Šta više od godinu dana u svemiru čini ljudskom telu

Dva ruska kosmonauta, Oleg Kononenko i Nikolaj Čub, su u septembru 2024 oborili rekord za najduži kontinuirani boravak na Međunarodnoj svemirskoj stanici (MSS), provodeći 374 dana u orbiti. Sa osmehom na licu, Kononenko je podigao oba palca kada su ga izvukli iz kapsule nakon povratka na Zemlju. On sada drži i rekord za najduži kumulativni boravak u svemiru - ukupno 1.111 dana u orbiti. Kononenko i Čub su tokom svoje misije obišli Zemlju 5.984 puta, ali toliko vremena u uslovima smanjene gravitacije ostavilo je posledice na njihova tela, pa su ih timovi za oporavak morali podići iz kapsule.

Kako se navodi, Kononenko i Čub su oborili prethodni rekord, koji su držali Rusi Sergej Prokopjev i Dmitrij Petelin i Amerikanac Frenk Rubio. 

Ruski kosmonauti postavili rekord za najduži boravak na međunarodnoj kosmičkoj stanici

Iako je Kononenko prva osoba koja je van Zemlje provela više od godinu dana, astronaut Frenk Rubio je prvi astronaut koji je učestvovao u studiji o tome kako vežbanje sa ograničenom opremom utiče na ljudsko telo. U studiji o tome kako boravak u svemiru utiče na ljudsko telo, učestvovao je i astronaut Skot Keli. Njihov produženi boravak u svemiru pruža dragocene uvide u to kako ljudi da se nose sa dugotrajnim svemirskim letovima i kako najbolje da se nose sa problemom koje ovaj boravak može predstavljati za ljudski organizam. 

Ova saznanja biće ključna kada ljudi počnu da šalju posade na misije dublje u Sunčev sistem. Putovanje do Marsa, na primer, očekuje se da traje oko 1.100 dana (više od tri godine) prema trenutnim planovima.

Ipak, šta svemirski let zaista čini ljudskom telu?

Mišići i kosti

Bez stalnog uticaja gravitacije, mišićna i koštana masa brzo počinju da se smanjuju u svemiru. Najviše su pogođeni mišići koji održavaju našu posturu, držanje, kao što su leđa, vrat, listovi i kvadricepsi. Nakon samo dve nedelje mišićna masa može opasti za 20 posto, a na dužim misijama, koje traju od tri do šest meseci - i do 30 posto.

Isto tako, pošto astronauti ne opterećuju svoje skelete kao na Zemlji, njihove kosti počinju da gube minerale i snagu. Astronauti mogu izgubiti 1-2 posto koštane mase svakog meseca i do 10 posto tokom šest meseci, što povećava rizik od preloma i usporava zarastanje.

Šta astronauti smeju, a šta ne da jedu u svemiru

Gubitak težine

Iako težina znači malo u svemiru, održavanje zdrave telesne mase je izazov. Svojevremeni je astronaut Skot Keli izgubio je 7 posto svoje telesne mase tokom 340 dana na MSS-u.

Promene u vidu i mozgu

Na Zemlji, gravitacija pomaže da krv u našim telima teče prema dole, dok je srce ponovo pumpa naviše. U svemiru, međutim, ovaj proces je poremećen (iako se telo donekle prilagođava), i krv se može nagomilati u glavi više nego što bi inače. Deo ove tečnosti može se sakupljati na zadnjem delu oka i oko optičkog nerva, što dovodi do edema. To može uzrokovati promene u vidu, kao što su smanjena oštrina i strukturne promene u samom oku. Ove promene mogu početi da se javljaju već nakon dve nedelje u svemiru, a kako vreme prolazi, rizik se povećava. Neke od promena u vidu mogu se povući u roku od godinu dana po povratku astronauta na Zemlju, ali neke mogu biti trajne. Takođe, tokom dužih boravka u svemiru primećuju se i promene u mozgu i njegovoj sposobnosti da se prilagodi uslovima bez težine.

Neurološki poremećaji

Nakon svog dugog boravka na MSS, kognitivne sposobnosti Skota Kelija su ostale uglavnom nepromenjene i bile su slične sposobnostima njegovog brata na Zemlji. Međutim, istraživači su primetili da su se brzina i tačnost Kelijevih kognitivnih sposobnosti smanjili tokom otprilike šest meseci nakon njegovog sletanja, verovatno kako se njegov mozak prilagođavao Zemljinoj gravitaciji i veoma različitom načinu života.

Studija sprovedena na ruskom kosmonautu koji je proveo 169 dana na MSS 2014. godine takođe je otkrila da se tokom boravka u orbiti dešavaju određene promene u mozgu. Uočene su promene u nivou neuronskih veza u delovima mozga koji se odnose na motoričke funkcije - odnosno na kretanje - kao i u vestibularnom korteksu, koji igra važnu ulogu u orijentaciji, ravnoteži i percepciji našeg kretanja. Ovo nije iznenađujuće s obzirom na neobičnu prirodu bestežinskog stanja u svemiru; astronauti često moraju da uče kako da se efikasno kreću bez gravitacije koja ih privlači ka tlu i da se prilagođavaju okruženju gde ne postoji gore ili dole.

Koža

Iako je do sada pet astronauta Nase provelo više od 300 dana u orbiti, ponovo možemo zahvaliti Keliju na uvidima u to kako se njegova koža ponašala u svemiru. Otkriveno je da je njegova koža imala povećanu osetljivost i da je imao osip oko šest dana nakon što se vratio sa svemirske stanice. Istraživači su spekulisali da je nedostatak stimulacije kože tokom misije možda doprineo njegovoj tegobi sa kožom.

Geni

Jedno od najznačajnijih otkrića sa Kelijevog dugog boravka u svemiru bili su efekti koje je to imalo na njegovu DNK. Na kraju svakog lanca DNK nalaze se strukture poznate kao telomeri, za koje se smatra da pomažu u zaštiti naših gena od oštećenja. Kako starimo, oni postaju kraći, ali istraživanja na Keliju i drugim astronautima otkrila su da svemirska putovanja izgleda menjaju dužinu ovih telomera.

"Najupečatljivije otkriće, međutim, bilo je značajno produžavanje telomera tokom svemirskog leta," kaže Suzan Bejli, profesorka zaštite životne sredine i radiološkog zdravlja na Državnom univerzitetu Kolorado "Takođe je neočekivano bilo to što se dužina telomera brzo smanjila po povratku na Zemlju kod svih članova posade. Od posebnog značaja za dugoročno zdravlje i starenje jeste to što su astronauti generalno imali mnogo više kratkih telomera nakon svemirskog leta nego pre njega."

U junu 2024. godine, nova studija je istakla neke potencijalne razlike u načinu na koji imuni sistem muških i ženskih astronauta reaguje na svemirske letove. Identifikovane su promene u 18 proteina koji su povezani sa imunološkim sistemom, starenjem i rastom mišića.

Poređenjem njihove aktivnosti gena sa aktivnostima 64 drugih astronauta iz prethodnih misija, studija je otkrila razlike u ekspresiji tri proteina koja igraju ulogu u zapaljenskim procesima u poređenju sa stanjem pre leta. Muškarci su obično bili osetljiviji na svemirske letove, sa većim poremećajem u aktivnosti gena, i trebalo im je više vremena da se vrate u normalno stanje nakon povratka na Zemlju.

Ali istraživači kažu da i dalje treba da istraže zašto su žene manje osetljive na ove specifične efekte svemirskih letova, ali moguće je da je to povezano sa njihovim odgovorom na stres.

Imunološki sistem

Keli je primio seriju vakcina pre, tokom i nakon svog putovanja u svemir i njegov imuni sistem je reagovao normalno. Međutim, istraživanje je otkrilo da astronauti ipak trpe smanjenje broja belih krvnih zrnaca, što je u skladu sa dozama zračenja koje primaju dok su u orbiti.

Još uvek postoji mnogo pitanja na koja treba odgovoriti o tome kakav uticaj svemirska putovanja mogu imati na  organizam koji je evoluirao da živi na Zemlji.