Uzayda Uzun Süre Kalan Astronotların Vücudunda Neler Değişir?

peepo/iStockphoto.com

Kütle çekimi üzerimize sürekli bir kuvvet uygular ve biz de bu kuvvete karşı direnç gösteririz. Bu direnç, kas ve kemik yapımızın güçlü kalmasını sağlar. Ancak uzayda, kütle çekimi kuvvetinin zayıf olması (mikro kütle çekimi) nedeniyle vücudun gücünü koruma ihtiyacı azalır. Bu nedenle uzun süreli uzay yolculukları insan vücudunda önemli değişikliklere yol açar.

NASA’nın araştırmalarına göre astronotlar, uzayda geçirdikleri her ay kemik yoğunluklarının %1 ila %1,5’ini kaybediyor. Bu süreç, Dünya’da osteoporozun neden olduğu kemik kaybına benzemesiyle dikkat çekiyor. Kas kütlesi de aynı şekilde hızla azalıyor; özellikle vücudun dik durmasını sağlayan kaslarda önemli kütle kaybı yaşanıyor. Bu kaslar iki haftada yaklaşık %20 oranında kütle kaybına uğruyor ve güç kaybediyor. Üç ila altı aylık uzun uzay görevlerinde ise bu oran %30’a kadar çıkabiliyor. İşte bu nedenle astronotların günde en az iki saat egzersiz yapması öneriliyor; aksi takdirde Dünya’ya döndüklerinde yürümekte bile zorlanabiliyorlar.

eranicle/iStockphoto.com

Normal kemik yapısı (solda); kemik erimesi (sağda)

Kas kaybı yalnızca iskelet kaslarında değil, kalpte de görülüyor. Kalp, kütle çekimine karşı çalışarak kanı vücuda pompalar. Ancak uzayda kütle çekimine karşı bu direnç gerekmediğinden kalp kası zamanla zayıflıyor. Araştırmalar, uzun süre uzayda kalan astronotların kalp dokusunda küçülme meydana geldiğini gösteriyor. Bu da kalbin kan pompalama kapasitesini düşürüyor. Dünya’ya dönen astronotlar, bu yüzden baş dönmesi veya bayılma gibi sorunlar yaşayabiliyorlar.

Astronotların uzayda bulundukları konumda mikro kütle çekimi etkisi nedeniyle vücuttaki sıvılar da farklı bir şekilde dağılabiliyor. Örneğin Dünya’da kütle çekimi etkisiyle kan daha çok vücudun alt kısmında toplanırken uzayda kafa ve göğüs bölgesine yöneliyor. Astronotların yüzleri işte bu nedenle şişkin görünüyor. Kafa bölgesinde sıvı birikmesi ise göz sinirlerine baskı oluşturarak görme bozukluklarına yol açabiliyor. Uzun süre uzayda kalan astronotların büyük bir kısmı görme sorunları yaşıyor, özellikle de yakını görmede zorluk çekiyorlar. Hatta bazı astronotlar, Dünya’ya döndüklerinde gözlüklerinin cam numaralarını değiştirmek zorunda kalıyor.

Uzun süre uzay ortamında kalmak bağışıklık sistemini de etkiliyor. Mikro kütle çekimli ortamda bulunan astronotların bağışıklık hücreleri tam kapasiteyle çalışamıyor, bu da onları enfeksiyonlara karşı daha hassas hâle getiriyor. Araştırmalar, bağışıklık hücrelerinin uzayda kaldıkça daha az aktif hâle geldiğini, dolayısıyla astronotların bazı virüslerden kolayca enfekte olabileceğini gösteriyor. Örneğin uçuk virüsü taşıyan astronotlar, uzay görevlerinde bu hastalığın yeniden ortaya çıktığını bildirmiş.

laymul/iStockphoto.com

Güneş ışığından gelen UVA ve UVB ışınlarının cilde nüfuz etmesi

Tüm bunlara radyasyonu da eklemek gerekiyor. Dünya’nın manyetik alanı bizleri Güneş’ten ve derin uzaydan gelen zararlı radyasyona karşı koruyor. Ancak planlanan Mars yolculukları gibi uzun süreli uzay görevlerinde astronotlar yüksek miktarda radyasyona maruz kalabilirler. Radyasyon, DNA hasarına ve hücresel değişimlere neden olabilir. Bu durum ise kanser riskini artırabilir. Aynı zamanda sinir sistemine zarar vererek hafıza ve düşünme yetisini de olumsuz etkileyebilir.

Kısacası uzayda uzun süre kalmak, vücutta birçok değişikliğe sebep olabiliyor. Bilim insanları, astronotları bu olumsuz etkilerden korumak için çeşitli yöntemler üzerinde çalışıyorlar. Özel egzersiz programları, radyasyondan korunma kalkanları ve dengeli beslenme gibi çözümlerin uzayda daha uzun süre sağlıklı kalmaya yardımcı olabileceği düşünülüyor. Gelecekte Mars’a veya daha uzak gezegenlere yapılması planlanan yolculuklar öncesinde insan vücudunun uzay koşullarına daha iyi uyum sağlaması için daha kalıcı çözümler geliştirilmesi gerekiyor.

Bu konuda NASA’nın İkizler Araştırması (Twins Study) dikkat çekici örneklerden biri. NASA, 2015-2016 yıllarında uzayda uzun süre kalmanın insan vücudu üzerindeki etkilerini anlamak için ikiz astronotlar Scott ve Mark Kelly’nin katılımıyla bir deney gerçekleştirdi. Scott Kelly, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda (ISS) 340 gün geçirirken ikizi Mark Kelly Dünya’da kaldı. Araştırma sonucunda Scott’un bağışıklık sistemi, genetik yapısı ve biyolojik işleyişinde çeşitli değişiklikler gözlemlendi. Özellikle DNA’sında bulunan telomer uzunluklarında değişiklikler olduğu, bağışıklık sisteminin farklı tepkiler verdiği ve vücut sıvılarının farklı dağılımı gibi etkiler yaşadığı tespit edildi. Bu çalışma, uzun süreli uzay yolculuklarının insan sağlığı üzerindeki etkilerini anlamak ve olası riskleri en aza indirmek için de önemli veriler sağlamış oldu.

Sözlük:

Telomer: Kromozomların uç kısımlarında bulunan ve genetik materyali koruyan özel DNA dizileri

Kaynaklar:

• https://www.nasa.gov/humans-in-space/the-human-body-in-space/
• https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Research/Keeping_the_rhythm_in_space
• https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Astronauts/Living_in_space
• https://www.nasa.gov/humans-in-space/experiments-to-unlock-how-human-bodies-react-to-long-space-journeys/
• Thirsk R, Kuipers A, Mukai C, et al. The space-flight environment: the International Space Station and beyond. CMAJ 2009;180:1216-20.
• https://www.nasa.gov/humans-in-space/twins-study/