Дек 24

Снятие весовой нагрузки на опорно-двигательный аппарат в условиях невесомости служит причиной возникновения ряда системных сдвигов, патофизиологической основой которых является «неупотребление».

Отсутствие необходимости в активном противодействии гравитационным силам и в поддержании позы, уменьшение мышечных затрат на перемещение тела и отдельных его частей в пространстве, уже по чисто теоретическим соображениям, должно приводить к снижению энергообмена и уменьшению требований к системе транспорта кислорода.

Недогрузка мышечной системы и опорных структур, существенная перестройка двигательной координации в безопорном состоянии, кроме этого, создают предпосылки для изменений метаболизма, нейрогуморальных механизмов регуляции соматических и вегетативных функций и развития так называемого «синдрома гиподинамии».

В длительных наземных экспериментах с контролируемым ограничением двигательной активности, ее пространственных (гипокинезия) и силовых (гиподинамия) компонентов систематически наблюдается снижение основного обмена в пределах от 3–7 до 20–22%. Косвенное определение величины газообмена в условиях космического полета, произведенное советскими и американскими авторами по результатам химического анализа регенерационного вещества, показало некоторое снижение энерготрат до 83,5–97,2 ккал/час. Единичные прямые измерения величины газообмена, во время космических полетов пока ещё не позволяют сделать окончательные выводы, поскольку отмечено как увеличение, так и уменьшение потребления кислорода.

Снижение энергетического метаболизма является одной из причин уменьшения потребности в пище. Такие наблюдения проведены, в частности, при исследованиях с применением водной иммерсии и гиподинамии. Потребление пищи у американских космонавтов, совершавших полеты по программе «Джемини», колебалось довольно широко (от 1000 до 2500 ккал/сутки), а при полетах по программе «Аполлон» составляло в среднем 1680 ккал/сутки, т. е. было пониженным.

Деминерализация костной ткани, которая неоднократно регистрировалась в наземных экспериментах с гиподинамией и после окончания реальных космических полетов, по-видимому, является следствием снижения весовой нагрузки на скелет, поскольку имитация этой нагрузки уменьшает деминерализацию.

Снижение оптической плотности пяточной кости после полетов в ряде случаев достигало 15–20% и несколько превышало величины, зарегистрированные при сопоставимых сроках пребывания на постельном режиме. У экипажа «Аполлон-14» методом фотонной абсорбциометрии не было установлено признаков деминерализации костей.

Имеются сообщения о том, что потеря кальция с мочой за двухнедельный период имитации невесомости составляла 2 г, и что, следовательно, даже 6–12-месячное пребывание в невесомости будет совершенно безопасным для человека. В противоположность этой точке зрения существуют предположения, что потеря кальция, обладающего высокой физиологической активностью, может привести к ряду функциональных расстройств, в частности со стороны автоматизма сердечной мышцы, проведения возбуждения, свертываемости крови и т. д. Нельзя не учитывать также возможных изменений механической прочности скелета вследствие его декальцинации. На основе сравнительно-физиологических исследований было сделано заключение, что снижение весовой нагрузки на костно-опорный аппарат уменьшает эритропоэтическую функцию костного мозга.

Недогрузка мышечной системы, которая даже при кратковременной невесомости выражается отчетливым снижением биоэлектрической активности мышц шеи, спины, бедра, приводит к развитию ряда специфических нарушений. В опытах с гиподинамией и после окончания космических полетов выявляется уменьшение объема мышц, особенно нижних конечностей. Аналитические исследования, проведенные на животных, позволяют квалифицировать это явление как мышечную атрофию. Одновременно перестраивается белковый обмен, возникает отрицательный азотистый баланс. Снижаются ресинтез белка и скорость включения в него аминокислот. В послеполетном периоде у космонавтов отмечены повышенное содержание мочевины в крови, усиленное выведение креатинина с мочой и уменьшение общего содержания калия в организме, что также свидетельствует о распаде мышечных белков.

Не исключено, что именно развитие деструктивных процессов служит причиной увеличения РОЭ, возникновения нейтрофильного лейкоцитоза с лимфо — и эозинопенией, которые довольно часто регистрируются у космонавтов после приземления. С другой стороны, эти сдвиги могут быть обусловлены стресс-реакцией в послеполетном периоде. В пользу такого предположения свидетельствует увеличение экскреции кортикостероидов с мочой и повышение их концентрации в сыворотке крови после полета, а также гипергликемия. Наоборот, в невесомости и при проведении модельных экспериментов обнаруживается снижение активности кортикоадреналовой системы.

Характер двигательной активности и питания в условиях невесомости влияет также и на состояние липоидного обмена, о чем можно судить по увеличению содержания в крови холестерина, лецитина и неэстерифицированных жирных кислот. Уменьшение количества холестерина у американских космонавтов, вероятно, было связано с особенностями рациона и относительно меньшим потреблением пищи.

Невесомость, а также экспериментальная гиподинамия приводят к снижению тонуса мускулатуры, мышечной силы, выносливости и физической работоспособности. В первые дни восстановительного периода закономерно выявляются серьезные нарушения координации движений в статике и динамике.

Описанные изменения опорно-двигательного аппарата являются причиной ухудшения переносимости всех тех нагрузочных воздействий, при которых повышенные требования предъявляются именно к мышечной системе.

Снижение мышечного тонуса, физической напряженности и энергообмена при гиподинамии уменьшают требования к системе транспорта кислорода и постепенно приводят к развитию детренированности сердечно-сосудистой системы по отношению к различным нагрузкам. При гиподинамии продолжительностью свыше 10 суток многие авторы наблюдали увеличение частоты пульса в покое, что характерно для детренированного состояния. Систолический объем крови, по данным большинства исследователей, в этих условиях уменьшается, хотя имеются и противоположные наблюдения. Что касается артериального давления, то в начальный период гиподинамии преобладает гипотензивный тип реакции, а в более поздние сроки – гипертензивный. Подобные изменения частоты пульса и артериального давления рассматриваются многими авторами как преобладание симпатических эффектов в регуляции сердечной деятельности вследствие функциональной недостаточности парасимпатической системы.

При 48-суточном полете космического корабля «Союз-9» после первоначального снижения и последующей стабилизации частоты пульса у членов экипажа, что обычно отмечалось и в менее продолжительных полетах, наметилась тенденция к повышению этого показателя на последней неделе пребывания в невесомости. В реакциях артериального давления выявлена первоначальная гипотензивная фаза, вслед за которой давление возвращалось к исходному уровню и стабилизировалось. Обнаружена также тенденция к увеличению колеблемости показателей артериального давления и небольшому снижению пульсового давления.

При длительном пребывании в горизонтальном положении на электрокардиограмме обнаружены позиционные сдвиги, относительное замедление внутрипредсердной, атриовентрикулярной и внутрижелудочковой проводимости, а также синдром TV1 > TV6. Изменения фазовой структуры сердечного цикла при лабораторной имитации невесомости чаще всего укладываются в симптомокомплекс, именуемый фазовым синдромом гиподинамии сердца. Симптомокомплекс включает: удлинение фазы изометрического сокращения, укорочение периода изгнания, снижение скорости повышения внутрижелудочкового давления, внутрисистолического показателя и увеличение индекса напряжения миокарда. В патологии этот синдром встречается при различных формах ишемии миокарда и отражает нарушение его сократимости. Хотя для развития упомянутых выше проявлений детренирующего влияния гиподинамии на сердечно-сосудистую систему необходимо несколько недель, некоторые из них в той или иной мере выявлялись и при достигнутой продолжительности пребывания в состоянии невесомости.

Электрокардиографические исследования, проведенные в условиях космических полетов, не выявили существенных изменений зубцов и интервалов ЭКГ. Большинство показателей менялось, как правило, в соответствии с изменениями частоты пульса или отражало позиционные сдвиги. Ряд авторов отмечает, правда, некоторое удлинение интервала Р – Q и тенденцию к снижению амплитуды зубца Т, что свидетельствует о нарушении атриовентрикулярной проводимости, а также интенсивности обменных процессов в сердечной мышце при невесомости. В космических полетах выявлены и отдельные фазовые сдвиги, которые можно трактовать с позиций уменьшения механической активности сердечной мышцы. К их числу относятся: уменьшение амплитуды и продолжительности колебательных циклов сейсмокардиограммы, возрастание электромеханической задержки, механоэлектрического коэффициента и механосистолического показателя. Увеличение электромеханической задержки, обнаруженное у одного из космонавтов космического корабля «Джемини-5», авторы связывают с ваготонической реакцией. Признаки ухудшения сократительной функции миокарда зарегистрированы у космонавтов и вскоре после приземления.

Таким образом, снятие весовой нагрузки на костно-мышечный аппарат является самостоятельным и весьма важным пусковым механизмом в развитии разнообразных нарушений, обусловленных невесомостью. Некоторые авторы склонны придавать ему даже доминирующее значение, хотя это ведет к недооценке роли других патогенетических механизмов. Гиподинамия является широко распространенным в клинической практике и даже в повседневной жизни аналогом рассмотренного механизма. Поэтому проблемы исследований влияния гиподинамии на организм и борьбы с ее последствиями не ограничиваются областью космической медицины, а приобретают и общеклиническое значение.

Похожие статьи:

  1. Медико-биологические эффекты невесомости, процессы адаптации к отсутствию веса и реадаптации к наземным условиям В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал, характеризующий многообразные проявления...
  2. Основные результаты исследований на орбитальной станции «Скайлэб» Результаты полетов экипажей на орбитальной станции «Скайлэб» подтвердили способность человека...
  3. Устойчивость человека к ускорениям и критерии ее оценки Оценка устойчивости организма к действию ускорений зависит от характера выбранного...

автор admin \\ теги: , , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.