Энерготраты, дыхание космонавта в полете до 185 суток

Энерготраты, дыхание космонавта в полете до 185 суток

Обобщение результатов изучения внешнего дыхания, газообмена и энерготрат человека при нахождении его в космическом полете продолжительностью до 185 сут показало, что интенсивность газообменных процессов как в состоянии относительного покоя, так и при выполнении ДФН в большинстве случаев устанавливалась в невесомости на более высоком уровне, чем в наземных условиях.

Причины этих изменений к настоящему времени изучены еще недостаточно и механизм их во многом еще неясен. Следует полагать, что выраженное повышение интенсивности газообменных процессов, наблюдаемое в предстартовом периоде, обусловлено нервно-эмоциональным и психическим напряжением, вызванным предстартовой обстановкой, а сохранение повышенного уровня обмена в условиях полета (по сравнению с наземными показателями) связано с воздействием комплекса факторов космического полета на организм человека.

Известно, что при стрессовых воздействиях в первую очередь повышаются ЧД и ЧСС. А это приводит к увеличению энергозатрат организма. Фундаментальные исследования физиологии трудовых процессов и функции внешнего дыхания показали, что изменение только ритма дыханий при сохранении вентиляции легких на том же уровне может вызвать повышение газообмена до 10%, так как работа дыхательных мышц требует дополнительного расхода кислорода. Что же касается количества кислорода, расходуемого при увеличении ЛВ, то оно изменяется в зависимости от ряда причин, в частности от функционального состояния коры головного мозга, и колеблется в пределах 3,3—11,3 мл на 1 л избыточной вентиляции [Дембо А. Г.]. Поэтому наблюдаемый у космонавтов в ходе полета более высокий уровень ЛВ обусловливает более высокий уровень энерготрат в состоянии покоя по сравнению с наземными показателями.

Другой причиной более высокого уровня интенсивности обменных процессов и энерготрат человека в условиях невесомости следует считать изменения в органах и системах организма, происходящие в процессе его приспособления к новым физическим условиям обитания. К ним следует отнести нарушения координационной структуры движений и переафферентацию всех сенсорных систем, изменения в связи с перераспределением крови и относительным переполнением ею верхней половины тела, а также наступающие в связи с указанным выше изменения в функциональном состоянии ЦНС.

Известно, что наиболее экономичными по энергозатратам являются хорошо отработанные движения при выполнении привычной работы. Любое нарушение структуры движений, связанное с новизной работы, с изменением условий работы, нервно-мышечного аппарата или его центрально-регуляторных механизмов, ведет к повышению энергозатрат. Дискоординация движений, обусловленная изменением физических факторов (отсутствие веса тела в невесомости), приводит к повышению энергетической стоимости как статической работы (сохранение определенной позы тела и конечностей в пространстве), так и динамической работы (выполнение движений).

О повышении в невесомости напряжения позных мышц сообщил В. М. Wagner, проанализировав жалобы американских астронавтов У. Ширра, У. Каннингема, Д. Ловелла («Аполлон-7») на болезненные ощущения в мышцах спины (реберно-позвоночные сочленения), которые возникали, по их мнению, из-за необходимости постоянного удерживания тела и конечностей в условиях безопорного пространства в необычной позе даже в состоянии относительного покоя. Примечательно, что эти болезненные ощущения исчезали после выполнения физических упражнений.

Снятие гидростатического давления крови и перераспределение жидких сред организма в невесомости в краниальном направлении существенно изменяют деятельность малого круга кровообращения, вызывая застойные явления в легких и сосудах головного мозга. В результате клинических наблюдений больных с функциональной недостаточностью кровообращения, особенно в сочетании с легочной недостаточностью, известно [Дембо А. Г.], что больные с повышенным основным обменом составляют 90%, причем уровень повышения обмена находился в пределах 20—38%.

Поэтому теоретически нельзя исключить, что повышение обмена в невесомости может быть следствием перераспределения крови и возникающей в результате этого функциональной недостаточности сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Следует отметить еще один фактор, влияющий на уровень обменных процессов в невесомости. Затруднения газообмена в легких вследствие застойных явлений в них и сосудах малого круга кровообращения снижают эффективность легочной вентиляции при сохраняющейся потребности организма в кислороде. По-видимому, это и является причиной повышения легочной вентиляции в невесомости, что приводит в свою очередь к более высокому уровню обменных процессов.

Экспериментальные исследования функции дыхательной системы, проведенные в космическом полете в острый период адаптации к невесомости [Генин А. М. и др.], показали, что во время выполнения физической нагрузки на велоэргометре наблюдалось более выраженное (по сравнению с наземными пробами) увеличение частоты дыханий при одновременном снижении дыхательных объемов. Дополнительная нагрузка на дыхательную систему приводит, как было сказано выше, к увеличению энерготрат на дыхание и повышает уровень энерготрат в невесомости.

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология"

Оглавление темы "Влияние космического полета на организм":