如果一個人一直待在失重的環(huán)境下(其他因素不變)會怎樣?
- 教育綜合
- 2023-03-20 07:56:55
航天員在太空會有失重的情況,人在長期失重的環(huán)境下,會有哪些影響?
長期失重,會導致宇航員肌肉萎縮和骨質(zhì)疏松。
人體是個非常節(jié)儉的機器,遵循“用進廢退”原則,在失重情況下,肌肉的用處變小了,而骨骼的強度即便降低也無所謂,于是肌肉開始萎縮,骨骼中的鈣質(zhì)開始流失導致骨質(zhì)疏松。另外一個小麻煩是,失重也導致宇航員們的臉部浮腫,這被稱為浮腫臉綜合征。
雖然現(xiàn)在國際空間站中增加了鍛煉身體的機器,但是宇航員還是很難保持住自己的肌肉和骨骼健康,這是當前階段,長時期太空生活還沒有被克服的麻煩問題。宇航員每月平均失去約1%至2%的骨質(zhì)量,這意味著宇航員們在不到一年的時間內(nèi)會失去10%的骨質(zhì)量,這導致長期呆在空間站上的宇航員,在剛回地球時,甚至無法站起來,他們的骨頭現(xiàn)在處于極其危險的狀態(tài)中,必須經(jīng)過細心的康復治療,才能回到正常人狀態(tài),要知道各國職業(yè)宇航員可都是精英,從大腦到肌肉都是。
在人類的進化過程中已經(jīng)適應了地球重力環(huán)境中的身體結構和生理機能。太空失重則是人類在探索宇宙空間是所處的一種特殊環(huán)境,在太空中由于地球引力完全消失,人體處于失重狀態(tài)。經(jīng)過科學家研究和宇航員的實踐,失重對人體的身體機能及生理會產(chǎn)生嚴重影響主要表現(xiàn)為:
1.心血管功能障礙。失重時人體流體壓力消失,血液和其他體液不像重力條件下那樣向下半身流動。相反,下身的血液回流到胸腔、頭部,可引起宇航員面部浮腫,頭脹等。還可出現(xiàn)心律不齊、心肌缺氧以及心肌的退行性變化,并出現(xiàn)相應的心臟功能障礙,如心輸出量減少、運動耐力降低等,返回地面后對重力不適應而易于出現(xiàn)心慌氣短以及體位性暈厥等表現(xiàn)。
2.骨質(zhì)疏松。長期處于失重狀態(tài)會造成人體骨質(zhì)代謝紊亂,形成骨質(zhì)疏松。這種骨質(zhì)疏松一般難以恢復。
3.免疫功能下降。人體在失重狀態(tài)下會影響到內(nèi)分泌失調(diào),進而引起免疫功能下降。
4.肌肉萎縮。由于在失重狀態(tài)下,人體肌肉會出現(xiàn)廢用性萎縮,這種萎縮在經(jīng)過鍛煉后可以恢復。
當然,除了生理影響,長期太空生活,還對心理有影響,心理方面只能通過訓練和篩選來將合適的人送到太空中,但如果以后人類大規(guī)模涌入太空,那么這將會是個嚴重問題。
失重的感覺是這樣的,人在失重的情況下會產(chǎn)生哪些反應?
在地球上,我們所有的東西都受到了地球萬有引力的影響,我們在日常生活中,是用雙腳在地上行走的,為什么我們不是腳向上這樣行走呢?原因就是我們?nèi)祟愂艿搅酥亓Φ挠绊?。重力是?7世紀被科學家們所發(fā)現(xiàn)的,重力對我們的日常生活有著十分明顯的作用。
于是就有人會問,如果我們沒有了重力是什么樣的感覺呢?其實我們作為智慧型的人類,對于重力的感知是十分明顯的。在日常生活中,最為明顯的失重的情況就是乘坐電梯的時候,在電梯猛地向上走的那一瞬間,我們可以明顯的感受到失重的感覺。這種感覺就像是有一種力量托舉著你向上走,感覺到自己的身體輕飄飄的,這就是失重的感覺。我們長時間都是在有重力的的情況下進行生活的,如果沒有了重力,我們的身體會產(chǎn)生什么反應呢?我們的生活會變成什么樣子呢?
沒有了重力,人類的各方面的身體機能就會發(fā)生變化。沒有的重力,我們身體中的所有的器官就會向上浮動,這個時候的我們就會明顯感覺到自己的器官在自己的身體中隨意的亂動,這樣子的情況會使得我們感覺到不舒適。如果長時間的在失重的情況下生活,我們的血液也會不斷地向我們的肢體的上方進行流動,這樣就會導致我們的身體其他的部位沒有足夠的血液的供給,有可能會導致身體四肢的壞死。
外太空的宇航員,就是在失重的情況下進行生活。這種長時間的失重狀態(tài)會使得宇航員生命安全遭受到很大的威脅。在外太空中,人的肌肉功能會喪失自己的作用,長此以往,肌肉沒有經(jīng)過鍛煉就會萎縮。雖然肌肉萎縮并不會影響宇航員在太空中的生活,但是會大大的影響宇航員在地球上的生活。并且,在失重的情況下,我們的人體的骨骼也會發(fā)生變化,骨骼中的鈣的含量會逐漸地降低,于是會引起骨骼的退化。這就是為什么宇航員在出了太空艙之后需要坐在椅子上讓別人抬著。
習慣于地球重力條件下生活的人,一旦進入失重環(huán)境會怎么樣?
習慣于地球重力條件下生活的人,一旦進入失重環(huán)境,人體重量就會頓然消失,行動起來就會身輕如燕,猶如飛翔在空中,有“飄飄然”的新奇感,吃飯、喝水、穿衣、睡覺等一切生活同地球重力環(huán)境有根本的區(qū)別。
在失重環(huán)境下人的生理功能會發(fā)生變化嗎?
失重是人進入飛行軌道遇到的一個特殊物理因素。宇宙飛船繞地球軌道作圓周運動時,飛船運動的離心力和地球對飛船的引力相等,由于這兩種作用力方向相反,使飛船中的人和物體處于一種失重狀態(tài)。宇航員在太空飛行,少則幾天、幾個月,多則一年甚至幾年。長期處在失重條件下,對人體產(chǎn)生許多不良影響。人在長期穩(wěn)定的地心引力條件下生活,重力對人體各部分的作用不同,因而形成了一定的比例,骨骼結構的堅固性和它的功能,肌肉活動、體液分布的特點,保證了人體對重力的對抗,使人得以生存和發(fā)展。習慣于地球重力條件下生活的人,一旦進入失重環(huán)境,人體重量就會頓然消失,行動起來就會身輕如燕,猶如飛翔在空中,有“飄飄然”的新奇感,吃飯、喝水、穿衣、睡覺等一切生活同地球重力環(huán)境有根本的區(qū)別。更為重要的是,在失重環(huán)境下,人的生理功能也要發(fā)生變化,如血液要重新分布,大量血液涌向上身,骨鹽代謝紊亂,骨質(zhì)會嚴重失鈣。多數(shù)初人失重環(huán)境的人出現(xiàn)類似地面暈車、暈船的航天綜合征。
失重并不會引起嚴重的生理障礙,消除了失重危害人體安全的顧慮。只是人在失重條件下生活與地球上有許多不同,人必須從生活內(nèi)容、生活方式、生活習慣上要適應失重的變化,采用全新的方式進行。
在長期失重的環(huán)境下的宇航員,是怎樣保持身體健康的呢?
長期在失重的環(huán)境之下,宇航員的身體健康當然會受到影響,因為長期不運動,你的肌肉就會逐漸萎縮,整天待在地球上,天天躺在床上的人身體的肌肉都會萎縮,更何況是太空這樣一個時鐘的環(huán)境,短期的載人飛船,他們就是在太空轉幾天就回來了,就不需要鍛煉。
一般來說國家空間站無論是一個國家的還是多個國家,聯(lián)合的空間站,都是有一個專門的鍛煉的區(qū)域,這些鍛煉的區(qū)域當然和地球上所見的健身房不一樣,因為地球上的健身房很多的設備,它都是利用地球引力所帶來的負重來促進身體肌肉的發(fā)育,或者說給身體的肌肉帶來一定的刺激讓它發(fā)育,但是太空沒有引力啊,所以就只能通過人為的負重,比如你登自行車的時候齒輪之間的這種咬合力,就是不依賴于重力的。
宇航員也不會長期待在太空,它基本上都是有一個服役期的,在太空呆多久就會迎來下一波宇航員來更替他們的位置,以前不說太久吧,大概15年前能夠進入太空的國家還是手術,那個時候技術還比較先進,但現(xiàn)在也不算什么了,現(xiàn)在稍微大一點的國家發(fā)射一個載人飛船難度都不高,尤其是對現(xiàn)在世界上這些主要的比如歐盟,美國,俄羅斯,中國等等發(fā)射一些航空載人飛船很簡單,所以就沒有必要每個都上新聞了,我們看不到的時候,他們都在默默的維持著空間站的運行。
所以總的來說,他們在空間站是有鍛煉的設備的,也會有相應的食物來保持他們營養(yǎng)的均衡有效的鍛煉設備來促進身體肌肉的保持,隔一段時間就會被替換掉,不同的國家有不同的習慣,可能有的國家是三個月,有的是半年,有的是一個月,他們不會長期待在太空。