FOTO. Astronautul Dumitru Prunariu, despre provocările călătoriei în spațiu, la UMFIH Cluj. Efectele dăunătoare asupra sănătății

Explorarea spațiului cosmic vine la pachet cu provocări medicale unice, unele abia înțelese, altele cu efecte încă necunoscute pe termen lung. Dumitru Prunariu, primul și singurul român care a ajuns în spațiu, a povestit, în cadrul unei conferințe găzduite de Universitatea de Medicină și Farmacie „Iuliu Hațieganu” Cluj-Napoca, despre efectele resimțite pe propria piele.

Conferința intitulată „Provocările medicale ale zborurilor cosmice pilotate. Experiențe proprii” a avut loc joi, 6 martie, de la ora 18, în Sala Multimedia a Universității de Medicină și Farmacie „Iuliu Hațieganu” Cluj-Napoca. Întâlnirea cu primul și singurul cosmonaut român care a ajuns în spațiu, Dumitru Prunariu, a stârnit interesul a zeci de studenți și medici, sala fiind arhiplină.

Experiența sa confirmă ceea ce numeroase studii au demonstrat ulterior: călătoriile spațiale afectează profund corpul uman. De la probleme ale sistemului cardiovascular, pierderi de masă osoasă și musculară, până la riscuri neurologice și imunitare, expunerea prelungită la microgravitație și radiații cosmice poate avea efecte ireversibile.

Provocările medicale ale zborurilor spațiale – o conferință de excepție

Conferința a început cu o introducere a rectorului UMFIH Cluj-Napoca Anca Dana Buzoianu, urmată de o prezentare a lui Dumitru Prunariu și de o sesiune de întrebări ale publicului. În discursul său, Anca Buzoianu a subliniat importanța înțelegerii efectelor microgravitației asupra organismului uman.

„Într-o universitate de medicină unde ne dedicăm studiului și înțelegerii organismului uman, conferința de astăzi ne oferă o perspectivă cu totul specială. Ce se întâmplă cu corpul nostru când este expus unor condiții extreme, cum este lipsa gravitației? Cum se adaptează sistemele noastre fiziologice și care sunt riscurile pentru sănătatea cosmonauților? Poate medicina să contribuie la pregătirea viitoarelor generații de exploratori spațiali și la menținerea sănătății acestora în timpul misiunilor de lungă durată? Noi, ca medici, știm că lipsa gravitației afectează musculatura și oasele, determinând pierderea masei osoase și atrofia musculară. Sistemul cardio-vascular trebuie să se adapteze la distribuția diferită a fluidelor, ceea ce poate duce la schimbări în presiunea arterială și în metabolism. Creierul și sistemul nervos resimt la rândul lor efecte importante, provocând uneori probleme de echilibru, dezorientare sau chiar modificări în percepția vizuală”, a declarat rectorul UMFIH Cluj.

Antrenamentele cosmonauților, pregătire pentru necunoscut

Dumitru Prunariu a relatat, din experiența personală, modul în care antrenamentele dure pregătesc cosmonauții pentru condițiile extreme din spațiu.

„În timpul antrenamentelor ești trecut prin tot felul de situații limită, dar controlate de la sol. La simulator, ne erau induse situații de avarie prin care trecuseră cosmonauții anteriori la bordul altor nave cosmice similare cu a noastră. În felul acesta, devii capabil să faci față acelor situații și să ai cunoștințele și deprinderile necesare pentru a face față altora noi. Alături de multe alte cunoștințe teoretice, diversele antrenamente complexe și pregătirea fizică constituie elemente de examinare periodică a candidaților cosmonauți și acordarea calificativelor care în final duc la determinarea celor care urmează să zboare efectiv în cosmos”, a arătat Prunariu.

Adaptarea la microgravitație rămâne o provocare majoră

Adaptarea la microgravitație este una dintre cele mai mari provocări, potrivit cosmonautului român.

„O provocare pentru orice cosmonaut este deplasarea tridimensională în plutire liberă în interiorul laboratorului cosmic. În timp, ajungi să o faci evitând să te lovești de lucrurile din jur și controlând permanent orientare în spațiu. Expunerea pe termen scurt la microgravitație determină Sindromul de adaptare la spațiu, la unii cosmonauți apărând greața cauzată de tulburarea sistemului vestibular. În urma zborurilor cosmice de lungă durată, s-a demonstrat că expunerea la imponderabilitate are unele efecte dăunătoare asupra sănătății umane, diferite sisteme fiziologice încep să se modifice și, în unele cazuri, se ajunge la atrofii”, a relatat acesta.

Atrofie musculară și pierdere a masei osoase

Organismul nu mai trebuie să lupte împotriva gravitației, astfel că mușchii și oasele se atrofiază. Astronauții fac sport minimum două ore pe zi pentru a încetini acest proces.

„În spațiu, mușchii picioarelor, ai spatelui, coloanei vertebrale și inimii se atrofiază, deoarece nu mai sunt necesari pentru a face față gravitației. Pentru a-și dezvolta mușchii și a-și menține masa musculară, astronauții efectuază în spațiul cosmic exerciții fizice cel puțin două ore pe zi. De asemenea, pot fi folosite suplimente hormonale care pot stimula semnalele naturale de creștere a organismului. Stimularea electrică, neuromusculară, poate fi folosită și ea ca un mod de prevenire a atrofiei musculare”, a mai arătat Dumitru Prunariu.

Redistribuirea fluidelor și efectele asupra organismului

Fluidele se redistribuie, cauzând senzația de „cap greu” și „picioare reci”, creșterea presiunii intracraniene și modificări ale metabolismului.

„Deoarece corpul uman este format în mare parte din fluide, gravitația tinde să le mențină în jumătatea inferioară a corpului, atunci când sunt eliberate de forța gravitațională, sistemele care eliberează organismul funcționează inițial neschimbat, provocând o redistribuire generală a fluidelor în jumătatea superioară a corpului. Senzația, în primele zile de imponderabilitate, datorită modificării presiunii hidrostatice a sângelui, este că stai cu capul în jos, partea de sus a corpului fiind supra-alimentată cu sânge, și că îți este frig la picioare, din cauza proastei alimentări cu sânge a acestora. Redistribuirea fluidelor în corp provoacă tulburări de echilibru, vedere distorsionată și chiar modificări ale gustului și ale mirosului”, a povestit astronautul.

Respirația în spațiu, un pericol neașteptat

În lipsa gravitației, chiar și respirația poate deveni un pericol, așa cum a descoperit Dumitru Prunariu în prima sa noapte pe stația orbitală, când acumularea de dioxid de carbon în jurul căilor respiratorii i-a provocat o stare alarmantă, remediată doar cu ajutorul unui ventilator portabil.

„În imponderabilitate am constatat, pe pielea mea, că atunci când respiri într-o atmosferă liniștită, în jurul căilor tale respiratorii se acumulează dioxid de carbon, cel expirat, care nu se amestecă cu aerul din jur fără ajutorul unui ventilator. Am pățit acest lucru în prima noapte la bordul stației orbitale, ceea ce a dus la o stare alarmantă, care a fost rezolvată de colegii mei mai experimentați prin instalarea unui ventilator portabil în zona în care dormeam”, a povestit acesta.

Durerile de coloană, o constantă pe tot parcursul zborului cosmic

Cosmonautul român a confirmat de asemenea și una dintre cele mai frecvente probleme întâlnite de astronauți: alungirea temporară a coloanei vertebrale, cauzată de lipsa gravitației, și durerile asociate.

„Am avut, pe aproape tot parcursul zborului cosmic, dureri ale coloanei vertebrale, în regiunea lombară. Mă trezeam regulat pe la 5, 5.30 dimineața de durere și simțeam nevoia imediată de a mă mișca”, a arătat Prunariu.

Riscuri pentru tractul gastrointestinal și creier

Alte studii au corelat zborurile spațiale de lungă durată cu deteriorarea țesuturilor gastrointestinale și chiar cu îmbătrânirea prematură a creierului.

„Acum câțiva ani, s-a descoperit că șederile lungi în spațiul cosmic, incluzând posibilele călătorii spre planeta Marte, pot deteriora substanțial țesuturile gastro-intestinale ale astronauților. Unele studii au dus la descoperirea faptului că astfel de călătorii ar putea duce la deteriorarea semnificativă și a creierului astronauților și ar putea duce la îmbătrânire prematură”, a spus Prunariu.

Cercetările realizate ulterior în rândul astronauților au scos la iveală riscuri și mai mari. Un studiu efectuat pe 11 astronauți timp de șase luni a arătat modificări alarmante ale fluxului sanguin, inclusiv formarea de cheaguri de sânge periculoase în spațiu. „Aceste determinări pot influența zborurile spațiale de lungă durată, inclusiv misiunile spre planeta Marte”, este de părere Dumitru Prunariu.

Problemele cardiovasculare sunt, de asemenea, o realitate a explorării spațiale: „La unii astronauți au fost observate tulburări ale ritmului cardiac. Cele mai multe dintre aceste tulburări, apărute după zborul cosmic, au fost asociate cu unele boli cardiovasculare, dar nu este clar dacă acest lucru s-a datorat condițiilor medicale pre-existente sau efectelor zborului cosmic. În timp se pot dezvolta și alte probleme de ritm cardiac, cum ar fi fibrilația atrială”, a afirmat cosmonautul.

Sistemul imunitar, slăbit. Pericolul infecțiilor crește

Pe lângă toate acestea, sistemul imunitar este slăbit în microgravitație, iar virusurile latente din organism pot deveni active. Mai mult, cercetătorii au descoperit că bacteriile devin mai rezistente la antibiotice și chiar își modifică structura în mediul spațial.

„Astronauții în spațiu au sistemul imunitar slăbit, ceea ce înseamnă că, având o vulnerabilitate crescută, virusurile deja prezente în organism, care ar fi în mod normal suprimate, devin active. În spațiu, celulele T nu se reproduc corespunzător, iar celulele care există sunt mai puțin capabile să lupte împotriva infecțiilor. Cercetările efectuate în acest sens la bordul Stației Spațiale Internaționale au dus și la concluzia că microbii pot să se adapteze la mediul spațial în moduri nedetectate pe Pământ și care pot conduce la dezvoltarea creșterii numerice și a virulenței acestora. Acest lucru adaugă un risc suplimentar pentru astronauți în viitoarele misiuni în spațiul cosmic îndepărtat. Pe Stația Spațială Internațională s-a descoperit că bacteriile sunt mai rezistente la antibiotice și au o dezvoltare mai rapidă în microgravitație. De asemenea, s-a observat să microorganismele supraviețuiesc vidului cosmic”, a mai confirmat omul de știință.

Privarea de somn poate avea efecte asupra performanței

Un alt aspect esențial al zborurilor spațiale este privarea de somn. Lipsa unui ciclu zi-noapte stabil duce la insomnie, oboseală și scăderea performanței cognitive.

„Zborurile spațiale umane au solicitat adesea ca astronauții să suporte perioade lungi fără odihnă. Studiile au arătat că oboseala provocată de lipsa somnului duce la erori în timpul îndeplinirii sarcinilor critice. De asemenea, indivizii care sunt obosiți adesea nu își pot determina gradul de propriu de afectare. Astronauții și echipajele de urmărire de la sol suferă frecvent de efectele privării de somn și ale perturbării ritmului circadian, ce poate cauza scăderea performanțelor, expunând participanții la zborurile spațiale riscului de a compromite obiectivele misiunii, precum și sănătatea și siguranța celorlalți de la bord”, mai punctează astronautul.

Nici revenirea la gravitația terestră nu este ușoară

Nu în ultimul rând, adaptarea la gravitația terestră după revenirea din spațiu este un proces dificil.

„Ieșirea astronauților din și revenirea la gravitația terestră provoacă răul de spațiu, manifestat prin amețeli și pierderea echilibrului. Studiind modul în care schimbările pot afecta echilibrul în corpul uman, implicând simțurile, creierul, urechea internă și tensiunea arterială, se speră să se dezvolte tratamente care pot fi utilizate atât pe pământ, cât și în spațiu, pentru a corecta tulburările de echilibru”, a explicat acesta.

Radiațiile cosmice, un pericol invizibil

Un alt aspect îngrijorător este impactul radiațiilor cosmice. Expunerea îndelungată la aceste radiații poate crește riscul de cancer și poate afecta vederea astronauților.

„Radiațiile cosmice pot provoca neplăceri mari astronauților la bordul Stației Spațiale Internaționale. Nivelul radiațiilor este în general de 10 ori mai mare decât la nivelul solului, neavând efecte semnificative vizibile pe perioade lungi de timp, dar pot varia mult în funcție de activitatea solară. După zborurile cosmice îndelungate, riscul apariției cancerelor și leucemiei este crescut. Aveam un aparat cu care determinam nivelul radiației cosmice la diferite latitudini ale Pământului deasupra cărora zburam. Există în zona Atlanticului de Sud o așa-numită anomalie braziliană, unde liniile de câmp magnetic sunt deformate și se apropie mai mult de pământ față de alte zone. Acolo am măsurat un nivel de radiații de 20 de ori mai mare decât în alte zone deasupra cărora zburam”, a mai spus Prunariu.

Problemele de vedere în timpul și după misiunile spațiale

20-30% dintre astronauți dezvoltă cataractă la câțiva ani după zborul cosmic, iar unii resimt distorsiuni vizuale chiar în timpul misiunii.

„Vederea este și ea afectată în timpul și după zborurilor cosmice, mai ales acelor de lungă durată. Radiațiile corpusculare pot duce la opacizarea în timp a cristalinului, afectarea retinei și a nervului optic. 20-30% din astronauți, la câțiva ani după zborul cosmic trebuie să efectueze operații de cataractă. Și eu sunt operat de mulți ani de cataractă. Personal, imediat după ce am ajuns în cosmos, am avut senzația unor mici explozii colorate în fața ochilor, acest efect fiind determinat de lovirea retinei de particulele care formează radiațiile corpusculare. Efectul a persistat câteva zile, mai ales când mă aflam în proximitatea peretelui stației orbitale”, a detaliat cosmonautul.

Nașterea în spațiu, un mister neelucidat încă

Un aspect încă necunoscut este dacă nașterea este posibilă în microgravitație.

Dumitru Prunariu este al 103-lea cosmonaut al planetei, dintr-un total acum de 623, iar pe parcursul misiunii cosmice, a înconjurat Pământul de 125 de ori, parcurgând 5.226.000 de kilometri cu o viteză față de pământ de 28.000 km/h. A petrecut 7 zile, 20 de ore și 42 de minute în spațiu.

Cosmonautul rus Valeri Polyakov deține recordul pentru cea mai lungă ședere în spațiu continuă, cu peste 14 luni (437 zile și 18 ore) petrecută în spațiu.