Jaká jsou rizika příliš dlouhého pobytu ve vesmíru?

Cesta člověka do vesmíru nabízí mnoho složitostí, ale co udělá s lidským tělem více než rok strávený ve vesmíru? Rekordní délka jedné cesty do vesmíru v současnosti činí 437 dní. Ačkoli to může být působivé, dlouhodobý pobyt na oběžné dráze může změnit tělo astronauta překvapivým způsobem, včetně změny svalů, mozku a dokonce i střevních bakterií.

Klikněte tedy a dozvíte se více o rizicích příliš dlouhého pobytu ve vesmíru.

0 / 29 Fotos

Astronauti na misi -

5. června 2024 se astronauti Sunita Williamsová a Butch Wilmore vydají na osmidenní misi do vesmíru.

1 / 29 Fotos

Problémy na palubě -

Cestovali v letadle Boeing Starliner, když se na cestě k Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) vyskytly problémy, včetně úniku helia, které vytlačuje palivo do pohonného systému. Několik trysek také nefungovalo správně.

2 / 29 Fotos

Uvíznutí ve vesmíru -

Kvůli těmto okolnostem uvízli oba sportovci na ISS. NASA se rozhodla, že Wilmora a Williamse dopraví zpět na Zemi v únoru 2025 na palubě modulu SpaceX Crew Dragon. Jaká jsou však potenciální rizika pro jejich těla, když budou tak dlouho obíhat kolem Země?

3 / 29 Fotos

Svaly -

Bez neustálého působení gravitace na naše končetiny začne svalová a kostní hmota ve vesmíru rychle ubývat. Nejvíce postiženými oblastmi jsou svaly, které pomáhají udržovat naše držení těla v oblasti zad, krku, lýtek a čtyřhlavého svalu stehenního. Je to proto, že v mikrogravitaci již nemusí pracovat tak intenzivně.

4 / 29 Fotos

Svaly -

Po dvou týdnech může svalová hmota klesnout o 20 % a při delších misích trvajících tři až šest měsíců může klesnout až o 30 %.

5 / 29 Fotos

Kosti -

Z podobných důvodů začínají ztrácet pevnost i kosti astronautů. Každý měsíc pobytu ve vesmíru mohou astronauti ztratit 1-2 % kostní hmoty, za šest měsíců až 10 %. Pro srovnání: na Zemi ztrácejí starší muži a ženy kostní hmotu tempem 0,5-1 % ročně.

6 / 29 Fotos

Kosti -

To může zvýšit riziko zlomenin a prodloužit dobu hojení. Po návratu na Zemi může trvat až čtyři roky, než se kostní hmota vrátí do normálu.

7 / 29 Fotos

Cvičení ve vesmíru -

Aby s tím astronauti bojovali, absolvují na oběžné dráze ISS 2,5 hodiny denně cvičení a intenzivní trénink. Ten zahrnuje sérii dřepů, mrtvých tahů, shybů a bench pressů. Kromě toho užívají doplňky stravy, aby si udrželi co nejzdravější kosti.

8 / 29 Fotos

Nedostatečné -

Nedávná studie však ukázala, že ani tento cvičební režim nestačí k tomu, aby zabránil ztrátě funkce a velikosti svalů. Po testování byla doporučena vyšší zátěž při odporových cvičeních a vysoce intenzivní intervalový trénink.

9 / 29 Fotos

Úbytek hmotnosti -

Ačkoli hmotnost na oběžné dráze znamená jen málo, udržet si zdravou váhu je ve vesmíru náročné.

10 / 29 Fotos

Dieta astronautů -

Astronauti mají k dispozici pestrou škálu výživných potravin, mezi nimiž je v poslední době i několik salátových listů vypěstovaných na palubě vesmírné stanice. Přesto však může mít na astronautův organismus vliv.

11 / 29 Fotos

Scott Kelly -

Astronaut NASA Scott Kelly (na snímku) se po 340 dnech pobytu na palubě ISS zúčastnil nejrozsáhlejšího výzkumu účinků dlouhodobého vesmírného letu. V porovnání se svým dvojčetem, které zůstalo na Zemi, ztratil Kelly během pobytu na oběžné dráze 7 % tělesné hmotnosti.

12 / 29 Fotos

Zrak -

Na Zemi gravitace tlačí krev v našem těle směrem dolů, zatímco srdce ji opět pumpuje nahoru. Ačkoli se tělo ve vesmíru poněkud přizpůsobí, tento proces je narušen a krev se může hromadit v hlavě více než obvykle.

13 / 29 Fotos

Zrak -

Část krve se může dostat do zadní části oka a do okolí zrakového nervu, což vede k otoku. To může vést ke změnám vidění, například ke snížení ostrosti a strukturálním změnám samotného oka.

14 / 29 Fotos

Zrak -

Tyto změny se mohou projevit již po dvou týdnech pobytu ve vesmíru. S přibývajícím časem se však riziko zvyšuje.

15 / 29 Fotos

Zrak -

Některé změny zraku se změní přibližně do jednoho roku po návratu astronautů na Zemi, jiné však mohou být trvalé.

16 / 29 Fotos

Neurální míchání -

Po pobytu na ISS se ukázalo, že Kellyho kognitivní výkonnost zůstala relativně podobná jako u jeho bratra na zemi.

17 / 29 Fotos

Neurální míchání -

Vědci si však všimli, že rychlost a přesnost Kellyho kognitivních funkcí se zhruba šest měsíců po přistání snížila, pravděpodobně proto, že se jeho mozek přizpůsobil zemské gravitaci a životnímu stylu doma.

18 / 29 Fotos

Neurální míchání -

Studie ruského kosmonauta, který v roce 2014 strávil na ISS 169 dní, také zjistila určité změny v mozku. Zjistila, že došlo ke změnám v úrovni nervového propojení v částech mozku souvisejících s motorickými funkcemi a také ve vestibulární kůře.

19 / 29 Fotos

Přátelské bakterie -

Jedním z klíčů k dobrému zdraví je rozmanitost mikroorganismů žijících v našem těle a na něm. Střevní mikrobiom může ovlivňovat způsob trávení potravy, ovlivňovat úroveň zánětů v našem těle a měnit způsob, jakým funguje náš mozek.

20 / 29 Fotos

Přátelské bakterie -

Vědci, kteří Kellyho po jeho cestě vyšetřovali, zjistili, že se jeho střevní mikrobiom výrazně změnil. Svou roli v tom mohlo sehrát vystavení radiaci, používání recyklované vody a změna jeho fyzické aktivity.

21 / 29 Fotos

Kůže -

U Kellyho byla zjištěna zvýšená citlivost kůže a po návratu z ISS měl asi šest dní vyrážku.

22 / 29 Fotos

Kůže -

Vědci se domnívali, že k jeho kožním problémům mohl přispět nedostatek kožní stimulace během mise.

23 / 29 Fotos

Geny -

Konce každého vlákna DNA se nazývají telomery. Pomáhají chránit naše geny před poškozením. Jak stárneme, zkracují se, ale výzkum Kellyho a dalších astronautů odhalil, že cestování vesmírem zřejmě mění délku těchto telomer.

24 / 29 Fotos

Geny -

Jednou z možných příčin změny těchto telomer by mohlo být vystavení složité směsi záření ve vesmíru.

25 / 29 Fotos

Geny -

Došlo také k určitým změnám v genové expresi, tedy mechanismu, který čte DNA a vytváří proteiny v buňkách. Některé z nich souvisejí s reakcí těla na poškození DNA, tvorbou kostí a reakcí imunitního systému na stres. Většina těchto změn se však do šesti měsíců po Kellyho návratu na Zemi vrátila do normálu.

26 / 29 Fotos

Imunitní systém -

Kelly byl před cestou do vesmíru, během ní i po ní očkován a jeho imunitní systém reagoval normálně.

27 / 29 Fotos

Imunitní systém -

Výzkum však zjistil, že u astronautů dochází k určitému poklesu počtu bílých krvinek. To je do značné míry způsobeno dávkami záření, které dostávají během pobytu na oběžné dráze.

Zdroje: (BBC) (NASA) (Washington Post)