Ekstremalni kosmo-astronauci – „Jest Posadka”

Na ziemię powróciła właśnie część 6 osobowej załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Trzech członków 42 misji na ISS to Amerykanin Barry E. Wilmore, Rosjanin Aleksandr M. Samokutiajew oraz Rosjanka Jelena O. Sierowa. Po pierwszym transporcie śmigłowcami nastąpiła standardowa konferencja prasowa, rosyjskim kosmonautom zadano kilka pytań, jedno brzmiało: „czy widzieli tam jakichś kosmitów ?” Niestety ze względów zdrowotnych Amerykanin nie mógł uczestniczyć w spotkaniu, możliwe że ponad trzy niedawne i zapewne stresujące spacery kosmiczne nadwyrężyły zdrowie Wilmora do tego stopnia, iż lekarze uznali za słuszne zatrzymać dzielnego Amerykanina. Jak zobaczycie państwo na nagraniu, sześć miesięcy w kosmosie znacząco odbiło się na ich zdrowiu, trzech członków załogi ISS ledwo powłóczy nogami, z trudem utrzymując równowagę, muszą być trzymani co jest oczywiście efektem długotrwałego przebywania w środowisku nieważkości.

Za kilka dni, to jest 27 marca 2015, nastąpi start rosyjskiej kapsuły Sojuz TMA-16M, a w niej Amerykanin Scott Kelly oraz rosyjski kosmonauta Michaił Kornijenko, którzy mają zamiar przebywać na stacji 12 miesięcy ! Zdaje się, że mają tym dowieść, iż długotrwała i niezwykle ryzykowna misja na Marsa jest możliwa do zrealizowania. Dodatkowo trzecim uczestnikiem Sojuza będzie kosmiczny weteran Giennadij Padałka. Ostatnie tak długie loty były wyczynem Rosjan w latach dziewięćdziesiątych. Od tamtego czasu doszło do rozwoju medycyny kosmicznej, w tym specjalnych ćwiczeń, specjalistycznej diety oraz monitorowania stanu zdrowia załogi ISS. (Na zdjęciu rosyjskie centrum dowodzenia z informacją o lądowaniu Sojuza: „Jest Posadka !„)

Astronauci czy kosmonauci, po dotarciu do strefy kosmosu przestają odczuwać oddziałujące na człowieka siły ziemskiej grawitacji. Reakcje organizmu na takie zjawisko są różne, bardzo często dochodzi do tzw. choroby kosmicznej – mdłości wywołanych przez zaburzenia pracy błędnika w warunkach braku ciążenia i innych. Stopień nasilenia objawów tej choroby jest rzeczą indywidualną. Stworzona została nawet skala stopniująca reakcje na chorobę kosmiczną, nazwana Skalą Garna. (Na zdjęciach Amerykanin Barry E. Wilmore)

Zmysły przekazują nam dokładne informacje na temat lokalizacji środka ciężkości oraz względnego położenia poszczególnych części ciała. Zdolność ta pozwala nam integrować sygnały odbierane przez wzrok i słuch z innymi informacjami, dostarczanymi przez narządy przedsionkowe znajdujące się w uchu wewnętrznym, oraz mięśnie i stawy, a także receptory dotyku i nacisku. Wiele z tych sygnałów zależy od wielkości ziemskiego ciążenia. (Zdjęcia Rosjanka Jelena O. Sierowa)

Narząd przedsionkowy reaguje na przyspieszenia i zmiany położenia głowy, dzięki temu można orientować się w przestrzeni i zachować równowagę. Stan nieważkości powoduje zmianę tych sygnałów. Narząd przedsionkowy przestaje rejestrować pochylenia głowy w dół. Kończyny „tracą ciężar”. w związku z czym mięśnie nie muszą już się kurczyć i rozkurczać, aby utrzymać odpowiednią postawę ciała i wykonać ruch. Receptory nacisku i dotyku znajdujące się w stopach i w stawach skokowych przestają sygnalizować przyciąganie w dół. Te oraz inne zmiany przyczyniają się do złudzeń wzrokowo – orientacyjnych (omamów) oraz uczucia odwróconej pozycji, czyli – dezorientacji. (Zdjęcia Aleksandr M. Samokutiajew)

Stan nieważkości powoduje także zmiany w dystrybucji płynów ustrojowych człowieka. Po kilku minutach od momentu gdy siła grawitacji przestaje działać, nabrzmiewają żyły szyjne i następuje obrzęk twarzy. W przestrzeni kosmicznej ciśnienie hydrostatyczne zanika, powodując naturalne przemieszczenie się płynów ustrojowych z dolnych do górnych części ciała. Bezpośrednie pomiary objętości nóg astronautów wykazały, że w pierwszym dniu lotu każda z nich traci około litra płynu, w przybliżeniu 1/10 zwykłej objętości. W miarę krążenia płynów ustrojowych następuje proces adaptacji organizmu polegający na dalszej redystrybucji płynów ciała między jego poszczególnymi przedziałami. Objętość osocza gwałtownie się obniża o około 20 % i utrzymuje się na niskim poziomie. (Zdjęcie Ekspedycja 43, od lewej Kornijenko, Padałka i Kelly)

Przemieszczanie się płynów powoduje z kolei kaskadę powiązanych ze sobą mechanizmów nerkowych, hormonalnych i mechanicznych, które regulują gospodarkę wodno – elektrolitrową w organiźmie. Np. tempo filtracji nerek, stałe w normalnych warunkach, wzrasta prawie o 20 % i utrzymuje się na tym poziomie przez pierwszy tydzień pobytu w stanie nieważkości. W dodatku po powrocie na Ziemię uczestnicy lotów kosmicznych cierpią na szczególny rodzaj niedokrwistości, nawet jeśli lot trwał kilka dni, proszę sobie wyobrazić co się może dziać po roku przebywania w kosmosie !

Brak grawitacji ma także wpływ na mięśnie i kości. Niezależnie od tego, jak długo ludzie pozostają w przestrzeni kosmicznej, wracają na Ziemię z ubytkiem masy kości. W związku z brakiem nacisku na kręgosłup ludzie stają się wyżsi o około 5 cm. Płuca, serce i inne narządy znajdujące się w klatce piersiowej tracą masę; w rezultacie następuje spadek napięcia mięśni międzyżebrowych i rozszerzenie klatki piersiowej. Utrata masy kości podczas lotów kosmicznych powoduje podwyższenie poziomu wapnia w organizmie, co może przyczyniać się do powstania kamieni nerkowych oraz zwapnienia tkanek miękkich. Po powrocie na Ziemię utrata wapnia zatrzymuje się po miesiącu. Naukowcy nie są jednak pewni, czy dochodzi do całkowitej odbudowy kości, ponieważ zbyt mało osób odbyło dłuższe loty w przestrzeni kosmicznej.

Na utratę masy mięśni i kości nie znaleziono jeszcze odpowiedniej recepty. Do tej pory próbowano stosować różne ćwiczenia fizyczne, jednak z niewielkim lub umiarkowanym powodzeniem. Podróże poza naszą planetę narażają na silne promieniowanie w przestrzeni kosmicznej. Człowiek, który spędza rok na nisko położonej orbicie ziemskiej o umiarkowanym nachyleniu otrzymuje dawkę promieniowania w przybliżeniu dziesięciokrotnie większą niż przeciętnie na Ziemi. Podczas rocznego pobytu na Księżycu byłaby ona siedmiokrotnie większa , a podróż na Marsa jeszcze bardziej niebezpieczna. Oczywiście ryzyko napromieniowania i w następstwie choroby nowotworowej zagraża ludziom odbywającym długie loty.

Podczas testów prowadzonych na stacji kosmicznej Mir udało się zidentyfikować 234 różnych bakterii i grzybów, żyjących obok kosmonautów na pokładzie stacji. Kosmonauci przebywający na Mirze zgłaszali w latach 90. częste zakażenia, skutkujące zapaleniem spojówek, problemami stomatologicznymi i chorobami układu oddechowego. Co istotne, w Kosmosie niektóre antybiotyki okazywały się znacznie mniej skuteczne i konieczne było zwiększanie ich dawek. Ponadto wykryto, że bakteria Salmonella typhimurium staje się bardziej zjadliwa w warunkach braku grawitacji.

Ciekawą dolegliwością jest również schodzenie skóry ze stóp. Ponieważ w ziemskich warunkach cały czas ich używamy, skóra na podeszwach z jednej strony jest szybko ścierana, a z drugiej twardsza i grubsza niż w innych miejscach. W stanie nieważkości skutkuje to schodzeniem ze stóp całych płatów skóry. Podczas misji kosmicznych pojawiają się zaburzenia ostrości widzenia. O ile w przypadku kilkudniowych lotów kosmicznych objawy te zgłasza mniej więcej jedna trzecia astronautów, to odsetek ten rośnie do 60 proc. w przypadku personelu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Mechanizm tych zaburzeń, związany prawdopodobnie z ciśnieniem płynu mózgowo-rdzeniowego i pracą nerwów wzrokowych, nie został jeszcze dostatecznie wyjaśniony. Choć problem istniał od dawna, astronauci dopiero niedawno zaczęli go sygnalizować. Wcześniej powszechną praktyką było pomijanie tych zaburzeń – astronauci obawiali się, że zgłoszenie problemu spowoduje, że zostaną odsunięci od kolejnych misji. Odrębną kwestią są zgłaszane przez astronautów przeżycia duchowe, poczucie transcendencji i jedności z naturą. Wiele z tego co przeżyli w kosmosie zapewne pozostanie ich słodką tajemnicą. Zwrócono zarazem uwagę na zmianę postaw astronautów, którzy wrócili z Kosmosu – w porównaniu z wcześniejszym życiem, byli znacznie mniej niespokojni, podatni na depresję czy wybuchy agresji. (Zdj. Marsjańska kwadratowa geometria ?)

Przy standardowej sześciomiesięcznej ekspedycji większość układów organizmu powraca do normalnego stanu w ciągu kilku tygodni od wylądowania na Ziemi. Wyjątek stanowi układ mięśniowo – szkieletowy, dla którego potrzeba więcej czasu na jego odbudowanie. Znając już standardowe zaburzenia zdrowia astronautów, należy zadać pytanie, czy 12 miesięcy nie jest zbyt ekstremalnym wysiłkiem dla ludzkiego organizmu ?! Czy takie narażanie własnego zdrowia nie jest rodzajem rosyjskiej ruletki ? W perspektywie przeprowadzania przyszłych kosmicznych doświadczeń na istotach ludzkich, każdy z uczestników eksperymentu zapewne będzie się starał minimalizować własne ryzyko, ale czy chęć zostania bohaterem nie jest przypadkiem zmodyfikowanym stanem emocjonalnym, mogącym prowadzić do nadmiernego przeciążenia, co obserwować można choćby na przykładzie astronauty Bariego Wilmora ? Możliwe że roczny lot jest medialnym pokazem, który ma na celu przepchnięcie niebezpiecznej misji na czerwoną planetę. (Trzy zdjęcia marsjańskich anomalii)

(Jedno z najlepszych dostępnych nagrań z wnętrza Sojuza. Razem z dzwiękiem tworzy prawdziwy dokumentalny film „Gravity” ! Autentyzm i atmosfera prawdziwego kosmosu. Bardzo polecam pierwsze nagranie.)