Aké sú dôsledky dlhodobého pobytu vo vesmíre na zdravie; Mesto zdravia Berlín
Dlhodobý pobyt vo vesmíre má na ľudské telo rôzne účinky
Žiarenie, beztiažový stav, priestorové obmedzenie - to sú len niektoré zo stresov, ktoré musia astronauti znášať pri lete do vesmíru. Hneď na začiatku musí telo vydržať až 5 g (gravitačné zrýchlenie), po ktorom nasleduje beztiažový stav. Americkí vedci teraz skúmali dôsledky tohto všetkého na zdravie u jednovaječných dvojčiat: Mark Kelly strávil vo vesmíre 54 dní na štyroch letoch, Scott Kelly bol vo vesmíre celkovo 540 dní, z toho 340 dní bez prerušenia na ISS. Vedci pomocou porovnania oboch mužov zistili, aký vplyv má dlhý pobyt vo vesmíre na ľudské telo. Výskum by mal slúžiť aj na ozrejmenie možností misie s posádkou na Marse. Výsledky štúdie boli publikované v časopise „Science“.
Radiačné zdravotné riziko
Podľa štúdie má dlhší pobyt vo vesmíre rôzne následky na zdravie - niektoré sú zjavne dokonca nezvratné. Kozmické žiarenie má obzvlášť vážne následky pre ľudský organizmus. Jedná sa o vysokoenergetické časticové žiarenie, ktoré pochádza zo slnka, Mliečnej dráhy a vzdialených galaxií. Skladá sa hlavne z protónov, rovnako ako elektróny a úplne ionizované atómy. Aj na Zemi sme neustále vystavení kozmickým lúčom. Avšak radiačná záťaž je tu okolo 0,4 milisievertov ročne (na hladine mora), zatiaľ čo efektívna dávka žiarenia v vesmírnej stanici vo vesmíre je okolo 200 milisievertov ročne.
Kozmické žiarenie mení gény
V štúdii bol študovaný astronaut vystavený účinnej dávke 146,34 milisievertov. Pri výlete na Mars by bola táto hodnota asi osemkrát vyššia. Žiarenie spôsobuje poškodenie ionizujúcimi atómami a molekulami v našom tele. To môže spustiť chemické alebo biochemické reakcie v postihnutých bunkách a tiež poškodiť genetický materiál.
Ako dokázali výskumníci spolupracujúci s Francine Garrett-Bakelman z Weill College of Medicine v New Yorku, u Scotta Kellyho bol zaznamenaný nárast inverzií a translokácií v genóme. Jedná sa o posuny celých chromozómových segmentov. Vznikajú, keď je chromozómový reťazec zničený ionizujúcim žiarením a jednotlivé fragmenty sa znova integrujú do chromozómu v inom bode.
Miera rizika rakoviny zatiaľ nie je známa
Teoreticky môžu tieto zmeny spôsobiť aj rakovinu. Aké vysoké je v skutočnosti riziko, sa však zatiaľ nepočítalo, pretože iba málo ľudí doteraz strávilo vo vesmíre viac ako 300 dní. Zvýšené riziko rakoviny zjavne pretrváva dlho po návrate na Zem: výskum ukázal, že Scott Kelly mal aj po návrate z ISS viac inverzií a translokácií ako jeho brat dvojča. Podľa Garretta-Bakelmana sa zdá, že vysoká radiačná záťaž v ISS trvale narušila stabilitu chromozómov.
Epigenetické zmeny spôsobené dlhým pobytom vo vesmíre bolo možné určiť aj po návrate astronauta. To zahŕňa pridanie alebo odstránenie metylových skupín, ktoré môžu dlhodobo zapnúť alebo vypnúť určité gény. Pozorované zvýšenie metylácie DNA však nemusí byť nevyhnutne výsledkom vystavenia žiareniu. K mnohým zmenám v aktivácii génov došlo napríklad v imunitnom systéme. Vedci majú podozrenie, že takto reaguje imunitný systém na poškodenie DNA.
Oslabený imunitný systém vo vesmíre
Už dlho je známe, že imunitný systém sa vo vesmíre mení. Vedci to vysvetľujú skutočnosťou, že určité imunitné bunky sa pohybujú v tele a tento pohyb závisí od gravitačnej sily. Každý, kto chytí infekciu, ako je konjunktivitída alebo obyčajný výtok z nosa vo vesmíre, je preto obvykle ťažké vyriešiť. V súčasnej štúdii sa zistila ďalšia záhadná zmena, a to zvýšený výskyt mitochondriálnej DNA v krvi. Podľa vedcov by to mohlo naznačovať, že elektrárne buniek vo vesmíre boli ohromené a čiastočne sa rozpadli.
Beztiažový stav tiež mení funkcie tela. Po krátkom čase to vedie k redistribúcii kvapaliny smerom k hlave. To spôsobí zväčšenie priemeru tepien a žíl v hornej časti tela, čo vedie k opuchnutým alebo červeným tváram. To má negatívny vplyv na oči: asi u 40 percent astronautov sa poruchy státia vyskytujú v dôsledku zhrubnutia cievovky, takzvaného SANS („vesmírny let súvisiaci s neurokulárnym syndrómom“). Toto poškodenie je po návrate na Zem reverzibilné iba čiastočne.
Zmenenými podmienkami trpí aj mozog a srdce
Kognitívne poruchy a problémy s krvným obehom sú ďalšími ťažkosťami, s ktorými musia astronauti zápasiť - zvyčajne však až po návrate na Zem; navyše sú tieto poruchy reverzibilné. Srdcový výdaj sa musí prispôsobiť zmeneným podmienkam. Často to predstavuje problém, najmä keď sa kozmonauti vrátia na Zem a srdce musí opäť viac pracovať.
S cieľom pripraviť astronautov na čas vo vesmíre a predovšetkým po ňom, absolvujú pred, počas a po pobyte vo vesmíre špeciálny výcvik. To však nemôže úplne zabrániť poškodeniu zdravia. Zdravotné riziká je ťažké vyhodnotiť, najmä pri veľmi dlhom pobyte vo vesmíre, ako by to bolo v prípade misie na Marse s ľudskou posádkou.