تغيرات جسدية غريبة لرواد الفضاء في الفضاء

تغيرات جسم رواد الفضاء خلال الرحلات الطويلة

يمكن لأجسام رواد الفضاء أن تتغير بطرق غريبة وأحياناً مهمة، خاصة خلال رحلة طويلة فوق الأرض: فهم يبدأون في الاستطالة، وغالباً ما يكتسبون "طولاً فضائياً" أطول، ولأن أجسام البشر في معظمها سائلة، فإن إعادة توزيع السوائل قد تمنحهم أيضاً "أرجل دجاج" و"رأساً منتفخاً". وبمجرد عودتهم، يبدأ كل ذلك في إعادة ضبط كل ذلك.

الصحة العامة لرواد الفضاء عند العودة

سيضع الأطباء كل ذلك في اعتبارهم مع عودة رائدي الفضاء باري "بوتش" ويلمور وسوني ويليامز يوم الثلاثاء من قرابة تسعة أشهر في الفضاء.

وقد تحدث أطباء ناسا إلى الاثنين قبل أن يبدآ رحلتهما إلى الوطن مباشرة، وقالا إنهما "بخير" من الناحية الصحية، حسبما قال الدكتور جو ديرفاي، أحد جراحي ناسا في الرحلة، لشبكة CNN.

التغيرات الجسدية وتأثيراتها على الصحة

لا يزال العلماء يكتشفون الآثار الصحية طويلة الأمد لقضاء الكثير من الوقت في الفضاء، لكن عقوداً من البيانات تظهر أن رواد الفضاء يتعرضون لتغيرات جسدية بعد فترة قصيرة. معظم هذه التغييرات ستعكس نفسها بعد فترة وجيزة من عودتهم إلى الأرض.

قال درفاي: "هناك بعض التباين الفردي في مدى سرعة تعافيهم، ولكن من المثير للإعجاب أن نرى كيف سيتعافون ويتكيفون بسرعة". "في كثير من الأحيان، إذا نظرت إليها بعد بضعة أيام، فلن يكون لديك أي فكرة عما فعلته للتو خلال الأشهر العديدة الماضية."

الجاذبية الصغرى وتأثيرها على الجسم

الجاذبية الصغرية وراء العديد من التغييرات التي يمكن أن يتعرض لها رواد الفضاء.

فبدون جاذبية الأرض، يمكن أن يفقد رواد الفضاء كثافة عظامهم، وتبدأ عضلاتهم في التلاشي. ويمكن أن يفقدوا التحكم الحركي والتنسيق والتوازن في الفضاء، ويصابون بنوع من دوار الحركة، كما تظهر الدراسات. كما يمكن أن يؤثر انعدام الجاذبية على جهازهم المناعي والقلب والأوعية الدموية، وعلى بصرهم وعلى حمضهم النووي.

ويبدو أن معظم التأثيرات قصيرة الأجل - لم يتبين حتى الآن سوى عدد قليل من المشاكل الصحية التي يمكن أن تستمر - ويمكن لرواد الفضاء أن يتطلعوا إلى الكثير من تمارين إعادة التأهيل على الأرض لإعادة عظامهم وعضلاتهم إلى لياقتها.

وعلى الرغم من أنه لم يكن من المتوقع في البداية أن يبقى ويلمور وويليامز في محطة الفضاء الدولية كل هذه المدة الطويلة التي قضياها في المحطة - حيث كان من المفترض أن تستمر رحلتهما الأولية ثمانية أيام فقط - إلا أن قادة ناسا لا يعتقدون أن الاثنين سيواجهان أي مشاكل صحية غير عادية بسبب ذلك.

تدهور العضلات والعظام في الفضاء

وقالت دينا كونتيلا، نائبة مدير برنامج محطة الفضاء الدولية التابع لناسا، يوم الجمعة: "لا نرى أي حاجة لأي احتياطات خاصة". "مثل أي رائد فضاء عائد، هناك فترة تأقلم وبالتالي سيختلف ذلك باختلاف أفراد الطاقم."

بدون جاذبية يتحرك الجسم ضدها ومع تعرض الجسم للإشعاع في الفضاء، يمكن أن يحدث ضمور في العضلات وخلل وظيفي حتى لأقوى رواد الفضاء لياقة. وقد وجدت وكالة ناسا أن أجسام رواد الفضاء يمكن أن تعاني من انخفاض في حجم الألياف العضلية بمقدار الثلث في أقل من أسبوعين.

وفي غضون شهر واحد في الفضاء، قد يفقد رائد الفضاء أيضًا ما يصل إلى 1.5% من كتلة عظامه - أي ما تفقده المرأة بعد سن اليأس التي لا تخضع للعلاج في حوالي عام. ويمكن أن يجعل هذا الفقدان الأشخاص عرضة للكسور ويؤدي إلى هشاشة العظام المبكرة، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لمعرفة ما إذا كان فقدان العظام يستمر لفترة طويلة بعد الرحلة الفضائية.

للمساعدة على التخفيف من مشاكل العظام والعضلات، يتناول رواد الفضاء نظامًا غذائيًا خاصًا ويمارسون حوالي ساعتين ونصف من التمارين الرياضية يوميًا ويمكنهم استخدام جهاز المشي أو الدراجة الثابتة، ولكن لديهم أيضًا جهاز تمرين مقاوم متقدم خاص يحاكي رفع الأثقال على الأرض.

"يقول ديرفاي: "نحاول الحفاظ على قوة العظام والعضلات لتقليل أي آثار للجاذبية الصغرى. "بالإضافة إلى ذلك، ومن منظور نفسي، فإن هذا الأمر رائع لأنه يمنحهم تلك الاستراحة خلال اليوم، وهم يعلمون أنهم يفعلون شيئاً لأنفسهم."

كانت وكالة ناسا تبحث فيما إذا كانت التمارين الرياضية وتمارين المقاومة ستكون مفيدة مثل جهاز المشي، لأن المركبة الفضائية اللازمة للرحلات المستقبلية لمسافات طويلة قد لا تكون قادرة على استيعاب معدات التمارين الثقيلة.

يقول درفاي إن الجسم "عبقري" في الطريقة التي يتكيف بها مع الجاذبية الصغرى، ولكن "نريد أن نضمن أنه عندما نعيدهم إلى الوطن، يكونون في أفضل وضع يمكنهم أن يكونوا عليه للعودة... والعودة إلى التدفق الطبيعي لحياتهم."

قد يرى رواد الفضاء أن أحد التغييرات الجسدية التي تطرأ على عظامهم قد تكون مفيدة: فبدون تأثير الجاذبية، يستقيم العمود الفقري للشخص ويصبح أطول.

تقول وكالة ناسا إن طول أحد أفراد الطاقم يمكن أن يزيد طوله بنسبة 3% خلال الأيام الثلاثة أو الأربعة الأولى من انعدام الوزن. فعلى سبيل المثال، ارتفع طول رائدة الفضاء كيت روبينز من 5'6" إلى "طول فضائي" يبلغ 5'7". ولكن بمجرد العودة إلى الأرض، تعيد الجاذبية رواد الفضاء إلى حجمهم الطبيعي.

{{MEDIA}}

بدون الجاذبية، تتغير السوائل. ولأن الجسم سائل بنسبة 70%، فإن هذا التغير محسوس على مستويات متعددة.

على الأرض، تميل السوائل في الجسم إلى الانزياح نحو الأسفل، أسفل القلب. ولكن في الفضاء، تتدفق السوائل بالتساوي في جميع أنحاء الجسم وتتحول إلى أماكن لا تتراكم فيها عادة.

يشبه الأمر القيام بوضعية الوقوف على اليدين لفترة طويلة جداً: تتحرك 1½ جالون من السوائل التي يحملها الجسم إلى أعلى. وغالباً ما يقول رواد الفضاء إنهم يشعرون وكأنهم مصابون بنزلة برد في الرأس ويصابون بمشكلة يسميها البعض في ناسا "متلازمة الوجه المنتفخ" أو "أرجل الطيور" أو "أرجل الدجاج". وتختفي هذه المشاكل عادةً بعد حوالي ثلاثة أيام على الأرض، وفقًا لوكالة ناسا.

قد تتسبب حركة السوائل في الجسم أيضًا في حدوث مشاكل طويلة الأمد في الظهر، بغض النظر عن طول مدة الرحلة الفضائية. وقد وجدت إحدى الدراسات أن نسبة حدوث الانزلاق الغضروفي أو التمزق الغضروفي أعلى بـ 4.3 مرات لدى رواد الفضاء مقارنةً بسكان الأرض، وعادةً ما تحدث المشكلة بعد فترة وجيزة من عودتهم إلى الأرض.

ويبدو أن مشكلة إعادة توزيع السوائل تؤثر أيضاً على رؤية العديد من رواد الفضاء، وهي مشكلة أطلقت عليها ناسا اسم متلازمة العين العصبية المرتبطة برحلات الفضاء. حيث تتسطح العين بسبب إعادة توزيع السوائل، ويمكن أن تتكاثف طبقة الألياف العصبية في الشبكية، ويحدث انكسار في العين مما يؤدي إلى تشوش الرؤية في الفضاء.

يقول الدكتور مايكل هاريسون، أخصائي طب الفضاء الجوي في مايو كلينك في فلوريدا، إن الأمر يشبه إلى حد ما استخدام جهاز عرض ضوئي وتحريكه بضع بوصات أقرب إلى الحائط.

وقال: "ستصبح الصورة أكثر ضبابية قليلاً". "إنه موضوع رئيسي لأننا لا نعرف الكثير عن ذلك حتى الآن."

يبدو أن المشكلة أكثر شيوعاً مع الرحلات الفضائية الأطول.

"السؤال الذي يدور في أذهان الجميع هو، ماذا يحدث عندما نتعمق في الفضاء لفترات زمنية أطول؟ هل يستقر الأمر، أم أنه شيء يستمر في التقدم؟" قال هاريسون.

لم تتغير رؤية الجميع. فقد وجدت إحدى الدراسات تسطيح الكرة الأرضية لدى حوالي 16% من رواد الفضاء بعد الرحلة.

"بعض الأشخاص يعودون ولديهم ما يبدو - ربما ليس بالضرورة تغيرات دائمة ولكن تغيرات مزمنة في الرؤية وتحتاج إلى نظارات. والبعض الآخر لا يعاني منها. إنها ظاهرة جديدة إلى حد ما." قال هاريسون.

ولدراسة هذه الظاهرة، ارتدى طاقم الرحلة التجارية بولاريس داون التي استغرقت خمسة أيام عدسات لاصقة خاصة العام الماضي لقياس وجمع البيانات عن الضغط في أعينهم.

كما طورت وكالة ناسا أيضاً "نظارات خاصة للتنبؤ بالفضاء" يتم الاحتفاظ بها في محطة الفضاء الدولية. وهذه النظارات قابلة للتعديل وتخفف من بعض التشويش.

يميل السائل في الدماغ إلى التحول في الفضاء أيضًا، من أعلى الدماغ إلى قاعدته. وقد وجدت الدراسات التي أجريت على رواد الفضاء بعد عودتهم إلى الأرض أن هذا التحول يمكن أن يؤدي إلى تضخم أجزاء من أدمغتهم تسمى البطينين، حتى بما يتجاوز ما يمكن رؤيته عادةً مع الشيخوخة الطبيعية.

ومع ذلك، لم تجد فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لطاقم بعثة "بولاريس داون" أي نتائج مقلقة في أدمغتهم.

يمكن للوقت في الفضاء أن يضعف الجهاز المناعي للشخص ويجعل رواد الفضاء أكثر عرضة للعدوى. يبدو أن خلايا الدم البيضاء التي تساعد الجسم على مكافحة العدوى تتغير.

وقال هاريسون: "في الفضاء، هناك تنشيط لبعض الفيروسات الكامنة التي يحملها الناس في الفضاء ولكن لا توجد آثار صحية مرتبطة بذلك على المدى الطويل".

يبدو أيضًا أن الفضاء يعدّل الحمض النووي للشخص كيميائيًا. على محطة الفضاء الدولية، يرتدي رواد الفضاء أجهزة قياس الجرعات لتسجيل تعرضهم للإشعاع، حيث يمكن أن يتلف الحمض النووي ويرفع خطر الإصابة بالسرطان مدى الحياة

ليس من الواضح تماماً ما هي الآثار التي قد تحدثها التغيرات الكيميائية الأخرى على الحمض النووي. وقد وجدت دراسة قارنت البيانات أثناء وبعد مهمة رائد الفضاء سكوت كيلي إلى الفضاء ببيانات شقيقه التوأم المتطابق، رائد الفضاء المتقاعد مارك كيلي، أن هناك تعديلات كيميائية على الحمض النووي لكلا الرجلين، ولكن كلاهما عاد إلى طبيعته عندما عادا إلى الأرض.

التيلوميرات، وهي التسلسلات المتكررة في نهاية الكروموسوم التي تحميه من التدهور، تنخفض عادةً مع التقدم في العمر، لكن تيلوميرات سكوت زادت في الواقع أثناء وجوده في الفضاء. وعندما عاد إلى الأرض، قصرت التيلوميرات مرة أخرى. ويقول العلماء إن تيلوميرات سكوت ربما تكون قد تأثرت بشكل إيجابي من خلال ممارسته للتمارين الرياضية واتباعه لنظام غذائي أفضل في الفضاء.

قال درفاي إن ويليامز وويلمور سيزيدان من السوائل باستخدام أقراص الملح والماء حتى قبل عودتهما إلى المنزل، وذلك في محاولة لاستعادة بعض ما فقداه خلال المرحلة الأولى من الرحلة الفضائية. كما أنهما ارتديا أيضاً ملابس مثل الجوارب الضاغطة التي تمتد من القدمين إلى ما فوق الخصر لنقل السوائل إلى مراكز أجسامهم.

"قال ستيف ستيتش، مدير برنامج ناسا للطاقم التجاري، يوم الجمعة: "يخضع كل طاقم يعود إلى الفضاء لبروتوكول تحميل السوائل، فقط للتأكد من أن أجسامهم مهيأة بشكل صحيح عند عودتهم. "لا يوجد شيء يتجاوز ما نقوم به عادةً."

لا يعود رواد الفضاء إلى عائلاتهم مباشرةً بعد هبوطهم. تتضمن بروتوكولات العودة إلى الأرض إبقاء الطاقم في مركز جونسون للفضاء في هيوستن لعدة أيام قبل أن يعطيهم جراحو الرحلة الموافقة على العودة إلى الوطن.

يقول ديرفاي: "يتأثر كل جهاز عضوي في الجسم تقريباً بدرجة ما - سواء كان الجلد، أو الجهاز العصبي العصبي، أو العظام، أو العضلات، أو الجهاز المناعي، أو الجهاز القلبي الوعائي - لذا لدينا برامج يركز عليها فريق الصحة والأداء البشري لدينا لمحاولة التأكد من أننا نغطي جميع هذه المجالات."

يراقب العلماء صحة جميع رواد الفضاء منذ بدء تدريبهم وحتى فترة طويلة بعد تقاعدهم، ولكن مع تزايد عدد الأشخاص الذين يقضون أياماً أكثر في الفضاء، يكتسب الباحثون فهماً أفضل بكثير لتأثير ذلك على صحة الإنسان على المدى الطويل. وهي معرفة ستكون ضرورية في الوقت الذي تهدف فيه برامج الفضاء الحكومية والتجارية إلى إرسال البشر للإقامة لفترات طويلة على سطح القمر والمريخ.

وقد أمضى ويليامز وويلمور وقتاً طويلاً في الفضاء من قبل وأخبرا أندرسون كوبر من شبكة سي إن إن في فبراير الماضي أنهما يعرفان ما يمكن توقعه جسدياً.

{{MEDIA}}

عندما يعود رواد الفضاء إلى الأرض، قد يتضمن برنامج إعادة تأهيلهم سلسلة من التمارين البدنية لزيادة كثافة العظام وتقوية العضلات. كما أنهم يمارسون تمارين القلب والأوعية الدموية لتقوية عضلة القلب، حيث لا يتعين عليها أن تضخ بقوة في حالة انعدام الجاذبية كما هو الحال على الأرض. بالإضافة إلى ذلك، هناك تمارين لتحسين التناسق للمساعدة في الوقاية من الإصابات.

قال ويلمور لكوبر: "الجاذبية صعبة للغاية".

قالت ويليامز إنها عادةً ما تستعيد عضلاتها سريعة الارتعاش وتتأقلم أذنها الداخلية في غضون 24 إلى 48 ساعة تقريباً بعد العودة إلى الأرض. وهي تقدر التحسن البدني السريع، لكنها أيضاً تشعر ببعض المرارة.

وقالت لكوبر: "سيكون ذلك محزنًا بعض الشيء عندما يزول الدوار، فقط لأن ذلك يعني أن الرحلة الفضائية قد انتهت فعليًا من الناحية الجسدية".

بالنسبة لبعض رواد الفضاء على الأقل، قد يكون للصحة العقلية أكبر الآثار بالنسبة لبعض رواد الفضاء. وغالبًا ما يعانون من "تأثير النظرة العامة".

قال هاريسون: "إنهم يحصلون على هذه التجربة العميقة التي تؤثر بعد ذلك على وجهات نظرهم حول الأشياء عندما يعودون إلى الأرض".

يصف رواد الفضاء رؤية العالم من الأعلى بأنه "جميل" و"هش". إنه عالم بلا حدود أو حدود، ورؤيته تجعل البعض يشعرون بشعور متزايد بالارتباط بالآخرين.

وقال هاريسون: "لن أستخدم بالضرورة كلمة "سحري"، "لكنها تجربة فلسفية عميقة للغاية في الفضاء".