Fiziološki rizici u toku svemirskih letova sa ljudskom posadom
Fiziološki rizici u toku svemirskih letova sa ljudskom posadom su skup psihosocijalnih faktora i uticaje životne sredine i tehničkih sistema na organizam posade svemirskih letelica i svemirskih stanica za vreme boravka i rada sa njima. Svemir je možda najveće „neprijateljsko“ okruženje za život ljudi koje se karakteriše; ekstremnim oscilacijama temperature, odsustvom atmosferskog pritiska i kiseonika, solarnim i galaktičkim kosmičkim zračenjem, i nultom gravitacijom. Sve ove promene za astronaute su izazovi sa kojim se u svemiru oni moraju suočiti, a za njihova tela fiziološki problemi, od kojih mnogi zahtevaju delimična ili potpuna rešenja kako bi se istovremeno omogućila održivost ljudskih života i istraživanja izvan zaštitnog okruženja Zemlje.[1]
Opšta razmatranja
urediU ranim fazama ljudskog istraživanja svemira, u neprijateljskim uslovima, koji su vladali između pojedinih zemalja sveta, generalno je dominirala zabrinutost isključivo za tehnološka rešenja, dok je briga za zdravlje ili dobrobit istraživača (astronauta) često ograničavana na osnovne oblike sopstvenog preživljavanja. U drugoj polovini 20. veka nije se značajno odstupalo od ovog trenda i u oblasti vazduhoplovno kosmičkih istraživanja. Fokus u kosmičkim letovima sa ljudskom posadom je stavljan isključivo na razvoj pogonskih sistema, koji je trebalo da podignu letelicu i ljude u njoj izvan „kandži“ gravitacije Zemlje, a kosmička medicina uglavnom se bavila fiziološkim problemima a vrlo malo kosmičkom fiziologijom i vazduhoplovnokosmičkom preventivom.[1]
Istraživanja u kosmičkoj fiziologiji znatno su više ograničena, nego u većini drugih oblasti medicine: visokim troškovima, malim brojem „pacijenata-kosmonauta“ (koji se više plaše rizika priprema), manjom tolerancijom za vrstu rizika i grešaka koje su, istorijski gledano, bile neophodne za razvoj medicinskog znanja, uopšte. Ova jedinstvena „kombinacija ograničenja“, diktirana potrebom za visoko robusnim biomedicinskim istraživačkim projektima i istovremeni zahtevi za sve brži razvoj kosmičkih letova - naročito u današnjim kosmičkim programima, počinje da razmatra i realizaciju dugoročnije ljudske ekspedicije izvan prostora Zemlje, do destinacije kao što je Mars. To je kosmičkoj medicini stvorilo i stvoriće nove „probleme“, jer i pored preko pet decenija kosmičkih letova sa posadom, naše razumevanje fizioloških promena tokom dugotrajnih misija je i dalje ograničeno, kao i saznanje o posledicama dugotrajnih letova kosmosom.[1][2][3]
Brojna istraživanja sprovedena u svemirskom programu SAD, za sada priznaju, da su psihološki faktori ključni za očuvanje zdravlja, blagostanje, i sposobnost kosmičkih posada i veću sigurnosti i uspeh misija. Jer dok manjenje nekih sposobnosti tokom kratkih misija (7-12 dana) nije primećeno, za vreme dugotrajnih letova (> 4 meseca) otkrivena je sklonost kod kosmonauta za razvoja simptoma kumulativnnog zamor i astenije.[4] Astenija se generalno karakteriše izraženim umorom, slabošću, emocionalnom labilnošću, razdražljivošću, i manjim poremećajem pažnje i pamćenja.[4]
Problemi dugotrajnog boravka u svemiru
urediDugotrajni kosmički letovi otkrivaju mnoštvo psiholoških, fizioloških, psihosocijalnih faktora i uticaje životne sredine i sistema koji dejstvu na posade za vreme rada sa njima. Brojna istraživanja sprovedena u svemirskom programu SAD, za sada priznaju, da su psihološki faktori ključni za očuvanje zdravlja, blagostanje, i sposobnost kosmičkih posada i veću sigurnosti i uspeh misija. Dok umanjenje nekih sposobnosti tokom kratkih misija (7-12 dana) nije primećeno, za vreme dugotrajnih letova (>4 meseca) otkrivena je sklonost kod kosmonauta za razvoja simptoma kumulativnnog zamor i astenije.[4] Astenija se generalno karakteriše izraženim umorom, slabošću, emocionalnom labilnošću, razdražljivošću, i manjim poremećajem pažnje i pamćenja.[4]
Za dugotrajnu ljudsku ekspediciju na Mars biće potrebno oko 2,4 godine, u koje ulazi šestomesečni let do crvene planete; oko 500 dana boravka na njegovoj površini; i 6 meseci putovanje, nazad na Zemlju.[5] Skoro svi fiziološki problemi koje navodima u nastavku teksta ispoljiće se tokom ove misije. Počev, od izlaganja zračenju iznad zaštitnog magnetnog polja Zemlje, preko kardiovaskularnog i mišićnoskeletnog dekondicioniranja, do neurovestibularne i ortostatske netolerancije na Marsu i naklon sletanja na Zemlju. Preko 2,4 godine, akumulirani i interaktivni efekti ovih fizioloških problema mogu potencijalno biti pogubnija po astronaute (a time i samu misiju), čak i ako nema jasnih ili ozbiljnijih pojedinačnih incidenta koji se javljaju tokom trajanja misije[6][7][8]
Da će fiziološki problemi nastaviti da se rešavaju u kosmičkim letovima ljudi sasvim je sigurno. Međutim, rešavanje kumulativni uticaj takvih promena, kroz stalno povećanje trajanja kosmičkih letova je daleko manje izvestno. Mnogo pažnje je dato kosmičkoj fiziologije u poslednjih nekoliko decenija, ali ostaje još mnogo toga da se uradi, a prepreke u novonastaloj oblasti biokosmonautike su obimne.[9]
Letenje kosmosom karakteriše se ekstremnim temperaturama, mikrogravitacijom, solarnim i galaktičkim kosmičkim zračenjem, nedostatkom atmosferskog pritiska, kao i velikim brzim mikrometeoritima. Dok ovi faktori izazivaju niz fizioloških, biomedicinskih i po zaštitu životne sredine štetnih uticaja na kosmonaute, dugotrajni svemirski letovi su dodatna grupa štetnosti koje utiču na ekipnu sposobnost kosmonauta i njihovo zdravlje. Zato je pored spoznaje kosmičke medicine koja se bavi izučavanjem fizičkih i fizioloških štetnosti koje deluju na ljude u kosmičkim letelicama i njihovom okruženju, značajnu ulogu treba da imaju i nauke o ponašanju (npr, psihologija, etiologij ljudski faktora, sociologija, ergonomija) koje mogu pružiti podršku u kvalitetnijem očuvanju zdravlja posada u kosmosu.
Shodno tome paralelno sa kosmičkom medicinom, razvijaju se i nove oblasti i specijalnosti u okviru bihevioralne nauke, uključujući svemirsku psihologiju, kosmički humnu etiologiju, kosmičku ergonomiju i kosmičku sociologiju. Zdravstveni i medicinski stručnjaci koji se bave kosmičkom medicinom sigurno će imati koristi od istraživanja u ovim naučnim oblastima koje će zasigurno još više unaprediti njihov rad.
Primarni fiziološki rizici u toku svemirskih letova sa ljudskom posadom
urediMeđu najznačajnije primarne fiziološke rizike koi mogu delovati na organitam astronauta spadaju: neurovestibularni, kardiobaskularni i imunološki rizici, gubitak koštane mase, gubitak mišićne mase i izloženost zračenju.[10]
Vrsta rizika | Opis promena |
---|---|
| |
| |
| |
| |
| |
|
Izvori
uredi- ^ a b v The Future of Human Spaceflight, Pristupljeno 5. 4. 2017.
- ^ John-Baptiste, A; Cook, T; Straus, S; Naglie, G; et al. Decision Analysis in Aerospace Medicine: Costs and Benefits of a Hyperbaric Facility in Space, Aviation, Space, and Environmental Medicine, Volume 77, Number 4, April (2006). str. 434-443(10)
- ^ DeGroot, D; Devine JA; Fulco CS; Incidence of Adverse Reactions from 23,000 Exposures to Simulated Terrestrial Altitudes up to 8900 m, Aviation, Space, and Environmental Medicine, Volume 74, Number 9, September (2003). str. 994-997(4) (jezik: engleski)
- ^ a b v g Myasnikov VI, Zamaletdinov IS. Psychological states and group interactions of crew members in flight: In Huntoon CS, Antipov VV, Grigoriev AI. Space Biology & Medicine, Humans in Spaceflight Book 2. Moscow: Nauka Press; 1996. (jezik: engleski)
- ^ G. R. Bonin, “Initiating Piloted Mars Expeditions with Medium-Lift Launch Systems”, JBIS, Vol. 58. str. 302-309, 2005.
- ^ M. Ephimia Morphew, “Psychological and Human Factors in Long Duration Spaceflight”, MJM 2001 6: 74-80, 2001.
- ^ Wiley J. Larson, and Linda K. Pranke, ed. “Human Spaceflight: Mission Analysis and Design”, McGraw-Hill Inc., 2005.
- ^ Lawrence J. Prinzel III, “Research on Hazardous States of Awareness and Physiological Factors in Aerospace Operations”, NASA Technical Memorandum 2002-211444, 2002.
- ^ (jezik: engleski) Grant Bonin, Physiological Issues in Human Spaceflight:Review and Proposed Countermeasures, Aerospace Structures, Systems and Vehicle Design Carleton University, Ottawa, ON. December 2005 [1] Arhivirano na sajtu Wayback Machine (13. jun 2015)
- ^ Adapted from the NASA Critical Path Roadmap and the National Space Biomedical Research Institute.
- ^ Soviet cosmonauts burnt their eyes in space for USSR’s glory PRAVDA.RU-17.12.2008, Pristupljeno 5. 4. 2017. (jezik: engleski)
Spoljašnje veze
uredi- Description of space medicine Arhivirano na sajtu Wayback Machine (17. mart 2007) (jezik: engleski)