Cum schimbă spațiul corpul uman: efectele neașteptate ale zborurilor de lungă durată

Timpul petrecut în spațiu își pune amprenta asupra corpului uman într-o manieră profundă. De la atrofia musculară și pierderea densității osoase până la modificări ale creierului și ale microbiomului intestinal, misiunile îndelungate în microgravitație reprezintă o provocare majoră pentru explorarea spațială.

În timp ce recordul absolut pentru cea mai lungă misiune spațială este de 437 de zile, deținut de cosmonautul rus Valeri Polyakov, recent, alți astronauți au demonstrat rezistența umană în spațiu pentru perioade extinse.

O misiune de opt zile transformată într-o ședere de nouă luni

Astronauții Suni Williams și Butch Wilmore nu au intenționat să petreacă nouă luni pe Stația Spațială Internațională (ISS). Inițial, ei trebuiau să rămână pe orbită doar opt zile, însă problemele tehnice ale capsulei Boeing Starliner au forțat amânarea întoarcerii lor.

Experiența lor nu este singulară. Frank Rubio, astronaut NASA, a petrecut 371 de zile în spațiu, stabilind un nou record american. Iar în 2024, cosmonauții ruși Oleg Kononenko și Nikolai Chub au doborât recordul pentru cea mai lungă misiune pe ISS, rămânând 374 de zile pe orbită.

Însă, asemenea predecesorilor lor, acești astronauți au resimțit efectele microgravitației asupra corpului. De la pierderea masei musculare la modificări cerebrale, adaptarea la viața pe Pământ după o lungă perioadă în spațiu nu este deloc ușoară.

1. Mușchi și oase: Atrofie și pierderi masive

Fără forța gravitației care să tragă constant de corp, mușchii și oasele încep să se degradeze rapid.

• Mușchii posturali – cei care susțin spatele, gâtul, gambele și coapsele – își pierd din forță. După doar două săptămâni, masa musculară poate scădea cu 20%, iar după șase luni, pierderea poate ajunge la 30%.

• Oasele se demineralizează, pierzând între 1-2% din densitate pe lună, ceea ce crește riscul de fracturi. Revenirea la normal poate dura până la patru ani.

Pentru a combate aceste efecte, astronauții urmează un regim strict de exerciții fizice de 2,5 ore pe zi pe ISS, folosind aparate de rezistență, biciclete și benzi de alergare.

2. Creierul și sistemul nervos: Adaptarea la un nou tip de mișcare

Microgravitația afectează și creierul. Studiile au arătat că:

• Conectivitatea neuronală se schimbă, în special în regiunile responsabile cu echilibrul, orientarea și percepția mișcării.

• După întoarcerea pe Pământ, mulți astronauți au nevoie de câteva luni pentru a-și recăpăta coordonarea.

Pe ISS, creierul trebuie să recalculeze constant orientarea corpului într-un mediu fără “sus” și “jos”, ceea ce duce la reconfigurări ale conexiunilor neuronale.

3. Pierderea în greutate și modificări ale sistemului digestiv

• În ciuda eforturilor NASA de a furniza o dietă echilibrată, astronauții pierd 5-7% din masa corporală în misiuni lungi.

• Microbiomul intestinal se schimbă dramatic, fiind influențat de alimentație, izolarea socială și utilizarea apei reciclate pe ISS.

Studiul NASA realizat pe astronautul Scott Kelly, care a stat 340 de zile în spațiu, a relevat schimbări majore în compoziția bacteriilor intestinale. Acest lucru ar putea avea implicații asupra sistemului imunitar și digestiv.

4. Modificări ale ochilor și ale vederii

Unul dintre cele mai misterioase efecte ale microgravitației este acumularea de lichide în cap, ceea ce poate deforma globii oculari și afecta vederea.

• După doar două săptămâni în spațiu, mulți astronauți observă modificări în claritatea vederii.

• Unele schimbări sunt permanente și pot afecta nervul optic.

Astronauții pe ISS au raportat iluminări misterioase în ochi, cauzate de particulele de radiații cosmice care trec prin retina lor.

5. Cum afectează spațiul ADN-ul și îmbătrânirea

Unul dintre cele mai surprinzătoare efecte descoperite de NASA în urma misiunilor lungi este modificarea telomerilor – capetele protectoare ale ADN-ului.

• În mod normal, telomerii se scurtează pe măsură ce îmbătrânim, dar la Scott Kelly aceștia s-au alungit în timpul misiunii.

• După întoarcerea pe Pământ, telomerii s-au scurtat rapid, indicând un posibil stres biologic extrem.

Această descoperire sugerează că expunerea la radiațiile cosmice și la microgravitație ar putea avea efecte neprevăzute asupra îmbătrânirii.

Ce urmează pentru explorarea umană a spațiului?

În timp ce astronauții continuă să depășească limitele timpului petrecut în spațiu, aceste descoperiri sunt cruciale pentru viitoarele misiuni interplanetare.

• O călătorie dus-întors pe Marte ar dura aproximativ 1.100 de zile, iar efectele microgravitației ar putea fi devastatoare.

• Viitoarele nave spațiale trebuie să includă exerciții mai eficiente, tehnologii de protecție împotriva radiațiilor și metode de menținere a sănătății osoase și musculare.

În timp ce Butch Wilmore și Suni Williams așteaptă o nouă cale de întoarcere pe Pământ, cercetătorii NASA analizează cum corpul uman se poate adapta și recupera după un an în spațiu.

Dacă dorim să explorăm Marte sau alte planete, aceste studii vor fi fundamentale pentru viitorul omenirii în Univers.