Karl Kirsch Hanns-Christian Gunga testvíz és gravitáció • Sajtóiroda és

Szolgáltatás navigáció

  • Kezdőlap
  • Webhelytérkép
  • index
  • Kapcsolatba lépni
  • lenyomat
  • magánélet
  • vészhelyzet
  • Megközelíthetőség
  • Alkalmazottak
  • Pályázók
  • Menekültek
  • Hallgatók és PhD hallgatók
  • Tudósok
  • Öregdiákok és szponzorok
  • Tanárok
  • nyomja meg
  • továbbképzés

Sajtó és kommunikáció

szerző: Karl Kirsch és Hanns-Christian Gunga

Ahogyan a víz megformálta a halakat, a gravitáció is az emberi test szerkezetét és működését alakította ki - nem zárva ki az emberek keringési rendszerét és sós vizes populációját. A gravitációs fiziológusok múlt századi tudományos erőfeszítései vizsgálták a gravitáció emberi testre gyakorolt ​​hatását centrifugák és egyéb segédanyagok segítségével, valamint a gravitáció különféle hatásait a tér súlytalanságában. Az egyenes ember kiváló tanulmányi tárgy volt, mert folyamatosan érvényesülnie kell a gravitáció elleni harcban.

gunga

Kortól, nemtől és a képzettség szintjétől függően az emberi test körülbelül 60 százalék vizet tartalmaz. Nőknél és idősebb embereknél ez a százalék valamivel alacsonyabb a testtömeg magasabb zsírtartalma miatt, míg gyermekeknél és jól képzett sportolóknál a test víztartalma magasabb.

Az emberi test vízszintje

A vérmennyiség a testtömeg körülbelül hat-nyolc százalékát teszi ki, így az emberi test egyik legnagyobb szerve. Az érrendszer felfogható hosszú, függőlegesen elhelyezett csőrendszerként egyenesen álló embereknél, amely a talp talpától a feje tetejéig tart.

A vérmennyiség körülbelül 80 százaléka a kissé nyújtható vénákban található, amelyekben a vér állva a szív alatt gyűlik össze, amit az 1. ábrán egyre feketeebb kikelés jelez. A véna nyomása fentről lefelé folyamatosan növekszik. Az áramkör vénás szakaszain fellépő nyújtási nyomásokat az 1. ábra jobb oldalán, Hg Hg-ban adjuk meg. Ezek az értékek azonban csak akkor érvényesek, ha egy folyamatos folyadékoszlop alakul ki a szívtől a lábvénákig, amelyet a vénás szelepek megakadályoznak. Ha a vénás szelepek szivárognak, a vénák nagymértékben kitágulnak, és nagyobb térfogatot tudnak felvenni. Visszér kialakul. A visszérbetegségben szenvedő betegek körülbelül 10-15% -kal megnövekedett vérmennyiséget biztosítanak a kitágult vénás rendszer megfelelő kitöltése érdekében.

A gravitációnak ezért jelentős hatással kell lennie minden olyan mechanizmusra, amely szabályozza a keringési rendszer folyadékmennyiségét, mert befolyásolja a folyadék eloszlását a test tengelye mentén.


1. ábra: A vér térfogat-eloszlása ​​a test tengelye mentén az embereknél négylábú barátokkal összehasonlítva; Illusztráció: Kirsch/Gunga

Vér térfogata, vér térfogat eloszlása ​​és gravitáció

180 cm magas embernél a szív körülbelül 150 cm-rel a padló felett van, de még mindig 30 cm-re van az agytól. A szívnek pumpálnia kell a vért az agyba a gravitáció ellen. Ez néha jelentős nehézségeket okozhat, ha például a szív kilökő térfogata csökken a hangerő hiánya miatt - például az ágy pihenésnél és a nagy izzadságvesztésnél.


2. ábra: Szív és keringés emberekben, zsiráfokban és dinoszauruszokban. Vegye figyelembe a szív és az agy közötti távolságot; Illusztráció: Kirsch/Gunga

A keringési rendszerben a gravitáció, pontosabban a vér térfogatának szállítása által okozott problémákat a második ábra mutatja be. Ha az emberi szívnek körülbelül 30 centiméter magas vérmennyiséget kell az agyba szállítania, akkor ez a zsiráf esetében már két és több, a bemutatott dinoszaurusz esetében pedig csaknem nyolc méter. Ezekben az állatokban néhány méter hosszú, néha függőlegesen elhelyezkedő folyadékoszlopok keletkeznek az artériás rendszerben, amelyben több száz milliméteres higany vérnyomása keletkezik, amelyeket aztán le kell küzdeni a vér agy felé történő szállítása érdekében.

A 3. ábra az artériás vérnyomást mutatja szív szinten, mérve emberben és zsiráfban. A szisztolés nyomás, amely egészséges embereknél általában 120 Hgmm körül van, a zsiráfban eléri a 370 Hgmm-t. Ez a nyomás jelentősen megterheli ezen állatok szívét. Ezek a szívek ennek megfelelően nagyok. A dinoszauruszok esetében 300 kilogramm feletti szívtömegeket lehetett kiszámítani. Ehhez képest az emberi szív tömege csak körülbelül 300 gramm.

Ezzel szemben a szív által kifejtett dinamikus nyomások növelik a szív alatti hidrosztatikus nyomást. Embernél is, a testmérettől függően, 150–180 Hgmm nyomást találunk a láb hátsó artériáiban.Könnyű kiszámítani, hogy a zsiráfok és a dinoszauruszok bokaartériáiban milyen magasnak kell lennie. Felmerül a kérdés, miért nem repednek ezek az erek, vagy miért nem mutatnak ödémát ezek a lények. Várható, hogy a nagy nyomás folyadékot kényszerít a szövetbe.


3. ábra: Artériás vérnyomás emberben és a zsiráfban

A ciklus az űrben

Természetesen az embereknél több folyadék nyomódik be a lábszövetekbe, különösen a boka területén, ami duzzanathoz vezet, amint az este látható, amikor leveszik a zoknit. Ez a folyadék a nyirokrendszeren keresztül visszakerül a keringésbe. A lábak emelése támogatja ezt a visszafelé irányuló szállítást.

A vér térfogatának eltolódása miatt - a lábak perifériájától a szív és a tüdő középpontjáig - azt kellett volna feltételezni, hogy az ottani nyomásoknak a földön található értékekhez képest magasabbaknak kell lenniük. Az 1983-as Spacelab misszión, majd később az 1985-ös D 1 küldetésen végzett méréseink ennek ellenkezőjét mutatták. A szív közelében lévő vénákban a vénás nyomás drasztikusan csökkent. Amerikai kollégák később megerősítették ezeket a megállapításokat azzal, hogy űrhajósokat küldtek a szívkatéterrel felszerelt űrbe. Nem gondoltuk a földön, hogy a szívet általában vérrel töltött tüdők veszik körül, amelyek folyadékkal töltött szivacsként veszik körül a szívet, és amelyek a gravitáció miatt nyomást gyakorolnak. A súlytalanság belépésekor ez a külső nyomás a szívhez közeli erekre eltűnik, és ennek eredményeként a nyomás hirtelen csökken.

Ez volt a példa arra, hogy a szív mechanikáját hogyan befolyásolja döntően a gravitáció, amelynek következményeit csak akkor tudtuk figyelembe venni, amikor az űrben végzett kísérletet valóban elvégezték.

Az űrhajósok által előre jelzett és ténylegesen tapasztalt változások a test tengelye mentén számos megfontoláshoz vezettek, hogy ezt hosszú távon miként lehetne elérni a föld gravitációs mezőjében annak érdekében, hogy részletesen tanulmányozni lehessen a térfogatszabályozó mechanizmusokat. Ez számos vizsgálati modellhez vezetett, amelyek ezt követően jelentősen gazdagították a kísérleti keringési fiziológiát.

Ezen modellek közül kettő látható a 4. ábrán. Egyrészt megteheti - amint a felső rész mutatja - fejét mélyen, hat fokos szögben. Ez jól tolerálható, és napokig, hetekig fenntartható. A folyadékot a lábaktól a mellkasba és a fejbe mozgatja. Ennek eredményeként a vizelet kiválasztása növekszik, és a plazma térfogata, azaz a vérfolyadék körülbelül 15 százalékkal csökken. Ezzel egyidejűleg megnő a vérkeringés a fej területén. Hat-nyolc óra elteltével a vizsgált személynek nagy nehezen feláll, miután felállt, kényelmetlenül érezte magát, és a szeme elsötétült. A vér összegyűlik a lábakban, és a szív kevesebb térfogattal rendelkezik. A keringés összeomlása lenne az eredmény. Pontosan ezeket a tüneteket tapasztalják meg az űrhajósok, amikor visszatérnek az űrből.

Ennek a fej-lefelé modellnek az alkalmazása további betekintést hozott a napvilágra. Ha a tesztalanyokat több hétig fejjel lefelé hagyják, akkor a koponyacsontok vastagsága megnő, valószínűleg a fej fokozott vérkeringése miatt, míg a test alsó felében lévő súlyt viselő csontok anyagveszteséget szenvednek. Korábban azt gondolták, hogy a test immobilizálása felelős a csontvesztésért. Ma már tudjuk, hogy a véráramlás eloszlása ​​a test tengelye mentén szintén elengedhetetlen tényező a csontok fejlődésében.


4. ábra: A vér térfogat-eloszlása ​​embernél fejjel lefelé (fent) és vízben álló helyzetben; Illusztráció: Kirsch/Gunga

Ez alatt a 4. ábra egy másik modellt mutat be a testnedvek újraelosztására, amelyet a mindennapi életből ismerünk. Ha mellkasáig vagy nyakáig állsz a vízben, a víz hidrosztatikus nyomása összenyomja a kissé összenyomható lábszárvénákat, és a vér először a has és a mellkas edényeibe (B középpont), később pedig, amikor a víz a nyakáig ér, elfolyik amint az a jobb szélen látható (C), szinte kizárólag a mellkas szerveiben. A szívkamrák kifeszültek, és ez túl nagy hangerőt jelez. A valóságban egyszerűen túl sok egy ismeretlen helyen. Ez a térfogat-eloszlás akkor is előfordul, ha vízszintesen lefekszik a fürdőkádba. A snorkeling búvárkodás ugyanolyan hatást fejt ki. Mindezekben a helyzetekben a tüdő normál légköri nyomásnak van kitéve, míg a test többi részén a víz alatti hidrosztatikus nyomás hozzáadódik.

A test erre a fentiekben leírtak szerint reagál: megnövekedett vizeletmennyiség van. A Gauer-Henry reflex játékba lép, és a test folyadékszintje csökken. Többek között ez része volt annak a gyógyító hatásnak, amelyet a fürdőknek tulajdonítottak a korábbi évszázadokban, amikor a vizelethajtó gyógyszerek alkalmazása még nem volt elérhető a szívbetegek számára. A fürdőben tartózkodás a páciens vízelvezetéséhez is vezetett, ami megkönnyebbülést jelentett a beteg keringésének. Ezt a megfigyelést már leírta Livy római író. A római flotta sznorkel búvárait, akiket ma harci úszóknak hívnának, urinátoroknak nevezték.

Tehát a gravitációs fiziológusok 2000 év után világossá tették a fürdő diurézisének mechanizmusát az űrkísérletek során. Láthatja, hogy a tudománynak gyakran hosszú kitérőket kell tennie a cél elérése érdekében. Egyszerű előrejelzés nem lehetséges olyan összetett rendszerrel, mint az emberi szervezet.

Mondanom sem kell, hogy az itt leírtak és a gravitációs fiziológusok által kidolgozott dolgok nagy része manapság általános ismeretanyag az orvosi szakemberek számára. Meg kell azonban mondani, honnan származnak ezek az ismeretek.