اثر بي وزني بر روي بدن انسان(60)
|
اثر بي وزني بر روي بدن انسان |
آيا تا كنون سوار ترنهايي (رنجر) كه در پاركهاي تفريحي وجود دارد، شدهايد؟
آيا تا كنون در آسانسوري كه به ناگاه با سرعت به سمت پايين شروع به حركت ميكند، ايستادهايد؟
در چنين حالتهايي شما وزني را احساس نمودهايد. در واقع وزن اثر نيروي جاذبه زمين بر جسم است. هرگاه اين نيرو بي اثر شود، ما احساس بيوزني خواهيم كرد. به عبارت ديگر بيوزني يعني عامل g (شتاب نيروي جاذبه) مساوي صفر است.
براي عادت دادن بدن فضانوردان در شرايط بيوزني و يا وزن زياد، در آزمايشگاههايي اين دو اثر، يعني بيوزني و زياد وزني را به طور مصنوعا" بر روي بدن فضانوردان انجام ميدهند.
براي بيوزني، فضانورد را در دستگاهي شبيه هواپيماهاي جت با سرعت زياد به حركت در ميآورند.
براي وزن زياد، فضانورد را در دستگاهي به نام سانتريفوژ قرار ميدهند. اين دستگاه داراي بازوهاي چرخندهاي، مانند محفظه سفينه فضايي است. كه به انتهاي دستگاه نصب شده است. موتور اين دستگاه، بازوها را با سرعت بيشتر و بيشتري به چرخش در ميآورد و بدينسان فضانوردي كه در داخل محفظه قرار دارد با نيروي گرانشي هرچه بيشتري مواجه ميشود. تعدادي از فضانوردان در معرض نيروي گرانشي معادل 40g قرار گرفتهاند. اگر وزن بدن انسان 60 كيلوگرم باشد، تحت اثر چنين شتابي قرار گيرد، وزنش به 2400 كيلوگرم خواهد رسيد. بعضي از فضانوردان براي مدت كوتاه و بدون بيهوشي، چنين فشاري را تحمل كردهاند.
وقتي كه شتاب سفينه تا 3 برابر نيروي گرانش زمین، افزایش مییابد فضانورد، احساس سنگینی میکند و فشار شدیدی در قفسه سینه احساس مینمايد. ممکن است برای تنفس مشکل پیدا کنید.
هر چیزی كه در ايستگاه فضايي بينالمللي به جایی محکم نشده باشد، شناور میشود. اگر موهای بلندی داشته باشید، موها در اطراف صورتتان شناور میشوند، اگر در حال ریختن آب در لیوان باشید، آب شکل یک قطرهی کروی و بزرگ را به خود میگیرد، که به قطرههای کوچکتر، تبدیل میشوند. زمانی که بر روی صندلی مینشینید، به این دلیل که بدن هیچ نیرویی به صندلی وارد نمی کند، هیچ احساسی از نشستن نخواهید داشت و اگر هم جایی را نگرفته باشید، شناور خواهید شد. از آن مهمتر این که اگر از دستگیرهها استفاده نکنید، به این دلیل که چیزی نیست تا به شما نیرو وارد کند و شما را هلدهد، نمیتوانید از جای خود حرکت کنید.
انسان در زمان بی وزنی، دچار حالت تهوع و سر گيجه ميشود. احساس تهوع، گیجی، برای چندین روز به طور پیوسته همراه فضانورد خواهد بود. به همین منظور ناسا (nasa)بستههای دارویی را برای کمک به فضانوردان در مواقع تهوع تا زمانی که بدنشان با شرایط جديد منطبق شود، در دسترس آنها قرار ميدهد.
در شرايط بي وزني، خون از سمت پاها به طرف سر و سینه منتقل و باعث پف کردن صورت و متورم شدن سینوسها،سردرد و کاهش اشتها خواهد شد. حجم خون منتقل شده همچنین باعث کاهش اندازهی پاها میشود.
همچنين فضانورد، آب کمتری نسبت به مقدار آبی که بر روی زمین مینوشد، خواهد نوشید. بنابراین در کمتر از چند روز سطح مایع بدن کمتر از آنچه که در حد طبيعي بر روی زمین بوده است، خواهد شد. با بازگشت به زمین، نیروی گرانش مایع تجمع یافته در سر را به سوی پاها میکشد که این امر باعث میشود زمانی که فضانورد، ایستاده است احساس غش کند. و با خوردن آب بیشتر، سطح مایع بدنی هم به سطح طبيعي خواهد رسید.
زمانی که خون به سمت قفسه سینه منتقل میشود، اندازه قلب افزایش مییابد و با هر ضربان، خون بیشتری را پمپ میکند. کلیهها به این گردش خون سریع، با تولید ادرار بیشتر پاسخ میدهند.
همچنانکه کلیهها مایع اضافی را ازبدن خارج میکنند، باعث کاهش ترشح هورمونی که تولید گلبولهای قرمز توسط سلولهای مغز استخوان را تسریع میکند،میشود. کاهش تولید گلبولهای قرمز باعث کاهش حجم پلاسما می شود. با بازگشت به زمین سطح تعداد گلبول های قرمز افزایش خواهد یافت.
فضانورد در حالت بی وزنی، از بسیاری از ماهیچههای خود مخصوصا" آن ماهیچههایی که در ایستادن کمک میکنند(ماهیچه های ضد گرانش)،استفاده نخواهد کرد. زمانی که مدت اقامت در فضا طولانی شود، فرم ماهیچهها نیز عوض خواهد شد. حجم ماهیچهها کاهش خواهد یافت. نوع بافت ماهیچهها تغییر مییابد. هر چه مدت زمان بیشتری را در ایستگاه فضایی بگذراند، حجم ماهیچهها کمتر خواهد شد. کاهش حجم ماهیچهها باعث ناتوانی خواهد شد.
بر روی زمین، این استخوانها هستند که وزن بدن را تحمل می کنند. اندازه و حجم استخوانهای بدن بستگی به فعالیت سلولهای استخوانی دارد. درحالت بی وزنی استخوانها دیگر نیازی نیست که وزن بدن را تحمل کنند، بنابراین تقریبا همهی استخوانها مخصوصا استخوانهای لگن، ران و نیم تنهی پایینی، بسیار کمتر از آنچه که در روی زمین مورد استفاده قرار میگيرند، کاربرد خواهند داشت. در این استخوانها سرعت اسخوان سازی کاهش مییابد. در نتیجه اندازه و حجم این استخوانها با توجه به مدت زمانی که در حالت بیوزنی باقیمانده، با سرعت تقریبی يكدرصد درماه شروع به کاهش می کنند. این تغییرات در حجم استخوانها باعث آسیب پذیری استخوان میشوند وبا بازگشت به محیط گرانشی زمین احتمال شکستگی آنها بسیار زیاد میشود.
علاوه بر استخوانهای آسیب پذیر، تجمع کلسیم در خون به تدریج افزایش مییابد. کلیهها باید کلسیم اضافی تولید شده را از بدن خارج کنند که این امر امکان تشکیل سنگ کلیههای دردناک را افزایش میدهد.
بی وزنی همچنین منجر به اختلال در حفظ تعادل بدن، به خاطر تاثیر در ساز و کار گوش میانی و جلوگیری از تشخیص جهت، می شود. پس از چند روز در فضا، سیستم تعادل نسبت به همه سیگنال های هدایتی بی اعتنا می شود. پس از بازگشت فضانورد به زمین این اختلال به زودی بر طرف می شود.
بهترین راه برای جلوگیری از کاهش حجم استخوانها و ماهیچهها در فضا ورزش مستمر است. این تمرينها باعث به کارگیری ماهیچهها و مانع از زوال بافت آنها میشود. همچنین با تحت فشار قرار دادن استخوانها حالتی شبیه به وزن داشتن را شبیهسازی میکنند. فضانورد تقریبا دو ساعت در هر روز را با وسایل مختلف ورزشی سپری می کند. و نيز با مصرف زياد مواد مايع كمبود مايع بدن را جبران ميكنند. دانشمندان به تحقيقات خود در رابطه با اثر بيوزني بر بدن انسان ادامه ميدهند. نتایج به دست آمده از این تحقیقات میتواند، در جهت حفظ سلامت فضانوردان و هم در جهت صاف کردن جاده ای به سوی اکتشافات فضایی طولانی مدت مانند سفر به مریخ یاری رسان باشد.