Polski astronauta już w kosmosie. Co się stanie z jego ciałem w stanie nieważkości?

Sławosz Uznański-Wiśniewski, po długim okresie oczekiwania i wymagających przygotowaniach, opuścił Ziemię. O godzinie 8.32 polskiego czasu wystartował wraz z załogą z Przylądka Canaveral na Florydzie. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej spędzi dwa tygodnie. Jak to wpłynie na jego organizm? Co nieważkość robi z ciałem? Wyjaśniamy.

Jak organizm człowieka reaguje na nieważkość?Jak organizm człowieka reaguje na nieważkość?
Źródło zdjęć: © Getty/PAP
Magdalena Pietras

Wyzwanie dla organizmu

Nieważkość to stan, kiedy na ciało człowieka oddziałuje tylko siła grawitacji, a inne siły, jak opór, tarcie, są znikome. Daje to efekt lekkości i unoszenia się ponad podłożem. Astronauta zaczyna je odczuwać po opuszczeniu gęstej atmosfery ziemskiej i wyłączeniu silników rakietowych, podczas lotu na orbicie na wysokości około 90 km.

Stan nieważkości to zupełnie nienaturalne środowisko dla człowieka. Nasz organizm, ukształtowany przez miliony lat w warunkach ziemskiej grawitacji, w kosmosie musi odnaleźć się na nowo. Z czym będzie zmagał się nasz polski astronauta w przestrzeni kosmicznej?

Równowaga i orientacja przestrzenna

Na Ziemi nasz błędnik - część ucha wewnętrznego - nieustannie informuje mózg o kierunku grawitacji. W stanie nieważkości brakuje tej informacji. Kamyczki błędnikowe nie poruszają się w przewidywalny sposób, a mięśnie i stawy nie odczuwają nacisku, który normalnie pozwala określić, gdzie jest "góra", a gdzie "dół". Skutkiem tego są dezorientacja, złudzenia przestrzenne i objawy choroby lokomocyjnej. Mózg potrzebuje kilku dni, by przystosować się do nowych warunków.

Układ krążenia i płyny ustrojowe

Gdy grawitacja przestaje działać, znika również ciśnienie hydrostatyczne - płyny ustrojowe, które na Ziemi gromadzą się w dolnych partiach ciała, przesuwają się ku górze. Twarz astronauty puchnie, żyły szyjne są nabrzmiałe, a w zatokach pojawia się uczucie zatkania.

Krew przemieszcza się do klatki piersiowej i głowy, co może powodować duszność i przekrwienie nosa. Nerki odbierają ten stan jako nadmiar płynów i zwiększają ich filtrację, co prowadzi do szybszego oddawania moczu i odwodnienia.

Układ kostny

Kości nie są już obciążone, więc przestają się regenerować. Zanika gęstość kości, głównie w kręgosłupie i miednicy, nawet o 1 proc. miesięcznie. Wapń uwalniany z kości trafia do krwi, co zwiększa ryzyko kamicy nerkowej i zwapnień tkanek miękkich. Niektóre ubytki mogą być trwałe, co po powrocie zwiększa ryzyko złamań.

Układ mięśniowy

Mięśnie tracą siłę i masę, bo nie są używane do utrzymywania postawy. Zanika głównie mięśniówka kończyn dolnych i mięśnie przykręgosłupowe. Zmienia się też struktura włókien mięśniowych - te wolno kurczące się, odpowiadające za długotrwały wysiłek zastępowane są przez szybko kurczące się, ale mniej wytrzymałe. To pogarsza zdolność do pracy fizycznej w warunkach kosmicznych.

Układ oddechowy

Bez grawitacji powietrze i krew nie rozkładają się równomiernie w płucach. Niektóre ich części są przewentylowane, inne niedotlenione. Choć nie powoduje to poważnych zaburzeń oddychania, może wpływać na komfort i efektywność wymiany gazowej.

Układ odpornościowy

Układ immunologiczny reaguje, jakby ciało zostało zainfekowane – wzrasta aktywność wielu białek związanych z reakcją obronną. Naukowcy zaobserwowali zmiany w poziomie ponad 100 białek we krwi kosmonautów, z których nie wszystkie wracają do normy po powrocie na Ziemię. Sugeruje to, że organizm nie ma gotowych mechanizmów adaptacyjnych do życia bez grawitacji.

Badania przeprowadzone przez rosyjskich i kanadyjskich naukowców, z inicjatywy prof. Jewgienija Nikołajewa z Instytutu Nauki i Techniki Skolkovo i Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii pokazują, że organizm będący w stanie nieważkości uruchamia wszelkie mechanizmy obronne.

- Zajęliśmy się badaniem zestawu białek, które są markerami niezakaźnych chorób. Wyniki pokazały, że w nieważkości układ immunologiczny zachowuje się tak, jakby ciało zostało zainfekowane, ponieważ ludzki organizm nie wie, jak zareagować i uruchamia wszystkie możliwe systemy obrony - wyjaśnia prof. Jewgienij Nikołajew.

Co się dzieje po powrocie?

Większość zmian ustępuje po kilku tygodniach na Ziemi, ale niektóre - jak ubytki kostne - mogą być trwałe. Aby im przeciwdziałać, astronauci ćwiczą codziennie po kilka godzin, a naukowcy opracowują metody ochrony organizmu na przyszłe, długotrwałe misje – jak ta na Marsa.

Magdalena Pietras, dziennikarka Wirtualnej Polski

Źródła: naukawpolsce.pl, astronet.pl, nauka.tvp.pl

Treści w naszych serwisach służą celom informacyjno-edukacyjnym i nie zastępują konsultacji lekarskiej. Przed podjęciem decyzji zdrowotnych skonsultuj się ze specjalistą.

Źródło artykułu: WP abcZdrowie
Wybrane dla Ciebie
Tych leków nadal brakuje. GIF aktualizuje listę
Tych leków nadal brakuje. GIF aktualizuje listę
Tabletki zamiast czekoladek? Taki prezent może się skończyć pobytem w szpitalu
Tabletki zamiast czekoladek? Taki prezent może się skończyć pobytem w szpitalu
Mogą zaszkodzić zdrowiu. "Jedne z najczęściej stosowanych leków"
Mogą zaszkodzić zdrowiu. "Jedne z najczęściej stosowanych leków"
Prezydent powołał Radę Zdrowia. Na jej czele stanął Piotr Czauderna
Prezydent powołał Radę Zdrowia. Na jej czele stanął Piotr Czauderna
Prezydent podpisał nowelizację ustawy o Funduszu Medycznym. "Nie ma i nie było mojej zgody"
Prezydent podpisał nowelizację ustawy o Funduszu Medycznym. "Nie ma i nie było mojej zgody"
Popularna przekąska zbawienna dla mózgu. Naukowcy potwierdzają
Popularna przekąska zbawienna dla mózgu. Naukowcy potwierdzają
Szef Wojskowego Instytutu Medycznego o nieprzygotowaniu do wojny. "To nasza 'pięta achillesowa'"
Szef Wojskowego Instytutu Medycznego o nieprzygotowaniu do wojny. "To nasza 'pięta achillesowa'"
Regularnie dostarczasz kwasów omega-3? Takie są skutki dla mózgu i serca
Regularnie dostarczasz kwasów omega-3? Takie są skutki dla mózgu i serca
Wirusy atakują układ pokarmowy. "Mamy trzykrotny wzrost przypadków"
Wirusy atakują układ pokarmowy. "Mamy trzykrotny wzrost przypadków"
Nietypowe objawy miażdżycy. Ten znak ma nawet 75 proc. chorych
Nietypowe objawy miażdżycy. Ten znak ma nawet 75 proc. chorych
Sieć wycofuje partię cytryn. Należy je zwrócić do sklepu lub wyrzucić
Sieć wycofuje partię cytryn. Należy je zwrócić do sklepu lub wyrzucić
Limitowanie badań znów zagrozi pacjentom. "Nie chcemy umierać w kolejkach"
Limitowanie badań znów zagrozi pacjentom. "Nie chcemy umierać w kolejkach"