„Kis lépés az embernek, hatalmas ugrás az emberiségnek” – ez a mondat 54 évvel ezelőtt, 1969. július 20-án a Holdról hangzott el Neil Armstrong amerikai űrhajóstól. Akkor még nem is sejtettük, hogy fél évszázaddal később újra ember lehet a Holdon. Noha ez valóban egy újabb hatalmas ugrás az emberiségnek, azért nem árt azzal tisztában lenni, hogy az űr, a Mars vagy épp a Hold egy emberi egészségre veszélyes, rendkívül ellenséges környezet.
Egy svéd kutatók által vezetett új tanulmány ezúttal például azt vizsgálta, hogy a súlytalanság hogyan befolyásolja a sejtes immunválasz működésében központi szerepet játszó T-sejteket. Az eredmények magyarázatot adhatnak arra, hogy az űrhajósok T-sejtjei miért válnak kevésbé aktívvá, és miért kevésbé hatékonyak a fertőzések elleni küzdelemben.
Immunrendszeri változások
A veszélyek közül az egyik az űrhajósok immunrendszerében bekövetkező változás. Ez nemcsak az űrben, hanem a Földre való visszatérés után is fennállhat. Ez az immunhiány sebezhetőbbé teheti az űrutazókat a fertőzésekkel szemben, és szervezetükben nagyobb eséllyel aktiválódhatnak újra a látens vírusok. Mindezt a Karolinska Institutet új, Science Advances című folyóiratban közzétett kutatása is alátámasztja. Lisa Westerberg vezető kutató elmondta, hogy tanulmányukban sikerült megvizsgálniuk, hogy súlytalan körülmények között mi történik az immunrendszer kulcsfontosságú összetevőivel, a T-sejtekkel.
Elhitették a testtel a súlytalanságot
A vizsgálatban száraz merítéses módszerrel szimulálták az űrbéli súlytalanságot, amelyhez egy olyan, egyedi készítésű vízágyat használtak, amely elhiteti a testtel, hogy az súlytalan állapotban van.
A kutatók nyolc egészséges ember vérében lévő T-sejteket vizsgálták a szimulált súlytalanság három hete alatt.
A vérvizsgálatokat a kísérlet előtt, a kísérlet 7., 14,. és 21. napján, valamint hét nappal a kísérlet befejezése után végezték el.
Megváltozott a sejtek genetikai programja
A szakemberek azt találták, hogy 7 és 14 nap súlytalanság után a T-sejtek génexpressziója – vagyis az, hogy mely gének aktívak és melyek nem – jelentősen megváltozott, és éretlenebbé vált a sejtek genetikai programja.
A legnagyobb hatást 14 nap után tapasztalták a kutatók.
Carlos Gallardo Dodd kutató szerint a T-sejtek kezdtek jobban hasonlítani az úgynevezett naiv T-sejtekhez, amelyek még nem találkoztak betolakodókkal. Ez azt jelentheti, hogy tovább tart aktiválódniuk, így kevésbé lesznek hatékonyak a tumorsejtek és a fertőzések elleni küzdelemben.
Ezt történt 21 nap elteltével
A szakértők ezután természetesen annak is utánajártak, hogy 21 nap elteltével mi történik. Kutatásukból így kiderült, hogy a T-sejtek a súlytalanságban tulajdonképpen „alkalmazkodtak” a génexpressziójukhoz, így az majdnem visszatért a normális szintre, de a kísérlet befejezése után hét nappal elvégzett elemzések azt mutatták, hogy a sejtek visszanyerték a változások egy részét.
Ezért is kutat a NASA
A NASA Human Research Program (HRP) több mint 50 éve vizsgálja, mi történik az emberi testtel az űrben. A kutatók a tanultakat arra használják, hogy eljárásokat, eszközöket és stratégiákat tervezzenek, hogy az űrhajósok biztonságban és egészségben maradjanak küldetésük során. Az űrrepülés emberre gyakorolt hatásának megértése alapvető fontosságú. A NASA mérnökei felhasználják a tanulságokat az űrhajók jobb tervezésére, valamint az űrruhák illeszkedésének és funkcióinak javítására. A kutatás segítséget nyújt az orvosi standardok, a fizikai erőnléti programok és szabványok, a fiziológiai és pszichológiai adaptációs tréning, a szenzomotoros tréning és a táplálkozás-egészségügyi protokollok kidolgozásában és értékelésében is.
A sugárzás veszélyei
Az immunrendszer változása csak egy a megannyi űrhajósokra leselkedő veszély közül. A NASA korábbi kutatásai és megfigyelései ugyanis még több testre és lélekre ható változásról számoltak be. Itt van például a sugárzás. Míg a Földön a bolygó mágneses tere és légköre véd bennünket az űrsugárzási környezetet alkotó részecskék többségétől, addig az űrben az asztronauták a földitől eltérő, változatos és megnövekedett sugárzásnak vannak kitéve. Megfigyelték például a rák és különféle degeneratív betegségek kialakulására való fokozottabb kockázatot, ezenkívül az állat- és sejtkutatások is azt mutatják, hogy az űrkörnyezetben lévő sugárzás típusa nagyobb hatással van az egészségre, mint a Földön tapasztalt.
Látásgondok és vesekő
Ezenkívül a testben lévő folyadékok a mikrogravitációban felfelé, a fej felé tolódnak, ami nyomást gyakorolhat a szemre, és látási problémákat okozhat. Ha a megelőző és ellenintézkedéseket nem hajtják végre, a személyzetnél megnövekedhet a vesekő kialakulásának kockázata a kiszáradás és a csontok fokozott kalciumkiválasztása miatt.
Vándorlás gravitációról gravitációra
Az űrhajósok egy Mars-küldetés során három különböző gravitációs mezővel találkozhatnak. Amíg a bolygók közötti hat hónapos túrán a legénység súlytalan lesz, addig a Marson tartózkodás és munka során a Föld gravitációjának körülbelül egyharmadában részesülnek, hazaérve pedig alkalmazkodniuk kell a Föld gravitációjához.
Ez az egyik gravitációs mezőről a másikra való átmenet bonyolultabb, mint amilyennek hangzik. Befolyásolja ugyanis a térbeli tájékozódást, a fej-szem és a szem-kéz koordinációt, az egyensúlyt és a mozgást, ezért van az, hogy a személyzet egy része űrmozgásos betegségben szenved.
Amikor a súlytalanságról gravitációra váltanak, az űrhajósok úgynevezett repülés utáni ortosztatikus intoleranciát tapasztalhatnak, amely során felálláskor nem tudják fenntartani a vérnyomásukat, ami miatt szédülhetnek, sőt el is ájulhatnak.
Ilyenek lesznek a csontok és az izmok
A NASA megtudta, hogy anélkül, hogy a Föld gravitációja hatással lenne az emberi testre, az űrrepülés során a súlyt hordozó csontok átlagosan havonta 1-1,5 százalékot veszítenek ásványi sűrűségükből. A Földre való visszatérés után előfordulhat, hogy a csontvesztést nem lehet teljesen korrigálni a rehabilitációval, ám a törés kockázata nem nagyobb. Ráadásul a megfelelő étrend és gyakorlatok nélkül az űrhajósok gyorsabban veszítenek az izomtömegükből az űrben, mint a Földön.
Összezárva a baktériumokkal
Az űrhajósok mindennapi életében az űrhajó belsejében lévő ökoszisztéma is nagy szerepet játszik.
Miután a mikrobák megváltoztathatják tulajdonságaikat a térben, zárt helyeken az emberi testen természetesen élő mikroorganizmusok könnyebben kerülnek át a másik emberre.
A különféle allergiák vagy más betegségekre való hajlam azért növekedhet meg az űrben, mert a stresszhormonok szintje megemelkedik és az immunrendszer megváltozik.
Viselkedési problémákat okozhat a bezártság
Bármennyire is körültekintően és nagy gondossággal választják és képzik ki az űrállomáson tartózkodó asztronautákat, az elszigetelődés- és bezártságérzéssel előbb-utóbb nagyjából mindenki megküzd. Egy NASA-kutatás feltárta, hogy minél szűkebb a tér, és minél kevesebb az űrbélieken kívüli kapcsolat, annál valószínűbb, hogy az emberekben viselkedési, kognitív, esetleg pszichiátriai problémák alakulnak ki.
Megváltozik az alvás
Az űrhajósok minőségi alvása is rendkívül fontos, amely nem is olyan könnyű abban a környezetben, hiszen megannyi tényező változtathatja meg a cirkadián ritmust: például a különböző sötét és világos ciklusok, a kicsi és zajos környezet, a hosszan tartó elszigeteltség és a bezártság stressze, valamint a 24 óránál 37 perccel több egy nap a Marson.
