Kosmiczna podróż – ludzkie ciało – co się z nim dzieje?
Lot w przestrzeń kosmiczną to ogromna próba dla organizmu przyzwyczajonego do ziemskiej grawitacji. NASA od dekad prowadzi intensywne badania mające na celu zrozumienie, jak przebywanie poza Ziemią wpływa na zdrowie człowieka i jak przeciwdziałać niekorzystnym zmianom.
Brak grawitacji
Największą różnicą między życiem na Ziemi a życiem na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) jest brak grawitacji. A raczej utrzymujący się stan mikrograwitacji sprawiający, że astronauci unoszą się w powietrzu. Brzmi bajecznie, jednak dla organizmu to ogromny stres.
Bez stałego oporu grawitacyjnego mięśnie – szczególnie nóg i pleców – nie muszą podtrzymywać ciężaru ciała. To prowadzi do ich szybszego słabnięcia, a po kilku dniach – nawet do zaniku. Podobnie dzieje się z kośćmi, które tracą minerały, co przypomina rozwijającą się w przyspieszonym tempie osteoporozę. Aby przeciwdziałać tym niekorzystnym skutkom, astronauci codziennie spędzają co najmniej 2 godziny na ćwiczeniach fizycznych.
Brak grawitacji wpływa też na układ krążenia. Płyny w organizmie przesuwają się w górę, co powoduje, że ciało puchnie – pojawia się obrzęk twarzy i uczucie zatkanego nosa.
Serce nie musi pompować krwi „pod górę”, więc z czasem słabnie. Po powrocie na Ziemię wielu astronautów z winy „rozleniwionego” serca doświadcza zawrotów głowy, a nawet utraty przytomności i omdleń, zanim organizm na nowo przyzwyczai się do ziemskich warunków.
Gromadzenie się płynów w obrębie głowy może powodować SANS (ang. spaceflight associated neuro-ocular syndrome). Krew i płyn mózgowo-rdzeniowy powodują obrzęk nerwu wzrokowego, fałdowanie siatkówki, zmiany w kształcie gałki ocznej oraz obrzęk mózgu. Niektórzy astronauci, członkowie załogi, doświadczają jedynie łagodnych objawów SANS, inni mają klinicznie istotne zmiany. Ich długofalowe skutki zdrowotne nie są jeszcze znane, wiadomo natomiast, że ryzyko rozwoju SANS rośnie wraz z długością misji.
Przeczytaj również:
Kryptobioza – czyli sposób na nieśmiertelność u niesporczaków
Zmiany rytmu dobowego
W przestrzeni kosmicznej zakłócony zostaje również rytm dobowy. Na ISS dzień i noc zmieniają się aż 16 razy w ciągu 24 godzin – tyle razy stacja okrąża Ziemię. To prowadzi do: zaburzeń snu, zmęczenia, drażliwości i obniżonej koncentracji. Właśnie dlatego astronauci mają indywidualnie dopasowane oświetlenie i harmonogramy snu.
Funkcjonowanie układu odpornościowego
Misja kosmiczna – oprócz całej palety emocji, których niewątpliwie dostarcza – związana jest z niewyobrażalnym stresem. A ten, jak wiadomo, mocno osłabia układ odpornościowy. Badania NASA wykazały, że organizmy astronautów w przestrzeni kosmicznej stają się bardziej podatne na infekcje. Co więcej, niektóre uśpione wirusy – jak wirus opryszczki czy ospy – mogą się reaktywować podczas orbitalnej ekspedycji.
Co więcej, mikroorganizmy zabierane nieświadomie z Ziemi do przestrzeni kosmicznej mogą zmieniać swoje właściwości: stają się bardziej „agresywne” i oporne na antybiotyki.
To sprawia, że kwestie higieny, dezynfekcji i monitorowania mikrobiologicznego są na stacji kosmicznej traktowane z największą powagą. W celu zminimalizowania ryzyka chorób astronauci przed wylotem odbywają dwutygodniową kwarantannę. Zaleca się im również zaszczepienie się przeciwko grypie.
Przeczytaj również:
Badanie wysokościowe – na czym polega, jak się do niego przygotować?
Promieniowanie – niewidzialne zagrożenie
Poza magnetosferą Ziemi człowiek staje się narażony na promieniowanie kosmiczne i słoneczne znacznie silniejsze niż na powierzchni planety. Długotrwała ekspozycja może: uszkodzić DNA, zwiększać ryzyko nowotworów i przyspieszać procesy starzenia się komórek.
Szacuje się, że misje trwające 24 miesiące zwiększają ryzyko wystąpienia nowotworów o 3%. u mężczyzn i o 4%. u kobiet.
Misja na ISS trwają zwykle krócej (maks. 6 miesięcy). Jednak ekspozycja na szkodliwe promieniowanie jest jednym z głównych ograniczeń misji na Marsa – podróż tam i z powrotem może trwać ponad 2 lata. NASA testuje różne rozwiązania ochronne – w tym osłony z materiałów pochłaniających promieniowanie i systemy do monitorowania ekspozycji.
Ekspedycja na orbitę – jak wpływa na psychikę człowieka?
Wiemy już, co się dzieje z ciałem człowieka, pora więc na parę informacji o psychice. Życie w zamkniętej przestrzeni, z dala od Ziemi, w grupie kilku osób – niekiedy przez wiele miesięcy – to nie lada wyzwanie dla psychiki. Astronauci zmagają się z: samotnością, izolacją, monotonią i stresem. Mogą się pojawić: napięcia w zespole, zaburzenia nastroju, spadek motywacji i trudności ze snem. Potwierdzają to badania laboratoryjne: u astronautów obserwuje się obniżony poziom dopaminy i podwyższony poziom kortyzolu (hormonu stresu).
Właśnie zdrowia psychicznego dotyczy jedno z badań, za które odpowiedzialny jest Sławosz Uznański-Wiśniewski. Projekt AstroMentalHealth jest realizowany przez zespół specjalistów z różnych dziedzin, którym kieruje dr Agnieszka Skorupa z Instytutu Psychologii na Wydziale Nauk Społecznych Uniwersytetu Śląskiego. Głównym jego celem jest ocena, jak izolacja i warunki panujące podczas misji wpływają na zdrowie psychiczne astronautów w trakcie krótkoterminowych lotów kosmicznych.
Astronauci z misji Ax-4 co 2 dni wypełniają kwestionariusze psychologiczne oraz prowadzą wideodzienniki, na podstawie których oceniane są nie tylko ich relacje, ale również mimika twarzy i ekspresja emocji. Podczas każdej sesji kosmonauci muszą udzielić odpowiedzi na 3 powtarzające się pytania, z których najciekawsze brzmi: czym dla ciebie jest kosmos? Na podstawie uzyskanych wypowiedzi badacze odpowiedzialni za eksperyment będą mogli wywnioskować, czy przebywanie na orbicie sprawia, że miejsce to powszednieje, czy – przeciwnie – staje się coraz bardziej fascynujące.
Przeczytaj również:
Próba wysiłkowa (EKG wysiłkowe) – jakie są przeciwwskazania i jak się przygotować?
Jak wyglądają przygotowania do lotu w kosmos?
Nie oszukujmy się. Polecieć w komos mogą tylko jednostki wybitne. Spełnienie wszystkich kryteriów aplikacyjnych związanych przede wszystkim z nienagannym stanem zdrowia jest niezwykle trudne – w ostatnim naborze Europejskiej Agencji Kosmicznej do końcowego etapu zakwalifikowano 17 osób spośród ponad 22,5 tys. aplikacji.
Po wstępnej selekcji rozpoczyna się rygorystyczny proces szkoleniowy, który obejmuje:
Szkolenie fizyczne i medyczne (treningi fizyczne mające na celu poprawę siły i wytrzymałości w warunkach mikrograwitacji, nauka udzielania pierwszej pomocy oraz reagowania na sytuacje awaryjne).
Szkolenie techniczne (nauka obsługi systemów pokładowych statku kosmicznego, w tym: nawigacji, komunikacji oraz zarządzania energią).
Treningi w warunkach mikrograwitacji (w symulatorach oraz podczas lotów parabolicznych, które umożliwiają doświadczenie warunków zbliżonych do tych panujących w przestrzeni kosmicznej).
Szkolenie psychologiczne (radzeniesobie z izolacją, stresem i monotonią; nauka technik relaksacyjnych, zarządzania emocjami oraz efektywnej komunikacji w zespole).
Szkolenie w zakresie współpracy międzynarodowej (ze względu na międzynarodowy charakter misjiastronauci uczą się współpracy z przedstawicielami różnych narodowości, co obejmuje naukę języków obcych oraz zapoznanie z kulturami i zwyczajami innych krajów).
