Измерение периметра и объема голени у космонавтов. Мышцы ног в условиях невесомости

При исследовании влияния невесомости па опорно-двигательный аппарат в течение длительного времени ограничивались измерением периметров конечностей. В частности, при обследовании на Земле членов экипажей космических кораблей «Союз», находившихся в условиях невесомости в течение 5 сут (7 человек), В. И. Первушин установил, что периметры голени в среднем уменьшились на 0,3 см. При этом у 3 человек изменения практически отсутствовали, у 3 составляли 0,4 см, а у одного достигали 0,9 см.

Американские исследователи у членов экипажей кораблей «Аполлон» (полеты длительностью 6—12 сут) сразу после приводнения выявили уменьшение периметров голени в среднем на 1,0 см. У членов экипажа «Союз-9» разница с фоном через 2 сут после приземления составляла 12 мм, через 4 сут — 9 мм, а восстановление периметров наблюдалось лишь на 11-е сутки. У членов второго экипажа на станции «Салют-5», также совершивших 18-суточный полет, периметры голеней уменьшились на 2,8 см [Рудный Н. М. и др.], а при увеличении длительности полета до 49 сут (первая экспедиция на той же станции) изменения возросли до 3,2—3,6 см.
Следует отметить, что у членов экипажей комплекса «Союз-14» — «Салют-3» после 15-суточного полета уменьшение периметров нижних конечностей было незначительным [Гуровский Н. Н. и др.].

Определения объема тела, выполненные стереофотогравиметрическим способом у членов экипажа КК «Аполлон-16», показали, что у командира экипажа как объем всего тела, так и отдельных его частей, в частности нижних конечностей, существенно не изменился, а у пилота командного отсека указанные величины после полета оказались на 7—8% меньше, чем до полета [Rambaut P. С. et al.]. Антропометрические исследования были продолжены у астронавтов ОС «Скайлэб».

Серии измерений объема конечностей на строго установленных уровнях дали возможность определить объемы различных сегментов рук и ног. Измерения выполнялись у всех 9 космонавтов до полетов и после них, а у членов третьего экипажа, кроме того,— в полете. Было установлено, что к 3—8-м суткам полета объем нижних конечностей в среднем уменьшился примерно на 13% (2 л). Несмотря на увеличение продолжительности полета вдвое, отмечено почти одинаковое уменьшение объема ног у членов первого и второго экипажей ОС «Скайлэб».

Было установлено также, что уменьшение объема ног после еще более длительного полета у третьего экипажа было вдвое меньше, чем у первого и второго экипажей. Сравнительный биостереометрический анализ формы тела у всех 9 астронавтов до и после полета позволил обнаружить уменьшение объема ног от 1 до 1,5 л [Thornton W. E. et al.]. Авторы пришли к выводу, что одна треть этих потерь была обусловлена частичной атрофией мышц ног вследствие относительного их бездействия в невесомости, а остальные потери обусловлены изменением водного баланса организма. Во время полетов ОС «Салют-6» и «Салют-7» проводились измерения объема голени космонавтов.

голени космонавтов

Анализ данных показывает, что объем голени у всех 15 обследованных уменьшался. В остром периоде адаптации к условиям невесомости изменения составляли 4—16%. Позднее разница с предполетными величинами, как правило, увеличивалась, однако «прирост» изменений был различным. У большинства космонавтов он составлял от 5—7 до 10—11%. Максимальные для каждого из космонавтов изменения (11—27%) наблюдались в различные—1—5 мес — сроки пребывания в условиях невесомости. Во второй половине полета дефицит объема голени в большинстве случаев стабилизировался на одном уровне или даже уменьшался. Особенно заметно (на 5—6%) обратное развитие выявленных изменений наблюдалось в 2 случаях, у большинства космонавтов оно было менее заметным. В самом длительном — 237-суточном полете — изменения объема голени у всех 3 космонавтов не имели каких-либо особенностей по сравнению с изменениями в полетах меньшей продолжительности.

Интересно сопоставить указанные выше изменения объема голени с динамикой ее периметров на разных уровнях. В среднем по группе в наибольшей степени изменился максимальный периметр: к 6—10-м суткам он уменьшился на 2 мм, к концу 1-го месяца разница с фоном достигла 26 мм, а еще через месяц она была равна 31—33 мм. Позднее темп изменений уменьшился и к 140—160-м суткам суммарное уменьшение максимального периметра составляло 37—38 мм. Один из периметров в нижней трети голени изменялся следующим образом: к 6— 10-м суткам дефицит составлял 9 мм, к концу 2-го месяца — 14 мм, а в течение следующих 3—4 мес прирост изменений составил лишь 3—4 мм.

Существенная по величине — в среднем около 9% — потеря объема голени в начальном периоде полета и возмещение значительной части утраченного объема в первые 4—6 сут реабилитационного периода, можно полагать, в основном обусловлены изменениями водного баланса организма.

Но уменьшение объема голени (на 6—11%) продолжалось и после того, как водный баланс организма уже в основном стабилизировался на новом уровне. Этот факт, как и замедленное восстановление МТ у ряда космонавтов, а также данные об уменьшении активной МТ в полете позволяют предполагать, что дефицит объема голени в ряде случаев обусловлен также изменениями мышечной ткани [Ильипа-Какуева Е. И. и др.]. Оценивая влияние физических тренировок на указанные процессы, следует обратить внимание на следующие обстоятельства. Во-первых, примерно равное по величине уменьшение объема голени (около 6%) у членов экипажа ОЭ-3 на станции «Салют-6», выполнявших упражнения, наибольшие по объему на тренажерах и с эспандерами, происходило вдвое медленнее, чем у экипажа ОЭ-4 при меньшем объеме физических нагрузок.

Во-вторых, значительное уменьшение дефицита объема голени у одного из космонавтов во второй половине полета происходило, по мнению специалистов [Тишлер В. А., Степанцев В. И. и др.], в связи с увеличением объема упражнений на КТФ (бегущая дорожка).

Следовательно, функциональная недогрузка нижних конечностей в условиях невесомости является, по-видимому, основной причиной возможных изменений в антигравитационных мышцах [Какурин Л. И. и др., Тишлер В. Л., Степанцов В. И.]. В экспериментах на животных, находившихся на биоспутниках серии «Космос» и в условиях гипокинезии, получены результаты, свидетельствующие о нарушении обмена белков, жиров и углеводов, обусловленном снижением ферментативной активности и изменением условий гемодинамики в скелетных мышцах. Установлено также, что развивающиеся изменения адекватны функциональной специализации отдельных мышечных групп [Португалов В. В. и др., Kozlovskaya J. В. et al.].

- 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: