Какви са последиците от дългия престой в космоса за здравето; Здравен град Берлин
Дългият престой в космоса има различни ефекти върху човешкото тяло
Радиация, безтегловност, пространствена затвореност - това са само част от стреса, който астронавтите трябва да понесат при полет в космоса. Още в началото тялото трябва да издържи до 5 g (ускорение поради гравитацията), последвано от безтегловност. Американски изследователи сега са разследвали последиците от всичко това за здравето при еднояйчни близнаци: Марк Кели е прекарал 54 дни в космоса на четири полета, Скот Кели е бил в космоса общо 540 дни, включително 340 дни без прекъсване на МКС. Изследователите използваха сравнението на двамата мъже, за да разберат как дългият престой в космоса влияе върху човешкото тяло. Изследването трябва също да послужи за озвучаване на възможностите на пилотирана мисия на Марс. Резултатите от изследването са публикувани в списание "Science".
Радиационен риск за здравето
Според проучването по-дългият престой в космоса има различни последици за здравето - в някои случаи те очевидно са дори необратими. Космическите лъчи имат особено сериозни последици за човешкия организъм. Това са високоенергийни частични лъчения, които идват от слънцето, Млечния път и далечните галактики. Състои се главно от протони, както и от електрони и напълно йонизирани атоми. На земята също сме постоянно изложени на космически лъчи. Излагането на радиация тук обаче е около 0,4 милизиверта годишно (на морското равнище), докато ефективната доза радиация в космическа станция в космоса е около 200 милизиверта годишно.
Космическата радиация променя гените
В проучването изследваният астронавт е бил изложен на ефективна доза от 146,34 милизиверта. При пътуване до Марс тази стойност би била около осем пъти по-висока. Радиацията причинява щети чрез йонизиращи атоми и молекули в нашите тела. Това може да предизвика химични или биохимични реакции в засегнатите клетки и също така да увреди генетичния материал.
Както изследователите, работещи с Франсин Гарет-Бакелман от Медицинския колеж Weill в Ню Йорк, успяха да покажат, увеличение на инверсиите и транслокациите в генома е регистрирано при Скот Кели. Това са измествания на цели хромозомни сегменти. Те възникват, когато хромозомната верига е разрушена от йонизиращото лъчение и отделни фрагменти се реинтегрират в хромозомата в друга точка.
Досега нивото на риск от рак е неизвестно
На теория тези промени също могат да предизвикат рак. Доколко обаче всъщност е висок рискът, все още не е изчислено, тъй като досега само няколко души са прекарали повече от 300 дни в космоса. Очевидно повишеният риск от рак продължава дълго след завръщането си на Земята: Изследванията показват, че Скот Кели е имал повече инверсии и транслокации от брат си близнак дори след завръщането си от МКС. Според Гарет-Бакелман, високото облъчване на МКС изглежда трайно е нарушило стабилността на хромозомите.
Епигенетичните промени, причинени от дългия престой в космоса, също могат да бъдат определени след завръщането на астронавта. Това включва добавяне или отстраняване на метилови групи, които могат да включат или изключат определени гени в дългосрочен план. Наблюдаваното увеличение на метилирането на ДНК обаче не е задължително да е резултат от излагане на радиация. Много промени в генното активиране се случиха например в имунната система. Изследователите подозират, че е възможно по този начин имунната система да реагира на увреждане на ДНК.
Отслабена имунна система в космоса
Отдавна е известно, че имунната система се променя в космоса. Учените обясняват това с факта, че определени имунни клетки се движат в тялото и това движение зависи от гравитацията. Всеки, който хване инфекция като конюнктивит или обикновена хрема в космоса, обикновено е трудно разрешим. В настоящото проучване беше открита друга озадачаваща промяна, а именно повишената поява на митохондриална ДНК в кръвта. Според изследователите това може да означава, че електроцентралите на клетките в космоса са били претоварени и частично дезинтегрирани.
Безтегловността също променя функциите на тялото. След кратко време това води до преразпределение на течността към главата. Това води до увеличаване на диаметъра на артериите и вените в горната част на тялото, което води до подпухнали или червени лица. Това има негативен ефект върху очите: около 40 процента от астронавтите страдат от нарушения в изправеността в резултат на удебеляване на хориоидеята, така нареченият SANS („невро-очен синдром, свързан с космически полети“). Тази повреда е частично обратима след завръщането на Земята.
Мозъкът и сърцето също страдат от променени условия
Когнитивните разстройства и проблеми с кръвообращението са други трудности, с които астронавтите трябва да се борят - но обикновено само след завръщането си на Земята; освен това тези нарушения са обратими. Сърдечният обем също трябва да се адаптира към променените условия. Често това е проблем, особено когато астронавтите се върнат на Земята и сърцето отново трябва да работи по-усилено.
За да подготвят астронавтите за времето в и преди всичко след космоса, те завършват специално обучение преди, по време и след престоя си в космоса. Това обаче не може напълно да предотврати увреждането на здравето. Особено при много дълъг престой в космоса, какъвто би бил случаят с пилотирана мисия на Марс, рисковете за здравето са трудни за оценка.