Apteczka astronauty. Ekspertka mówi, co można znaleźć w środku

Zdrowie astronautów podczas długotrwałych misji kosmicznych jest tematem, który rodzi wiele pytań i stanowi duże wyzwanie dla naukowców. Jak podkreśla dr Anna Fogtman z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), problemem jest fakt, że nie wiemy do końca, jak leki działają w warunkach kosmicznych. W apteczce astronauty znajduje się zaledwie kilka leków, a ich skuteczność i bezpieczeństwo w kosmosie nie zostały jeszcze w pełni zbadane i zrozumiane.

ESA prowadzi badania na ten temat, korzystając z różnych platform badawczych rozlokowanych w różnych placówkach na całym świecie. Celem tych badań jest zrozumienie wpływu przebywania w przestrzeni kosmicznej na organizm człowieka. Dr Fogtman jest odpowiedzialna za zarządzanie operacjami związanymi z ochroną radiologiczną astronautów w Europejskim Centrum Astronautów w Kolonii, w Niemczech.

Jednym z projektów badawczych, które mają na celu znalezienie odpowiedzi na pytania dotyczące wyzwań związanych z długotrwałym pobytem człowieka w kosmosie, jest projekt Bed Rest. W ramach tego projektu grupa studentów-wolontariuszy spędza sześć tygodni leżąc na specjalnej platformie, która przypomina łóżko. W tej pozycji jedzą, myją się i śpią, a ich głowy są położone o 6 stopni niżej niż reszta ciała. Pozwala to na symulację efektów fizjologicznych, które występują w stanie nieważkości, takich jak przesunięcie płynów w organizmie, utrata masy mięśniowej i gęstości kości, wzrost ciśnienia śródczaszkowego i obniżenie ciśnienia krwi.

"Po sześciu tygodniach organizm osiąga nowy stan adaptacyjny, czyli dostosowuje się do nowych warunków bez powodowania większych szkód. Organizm radzi sobie nawet z niższym ciśnieniem krwi i zmienionym ciśnieniem śródczaszkowym. Wyjątkiem jest jednak syndrom SANS (Spaceflight-Associated Neuro-ocular Syndrome), który dotyczy zmian w oczach" - wyjaśnia dr Fogtman.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Zmiany te obejmują głównie zmiany anatomiczne w gałce ocznej, pojawienie się plamek i ubytków na wzroku. Niestety, te zmiany nie cofają się po powrocie na Ziemię i są obserwowane u większości astronautów, nawet po 20 latach od powrotu z misji.

"Podczas badania okazało się, że zmiany w oczach występują już w 2-3 tygodniu przebywania w symulowanym stanie nieważkości. Jest to niepokojące, ale ważne odkrycie. Co więcej, przeciwnie do wcześniejszych przypuszczeń, dotyczy to zarówno mężczyzn, jak i kobiet. Oznacza to, że podczas długiej misji na Marsa może dojść do utraty wzroku, co stanowi zagrożenie dla życia astronauty" - podkreśla Fogtman.

Naukowcy nie są jeszcze w stanie w pełni zrozumieć mechanizmu, który stoi za występowaniem syndromu SANS. Istnieją jedynie przypuszczenia, że jest on spowodowany zwiększeniem ciśnienia śródczaszkowego.

"Jest to bardzo trudne do zbadania, ponieważ nie możemy wysłać maszyny do rezonansu magnetycznego w kosmos, aby zbadać mózg" - zauważa Fogtman.

Pomimo problemów z poznaniem przyczyny występowania SANS, naukowcy już testują potencjalne rozwiązania. Jednym z nich jest skafander LBNP (Low Body Negative Pressure), który zakłada się na dolną część ciała. Skafander ten tworzy podciśnienie, które obniża ciśnienie śródczaszkowe. Skafander ten był już testowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Projekt Bed Rest pomaga również w poszukiwaniu nowych form ćwiczeń fizycznych. Wysiłek fizyczny jest jedynym sposobem na spowolnienie procesu utraty masy mięśniowej i kostnej, dlatego astronauci ćwiczą co najmniej 2 godziny dziennie. Dzięki połączeniu wyników z różnych badań, naukowcy odkryli, że nie tylko bieganie, ale także skakanie jest skuteczne w walce z utratą mięśni i gęstości kości. Na podstawie tych wyników tworzony jest prototyp urządzenia, które w przyszłości ma towarzyszyć astronautom podczas misji na Księżyc.

"Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jest dużo miejsca na trzy podstawowe urządzenia do ćwiczeń - bieżnię, rowerek i coś na wzór Olympu, który symuluje ćwiczenia obciążeniowe. Jednak już teraz wiemy, że statki kosmiczne lecące na Księżyc lub Marsa nie będą miały tyle przestrzeni, więc trzy urządzenia zastąpimy prawdopodobnie jednym" - zdradza Fogtman. Dodaje również, że wiele wyników i rozwiązań uzyskanych dzięki badaniu Bed Rest może przyczynić się do poprawy jakości życia ludzi na Ziemi, szczególnie tych starszych i chorych, którzy są zmuszeni do długotrwałego leżenia w łóżku.

Dr Fogtman przyznaje, że jednym z najważniejszych obszarów badań jest wpływ izolacji na zdrowie psychiczne człowieka. ESA nie ma własnego ośrodka, w którym mogłaby przeprowadzać niezależne badania na ten temat. Do tej pory współpracowała z ośrodkiem Syrius w Moskwie i ośrodkiem Concordia na Antarktydzie, który jest własnością Francji i Włoch.

"Ośrodek na Antarktydzie jest odizolowany od cywilizacji - tam ludzie są trenowani przez rok. Mamy wpływ na wybór jednego członka załogi, który jest lekarzem i kontroluje jakość eksperymentów, ale nie mamy wpływu na wybór profilu psychologicznego uczestników. Nie mamy też wpływu na to, co załoga trenuje, ponieważ ta stacja jest partnerstwem włosko-francuskim i to właściciele mają prawo do kontroli załogi" - tłumaczy Fogtman.

Niedawno naukowcy przetransportowali do ośrodka na Antarktydzie rezonans magnetyczny. Stacja znajduje się na wysokości 3233 m n.p.m., co oznacza, że załoga doświadcza chronicznego niedotlenienia. "Badamy, jak to wpływa na mózg" - wyjaśnia rozmówczyni PAP.

NASA już przeanalizowała pierwsze sytuacje medyczne, które mogą stanowić zagrożenie dla misji na Marsa. Jednym z nich jest wystąpienie zapalenia dróg moczowych u kobiet. Okazało się, że na wyposażeniu medycznym, którym obecnie dysponują astronauci na ISS, jest niewystarczająca ilość antybiotyków.

Drugą sytuacją medyczną, która może stanowić zagrożenie dla misji, jest "epizod psychologiczny" u mężczyzny. Okazuje się, że mężczyźni częściej niż kobiety doświadczają załamań nerwowych pod wpływem długotrwałej presji.

"W apteczce astronauty jest niewiele leków, ponieważ ich działanie w warunkach kosmicznych nie zostało jeszcze dobrze poznane. Są leki przeciwbólowe, antyalergiczne, antybiotyki oraz dwa antydepresanty. Ogólnie sposób dostarczania leków jest problemem w warunkach mikrograwitacji, ponieważ nie wszystkie substancje wchłaniają się w ten sam sposób. Najlepiej wchłaniają się w stanie rozpuszczonym, ale nie wszystkie leki można podać w ten sposób" - opisuje Fogtman.

Obecnie astronauci mają możliwość kontaktu z psychologiem, lekarzem lub rodziną w każdej chwili. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jest też dużo przestrzeni, w której mogą się schować, aby poczuć się swobodnie.

Jednak już wiadomo, że na statku kosmicznym, który będzie podróżował na Marsa lub Księżyc, nie będzie możliwości bezpośredniej komunikacji z Ziemią, a przestrzeń będzie bardzo ograniczona. W ubiegłym roku na ISS testowano hologramy lekarzy, którzy za pomocą sztucznej inteligencji będą wspomagać załogę.

"Dlatego musimy się do tej misji bardzo dobrze przygotować i mamy jeszcze wiele do zrobienia w tym obszarze. Myślimy o zainstalowaniu lepszego oświetlenia, generatorów zapachów i dekoracji z roślin - wszystko po to, aby podtrzymywać dobrostan psychiczny" - ujawnia Fogtman.

W rozmowie z PAP przyznaje, że organizacja badań naukowych w strukturach ESA jest sporym wyzwaniem finansowym. Wynika to z faktu, że ESA jest klubem członkowskim państw, które same decydują, na co chcą wydawać pieniądze.

"Udział w programie eksploracyjnym nie jest obowiązkowy, więc nie wszystkie kraje wpłacają pieniądze na naszą działalność. Jesteśmy pod dużym naciskiem politycznym, ponieważ te kraje, które płacą, chcą, aby w pierwszej kolejności zadbać o uczestnictwo swoich grup naukowych i podmiotów biznesowych w programach ESA" - mówi Fogtman, dodając: "Nie krytykuję tego, ponieważ taki jest model biznesowy ESA. Od początku zainwestowane pieniądze miały wrócić do kraju, który je wcześniej wyłożył na stół. Dlatego w naszej działalności dużą rolę odgrywają ruchy dyplomatyczne".