Bukan rahsia lagi bahawa NASA telah mengambil tugas yang sangat besar: untuk menghantar orang ke Marikh menjelang 2030-an. Mengapa keterlaluan? Kerana cukup untuk memahami bahawa perjalanan biasa di sana akan memakan waktu tiga hingga enam bulan, dan kru harus tinggal di planet ini hingga dua tahun sebelum penjajaran planet memungkinkannya pulang. Ini bermakna angkasawan harus hidup dalam keadaan graviti (mikro) yang dikurangkan selama sekurang-kurangnya tiga tahun - ini jauh melebihi rekod semasa untuk tinggal berterusan di ruang yang ditetapkan oleh angkasawan Rusia Valery Polyakov: 438 hari.
Pada hari-hari awal perjalanan angkasa, saintis bekerja keras untuk mengetahui cara mengatasi graviti sehingga roket dapat melonjak ke angkasa dan mendarat orang di bulan. Hari ini, graviti juga tetap berada dalam agenda sains, tetapi kali ini kita lebih berminat bagaimana pengurangan graviti mempengaruhi kesihatan angkasawan, terutama otak mereka. Bagaimanapun, kita berkembang menjadi graviti Bumi (1 g), bukan di ruang tanpa berat (0 g) atau mikrograviti Mars (0,3 g).
Otak dalam tong
Jadi bagaimana otak menangani mikrograviti? Pendek kata, sangat buruk - namun maklumat mengenai perkara ini terhad. Kita tahu bahawa wajah angkasawan memerah dan membengkak dalam graviti sifar - fenomena yang disebut dengan mesra "kesan Charlie Brown." Ini sebagian besar terjadi karena cairan, terutama terdiri dari darah (sel dan plasma) dan cairan serebrospinal, dipindahkan ke kepala, menyebabkan wajah menjadi bengkak dan bulat dan kaki menjadi tipis.
Perpindahan cecair ini juga dikaitkan dengan "penyakit luar angkasa" (mirip dengan penyakit laut), sakit kepala dan mual. Baru-baru ini, mereka juga dikaitkan dengan penglihatan kabur kerana peningkatan tekanan dengan peningkatan aliran darah; otak itu sendiri melayang ke bahagian atas tengkorak, memberi tekanan kepadanya. Walaupun NASA menganggap gangguan penglihatan dan perpindahan otak sebagai risiko utama bagi kesihatan mana-mana orang di Marikh, masih belum dapat mengetahui apa yang menyebabkannya, dan juga cara mencegahnya.
Profesor Fisiologi dan Biokimia Damien Bailey dari University of South Wales percaya bahawa bahagian otak tertentu akhirnya menerima terlalu banyak darah kerana oksida nitrat terbentuk di aliran darah, molekul tidak kelihatan yang biasanya terapung di sana. Arteri yang membekalkan otak dengan darah mengendur, sehingga mereka membukanya lebih banyak. Akibat kenaikan aliran darah ini, penghalang darah-otak - "penyerap kejutan" otak - menjadi berlebihan. Air naik perlahan, otak membengkak, dan tekanan meningkat.
Video promosi:
Bayangkan sungai melimpah di tebingnya. Perkara yang paling penting dalam semua ini adalah bahawa tidak cukup oksigen dibekalkan ke bahagian otak tertentu. Ini adalah masalah besar yang dapat menjelaskan penglihatan kabur, serta kesan lain yang muncul pada kemampuan angkasawan untuk berfikir, menumpukan perhatian, berfikir dan bergerak.
Perjalanan ke "komet muntah"
Untuk menguji idea, saintis mesti menerapkannya. Tetapi bukannya meminta NASA melakukan perjalanan ke bulan, mereka memutuskan untuk melepaskan diri dari graviti bumi dengan mensimulasikan ketidakberat pada pesawat khas yang disebut komet muntah, komet muntah.
Naik ke udara dan kemudian turun, pesawat ini melakukan hingga 30 angka parabola dalam satu penerbangan untuk mensimulasikan perasaan tanpa berat. Kejatuhan bebas hanya berlangsung selama 30 saat, tetapi wajah berjaya membengkak dalam setengah minit.
Setelah mengamankan semua peralatan dengan selamat, para saintis melakukan pengukuran di antara lapan sukarelawan, masing-masing melakukan satu penerbangan setiap hari selama empat hari. Mereka mengukur aliran darah di pelbagai arteri yang menyokong otak menggunakan ultrasound Doppler mudah alih, yang menyebabkan gelombang bunyi frekuensi tinggi melambung sel darah merah yang beredar. Mereka juga mengukur tahap oksida nitrat dalam sampel darah yang diambil dari vena di lengan bawah, serta molekul lain yang tidak dapat dilihat, termasuk radikal bebas dan protein khusus otak (yang mencerminkan kerosakan struktur pada otak), yang dapat mengetahui apakah penghalang darah-otak dipaksa terbuka.
Penemuan awal mengesahkan apa yang diharapkan. Tahap oksida nitrat meningkat setelah "serangan" berulang tanpa berat, dan ini bertepatan dengan peningkatan aliran darah, terutama di arteri yang membekalkan bahagian belakang otak. Penghalang darah-otak dibuka, walaupun tidak ada bukti kerusakan struktur pada otak.
Para saintis kini merancang untuk meneruskan kajian ini dengan penilaian yang lebih terperinci mengenai perubahan darah dan cecair di otak, menggunakan teknik pencitraan seperti resonans magnetik untuk mengesahkan hasilnya. Mereka juga ingin mempertimbangkan untuk memperkenalkan penanggulangan seperti seluar getah, yang menimbulkan tekanan negatif di bahagian bawah badan dan membantu "mengepam" darah keluar dari otak angkasawan - serta ubat-ubatan yang mengatasi kenaikan oksida nitrat. Hasil kajian tersebut bukan hanya dapat meningkatkan kesejahteraan angkasawan dalam perjalanan angkasa, tetapi juga memberikan maklumat berharga tentang mengapa "graviti" baik untuk otak.
Ilya Khel
