Почему космонавты после полетов становятся выше

Факт, который регулярно всплывает в рассказах о жизни на орбите: после выхода в невесомость космонавты «вырастают» на несколько сантиметров. Причина кроется во временном изменении геометрии тела в условиях микрогравитации. Подробнее. в материале «‎Рамблера».

По данным NASA, прибавка в росте может составлять порядка трех процентов — для человека ростом около 180 см это до нескольких сантиметров. После возвращения на Землю показатели обычно довольно быстро возвращаются к исходным.

Что происходит с позвоночником в невесомости?

На Земле позвоночник постоянно испытывает осевую нагрузку: вес верхней части тела «придавливает» межпозвонковые диски, а мышцы и связки удерживают естественные изгибы спины. В микрогравитации этот постоянный компрессионный фактор исчезает — NASA в материалах описывает это как удлинение позвоночника и выпрямление изгибов.

С практической точки зрения это означает две вещи. Во-первых, уменьшается «проседание» дисков, которое в обычной гравитации происходит каждый день. Диски — это структуры, которые удерживают воду и работают как амортизаторы. В условиях разгрузки меняется распределение давления и жидкости, из-за чего высота дисков может увеличиваться у части людей (и в разной степени у разных сегментов позвоночника). На Земле рост человека может немного меняться в течение суток — утром чуть выше, вечером чуть ниже

«Шепот» из космоса: история загадочных радиосигналов

Во-вторых, меняется форма позвоночника как конструкции. Даже без выраженного «набухания» дисков рост может увеличиваться за счет того, что поясничный лордоз и другие изгибы частично распрямляются при отсутствии привычной гравитационной нагрузки и изменении тонуса мышц-стабилизаторов.

В работах, анализирующих измерения сидячей высоты и статуры, встречается формулировка, что прирост — это комбинация дискового компонента и изменения кривизны, а вклад каждого может варьировать. И это влияет не только на рост в сантиметрах, но и на прикладные параметры вроде посадки в кресле, размеров рабочего места и того, как сидит скафандр.

Почему эффект временный?

Когда космонавт возвращается в поле земной гравитации, осевая нагрузка на позвоночник восстанавливается: диски снова начинают «сплющиваться» под весом тела, а мышцы и связки возвращают привычные изгибы. Поэтому «добавленные» сантиметры обычно уходят довольно быстро — после возвращения сила тяжести снова начинает действовать, и рост возвращается к предполетному уровню за короткое время.

Побочные эффекты

Изменение механики позвоночника приводит к возникновению у многих членов экипажей боли в спине во время миссии, а в постполетный период возрастает риск развития проблем с межпозвонковыми дисками. Научные обзоры по теме подчеркивают, что микрогравитация влияет на стабильность поясничного отдела, мышцы-стабилизаторы и нагрузочные паттерны, а это может быть связано как с дискомфортом, так и с травматологическими рисками при возвращении к гравитации.

В частности, в исследовании по МРТ, опубликованном в PubMed, у астронавтов после длительного пребывания на МКС показана атрофия параспинальных мышц (мышц вдоль позвоночника), что рассматривается как один из факторов изменения «поддержки» позвоночника. В отдельных материалах NASA также обсуждают случаи и статистику постполетных грыж дисков и болевого синдрома как направление медицинского контроля и разработки контрмер.

Зачем это учитывают инженеры?

Прибавка роста — это еще и инженерная задача. NASA в руководствах по антропометрии для космических систем прямо закладывает поправки на увеличение роста в 0g, потому что удлинение позвоночника влияет на компоновку рабочих мест, габариты кресел, зазоры, ремни и посадку скафандра.

Ранее мы рассказывали о самых опасных экспериментах в истории космоса.