Закономерности влияния невесомости на живые системы. Гравирецепторы организма

В условиях Земли жизнедеятельность всех живых систем протекает па фоне воздействия гравитации, представляющей собой универсальное взаимодействие между любыми телами и определяемой их массой. Чувствительность к влиянию гравитационного поля различных организмов определяется их размерами и массой. Из других сил, управляющих всеми физическими процессами, — сильные взаимодействия, характерные для тяжелых частиц; слабые взаимодействия, проявляющиеся при радиоактивном распаде; электромагнитные взаимодействия между заряженными частицами — лишь последние имеют важное значение для существования биомолекул.

Электромагнитные силы, осуществляющие взаимодействие в биомолекулах, на несколько порядков интенсивнее земной силы тяжести. Поэтому невесомость не может оказывать влияния на молекулярные структуры клеток [Газенко О. Г., Парфенов Г. П.].

В клетке, находящейся в поле тяготения, по современным представлениям, постоянно конкурируют два процесса — диффузия и конвекция. Диффузия связана с силами молекулярного происхождения, являющимися гравитационно независимыми, а процесс конвекции, обусловливающий распределение молекул в определенных средах в соответствии с их молекулярной массой, зависит от силы тяжести.

Теоретический анализ влияния размера объектов на их чувствительность к различным категориям сил показал, что при размере организма меньше 1 мм доминирующую роль играют силы молекулярного происхождения (диффузия), а при больших размерах преобладает влияние гравитации, связанное с массой организма [Went F. W., Smith А. П.]. По данным Е. С. Pollard, основанным на математических расчетах, сила тяжести не оказывает влияния на распределение в клетках, имеющих размер меньше 1 мкм, больших молекул. Отсутствие силы тяжести не может также изменить статического распределения клеточных структур.
Из приведенных данных следует, что внутриклеточные и молекулярные процессы, а также жизнедеятельность клеток в целом не зависят, по-видимому, от силы тяжести и не изменяются в невесомости.

Изложенные выше теоретические предпосылки подтверждаются результатами биологических экспериментов, выполненных в космических полетах. Они показали, что внутриклеточные процессы жизнедеятельности являются гравитационно независимыми и протекают одинаково как на Земле, так и в невесомости [Газенко О. Г., Парфенов Г. П., Ильин Е. А.].

невесомость

Гравирецепторы организма

Сила тяжести, под влиянием которой человек живет па Земле, оказывает не прямое влияние на молекулы или клеточные структуры, а лишь путем деформации отдельных органов или всего организма в целом и смещения жидких сред в направлении вектора гравитации.

В условиях Земли тело человека оказывает давление на опору, с которой оно соприкасается. При этом каждый нижележащий участок тела человека является опорой по отношению к вышележащему. Отсюда возникает неравномерность распределения воздействия нагрузки массы тела на его различные горизонтальные уровни с увеличением этого воздействия в направлении от верхних уровней к нижним.

Одновременно возрастает также степень деформации и механического напряжения структур организма. Давление столба крови в сосудах и других жидких сред организма в полостях тела при вертикальном положении человека также повышается по направлению вектора силы тяжести, что приводит к деформации (растяжению) сосудов, главным образом мелких вен и капилляров.

Эти явления сопровождаются раздражением гравирецепторов, воспринимающих воздействия силы тяжести. В результате обеспечивается постоянный поток импульсации в центральную нервную систему (ЦНС). Следует заметить, что при горизонтальном положении или погружении в жидкую среду на тело человека также действует сила тяжести. Однако в связи с большой площадью ее распределения возникающие при этом деформации в организме человека будут меньше, чем при вертикальном положении тела.

В состоянии невесомости прекращается действие силы тяжести, исчезают обусловленные ею деформации и смещение жидких сред, поэтому изменяется и поток афферентной импульсации с гравиреценторов.

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология"

Оглавление темы "Организм в космическом полете":
  1. Неблагоприятные факторы космического полета. Влияние ионизирующей радиации на организм
  2. Закономерности влияния невесомости на живые системы. Гравирецепторы организма
  3. Физиология организма в условиях невесомости. Афферентация при космическом полете
  4. Нервно-эмоциональное напряжение при полете в космос. Гормоны стресса при космическом полете
  5. Гидростатическое давление крови в норме и при невесомости
  6. Отсутствие весовой нагрузки на костно-мышечную систему. Двигательная сфера организма в космическом полете
  7. Сердечно-сосудистая система в космическом полете. Водно-солевой обмен у космонавтов
  8. Кальциевый метаболизм при полете в космос. Костная ткань в условиях невесомости
  9. Анемия при полете в космос. Изменение иммунологической реактивности у космонавтов
  10. Космическая болезнь движения. Вестибулярные изменения в условиях невесомости

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: