
- •Авиакосмическая медицина
- •Галактическое космическое излучение
- •Излучение солнечных вспышек
- •Искусственные радиационные пояса земли
- •Действие электромагнитного поля на человека
- •1. Объяснить (написать) связь между радиационной энергией и биологическим эквивалентом радиации.
- •2. Почему радиационный фактор космического полета делает в настоящее время невозможным полет к марсу.
- •3. Опасность магнитного, ультрафиолетового, инч и свч излучений в кп
- •Действие электромагнитного поля на человека
- •1. Виды перегрузок, как зависит переносимость перегрузок от:
- •2. Физические способы увеличения порога переносимости перегрузок.
- •3. Можно ли натренировать человека к перегрузкам.
- •1.Отличие медицинского контроля на мкс от медицинского контроля при полетах к планетам.
- •2. Перечислить знакомые Вам математические методы, употребляющиеся при функционировании систем медицинского контроля в космосе. Напишите требуемые математические выражения.
- •Сердечно-сосудистая система состоит из сердца и сосудов-артерий, капилляров и вен.
- •Влияние невесомости на сердечнососудистую систему человека.
- •Излучение солнечных вспышек
- •Искусственные радиационные пояса земли
1. Объяснить (написать) связь между радиационной энергией и биологическим эквивалентом радиации.
2. Почему радиационный фактор космического полета делает в настоящее время невозможным полет к марсу.
3. Опасность магнитного, ультрафиолетового, инч и свч излучений в кп
Действие электромагнитного поля на человека
В целом, общий электромагнитный фон состоит из источников излучения естественного происхождения: электрические и магнитные поля Земли, атмосферы, радиоизлучения Солнца и галактик и излучения искусственного (антропогенного) происхождения: телевизионные и радиостанции, линии электропередачи, электробытовая техника и другие. Электромагнитные излучения космического, околоземного и биосферного пространств играют определенную роль в организации жизненных процессов на Земле, и в ряде случаев выявляется их биологическая значимость.
Возможные изменения в организме человека под влиянием ЭМИ различных интенсивностей
Интенсивность ЭМИ, мВт/см2 |
Наблюдаемые изменения |
600 |
Болевые ощущения в период облучения |
200 |
Угнетение окислительно-восстановительных процессов в ткани |
100 |
Повышенное артериальное давление с последующим его снижением; в случае воздействия - устойчивая гипотензия. Двухсторонняя катаракта |
40 |
Ощущение тепла. Расширение сосудов. При облучении 0,5 -1 ч повышение давления на 20 -30 мм рт. ст. |
20 |
Стимуляция окислительно -восстановительных процессов в ткани |
10 |
Астенизация после 15 мин. облучения, изменение биоэлектрической активности головного мозга |
8 |
Неопределенные сдвиги со стороны крови с общим временем облучения 150 ч, изменение свертываемости крови |
6 |
Электрокардиографические изменения, изменения в рецепторном аппарате |
4 -5 |
Изменение артериального давления при многократных облучениях, непродолжительная лейкопения, эритропения |
3 -4 |
Ваготоническая реакция с симптомами брадикардии, замедление электропроводимости сердца |
2 -3 |
Выраженный характер снижения артериального давления, тенденция к учащению пульса, незначительные колебания объема сердца |
1 |
Снижение артериального давления, тенденция к учащению пульса, незначительные колебания объема крови сердца. Снижение офтальмотонуса при ежедневном воздействии в течение 3,5 месяцев |
0,4 |
Слуховой эффект при воздействии импульсных ЭМП |
0,3 |
Некоторые изменения со стороны нервной системы при хроническом воздействии в течение 5 -10 лет |
0,1 |
Электрокардиографические изменения |
до 0,05 |
Тенденция к понижению артериального давления при хроническом воздействии |
Перегрузки (ускорения)
Длительно действующие ускорения.
Ускорение (а) – это изменение скорости за единицу времени. Размерность ускорения обычно выражают в м/с2или в кратном отношении к скорости свободно падающего на Землю тела за одну секунду: g = 9,81 м/с2 (от лат.gravitcis – тяжесть). Например, ускорение, равное 35 м/с2, может быть обозначено как 3,5 g (35 м/с2: 9,81 м/с2).
До последнего времени нет общепризнанной системы классификации ускорений. В медицинской литературе чаще всего можно встретить деление ускорения на четыре основных вида:
– прямолинейные;
– радиальные;
– угловые;
– ускорения Кориолиса.
• Прямолинейные ускорения
Величина прямолинейного ускорения может быть вычислена по следующей формуле:
где а – ускорение; Vt – конечная скорость движения, м/с; V0 – начальная скорость движения, м/с; t – время изменения скорости движения, с.
• Радиальные, или центростремительные ускорения
Математически радиальное ускорение (j) может быть выражено следующим образом: j = V2/R, где V – скорость движения вращаемого тела; R – радиус вращения.
Для практических целей вычисления радиальных ускорений при работе на центрифуге, как правило, применяется следующая формула:
j = 4π2Rn2,
где R – радиус центрифуги; n – число оборотов в секунду.
• Угловое ускорение Е (рад/с)
Складывается оно из двоякого рода сил:
– направленной по касательной к окружности вращения (тангенциальное ускорение);
– направленной к оси вращения (нормальное ускорение).
jt= ER
(3.4)
jn = (Et)2R,
где jt – тангенциальное ускорение; jn – нормальное ускорение; R – радиус вращения; t – время, за которое произошло изменение угловой скорости; Е – угловое ускорение.
Неравномерное угловое ускорение может быть рассчитано только для каждой конкретной точки кривой отдельно, так как тангенциальное и нормальное ускорения, из которых оно складывается, в этом случае постоянно изменяются по величине.
• Ускорения Кориолиса
jk= 2WV sin α,
где W – угловая скорость движения тела вокруг оси; V – скорость движения тела в другой плоскости; α – угол с основной осью вращения, при котором во время дополнительного движения тела возникает ускорение.
Классификация ускорений.
Математически это может быть выражено следующим образом: n = Рд/Рс, где n – величина перегрузки (ед.); Рд– вес динамический; Рс – вес статический.
Основные звенья механизма влияния ускорений на функциональные системы организма показаны на след. рис.
Ударные ускорения в космическом полете проявляются в двух основных случаях:
1) при аварийном покидании корабля на старте или взлете;
2) при посадке на Землю.
Кроме того, при падении, столкновении, резком торможении или внезапном броске, которые могут иметь место в процессе выполнения космонавтом различных заданий, организм также подвергается действию ударных ускорений: тотальных (все тело испытывает механические нагрузки) и локальных (распространение деформации или сотрясения ограничивается только областью приложения силы).
• Ударные перегрузки в зависимости от условий их возникновения и по сходству физических параметров могут быть подразделены на четыре группы, характерные для следующих случаев:
– катапультирование пилота из кабины летательного аппарата;
– спасение (катапультирование) космического корабля на старте с экипажем в кабине;
– раскрытие парашюта, на котором происходит спуск кабины (капсулы) или космонавта после катапультирования;
– приземление (посадка) экипажа в кабине (капсуле) на грунт или водную поверхность.
Параметры перегрузок в зависимости от особенностей применяемых средств или условий их использования (скорость полета, плюсовая или минусовая температура и т. д.) могут существенно варьировать, приближаясь к характеристикам смежной группы.
• Переносимость человеком ударных перегрузок зависит от многих факторов:
– величины, времени действия и скорости нарастания перегрузки;
– направления вектора перегрузки относительно продольной оси тела человека;
– уровня физиологических функций перед воздействием;
– активного или пассивного состояния тела к моменту воздействия;
– позы тела;
– площади опорных поверхностей, воспринимающих действие силы;
– условий фиксации тела человека в ускоряемой системе.
Повышение переносимости человеком ударных перегрузок может достигаться тремя путями:
– оптимизацией характера ударного воздействия перегрузки на организм;
– применением защитных средств и приспособлений;
– обучением и специальной подготовкой летных экипажей.
Вопросы: