Rekord za pojedinačno putovanje u svemir trenutno iznosi 371 dan, ali produžena razdoblja u orbiti mijenjaju tijelo astronauta na iznenađujuće načine, mijenjajući mišiće, mozak, pa čak i crijevne bakterije.
NASA-in astronaut Frank Rubio vratio se s Međunarodne svemirske postaje (ISS) nakon 371 dana i svojim povratkom na Zemlju označio je kraj najdužeg pojedinačnog svemirskog leta jednog Amerikanca do sada.
Njegovo produženo putovanje u svemir pružit će dragocjene uvide u to kako se ljudi mogu nositi s dugotrajnim svemirskim letovima i kako se najbolje suprotstaviti potencijalnim problemima.
Mišići i kosti
Bez stalnog efekta povlačenja gravitacije na ljudske udove, mišićna i koštana masa brzo se počinje smanjivati u svemiru. Najviše su pogođeni oni mišići koji nam pomažu u držanju leđa, vrata, listova i kvadricepsi. U mikrogravitaciji ti mišići više ne moraju raditi ni približno tako naporno i počinju atrofirati. Nakon samo dvije sedmice mišićna masa može pasti za čak 20%, a na dužim misijama od tri do šest mjeseci može pasti za 30%.
Slično tome, budući da astronauti ne izlažu svoj skelet tolikim mehaničkim naporima kao kada su podvrgnuti Zemljinoj gravitaciji, njihove kosti počinju demineralizirati i gubiti snagu. Astronauti mogu izgubiti 1-2% svoje koštane mase svaki mjesec koji provedu u svemiru i do 10% u razdoblju od šest mjeseci (na Zemlji, stariji muškarci i žene gube koštanu masu po stopi od 0,5%-1% svake godine). To može povećati rizik od prijeloma i produžiti vrijeme potrebno za zacjeljivanje. Može proći i do četiri godine da se njihova koštana masa vrati u normalu nakon povratka na Zemlju.
Kako bi se borili protiv toga astronauti rade 2,5 sata dnevno vježbe i intenzivne treninge dok su u orbiti na ISS-u. Uzimaju i dodatke prehrani kako bi im kosti bile što zdravije.
Zbog nedostatka gravitacije kičma astronauta se malo izduži tokom boravka u svemiru. To može dovesti do problema kao što su bolovi u leđima dok su u svemiru i dislocirani diskovi kada se vrate na Zemlju.
Gubitak težine
Iako težina znači vrlo malo dok ste u orbiti, mikrogravitacijsko okruženje znači da sve što nije privezano može slobodno lebdjeti oko staništa ISS-a, uključujući ljudska tijela. Održavanje zdrave težine izazov je dok ste u orbiti.
Scott Kelly, NASA-in astronaut koji je sudjelovao u najopsežnijoj studiji o učincima dugotrajnog svemirskog leta nakon što je na ISS-u proveo 340 dana dok je njegov brat blizanac ostao na Zemlji, izgubio je 7% svoje tjelesne mase dok je bio u orbiti.
Vid
Na Zemlji gravitacija pomaže da krv u našim tijelima ide prema dolje dok je srce ponovno pumpa. U svemiru, međutim, ovaj proces postaje zbrkan. Iako se tijelo donekle prilagođava, krv se može nakupiti u glavi više nego inače. Nešto te tekućine može se nakupiti u stražnjem dijelu oka i oko vidnog živca, što dovodi do edema. To može dovesti do promjena u vidu kao što su smanjena oštrina i strukturne promjene u samom oku. Ove se promjene mogu početi događati nakon samo dvije sedmice u svemiru, a kako vrijeme prolazi rizik se povećava. Neke se promjene vida ponište unutar otprilike godinu dana nakon povratka astronauta na Zemlju, ali druge mogu ostati trajne.
Izloženost galaktičkim kozmičkim zrakama i energetskim solarnim česticama može dovesti i do drugih problema s očima. Zemljina atmosfera nam pomaže u zaštiti od njih, ali jednom kada ste u orbiti na ISS-u ta zaštita nestaje. Iako svemirske letjelice mogu imati zaštitu koje spriječavaju prekomjerno zračenje, astronauti na ISS-u su izvijestili da su vidjeli bljeskove svjetlosti u svojim očima dok kozmičke zrake i solarne čestice pogađaju njihovu mrežnicu i optičke živce.
Neuralno miješanje
Nakon dugog boravka na ISS-u Kellyjeve kognitivne sposobnosti su se malo promijenile i ostale relativno iste kao kod njegovog brata na Zemlji. Međutim, istraživači su primijetili da su se brzina i tačnost Kellyjevih kognitivnih performansi smanjile oko šest mjeseci nakon što je sletio, vjerojatno jer se njegov mozak ponovno prilagodio Zemljinoj gravitaciji i njegovom vrlo drugačijem načinu života kod kuće.
Studija o ruskom kozmonautu koji je proveo 169 dana na ISS-u 2014. otkrila je da se neke promjene u samom mozgu pojavljuju dok je u orbiti. Utvrđeno je da postoje promjene na razinama neuralne povezanosti u dijelovima mozga koji se odnose na motoričke funkcije tj. kretanje, te također u vestibularnom korteksu, koji igra važnu ulogu u orijentaciji, ravnoteži i percepciji našeg vlastitog kretanja. Ovo možda nije iznenađujuće s obzirom da astronauti često moraju naučiti kako se učinkovito kretati bez gravitacije kako bi se usidrili za bilo što i prilagodili svijetu u kojem nema gore ni dolje.
Novija studija ukazala je na druge promjene u strukturi mozga koje se mogu dogoditi tijekom dugotrajnih svemirskih misija. Šupljine u mozgu poznate kao desna lateralna i treća ventrikula (odgovorne za skladištenje cerebrospinalne tekućine, opskrbu mozga hranjivim tvarima i odlaganje otpada) mogu nabubriti i treba im i do tri godine da se vrate na normalnu veličinu.
Prijateljske bakterije
Istraživači koji su pregledali Kellyja nakon njegovog putovanja na ISS otkrili su da su se bakterije i gljivice koje žive u njegovim crijevima značajno promijenile u poređenju s onima koje su bile prisutne prije nego što je poletio u svemir. Ovo možda i nije posve iznenađujuće s obzirom na dosta drugačiju hranu koju je jeo i ljude s kojima je provodio dane (dobivamo neočekivanu količinu crijevnih i oralnih mikroorganizama od ljudi s kojima živimo zajedno). Ali izloženost zračenju i korištenje reciklirane vode, zajedno s promjenama u njegovoj tjelesnoj aktivnosti, također su mogli igrati ulogu.
Koža
Utvrđeno je da je Kellyjeva koža imala povećanu osjetljivost i osip oko šest dana nakon što se vratio iz svemirske postaje. Istraživači nagađaju da je nedostatak stimulacije kože tijekom misije mogao pridonijeti njegovim problemima s kožom.
Geni
Jedno od najznačajnijih otkrića Kellyjeva produženog putovanja u svemir bili su učinci koje je ono imalo na njegovu DNK.
Na kraju svakog lanca DNK nalaze se strukture telomere za koje se smatra da pomažu u zaštiti naših gena od oštećenja. Kako starimo, one postaju sve kraće, a ispitivanje Kellyija i drugih astronauta sugeriše da putovanje u svemir mijenja dužinu tih telomera.
“Najupečatljivije je bilo otkriće značajno dužih telomera tijekom svemirskih letova”, kaže Susan Bailey, profesorica ekološkog i radiološkog zdravlja na Univerzitetu Colorado State koja je bila dio tima koji je proučavao Kellyja i njegovog brata.
Sprovela je odvojena istraživanja s još 10 nepovezanih astronauta koji su sudjelovali u kraćim misijama od oko šest mjeseci.
“Također je neočekivano bilo da se dužina telomera brzo skratila po povratku na Zemlju za sve članove posade. Od posebne važnosti za dugoročno zdravlje i starenje jeste da su astronauti općenito imali puno više kratkih telomera nakon svemirskog leta nego prije.”
Jedan mogući uzrok mogla bi biti izloženost složenoj mješavini zračenja dok ste u svemiru. Astronauti koji dožive dugotrajnu izloženost dok su u orbiti pokazuju znakove oštećenja DNK, kaže ona.
Došlo je i do promjena u ekspresiji gena kod Kellyja, tj. mehanizmu koji čita DNK za proizvodnju proteina u stanicama, a koje su mogle biti povezane s njegovim putovanjem u svemir. Neke od njih odnosile su se na odgovor tijela na oštećenje DNK, formiranje kostiju i odgovor imunološkog sistema na stres. Većina tih promjena, međutim, vratila se u normalu unutar šest mjeseci od njegovog povratka na Zemlju.
Imuni sistem
Kelly je primio niz vakcina prije, tijekom i nakon svog putovanja u svemir i utvrđeno je da njegov imuni sistem reaguje normalno. Ali Baileyjevo istraživanje pokazalo je da astronauti pate od smanjenog broja bijelih krvnih stanica koje je u skladu s dozama zračenja koje primaju dok su u orbiti.
Ipak, još uvijek postoje mnoga pitanja na koja treba odgovoriti o tome kakav utjecaj putovanje svemirom može imati na dvonožnu vrstu s velikim mozgom koja je evoluirala da živi na Zemlji.
Dok istraživači budu pregledavali Rubiove medicinske testove, uzorke krvi i snimke nakon njegovih 371 dana u svemiru, bez sumnje se nadaju da će saznati više.
Izvor: BBC News
Prevod: AbrašMEDIA