Всички тела в природата, които имат някаква маса си взаимодействат като взаимно се привличат – явление познато като гравитация. Причината всички тела да са привлечени към повърхността на Земята е, че тя е с най-голяма маса и притегля всичко към своя център.


Земното притегляне въздейства върху функциите на всички живи организми. Човекът се е приспособил към това природно явление, като е развил способността да „устоява” на неговата сила чрез различни биологични структури и регулаторни механизми.


Така бързите промени в скоростта и посоката на движение създават различни по големина и посока сили, които въздействат върху организма и променят неговите функции.



Ефектите на високите ускорения върху организма са в значителна степен върху кръвообращението. Така например при излитане в космоса и вертикално положение на тялото, налягането на кръвта в краката нараства петкратно, което води до разширяване на кръвоносните съдове и преразпределение на кръвта от горната част на тялото към долната.


Пряк резултат е исхемията (намаленият поток кръв) към главния мозък. В рамките на едва 5 секунди зрението започва да се влошава и се появява т. нар. „черна пелена” пред очите, последвана от загуба на съзнание.


Поради тази причина космонавтите използват антигравитационни костюми, които имат двойни стени и съдържат вода или въздух под налягане. Налягането в тях се регулира така, че да притискат корема и краката със сила, пропорционална на приложената. Това намалява венозната задръжка в краката и помага за поддържане на необходимия венозен приток към сърцето.


Друг ефект е повишаването на мозъчното артериално налягане. В резултат настъпва значително кръвонапълване на съдовете в главата и шията, последва проявата на капилярни кръвоизливи около очите и силна пулсираща болка в главата.


В условия на липса на гравитационно поле при космонавтите са налице промени, които известно време след завръщането им на Земята се преустановяват.


В условията на микрогравитация – при значително намаленото влияние на земното притегляне, настъпва преразпределение на кръвта. Количеството на кръвта в долните крайници намалява, а в горните се увеличава – особено изразена е тази промяна в областта на шията и лицето. Очите се зачервяват, а шийните вени започват да изпъкват. Налице, освен главоболието е и постоянно запушеният нос.


Освен това преразпределението на кръвта и липсата на ортостатични стимули води до намалена секреция на ренин, алдостерон и антидиуретични хормони, съответно до обезводняване.


Липсата на обичайните при земните условия физически натоварвания води до атрофия на мускулатурата, особено на тази на долните крайници. Тъй като гръбначният стълб не се компресира от налягането на повърхността на Земята, последва раздалечаване на прешлените му и дължината на тялото нараства. Успоредно с това връзковият апарат и мускулите на гърба се отпускат и това води до чести оплаквания от болки в гърба.


В рамките на едва 10 дни в космоса, съдържанието на калций и фосфати в костите намаляват с 3,2%. Това има отношение към развиване на остеопоротични процеси, а същевременно с това се увеличава и отделянето на тези минерали в урината – образуват се конкременти – камъни в бъбреците.


Намалената мускулна работа води до намалено производство на еритроцити и развитие на анемия. Формата на червените кръвни клетки се променя от двойно вдлъбната в сферична.


В условия на липса на гравитация няма стимули, които да дразнят вестибуларния апарат и съответно той постепенно губи функцията си. така при космонавти е налице загуба на равновесие и проблем с ориентацията. Те разчитат единствено на зрителната система.


Около 60-70% от космонавтите се оплакват от развитие на т. нар. космическа болест – гадене, виене на свят, повръщане.