UZAYDA İNSAN FİZYOLOJİSİ

Merhaba sevgili okurlar,

Astronomiye ilişkin çalışmalar ilk çağlara dayanmaktadır.Bugün Dicle ve Fırat nehirleri arasında yer alan Mezopotamya vadisinde yazılı en eski belgelere göre Sümer ve Akadlar sonrasında Babiller ve Asurlular yaşamıştır.Her biri kendi kültürünü geliştirmiştir.Bu kültürler de zaman içinde Yunan’a ve İslam Dünyasına taşınmıştır.Mısırlılar takvimlerini tarım için taşma zamanlarını belirlemek için en parlak ak yıldız olan Sirius’a göre yapmış,Çinliler inanışları gereği ,yeryüzü ve gökyüzü arasındaki uyumu sağlamak için, güneş ve ay tutulmaları,kuyruklu yıldızlar ve güneş lekeleri gibi gök olaylarını araştırmış,ünlü Hint bilim adamı Brahmagup gezegen hareketleri,uzaklıkları ve gözlem aletlerini bir kitapta toplamış,İyon bilim adamı Miletli Tales güneş tutulmasını önceden tahmin edebilmiş,eski Yunanda yaşamış olan Homeros ‘’ İlyada ve Odissea’’ kitabını yazmış ve akşam-sabah yıldızından ve Ülker takım yıldızından bahsetmiştir.

‘’ Onu ( Aşil’i ) ilkin yaşlı Priamos gördü,

Ovada bir yıldız gibi parlıyordu,

Orion’un köpeği diye bir yıldız vardır hani,

Görünür yaz sonunda,karanlık gecede,

Binlerce yıldız arasında alev alev ışınları,

Yıldızların en parlağıdır ama uğursuzdur belirtisi,

Çok sıtmalar getirir zavallı insanlara ;

İşte öyle parlıyordu Aşil’in göğsünde tunç.’’   (Homeros,İlyada 22.25)

N.Kopernik,G.Galile,T.Brahe,J.Kepler ve I.Newton ile birlikte de ortaçağ sona ermiş,güneş merkezli evren modeli ve Newton’un kütle çekimsel çalışmalarıyla modern zamana gelinmiştir.Modern zamanın başlangıcını sembolize eden Newton için İngiliz şair N.Pope ünlü dizelerinde ;

‘’ Doğa ve doğanın yasaları gecede gizlidir;

Tanrı : ‘Newton olsun!’ dedi ve her şey aydınlandı’’ demiştir.

Geçmişten bugüne süregelen uzay araştırmaları ile beyaz cüceler,kırmızı devler,nebulalar,galaksiler, kırmızı süper devler,nötron yıldızları keşfedilmiştir.Bu keşifler yapılırken uzaya gönderilen keşif ekibine yani astronotlara büyük iş düşmektedir.Astronotlar uzayda yolculuk için zorlu eğitimlerden geçmektedirler.Zira uzaya dair  mekaniklerin vücutlarında yarattığı  farklı etkilere dayanabilmelidirler.

HAVACILIK VE UZAY FİZYOLOJİSİNDE HIZLANMA KUVVETLERİNİN VÜCUDA ETKİLERİ

Uçak ve uzay gemilerinde hareketteki hız ve yönün ani değişimleri nedeniyle uçuş esnasında farklı tiplerde akselerasyon(hızlanma) kuvvetleri vücudu etkiler.Uçuşun başında doğrusal bir hızlanma gelişir.Sonunda ise,yavaşlama ve aracın her dönüşünde de merkezkaç hızlanması görülür.

Havada yolculuk yapan kişi,araçtaki koltukta otururken,onu oturduğu yere doğru iten bir kuvvet vardır.Ve bu kuvvet yerçekiminden kaynaklanır.Ayrıca kişinin ağırlığına da eşittir.Bu kuvvetin şiddetine,yerçekimine eşit olmasından dolayı +1G (pozitif G) denir.

Uçak dışa doğru bir kavis çizerken kişi uçuş kemeriyle yerinde tutuluyorsa,vücuduna negatif G etkir;eğer kemere zıt yönde ve ağırlığına eşit bir kuvvetin etkisindeyse,bu negatif kuvvet -1G ‘dir.

Bu merkezkaç hızlandırıcı kuvvetlerin en önemli etkisi dolaşım sistemi üzerindedir.Bunun nedeni hareket etme kabiliyeti olan kanın merkezkaç kuvvetlerinin etkisinde yer değiştirebilmesidir.Bir havacı ‘’pozitif G’’ ye maruz kaldığında kan vücudun aşağı kısımlarına santrifüje olur.Santrifüj kuvveti +5G olduğunda hidrostatik basınç beş katına çıkar.Vücudun alt bölgelerindeki damarlarda basınç yükselir ve damarlar pasif olarak dilate olur.(genişler) Böylece vücudun üst bölgelerindeki kan alt bölgelerdeki damarlara doğru kayar.Kalp venöz dönüşün azalması nedeniyle pompalama görevini yerine getiremez ve kan aşağıda göllenir,kalbin debisi düşer.Bu kuvvet ani şekilde ,6G ve üzerinde olursa birkaç saniye içinde göz kararması ve bilinç kaybı oluşturur.Daha da artarsa sonuç ölüm olur.Çok yüksek hızlanma kuvvetleri omurgada kırıklara da sebebiyet verebilir.Orta yapılı bir insanın oturur pozisyonda omurga kırığı yaşamadan dayanabileceği maksimum kuvvet 20 G dir.

Negatif G daha az etkili olmasına karşın,düzenli ve sürekli uygulanırsa pozitif G den daha fazla zarar verebilir.Havacılar uçağa kavis çizdirirken -4G ile -5G gibi bir kuvvete maruz kalırlar.Bu da baş bölgesinde ani ve yoğun bir hiperemi (dokunun normalden fazla kanlanması) yaratır.Ancak beyin ödemi nedeniyle 15-20 dakika kadar psişik bozukluklar görülebilir.

-20G den büyük kuvvetlerde ise,kan büyük bir kuvvetle başa yönelir ve kan basıncını artırır.Böylece küçük kan damarlarında yırtılmalar meydana gelebilir.Gözler kafatasıyla korunmadığı için gözlerde hiperemi görülür.Sonuçta gözlerde,’’kırmızı’’ görme alanlarıyla karakterize geçici körlük (redout) oluşur.

Uzay araçları uçaklar gibi ani dönüşler yapamadıkları için merkezkaç hızlandırıcı kuvvetlerin bir önemi yoktur.Bununla beraber,uzay aracı fırlatılırken hızlanma,inerken yavaşlama,biri pozitif diğeri negatif olmak üzere çok önemli olan bir Doğrusal İvme yaratır.Uzay aracının fırlatılması sırasında iki ateşleme oluşur.İlk ateşlemede 9G ikinci ateşlemede 8G kadar hızlanma oluşur.İnsan vücudu bu hızlanmaya ayakta dayanamayacağı için astronotlar için yatay koltuklar kullanılmaktadır.

Tüm bu kuvvetlere sağlanması gereken uyum dışında ,kapalı uzay aracındaki iklimleme de oldukça önemlidir.Boğulmanın önlenmesi için oksijen konsantrasyonunun yüksek ve karbondioksit konsantrasyonunun düşük olması gereklidir.Uzun süren uzay yolculuklarında yeterli oranda oksijen ve karbondioksiti absorbe eden maddeleri taşımak efektif olmadığından,farklı teknikler uygulanmaktadır.Oksijen oluşturmak için suyun elektrolizi,klorofil deposu olan yosunların kullanılarak fotosentez yoluyla besin maddesi oluşturulması gibi…

Yerçekiminin uzay aracı ve kişi üzerinde etki eden yörüngenin merkezkaç gücü ile dengede olması nedeniyle ,kişi ‘’ağırlıksızlık’’ olarak tariflenen,G kuvvetinin ‘ 0 ‘ a yakın olduğu durumu yaşar.Kısacası uzay aracında basitçe yüzer.Bu durum kişide; kan hacminin azalması,eritrosit kütlesinin azalması,kas gücü ve çalışma kapasitesinde azalma,maksimum kalp debisinin azalması,kemik kütlesinin ve kemiklerden kalsiyum ve fosfatın kaybı gibi sonuçlar yaratır.Bu yüzden uzayda yol alırken yapılan egzersizler önemlidir.Yapılan yoğun egzersizlere rağmen,kalp damar sistemi,iskelet kasları ve kemiklerde gittikçe artan bir işlev bozukluğu görülür.Uzun süren uzay yolculuklarında,devam eden egzersiz programlarına rağmen astronotlar her ay kemik ağırlıklarının %1 ‘ inden fazlasını kaybetmektedirler.Bununla birlikte kalp ve iskelet kası atrofisi de görülmektedir.Düşük iş kapasitesi,baroreseptör reflekslerde azalma,ortostatik toleransta zayıflama,kemik kırıklarına karşı hassasiyet ve kan hacminde azalma ise oluşabilen daha ciddi durumlardır.

Görüldüğü üzere,astronomi ve uzayın bilinmeyenleri yüzyıllar boyu hemen her toplumun ilgisini çekmiş.Günümüzde de bilinmeyeni keşfetmeye duyulan merak ve istek devam etmektedir.Evrenin sonsuz karmaşasının bu zorlu keşfinde ise ,astronotlara büyük iş düşmekte.Umuyorum ki; ülkemizden de kuantum fiziği ve mekaniğinin karanlık yönlerine ışık tutacak,evrene dair yeni kuramlar geliştirecek ve kozmosun keşfine katkıda bulunacak sayısız astronot ve bilim insanı yetişir.

Sağlıklı ve sağlıkla kalın