Yerçekimsiz ortamdan ve uzay yolculuğundan insan vücudu nasıl etkilenir? Sıfır yer çekiminde vücudumuzdaki değişiklikler ve alınması gereken tedbirler.
Sıfır yerçekimi aslında insan vücudunun yapısı için bir koşul değildir. Bu yüzden önce yeni koşullara alışması gerekiyor. Bu, doğal olarak farklı vücut reaksiyonlarını tetikler, çünkü tüm vücut sistemleri sıfır yerçekiminden etkilenir. Uzaydaki gibi yerçekimi olmayan ortamdaki vücutta görülen değişiklikler:
Uzay ve Dünya arasındaki temel fark, uzayda neredeyse hiç yerçekimi olmamasıdır, bu da ağırlıksızlık hissine neden olur. Astronotlar, özel bir parabolik rotada uçan düşük yerçekimli bir uçakta pratik yaparak koşullar için eğitilir. Eğitim, onların uzayda çalışmasına yardımcı olur, ancak sıfır yerçekiminin sağlık üzerindeki zararlı etkilerini önlemez. Uzun süredir uzay istasyonlarında olan insanlar üzerinde yapılan çalışmalar, bazı etkilerin geçici olduğunu, diğerlerinin ise daha uzun vadeli olduğunu göstermiştir.
Uzay Hastalığı
Ağırlıksızlığa kısa süre maruz kalmak, uzay yolculuğunda en yaygın sorun olan uzay adaptasyon sendromuna veya “uzay hastalığına” neden olur. Ağırlıksızlık uzaydaki yönelimimizi etkiler ve fizyolojik süreçlerimizin çoğunu yeni koşullara uyarlamamızı gerektirir – esas olarak denge sistemimizle ilgili süreçler. Ayarlama tamamlanmadığında bulantı, baş dönmesi, kusma, baş ağrısı, yorgunluk, genel halsizlik, görsel halüsinasyonlar ve uzayda yönelim bozukluğu ile sonuçlanır.
Bu semptomların ilk raporu 1961’in sonunda uzaydaki dördüncü kişi ve Yuri Gagarin’den sonra ikincisi Dünya’nın tam dönüşünü tamamlamak için uçuşunu tamamlayan Sovyet kozmonotu Gherman Titov’dan geldi. Şimdiye kadar toplanan veriler, uzay yolcularının yaklaşık yüzde 45’inin uzay hastalığından muzdarip olduğunu göstermiştir. Ancak, vücudun yeni ortama uyum sağlaması nadiren üç günden fazla sürer.
Sıfır yer çekimine uzun süreli maruz kalma, sıvıların yeniden dağıtılması ve kemik ve kas kütlesi kaybı da dahil olmak üzere birçok sağlık sorununa neden olur. Zamanla, bu etkiler astronot performansını tehlikeye atabilir, bu da onların zarar görme riskini artırabilir ve ayrıca kardiyovasküler aktivitelerini yavaşlatan oksijeni emme yeteneklerini azaltabilir.
Sıvıların yeniden dağıtımı
İnsan vücut ağırlığının yaklaşık yüzde 60’ını oluşturan sıvılar, yerçekimi etkisi altındayken vücudun alt kısmında birikme eğilimindedir ve evrim boyunca kalbe giden kan akışını dengeleyen sistemler geliştirdik. Bu sistemler yerçekimi yokluğunda bile çalışmaya devam eder, bu nedenle vücudun üstünde sıvı birikmesine neden olur. Bu yüzden astronotların yüzleri şişer. Gözde sıvı birikmesi, beyin görüntüyü telafi etmeyi ve düzeltmeyi öğrenene kadar birkaç gün boyunca görüşlerini bulanıklaştırır.
Sıvı dağılımındaki değişiklik aynı zamanda dengedeki sorunların yanı sıra tat ve koku hissinin kaybına da yansır. Daha da önemlisi, bedeni yeni ortama adapte etmek için tasarlanmış bir dizi sistemik etkiyi yönlendirir, ancak Dünya’ya dönüşte tehlikeli sonuçları vardır. Bunlardan biri “ortostatik intolerans” dır; bu, bir seferde yardım almadan on dakikadan fazla ayakta duramamaktır.
Bu fenomen kısmen, otonom sinir sistemi tarafından kan basıncının düzenlenmesindeki değişikliklerden ve kan sıvısı hacminin yaklaşık yüzde 20’sinin kaybından kaynaklanmaktadır – çünkü mikro yerçekimi koşulları altında, sistemlerin vücut basıncını vücut sıvısı olarak tutması gerekli değildir. vücutta daha eşit yayılır. Bu etki uzayda kalış uzadıkça artar, ancak Dünya’ya döndükten birkaç hafta sonra tekrar normalleşir.
Kalp ayrıca daha az kan pompalaması gerektiğinden yavaş yavaş dejenere olur. Daha zayıf bir kalp kası kan basıncında azalmaya neden olur ve beyne oksijen akışını engelleyebilir.
Kas atrofisi ve osteoporoz
Ağırlıksızlığın daha uzun vadeli en önemli etkilerinden biri kas ve kemik kütlesi kaybıdır. Yerçekimi olmadığında sırt ve bacak kaslarında ağırlık yükü yoktur, bu nedenle zayıflamaya ve küçülmeye başlarlar. Bazı kaslarda dejenerasyon hızlıdır ve düzenli egzersiz yapılmadan astronotlar 5-11 gün içinde kas kütlelerinin yüzde 20’sini kaybedebilir.
Kemik üzerinde mekanik basınç eksikliği nedeniyle, kemik kütlesi sıfır yerçekimi ortamında sadece bir ay içinde yüzde bir oranında kaybolur, normal bir ortamda sağlıklı bir insanda yaklaşık yüzde üç oranındadır. Kitle kaybı esas olarak omurganın, kalça ekleminin ve femurun alt omurlarını etkiler. Yoğunluktaki hızlı değişim nedeniyle kemikler kırılgan hale gelebilir ve osteoporozunkilere benzer semptomlar gösterebilir.
Uzayda kemiklerin imha ve yapım süreçleri bile değişir. Dünya’da kemikler, iyi dengelenmiş bir kemik yok edici hücreler ve kemik yapı hücreleri sistemi kullanılarak düzenli olarak yok edilir ve yenilenir. Bazı kemik dokuları yok edildiğinde, yeni katmanlar yerlerini alır; bu iki işlem birbirine bağlıdır. Bununla birlikte, uzayda, yerçekimi eksikliği nedeniyle kemik yok edici hücrelerin aktivitesinde bir artış görülür ve kemikler vücuda emilen minerallere ayrışır.
Fareler üzerinde yapılan araştırmalar, sıfır yerçekiminde 16 gün sonra, kemik yok edici hücre sayısında bir artış ve kemik yapı hücresi sayısında bir azalma olduğu ve ayrıca yeni kemik yaratma yetenekleri ile bilinen büyüme faktörlerinin konsantrasyonunda bir azalma olduğunu göstermiştir. Parçalanan kemikten kandaki kalsiyum seviyelerindeki artış, yumuşak dokunun tehlikeli bir şekilde kireçlenmesine neden olur ve böbrek taşı oluşumu potansiyelini artırır.
Astronotlar, özellikle normal yerçekimi koşulları altında yükün çoğunu taşıyan pelvik bölgede kemik yok edici hücre aktivitesinde bir artış gösterir. Bununla birlikte, osteoporozlu hastaların aksine, üç ila dört ay boyunca uzayda kalan astronotlar, Dünya’da iki ila üç yıl sonra normal kemik yoğunluğunu geri kazanırlar.
Sıfır yerçekimi etkileri ile baş etme
Vücudun alışkın olmadığı hareket modellerinin bir sonucu olan deniz hastalığını tedavi etmek için kullanılan ilaçlar da uzay hastalığının tedavisine yardımcı olabilir, ancak nadiren kullanılır çünkü uzay yolculuğunun ilk iki günü boyunca doğal adaptasyon kursu tercih edilir.
Bununla birlikte, astronotlar uzay giysisi giydiğinde, bulantı önleyici yamalar vardır, çünkü kıyafete kusma ölümcül olabilir. Uzay elbiseleri çoğunlukla fırlatma ve iniş sırasında ve elbette uzay aracı dışındaki herhangi bir aktivitede (uzay yürüyüşleri) giyilir. Ekibin uzaydaki koşullara uyum sağlamasına izin vermek için, uzay aracı veya uzay istasyonu dışındaki aktiviteler genellikle görevin ilk günlerinde planlanmaz. Bu, kıyafette kusma tehlikesini önler ve yamalar genellikle sadece tedbir içindir.
Yerçekimi eksikliğinin kaslar, özellikle de kalp kası üzerindeki olumsuz etkilerinden bazılarını azaltmak ve önlemek için, Uluslararası Uzay İstasyonu, direnç eğitimi için kullanılan spor cihazları ile donatılmıştır. Her astronotun günde en az iki saat fiziksel aktivite yapması gerekir. Özellikle uzun görevlerdeki astronotlar, kemik yoğunluğu kaybını azaltmak için bacakların kemiklerine baskı yapan pantolon giyer.
NASA, sıfır yerçekiminde uzayda kalan astronotlar için kasların ve kemiklerin dejenerasyonunu en iyi nasıl durduracağını anlamak için gelişmiş hesaplama araçlarını kullanır. Hesaplamalı simülasyonlar ağırlıklı olarak egzersizin, kemik eklemlerinin torsiyon (torkları) üzerindeki etkilerini değerlendirmek ve astronotlar için en uygun egzersiz rejimlerini önermek için kullanılır.
