Aceste aspecte devastează corpul astronauților
Cercetările medicale privind ISS oferă informații importante asupra fiziologiei umane. În același timp, o misiune este o muncă grea pentru organismul uman. Dar ce se întâmplă exact cu corpul - și în ce scop?
De
Corpuri în dezintegrare: astronauții își pierd până la 1,5 la sută din masa osoasă pe lună.
Stația Spațială Internațională ISS este cea mai complexă mașină pe care omul a creat-o până în prezent, un proiect de cooperare între SUA, Rusia, Japonia și Canada, precum și unsprezece state membre ale Agenției Spațiale Europene. Este o platformă de cercetare unică în spațiul apropiat de pământ, cu condiții care nu pot fi simulate nicăieri pe pământ.
Un obiectiv al proiectelor de cercetare, de exemplu din tehnologie, știința materialelor, astrofizică, biologie sau medicină, este îmbunătățirea vieții pe pământ. Aproape o cincime din experimentele ESA la bordul ISS sunt cercetări medicale. Celelalte agenții partenere investesc, de asemenea, în acest domeniu. Este vorba despre un alt obiectiv: realizarea misiunilor cu echipaj în adâncurile sistemului nostru solar.
Ecuație fără gravitație
Dar ceea ce a devenit realitate în lungmetrajele de acum zeci de ani se dovedește a fi un proiect plin de multe probleme atunci când analizăm rezultatele experimentelor fiziologice umane pe ISS. Înveți multe despre fiziologia umană dacă scoți condițiile de pe pământ „din ecuație”, așa cum a vorbit fizicianul, matematicianul și medicul Guillaume Weerts, șef de medicină spațială la Centrul European de Astronauți din Köln, cu „Ärzte Zeitung” „Expresează.
Una dintre aceste condiții, naturală pentru toate ființele vii de pe planeta albastră, este „oprită” pe ISS, conform Weerts: gravitația.
„Stația zboară atât de repede încât totul din ea este în permanentă cădere liberă”, explică el. ISS orbitează pământul cu aproximativ 28.000 km pe oră. Forța gravitațională nu este complet oprită: la aproximativ 400 km deasupra suprafeței pământului există încă microgravitație.
A doua condiție importantă este radiația cosmică, de care ne protejează câmpul magnetic al pământului. Cea mai mare parte a acestei protecții este încă în vigoare pe ISS. Chiar și atunci când călătoriți pe Lună, nu este necesar - ca să nu mai vorbim de luni de călătorii pe Marte.
Greutatea asigură că organismul uman îmbătrânește ca în mișcare rapidă: astronauții sunt mai puțin eficienți cardiovascular decât pe pământ, ceea ce se datorează parțial schimbării distribuției sângelui și a fluidelor corporale.
Modificări ale sistemului cardiovascular par să apară și pe termen lung: unii călători în spațiu au murit de boli cardiovasculare la o vârstă relativ mică, cum ar fi astronautul Apollo Ronald Evans la 56 de ani sau James Irwin, pilotul modulului lunar din misiunea Appollo 15 61 de ani.
Din șapte vizitatori ai lunii, trei au murit de boli cardiovasculare. Hanns-Christian Gunga de la Centrul de Medicină Spațială de la Berlin Charité consideră că este posibilă inflamația vasculară cronică ca urmare a zborurilor spațiale.
Pierderea rapidă a oaselor
Din cauza lipsei stresului fizic, mușchii și substanța osoasă sunt repartizate rapid. „Astronauții își pierd până la 1,5% din masa osoasă pe lună”, explică Dr. Joi Jennifer Ngo-Anh, șefa programului de cercetare umană la ESA în Noordwjik lângă Amsterdam. „Asta este la fel ca o femeie aflată în postmenopauză într-un an”, a spus Ngo-Anh către „Ärzte Zeitung”.
Ce se întâmplă dacă astronauții nu ar fi putut fizic să își îndeplinească sarcinile după luni de călătorie pe Marte? Și dacă se întorc pe pământ grav slăbiți? Mulți astronauți suferă deja de dureri de spate după câteva luni de misiuni, care se atribuie forței musculare reduse.
Modificările neurofiziologice au loc, de asemenea, în timpul sejururilor pe termen lung pe ISS, după cum au arătat cercetările recente. Modificări care surprind structurile anatomice centrale ale creierului: EEG-urile prezintă modele de activitate modificate, coordonarea motorie este afectată, conectivitatea multor centri cerebrali este perturbată, volumul de substanță cenușie din creier scade, ventriculele sunt mărite și substanța albă prezintă, de asemenea, modificări.
În ce măsură acest lucru are efecte pe termen lung asupra funcțiilor neurologice-periferice sau asupra capacității de a gândi este necunoscută. Simțurile gustului și mirosului se schimbă și în spațiu.
La rândul său, acest lucru are un impact asupra nutriției. De ce tip de aprovizionare cu energie au nevoie astronauții pe o perioadă lungă de timp, trebuie totuși cercetat. Aportul excesiv de sare pare să crească resorbția osoasă - o constatare importantă chiar și pentru călătorii non-spațiali.
Boala spațială este un alt exemplu al faptului că rezultatele cercetărilor din spațiu pot furniza informații despre relațiile fiziologice din organismul uman. Mulți astronauți suferă de greață zile întregi imediat ce ajung la ISS.
„Kinetoza rămâne o problemă semnificativă și imprevizibilă în călătoriile spațiale”, raportează neurologul Millard Reschke de la NASA Johnson Space Center din Houston/Texas și colegii (Aerosp Med Hum Perform 2018; 89: 749-53).
Acest lucru se întâmplă atunci când mișcați capul, purtați ochelari sau vă deplasați prin stația spațială. După întoarcerea pe pământ, sistemul de echilibru are nevoie de până la zece zile pentru a se adapta din nou la gravitație.
Fără simțul echilibrului
Studiile indică faptul că funcția otolitului se modifică semnificativ în greutate, la diferite grade în dreapta și în stânga. Ceea ce am învățat din aceasta este că fiecare persoană are un labirint de echilibru dominant - comparabil cu mana.
Totul indică mai puțin o asimetrie otolitică cu diferențe de masă fizică decât diferențe în procesele neuronale din organele periferice și din sistemul nervos central, potrivit unui raport al Centrului Aerospatial German.
Alte schimbări fiziologice în spațiu privesc, de exemplu, reglarea căldurii corpului cu temperaturi ridicate pe termen lung ale corpului după efort fizic, pielea prezintă modificări similare procesului natural de îmbătrânire pe pământ de-a lungul deceniilor și sistemul imunitar este dezechilibrat.
Nici o cale în jurul Marte și lunii
Un criteriu eliminatoriu pentru explorarea umană a sistemului nostru solar este radiația cosmică. „Pe termen lung, radiația din spațiu este cu siguranță cea mai mare problemă pentru sănătatea astronauților”, spune Ngo-Anh. În timpul expedițiilor interplanetare, corpul s-ar confrunta cu doze semnificative de raze cosmice.
Dacă cineva este expus la doze de radiații de aproximativ 3 mSv pe an pe pământ, este de aproximativ 100 mSv într-o misiune de șase luni pe ISS. Pentru o misiune pe Marte, potrivit Ngo-Anh, aproximativ 600 mSv se calculează numai pentru zborul dus-întors - fără a include timpul de explorare la fața locului.
Pragul de pericol pentru un risc semnificativ crescut de cancer este văzut la aproximativ 1000 mSv. În afară de un model pentru riscurile de cancer, alte efecte biologice sunt greu de cunoscut. Weerts: „Acest capitol nu a fost încă scris. Din păcate, este dificil să simulăm efectele biologice ale razelor cosmice, deoarece nu există surse de radiații corespunzătoare pe pământ. "
Stresul psihologic de a fi blocat luni de zile, de a locui împreună cu câteva persoane într-un spațiu închis, cu zgomot constant de la ISS și tulburări de somn cu modificări frecvente întuneric-luminos sunt menționate doar în trecut.
Pentru toate aceste probleme, care sunt descrise doar ca exemple, oamenii de știință vor să dezvolte contramăsuri pentru a proteja călătorii spațiali în misiuni în adâncurile spațiului. Multe proiecte de cercetare sunt în desfășurare atât pe ISS, cât și pe Pământ.
Ngo-Anh: "Din cauza provocărilor tehnologice și a finanțării neclare, va dura ceva timp până când o călătorie pe planetele noastre vecine va putea deveni realitate." poate fi stăpânit. "Nu există nicio cale de a o înconjura: vom zbura spre Lună și Marte!"