Zdrowie w kosmosie

termedia.pl 6 godzin temu

Zdjęcie: 123RF

Lot w kosmos wiąże się z przebywaniem w warunkach niskiej grawitacji i ciśnienia, wystawieniem na promieniowanie i utrzymywanych sztucznie przez aparaturę – wilgotności, składzie powietrza i temperaturze. To skrajnie trudne dla organizmu astronauty.

Od początku ery kosmicznej zdrowie astronautów jest tematem najwyższej wagi. Długie przebywanie poza Ziemią to wyzwanie dla układu odpornościowego człowieka. Wysiłek fizyczny, zmiana rytmu dobowego, przebywanie w ściśle kontrolowanych i stworzonych sztucznie warunkach, stres oraz narażenie na wiele czynników innych niż podczas pobytu na powierzchni wiąże się z osłabianiem działania układu odpornościowego.

Do tej pory przeprowadzono liczne badania opisujące wpływ mikrograwitacji na zdrowie astronautów. Wielu informacji dostarczyło badanie Twins Study, które we współpracy z NASA¹ przeprowadziło dziesię zespołów badawczych w ramach programu Human Research Program (HRP). Polegało ono na porównaniu zmian fizjologicznych i psychologicznych zachodzących w organizmach astronautów. Uczestniczyło w nim dwóch braci bliźniaków nazwiskiem Kelly, z których jeden, Scott był na pokładzie stacji kosmicznej, a drugi, emerytowany astronauta Mark, pozostawał na Ziemi jako obiekt kontrolny.

W kosmosie spada odporność

Dużą rolę w codziennym życiu astronautów w kosmosie odgrywa ekosystem statku kosmicznego. W zamkniętych środowiskach, takich jak stacja kosmiczna, mikroorganizmy znacznie łatwiej przenoszą się z osoby na osobę. Istotnym czynnikiem dla odporności jest też doświadczane napięcie. W ślinie załóg odbywających loty kosmiczne odnotowywano zmiany w ilości białek i enzymów odpornościowych, jak sIgA i lizozym, co mogło być odpowiedzią właśnie na stres związany z misją oraz zwiększone narażenie na drobnoustroje.

– U części osób odbywających loty wahadłowcami i przebywających na stacji kosmicznej reaktywowały się wirusy między innymi opryszczki (HCV) czy ospy i półpaśca (VZV). Choć w większości nie dawały objawów, to przy dłuższych misjach może to stanowić istotny problem – mówi Agnieszka Juśkiewicz z Medicover.

Choć loty kosmiczne zmieniają układ odpornościowy, u powracających z kosmosu astronautów nie odnotowano tendencji do chorowania na Ziemi. Potrzeba więcej badań nad tym, czy doświadczane przez nich zmiany nie prowadzą jednak np. do problemów autoimmunologicznych, w których układ odpornościowy mylnie atakuje zdrowe komórki, narządy i tkanki obecne w organizmie.

Szkodliwy brak grawitacji i promieniowanie kosmiczne

Jak ustalili badacze NASA, bez wpływu grawitacji Ziemi na ludzkie ciało, podczas lotów kosmicznych kości nośne tracą średnio od 1 do 1,5 proc. gęstości mineralnej miesięcznie. Rehabilitacja może nie wystarczyć, by po powrocie na Ziemię skorygować te straty, jednak nie odnotowano, by ryzyko złamania było wyższe. Bez odpowiedniej diety i rutynowych ćwiczeń, astronauci w warunkach mikrograwitacji szybciej niż na Ziemi tracą również masę mięśniową. Wykazano natomiast, iż ćwiczenia aerobowe i oporowe wykonywane podczas pozaziemskiej misji utrzymują zdrowe serce, mocne kości i mięśnie, czujny umysł, a także bardziej pozytywne nastawienie. Mogą też pomóc w równowadze i koordynacji.

Dodatkowym problemem związanym ze słabym ciążeniem jest przesuwanie się płynów w ciele w kierunku głowy, co może wywierać nacisk na oczy i powodować problemy ze wzrokiem. jeżeli nie zostaną wdrożone środki zapobiegawcze, załogi mogą też być narażone na zwiększone ryzyko wystąpienia kamieni nerkowych z powodu odwodnienia i zwiększonego wydalania wapnia z kości.

Wyzwaniem jest też promieniowanie kosmiczne, które może zwiększać ryzyko zachorowania na raka, choroby serca czy zaćmę. Rzeczywiste zagrożenie zdrowotne dla astronautów zależy od tego, ile całkowitego promieniowania otrzymują i w jakim przedziale czasowym są na nie narażeni. Skutki mogą być odległe.

Pobyt w kosmosie a psychika

Podczas misji kosmicznych ważne jest zapewnienie astronautom odpowiedniej jakości snu – w przeciwnym razie ich wewnętrzny zegar biologiczny może zostać zaburzony. Czynnikami ryzyka są przy tym zmienne cykle ciemności i światła, ciasne i hałaśliwe otoczenie, a także stres związany z przedłużającą się izolacją i zamknięciem. Lecący w kosmos muszą też być przygotowani na zmęczenie, którego mogą doświadczyć podczas lotu ze względu na okresy dużego obciążenia pracą i zmieniające się harmonogramy.

Podczas długotrwałych misji doskwierać mogą ograniczona przestrzeń i kontakty z ludźmi. Może to prowadzić do rozwinięcia zaburzeń behawioralnych lub poznawczych a choćby zaburzeń psychicznych, dlatego załogi ekspedycyjne są starannie wybierane, szkolone i wspierane. Komunikacja i zrozumienie między członkami załogi są najważniejsze dla powodzenia misji, szczególnie iż w jej toku możliwe są wahania morale i spadki motywacji. Może to być związane ze zmniejszoną stymulacją, tęsknotą za bliskimi lub poczuciem niemożności pomocy w nagłych wypadkach rodzinnych na Ziemi.

Astronauta z wiedzą medyczną

Astronauci przechodzą szkolenia medyczne, które uczą ich, jak reagować na problemy zdrowotne, gdy się pojawią – na przykład jak używać pokładowego sprzętu stacji kosmicznej do wytwarzania roztworu dożylnego z oczyszczonej wody. Wykonują również u siebie nawzajem badania USG, aby monitorować stan organów. jeżeli jeden z członków załogi zachoruje w trakcie misji, załogi są gotowe wykonać badania laboratoryjne, aby pomóc w postawieniu adekwatnej diagnozy i ukierunkowaniu leczenia.

NASA pracuje nad opracowaniem architektury danych medycznych dla statków kosmicznych, która umożliwi wykorzystanie narzędzi wspomagających podejmowanie decyzji klinicznych – między innymi sztucznej inteligencji – aby pomóc w diagnozowaniu i leczeniu różnych chorób. Naukowcy badają również rolę, jaką wirtualni asystenci mogliby odegrać, aby pomóc załogom gwałtownie identyfikować i reagować na anomalie lotów kosmicznych w przypadku bardziej odległych misji.

Piśmiennictwo: