Энерготраты космонавтов в космосе и на луне. Дыхание космонавтов в открытом космосе

У астронавтов космических кораблей «Джемини-9» и «Джемини-10» при работе вне корабля с реактивными средствами передвижения отмечались не только повышение ЧД и ЧСС, но и обильное потоотделение, избыточное накопление тепла и явления усталости, вследствие чего необходимо было видоизменят!) ранее запланированные операции или отменять их. Так, по мнению астронавта Ю. Сернана («Джемини-9»), выполнение операций вне корабля потребовало п 4—5 раз больше усилий, чем на Земле, и он не мог выполнить часть намеченной программы из-за запотевания стекол гермошлема. ЧСС у Ю. Сернана в период выхода составила 130—170 в 1 мин, а энерготраты превышали 2093 кДж/ч (500 ккал/ч) [Berry Ch. A.].

У астронавта М. Коллинза («Джемини-10») при работе вне корабля ЧД повысилась до 36 в 1 мин, а ЧСС до 160 в 1 мин. В связи с нарастанием явлений усталости продолжительность выхода была сокращена. Пребывание вне корабля астронавта Р. Гордона («Джемини-11») также было сокращено по тем же причинам. ЧД во время выхода повысилась у него до 36—40 в 1 мин, а выделение тепла составило, по-видимому, более 2094 кДж/ч (500 ккал/ч). Хотя непосредственных замеров уровня энерготрат у астронавтов не производилось, было очевидно, что теплопродукция организма при выходах в Космос была выше, чем эффективность системы охлаждения скафандров, следовательно, на отдельных этапах работы вне корабля энерготраты могли достигать 3600 кДж/ч и выше (860 ккал/ч) [Berry Ch. A.].

По мере совершенствования конструкции скафандров и проведения целенаправленных тренировок космонавтов к работе в безопорных условиях отмечалось снижение энерготрат по сравнению с первыми выходами в открытый космос. Так, средний уровень энерготрат астронавтов ОС «Скайлэб» у первого экипажа колебался в пределах 1088—1381 кДж/ч (от 260 до 330 ккал/ч); у второго —754—1298 кДж/ч (180—310 ккал/ч); у третьего — 607—1047 кДж/ч (145—250 ккал/ч). Самый высокий уровень эиерготрат 2094 кДж/ч (500 ккал/ч) был зарегистрирован у командира первого экипажа, когда он пытался перерезать крепление, мешавшее установке солнечных батарей [Rubis J. F. et al., Thornton W. E., Rummel J. A.].

Аналогичные данные по энерготратам и реакции дыхательной системы при выполнении работы вне корабля были получены у космонавтов основных экспедиций на ОС «Салют-6» (см. раздел «Медицинское обеспечение работы космонавтов в открытом космическом пространстве»).

Ожидалось (по теоретическим расчетам и данным моделирования на Земле условий лунного притяжения), что по сравнению с наземными условиями энерготраты при ходьбе по поверхности Луны будут снижены в связи с уменьшением силы тяжести. В то же время затраты энергии на другие виды деятельности человека могут быть повышены из-за нарушения обычной структуры рефлекторных движений.

обследование космонавтов в космосе

В основном эти предположения получили подтверждения при осуществлении лунных экспедиций экипажами кораблей «Аполлон». При выходе на поверхность Луны о количестве выделившегося тепла судили по расходу кислорода и по количеству тепла, отводимому системой охлаждения скафандра [Berry Ch. А., Wagner В. М., Rubis J. F. et al., Rubis J. F. et al.].

Расход энергии командира корабля и пилота лунного модуля «Аполлона-11» при передвижении по Луне составил в среднем 964—1256 кДж/ч (226—300 ккал/ч), достигая в отдельные периоды более 2512 кДж/ч (600 ккал/ч). Эта величина приблизительно соответствует передвижению по Земле со скоростью 5 км/ч без использования спецснаряжения или при перемещении в скафандре со скоростью 1 км/ч. Теплопродукция за 2,5 ч передвижения по поверхности Луны пешком составила у одного из астронавтов 2366 кДж (565 ккал), у другого — 3195 кДж (763 ккал).

Более энергоемкой была деятельность астронавтов на выходе из модуля вниз головой, при разгрузке и установке оборудования, при заборе проб лунного грунта. Наивысшие энерготраты 1465—1884 кДж/ч (350—450 ккал/ч) были зарегистрированы при подъеме на крутые склоны, при транспортировке научного оборудования и при бурении. Наименьшие энерготраты наблюдались при вождении лунного вездехода.

Последующие полеты кораблей «Аполлон-14—16» предусматривали увеличение объема исследований и времени пребывания на поверхности Луны. Несмотря на это, энерготраты астронавтов в период пребывания на Луне оказались несколько ниже таковых у первых исследователей Луны, что американские авторы [Berry Ch. A., Rubis J. F. et al., Rugis J. F. ct al.] связывают с упорядочением планирования работы на Луне и целенаправленной тренировкой астронавтов перед полетом. Так, средние энерготраты Шеппарда в период пребывания на поверхности Луны составили 879 кДж/ч (210 ккал/ч), Э. Митчела — 921 кДж/ч (220 ккал/ч).

Анализ послеполетных данных медицинского обследования показал, что физическое состояние пилота основного блока «Аполлон-14», который не подвергался воздействию лунного тяготения, было хуже, чем у 2 других членов экипажа, работавших на Луне. На основании этого факта Ch. A. Berry предположил, что умеренная работа в условиях пониженной весомости может дать положительные результаты. Однако при исследованиях, проведенных в ходе полета «Аполлон-15», были получены противоположные данные. У двух членов экипажа, Д. Скотта и Д. Ирвина, работавших на лунной поверхности, при обследовании после полета отмечалось более выраженное снижение работоспособности по сравнению с таковой у пилота командного модуля основного блока.

Американские исследователи связывают эти изменения со значительным увеличением физической нагрузки экипажа «Аполлона-15» на поверхности Луны. Ч. Берри (Ch. A. Berry), проанализировав результаты лунных экспериментов, высказал заслуживающее внимания мнение о наличии еще каких-то пока неизвестных причин этого явления, требующих дальнейших исследований.

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология"

Оглавление темы "Влияние космического полета на организм":
  1. Энерготраты космонавтов в космосе и на луне. Дыхание космонавтов в открытом космосе
  2. Энерготраты, дыхание космонавта в полете до 185 суток
  3. Изменения мышц космонавтов в условиях полета. Причины повышенных энерготрат в космосе
  4. Масса тела в условиях невесомости. Изменение веса космонавтов в космическом полете
  5. Динамика массы тела космонавтов. Влияние гипокинезии на вес
  6. Изменения веса во время полета в космосе. Восстановление массы тела после возвращения из космического полета
  7. Измерение периметра и объема голени у космонавтов. Мышцы ног в условиях невесомости
  8. Изучение мышечной силы кистей рук. Мышцы тела в условиях невесомости
  9. Режим труда и отдыха (РТО) космонавтов. Контроль режима труда в космосе
  10. Утомление и переутомление космонавтов. Задачи врачей гигиены труда в космической медицине

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: