Utrata masy kostnej i mięśniowej na orbicie
Na Ziemi grawitacja działa nieprzerwanie, zmuszając nasz układ kostny do ciągłej pracy. W kosmosie jest inaczej. Już w latach 90. NASA ustaliła, że astronauci tracą 1–2% masy kostnej miesięcznie, szczególnie w obszarach bioder, kręgosłupa i nóg. Mikrograwitacja powoduje zanikanie tkanki kostnej gąbczastej w kościach, co może prowadzić do zwiększonego ryzyka osteoporozy u astronautów. Dlatego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) ćwiczenia oporowe są standardem. Jednak nawet intensywna aktywność fizyczna jest w stanie zredukować ten problem zdrowotny zaledwie o połowę.
Nie tylko kości płacą cenę za brak grawitacji, ale także mięśnie. Astronauci mogą stracić do 20% masy mięśniowej w ciągu kilkumiesięcznej misji. Szczególnie dotyczy to mięśni nóg i pośladkowych.
Sercowo-naczyniowy rollercoaster
W kosmosie dochodzi do przemieszczenia się płynów ustrojowych w organizmie. Na Ziemi gromadzą się one w dolnych partiach ciała, a w stanie nieważkości przesuwają się w okolice klatki piersiowej i głowy, dlatego astronauci po wyniesieniu na orbitę cierpią na obrzęki twarzy, co nawet zyskało określenie „pillow face”.
Długotrwała mikrograwitacja może osłabiać układ sercowo-naczyniowy, bo serce musi intensywniej pompować krew. Dlatego po powrocie na Ziemię astronautom doskwierają zawroty głowy, omdlenia i szybkie męczenie się, dopóki organizm nie odzyska równowagi.
To nie wszystko, co się dzieje z układem krwionośnym człowieka w kosmosie. Już podczas misji Apollo ukuto termin "anemii kosmicznej". Zauważono bowiem, że u kosmonautów występuje spadek liczby czerwonych krwinek. Eksperci podkreślają jednak, że organizm zdrowego człowieka jest w stanie sobie poradzić z tymi wyzwaniami, szczególnie podczas krótkich misji.
Układ odpornościowy a kosmos
Najciekawsze zmiany zachodzą w układzie odpornościowym. Niedawno naukowcy z Weill Cornell Medicine (Nowy Jork) analizowali reakcje układu immunologicznego u astronautów, którzy brali udział w misji SpaceX Inspiration4 w 2021 roku. Zauważyli, że podczas misji doszło do zmian w białkach, odpowiadających za stany zapalnego, procesy starzenia czy pracę mięśni. Odkryli także, że niektóre komórki posiadały "sygnaturę lotu kosmicznego", co może się stać pod wpływem działania na organizm mikrograwitacji i promieniowania UV. Badania opublikowano w słynnym piśmie naukowym Nature.
Co się dzieje z ciałem w kosmosie?
Mikrograwitacja nie oszczędza również mózgu. Dynamika płynu mózgowo-rdzeniowego może prowadzić do symptomów takich jak “space headache”, problemy z równowagą i wzrokiem. Naukowcy nazywają to zespołem neuro-okulistycznym (spaceflight-associated neuro-ocular syndrome – SANS).
Kwarantanna przed wylotem oraz pobyt na orbicie mogą również odbić się negatywnie na psychice astronautów. Dlatego załogi korzystają z programów wsparcia psychologicznego, wirtualnych rodzinnych rozmów i przestrzeni relaksu. Kosmonauci mogą też mieć problemy skórne po zakończeniu misji. Badania dowodzą, że po kosmicznych eskapadach skóra staje się cieńsza i bardziej podatna na uszkodzenia, a proces gojenia ran się wydłuża.
Ogromnym wyzwaniem jest także promieniowanie kosmiczne, które może doprowadzić do uszkodzeń w DNA i skutkować zwiększonym ryzykiem rozwoju złośliwych nowotworów. Oczywiście, wszyscy astronauci są wyposażeni w kombinezony, a także inne środki ochronne i farmakologiczne, by zminimalizować ekspozycję na promieniowanie.
Eksperci podkreślają jednak, że największym obciążeniem dla organizmu nie jest sam pobyt w kosmosie, a przeciążenia, do jakich dochodzi w trakcie startu rakiety oraz podczas powrotu na Ziemię. Cierpi na tym najbardziej układ krążenia, ale astronauci są wyposażeni w specjalne kombinezony przeciążeniowe, a dodatkowo przed lotem przechodzą całą masę treningów i testów, które pokazują, jak ich ciało radzi sobie z tym problemem.
