Резонансные частоты тела человека и его отдельных частей

Тело и отдельные части тела человека	Частота, Гц
Тело в положении лежа Тело в положении стоя Тело в положении сидя Брюшная полость Грудная клетка Ноги Руки Голова Глазное яблоко	3 - 3,5 5 - 12 4 - 6 4 - 8 5 - 8 2 - 20 30 - 60 20 - 30 60 - 90

Начальные механизмы действия вибрации определяются в основном тем, что она вызывает поток импульсов с экстеро- и интероцептивных зон. Рефлекторная дуга может замыкаться по типу аксонрефлекса через соединительные ветви симпатического пограничного ствола и клетки боковых рогов, а также более высокие отделы вегето-сосудистых центров. В развитии изменений участвуют ретикулярная формация, стволовые вегетативные образования, диэнцефальная область, корковые вегетативные клетки. При воздействии вибрации в спинном мозгу возникают очаги возбуждения ( запредельное торможение "вибрационных центров"). В силу законов иррадиации возбуждение передается на соседние центры (сосудодвигательные). Возникают спастической реакции сосудов. Это создает условия для возникновения патологически замкнутого порочного круга в цепи рефлекторной дуги. Новое вибрационное раздражение приводит к усилению возбуждения "вибрационных центров" и к углублению сосудистой реакции. При послеполетном обследовании летного состава можно выявить симптом орального автоматизма, гиперестезию дистальных отделов рук и ног, пошатывание при сенсибилизированной пробе Ромберга. Реже отмечаются нистагм, более часто - анизорефлексия сухожильных и кожных рефлексов, снижение коленных и ахилловых рефлексов. Поперечно-направленные вибрации могут вызвать боли в поясничной области, так как при этом приходится большая нагрузка на связочно-мышечный аппарат позвоночника и вследствие этого - утомление околопозвоночных мышц.

Влияние невесомости на организм

Невесомость - биологически значимый фактор космического полета. Значение невесомости обусловлено необычностью для человека данного состояния. Невесомость - это такое физическое состояние тела, когда оно как бы теряет массу и характеризуется уменьшением или полным исчезновением механического напряжения всех его структур.

В реальном космическом полете невесомость возникает при выполнении кругового полета вокруг Земли со скоростью 8 км/с. Именно при такой скорости полета на орбите создаются условия, когда центростремительное ускорение уравновешивается силами земного притяжения.

Невесомость, как специфический фактор обитаемости, оказывает на космонавтов непосредственное и опосредованное влияние. Под непосредственным действием невесомости понимается неблагоприятное влияние отсутствия земной гравитации, приводящее к исчезновению массы тела, деформации и напряжению структур различных органов и рецепторов организма. Под опосредованным влиянием невесомости понимаются функциональные изменения, происходящие в ЦНС человека вследствие измененной афферентации, поступающей в кору головного мозга от рецепторов (вестибулярного, интероцептивного, проприоцептивного, тактильного и др.) и волюморецепторов, приводящие к ослаблению регулирующей роли ЦНС и нарушению функциональной системности анализаторов, участвующих в анализе пространственных отношений.

Непосредственное влияние отсутствия земной гравитации порождает три основных причины изменений, происходящих в организме человека в условиях невесомости: изменение афферентации в ЦНС с механо- и волюморецепторов; снижение до нуля гидростатического давления крови и других жидких сред организма; отсутствие весовой нагрузки на костно-мышечную систему. Изменение и ослабление афферентации с механо- и волюморецепторов в ЦНС обусловлено потерей массы отолитов, снижением напряжения познотонической мускулатуры и мышечных усилий при перемещении тела в связи с отсутствием необходимости преодоления сил земного притяжения, отсутствием рефлекторных реакций, направленных на сохранение равновесия тела, уменьшением растяжения полых гладкомышечных органов и сосудов, уменьшением деформации паренхиматозных органов вследствие отсутствия массы этих органов и их содержимого, снижением нагрузки на костно-суставной аппарат и др.

Указанные изменения афферентации в условиях невесомости приводят к нарушению привычного взаимодействия функциональных систем и возникновению сенсорного конфликта. Дефицит импульсации с механо- и волюморецепторов в остром периоде адаптации организма к невесомости может сопровождаться уменьшением активности дорсального отдела гипоталамуса, гипоталамо-гипофизарной системы и ретикулярной формации с ослаблением ее восходящего и нисходящего влияния, что приводит к установлению нового уровня корково-подкорковых взаимоотношений в виде снижения тонуса и уменьшения тормозящего влияния коры на подкорковые образования. В реальном космическом полете указанные изменения приводят к возникновению у космонавтов иллюзорных ощущений, повышению чувствительности рецепторов полукружных каналов вестибулярного анализатора и быстро наступающему укачиванию, а также к нарушению пространственной ориентировки и координации движений.

Снижение в условиях невесомости до нуля гидростатического давления крови и других жидких сред организма приводит к существенным изменениям в системе кровообращения и водно-солевого баланса человека. В основе указанных изменений лежит перемещение крови и других жидких сред организма в краниальном направлении. Это приводит к увеличению объема крови и повышению ее давления в сосудах головы, растяжению и стимуляции механорецепторов предсердия и сосудов сердечно-легочного отдела, что в свою очередь обуславливает включение рефлекторных и гуморальных механизмов, направленных на сохранение гемодинамического и водно-солевого гомеостаза.

Возникающие при этом срочные компенсаторно-приспособительные реакции связаны с торможением секреции антидиуретического гормона гипофиза, с уменьшением активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и торможением вазомоторного центра. Это приводит к частичной потере организмом жидкости и электролитов путем учащения диуреза, уменьшению объема плазмы крови, рефлекторному сужению легочных сосудов, расширению сосудов большого круга кровообращения, депонированию крови во внутренних органах и ограничению ее поступления в сердечно-легочную область. В более поздние периоды пребывания в невесомости к ним присоединяются приспособительные реакции, проявляющиеся в снижении общего объема массы эритроцитов и гемоглобина и приводящие к дальнейшему уменьшению объема циркулирующей крови.

Отсутствие нагрузки на костно-мышечную систему в условиях невесомости, а также снижение мышечных усилий при статической и динамической работе, связанных в условиях Земли с преодолением силы тяжести, обуславливают общую недогрузку мышц, дефицит мышечной активности и уменьшение общего объема проприоцептивной импульсации. Указанные изменения приводят к нарушению координации движений и ослаблению функции нервно-мышечного аппарата, снижению интенсивности общего метаболизма, процессов структурно-пластического обмена в костно-мышечной системе, а также к снижению роли мышечной системы в общей гемодинамике организма.

При длительном нахождении в невесомости, особенно если не выполнять физические упражнения, в организме будут прогрессировать дальнейшее снижение мышечной работоспособности, развиваться детренированность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, нарушаться процессы биологического окисления с разобщением окислительного фосфорилирования. В реальном космическом полете отсутствие нагрузки на костно-мышечную систему проявляется у космонавтов в нарушении координации движений, снижении мышечных усилий, замедлении выполнения двигательных актов и в нарушении соразмеренности движений по усилиям. В последующем может появиться функциональная атрофия как поперечно-полосатой, так и гладкой мускулатуры, что будет проявляться в снижении ортостатической устойчивости космонавтов.

В целом, в условиях длительной невесомости у космонавтов, кроме перечисленных отклонений, наблюдается снижение обмена веществ, уменьшение массы тела, угнетение функциональной активности нейрогуморальной и иммунной систем, что сопровождается общей астенизацией организма и снижением его резистентности к неблагоприятному воздействию среды обитания.

Организм человека, как сложная биологическая система, с первых минут воздействия невесомости включает все врожденные и приобретенные механизмы, обеспечивающие оптимальное приспособление к необычной среде существования. При этом реализуются все компоненты адаптации: регуляторный, пластический, энергетический и неспецифический.

Адаптация организма космонавтов к условиям невесомости включает 4 последующих фазы (стадии): первичных адаптивных реакций продолжительностью до 2 дней, начальной адаптации продолжительностью около недели, относительно устойчивой адаптации продолжительностью до 4-6 недель, устойчивой адаптации.