Pobyt v stave beztiaže výrazne mení fungovanie ľudského organizmu. Vedci preto skúmajú vplyv mikrogravitácie na zrak a kardiovaskulárnu sústavu astronautov.
Astronaut Tim Peake si monitoruje stav žíl v rámci experimentu Vascular Echo na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS). Zdroj: NASA
Ľudské telo sa počas miliónov rokov prispôsobilo zemskej gravitácii, ale v kozme táto sila prestáva na organizmus pôsobiť. Telo na zmenu okamžite a veľmi špecificky reaguje, pričom fyziologické zmeny predstavujú obrovskú výzvu pre budúce vesmírne misie.
Záhadný presun tekutín a menšie srdce
Pri vstupe do stavu beztiaže nastávajú dramatické zmeny. Z dolnej polovice tela sa presunú nahor približne dva litre tekutín. Astronauti preto často pociťujú nepríjemný tlak a plnosť v tvári. Organizmus tento relatívny prebytok tekutín v hornej časti ihneď zaznamená a následne automaticky zníži celkový objem krvi v krvnom obehu.
Tento proces spôsobuje vážne komplikácie po návrate na Zem. Gravitácia totiž opäť prudko stiahne krv do dolných končatín. Viac ako 60 percent členov posádok potom zažíva pocity na omdletie. Odborníci tento nebezpečný stav nazývajú ortostatická intolerancia.
Zaujímavosťou je, že ženy problémom trpia podstatne častejšie. Vedci preto vyvíjajú špeciálne kompresné odevy na ochranu zdravia posádky. Pevné nohavice stláčajú nohy a bránia hromadeniu krvi po návrate na Zem.
Pozrite si
Hrozba nebezpečných krvných zrazenín
Problémy s krvným obehom sa spájajú aj s ďalším rizikom. Astronauti sa totiž vo vesmíre nevedia postaviť a gravitácia neťahá tekutiny nadol. Presun tekutín do hlavy preto zostáva nemenný. Na Zemi ľudia bežne menia polohu a gravitácia tekutinami ustavične hýbe. Vo vesmíre však prebytok tekutín v hlave zostáva rovnako veľký vo dne i v noci.
Výskumníci pomocou ultrazvuku odhalili spomalený tok krvi v krčných žilách, ktorých úlohou je odvádzať krv z hlavy do srdca. Chýbajúca gravitácia dôležitý proces odvádzania krvi výrazne spomaľuje. Pomaly prúdiaca krv výrazne zvyšuje riziko vzniku nebezpečných krvných zrazenín.
Lekári takúto zrazeninu už aj identifikovali u jedného člena posádky na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS). Ako protiopatrenie vedci testujú špeciálne zariadenia a manžety na stehná. Tieto pomôcky fungujú na princípe podtlaku ako veľmi jemný vysávač. Vytvárajú umelý ťah a nasávajú tekutiny z hlavy späť do nôh.
Astronauti na palube ISS používajú ultrazvuk na podrobné sledovanie prietoku krvi v žilách. Tento výskum pomáha včas odhaliť riziko vzniku nebezpečných krvných zrazenín. Zdroj: NASA
Vesmírny syndróm a slabnúci zrak
Nahromadené tekutiny v hlave pravdepodobne veľmi negatívne ovplyvňujú aj zrak. Až 70 percent astronautov na dlhodobých misiách hlási očné problémy. Tento fenomén dostal oficiálny názov vesmírny neurookulárny syndróm.
Prejavuje sa opuchom zrakového nervu a sploštením zadnej časti oka. Posádka preto vo vesmíre často potrebuje oveľa silnejšie dioptrické okuliare. Zatiaľ našťastie žiadny astronaut nestratil svoj zrak natrvalo.
Po návrate na Zem očné problémy zvyčajne ustúpia, hoci niektoré menšie zmeny môžu pretrvávať. Dlhé misie na Mars však môžu tieto poškodenia extrémne zhoršiť. Príčinu syndrómu zatiaľ vedci z celého sveta úplne detailne nepoznajú. Najpravdepodobnejším vinníkom je spomínaný neprestajný tlak tekutín v hlave. Odborníci momentálne hľadajú spôsoby, ako rýchlo a efektívne zastaviť zhoršovanie zraku.
Nové technológie a prínos pre Zem
Kozmický výskum využíva čoraz pokročilejšie a inovatívnejšie medicínske technológie. Odborníci napríklad úspešne poslali do vesmíru trojrozmerné modely srdcového tkaniva. V mikrogravitácii sa tieto srdcové bunky správajú podobne ako pri starnutí.
Európska vesmírna agentúra (ESA) navyše podrobne skúma stratu srdcovej kapacity v kozme. Srdcový sval sa totiž v stave beztiaže môže výrazne zmenšiť. Srdce už zrazu nemusí prekonávať gravitáciu pri pumpovaní krvi nahor, preto pracuje oveľa menej a postupne slabne.
Vedci pri výskume aktívne využívajú aj moderné trojrozmerné ultrazvukové prístroje. Revolučné technológie pomáhajú nielen astronautom, ale aj bežným pacientom na Zemi. Získané vedecké poznatky tak posúvajú vpred liečbu kardiovaskulárnych chorôb aj v bežnej populácii.
Astronaut na Medzinárodnej vesmírnej stanici manipuluje so vzorkami umelo vypestovaného srdcového tkaniva. Tento experiment umožňuje vedcom skúmať procesy starnutia buniek v stave beztiaže a vyvíjať nové liečebné postupy pre pacientov na Zemi. Zdroj: NASA
Budúcnosť vesmírnej medicíny
Ľudstvo sa intenzívne pripravuje na dlhé cesty na Mesiac a Mars. Ochrana srdca a zraku astronautov stále zostáva jednou z priorít. Do vesmíru dnes nelietajú už iba profesionáli, ale aj súkromní turisti. Títo ľudia nemajú za sebou roky prísneho fyzického tréningu. Nedávne štúdie z misie Axiom-1 našťastie potvrdili výborné zdravie aj u týchto amatérskych astronautov.
Inovatívne technológie z vesmíru už dnes nachádzajú uplatnenie v našich pozemských nemocniciach. Vesmírna medicína tak v konečnom dôsledku výrazne zlepšuje životy nás všetkých.
(KAM)
