0279

Pojawiają się wówczas w tych układach w następstwie przyspieszeń siły bezwładności F_b, zależne od masy ciała m i od przyspieszenia 7i, o zwrocie przeciwnym do przyspieszenia

F_b — —ma    15.3

Siły bezwładności powodują w organizmach żywych przemieszczanie płynów ustrojowych (zwłaszcza krwi), narządów i tkanek, co prowadzi do różnorodnych zmian.

Biologiczne działanie przyspieszeń liniowych (występujących w ruchu prostoliniowym) i dośrodkowych jest w odpowiednich warunkach (np. przy dostatecznie dużym promieniu wirówki lotniczej) podobne, jeśli tylko kierunki tych przyspieszeń będą tak samo zorientowane w stosunku do długiej osi ciała. Dlatego też wpływ obu tych przyspieszeń na organizm zwykle jest omawiany łącznie. Działanie przyspieszeń kątowych i Coriolisa nie zostanie uwzględnione, gdyż wymagałoby to znacznego rozszerzenia tematu.

Ciężar ciała O jest sumą wektorową sil grawitacyjnych F_g i sił bezwładności F_h

Q = F_g+F_b    15.4

Ciężar ciała spoczywającego na Ziemi Q₀ jest w ponad 99% określony siłą grawitacji, natomiast odśrodkowa siła bezwładności, związana z ruchem obrotowym Ziemi i zmieniająca się wraz z szerokością geograficzną, tylko w nieznaczny sposób zmniejsza w tym przypadku ciężar. W pewnych warunkach siły bezwładności mogą odgrywać dominującą rolę w określaniu ciężaru ciała, zwanego wówczas ważkością. Jeżeli wypadkowa sił grawitacyjnych i sil bezwładności (równanie 15.4), czyli ciężar (ważkość) ciała Q, przewyższa ciężar danego ciała na Ziemi (|g| > |Q₀|), to stan ten nazywany jest przeciążeniem. Człowiek odczuje przeciążenie jako zwiększenie ciężaru ciała (np. na szybkoobrotowej karuzeli, w czasie startu rakiety). Gdy zaś wypadkowa ta będzie mniejsza niż ciężar ciała na Ziemi (|e| < |Q₀j), mówimy o stanie zmniejszonej ważkości, względnie zmniejszonego ciężaru (np. na powierzchni Księżyca). Jeżeli natomiast suma wektorowa Q (równanie 15.4) sił grawitacyjnych i sił bezwładności będzie równa zeru, występuje stan nieważkości. Człowiek doznaje w tym stanie m. in. wrażenia utraty ciężaru. Stan nieważkości występuje zawsze wówczas, gdy pojazd kosmiczny porusza się ruchem beznapędowym w ośrodku nie stawiającym oporu (niezależnie od odległości od Ziemi i innych ciał niebieskich oraz mimo istnienia grawitacji).

Jednostką przyspieszenia stosowaną w medycynie lotniczej i kosmicznej jest 1 g — - 9,8 m/s² (np. przyspieszenie 7 g oznacza, że jego wartość jest 7 razy większa od przyspieszenia ziemskiego). Jednostki g nie należy mylić z gramem.

Wpływ przyspieszeń na organizm zostanie omówiony przede wszystkim w zależności od czasu ich działania, zaś dla przyspieszeń o średnim czasie trwania uwzględniony zostanie dodatkowo ich kierunek.

15.2.1. Przyspieszenia krótkotrwałe

Działanie biologiczne przyspieszeń krótkotrwałych, tzn. o czasie działania poniżej 1 s zależy głównie od ich wartości. Najczęściej chodzi tu o przyspieszenia liniowe. Krótkotrwałe przyspieszenia, rzędu kilku g, występują np. w sporcie i komunikacji i nie wywołują większych zmian w ustroju. Natomiast niebezpieczne są przyspieszenia (opóźnienia) wynoszące dziesiątki i setki g, spotykane w wypadkach komunikacyjnych i upadkach

286