В процессе повседневного жизненного опыта человек многократно испытывает кратковременное состояние невесомости, которое наступает в фазе «полета» при беге и прыжках. Увеличению продожительности этой фазы препятствуют опасные последствия длительного падения, а также сопротивление воздуха, которое уже на второй секунде свободного паления (парашютисты, лифты, самолеты) заметно замедляет его скорость и создает частичную опору. Правда, самолет может преодолеть это сопротивление с помощью двигателей, в результате чего, имея достаточный запас высоты и двигаясь по специально рассчитаной траектории (параболе невесомости), он может воспроизвести микрогравитацию на период до 30-40с. В таких полетах микрогравитация чередуется с 2-3 кратными перегрузками. Исследования, проводимые во время параболических полетов на самолетах, позволили дать достаточно подробное описание характера сенсорных, двигательных и вегетативных реакций, возникающих у человека при переходе к состоянию невесомости. Это важно. Целый ряд ответственных рабочих операций космонавты перед полетом отрабатывают в условиях кратковременной невесомости на самолете. Для воспроизведения в наземных условиях гипогравитации некоторые исследователи использовали скоростные лифты. Проектировались также специальные установки типа «башня невесомости», «гравитрон», обеспечивавшие свободное падение исследовательской капсулы в герметизированной трубе, из которой выкачивался воздух. В нижней части трубы планировалось разместить устройство для плавного торможения и повторного подбрасывания капсулы вверх, так что невесомость, воспроизводимая в период взлета, остановки капсулы в верхней точки и последующего падения, должна была чередоваться с перегрузками на участке торможения и подбрасывания капсулы. Новый интерес к этой методике пробудился в связи с проектами создания таких установок на базе стволов заброшенных шахт.

Моделирование действия невесомости на человека.

Первые идеи по этому поводу были высказыны еще Э.К. Циолковским, приводящим аналогию между действием невесомомсти и горизонтальным положением человека или его погружением в воду. В настоящее время разработано, теоретически обосновано и экспериментально апробировано множество моделей, воспроизводящих действие микрогравитации на человека. Их можно разделить на патогенетические, воспроизводящие первичные эффекты невесомости, и симптоматические, воспроизводящие состояние человека, аналогичные конечным или промежуточным эффектам действия микорогравитации. К первым относятся длительное пребывание человека в горизонтальном или антиортостатическом положении, водная иммерсия, клиностатирование, вывешиивание тела или его сегментов, переход от повышенной гравитации к нормальной. Ко вторым — укачивание на различных стендах, приводящее к болезни движения, искусственная дегидратация организма, например, прием диуретиков, или прием гипотензивных препаратов, воспроизводящих ортостатическую гипотонию и др. Применение патогенетических моделей уместно тогда, когда необходимо воспроизвести весь комплекс реакции человека на микрогравитацию и испытать эффективность методов и средств профилактики неблагоприятных проявлений этого комплекса. Симптоматические модели могут использоваться при скрининге различных средств предотвращения развития отдельных проявлений или последствий действия микрогравитации. Но выбранные с помощью этих моделей средства должны пройти испытания на патогенетической модели.  

Говоря о первых часах в космосе, выход на орбиту сопряжен со стартовыми перегрузками. В результате перегрузки происходит перераспределение крови и лимфы и смещение внутренних органов, особенно в брюшной полости. Нетипичная импульсация с рецепторов вызывает торможение регуляторных стр-р мозга. Это часто приводит к расстройству функций зрительного анализатора и нарушению зрения (туман перед глазами, низкая четкость изображения, потеря цветности и пр.).

Выход на орбиту в первую очередь влияет на работу гравитационно-зависимых систем организма: скелета и скелетных мышц, вестибулярного аппарата, сердечно-сосудистой системы. Первичные изменения связаны с выпадением отдельных сенсорных функций (прежде всего вестибулярной), практически полным исчезновением гидростатических градиентов и веса. Возможны слабость, тошнота, рвота. Происходит также перераспределение крови и лимфы из нижних конечностей.

Опорно-двиг система. Наблюдаются нарушение обменных процессов и деминерализация костей (утрата кальция). Ощутимо атрофируются скелетные мышцы, ухудшаются их скоростно-силовые характеристики, исчезает характерный для земных условий тонус покоя, снижается работоспособность.

Дых система. Уменьшение жизненной емкости легких из-за поднятия вверх диафрагмы.

CCC. Изменяются микроциркуляция, венозный тонус, регуляция артериального давления. Первичное перераспределение крови воспринимается организмом как увеличение объема крови. В результате активируются нейроэндокринные механизмы регуляции, и организм теряет часть внутрисосудистой жидкости.

Система кроветворения и иммунная система. В ответ на снижение объема плазмы (см. выше) регуляторные механизмы уменьшают количество эритроцитов и содержание гемоглобина. Наблюдается и снижение числа клеток белой крови, в частности лимфоцитов, которым принадлежит важнейшая роль в осуществлении иммунных реакций.

Длительное (многомесячное) пребывание в космосе вызывает ряд горм изменений. Так, снижается активность гипоталамуса, поджелуд и щит желез, пониж выдел катехоламинов. Следствием этого становятся метабол перестройки - снижение энергетич баланса, уровней ферментативной активности и пр.

Обычно используют следующие методы коррекции неблагоприятного воздействия невесомости.

1. В самом начале пребывания на Земле рекомендуют находиться в горизонт положении и лишь постепенно переходить к вертикальному.

2. Система возрастающих по интенсивности физ упр. Велоэргометр поддерживает работу ССС. Бег на бегущей дорожке помогает восстановить опорно-двиг аппарат и навыки управления движением. Силовые упражнения поддерживают скоростно-силовые характеристики мышц.

3. Весьма полезным оказывается плавание в бассейне, при котором в условиях "псевдоневесомости" происходит восстановление мышц.

4. Используются также специальные резиновые штаны и чулки, которые сдавливают ноги и не дают венам ног переполняться.

5. Коррекция дефицита питательных веществ и структурных элементов: добавка к пище солей кальция, железа, витаминов и т.д.

6. В связи с ослабленным иммунитетом важны ограничение контакта с потенциальными возбудителями заболеваний и профилактика простуд.

12.В чем различия тонических (медленных) и фазических (быстрых) мышц?

В мышце можно выделить две основные структурно-метаболические системы , в значительной степени определяющие ее функциональные свойства: сократительную и систему энергообеспечения. Работа волокон скелетной мышцы осуществляется при взаимодействии этих систем. В то же время популяция волокон неоднородна. Она состоит из волокон двух основных типов: 1 — медленного и 2 — быстрого. Структурно-метаболическая организация волокон каждого типа определяется специфическим набором изоформ миозина (фенотипом волокна). Молекула миозина образована двумя основными видами полипептидных цепей: легкими (LC) и тяжелыми (НС). Существует 3 основные изоформы НС (одна «медленная» и две «быстрые») и 5 изоформ LC. Преобладание того или иного набора изоформ (миозиновй фенотип) определяет характеристику соответствующего типа или подтипа мышечных вол-н, в т.ч. их сокр. св-ва. Для вол. 1 типа хар-но повышенное по сравнению с вол. 2 типа сод-е миоглобина, митохондрий и липидных включений, повыш. актив-ть ферментов окисления и липидного обмена, несколько повыш. уровень капилляризации. В вол. 2 типа выше активность ферментов гликолиза и гликогенолиза, выше относ. объем саркоплазматического ретикулума. Вол. 1 типа хар-ся более низкой скоростью сокращения, пониженным порогом возбуждения и высокой устойчивостью к утомлению. Специфический набор изоформ миозина определяется типом иннервации волокна, т.е. подконтрольность «быстрому» или «медленному» типу мотонейронов. Контроль мотонейрона за фенотипом волокна осущ. через устойчивый хар-р импульсации. Так частота импульсации «медленных» мотонейронов — 10-15 Гц, «быстрых» — 40-50 Гц. Процентное соотношение 2х основных типов мыш. вол. в той или иной мышце человека принято назыв. мыш. композицией. Относ. содержание волокон 1 типа в мышцах находится в тесной положительной взаимосвязи с аэробной произв-ю, анаэробным порогомз, локальной выносливостью мышц и периодом их полурасслабления. С долей волокон 2 типа коррелируют такие скоростно-силовые показатели мыш. сокр., как скорость одиночного сокр., градиент произвольного сокращения, хар-р кривой сила-скорость, максимальная произвольная сила при высокой угловой скорости движения в суставе.  

14.Космическая болезнь движения (БД) — возможные причины и провокационные стимулы.

Воздействие действительного или кажущегося движения может приводить к развитию основных симптомов земной формы БД, которая обычно хар-ся бледностью, увел. тепловыделением, холодным потом, головокружением, сонливостью, тошнотой и рвотой. Призлнаки и симптомы БД, развивающиеся при воздействии микрогр-и в космич. полетах, свидетельствуют, что она аналогична земной форме. Однако симптомы КБД имеют неск. особенностей: традиционны недомогания, уменьш. или потеря аппетита, недостаток инициатив и раздражительность. 

Провоцирующие стимулы.