Emberekkel a Marsra? (2. rész)

Érdekes kutatások folynak arról, hogy a súlytalanságnak milyen hatása van hosszabb távon a testünkre, illetve akár a növények, állatok fejlődésére.

Legjobb módon ezt úgy lehetne megtudni, ha „kikapcsolnánk” a gravitációt, ami első olvasásra elég abszurdnak tűnhet. Nem is tudjuk megszüntetni a tömegvonzást, csak a súlyt, amivel egy test az alátámasztási felületet nyomja vagy a felfüggesztést húzza. Ezt hosszabb időn át úgy tudjuk elérni, ha Föld körüli pályára állunk. (Vagyis természetesen a Föld körül sem szűnik meg bolygónk gravitációs hatása, hiszen épp ez tartja pályán az űreszközöket. A súlytalanság esetében arról van szó, hogy az űrhajó és ami benne van mind tehetetlenségi pályán, együtt mozog, nem nyomják egymást. – A szerk.) A Nemzetközi Űrállomáson (ISS) az űrhajósok a súlytalanságban élik mindennapjaikat, ezért láthatjuk, hogy a videófelvételeken „lebegnek” az asztronauták és az őket körülvevő eszközök, tárgyak, folyadékok. Szerintem ha a súlytalanságról beszélünk, mindenkinek eszébe jutnak Chris Hadfield izgalmas oktató videói, melyeken bemutatta, hogy az űrhajósok például lebegő vízcseppeket isznak.

A víz és újrahasznosítása az ISS fedélzetén. (Videó: Kanadai Űrügynökség / YouTube)

Rengeteg olyan kísérletet végeznek az ISS-en, amely segít jobban megérteni a gravitáció hatását a növényi és az állati szervezetre (pl. a növények növekedése, ebihal fejlődése). A marsi utazás több, eltérő gravitációs mezőhöz való alkalmazkodás folyamatát rejti magában. A repülés során az űrhajósokra először a súlytalanság fog hatni több hónapon át, hiszen legalább fél éves utazás vár az asztronautákra. Majd a Marsra érkezve a földi felszíni nehézségi gyorsulásnak körülbelül egyharmadát fogják érezni, tehát a testük egy egészen szokatlan környezetben fog működni, akár több éven keresztül. Szerencsére az emberi test egy olyan csodálatos és összetett rendszer, amely megfelelő adaptációs képességgel rendelkezik. Az emberi testnek rövid időn belüli súlytalansághoz való alkalmazkodása nem egy könnyű mechanizmus, különböző tünetekkel, jár illetve hosszabb távon különböző adaptációs mechanizmusok alakulnak ki:

A súlytalanság élettani hatása az emberi testre:

1. Érzékszervek és a központi idegrendszer együttműködési zavarai

• Legelőször térbeli tájékozódási zavar, hiszen gondoljunk bele, az űrben nincs lent és fent „érzés”, nincsen stabil pont, csak egy kellemes lebegés.
• Az űrhajósoknak az utazás első napjaiban egyensúly- és koordinációs zavara alakul ki, melynek neve space motion sickness (SMS), azaz űr-mozgásbetegség. Ez az állapot járhat szédüléssel, hányingerrel, hányással, de szerencsére a tünetek több nap után rendeződnek. Ez a klasszikus tengeri betegség, amit az egyensúlyszervünk kibillenése okoz. Érdekes megjegyezni, hogy nem mindenkinél alakulnak ki a tünetek, illetve egyénenként eltérőek a tünetek és azok súlyossága. Azt előre megjósolni, hogy – a megfelelő komoly felkészülések, vizsgálatok ellenére – kinél fognak jelentkezni a tünetek, egyelőre nem lehet, de a kutatások folyamatban vannak. A magyar űrhajós, Farkas Bertalan azon szerencsések közé tartozott, akinél nem alakult ki a mozgásbetegség. Szerencsére vannak gyógyszerek, melyekkel lehet kezelni a tüneteket.
• Illúziók és mozgás megromlása fog kialakulni az űrhajósban, mivel testérzékelési és testhelyzet-megítélési zavarai lesznek.
• Ezek mellett általános tünetként jelentkezhet étvágytalanság, és a szomjúságérzés is csökkenhet.

• Ennek következtében a vér a felső testfélbe áramlik, ezért láthatjuk azt, hogy az űrhajósok arca „megpuffad”, hiszen pang a test felső részében a vér. Ez a nyomásfokozódás miatt hosszú távon hatással van a szemre, ami a későbbiekben látási problémákat eredményezhet. Egy korábbi cikkünkben említettük, hogy nemrég volt az űrtörténelem legelső trombózisa a Nemzetközi Űrállomáson, melyet a helyzetnek megfelelően kezelni tudtak az orvosok a Földről. Miért alakulhatott ki? A trombózis kialakulásának több rizikófaktora van, de ezek közé tartozik a vérnek a pangása. Így a felső testfélbe való nagyobb mennyiségű vérátrendeződés eredményezhette azt, hogy az egyik űrhajósnak a nyaki vénájában trombus, azaz vérrög képződjön. De a vér eloszlása, átrendeződése helyreáll a Földre való visszatéréskor.
• A vér hidrosztatikai nyomásának megszűnése folyadékvesztéshez és sóvesztéshez vezet, ezért megnő a vesekő kialakulásának rizikója, hiszen a csontokból Ca²⁺ szabadul fel, illetve nő a folyadékvesztés.

• Mozgásszervi betegségek fognak kialakulni, mivel a súlytalanságban nincsenek terhelve az izmok és a csontrendszer, ezért ezek lassan elkezdenek leépülni. A izomvesztés kiküszöbölésére az űrhajósoknak szigorú edzéstervet kell betartaniuk és naponta másfél órát kell edzeniük, hogy csökkentsék az izomveszteséget.
• Az eltérő terhelés miatt a csontnak az ásványianyag-tartalma és a csont mátrix is elkezd csökkenni, ezáltal a csontvesztés fokozatosan alakul ki. Egy marsi utazás során havonta 1%-kal csökkenne a férfiak a csontozata, míg a nők illetve az idősebb űrhajósok esetében ez elérheti a 1,5%-os havi csökkenést is.
• Sokszor hallhatjuk, hogy az űrhajósok 3-4 centiméterrel magasabbak lesznek az űrben, de miért is lehetséges ez? A súly kikapcsolásával a gerincoszlopot alkotó csigolyák közötti nyomás megszűnik, így minimálisan képesek eltávolodni egymástól. De senki ne utazzon azért az űrbe, hogy pár centiméterrel magasabb legyen, hiszen a Földre visszatérve visszanyeri az eredeti magasságát.

Ezeket a változásokat látva kijelenthetjük, hogy a súlytalanság nem csak szervrendszerekre van befolyással, hanem egész emberi testre. Ezért is alakul ki ennyiféle fiziológiás változás a testben.

Milyen megoldásokat fejlesztett ki a NASA ezeknek a tüneteknek a kezelésére? Láthatjuk, hogy a megfelelő táplálkozás, ásványianyag-bevitel, mozgás mennyire fontos az űrhajósok mindennapi életében. A csontvesztés megelőzésére bifoszfonátot lehet adni a hajózó legénységnek. A vesekő képződésének a megelőzése egy rendkívül fontos feladat, hiszen súlyos következményei is lehetnek hosszabb távon, amit az űrállomáson egyelőre nehezen lehetne megoldani. Sok egészségügyi kihívással kell szembenézni egy hosszabb űrutazás során, de a NASA és a többi űrügynökség azon dolgoznak, hogy mielőbbi megoldást találjanak ezen kérdésekre, kihívásokra.

(Folytatjuk!)

Kapcsolódó cikkek:
Emberekkel a Marsra? (1. rész)
Űrorvoslás-történeti pillanat
Az űrrepülés kockázatai
A súlytalanság hatása az élő szervezetre (1)
A súlytalanság izomkárosító hatása
Az otoneurológiai panaszokkal (szédülés, halláscsökkenés, fülzúgás) társuló depressziós állapotok
Sikerült lelassítani az űrhajósok csontvesztését
Űrkutatás és egészségmegőrzés
Emberekkel a Marsra? (3. rész)
Emberekkel a Marsra? (4. rész)
Emberekkel a Marsra? (5. rész)
Emberekkel a Marsra? (6. rész)