С каждым годом человечество приближается к эпохе, когда длительные полёты в космос станут обыденностью. Полеты к Марсу, Луна как перевалочный пункт, а возможно и освоение далеких планет — все это требует понимания, как человеческий организм справляется с экстремальными условиями вне Земли. Недавние исследования, включая знаменитое исследование близнецов NASA, показали, что длительное пребывание в космосе изменяет тело человека на клеточном уровне, а также влияет на его психику, зрение и иммунитет. Эти открытия не только раскрывают границы нашей биологии, но и подсказывают, как подготовиться к жизни за пределами Земли.
Изменения в костной и мышечной ткани
На орбите космонавты теряют до 1% костной массы в месяц, особенно в области таза и нижних конечностей. Это связано с отсутствием гравитации, которая на Земле обеспечивает постоянную нагрузку на скелет. Без этой нагрузки мышцы и кости начинают атрофироваться. Регулярные физические упражнения на борту МКС, включая бег на беговой дорожке с системой ремней и силовые тренировки с резистентными устройствами, позволяют частично компенсировать потери. Однако они не полностью останавливают этот процесс, что вызывает необходимость поиска новых решений, включая медикаментозные и технологические подходы.
Адаптация сердечно-сосудистой системы
В условиях микрогравитации сердце становится менее «трудолюбивым», так как нет необходимости перекачивать кровь против силы тяжести. В результате у космонавтов наблюдаются изменения формы сердца, снижение объема крови, возможны случаи ортостатической гипотензии при возвращении на Землю. Это особенно важно при планировании миссий на Марс, где гравитация отличается от земной. Ученые исследуют возможности фармакологической поддержки и новые виды физических упражнений для поддержания здоровья сердца в долгосрочной перспективе.
Воздействие на зрение и мозг
Синдром зрительного и внутричерепного давления (VIIP) стал серьёзной проблемой у астронавтов. В условиях микрогравитации жидкость в организме смещается к верхней части тела, вызывая повышение давления на зрительный нерв и мозг. Это может вызывать размытое зрение, а иногда и постоянные изменения формы глазного яблока. Исследуются очки со специальными линзами, диетические вмешательства и индивидуальные медицинские меры. Понимание этих изменений критично для сохранения качества жизни и выполнения сложных задач в длительных миссиях.
Изменения иммунной системы
Иммунитет космонавтов снижается уже в первые недели пребывания в космосе. Снижается активность T-клеток, увеличивается восприимчивость к вирусам и бактериям. Учитывая, что микробы также изменяются в условиях микрогравитации, существует риск появления новых форм инфекций. NASA проводит активные исследования микробиома человека, применяет стратегии пробиотиков и анализирует генные изменения, чтобы адаптировать иммунные ответы организма к условиям космоса.
Психологическая адаптация и социальные аспекты
Длительная изоляция, ограниченное пространство и отсутствие привычной социальной поддержки создают серьёзную психологическую нагрузку. Депрессия, раздражительность и снижение когнитивных способностей могут возникать даже у опытных членов экипажа. Для профилактики применяются виртуальная реальность, психологическая поддержка с Земли, а также специальные программы по формированию устойчивости и командного взаимодействия. Эти методы будут особенно важны для миссий на Марс, где задержка сигнала между Землей и кораблём может достигать 20 минут.
Генетические изменения и исследования ДНК
Одним из самых интересных результатов исследований стало открытие изменений в экспрессии генов у астронавтов. В случае с Скоттом Келли, часть этих изменений сохранилась даже спустя год после возвращения на Землю. Это доказывает, что длительное пребывание в космосе может вызывать эпигенетические эффекты, влияющие на функционирование организма в долгосрочной перспективе. Разработка генетических маркеров и персонализированной медицины может стать ключом к повышению безопасности длительных миссий.
*Capturing unauthorized images is prohibited*
