1960’lı yıllardan bu yana uzay uçuşu teknolojisinde önemli ilerlemeler kaydedildi. Bu gelişmeler sayesinde uzayın kullanım süresi dakikalardan günlere, aylara, hatta bazı durumlarda yıllara kadar uzadı.
İnsanların dayanması en zor durumlardan biri uzay yolculuğudur. Şu anda uzay astronotları Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) yaşıyor ve çalışıyor, ancak kısa süre sonra Ay ve Mars’a yeni uzay görevleri planlanıyor ve bu da mürettebat üyelerinin uzaydaki ileri karakollarda daha uzun süre kalmasını gerektirecek.
Uzun bir uzay gezisine şu ana kadar 600’den fazla kişi katıldı. Uzay yolculuğu değişkenlerinin insanların anatomisi ve fizyolojisi üzerindeki etkileri, derin uzay yolculuğu arzusuna rağmen, insanların aşırı genişletilmiş görevleri önünde önemli bir engel olmaya devam ediyor.
En kritik faktörler radyasyon, mikro yerçekimi, hiperdinamik ve izolasyondur.
İnsan vücudu uzayda nasıl değişir?
Kalp-damar sistemi
Uzayda astronotlar kan hacminde, ortostatik toleransta ve aerobik kapasitede düşüşlerle karşı karşıya kalırken aynı zamanda aritmilerde artış yaşayabilirler. Kardiyovasküler sistem uzayda iyi çalışsa da, mikro yerçekiminde vücut, kalbin (sonuçta hala bir kasın) çalışmasına çok fazla ihtiyaç duymaz. Zamanla bu durum kondisyon kaybına ve kalp boyutunda azalmaya neden olabilir. Dünya’ya ve yerçekimine döndüğümüzde, daha küçük ve daha zayıf bir kalp kendini aşırı genişletebilir. Son olarak, uzay radyasyonunun kan damarlarını kaplayan endotel hücrelerini etkileyebileceği ve bunun da koroner kalp hastalığını başlatabileceği veya hızlandırabileceği yönünde bir endişe bulunmaktadır.
Venöz distansiyon, endotel hasarı ve potansiyel hiper pıhtılaşma olabilir.
Uzay Radyasyonu
Dünya’nın atmosferi koruyucu bir bariyer görevi görerek bu radyasyonun çoğunu emer ve dağıtır. Ayrıca, Dünya’nın manyetosfer olarak bilinen manyetik alanı bu yüklü parçacıkların birçoğunu saptırarak yüzeye ulaşmalarını engeller.
Uzayda, özellikle de Dünya’nın manyetosferinin ötesinde (Ay veya Mars’a yapılan derin uzay görevlerinde olduğu gibi), çok daha az doğal koruma vardır. Bu nedenle astronotlar uzun süre boyunca önemli sağlık riskleri oluşturabilecek daha yüksek seviyelerde radyasyona maruz kalırlar. Bu nedenle uzay görevleri, astronotları bu artan radyasyon maruziyetinden korumak için özel koruma ve izleme içermelidir.
Radyasyonun, merkezi sinir sistemi etkileri, dejeneratif hastalıklar ve en önemlisi yaşam boyu kanser riskinin artmasıyla karşılaşabilirler. Dünya’da herhangi bir günde nispeten minimum miktarda radyasyona maruz kalıyoruz; ancak uzayda astronotlar bunun yaklaşık 100 katı radyasyona maruz kalıyor . Bu , 150 ile 6.000 arasında göğüs röntgeni olabilir.
Kaslar ve Kemikler
Uzaydaki astronotların kas ve kemiklerinde meydana gelen fizyolojik değişiklikler, öncelikle mikro yerçekiminin benzersiz ortamından kaynaklanmaktadır. Temel değişiklikler şunları içerir:
Kas Atrofisi ve Güç Kaybı: Astronotlar, uzayda azalan yerçekimi kuvveti nedeniyle önemli ölçüde kas atrofisi ve kas gücünde azalma yaşarlar. Kas gücündeki bu azalma hem uzay uçuşu sırasında hem de Dünya’nın yerçekimine geri dönüldüğünde zorluklara yol açar. Büyüme hormonu (GH)2 gibi kan hormonlarının seviyelerinin azalması veya katabolik steroid hormonlarının artan seviyeleri nedeniyle uzay yolculuğu sırasında kas atrofisi meydana gelebilir.
Kemik Yoğunluğu Azalması: Dünya’da gözlemlenen osteoporoza benzer şekilde kemik mineral yoğunluğunda (KMY) kayda değer bir azalma vardır. Mikro yerçekimi koşulları kemik oluşumunu engelleyerek kemik kırığı riskini artırdığından, KMY’deki azalma özellikle önemlidir. 6 aylık bir uzay uçuşundan sonra, pelvik ve alt ekstremitelerde lomber omurganın %5’i ve proksimal femur kemiğinin %10’u kaybedilebilir
Omurga Değişiklikleri: Astronotlar ayrıca omurga yapısında omurga eğriliği kaybı, omurga kaslarında atrofi ve daha yüksek oranda disk herniasyonu gibi değişiklikler yaşarlar. Ayrıca, omurlar arası disklerde proteoglikan ve kolajen içeriğinde bir azalma vardır ve bu da astronotları vertebral uç plakası kırıklarına yatkın hale getirebilir.
Trabeküler Kemik ve Paraspinal Kas Değişiklikleri: Trabeküler kemik mineral yoğunluğunda azalma ve paraspinal kas kesit alanı ve kas yoğunluğunda azalma gözlenir. Bu değişiklikler astronotlarda omurga patolojisine katkıda bulunabilir ve Dünya’da bir yıllık yeniden adaptasyondan sonra bile devam edebilir.
Karşı önlemler: Bu değişikliklerle mücadele etmek için uzay uçuşu sırasında çeşitli karşı önlemler uygulanmaktadır ve bu etkilerin çoğu inişten sonra tersine çevrilebilir. BEMER terapi cihazı gibi cihazların kullanımının kas atrofisini ve kemik yoğunluğu kaybını azalttığı gösterilmiştir.
Teknik Çözümler: Uzay görevleri sırasında astronotlarda kas ve kemik atrofisini azaltmak için pnömatik aktüatörlü patentli ekipman gibi teknik çözümler önerilmiştir.
Kasların ağırlıksızlığa karşı atrofik tepkisi hızlıdır; bazı astronotlar için uzay uçuşundan sonraki 8-11 gün içinde, hatta diğerleri için beş gün içinde meydana gelir.
2 haftadan fazla olduğu bazı erkek mürettebat üyelerinin kas kaybına ilişkin çalışma sonuçlarını bildirdi. Mürettebat üyelerinin değerlendirmesi lansman günlerinden önce yapıldı; İniş gününde mürettebat 1 aya kadar sürekli olarak tekrar kontrol edildi. Kas ve kemik kütlesinde azalma oldu. Kayıpların yaklaşık %10’u ayak bileği dış ve sırt kaslarındaydı. Kuadriseps, hamstring ve ön bacaklar gibi diğer alanlar da belli ölçüde etkilenmiştir.
Nörolojik sorunlar
Dünya’nın yerçekiminin yokluğunda, astronotlar vücutlarındaki sıvı dağılımında değişiklikler yaşarlar. Bu sıvının başa doğru kayması “uzay uçuşuyla ilişkili nöro-oküler sendrom” (SANS) olarak bilinen duruma yol açabilir. SANS, göz küresinin şeklindeki değişiklikler, optik sinirin şişmesi ve göz içi basıncındaki değişiklikler nedeniyle görme sorunlarına neden olabilir.
Değişen Duyusal Algı: Uzayda yerçekimsel ipuçlarının olmaması, denge ve uzaysal oryantasyonu kontrol etmeye yardımcı olan vestibüler sistemi etkileyebilir. Bu durum, özellikle uzaydaki ilk birkaç gün boyunca mide bulantısı, yönelim bozukluğu ve baş ağrısı ile karakterize edilen uzay tutmasına yol açabilir.
Radyasyona Maruz Kalma: Dünya’nın koruyucu atmosferinin ötesindeki uzay, sinir sistemine potansiyel olarak zarar verebilecek daha yüksek kozmik radyasyon seviyelerine sahiptir. Bu maruziyetin uzun vadeli etkilerine ilişkin araştırmalar devam etmektedir, ancak nörodejeneratif hastalık risklerinin artmasına katkıda bulunabilir.
Psikolojik Stres: Kapalı bir alanda, aileden ve tanıdık ortamlardan izole olmak psikolojik strese yol açabilir. Bu stres, uyku bozuklukları, bilişsel değişiklikler ve nörolojik sağlığı dolaylı olarak etkileyebilecek duygusal etkiler de dahil olmak üzere çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir.
Astronot Dünya’ya döndüğünde, hemen yeniden Dünya’nın yerçekimine yeniden uyum sağlamak zorunda kalır ve ayakta durma, bakışlarını sabitleme, yürüme ve dönme sorunları yaşayabilir. Güvenlikleri için, geri dönen astronotlar genellikle Dünya’ya döndüklerinde hemen bir sandalyeye yerleştirilir.
Hormonal değişiklikler
Hipofizin kortikotrop ve gonadotroplarında uzay yolculuğu nedeniyle seçici morfolojik değişiklikler meydana geldi. Uzayan uzay yolculuklarından (>14 gün) sonra büyüme hormonu ve TSH seviyeleri düşerken, prolaktin seviyeleri arttı. ACTH’nin plazma seviyeleri değişmeden kaldı (5-7 gün) (44) . İki tiroid hormonu olan tiroksin ve triiyodotironin uzayda azalır, bu da hafif hipotiroidizme işaret edebilir. Epinefrin, norepinefrin ve dopamin, uzayda daha aktif görünen sempatik sinir sisteminin ana aracılarıdır
Mide bağırsak sistemi
Daha Yavaş Sindirim: Mikro yerçekimi sindirim sürecini yavaşlatabilir. Yerçekiminin olmaması, yiyeceklerin sindirim sistemi boyunca daha yavaş hareket etmesi anlamına gelir ve bu da kabızlık gibi sorunlara yol açabilir.
Sıvıların Yeniden Dağılımı: Mikro yerçekiminde, sindirim suları da dahil olmak üzere vücut sıvıları başa doğru yeniden dağılır. Bu yeniden dağılım, mide ve bağırsakların yiyecekleri işleme ve besinleri emme şeklini etkileyebilir.
Bağırsak Mikrobiyotasındaki Değişiklikler: Uzay yolculuğu, bağırsaklarda yaşayan mikroorganizma topluluğu olan bağırsak mikrobiyotasının bileşimini değiştirebilir. Bu değişiklikler sindirimi ve genel sağlığı etkileyebilir, ancak bu alandaki araştırmalar halen devam etmektedir.
İştah ve Tat Değişiklikleri: Birçok astronot tat değişiklikleri ve iştah azalması yaşar. Bunun nedeni sıvı değişimi, stres, değişen koku veya uzay aracının ortamı olabilir. İştahın azalması gıda alımını etkileyebilir ve bu da sindirimi etkiler.
Yutma Zorluğu: Teknik olarak deglutisyon olarak bilinen yutma, uzayda biraz daha zorlayıcı olabilir. Mikro yerçekiminde, yiyecekleri ağızdan mideye taşıyan mekanizmalar farklı çalışır ve bu da yutkunmayı olağandışı hissettirebilir.
Besin Emilimi: Bazı besin maddelerinin emiliminin uzayda etkilenebileceğini gösteren bazı kanıtlar vardır. Ancak bu değişiklikleri tam olarak anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Gastrointestinal Sıkıntı: Bazı astronotlar, özellikle uzay yolculuklarının ilk aşamalarında mide bulantısı ve kusma dahil olmak üzere gastrointestinal sıkıntı bildirmektedir. Bu genellikle uzayda hareket hastalığının bir parçasıdır.
Bu değişiklikler zorluklar yaratabilse de, NASA ve diğer uzay ajanslarının astronotları bu fizyolojik değişiklikleri hafifletmeye yardımcı olmak için özel diyetler ve fiziksel rutinler de dahil olmak üzere bu etkileri yönetmeye dikkatle hazırladıklarını belirtmek önemlidir. Gelecekteki uzun süreli uzay görevleri için bu etkileri daha iyi anlamak ve hafifletmek amacıyla uzay yolculuğunun insan vücudu üzerindeki etkilerine yönelik araştırmalar devam etmektedir.
Astronotlar uzayda ne yer?
Astronotların uzaydaki diyetleri uzay yolculuğunun ilk günlerinden bu yana önemli ölçüde gelişmiştir. Astronotların sağlıklı kalabilmesi için yiyeceklerin bozulmaması, mikro yerçekimi ortamında hazırlanmasının kolay olması ve besinsel açıdan dengeli olması gerekir. İşte kısa bir genel bakış:
Yemek Çeşitleri:
Termostabilize edilmiştir: Zararlı bakteri ve enzimleri yok etmek için ısıl işlemden geçirilmiştir.
Dondurularak kurutulmuş: Dondurulmuş gıdalardan vakum işlemiyle su çıkarılır. Astronotlar bu gıdaları yemeden önce su ekleyerek rehidre ederler.
Paketlenmiş Atıştırmalıklar: Kuruyemişler, patika karışımları ve granola barlar gibi gıdalar.
Rehidre Edilebilir Çorbalar ve Güveçler: Dondurularak kurutulmuş gıdalara benzer şekilde, bunlar tüketilmeden önce su eklenmesini gerektirir.
Özel Diyet Yiyecekleri: Astronotların vejetaryen veya glütensiz seçenekler gibi kişisel tercihlerini veya diyet gereksinimlerini karşılamak için.
Beslenme:
Uzayda sağlığın korunması için beslenme dengesi çok önemlidir. Gıdalar vitamin, mineral ve lif açısından zengin olmalı ve karbonhidrat, yağ ve protein açısından dengeli porsiyonlara sahip olmalıdır.
Kalori gereksinimleri astronotun boyutuna ve aktivite düzeyine bağlı olarak değişir. Günlük kalori alımı 1.800 ila 3.200 kalori arasında değişebilir.
Gıda Ambalajı:
Ambalaj, kırıntıların yayılmasını önlemek ve mikro yerçekiminde kolay kullanımı kolaylaştırmak için tasarlanmıştır.
Yemek yemeyi kolaylaştırmak için yiyecekler genellikle vakumla kapatılmış poşetlerde veya manyetik çatal bıçak takımlı kaplarda paketlenir.
Hazırlama ve Yeme:
Uluslararası Uzay İstasyonu’nda (UUİ) astronotların rehidratabl gıdalara su ekleyebilecekleri, gıdaları ısıtabilecekleri ve yemeklerini yiyebilecekleri bir mutfak alanı bulunmaktadır.
Çoğu yiyecek doğrudan paketlerinden yenebilir. Bazıları için mutfakta bulunan bir sebilden sıcak veya soğuk su eklenmesi gerekebilir.
Buzdolabı olmadığı için çoğu yiyecek rafa dayanıklıdır.
Tat Değişiklikleri:
Astronotlar, muhtemelen koku alma duyularını etkileyen sıvı değişimleri nedeniyle uzaydayken tat algılarında değişiklikler olduğunu bildirmektedir. Bu nedenle, daha baharatlı veya daha lezzetli yiyecekleri tercih edebilirler.
Özel İkramlar:
Zaman zaman ikmal görevleri astronotlar için hoş bir ikram olan taze meyve ve sebzeler getirir.
Araştırma ve Geliştirme:
Uzay ajansları, özellikle Mars gibi gelecekteki uzun süreli görevler için çeşitlilik, lezzet ve besin değeri sağlamak amacıyla sürekli olarak yeni gıda teknolojileri araştırmakta ve geliştirmektedir.
Çevresel Etkiler
Uzun süre bir kapsülün veya uzay istasyonunun içinde kalmak da vücudunuzu etkileyebilir. Örneğin kalkış, uçuş ortasında ve iniş sırasında gürültüye maruz kalmak işitme kaybına neden olabilir. Ayaklarınızın üzerinde durmamak, nasırlarının kaybolmasına, kullanılmamaktan dolayı yumuşamasına ve basınç değişimlerine karşı daha az duyarlı olmasına neden olur. Bunun yerine, Uluslararası Uzay İstasyonundaki (ISS) astronotlar, istasyondaki dayanakları kullanmaktan dolayı ayaklarının üstünde nasır geliştirdiler. Uzay kaşifleri ayrıca mikrobiyal büyümeden kaynaklanan cilt tahrişi ve bağışıklık sisteminin azalmasıyla da karşılaşabilirler.
Cilt Değişiklikleri
Su kaynakları çok sınırlıdır ve astronotların mikro yerçekiminde iyi hijyen sağlamak için kullandıkları yöntemler dünyadaki ile aynı değildir. Örneğin astronotlar banyo ya da duş alamazlar; bu nedenle ıslak mendil kullanarak vücutlarını temiz tutarlar ve saçlarını durulanmayan bir şampuanla yıkarlar. Çamaşır makineleri yoktur ve kıyafetlerini dünyadaki kadar sık değiştiremezler. Bunlar ve sıcaklık değişimi, mikro yerçekimi, radyasyon ve doğrudan bozucu faktörler gibi diğer koşullar, cilt sağlıklarını çok etkiler ve sık sık cilt bozukluklarına ve cilt hastalıklarına yol açar. İnsan cildi mikrobiyom adı verilen karmaşık ve zengin bir mikrobiyal topluluğa ev sahipliği yapmaktadır. Uzay uçuşu güçlü ve spesifik mikrobiyom değişiklikleri ile ilişkilidir.
Uzay yolculuğu, büyük ölçüde uzay ortamının benzersiz koşulları, özellikle de mikro yerçekimi ve radyasyona maruz kalma nedeniyle bir astronotun cildinde çeşitli değişikliklere neden olur. İşte astronotların yaşayabileceği önemli cilt değişikliklerinden bazıları:
Cilt İncelmesi: Araştırmalar, astronotların uzayda cilt incelmesi yaşadığını göstermektedir. Bu durumun kolajen düzenlemesindeki değişiklikler ve cilt hücrelerinin üretimindeki azalmayla ilişkili olduğu düşünülmektedir.
Hassasiyet ve Tahriş: Cilt uzayda daha hassas ve tahrişe eğilimli hale gelebilir. Bunun nedeni mikro yerçekimi, sınırlı neme sahip kapalı bir ortama maruz kalma ve uzay aracının iç kısmıyla sürekli temas gibi faktörlerin bir kombinasyonu olabilir.
Daha Yavaş Yara İyileşmesi: Uzayda yaraların iyileşmesi daha yavaş olabilir. Mikro yerçekimi ortamı, yara iyileşmesi için gerekli hücrelerin göçünü ve işlevini etkiler. Uzayda bağışıklık tepkisinin azalması da bir rol oynayabilir.
Artan Radyasyon Maruziyeti: Uzayda astronotlar Dünya’dakinden daha yüksek seviyelerde radyasyona maruz kalırlar. Bu maruziyet cilt hasarı riskini artırabilir, potansiyel olarak yaşlanma süreçlerini hızlandırabilir veya cilt kanseri riskini artırabilir. Ancak uzay araçları bu maruziyeti en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.
Sıvı Kaymaları: Mikro yerçekiminde vücut sıvıları başa doğru hareket etme eğilimindedir. Bu sıvı kayması cildi etkileyerek potansiyel olarak yüzde şişkinliğe ve cilt görünümünde diğer değişikliklere yol açabilir.
Kuruluk ve Pullanma: Birçok astronot uzayda ciltlerinin daha kuru ve pul pul olduğunu bildirmektedir. Filtrelenmiş havası ve doğal nem eksikliği ile bir uzay aracının kontrollü ortamı bu kuruluğa katkıda bulunur.
Kızarıklıklar ve Alerjik Reaksiyonlar: Kapalı ortam ve aynı malzemelerle sürekli temas bazen deri döküntülerine veya alerjik reaksiyonlara yol açabilir.
Uzay ajansları bu cilt değişikliklerini ciddiye alır ve bunları hafifletmek için çalışır. Uzayda cilt bakımı, nemlendirici kullanımı, Dünya’daki eğitim sırasında güneşe maruz kalma simülasyonu için güneş kremleri ve cildin durumunun dikkatli bir şekilde izlenmesi gibi koruyucu önlemleri içerir. Astronotların sağlığı ve güvenliği için, özellikle de uzun süreli görevler için bu değişiklikleri daha iyi anlamak ve ele almak amacıyla uzay yolculuğunun insan cildi üzerindeki etkilerine yönelik araştırmalar devam etmektedir.
Dünya’ya Dönüşte:
Uzay uçuşu sırasında vücutta meydana gelen tüm fizyolojik değişikliklerin artık geri döndürülebilir olduğu kabul ediliyor. Bununla birlikte, mikro yerçekiminin belirli sistemler üzerindeki etkilerinden kurtulmak, yolculuk süresinden çok daha uzun bir zaman alır.
Kas ve Kemik Rehabilitasyonu: Geri dönen astronotlar kaybettikleri kas ve kemikleri yeniden inşa etmek için kapsamlı bir rehabilitasyona ihtiyaç duyabilirler.
Ortostatik İntolerans: Kardiyovasküler sistem yerçekimine uyum sağladığından bazı astronotlar uzun süre dik durmakta zorluk çekebilir.
Görme Değişiklikleri: Bazı durumlarda görme değişiklikleri kalıcı olabilir veya düzeltilmesi uzun zaman alabilir.
Psikolojik Yeniden Uyum: Normal hayata ve aileye yeniden entegre olmak, ruh sağlığı desteği gerektiren bir zorluk olabilir.
Uzun Vadeli Sağlık İzlemesi: Uzun süreli uzay yolculuğu hakkındaki bilinmeyenler göz önüne alındığında, astronotlar radyasyona maruz kalmanın etkileri de dahil olmak üzere geç ortaya çıkan potansiyel sağlık sorunları açısından yakından izlenmektedir.
Sorunların Süresi:
Bu sorunların devam ettiği süre, uzay görevinin uzunluğuna, bireyin sağlığına, rehabilitasyonun kalitesine ve diğer faktörlere bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir.
Kas atrofisi ve kemik yoğunluğu kaybı gibi bazı sorunlar, uygun rehabilitasyon ve egzersizle birkaç ay içinde düzeltilebilir.
Görme değişikliklerinin düzeltilmesi daha uzun sürebilir ve hatta bazı durumlarda kalıcı olabilir.
Psikolojik ayarlamalar kişiden kişiye büyük ölçüde değişebilir.
Radyasyona bağlı kanser riski gibi uzun vadeli sağlık etkileri yıllar sonrasına kadar ortaya çıkmayabilir.
NASA gibi uzay ajansları bu riskleri azaltmak ve astronotların Dünya’ya döndükten sonra iyileşmelerine yardımcı olmak için araştırma ve teknolojiye büyük yatırımlar yapmaktadır. Uzay tıbbı alanı gelişmektedir ve daha fazla insan uzayda zaman geçirdikçe, bu sorunları ele alma anlayışımız ve becerimiz de gelişmeye devam edecektir.
https://karger.com/spp/article/34/5/239/820485/Effects-of-Spaceflight-on-Human-Skin
https://www.mdpi.com/2075-1729/12/2/268
