Τι παθαίνει το σώμα μας στο διάστημα; Μετά από έναν χρόνο γυρνάς άλλος άνθρωπος - Κυριολεκτικά

Ο Αμερικανός αστροναύτης Μαρκ Τ. Βέντε Χέι γύρισε πρόσφατα από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό-ISS, μετά από έναν χρόνο παρά δέκα μέρες. Για τους επιστήμονες ήταν ένα δώρο. Διότι μελετώντας τον, μπόρεσαν να κατανοήσουν ακόμη καλύτερα τους λόγους για τους οποίους συμβαίνει κάτι που ήξεραν ήδη: Άλλος άνθρωπος πας στο διάστημα και άλλος γυρίζεις.

Ο Βάντε Χέι κατέκτησε το ρεκόρ της μεγαλύτερης συνεχούς παραμονής στο διάστημα σε αποστολή της NASA, ξεπερνώντας αυτό των 340 ημερών του κυβερνήτη Σκοτ Κέλι, το 2018. Πάντα, βέβαια, προηγείται η Πέγκυ Γουίτσον, με τις 665 αθροιστικές της ημέρες, όμως σε μια συνεχή παραμονή ο Βάντε Χέι έρχεται μόλις δεύτερος μετά το Ρώσο κοσμοναύτη Βαλερί Πολιάκοφ, ο οποίος έμεινε στο διαστημικό σταθμό Mir για 438 συνεχόμενες ημέρες (δηλαδή για περισσότερους από 14 μήνες) στα μέσα της δεκαετίας του 1990.

Τα τελευταία 50 χρόνια, η NASA μελετάει τις επιπτώσεις που έχουν η μικροβαρύτητα και γενικότερα οι διαστημικές πτήσεις στο ανθρώπινο σώμα, μέσω του Προγράμματος Ανθρώπινης Έρευνας. Και τα ευρήματα είναι εντυπωσιακά.

Παρόλα αυτά, οι πλήρεις επιπτώσεις των διαστημικών ταξιδιών μακράς διάρκειας δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί όσο θα θέλαμε. Και θα θέλαμε να ξέρουμε πάρα πολύ τι μας συμβαίνει όταν πηγαίνουμε στο διάστημα, καθώς η ανθρωπότητα στρέφει όλο και πιο πολύ το βλέμμα της σε αυτό.

Το διάστημα αλλάζει τον τρόπο που σκεφτόμαστε

Τις ερχόμενες δεκαετίες είναι δεδομένο ότι όλο και περισσότεροι άνθρωποι θα μπαίνουν σε τροχιά ή θα φεύγουν για μακρυνά διαστημικά ταξίδια, πολύ πιο τακτικά αλλά και για πολύ μεγαλύτερα διαστήματα από ποτέ άλλοτε.

Η πραγματικότητα αυτή, αλλάζει ήδη τον τροπο που σκεφτόμαστε, αλλά και τις επιστημονικές μας πρακτικές: Οι άνθρωποι αυτοί, για παράδειγμα, θα χρειάζονται αναπόφευκτα και ιατρική περίθαλψη όσο βρίσκονται εκεί έξω.

Ήδη, ακαδημαϊκά ινστιτούτα όπως το Κέντρο Διαστημικής Ιατρικής στο Baylor College of Medicine στο Χιούστον του Τέξας, έχουν αρχίσει να εκπαιδεύουν μια νέα γενιά γιατρών με τις απαραίτητες δεξιότητες για να φροντίζουν τους μελλοντικους αστροναύτες που δεν θα πηγαίνουν στο διάστημα για μια εβδομάδα, αλλά ίσως και για χρόνια. Ίσως και για πάντα.

Είναι γνωστό πλέον ότι ακομη και η απειροελάχιστη για τα δεδομένα του σύμπαντος διαδρομή των περίπου 90 χιλιομέτρων ως το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έχει επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα. Και είναι ένα ερώτημα αυτό, εάν ακομη και μια πολύ σύντομη παραμονή στο διάστημα, επιβαρρύνει τον οργανισμό μας, τι συμβαίνει όταν μένουμε πολύ σε αυτό;

Και πώς θα αντιμετωπίσουμε αυτά τα δεδομένα;

Τα συντριπτικά «g» και οι επιπτώσεις τους

Το ανθρώπινο σώμα δέχεται κατά την απογείωση δυνάμεις έως 3g. Το πρόβλημα, όμως δεν είναι αυτό τόσο, όσο η διάρκεια που η δύναμη αυτή ασκείται πάνω στο σώμα. Ένας εκπαιδευμένος αστροναύτης μπορεί να διατηρήσει τις αισθήσεις του μέχρι τα 8 ή και 9g, υπό την προϋπόθεση ότι φοράει προστατευτική στολή. Ένας μη-εκπαιδευμένος άνθρωπος, ειναι πολύ πιθανό να λιποθυμήσει στα 3 με 4. Οποιοσδήποτε άνθρωπος, χωρίς προστατευτική στολη αποκλείεται να μην λιποθυμήσει μετά τα 5.

Είναι αυτονόητο ότι ακόμη κι αν δεν λιποθυμήσεις, το σώμα σου δεν αισθάνεται και πολύ στα καλά του. Διότι δεν είναι. Ο Λιρόι Τσάο, βετεράνος αστροναύτης της NASA, με 230 αθροιστικές μέρες στο διάστημα, είχε πει το 2016: «Μολις σβήσουν οι κινητήρες και τα συντριπτικά g υποχωρούν είσαι αμέσως αβαρής. Νιώθεις σαν να έκανες ξαφνικά μια κύλιση προς τα εμπρός σε ένα στρώμα γυμναστικής, καθώς ο εγκέφαλός σου πασχίζει να κατανοήσει τα περίεργα σήματα που έρχονται από το σύστημα ισορροπίας σου».

Όταν το ανθρώπινο σώμα, ακόμη κι ενός εκπαιδευμένου αστροναύτη υπόκειται σε αυτές τις δυνάμεις, πρώτο και βασικο σύμπτωμα είναι η ζαλάδα. Μετά έρχεται η ναυτία.

«Αισθάνεσαι επίσης άμεση πίεση στο κεφάλι εου, σαν να ξαπλώνεις με το κεφάλι μπροστά σε μια κλίση. Σε αυτό το σημείο, επειδή η βαρύτητα δεν τραβάει πλέον τα υγρό στα κάτω άκρα, αυτά ανεβαίνουν στον κορμό. Τις επόμενες μέρες, το σώμα θα αποβάλει περίπου δύο λίτρα νερού και ο εγκέφαλος μαθαίνει να αγνοεί το σύστημα ισορροπίας. Το σώμα εξισορροπεί με το περιβάλλον κατά τη διάρκεια των επόμενων εβδομάδων», εξηγεί ο Τσάο.

Το σώμα πράγματι προσαρμόζεται σταδιακά στις συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Για να προσαρμοστεί, όμως, σε αυτό συμβαίνουν κάποιες αλλαγές που δεν θα υποχωρήσουν παρά μόνο όταν επανέλθει σε συνθήκες κανονικής βαρύτητας. Και οχι αμέσως.

Τα συμπτώματα αυτά είναι πιο έντονα όσο μεγαλύτερης διάρκειας είναι η παραμονή στο διάστημα και αντιστοίχως αργούν και να υποχωρήσουν. Για κάποιον που παραμένει σε συνθήκες μικροβαρύτητας περισσότερο από έξι μήνες, το σώμα χρειάζεται αρκετές εβδομάδες για να επιστρέψει στις «εργοστασιακές» του ρυθμίσεις.

Το διάστημα μάς «γερνάει»

Το μεγάλο πρόβλημα για το ανθρώπινο σώμα στο διάστημα είναι ένα παράδοξο: Το γεγονός ότι εκεί λείπουν πολλοί από τους στρεσόγονους παράγοντες και τα εξωτερικά ερεθίσματα και πιέσεις που δεχόμαστε καθημερινά σε κανονικές συνθήκες, θα σκεφτόταν κανείς ότι είναι μάλλον καλό και θα μας κρατήσει για πάντα -ή έστω για πιο πολύ καιρό- νέους.

Κι όμως συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο. Οι παράγοντες αυτοί κάνουν το σώμα να αντιστέκεται και να διατηρεί μια συγκεκριμένη φυσική κατάσταση. Δράση-αντίδραση.

Ο ρυθμός με τον οποίο επιδεινώνεται η φυσική κατάσταση του σώματος είναι εντυπωσιακός: Ένας άνθρωπος μπορεί να χάσει έως και 40% της μυικής του μάζας, ανάλογα με τη διάρκεια της αποστολής, ενώ ο σκελετός του μπορεί να χάσει την οστική του πυκνότητα με ρυθμό 1 έως 2% κάθε μήνα.

Το σημείο στο οποίο η οστική πυκνότητα μειώνεται πιο πολύ και πιο γρήγορα, είναι τα πόδια, καθώς στο διάστημα δεν είναι αναγκασμένα να σηκώνουν το βάρος του σώματος και άρα ατροφούν. Οι αστροναύτες είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς σε κατάγματα και πέτρες στα νεφρά όταν επιστρέφουν στη Γη και χρειάζονται περίπου δύο μήνες προσαρμογής για κάθε μήνα που πέρασαν στο διάστημα.

Μια μελέτη του 2000 διαπίστωσε ότι η απώλεια οστικής πυκνότητας κατά τη διάρκεια ενός εξαμήνου παραμονής στο διάστημα «είναι ανάλογη με αυτή που βιώνουν οι ηλικιωμένοι άνδρες και γυναίκες κατά τη διάρκεια μιας δεκαετίας γήρανσης στη Γη».

Φυσικά οι αστροναύτες έχουν στη διάθεσή τους διάφορα μέσα για να μπορέσουν να καταπολεμήσουν αυτή τη φθορά. Στον ISS κάνουν συνέχεια γυμναστική σε διάδρομο, ή στο ARED, ένα μηχάνημα αυξημένης αντίστασης, ώστε να πιέζεται το σώμα. Ακόμη κι αυτο, όμως, σε συνδυασμό με την πολύ πλούσια σε θρεπτικά συστατικά διατροφή τους, είναι μόνο εν μέρει αποτελεσματικό στην αντιστάθμιση των απωλειών σε μεταλλικά στοιχεία.

Και μετά έρχεται η διαστημική αναιμία. Το διάστημα «τρώει» τα ερυθρά αιμοσφαίρια με πολύ ταχύτερους ρυθμούς απ' ότι η Γη.

Οι αστροναύτες παρουσίαζαν αναιμίες από τις πρώτες κιόλας διαστημικές αποστολές, αλλά τότε κανείς δεν ήξερε γιατί. Τώρα ξέρουμε ότι το σώμα επιταχύνει το ρυθμό καταστροφής των ερυθρών αιμοσφαιρίων από τη στιγμή κιόλας που βγαίνει από τη βαρύτητα της Γης. Και τον επιταχύνει τρομερά.

Το ανθρώπινο σώμα στη Γη παράγει και καταστρέφει περίπου 2 εκατομμύρια ερυθρά αιμοσφαίρια κάθε δευτερόλεπτο. Ο αριθμός αυτός εκτοξεύεται σε περίπου 3 εκατομμύρια ανά δευτερόλεπτο ενώ βρίσκεται στο διάστημα, μια αύξηση κατά 50% που οι ερευνητές αποδίδουν στις μετατοπίσεις υγρών στο σώμα καθώς αυτό προσαρμόζεται στην έλλειψη βαρύτητας.

Δομικές αλλαγές στον εγκέφαλο

Ακόμη κι αν βρούμε τρόπους να αντιμετωπίσουμε όλα τα παραπάνω, υπάρχει και κάτι που εξέπληξε τους επιστήμονες όταν το διαπίστωσαν πολύ πρόσφατα.

Στο διάστημα αλλάζει δομικά ο εγκέφαλός μας.

Οι αλλαγές αυτές διαπιστώθηκαν με δεδομένα από μαγνητικές τομογραφίες που έγιναν σε δώδεκα κοσμοναύτες πριν και μετά τη διαμονή τους στον ISS, όπου έμειναν για περίπου 170 ημέρες ο καθένας.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν σημαντικές αλλαγές στις νευρικές συνδέσεις μεταξύ των διαφόρων κινητικών περιοχών του εγκεφάλου, καθώς και αλλαγές στο σχήμα του μεσολόβιου, του τμήματος του εγκεφάλου που συνδέει τα δύο ημισφαίριά του. Και αυτές οι αλλαγές αποδίδονται στις μετατοπίσεις των υγρών.

Δεν είναι πολύ βέβαιο τι σημαίνουν όλα αυτά στην πράξη αν δεν είσαι νευροεπιστήμονας, σημασία έχει ότι συμβαίνουν και είναι σημαντικά, αλλιώς δεν θα τα μελετάγαμε. Και οι ίδιοι οι επιστήμονες, εξάλλου, παραδέχονται ότι ακόμη δεν έχουν την πλήρη εικόνα του τι συμβαίνει σε έναν άνθρωπο εκεί πάνω, «είναι σαν πολλά κομμάτια ενός παζλ, που προσπαθούμε να τα βάλουμε όλα μαζί», όπως εξηγεί ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου της Αμβέρσας.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα επόμενα χρόνια με τους ιδιωτικούς διαστημικούς σταθμούς που προβλέπεται να μπουν σε τροχιά, θα έχουν την ευκαιρία να ερευνήσουν σε βάθος τις επιπτώσεις των διαστημικών συνθηκών στο ανθρώπινο σώμα, καθώς όλο και περισσότεροι άνθρωποι θα βρεθούν εκεί.

Και αυτό που περιμένουν πιο πολύ είναι να διευρύνουν τις έρευνές τους σε πιο ποικιλόμορφο δείγμα ανθρώπων, καθώς μέχρι σήμερα οι άνθρωποι που πηγαίνουν στο διάστημα είναι πολύ συγκεκριμένης προέλευσης, αλλά και εκπαίδευσης.

Μέχρι στιγμής οι ερευνητές δεν έχουν καταλήξει σε κάποια στοιχεία που να δείχνουν ότι υπάρει «πλαφόν» παραμονής στο διάστημα για έναν άνθρωπο.

Οι επιπτώσεις υπάρχουν, είναι πλέον γνωστές και σε μεγάλο βαθμό αναστρέψιμες. Κανείς όμως δεν γνωρίζει ακόμη τις μακροπρόθεσμες συνέπειές τους σε ένα ανθρώπινο σώμα. Οι παλιότεροι αστροναύτες δεν έμεναν πολύ εκεί έξω και οι νεώτεροι είναι ακόμη νέοι.

Όλα αυτά δεν φαίνεται να αποθαρρύνουν στο ελάχιστο τους δεκάδες χιλιάδες ανθρώπους που με τον έναν ή τον άλλον τρόπο προσπαθούν κάθε χρόνο να ενταχθούν σε κάποιο υπάρχον διαστημικό πρόγραμμα, ή εκείνους που περιμένουν πώς και πώς να έρθει η δική τους σειρά για να βρεθούν εκεί, να εργαστούν εκεί ή και να ζήσουν εκεί.

Κι αυτό μάς δείχνει για μια ακόμη φορά κάτι που ξέρουμε ήδη: Στην ανθρώπινη φύση είναι ισχυρότερη η επιθυμία για εξερεύνηση από εκείνη της ασφαλούς επιβίωσης.

Είμαστε ένα είδος ατελές και με πολλά θέματα, αλλά έχουμε και κάποια πραγματικά μεγαλειώδη χαρακτηριστικά.