Длительные космические миссии, такие как годовое пребывание на Международной космической станции, могут вызвать значительные изменения в организме человека. Эти изменения включают атрофию мышц, потерю костной массы, нарушение зрения и даже изменения на уровне ДНК. Некоторые из этих последствий могут быть необратимыми, что подчеркивает важность понимания влияния космоса на человеческое тело.
Что произойдет с организмом астронавта, если он проведет в космосе полгода или год, рассказывает РБК-Украина (проект Styler)
В невесомости мышцы не испытывают привычной нагрузки, что приводит к их атрофии. Кроме того, происходит потеря плотности костной ткани, что повышает риск переломов. Эти изменения могут начаться уже через две недели пребывания в космосе, но со временем этот риск возрастает.
Уменьшение объема крови и снижение нагрузки на сердце в условиях невесомости могут привести к его ослаблению. После возвращения на Землю сердечно-сосудистая система требует времени для адаптации к гравитации.
Длительное пребывание в космосе может вызвать повышение внутричерепного давления, что влияет на зрительный нерв и может привести к ухудшению зрения. Некоторые изменения зрения возвращаются в течение года после возвращения астронавтов на Землю, но другие могут быть постоянными.
Воздействие космической радиации и стресса может привести к изменениям в иммунной системе и мутациям в ДНК. Исследования показали, что длительное пребывание в космосе может вызвать повреждение ДНК, что повышает риск развития заболеваний.
Изоляция, ограниченное пространство и удаленность от Земли могут влиять на психическое здоровье астронавтов, вызывая стресс, тревожность и другие психологические проблемы.
Известные астронавты Скотт и Марк Келли - однояйцевые близнецы. И один из них провел на орбите Земли целый год. Ученые сделали комплексное обследование и сравнили данные у обоих братьев. Это была первая такая возможность для ученых, поскольку космонавтов, которые провели на орбите более года - очень мало.
У Скотта, который провел в космосе год, исследователи обнаружили в геноме неожиданные и существенные изменения, а еще - повреждения, и некоторые из них необратимы. Космический полет привел к когнитивному дефициту у космонавта и это выяснилось уже после его возвращения на Землю.
Через долгое время в состоянии невесомости у космонавтов усыхают мышцы и кости, а кровь и вода поднимаются к голове. Возможны лихорадки, вирусы их атакуют активнее, а сердечно-сосудистая система начинает давать угрожающие сбои.
Кроме того, длительные космические миссии могут привести к долгосрочным изменениям в мозге, и появляется риск развития деменции. Симптомы не появляются сразу, а через несколько недель или даже месяцев после пребывания в космосе. Именно поэтому врачи всегда очень тщательно отслеживают состояние космонавтов.
В процессе исследования, которое длилось 25 месяцев, у обоих братьев брали анализы мочи, крови и пробы слюны - до, после и во время пребывания в космосе. Все генетические, микробиологические и физиологические данные анализировали 10 команд исследователей.
Результаты исследования оказались для ученых неожиданными. И они подтверждают, что длительная космическая миссия влияет на тело и разум человека несколькими способами. Ученые обнаружили изменения в сердечно-сосудистой системе, иммунной защите, скелетно-мышечной системе и глазах.
У Скотта был повышенный маркер воспаления и изменения в нейромедиаторах, что указывало на физиологически повышенный уровень стресса. Кроме того, была изменена экспрессия генов - в более чем 9 000 местах.
Но исследователей удивило другое: изменения в геноме. Как показали анализы, теломеры в клетках астронавта стали длиннее - это окончания линейной хромосомы на орбите стали на 14,5% больше.
Дело в том, что в результате длительного стресса и с возрастом теломеры обычно становятся короче, а в случае Скотта Келли ситуация наоборот - его хромосомы будто помолодели. И что еще самое удивительное - после возвращения на Землю большинство хромосом вернулись к своему нормальному состоянию, но не все. И ответа на эту загадку ученые пока не имеют.
В течение космической миссии клетки астронавта, копируя ДНК, делали значительно больше ошибок, чем обычно. Они неправильно воспроизводили части хромосом или делали это на ложном месте. А это доказывает, что пребывание в космосе увеличивает повреждения и ошибки в геноме. И эти ошибки продолжались еще в течение месяца после возвращения на Землю.
По мнению ученых, это происходит из-за повышенного облучения на земной орбите. Скотт Келли подвергся облучению в 146 милизивертов - это доза, которую в условиях естественного радиационного фона на Земле получают в течение 50 лет. Исследователи считают, что такие вещи у космонавтов могут значительно увеличить риск заболеть раком.
"Умственная производительность астронавта уменьшилась до уровня ниже чем перед полетом. Этот дефицит проявился в темпе и точности когнитивных способностей и сохранялся до шести месяцев после возвращения на Землю", - рассказала ученая Гарет-Бейклман.
Ученые считают, что данные этого исследования имеют важное значение для будущих миссий на Марс. Поскольку участники миссий будут подвергаться облучению, которое в 5 раз больше. Астронавты должны быть готовы к различным вызовам и после приземления на планете, они могут допускать ошибки.
Вас может заинтересовать:
При написании материала были использованы источники: исследования близнецов-астронавтов в журнале Science, статьи на сайте NASA, Explore-Health in Space.