúcie kyslíka v organizme, sa zvyšuje riziko vzniku srdcovej arytmie.
Keďže svalová aktivita v podmienkach mikrogravitácie je výrazne znížená (svaly nemusia bojovať so zemskou gravitáciou), niektoré z hlavných svalov tela začnú atrofovať, keď človek trávi dlhý čas vo vesmíre. Strata svalová hmota a jeho odolnosť sú nepostrádateľným bonusom pre každú dlhodobú vesmírnu misiu. Preto členovia posádky Internacionály vesmírna stanica je povinné vykonávať to každý deň na niekoľko hodín fyzické cvičenie, zameraný na posilnenie lýtkových svalov, kvadricepsov, ako aj svalov krku a chrbta.
Čiastočná slepota
Nielen ľuďom hrozia následky dlhodobého pobytu vo vesmíre svalový systém osoba. Vyskytli sa prípady, keď po dlhšom pobyte vo vesmíre boli zaznamenané alarmujúce príznaky poškodenia zraku. A tieto prípady, treba priznať, sa ukázali, žiaľ, nie ojedinelé.
Dve tretiny astronautov na Medzinárodnej vesmírnej stanici hlásili problémy so zrakom. Hlavné podozrenie podľa odborníkov z leteckej agentúry NASA padá na zmeny distribúcie tekutiny v lebečnej dutine, v očiach a mieche v reakcii na podmienky vytvorené mikrogravitáciou. Výsledkom je objavenie sa syndrómu poškodenia zraku v dôsledku zvýšeného intrakraniálneho tlaku. U nás sa tento syndróm najčastejšie nazýva intrakraniálna hypertenzia (ICH). Technika našťastie nestojí na mieste a raz budeme mať nástroje na to, aby sme nielen pochopili, ale aj účinne predchádzali následkom spojenia medzi intrakraniálnym tlakom a mikrogravitáciou.
Nevyhnutnosť expozície
Niektorí ľudia na Zemi sa obávajú žiarenia z elektrických zariadení, ako sú smartfóny. Zaujímalo by ma, čo by povedali, keby vedeli, akej úrovni žiarenia musí človek vo vesmíre čeliť?
„Vo vesmíre môže byť dávka žiarenia 100- až 1000-krát vyššia ako na Zemi,“ komentuje Keri Zeitlin z Southwestern. výskumný ústav USA.
"Samotné žiarenie je prítomné vo forme kozmických lúčov - vysoko nabitých častíc, pred ktorými sme na Zemi chránení magnetickým poľom našej planéty a jej atmosféry."
Vplyv tohto vplyvu na Ľudské telo môže ďaleko presahovať naše chápanie zdravého životného prostredia. Priemerná dávka žiarenia, ktorá v priebehu roka od prírodné zdroje Expozícia ľudí na Zemi je 2,4 mSv (milisievertov) s rozsahom od 1 do 10 mSv. Čokoľvek nad 100 mSv môže skôr či neskôr viesť k rakovine. Medzitým by astronauti na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice mohli byť vystavení žiareniu až 200 mSv. Ak hovoríme o medziplanetárnych letoch, potom táto úroveň bude vo všeobecnosti asi 600 mSv. Aj let na najbližšiu susednú planétu, Mars, môže viesť ku genetickým mutáciám, zničeniu reťazcov DNA, ako aj k 30-percentnému zvýšeniu rizika vzniku rakoviny.
Našťastie, posádka ISS je vďaka tomu istému chránená pred väčšinou radiácie magnetické pole, ktorý nás chráni na povrchu planéty. Ale ak hovoríme o o skutočnom lete na Mars, tak na to zatiaľ nemáme žiadnu vhodnú ochranu. Tento problém sa snaží vyriešiť NASA, ktorá vyvíja metódy na optimalizáciu tieniacich prostriedkov, ako aj metódy biologických protiopatrení týkajúcich sa rádioaktívnej expozície.
Plesňová infekcia
Napriek všetkému nášmu úsiliu zabezpečiť bezpečnosť a čistotu vo vnútri kozmickej lode, problém výskytu a vplyvu patogénnych organizmov na ľudské telo vo vesmíre stále zostáva nevyriešený. Podľa zverejnenej štúdie americká komunita mikrobiológov, rýchlosť rastu Aspergillus fumigatus (Aspergillus fumigatus), ktorý je najčastejším pôvodcom hubovej infekcie u ľudí, nie je vôbec ovplyvnená drsnými podmienkami vesmíru.
Ak taká banálna a bežná vec ako fumigatus môže vstúpiť a existovať na ISS, potom s najväčšou pravdepodobnosťou môžu byť na stanici iné a smrteľnejšie patogénne mikroorganizmy. Vzhľadom na ďaleko od ľahkej dostupnosti najbližšej nemocnice, akúkoľvek infekciu na palube kozmická loď môže viesť k veľmi vážne následky. Preto len ďalšie zlepšovanie životných podmienok a úrovne hygieny, ako aj rozvoj technológií schopných poskytovať lekársku diagnostiku a pomoc vo vesmíre, bude môcť ochrániť astronautov pred veľkými problémami, ktoré kedysi začali, zdalo by sa, z r. najmenší a najbezvýznamnejší.
Mentálne poruchy
Nie len fyzické zdravie astronauti, na dlhú dobu tí vo vesmíre sú ohrození. Byť v malej, hermeticky uzavretej plechovke dlhé mesiace, počas ktorých musíte každý deň komunikovať s tými istými ľuďmi, si uvedomiť, že nemôžete ani len pohodlne ležať na posteli alebo vstávať a voľne chodiť - to všetko a ešte oveľa viac viac vás môže zahriať duševný stav až na doraz a v konečnom dôsledku spôsobiť vážnu psychickú traumu.
Výsledky štúdie financovanej NASA o problémoch dlhých období vo vesmíre ukazujú, že hlavným záujmom amerických astronautov počas ich misií na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice je to, ako sa správať k členom posádky. Jeden astronaut vo svojom osobnom denníku napísal o strese, ktorý zažil v týchto medziľudských vzťahoch:
"Naozaj sa chcem odtiaľto dostať. Z týchto stiesnených skríň, v ktorých musíte tráviť dlhý čas s tými istými ľuďmi. Aj tie veci, na ktoré sa pozeráte v každodennom živote bežný život, s najväčšou pravdepodobnosťou by nevenovali žiadnu pozornosť, po určitom čase tu začnú byť tak otravní, že môžu priviesť každého do šialenstva.“
Výskum bezpečnosti a ochrany psychické zdravie Astronauti už počas svojho pobytu vo vesmíre absolvovali množstvo výskumov a s prihliadnutím na predlžovanie trvania vesmírnych letov sa bude robiť ešte viac.
Maximálna podpora ľudského zdravia pri dlhých vesmírnych letoch je veľmi vážny problém a časovo veľmi náročná úloha na riešenie, no ani to nezastaví ľudí, ktorí sa chcú stať vesmírnymi priekopníkmi. Na svete sú naozaj ľudia, ktorí sú pripravení doslova na čokoľvek. Napriek všetkým rizikám popísaným vo výsledkoch početných štúdií, napriek všetkým potenciálnym nebezpečenstvám, ktoré na ľudí vo vesmíre čakajú, napriek všetkým rizikám pre zdravie nášho biologické systémy a psychika dostala letecká agentúra NASA v roku 2016 viac ako 18 000 žiadostí o právo stať sa astronautmi. Rekordné číslo! Môžeme len dúfať, že výskum, ktorý sa dnes vykonáva v blízkej budúcnosti, nám skutočne umožní bezpečne vykonávať cestovanie vesmírom, pokiaľ ide o úroveň hrozieb, ktoré nepredbiehajú bežné pozemské.
Veda
Experimenty na simuláciu letu na Mars ukázali, že dlhé lety môžu mať neočakávané účinky na spánok a fyzická zdatnosť osoba.
Ale to sú len niektoré z výziev a zmien, ktorým čelia ľudia opúšťajúci Zem.
Spoločnosť Mars jedna plánuje vyslať astronautov na Mars v roku 2023 a takýto let bude pre ľudské telo vážnou skúškou.
Tu je 10 zmien, s ktorými sa budú musieť ľudia vo vesmíre vysporiadať.
Vplyv vesmíru na človeka
1. Stávame sa vyššími
Dlhé cesty do vesmíru vedú k tomu, že človek zvýši o 3 percentá. Takže ak bola vaša výška na Zemi 180 cm, potom sa vo vesmíre zvýši na 185 cm Vedci sa domnievajú, že v dôsledku oslabenia gravitácie sa chrbtica astronauta uvoľňuje a rozširuje.
Zmeny ľudskej výšky sú však dočasné a v priebehu niekoľkých mesiacov po návrate na Zem sa vraciame do pôvodnej výšky.
2. Strata kostí
Každých pár mesiacov strávených vo vesmíre, astronauti stratia 1-2 percentá svojej kostnej hmoty. Najčastejšie strácajú kostnú hmotu v dolnej časti tela, najmä v driekových stavcoch a nohách. Tento proces je známy ako kozmická osteopénia.
3. Žiadne grganie
Keďže v stave beztiaže neexistuje výťah, nič netlačí bublinky plynu nahor v sýtených nápojoch. Astronauti nemôže grgať plyn, a preto im sýtené nápoje spôsobujú značné nepohodlie. Našťastie vedci už vyvinuli vesmírne pivo, s bohatou chuťou, ale bez plynov.
4. Neustále potenie
Beztiažový stav vedie k absencii prirodzeného prenosu tepla. V tomto prípade telesné teplo nevystupuje z pokožky a telo sa neustále zahrieva v snahe ochladiť sa. Navyše, keďže neustály prúd potu nekvapká ani sa neodparuje, jednoducho sa hromadí.
5. Nevoľnosť
Asi polovica všetkých astronautov na počiatočná fáza počas svojej cesty zažijú tzv syndróm adaptácie priestoru alebo vesmírna choroba. Hlavnými príznakmi tohto stavu sú nevoľnosť, závraty, ako aj zrakové ilúzie a dezorientácia.
Astronauti v nulovej gravitácii
6. Bolesť hlavy
Bolesť hlavy vo vesmíre bola predtým považovaná za jeden z príznakov vesmírna choroba. Vedci však dospeli k záveru, že ide o samostatný stav, ktorý sa môže objaviť úplne zdravých ľudí ktorí zvyčajne na Zemi netrpia bolesťami hlavy. Jedným z vysvetlení sú účinky mikrogravitácie.
7. Telesné tekutiny sa rozdeľujú inak
Naše telo tvorí zo 60 percent voda. V stave beztiaže sa naše telesné tekutiny začnú presúvať do hornej časti tela. Výsledkom je, že žily na krku opuchnú, tvár sa nafúkne a objaví sa upchatý nos, ktorý môže zostať počas celého letu.
8. Srdce môže atrofovať
Toto je ďalší stav súvisiaci s distribúciou tekutín v tele. Astronauti strácajú vo vesmíre asi 22 percent objemu krvi. Keďže sa pumpuje menej krvi, srdce môže atrofovať. Oslabené srdce môže viesť k nízkemu krvnému tlaku a problémom s ortostatickou toleranciou alebo schopnosťou tela dodávať dostatok kyslíka do mozgu bez toho, aby spôsobil mdloby alebo závraty.
9. Zhoršenie zraku
Ďalším vážnym problémom spojeným so stavom beztiaže je zhoršenie zraku. Polovica astronautov, ktorí boli na orbitálnych misiách od roku 1989, teda hlásila zmeny spojené s krátkozrakosťou alebo ďalekozrakosťou. Štúdie tiež odhalili zvýšený intrakraniálny tlak u astronautov, ktorý ovplyvnil zmeny v očnom nerve.
10. Zmena chuti
Jedným z účinkov stavu beztiaže sú aj zmeny vo vnímaní chuti v priestore. Pre niektorých astronautov sa jedlo stane nevýrazným, iní zistia, že ich obľúbené jedlá už nechutia tak dobre a ďalší začnú uprednostňovať jedlá, ktoré by normálne nejedli. Dôvod ešte nie je známy, ale môže to byť spôsobené hyperémiou, zhoršením kvality potravín a tiež nudou.
Naučiť sa viac o ako astronauti spia, čistia si zuby a dokonca plačú nájdete v článku.