Ne paslaptis, kad NASA ėmėsi didžiulės užduoties: iki 2030-ųjų metų išsiųsti žmones į Marsą. Kodėl bauginantis? Nes pakanka suprasti, kad tipiška kelionė ten užtruks nuo trijų iki šešių mėnesių, o įgula turės likti planetoje iki dvejų metų, kol planetų suderinimas leis jiems grįžti namo. Tai reiškia, kad astronautai mažiausiai trejus metus turės gyventi sumažintos (mikro) gravitacijos sąlygomis - tai žymiai viršija Rusijos kosmonauto Valerijaus Polyakovo nustatytą nuolatinio buvimo kosmose rekordą: 438 dienos.
Pirmosiomis kosminių kelionių dienomis mokslininkai sunkiai dirbo, norėdami įveikti gravitaciją, kad raketa galėtų katapultuotis į kosmosą ir nuskraidinti žmones Mėnulyje. Šiandien gravitacija taip pat išlieka mokslo darbotvarkėje, tačiau šį kartą mus labiau domina, kaip sumažėjęs gravitacija veikia astronautų, ypač jų smegenų, sveikatą. Galų gale mes evoliucionavome egzistuodami Žemės gravitacijoje (1 g), o ne nesvarumo erdvėje (0 g) ar Marso mikrogravitacijoje (0,3 g).
- „Salik.biz“
Smegenys kubinėje
Taigi kaip smegenys susidoroja su mikrogravitacija? Trumpai tariant, labai blogai - tačiau informacijos apie tai yra nedaug. Mes žinome, kad astronautų veidai parausta ir išsipučia esant nulinei gravitacijai - tai reiškinys, kurį meiliai vadina „Charlie Brown efektu“. Iš esmės taip yra todėl, kad skystis, sudarytas daugiausia iš kraujo (ląstelių ir plazmos) ir cerebrospinalinio skysčio, yra pasislinkęs galvos link, todėl veidai tampa pūlingi, apvalūs, o kojos plonos.
Šie skysčio poslinkiai taip pat yra susiję su „kosmoso liga“(panašia į jūros ligą), galvos skausmais ir pykinimu. Neseniai jie taip pat buvo siejami su neryškiu matymu dėl padidėjusio slėgio ir padidėjusia kraujotaka; pačios smegenys plūduriuoja iki kaukolės viršaus, darydamos spaudimą. Nepaisant to, kad NASA mano, kad regėjimo sutrikimas ir smegenų poslinkis yra pagrindinė rizika bet kurio Marso žmogaus sveikatai, dar nepavyko išsiaiškinti, kas jį sukelia, taip pat kaip jo išvengti.
Fiziologijos ir biochemijos profesorius Damienas Bailey iš Pietų Velso universiteto mano, kad tam tikros smegenų dalys gauna per daug kraujo, nes kraujyje kaupiasi azoto oksidas - nematoma molekulė, kuri paprastai joje plūduriuoja. Arterijos, tiekiančios smegenis krauju, atsipalaiduoja, todėl jos daugiau atsiveria. Dėl padidėjusio kraujotakos kraujo ir smegenų barjeras - „smegenų amortizatorius“- tampa perkrautas. Vanduo kaupiasi lėtai, smegenys išsipučia, slėgis padidėja.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Įsivaizduokite upę, perpildytą jos krantais. Svarbiausias viso to dalykas yra tai, kad į tam tikras smegenų dalis nepatenka pakankamai deguonies. Tai yra didelė problema, galinti paaiškinti neryškų matymą, taip pat kitus padarinius, atsirandančius dėl astronautų sugebėjimo mąstyti, susikaupti, samprotauti ir judėti.
Kelionė į „vėmimo kometą“
Norėdami išbandyti idėją, mokslininkai turi ją įgyvendinti. Užuot paprašę NASA nukeliauti į Mėnulį, jie tiesiog nusprendė atsikratyti žemės gravitacijos, imituodami nesvarumą specialiame plane, vadinamame vemtine kometa, vemtine kometa.
Pakilęs į orą ir nusileisdamas, šis orlaivis vienu skrydžiu atlieka iki 30 parabolinių figūrų, kad imituotų nesvarumo jausmą. Laisvas kritimas trunka tik 30 sekundžių, tačiau veidas sugeba išsipūsti per pusę minutės.
Saugiai pritvirtinę visą įrangą, mokslininkai išmatavo aštuonis savanorius, kurie kiekvieną dieną keturias dienas atliko po vieną skrydį. Jie išmatuojo kraujo tekėjimą įvairiose smegenis palaikančiose arterijose, naudodami nešiojamąjį Doplerio ultragarsą, dėl kurio aukšto dažnio garso bangos atsitraukia nuo cirkuliuojančių raudonųjų kraujo kūnelių. Jie taip pat išmatavo azoto oksido lygį kraujo mėginiuose, paimtuose iš dilbio venos, taip pat kitose nematomose molekulėse, įskaitant laisvuosius radikalus ir smegenims būdingus baltymus (kurie atspindi smegenų struktūrinius pažeidimus), kurie galėtų pasakyti, ar kraujo-smegenų barjeras yra priverstinai atidarytas.
Pirminės išvados tiksliai patvirtino tai, ko tikėtasi. Azoto oksido lygis padidėjo po pakartotinio nesvarumo „užuomazgų“, ir tai sutapo su padidėjusia kraujotaka, ypač arterijose, tiekiančiose smegenų užpakalinę dalį. Kraujo-smegenų barjeras atsidarė, nors nebuvo jokių smegenų struktūrinio pažeidimo požymių.
Dabar tyrėjai planuoja tęsti šiuos tyrimus, atlikdami išsamesnius kraujo ir skysčių pokyčius smegenyse, naudodami vaizdo gavimo metodus, tokius kaip magnetinio rezonanso tomografija, kad patvirtintumėte rezultatus. Jie taip pat nori apsvarstyti galimybę įvesti tokias kovos priemones kaip guminės kelnės, kurios sukuria neigiamą slėgį apatinėje kūno dalyje ir padeda „išsiurbti“kraują iš astronauto smegenų - taip pat vaistus, kurie neutralizuoja azoto oksido padidėjimą. Tokių tyrimų rezultatai galėtų ne tik pagerinti kosmonautų savijautą kelionėse kosmose, bet ir suteikti vertingos informacijos apie tai, kodėl „gravitacija“yra naudinga smegenims.
Ilja Khel