Súlytalanság – Microgravitáció

A reggeli, megszokott félhomály kedvessége helyett egy kozmikus sugár rideg villanására riadsz. Kábultan merengsz tovább, vajon melyik irányba van a fel? És vajon hol vannak a kezeim meg a lábaim? Adj hozzá egy csipetnyi szédülést és pár kanál illúziót – így talán belekóstolhatsz, milyen is lehet egy űrállomáson ébredni.

A súlytalanság nem csak a vestibuláris rendszerre van hatással. Szervezetünk proprioceptív reflexeit – az ízületekben és izmokban található idegvégződések, melyek tájékoztatnak bennünket azok helyzetéről és megnyúlásáról, pozíciójáról anélkül, hogy szemmel is meggyőződnénk róla – szintén megbolondítja a microgravitáció. Az ízületekben lévő feszülés hiányában – amit a Földön a gravitáció húzóereje biztosítana – ez az érzékelés eltompul.

A gravitáció nem csak erő, de egyben jel is – egy jel, ami a testet irányítja. Visszajelez a csontoknak, izmoknak, mennyire kell erősek legyenek. Nulla gravitáció esetén például az izmok atrophizálnak (elsorvadnak), mivel a test a beérkező jelek alapján nem érzi szükségesnek az adott izomtömeg fenntartását. Azok az izmok, melyek alapjáraton a gravitáció ellen hatnának a Földön – mint a testtartásért felelős hátizmok – az űrben akár 20%-ot is sorvadhatnak. Emiatt sokan panaszkodnak hát- és derékfájásra. Ha nem használjuk ezen izmainkat – vagy a gravitáció hiányában érkező jelek ezt a benyomást keltik –, akkor hetente akár 5%-ot is veszíthetünk tömegükből. Ez az elv csontok esetén még inkább érvényre jut. Minden űrben töltött hét után 1%-kal csökken a csontok sűrűsége, míg feltételezések szerint akár meglévő csonttömegünk felét is elveszthetjük. A fellépő izom- és csontproblémákat az űrhajósok gépeken végzett fizikai terhelésekkel és speciális tornával ellensúlyozzák.

A súlytalanság a keringésre is hatással van. Míg a Földön a vér az alsó végtagokban gyűlik össze, az űrben a súlytalanság által előidézett, csökkent hidrosztatikus nyomáskülönbség következtében a felső testfélbe áramlik. Így a fej, karok, mellkas, szív vérellátása megnő – pangás alakul ki -, míg az alsó testfélre a viszonylagos vérszegénység lesz a jellemző. Ezért is néznek ki furcsán az asztronauták; a fejük puffadt, vérrel teli, míg lábuk a folyadékvesztés miatt pálcavékony.

A felső testfélben megemelkedett nyomás beindít egy vészjelet, miszerint valahogy csökkenteni kell a nyomást, túl sok a vér. Ennek hatására a szervezet vizet távolít el a keringésből; ez fokozott vizeletürítéssel és ionvesztéssel jár (nátrium, kálium, kálcium). Ezen létfontosságú ionok főleg a csontokból, izmokból távoznak. Így két-három űrben töltött nap után az asztronauták vérmennyisége akár 22%-os csökkenést is elérhet – így a lecsökkent vérvolumen kisebb nyomást von maga után. Ám ennek következtében, mivel kevesebb a keringő vér, a szívnek is kisebb erővel kell pumpálnia azt – a szívizom is sorvadásnak indul.

Az agyra nehezedő nyomás hatással van a szemet körülvevő folyadékra is. Azon űrhajósoknak, akik legalább hat hónapot töltöttek a Földön túl, majdnem fele számolt be arról, hogy nem látták élesen a közeli tárgyakat. Ez az ideiglenes, ám többször végleges látásromlás még a Földre való visszaérkezés után is fennállt. Az érintetteket alaposabban megvizsgálva észrevették, hogy a látóideg körül folyadék gyülemlett fel, továbbá vagy laposabb lett a szemgolyójuk vagy a retinát ellátó erek mentén alakultak ki apróbb redők. Habár az asztronauták több oltáron is feláldozzák szervezetüket az űrben, látásukat mégis kevesen tennék kockára.

Az űrrepülés első óráiban szinte minden űrhajósnál jelentkezik egy jellegzetes, tengeribetegséghez hasonló állapot – az „űrhajósbetegség”. Erős hányingerrel és hányással, émelygéssel, sápadtsággal, verejtékezéssel, gyengeséggel és általános rossz közérzettel jár. Sok esetben maga az egyensúlyszerv is érintett, így az asztronauta térérzékelése is zavarttá válhat. Ez nagyban befolyásolhatja teljesítőképességét.

Azon űrhajósok, akiknél ilyen esetekben gyakori a hányás, súlyos folyadék- és sóvesztéssel néznek szembe. Így felborul a szervezet egyensúlya, sóháztartása, és végső esetben akár életveszélyes állapotba torkolló szívritmuszavar is előfordulhat. Ezért kell odafigyelni az űrhajósok megfelelő folyadék- és ionpótlására. Az űrhajósbetegség az űrutazás folyamán bármikor visszatérhet, még a Földre való hazaérkezés óráiban is. Ezen átmeneti rosszullét magyarázatául két elmélet is szolgál. A folyadékátrendeződés és a szenzoros konfliktus elmélete. Végső soron mindkét hipotézis hasonló következtetéseket von le.

Nézzük a folyadékátrendeződés elméletét, mely szerint a már említett felső testfél vérbősége okozza a betegséget. Ennek következtében felpuffad az arc, növekszik az intracraniális (koponyán belüli) és az agy-gerincvelői folyadék nyomása, továbbá a belső fülben levő folyadékokra is nyomás hárul. Fülünkkel nem csak hangokat, de gyorsulást és egyensúlyhelyzetet is érzékelünk; mindezt egy folyadékkal telt térben, így nem csoda, ha a folyadékra nehezedő nyomás megzavarja az észlelt jeleket. A valós és szervezetünk által érzékelt jelek közt különbség lép fel; ez lehet az űrhajósbetegség egyik oka.

Ám az űrhajósoknak „igazi” betegséggel is szembe kell nézniük. A minimum 3-5 hetet űrben töltők közt ugyanis nem ritka a „súlytalansági nátha”. Ez teljesen megegyezik a Földön tapasztalt nátha tüneteivel, de kialakulásának okára még nem jöttek rá. Okozhatja a megváltozott levegő összetétel, vagy akár egy földi kórokozó, mely számára az űrbéli hideg és száraz klíma ideálisabb a szaporodáshoz.

További veszélyekkel fenyegetnek a különböző eredetű és erősségű kozmikus sugárzások is. A legveszélyesebb a Nap tevékenységeiből eredő gamma-sugárzás. Egy hosszú marsbéli utazás során biztos előfordulnának napkitörések, így kötelesek lennénk ólomfalú óvóhelyeket is beépíteni űrhajóinkba. Előfordul több más, kisebb erejű sugárzás is, ami hatással van az emberi szervezetre, ám hatásuk még pontosan nem ismert – akár az űrhajón élő kórokozók fertőzőképességét is befolyásolhatják. Magát a sugárterhelést egyébként egy magyarok által kifejlesztett eszközzel, a Pille dózismérővel követik nyomon.

Az űrben enni a mai napig nem egyszerű. Egyrészt mivel az evéshez fogak kellenek – így az űrhajósoknak fokozottan kell ügyelniük fogsoruk épségére, mivel akár az űrhajósbetegség, akár a fokozatos csontpusztulás folytán, de folyamatosan csökken fogaik ásványianyag-tartalma – így azok kilyukadhatnak, kieshetnek. A fogmosást egy videón Chris Hadfield, egykori kanadai származású asztronauta mutatja be, mely nagyjából úgy zajlik, mint bárhol máshol, azt az utolsó mozzanatot kivéve, mikor az utolsó cseppig kiszív mindent a fogkeféből, majd lenyeli azt. Spórolni kell a vízzel. Hadfieldet egyébként az évtized legmenőbb űrhajósa cím is megilleti – millióan követték útjait a világűrben. Több videót is készített – többek közt olyan is akad, amikor az űrhajón egy szál gitárral valóságos klipet forgat le. Könyve is jelent meg utazásairól – megdöbbentő részletességgel, lehengerlő őszinteséggel, apró titkokkal.

Visszakanyarodva az evéshez, tudnunk kell, hogy minden morzsa űrbe szállítása drága, így ott takarékoskodnak – az ételek által foglalt helyekkel is – ahol tudnak. Emiatt az ételek kiszárítva, összepréselve vákuumban jutnak fel. Ráadásul eddig még nem sikerült rájönni, milyen okból, de az űrhajósok ízérzékelése csökken az űrben. Hiába készítenek egyre fűszeresebb ételeket számukra, így is elképzelhetetlen mennyiségű ízesítő és szósz fogy el egy-egy küldetésen.

Mivel az űrben a víz minden cseppje aranyat ér, ezért igyekeznek teljes mértékben újrahasznosítani – tisztításához jódot használnak. Ám egészen 1997-ig nem szereltek be semmilyen rendszert, ami a vízből eltávolította volna a jódot. Ez hatással volt az űrhajósok pajzsmirigyfunkciójára. Ám a mért eredmények a jódeltávolító rendszer telepítése után sem különböztek jelentősen.

Összességében véve rengeteg az a testet ért változás, aminek ki vannak téve az űrhajósok egy-egy űrrepülés során. Mondhatni felgyorsul az öregedésük. Elég, ha arra gondolunk, hogy minden űrben töltött fél év a Földön 10 évnek felel meg. Szerencsére, amint az asztronauták visszaérnek a Földre, speciális rehabilitációs program segítségével visszapörgetik ezt az előreszaladt időkereket, így lehetővé téve, hogy ismét születési dátumuknak megfelelő korral rendelkezzenek.