Mengapa beberapa angkasawan pulang dari Stesen Angkasa Antarabangsa yang memerlukan cermin mata? Masalah mata adalah salah satu masalah terbesar yang muncul dalam sains stesen angkasa tiga hingga empat tahun terakhir, yang mempengaruhi 20% angkasawan. Dan pejabat angkasawan memandang serius masalah ini, kata Scott Smith, yang mengetuai Makmal Biokimia Pemakanan di Pusat Angkasa Johnson.
Ini adalah salah satu contoh bagaimana masa tinggal yang lama dalam penerbangan dapat mengubah kesihatan anda. Walaupun usaha terbaik NASA, tulang dan otot lemah dan pemulihan bulan diperlukan setelah angkasawan menghabiskan setengah tahun di stesen angkasa. Tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ada kemajuan dalam memahami apa yang dilakukan oleh mikrograviti terhadap tubuh manusia - dan bagaimana memperbaikinya.
Ambil masalah penglihatan, misalnya. Doktor percaya bahawa peningkatan pergeseran cairan di kepala meningkatkan tekanan pada saraf optik, tempat di bahagian belakang mata yang mempengaruhi penglihatan. Terdapat beberapa perkara yang boleh mempengaruhi:
- Senaman. Angkasawan diberitahu untuk memberikan 2.5 jam untuk latihan di Stesen Angkasa Antarabangsa setiap hari, yang diterjemahkan menjadi kira-kira 1.5 jam aktiviti setelah persediaan dan peralihan dipertimbangkan. Angkat berat menekan otot dan boleh memaksa lebih banyak darah ke kepala mereka. NASA memasang Resistive Exercise Device di stesen angkasa yang lebih berkuasa daripada pendahulunya, tetapi mungkin ini juga menyebabkan masalah penglihatan, kata Smith. "Ironinya alat senaman yang sangat kita sukai untuk bekerja otot dan tulang, boleh menyebabkan sakit mata."
- Tahap CO2. Gas ini (yang secara semula jadi berlaku ketika manusia menghembuskan nafasnya) "relatif tinggi" di stesen angkasa kerana memerlukan lebih banyak tenaga dan lebih banyak bekalan untuk menjaga atmosfer lebih bersih, kata Smith. "Peningkatan pendedahan karbon dioksida akan meningkatkan aliran darah ke kepala anda," katanya. Sekiranya ini menjadi penyebabnya, tambahnya, NASA bersedia melakukan perubahan untuk mengurangkan tahap CO2 di stesen.
- Masalah folat (Vitamin B).Dari data darah dan air kencing yang dikumpulkan sejak sebelum NASA mulai melihat masalah ini, mereka telah melihat jalur biokimia (nutrien) di dalam badan yang memindahkan unit karbon dari satu sebatian ke sebatian lain. Ini penting untuk mensintesis DNA dan membuat asid amino, dan melibatkan beberapa vitamin dan nutrien. Setelah para saintis mula memperhatikan perubahan folat (sejenis Vitamin B), mereka menyiasat lebih jauh dan menemui sesuatu yang menarik mengenai homosistein, sejenis asid amino di tengah-tengah jalan karbon yang satu ini. Ternyata para astronot dengan masalah penglihatan setelah penerbangan mempunyai tahap homosistein yang lebih tinggi (tetapi tidak abnormal) dalam darah mereka sebelum penerbangan, seperti yang diterbitkan di sini.
"Ini membuat spekulasi, tetapi kami berpendapat bahawa perbezaan genetik di jalan ini dapat mengubah respons anda terhadap perkara-perkara yang mempengaruhi aliran darah ke kepala," kata Smith.
Setelah menjumpai bukti-bukti ini yang secara substansial mengenai kecenderungan genetik terhadap masalah penglihatan, mereka mencadangkan eksperimen untuk melihat gen yang berkaitan dengan satu metabolisme karbon. "Untuk memberi anda idea tentang pentingnya masalah ini, kami pergi ke setiap anak kapal yang diterbangkan ke stesen angkasa, atau akan terbang ke stesen angkasa. Kami bertanya sama ada mereka akan memberi kami sampel darah dan melihat gen mereka untuk satu metabolisme karbon, ”katanya. "Kami mendekati 72 angkasawan untuk melakukan itu, dan 70 dari mereka memberi kita darah, yang belum pernah terdengar."
Sementara NASA berusaha untuk mengetahui apa yang sedang berlaku dengan penglihatan angkasawan, agensi itu telah membuat kemajuan besar dalam menjaga kepadatan tulang semasa penerbangan - untuk pertama kalinya dalam 50 tahun penerbangan angkasa lepas, Smith menambahkan.
Kami menyebutkan Perangkat Latihan Resistif yang canggih, sebuah alat angkat berat orbital yang dipasang dan pertama kali digunakan semasa Ekspedisi 18 pada tahun 2008 dan telah digunakan di stesen angkasa sejak itu. Ini adalah peningkatan besar berbanding Peranti Latihan Penahanan Interim sebelumnya (iRED), yang tidak memberikan rintangan yang cukup, yang membolehkan beberapa angkasawan untuk "memaksimumkan" pada peranti dan tidak dapat meningkatkan lagi beban angkat berat setelah beberapa minggu atau bulan penggunaan.
"Kami menerbangkan iRED di stesen dan kehilangan tulang di stesen kelihatan seperti di Mir, iaitu, tanpa alat latihan resistif tersedia," kata Smith. Tetapi itu berubah secara drastik dengan ARED, yang mempunyai kemampuan memuat dua kali lebih banyak. Kru makan lebih baik, menjaga berat badan dan mempunyai kadar Vitamin D yang lebih baik berbanding dengan yang sebelumnya. Paling mengejutkan, mereka mengekalkan kepadatan tulang mereka pada tahap preflight, seperti yang ditunjukkan oleh makalah ini.
Walaupun kita menganggap tulang seperti semen dan tidak berubah (sekurang-kurangnya sehingga anda mematahkannya!), Ia sebenarnya adalah organ yang selalu mengalami kerosakan dan pembaharuan. Apabila kerosakan dipercepat, seperti ketika anda tidak meletakkan berat badan di orbit, anda kehilangan kepadatan tulang dan berisiko tinggi mengalami patah tulang.
Mengapa tidak diketahui, kecuali untuk mengatakan bahawa tulang sepertinya bergantung pada semacam "isyarat" yang menunjukkan beban atau beban sedang diletakkan di atasnya. Sebaliknya, jika anda meletakkan lebih banyak berat pada tulang anda - mungkin membawa beg galas dengan berat di atasnya - kerangka anda secara beransur-ansur akan menjadi lebih besar untuk menampung berat tambahan.
Walaupun menarik bahawa ARED mengekalkan ketumpatan tulang, persoalannya adakah badan dapat mengekalkan dua proses yang berlaku pada kadar yang lebih cepat daripada sebelum penerbangan: pemecahan dan penumpukan tulang. Lebih banyak kajian akan diperlukan, kata Smith, untuk menentukan sama ada ini mempengaruhi kekuatan tulang, yang pada akhirnya lebih penting daripada hanya kepadatan mineral. Pemakanan dan senaman juga dapat dioptimumkan, untuk memungkinkan pemeliharaan tulang yang lebih baik.
Itulah salah satu perkara yang para saintis teruja untuk belajar dengan misi satu tahun yang akan datang ke Stesen Angkasa Antarabangsa, ketika Scott Kelly (NASA) dan Mikhail Kornienko (Roscosmos) akan menjadi salah satu daripada sebilangan kecil orang yang melakukan satu tahun kalendar berturut-turut di ruang angkasa. "Pembentukan semula" tulang tidak akan mereda setelah enam bulan, tetapi mungkin akan hampir setahun.
Smith menunjukkan kualiti data kesihatan juga meningkat sejak misi Mir jangka panjang pada awal hingga pertengahan 1990-an. Penanda pemecahan dan pembentukan tulang yang spesifik baru sahaja ditemui dan dilaksanakan pada masa itu, sedangkan hari ini mereka biasa digunakan dalam perubatan. Antara itu, dan fakta bahawa data Mir NASA berasal dari misi jangka pendek, Smith mengatakan bahawa dia benar-benar tidak sabar untuk melihat apa yang akan diberitahu oleh para saintis tahun ini di angkasa lepas.
Ini menyimpulkan siri tiga bahagian mengenai kesihatan angkasawan. Dua hari yang lalu: Mengapa sains manusia begitu sukar dilakukan di angkasa lepas. Kemarin: Bagaimana cara membuat latihan berfungsi di Zero G?
