Syndrom adaptacji przestrzeni
Syndrom adaptacji kosmicznej Astronauci | |
---|---|
NASA przystosowujący się do syndromu adaptacji kosmicznej w samolocie KC-135, który leci po łukach parabolicznych , tworząc krótkie okresy nieważkości. U około dwóch trzecich pasażerów loty te wywołują mdłości, dzięki czemu samolot zyskał przydomek „wymiotująca kometa”. | |
Specjalność | Medycyna kosmiczna |
Syndrom adaptacji kosmicznej ( SAS ) lub choroba kosmiczna to stan, którego doświadcza aż połowa wszystkich podróżników kosmicznych podczas adaptacji do stanu nieważkości na orbicie. Jest przeciwieństwem ziemskiej choroby lokomocyjnej, ponieważ pojawia się, gdy otoczenie i osoba wydają się wizualnie poruszać względem siebie, mimo że nie ma odpowiadającego im wrażenia ruchu ciała pochodzącego z układu przedsionkowego .
Prezentacja
Kosmiczna choroba lokomocyjna może prowadzić do pogorszenia wydajności astronautów. SMS zagraża wymaganiom operacyjnym, zmniejsza świadomość sytuacyjną i zagraża bezpieczeństwu osób narażonych na środowiska mikro-g. Utrata masy mięśniowej prowadzi do trudności w poruszaniu się, zwłaszcza gdy astronauci wracają na Ziemię. Może to stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa, jeśli zajdzie potrzeba ewakuacji awaryjnej. Utrata siły mięśni bardzo utrudnia, jeśli nie uniemożliwia astronautom, wspinanie się przez luki ewakuacyjne lub tworzenie niekonwencjonalnych przestrzeni wyjściowych w przypadku wypadku podczas lądowania. Dodatkowo resorpcja kości a niewystarczające nawodnienie w przestrzeni może prowadzić do powstawania kamieni nerkowych , a następnie nagłej niezdolności do pracy z powodu bólu. Jeśli miałoby to miejsce podczas krytycznych faz lotu, mogłoby dojść do katastrofy kapsuły prowadzącej do obrażeń i/lub śmierci pracownika. Zaobserwowano krótkoterminowe i długoterminowe skutki zdrowotne w układzie sercowo-naczyniowym wynikające z narażenia na środowisko mikro-g, które ograniczyłoby osoby narażone po powrocie na Ziemię lub normalne środowisko grawitacyjne. Należy podjąć kroki, aby zapewnić uwzględnienie odpowiednich środków ostrożności podczas pracy ze środowiskiem mikro-g dla bezpieczeństwa pracowników. Nietolerancja ortostatyczna może prowadzić do czasowej utraty przytomności z powodu braku ciśnienia i objętości wyrzutowej. Ta utrata przytomności hamuje i zagraża osobom dotkniętym chorobą i może prowadzić do śmiertelnych konsekwencji.
Przyczyna
Twoje ciało po prostu nie jest zbudowane do radzenia sobie z nieważkością. Ale nie sposób przewidzieć, jak ktoś sobie z tym poradzi. Ktoś, kto przez cały czas choruje na samochód, może czuć się dobrze w kosmosie – lub odwrotnie. Czuję się dobrze w samochodach i na kolejkach górskich, ale przestrzeń to inna sprawa.
—Stefana Smitha
Kiedy układ przedsionkowy i układ wzrokowy zgłaszają niepasujące do siebie stany ruchu, rezultatem są często nudności i inne objawy dezorientacji zwane chorobą lokomocyjną . Zgodnie ze współczesną teorią konfliktu sensorycznego do takich stanów dochodzi, gdy układ przedsionkowy i układ wzrokowy nie przedstawiają zsynchronizowanej i jednolitej reprezentacji własnego ciała i otoczenia. Teoria ta jest również znana jako niedopasowanie nerwowe, sugerujące niedopasowanie występujące między ciągłym doświadczeniem zmysłowym a pamięcią długotrwałą, a nie między składnikami układu przedsionkowego i wzrokowego, podkreślając „układ limbiczny w integracji informacji sensorycznej i pamięci długotrwałej, w ekspresja objawów choroby lokomocyjnej oraz wpływ leków przeciw chorobie lokomocyjnej i hormonów stresu na funkcjonowanie układu limbicznego. Układ limbiczny może być ośrodkiem niedopasowania neuronów w mózgu”. Obecnie „w pełni adekwatna teoria choroby lokomocyjnej nie jest obecnie dostępna”, ale obecnie teoria konfliktu sensorycznego, odnosząca się do „nieciągłości między bodźcem wzrokowym, proprioceptywnym i somatosensorycznym lub bodźcem kanału półkolistego i otolitu”, może być najlepsza dostępny.
Zespół adaptacji kosmicznej lub choroba kosmiczna to rodzaj choroby lokomocyjnej, która może wystąpić, gdy otoczenie wydaje się być w ruchu, ale bez odpowiedniego poczucia ruchu ciała. Ten niestosowny stan może wystąpić podczas podróży kosmicznych , gdy zmiany sił przeciążenia zagrażają orientacji przestrzennej . Według Science Daily , „ Grawitacja odgrywa ważną rolę w naszej orientacji przestrzennej. Zmiany sił grawitacyjnych, takie jak przejście do stanu nieważkości podczas podróży kosmicznej, wpływają na naszą orientację przestrzenną i wymagają adaptacji wielu procesów fizjologicznych, w których nasz system równowagi odgrywa rolę. Dopóki ta adaptacja jest niepełna, może to wiązać się z nudnościami, złudzeniami wzrokowymi i dezorientacją.” Brak snu może również zwiększać podatność na chorobę kosmiczną, pogarszając i przedłużając objawy.
Zgodnie z hipotezą konfliktu sensorycznego choroba kosmiczna jest przeciwieństwem dezorientacji związanej z ruchem, która występuje w obecności grawitacji, znanej jako ziemska choroba lokomocyjna, takiej jak choroba lokomocyjna, morska lub powietrzna. W takich przypadkach, w przeciwieństwie do choroby kosmicznej, otoczenie wydaje się wizualnie nieruchome (na przykład wewnątrz samochodu, samolotu lub kabiny pod pokładem), podczas gdy ciało czuje się w ruchu. Współczesne leki na chorobę lokomocyjną mogą przeciwdziałać różnym formom dezorientacji ruchowej, w tym chorobie kosmicznej, poprzez tymczasowe tłumienie układu przedsionkowego, ale są rzadko używane w podróżach kosmicznych, ponieważ uważa się, że lepiej jest pozwolić podróżnikom kosmicznym na naturalną adaptację w ciągu pierwszego do siedmiu dni, niż odczuwać senność i inne skutki uboczne leków przyjmowanych przez dłuższy czas. Jednakże, transdermalne dimenhydrynatowe plastry przeciw nudnościom są zwykle stosowane zawsze, gdy nosi się skafandry kosmiczne , ponieważ wymioty do skafandra mogą być śmiertelne z powodu zasłaniania wzroku lub blokowania przepływu powietrza. Kombinezony kosmiczne są zwykle noszone podczas startu i lądowania przez członków załogi NASA i zawsze podczas działań poza pojazdem (EVA). W związku z tym EVA zwykle nie są planowane na pierwsze dni misji, aby umożliwić załodze przystosowanie się, a przezskórne plastry dimenhydrynatu są zwykle używane jako dodatkowy środek zapasowy.
Kierownictwo
Tak jak choroba kosmiczna ma odwrotną przyczynę w porównaniu do ziemskiej choroby lokomocyjnej, tak te dwa stany mają przeciwstawne niemedyczne środki zaradcze. Idea konfliktu sensorycznego sugeruje, że najbardziej bezpośrednim lekarstwem na chorobę lokomocyjną w ogóle jest rozwiązanie konfliktu poprzez ponowną synchronizację tego, co się widzi i tego, co się czuje. W przypadku większości (ale nie wszystkich) rodzajów ziemskiej choroby lokomocyjnej można to osiągnąć obserwując otoczenie przez okno lub (w przypadku choroby morskiej) wychodząc na pokład w celu obserwacji mórz. W przypadku choroby kosmicznej ulgę można uzyskać poprzez odwrotny ruch polegający na ograniczeniu wzroku do małego obszaru, takiego jak książka lub mały ekran, ignorując całe otoczenie do czasu zakończenia procesu adaptacji lub po prostu zamykając oczy, aż mdłości ustąpią. zmniejszona intensywność w okresie dostosowawczym. Niektóre badania wskazują, że sama ślepota nie przynosi ulgi; „Choroba lokomocyjna może wystąpić podczas ekspozycji na ruch fizyczny, ruch wzrokowy i ruch wirtualny, a tylko osoby bez funkcjonującego układu przedsionkowego są w pełni odporne.
Podobnie jak w przypadku choroby morskiej i samochodowej, objawy kosmicznej choroby lokomocyjnej mogą się różnić od łagodnych nudności i dezorientacji do wymiotów i intensywnego dyskomfortu; bóle głowy i nudności są często zgłaszane w różnym stopniu. Najbardziej skrajną reakcją, jaką zarejestrowano, była reakcja senatora Jake'a Garna w 1985 roku podczas lotu wahadłowcem kosmicznym STS-51-D . Później NASA żartobliwie zaczęła używać nieformalnej „skali Garna” do mierzenia reakcji na chorobę kosmiczną. W większości przypadków objawy utrzymują się od 2 do 4 dni. Zapytany o pochodzenie „Garn”, Robert E. Stevenson powiedział:
Jake Garn był chory, bardzo chory. Nie wiem, czy powinniśmy opowiadać takie historie. Ale tak czy inaczej, Jake Garn, odcisnął piętno w Korpusie Astronautów, ponieważ reprezentuje maksymalny poziom choroby kosmicznej, jaki każdy może kiedykolwiek osiągnąć, więc oznaką bycia całkowicie chorym i całkowicie niekompetentnym jest jeden Garn. Większość facetów dojdzie może do dziesiątej Garn, jeśli tak wysoko. A w Korpusie Astronautów na zawsze zostanie zapamiętany.
Celem misji Garna było po części poddanie go eksperymentom dotyczącym kosmicznej choroby lokomocyjnej. Przewidzenie, czy ktoś doświadczy choroby kosmicznej, nie jest możliwe. Ktoś, kto cierpi na chorobę lokomocyjną, może nie cierpieć na chorobę kosmiczną i odwrotnie. Będąc w doskonałej kondycji fizycznej, Garn nie zachorował na wymiotującą kometę przed STS-51-D. Wszyscy trzej astronauci na Skylab 3 cierpieli na nudności, chociaż trzej na Skylab 2 nie mieli; choroba wpłynęła na ich pracę w ciągu pierwszych kilku dni, martwiąc lekarzy NASA.
Doświadczeni lotnicy i podróżnicy w kosmosie mogą cierpieć na chorobę kosmiczną. Garn zaczął pilotować w wieku 16 lat i pilotował różne samoloty wojskowe przez 17 000 godzin – więcej niż jakikolwiek astronauta NASA – przed STS-51-D. Charles D. Walker zachorował podczas tego samego lotu, mimo że wcześniej leciał wahadłowcem. Podczas gdy załoga Skylab 3 szybko doszła do siebie — czy to przez zjedzenie sześciu mniejszych posiłków zamiast trzech większych, czy po prostu przyzwyczajenie się do kosmosu — jeden z członków załogi Skylab 4 zachorował pomimo leków przeciw nudnościom. Steven Smith oszacował, że podczas czterech lotów wahadłowców zwymiotował 100 razy.
Choroba kosmiczna, która pojawia się podczas lotu kosmicznego, może również trwać przez kilka dni po wylądowaniu, aż układ przedsionkowy ponownie przystosuje się do grawitacji.
Historia
W sierpniu 1961 roku radziecki kosmonauta Gherman Titow jako pierwszy człowiek doświadczył choroby kosmicznej na Wostoku 2 ; był pierwszą osobą, która zwymiotowała w kosmosie.
Poza tym zapisem, kosmiczna choroba lokomocyjna była praktycznie nieznana podczas najwcześniejszych lotów kosmicznych (seria Merkury, Gemini), prawdopodobnie dlatego, że misje te były podejmowane na statkach kosmicznych, zapewniając bardzo ciasne warunki i pozostawiając bardzo mało miejsca na ruchy głowy; choroba kosmiczna wydaje się być pogarszana przez możliwość swobodnego poruszania się, zwłaszcza w odniesieniu do ruchu głowy, i dlatego jest bardziej powszechna w większych statkach kosmicznych.