تأثير الفضاء على جسم الإنسان

رواد الفضاء يمكن أن يواجهوا عقبات في الفضاء يمكن أن تؤثر على أجسامهم. حيث أن الجاذبية تتغير، التعرض للإشعاعات يمكن أيضا أن يؤثر على الأجسام التي كانت محمية من قبل الغلاف الجوي من قبل، لذا يجب على رواد الفضاء أن يأخذوا معهم كل متطلبات الرعاية الصحية والتأكد من أن الرؤية لديهم سليمة ولديهم ضغط دموي سليم.

بالنسبة لرواد الفضاء، فإن الأمر يشبه لاعبي القوى، حيث يجب أن يركزوا على التغذية الجيدة. نظرا لانعدام الجاذبية في الفضاء، يعاني رواد الفضاء من فقدان في الكتلة العضلية وكثافة العظام. لذا، يجب على الأشخاص الذين يخططون للقيام برحلات فضائية التأكد في البداية من أن أجسامهم صحية وقوية بما يكفي. بعد ستة أشهر في الفضاء، يمكن لرواد الفضاء أن يفقدوا ما يقرب من عشرة بالمئة من كتلة العظام، وهذا يتطلب بناءها من جديد لمدة تصل إلى أربع سنوات على الأرض. يعوض رواد الفضاء ذلك من خلال التدريب الشاق لمدة ساعتين يوميا أثناء رحلاتهم الفضائية .

الجاذبية تؤثر على وظائف الجسم

ناسا قامت بوضع العديد من التحذيرات من أجل الأشخاص الذين يحضرون لرحلة فضائية، وفقا لما يعرفه الباحثون عن جسم الإنسان في الفضاء. قلة الجاذبية لا يسبب فقط خسارة في العظام والعضلات، لكن التغيير في أماكن الجاذبية يؤثر على التوجه المكاني، التنسيق بين الرأس والعين واليد، والتوازن والحركة. ويمكن أن يؤدي إلى دوار الحركة.

تحذر ناسا وتؤكد على ضرورة الحركة وتناول الطعام الصحي، لأن ذلك يمكن أن يؤدي إلى فقدان القوة العضلية والقدرة على التحمل وزيادة الاحتمالية للإصابة بأمراض القلب، حيث يمكن للشخص أن يطفو بسهولة في الفضاء. السوائل أيضا تلعب دورا غير متوقع في الفضاء، حيث يتحرك السوائل الجسدية نحو الأعلى، مما يمكن أن يؤدي إلى ترقق مؤقت في الساقين وضغط على العينين، مما يسبب مشاكل في الرؤية.

الاستعدادات قبل رحلة الفضاء

كل هذه التعقيدات يمكن أن تحصل عند مسافرة الناس إلى كوكب المريخ، رواد الفضاء الذين يحضرون مهام إلى كوكب المريخ يمكن أن يجربوا فقدان الوزن لرؤية كيفية استجابة الجسم. اختبارات المهام الوظيفية مثل تدريبات السلم واختبارات المهارات الحركية الدقيقة يمكن أن تتحرى أي تغيرات كي يستطيع رواد الفضاء التدريب بناء على ذلك.

يمكن لارتداء أصفاد الضغط على الفخذين أن يساعد في منع تدفق الدم إلى أعلى الجسم، ويمكن للأدوية أن تساعد في منع فقدان الكتلة العظمية، وستتناول رواد الفضاء مكملات فيتامين د نظرًا لعدم تعرضهم لأشعة الشمس.

ببساطة، يمكن للتمارين العادية الحفاظ على صحة القلب وقوة العظام والعضلات وتحسين المظهر الصحي والمساعدة في الحفاظ على التوازن.

التعرض للأشعة الفضائية

هناك عقبة لا يمكن تجنبها حتى من أصح الأشخاص صحة، وهي التعرض للإشعاعات. حتى مع وجود أغطية حماية من الإشعاعات في المحطات الفضائية، أقرت ناسا أن رواد الفضاء يتعرضون لإشعاعات تعد عشر مرات أكثر من الإشعاعات الطبيعية في الفضاء. بدون الحقل المغناطيسي الأرضي والغلاف الجوي المحمين من الإشعاع، يواجه رواد الفضاء أمراضا ناتجة عن الإشعاع تشمل الغثيان والقيء والتعب. يمكن أن يزيد التعرض للإشعاعات في الفضاء من خطر الإصابة بالسرطان والتأثير على الجهاز العصبي المركزي وتدمير أنسجة الجسم مما يؤدي إلى أمراض القلب والجهاز الدوران

ما يحدث للجسم عند العودة إلى الأرض

قامت ناسا بإجراء دراسة على توأمين كانا يعملان كرواد فضاء لديها لفحص تأثير السفر في الفضاء على جسم الإنسان، وشملت هذه الدراسة جميع المراحل التفصيلية، وعندما عاد أحد التوأمين من رحلته التي استمرت لمدة عام من الفضاء، قامت ناسا بمقارنة جسمه مع جسم أخيه التوأم.

اكتشفت ناسا أن تأثيرات الفضاء على الدنا تتعلق بالشيخوخة والسرطانات. لاحظوا أن تيلوميرات هذا الفرد، وهي الأغلفة النهائية للكروموسومات التي تقصر مع تقدم العمر، نمت لفترة أطول بشكل ملحوظ في الفضاء. كان 93 في المائة من جينات سكوت قد عادت إلى حالتها الطبيعية بعد العودة إلى الأرض، ولكن وفقا لباحثي وكالة ناسا، السبعة في المائة المتبقية قد تشير إلى تغييرات طويلة المدى في الجينات المتعلقة بنظام المناعة وإصلاح الحمض النووي وشبكات تكوين العظام ونقص الأكسجين وفرط الكريا.

عند العودة من الفضاء، جسم الإنسان سوف يعتاد على الجاذبية. عندما عاد سكوت كيلي لأول مرة، تعثر وكان عليه أن يتعلم كيفية المشي. يرجع ذلك إلى أن الجاذبية الصفرية تعبث بإحساسنا بالتوجه وتلقي بالجهاز الدهليزي (مستشعرات التوازن داخل أذنيننا). بعد شهرين من الهبوط على الأرض، لا تزال أقدام كيلي مؤلمة.

تأثير الفضاء على رواد الفضاء

بناء على الدراسة على التوائم، ظهرت بعض النتائج

التيلومير يصبح أطول

التيلوميرات هي الأغطية الموجودة في نهاية الصبغيات، وتحمي الحمض النووي من الضرر والتلف، لوحظ أن طول التيلوميرات لدى أحد التوائم سكوت زاد عندما كان في الفضاء، وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن التيلوميرات الأطول ترتبط بمشاكل قصر العمر. تمت زيادة طول التيلوميرات لدى سكوت أثناء تواجده في الفضاء، ولكنها انقصرت بشكل كبير بعد حوالي 48 ساعة من عودته إلى الأرض. في النهاية، عادت إلى طولها الأصلي تقريبا قبل الرحلة الفضائية. يعتقد الفريق البحثي أن زيادة طول التيلوميرات قد تكون نتيجة للتمارين الشاقة التي قام بها ونظامه الغذائي الصارم

تناقص كتلة الجسم

اكتشف الباحثون أن الكتلة الجسمية تنخفض بشكل كبير أثناء التواجد في الفضاء، وأيضا ارتفعت مستويات حمض الفوليك (فيتامين ب٩) الذي يعالج فقر الدم بشكل كبير، وأوضح الباحثون أن انخفاض الكتلة الجسمية وزيادة حمض الفوليك يمكن أن يكونا نتيجة لممارسة التمارين بانتظام ونمط غذائي صحي.

صالح في الفضاء ضبابي على الأرض

طلب الباحثون من التوأمين القيام بعدة مهام بسيطة قبل الرحلة وأثناءها وبعدها، وبعد ذلك تمكنوا من فهم تأثير الرحلات الفضائية على الأنشطة العقلية التي تتأثر بفقدان الجاذبية. استخدموا النتائج المتحققة قبل الرحلة كأساس للنتائج الجديدة. لم يلاحظ الباحثون أي تغير كبير في سلوك الطيار خلال رحلته في الفضاء، لكن عندما عادوا لاحظوا انخفاضا في قدرته على التحدث والدقة في الاختبارات المعرفية. ربط الباحثون ذلك بفقدان الجاذبية الذي أدى إلى صعوبة أداء بعض المهام، ولكن هذه المسألة تحتاج إلى دراسة أعمق

الالتهابات تزداد في الفضاء

من خلال استخدام اختبارات الدم لقياس الدهون والسيتوكينات (البروتينات في الدم التي تعمل كمؤشرات معروفة للالتهاب)، استطاع سنايدر أن يقارن اختلاف الاستجابات الالتهابية للإخوة أثناء وجود سكوت في الفضاء. في هذه الدراسة، وجد الباحثون دلائل متعددة تشير إلى أن جسم سكوت كان أكثر عرضة للالتهاب في بيئة انعدام الجاذبية مقارنة بمارك على الأرض.

أولا، تبين للباحثين أن هناك زيادة في مستويات الالتهاب في جسد سكوت بسبب تغير مستويات لوحة الدهون بعد رحلته في الفضاء. ولاحظ الباحثون كذلك وجود مجموعة معينة من السيتوكينات عند سكوت كانت مرتفعة قبل الرحلة وظلت مرتفعة طوال المهمة، بالإضافة إلى زيادة أخرى في هذه المجموعة عند عودته إلى الأرض مباشرة، واستمرت هذه المجموعة من السيتوكينات مرتفعة لستة أشهر.

بالإضافة إلى ذلك، الدراسة أظهرت أن جسم سكوت أظهر زيادة في عدد البروتينات المعروفة للمساعدة في تنظيم نشاط الأنسولين الطبيعي. بما أن الالتهاب يمكن أن يسبب مقاومة الأنسولين، فقد تكون الزيادة في بروتينات سكوت بمثابة إجراء مضاد ينفذه جسمه للمساعدة في مكافحة مقاومة الأنسولين المرتبطة بالالتهاب.