В стенке магистральных артерий отмечается умеренный гиперэластоз и небольшая коллагенизация соединительной ткани, нарушение целостности эластического каркаса, наблюдаются незначительная гипертрофия и вакуолизация клеток [33, 64]. Этим морфологическим показателям соответствуют физиологические и биохимические изменения. В частности, увеличение содержания катехоламинов в крови и ткани надпочечников свидетельствует об активации симпатоадреналовой системы, которая наблюдается при воздействии гравитационных перегрузок. Под влиянием многократных гравитационных перегрузок происходит перестройка стен вен, строгое деление на три оболочки теряется и образуется как бы единый мышечно-соединительнотканный слой [41].
Таким образом, гравитационные перегрузки приводят к выраженным нарушениям в гемомикроциркуляторном русле, что обуславливает нарушение поступления оксигенированных ферментов крови в ткани, удаление продуктов метаболизма и усугубляет гипоксию и нарушение обмена веществ.
В некоторых исследованиях была показана динамика возникновения морфологических изменений как в нервной, так и в сосудистой системе различных органов, вплоть до глубоких, необратимых уже после однократного воздействия гравитационной перегрузки, а изучение влияния многократного воздействия гравитационных перегрузок на живой организм дало основания для вывода о возможности кумуляции гипергравитационного воздействия [93, 156, 168].
Важным этапом в разработке проблемы влияния гипергравитации на живой организм явилось изучение путей и способов предотвращения или смягчения последствий гравитационных перегрузок. Сотрудниками кафедры нормальной анатомии ВМедА им. С.М. Кирова под руководством профессора Е.А. Дыскина была проведена экспериментальная работа по изучению состояния нервных структур и кровеносных сосудов некоторых органов в условиях тренировки к действию гипервесомости. В результате было установлено, что тренировка животных на центрифуге является положительным фактором, благодаря которому повышается адаптационная способность различных органов и тканей к гравитационным перегрузкам, является одним из моментов, повышающим общую устойчивость тренированных животных к действию перегрузок [39]. Направление иннерционных сил при гипергравитации совпадает с направлением основных магистральных сосудов. Это приводит к выраженным нарушениям со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем, общей гемодинамики [108, 111]. Учеными установлено, что сердечно-сосудистая система обладает высокими приспособительными способностями при воздействии гравитационных перегрузок [153]. Главными объективными критериями оценки пределов переносимости перегрузок являются гемодинамические показатели [56]. При воздействии гипергравитации со стороны сердечнососудистой системы отмечается возрастание диастолического артериального давления, снижение пульсового давления и сдвиги показателей регионарного кровообращения (существенное увеличение гидростатического давления как в артериальном, так и в венозном отделах сосудистого русла, возникали явления венозного застоя, а также повышение общего периферического сопротивления) [20, 150].
Существенно сказываются перегрузки на функции внешнего дыхания. При этом происходит снижение минутной вентиляции легких [143].
Функциональные изменения в сердечной мышце на фоне гравитационных перегрузок отражаются на электрокардиограмме. При этом отмечается возникновение множественных экстрасистол, блокад в системе проведения импульса, нарушений ритма сердца [17].
В системе крови воздействие повторных гравитационных нагрузок приводит к снижению содержания гемоглобина и лейкоцитов, в то же время гематокрит существенно не изменяется. Лишь содержание ретикулоцитов обнаруживает тенденцию к снижению. Однако однократное воздействие вызывает эозинофилию. В кроветворных органах (костном мозге) оценка общей клеточности выявила тенденцию к снижению кариоцитов, повышение суммарного содержания нейтрофилов всех генераций [68].
В своих работах П.С. Пащенко (1992) исследовал у летчиков значение возраста, времени налета и стажа работы в формировании цитохимического статуса гранулоцитов и лимфоцитов периферической крови. Было установлено, что среди прочих факторов время налета в наибольшей степени определяет цитохимический статус клеток периферической крови, а, следовательно, и их функциональное состояние. Динамика содержания гликогена и липидов в гранулоцитах в общих чертах напоминает возрастные изменения этих показателей, но у летного состава они происходят в ускоренном темпе. В результате формируются признаки старения организма и связанное с ним раннее развитие атеросклероза [24, 94].