Nu este un secret faptul că NASA și-a asumat o sarcină copleșitoare: să trimită oameni pe Marte până în anii 2030. De ce copleșitor? Pentru că este suficient să înțelegem că o călătorie tipică va dura trei până la șase luni, iar echipajul va trebui să rămână pe planetă până la doi ani înainte ca alinierea planetelor să îi permită să se întoarcă acasă. Aceasta înseamnă că astronauții vor trebui să trăiască cu o gravitate (micro) redusă timp de cel puțin trei ani - aceasta este semnificativ mai mare decât recordul actual de ședere continuă în spațiu, stabilit de cosmonautul rus Valery Polyakov: 438 zile.
În primele zile ale călătoriei spațiale, oamenii de știință au muncit din greu pentru a-și da seama cum să depășească gravitația, astfel încât o rachetă să poată catapulta în spațiu și să aterizeze oamenii de pe Lună. Astăzi, gravitația rămâne și pe agenda științei, dar de această dată suntem mai interesați de modul în care gravitația redusă afectează sănătatea astronauților, în special creierul lor. La urma urmei, am evoluat pentru a exista în gravitația Pământului (1 g), nu în greutatea spațiului (0 g) sau în microgravitatea lui Marte (0,3 g).
„Creier într-o cuvă”
Deci, cum crește creierul cu microgravitatea? Pe scurt, foarte rău - cu toate acestea, informațiile despre acest lucru sunt limitate. Știm că fețele astronauților se înroșesc și se umflă cu o gravitate zero - un fenomen numit afectuos „efectul Charlie Brown”. Acest lucru se datorează în mare parte faptului că lichidul, format mai ales din sânge (celule și plasmă) și lichid cefalorahidian, este deplasat către cap, ceea ce face ca fețele să devină pufoase și rotunde și picioarele să se subțire.
Aceste deplasări fluide sunt, de asemenea, asociate cu „boala spațială” (similară cu boala mării), dureri de cap și greață. Recent, ele au fost asociate și cu vederea încețoșată datorită creșterii presiunii cu fluxul de sânge crescut; creierul în sine plutește până în vârful craniului, punând presiune asupra lui. În ciuda faptului că NASA consideră că deficiențele vizuale și deplasarea creierului sunt principalele riscuri pentru sănătatea oricărei persoane de pe Marte, nu a fost încă posibil să aflăm care sunt cauzele acesteia, precum și cum să o prevenim.
Profesorul de Fiziologie și Biochimie Damien Bailey de la Universitatea din South Wales consideră că anumite părți ale creierului ajung să primească prea mult sânge, deoarece oxidul nitric se acumulează în fluxul sanguin - o moleculă invizibilă care plutește de obicei acolo. Arterele care furnizează creierului sânge se relaxează, așa că se deschid mai mult. Ca urmare a acestei creșteri a fluxului sanguin, bariera sânge-creier - „amortizorul” creierului - devine supraîncărcată. Apa se acumulează lent, creierul se umflă și presiunea crește.
Video promotional:
Imaginează-ți un râu care îi revărsă malurile. Cel mai important lucru în toate acestea este că nu este furnizat suficient oxigen în anumite părți ale creierului. Aceasta este o mare problemă care poate explica vederea încețoșată, precum și alte efecte care apar asupra capacității astronauților de a gândi, concentra, rațiune și mișcare.
O excursie la „voma cometă”
Pentru a testa o idee, oamenii de știință trebuie să o pună în practică. Dar, în loc să ceară NASA să călătorească pe Lună, ei au decis pur și simplu să se elibereze de gravitația pământului simulând lipsa de greutate pe un plan special numit o cometă vomitivă, o cometă vomitivă.
Ridicându-se în aer și apoi coborând, acest avion execută până la 30 de figuri parabolice într-un singur zbor pentru a simula senzația de lipsă de greutate. Căderea liberă durează doar 30 de secunde, dar fața reușește să se umfle în jumătate de minut.
După ce au asigurat toate echipamentele în siguranță, oamenii de știință au luat măsurători în rândul a opt voluntari, fiecare făcând câte un zbor în fiecare zi timp de patru zile. Aceștia au măsurat fluxul de sânge în diferitele artere care susțin creierul folosind ecografia Doppler portabilă, ceea ce face ca undele sonore de înaltă frecvență să sară din globulele roșii circulante. De asemenea, au măsurat nivelul de oxid nitric din probele de sânge prelevate dintr-o venă în antebraț, precum și alte molecule invizibile, inclusiv radicali liberi și proteine specifice creierului (care reflectă deteriorarea structurală a creierului), care ar putea spune dacă bariera sânge-creier este forțată să se deschidă.
Descoperirile inițiale au confirmat exact ceea ce era de așteptat. Nivelurile de oxid nitric au crescut după repetate „atacuri” de greutate și acest lucru a coincis cu o creștere a fluxului de sânge, în special în arterele care furnizează spatele creierului. Bariera sânge-creier s-a deschis, deși nu a existat nicio dovadă de deteriorare structurală a creierului.
Cercetătorii intenționează acum să continue aceste studii cu evaluări mai detaliate ale modificărilor în sânge și lichid în creier, folosind tehnici imagistice precum imagistica prin rezonanță magnetică pentru a confirma rezultatele. De asemenea, vor să ia în considerare introducerea de contramăsuri precum pantalonii de cauciuc, care creează presiune negativă în corpul inferior și ajută la „pomparea” sângelui din creierul astronautului - precum și medicamente care contracarează creșterea oxidului nitric. Rezultatele unor astfel de studii nu numai că pot îmbunătăți bunăstarea astronauților în călătoriile spațiale, dar ar putea oferi informații valoroase despre motivul pentru care „gravitația” este bună pentru creier.
Ilya Khel
