مخاطرات سلامتی انسان در فضا

از آغاز عصر نوین سفر انسان به فضا شاهد تلاش فضانوردان در سفینه های خود برای اکتشاف و انجام امور تحقیقاتی و علمی بوده ایم. آنها در حالت بی وزنی در حرکت از اینسوبه آنسوی سفینه برای انجام کارهای مختلف بوده اند.

آرزوی بسیاری از انسان ها آنست که روزی بتوانند به فضا رفته و این تجربه نادر را بدست آورند، اما این امر چندان هم آسان نیست و مشکلات فیزیولوژیکی (جسمی) را برای فضا نوردان در بردارد.

زمانی که «دان پتیت» فضانوردی که۱۶۱روز را در ایستگاه فضایی بین المللی گذرانیده بود و به زمین بازگشت حتی قادر نبود بر روی دوپای خود بایستد و به کمک دیگران از سفینه سایوز بیرون آورده شد. دو روز پس از مراجعت اعلام شد که مدتی طول خواهد کشید تا بتواند راه برود و با محیط جدید سازگار شود. 
این قبیل مشکلات فقط برای «دان پتیت» نیست، بلکه برای تمام مسافران به فضا اتفاق خواهد افتاد. دانشمندان دریافتند که سفر به فضا معضلات و آسیب های متعددی را برای فضانوردان از نقطه نظر فیزیولوژیکی بدنی بوجود می آورد. فضانوردان دچار بیماری فضایی می شوند، مایعات بدن، به ویژه مقداری از خون خود را از دست می دهند، عضلات و استخوان های آنها تضعیف و کاهش می یابد، توازن ثقلی آنها بر هم زده شده و از بی خوابی رنج می برند. مهم تر آنکه در مقابل تشعشعات خطرناک فضایی قرار گرفته و اگر سفر آنها طولانی باشد، تشعشعات بیشتری جذب کرده و ریسک سرطانی شدن آنها زیاد می شود. در سفرهای طولانی آینده، بطور مثال به مریخ، آنها از کمربند محافظت تشعشعات زمین خارج شده و در مقابل تابش ذرات کشنده پرانرژی انتشار یافته از خورشید قرار خواهند گرفت. خوشبختانه فضانوردان می توانند با استفاده از دستگاه های ردیاب تشعشعات اشعه ایکس و گاما که از طوفان های خورشیدی ساطع می شود و زودتر از ذرات خطرناک می رسند آگاه شده و درون محافظ امن در مرکز فضاپیما مانند جایی که توسط مخازن آب احاطه شده، رفته و ایمن بمانند.

● بی وزنی و مشکلات آن

یکی از جاذبه های پرواز به فضا بی وزنی است، ولی بی وزنی بوجود آورنده بسیاری از مشکلات است. اگر چه فضا نوردان تمرینات سخت فشرده ای را در هواپیماها از نقطه نظر بی وزنی انجام می دهند ولی در حدود۷۵ درصد آنها دچار عوارض بیماری حرکت شامل حالات تهوع، سردرد، عدم قدرت تمرکز و سرگیجه در فضا می شوند. یک سوم فضانوردان در هفته اول دچار حالت تهوع شدید می شوند، اگر چه استعمال برخی داروها می توانند مؤثر باشد. خبر خوب آنست که تقریباً همه آنها بعد از دو تا چهار روز براین مشکلات فائق می آیند. به محض رهایی از جاذبه زمین، بدن نحوه توزیع مایعات خود را تغییر می دهد. خون که بطور طبیعی بیشتر به سمت پاکشیده می شود بعلت تغییر در جاذبه بیشتر به سمت مغز می رود. رگ های گردن متورم شده، صورت پف می کند، سینوس ها پر شده، آبریزش از بینی تشدید و پاها لاغر می شود. بدن احساس می کند که مقدار مایعات آن به میزان حدود یک چهارم، افزایش یافته و در نتیجه احساس تشنگی کاهش و دفع آب بدن بشدت افزایش می یابد. برای پرهیز از حالت سبکی درسر، فضانوردان در زمان بازگشت به زمین قرص های نمک و آب مصرف می کنند.

ترکیبات خون نیز تغییر می یابد. درصد گلبول های قرمز خون کاهش یافته، تولید مجدد آنها کم می شود و در نتیجه ظرفیت حمل اکسیژن برای سلول های بدن نقصان می یابد. در حدود یک ماه پس از مراجعت به زمین این امر به حالت اولیه و طبیعی بر می گردد.

با نبود نیروی جاذبه زمین، نیروی کشش به سمت پایین برداشته می شود. در این حالت نیروی وارده بر روی دیسک کمر مابین مهره ها برداشته شده دیسک متورم و در نتیجه قد فضانوردان در حدود پنج سانتیمتر بلندتر می شود، در زمان بازگشت بر اثر نیروی جاذبه و فشار مجدد، دیسک کمر دوباره منقبض شده و به حالت اولیه بر می گردد.

فضانوردان پیوسته از بی خوابی شکایت دارند و میانگین متوسط خواب آنها به شش ساعت در شبانه روز می رسد. در تحقیقات به عمل آمده در مرکز مطالعات بیولوژیک ملی فضایی در دانشگاه پنسیلوانیا (دانشکده پزشکی) مشخص شده که ریتم خواب انسان وابستگی نزدیکی به طلوع و غروب خورشید دارد. در یک شبیه سازی مشخص شد که یک هفته پس از اقامت در فضا، مانند آن است که فضانوردان۳۶ یا۴۸ ساعت نخوابیده اند و این برروی عملکرد افراد از نقطه نظرهای متفاوت مانند انجام امور روزانه و تصمیم گیری، تاثیر منفی گذاشته و حافظه شخص مختل می شود.

در یک اقامت یا سفر طولانی، بی وزنی اثرات بسیار مخرب بیشتری را بر فیزیولوژی بدن وارد می کند. فضانوردان آمریکایی و روسی پس از چندین ماه اقامت در ایستگاه فضایی قبلی »میر« در حدود پانزده درصد از حجم عضلات و نیروی خود را از دست دادند. بیشتر آنها شامل عضلات پا و کمر بود که انسان را قادر به ایستادن در برابر نیروی کشش جاذبه در زمین می کند. یکی از دلایل عمده، استفاده بیشتر از دست های خود برای جابجایی و انجام کار در فضا بوده است.

● پیشگیری از کاهش قوا

تمرینات خاصی می تواند در جلوگیری از کاهش قوای جسمانی مؤثر باشد ولی اکثر فضانوردان از انجام آنها ناراضی هستند. «شائون لوسید» که مدت شش ماه در ایستگاه «میر» اقامت داشته می گوید: تمرینات بدنی از مواردی بود که من آنرا اصلاً دوست نداشتم. تمرینات۴۵ دقیقه ای دوبار در روز با استفاده از ریسمان کششی برای تقویت عضلات دست و کمر و تردمیل برای راه رفتن یک کار بسیار سخت، خسته کننده و کسالت آور بود. علاوه بر آن بدبو نیز بود زیرا استحمام بعد از هر تمرین در ایستگاه میسر نبود.

نوسازی عضلات به حالت اولیه در زمین امکان پذیر است اما از دست دادن استخوان ها به این سادگی نیست. زمانی که بدن تحت تاثیر جاذبه نباشد، به استخوان بندی کمتری نیاز دارد. فضانوردان ماهیانه در حدود یک درصد حجم استخوان های خود را به صورت دفع کلسیم و اوره بدن از دست می دهند. در برخی اعضای بدن مانند ستون فقرات و مهره های پشت، مچ های دست و پا- این مورد شدیدتر است. از دست دادن استخوان های فضا نوردان در حدود ده برابر افراد مسنی است که به بیماری ورم استخوان، استئوپروسیس(Osteoporosis) ، مبتلا هستند. از دست دادن استخوان هادر یک پرواز کوتاه با شاتل ممکن است ناچیز باشد اما برای یکمسافرت طولانی مانند سفر به مریخ به مدت دو سال می تواند به شدت نگران کننده باشد.

● انسان در مریخ

هدف فرستادن انسان به مریخ، این ستاره سرخ، کاوش و انجام امور تحقیقاتی و علمی است. اگر پس از گذشت یک سفر چهار تا شش ماهه به مریخ فضا نوردان به اندازه کافی دارای تناسب اندام خوبی نباشند قادر به راه رفتن و پیمودن شیب های تند برای انجام تحقیقات، نخواهند بود. با انجام آزمایش ها و تحقیقات در فضا، حالت درازکش به عنوان راهکاری برای از دست ندادن حجم استخوان پیشنهاد شده است. تمرینات زیاد در زمان دراز کشیدن نیز می توانند باعث افزایش حجم استخوان های مهره های پشت شود. دکتر«لیندا شیکل فورد» رئیس مرکز تحقیقات استخوان در سازمان فضانوردی ناسا در شهر هوستون می گوید که با طراحی و ساخت تجهیزات و ادوات مناسب می توان بر این مشکلات فائق آمد. اضافه بر آن می گوید استفاده از برخی داروها مانند الندرونیت سدیم (Alendronate Sodium) که برای بیماران استخوانی تجویز می شود می تواند بسیار مؤثر باشد. او می گوید که من فکر نمی کنم این موضوع باعث توقف اکتشاف مریخ شود. با انجام محاسبات دقیق و به کارگیری روش های مختلف علمی می توان به این مشکلات فائق آمد و سفر به ماه و یا مریخ را انجام داد.

● کاهش دفاع بدن در برابر ویروس ها

شواهدی در دست است که مسافرت های فضایی به سیستم ایمنی بدن صدمه وارد می کند. در سفرهای طولانی، فضانوردان اکثراً در محیط تقریباً استریل بوده و ویروس های زیادی در آن وجود ندارد. در این حالت قدرت دفاع بدن آنها در مقابل ویروس ها کاهش یافته و به محض مجاورت با آنها به بیماری مبتلا می شوند. در مطالعات انجام شده در کالج پزشکی «بایلور»، یک تیم متخصص در این زمینه تحقیقات علمی بسیاری را انجام داده و متذکر شده که احتمال بیمار شدن فضانوردان پس از مراجعت و مقابله با انواع ویروس ها، ترمیم زخم ها و نظایر آن افزایش می یابد. گفته شده وجود استرس، ایزولاسیون، کم خوابی و تشعشعات می تواند به سیستم ایمنی بدن آنها آسیب وارد کند.

مشکلات پزشکی بدان معنی نیست که سفرهای آینده به فضا باید متوقف شود بالعکس باید بر آنها فائق آمد. یکی از علل مهم طراحی و ساخت ایستگاه بین المللی فضایی، داشتن یک آزمایشگاه فضایی برای انجام امور تحقیقاتی خصوصاً اقامت طولانی بشر در فضا است. تا بتوان نحوه زندگی و اقامت طولانی در فضا را تجربه کرد. اگر بتوان شاتل های فضایی را بیشتر در سرویس نگهداشت، تکمیل این ایستگاه میسر شده و ابزارکار برای مطالعات بیشتر در اختیار قرار خواهد گرفت. با تکمیل آن و انجام امور تحقیقاتی لازم می توان شاهد رفت و برگشت انسان به مریخ به گونه ای ایمن و با سلامت کامل در طول نسل های آینده بود.

● بدن انسان در فضا

نبودن نیروی جاذبه در فضا منجر به تغییرات بسیاری از سر تا پای بدن انسان می شود.

▪ صورت: مایعات بدن به سمت بالا رفته باعث تورم صورت، تحدب شراین گردن و احتقان سینوس ها می گردد.

▪ ستون فقرات: نبود جاذبه باعث برداشت فشار از روی دیسک کمر و تورم آن خواهد شد. قد فضانورد در حدود۵ سانتیمتر بلندتر خواهد شد.

▪ استخوان ها: مهره های کمر، باسن و ران در حدود یک درصد از حجم خود را در هر ماه از دست خواهند داد.

▪ سر: حسگرهای داخل گوش میانی حرکات را به غلط تشخیص داده باعث سرگیجی می شود.

▪ کلیه ها: از دست دادن استخوانها منجر به افزایش سطح کلسیم و احتمال گرفتن سنگ کلیه می گردد.

▪ عضلات: عضلات متحمل وزن به علت عدم کارکرد، تحلیل و لاغر می شوند.

▪ ساق پا: تغییر در توزیع مایعات باعث لاغری و انتقباض پا می گردد.

▪ پا: قطع تماس با زمین و برداشت فشار از کف پا، منجر به نفرستادن علائم به مغز جهت تشخیص موقعیت از نقطه نظر بالا و یا پایین بودن می گردد.
        
منبع :    
ماهنامه نفت پارس www.naftepars.ir