Milyen következményekkel jár az űrben való hosszú tartózkodás az egészségre; Egészségügyi város Berlin
Az űrben való hosszú tartózkodás sokféle hatást gyakorol az emberi testre
Sugárzás, súlytalanság, térbeli bezártság - ez csak néhány olyan stressz, amelyet az űrhajósoknak el kell viselniük az űrrepülés során. Az elején a testnek legfeljebb 5 g-nak (a gravitáció miatti gyorsulásnak) kell ellenállnia, amelyet a súlytalanság követ. Amerikai kutatók most megvizsgálták mindezek következményeit az azonos ikrek egészségére nézve: Mark Kelly 54 napot töltött az űrben négy járaton, Scott Kelly összesen 540 napot tartózkodott az űrben, ebből 340 napot megszakítás nélkül az ISS-en. A kutatók a két férfi összehasonlításával megtudták, hogy a hosszú űrben maradás mennyiben befolyásolja az emberi testet. A kutatásnak arra is szolgálnia kell, hogy hangot adjon egy emberes Mars-küldetés lehetőségeinek. A tanulmány eredményeit a "Science" folyóiratban tették közzé.
Sugárzás egészségügyi kockázata
A tanulmány szerint az űrben való hosszas tartózkodásnak számos következménye van az egészségre - némelyikük láthatóan még visszafordíthatatlan is. A kozmikus sugarak különösen súlyos következményekkel járnak az emberi szervezetre nézve. Ezek nagy energiájú részecskesugárzások, amelyek a napból, a Tejútról és a távoli galaxisokból származnak. Főleg protonokból, valamint elektronokból és teljesen ionizált atomokból áll. A földön is folyamatosan kozmikus sugárzásnak vagyunk kitéve. A sugárterhelés azonban itt 0,4 milliszevert/év (tengerszinten), míg a tényleges sugárzási dózis egy űrállomáson az űrben körülbelül 200 milliszevert/év.
A kozmikus sugárzás megváltoztatja a géneket
A vizsgálat során a vizsgált asztronautát 146,34 millisievert effektív dózisnak tették ki. A Mars-utazás során ez az érték körülbelül nyolcszor nagyobb lenne. A sugárzás károsítja a testünkben található ionizáló atomokat és molekulákat. Ez kémiai vagy biokémiai reakciókat válthat ki az érintett sejtekben, és károsíthatja a genetikai anyagot is.
Amint azt a kutatók, akik a new yorki Weill Főiskola Orvostudományával, Francine Garrett-Bakelmannal dolgoztak együtt, Scott Kellyben az inverziók és transzlokációk növekedését regisztrálták a genomban. Ezek a teljes kromoszómaszegmens eltolódásai. Akkor keletkeznek, amikor a kromoszóma láncát az ionizáló sugárzás megsemmisíti, és az egyes fragmensek egy másik ponton visszaintegrálódnak a kromoszómába.
Eddig a rák kockázatának szintje nem ismert
Elméletileg ezek a változások a rákot is kiválthatják. Azt, hogy valójában mekkora a kockázat, még nem számolták ki, mivel eddig csak néhány ember töltött több mint 300 napot az űrben. A rák megnövekedett kockázata nyilvánvalóan sokáig fennmarad a visszatérése után a Földre: a kutatás kimutatta, hogy Scott Kellynek még az ISS-ből való visszatérése után is több inverzió és áttelepítés volt, mint ikertestvére. Garrett-Bakelman szerint úgy tűnik, hogy az ISS magas sugárterhelése végleg megzavarta a kromoszómák stabilitását.
Az űrhajós visszatérése után az űrhosszú tartózkodás okozta epigenetikai változásokat is meg lehet állapítani. Ez magában foglalja a metilcsoportok hozzáadását vagy eltávolítását, amelyek bizonyos géneket hosszú távon be- vagy kikapcsolhatnak. A DNS-metiláció megfigyelt növekedésének azonban nem feltétlenül a sugárterhelésnek kell lennie. Számos változás történt a génaktivációban például az immunrendszerben. A kutatók azt gyanítják, hogy lehetséges, hogy az immunrendszer így reagál a DNS károsodására.
Gyengült immunrendszer az űrben
Régóta ismert, hogy az immunrendszer megváltozik az űrben. A tudósok ezt azzal magyarázzák, hogy bizonyos immunsejtek mozognak a testben, és ez a mozgás a gravitációs erőtől függ. Aki tehát fertőzést kap, például kötőhártya-gyulladást vagy egyszerű orrfolyást az űrben, ezért általában nehéz megoldani. Egy másik rejtélyes változást találtak a jelenlegi tanulmányban, nevezetesen a mitokondriális DNS fokozott előfordulását a vérben. A kutatók szerint ez arra utalhat, hogy az űrben lévő sejtek erőművei túlterheltek és részben felbomlottak.
A súlytalanság megváltoztatja a test funkcióit is. Rövid idő után a folyadék újraeloszlásához vezet a fej felé. Ez a test felső részében lévő artériák és vénák átmérőjének növekedését eredményezi, ami puffadt vagy vörös arcokat eredményez. Ez negatív hatással van a szemre: az űrhajósok mintegy 40 százaléka álló rendellenességekben szenved a choroid, az úgynevezett SANS („űrrepüléssel összefüggő neuro-okuláris szindróma”) megvastagodása következtében. Ez a kár csak részben visszafordítható, miután visszatér a Földre.
Az agy és a szív is szenved a megváltozott állapotoktól
A kognitív rendellenességek és a keringési problémák további nehézségek, amelyekkel az űrhajósoknak meg kell küzdeniük - de általában csak a Földre való visszatérés után; ráadásul ezek a rendellenességek visszafordíthatók. A szívteljesítménynek is alkalmazkodnia kell a megváltozott körülményekhez. Gyakran ez különösen akkor jelent problémát, amikor az űrhajósok visszatérnek a Földre, és a szívnek újra keményebben kell dolgoznia.
Annak érdekében, hogy felkészítsék az űrhajósokat az űrben és mindenekelőtt az űrben töltött időre, speciális képzést végeznek az űrben tartózkodásuk előtt, alatt és után. Ez azonban nem akadályozhatja meg teljesen az egészségkárosodást. Különösen nagyon hosszú tartózkodással az űrben, mint az emberes Mars-misszió esetében, az egészségügyi kockázatokat nehéz felmérni.