Uzayda uyumak - Sleep in space

Dünya yörüngesinin mikro yerçekiminde uyuyan bir astronot - 2007'de Uluslararası Uzay İstasyonu'nun basınçlı modül Harmony düğümünün içinde, Dünya çevresinde sürekli serbest düşüş

Uzayda uyumak , astronotların sağlığı, yetenekleri ve morali üzerindeki etkileriyle uzay tıbbı ve görev planlamasının önemli bir parçasıdır .

İnsan uzay uçuşu genellikle astronot ekiplerinin dinlenmeden uzun sürelere dayanmasını gerektirir. Araştırmalar, uyku eksikliğinin, kritik görevleri yerine getirirken hatalara yol açan yorgunluğa neden olabileceğini göstermiştir . Ayrıca, çoğu zaman yorgun olan bireyler, bozukluklarının derecesini belirleyemezler. Astronotlar ve yer ekipleri sıklıkla uyku yoksunluğunun ve sirkadiyen ritmin bozulmasının etkilerinden muzdariptir . Uyku kaybı, uyku değişikliği ve aşırı iş yükü nedeniyle yorgunluk, uzay uçuşu katılımcılarını görev hedeflerinden ödün verme riskinin yanı sıra gemidekilerin sağlık ve güvenliğini riske atan performans hatalarına neden olabilir.

Görev Uzmanı Margaret Rhea Seddon , gözleri bağlı, SLS-1 modülünde uyuyor ( STS-40 )

genel bakış

Uzayda uyumak, astronotların bir duş kabini büyüklüğünde küçük bir oda olan mürettebat kabininde uyumasını gerektirir. Duvara bağlı bir uyku tulumunun içinde yatıyorlar . Astronotlar, uzayda uyurken kabuslar ve rüyalar gördüklerini ve horladıklarını bildirdiler.

Uyuma ve mürettebat konaklama yerleri iyi havalandırılmalıdır; Aksi takdirde, astronotlar oksijensiz ve nefes nefese uyanabilirler, çünkü kafalarının etrafında kendi soludukları karbondioksitten oluşan bir baloncuk oluşmuştur. Beyin hücreleri oksijen eksikliğine karşı aşırı derecede hassastır ve beyin hücreleri oksijen kaynakları kaybolduktan 5 dakika sonra ölmeye başlayabilir; sonuç, beyin hipoksisinin hızla ciddi beyin hasarına ve hatta ölüme neden olabilmesidir. Beyne giden oksijenin azalması, bunama ve beyin hasarının yanı sıra bir dizi başka semptoma neden olabilir.

21. yüzyılın başlarında, ISS'deki mürettebatın günde ortalama altı saat uyuduğu söyleniyordu.

Yerde

Kronik uyku kaybı, performansı tam uyku kaybına benzer şekilde etkileyebilir ve son araştırmalar, 17 saatlik uyanıklıktan sonraki bilişsel bozulmanın, yüksek kan alkol seviyesinden kaynaklanan bozulmaya benzer olduğunu göstermiştir.

Aşırı iş yükü ve sirkadiyen senkronizasyon bozukluğunun performansta bozulmaya neden olabileceği öne sürülmüştür. Vardiyalı çalışanlar, uyku/uyanma programlarının zamanlamasının doğal gün ışığı ile uyumsuz olması nedeniyle artan yorgunluktan muzdariptir (bkz. Vardiyalı çalışma sendromu ). Otomobil ve endüstriyel kazalara daha yatkındırlar ve iş kalitesi ve işte üretkenlik azalır.

NASA'daki yer ekipleri, gece vardiyaları sırasında kritik Uluslararası Uzay İstasyonu operasyonlarını desteklerken, çarpma kaymasından (uyku kayması) da etkilenir .

Boşlukta

Uçuş mühendisi Nikolai Budarin , Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki (ISS) Zvezda Servis Modülü'ndeki bir uyku istasyonunda bir bilgisayar kullanıyor.
Küçük bir bölmede görülen mavi iş elbisesi giymiş bir adam. Etrafındaki duvarlarda bir uyku tulumu, çocuk çizimleri, teknik kılavuzlar ve lekeli izolasyon görülüyor. Arkasındaki duvarın ortasındaki küçük bir lomboz, Uzay Mekiği Atlantis'in burnunu ve uzayın karanlığını gösteriyor.
Kozmonot Yury Usachov , Kayutka olarak adlandırılan Mir'deki uyku bölmesinde

Apollo programı sırasında, komuta modülünde ve Ay Modülünde bulunan küçük hacimlerde yeterli uykunun en kolay şekilde, (1) mürettebat üyelerinin uçuş öncesi sirkadiyen ritminde minimum kesinti olması; (2) uzay aracındaki tüm mürettebat üyeleri aynı anda uyudu; (3) mürettebat üyeleri uyumadan önce takım elbiselerini çıkarabildiler; (4) çalışma programları, her 24 saatlik periyotta kesintisiz (radyo sessizliğinde) 6-8 saatlik bir dinlenme süresi sağlamak için düzenlendi ve gerektiğinde revize edildi; (5) sıfır yerçekiminde, mürettebatın sürüklenmesini önlemek için gevşek kısıtlamalar sağlandı; (6) ay yüzeyinde bir hamak veya başka bir yatak şekli sağlandı; (7) konfor için yeterli kabin sıcaklığı ve pijama kombinasyonu vardı; (8) mürettebat, gösterge ışıklarını kısabilir ve gözlerini kapatabilir veya kabindeki güneş ışığını dışarıda tutabilir; ve (9) pompalar gibi ekipmanların yeterince susturulmuş olması.

NASA yönetiminin şu anda astronotların görevleri ve olayları tamamlaması gereken saat sayısını kısıtlamak için sınırları vardır. Bu, "Görev Standartlarına Uygunluk" olarak bilinir. Uzay ekiplerinin mevcut nominal çalışma saati günlük 6,5 saat olup, haftalık çalışma süresi 48 saati geçmemelidir. NASA, bir uzay uçuş ekibi için kritik iş yükü yükünü, haftada 3 gün veya haftada 60 saatten fazla olmak üzere 10 saatlik iş günü olarak tanımlar ( NASA STD-3001, Cilt 1 ). Astronotlar, yüksek yoğunluklu iş yükü dönemlerinin zihinsel ve fiziksel yorgunluğa neden olabileceğini bildirmiştir. Tıp ve havacılık endüstrilerinden yapılan araştırmalar, artan ve yoğun iş yüklerinin, rahatsız uyku ve yorgunluk ile birleştiğinde önemli sağlık sorunlarına ve performans hatalarına yol açabileceğini göstermiştir.

Araştırmalar, astronotların uzaydayken uyku kalite ve miktarının, Dünya'dakinden önemli ölçüde azaldığını gösteriyor. Uykuyu indükleyen ilaçların kullanılması, rahatsızlıklar nedeniyle zayıf uykunun göstergesi olabilir. 1997'de yapılan bir araştırma, uyku yapısının yanı sıra uykunun onarıcı bileşeninin uzaydayken bozulabileceğini gösterdi. Bu bozukluklar, performans hatalarının oluşumunu artırabilir.

Mevcut uzay uçuşu verileri, doğruluk, tepki süresi ve geri çağırma görevlerinin hepsinin uyku kaybı, aşırı iş yükü, yorgunluk ve sirkadiyen senkronizasyon bozukluğundan etkilendiğini gösteriyor.

Uyku kaybına ve yorgunluğa katkıda bulunan faktörler

Uzaydayken uykunun uzunluğunu ve kalitesini etkileyebilecek en yaygın faktörler şunlardır:

  • gürültü, ses
  • Fiziksel rahatsızlık
  • boşluklar
  • diğer mürettebat üyelerinin neden olduğu rahatsızlıklar
  • sıcaklık

Bu bireysel, fizyolojik ve çevresel faktörlerin uyku ve yorgunluk üzerindeki etkisini değerlendirmek için şu anda bir kanıt toplama çabası devam etmektedir. Çalışma-dinlenme programları, çevre koşulları ve uçuş kuralları ve gereksinimlerinin uyku, yorgunluk ve performans üzerindeki etkileri de değerlendirilmektedir.

Sirkadiyen senkronizasyonsuzluğa katkıda bulunan faktörler

Işığa maruz kalma, ISS'deki sirkadiyen senkronizasyon bozukluğuna en büyük katkıyı sağlıyor. ISS, her 1,5 saatte bir Dünya yörüngesinde döndüğünden, uçuş ekibi günde 16 gün doğumu ve gün batımı yaşar. Slam kayması (uyku kayması) da mevcut uzay uçuşu ortamında sirkadiyen senkronizasyon bozukluğuna neden olan önemli bir dış faktördür.

Uzayda sirkadiyen senkronizasyon bozukluğuna neden olabilecek diğer faktörler:

  • vardiyalı iş
  • uzatılmış çalışma saatleri
  • zaman çizelgesi değişiklikleri
  • slam vites değiştirme (uyku kaydırma)
  • ay gününün uzun ışığı
  • Mars solu Dünya'da
  • Mars Sol Mars'ta
  • anormal çevresel ipuçları (ör: doğal olmayan ışığa maruz kalma)

Uyku kaybı, genetik ve uzay

Hem akut hem de kronik kısmi uyku kaybı, operasyonel talepler ve henüz tam olarak anlaşılmayan fizyolojik nedenlerle uzay uçuşlarında sıklıkla meydana gelir. Bazı astronotlar diğerlerinden daha fazla etkilenir. Dünya temelli araştırmalar, uyku kaybının astronot performansı için risk oluşturduğunu ve bilişsel performans, yorgunluk ve uykululuk ile uyku homeostatik hassasiyetinin akut toplam uyku yoksunluğuna ve kronik uyku kısıtlamasına karşı büyük, oldukça güvenilir bireysel farklılıklar olduğunu göstermiştir. sağlıklı yetişkinlerde. Uyku kaybına yanıt olarak gözlemlenen kararlı, özellik benzeri (fenotipik) bireyler arası farklılıklar, altta yatan bir genetik bileşene işaret eder. Gerçekten de, veriler , uyku-uyanıklık, sirkadiyen ve bilişsel düzenlemede yer alan ortak genetik varyasyonların ( polimorfizmler ), sağlıklı yetişkinlerde uyku homeostatik ve uyku kısıtlamasına karşı nörodavranışsal hassasiyetteki bireyler arası farklılıkların tahmini için belirteçler olarak hizmet edebileceğini göstermektedir. Uyku kısıtlamasına karşı diferansiyel hassasiyetin genetik belirleyicilerinin belirlenmesi, uzay uçuşunda en çok yorgunluğa karşı önlemlere ihtiyaç duyan astronotların belirlenmesine yardımcı olacak ve uzayda yeterli uyku elde etmek için tıbbi standartları bilgilendirecektir.

Bilgisayar tabanlı simülasyon bilgileri

Uyku ihtiyacı ve sirkadiyen zamanlamanın biyolojik dinamiklerini somutlaştırmak için biyomatematiksel modeller geliştirilmektedir. Bu modeller, yorgunluğa ve sirkadiyen senkronizasyon bozukluğuna göre astronot performansını tahmin edebilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

 Bu makale içeriyor  kamu malı olan materyaller gelen Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi belgesinde: "İnsan Sağlığı ve Performans Uzayın Keşfi Misyonları Riskler" (PDF) . (NASA SP-2009-3405)

Kaynaklar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar