Uzay insan vücudunu nasıl değiştirir? Göz, kalp, kemik ve bağışıklık

Uzay insan vücudunu baştan aşağı değiştirir ve bunu hızla yapar. Ağırlıksızlığa giren bir vücutta sıvılar başa doğru kayar, yüz şişer, bacaklar incelir; omurga gerilir ve boy bir ay içinde yaklaşık 2,5 santimetre uzar; kan hacminin yüzde 22'sine kadarı kaybedilir; kemik ayda yüzde 1-1,5 oranında erir; kas 5-11 gün içinde yüzde 20'ye kadar azalabilir. Uzun görevlerde astronotların yarıya yakını görmede değişiklik bildirir. Bu etkilerin çoğu dönüşten sonra geri döner, bir kısmı aylarca sürer, göz ve kemikteki bazı değişimler ise yıllar alır.

Verileri göster

Boy uzaması	~2,5 cm (bir ay içinde)
Kan hacmi kaybı	%22'ye kadar
Kemik kaybı	ayda %1-1,5
Kas kaybı	5-11 günde %20'ye kadar
Uzay tutması görülme oranı	uçanların ~%45'i
Görme sorunu bildiren uzun uçuş astronotları	%49
Altı aylık görevde radyasyon dozu	~72 mSv
Kemiğin toparlanması	2-3 yıl

İlk günler: sıvıların yer değiştirmesi ve uzay tutması

Dünya'da kan ve diğer vücut sıvıları yerçekimi yüzünden alt tarafta birikir; kalp bunları yukarı pompalamak için sürekli çalışır. Ağırlıksızlıkta bu yük kalkar ve sıvılar göğse, boyna ve kafaya doğru kayar. Sonuç, astronotların kendi deyimiyle “şişmiş yüz, kuş bacakları”dır: yüz ödemli, bacaklar incelmiş. Vücut bu fazlalığı “kan çok” diye okuyup idrarla atar; bu yüzden kan hacminin yüzde 22'sine kadarı kaybedilir. Dünya'ya dönüşte aynı durum tersine işler ve ayağa kalkınca tansiyon düşmesi yaşanır.

İlk günlerin ikinci sorunu uzay uyum sendromu, yani uzay tutması. İç kulaktaki denge organı “aşağı” sinyali alamayınca gözden gelen bilgiyle çelişir ve mide bulantısı, baş dönmesi, kusma başlar. Uzaya çıkmış insanların yaklaşık yüzde 45'i bunu yaşamıştır. Genellikle birkaç gün içinde geçer.

Omurga da hemen tepki verir: diskler arasındaki basınç kalkınca omurga gerilir ve boy bir ay içinde 2,5 santimetre kadar uzar. Bu uzama sırt ağrısı yapabilir ve dönüşte geri alınır.

Kemik ve kas: kullanılmayan dokunun kaderi

En iyi bilinen etki budur. Kemik kaybı özellikle alt omurlar, kalça ve uyluk kemiğinde yoğunlaşır — ayda yaklaşık yüzde 1 ile 1,5 arası. Üç-dört aylık bir uçuştan sonra kaybedilen kemik yoğunluğunun geri kazanılması 2-3 yıl sürer. Kas tarafında kayıp daha hızlı başlar: ağırlıksızlıkta vücut 5 ile 11 gün içinde kas kütlesinin yüzde 20'sine kadarını yitirebilir. Buna karşı tek etkili önlem egzersizdir; günde iki saatlik program ve cihazlar “Astronotlar neden her gün iki saat spor yapar?” sayfasında anlatılıyor.

Göz: en kaygı verici bulgu

Uzun görevlerden dönen astronotların önemli bir bölümü görmelerinin değiştiğini söylüyor: bir derlemeye göre kısa uçuş yapanların yüzde 23'ü, uzun uçuş yapanların yüzde 49'u hem yakın hem uzak görmede sorun bildirmiş. Bu tablo bugün ayrı bir isimle anılıyor: uzay uçuşuyla ilişkili nöro-oküler sendrom (SANS). Belirtileri göz sinirinin girdiği diskte ödem, göz küresinin arka tarafının yassılaşması, koroid kıvrımları, uzağı görmenin hipermetropa kayması ve görme keskinliğinin azalmasıdır. 45-55 yaş aralığındaki 15 uzun süreli erkek astronotta bu anatomik ve görsel değişiklikler doğrulanmış durumda.

Nedeni henüz kesin değil. En güçlü hipotez, sıvıların başa doğru kayması ve bunun kafa içi basıncını artırmasıdır; beyindeki toplardamar dolgunluğunun bütün tabloyu açıklayan ortak mekanizma olabileceği öne sürülüyor. Değişimlerin bir kısmı dönüşten sonra geçici, bir kısmı ise farklı şiddetlerde kalıcı. Karşı önlem olarak hem direnç hem aerobik egzersizin göz içi ve kafa içi basıncını düşürmedeki etkisi araştırılıyor. SANS, Mars yolculuğunun önündeki çözülmemiş tıbbi sorunların başında sayılıyor.

Radyasyon

İstasyon, Dünya'nın manyetik alanının ve Van Allen kuşaklarının büyük ölçüde altında dolandığı için mürettebat derin uzaydaki kadar yüksek ışınıma maruz kalmaz; ama Dünya yüzeyindekinden çok fazlasını alır. Altı aylık bir ISS görevinde alınan doz yaklaşık 72 milisievert. İki kaynak var: galaktik kozmik ışınlar (çoğunlukla yüksek enerjili protonlar ve az miktarda ağır, yüksek enerjili “HZE” iyonları) ve güneş parçacık fırtınaları — ikincisinin nüfuz etme gücü genellikle daha düşüktür. NASA, astronotların kariyer boyunca aldığı dozu, ölümcül kansere bağlı ölüm riskini yüzde 3'ten fazla artırmayacak şekilde sınırlıyor (yüzde 95 güven düzeyinde).

İkiz çalışması: bir yıl uzayda, bir yıl yerde

İnsan vücudunun uzaydaki değişimi üzerine en ayrıntılı tek çalışma, NASA'nın İkiz Çalışmasıdır. Tek yumurta ikizlerinden Scott Kelly 27 Mart 2015 ile 2 Mart 2016 arasında 340 gün istasyonda kaldı; kardeşi Mark Kelly Dünya'da kontrol grubu oldu. On araştırma ekibi telomer uzunluğundan gen düzenlenmesine, bağırsak mikrobiyomundan göz ve kemik yapısına, karotis atardamarından bilişsel performansa kadar onlarca parametreyi ölçtü. Sonuçlar 12 Nisan 2019'da Science dergisinde yayımlandı:

• Telomerler (kromozom uçlarındaki koruyucu diziler) uçuş sırasında yüzde 14,5 uzadı, dönüşten sonra hızla kısaldı ve altı ay içinde uçuş öncesine yakın düzeye indi.
• Gen ifadesinde çok sayıda değişiklik görüldü; çoğu uçuş öncesi haline döndü, ancak bir kısmı altı ay sonra bile sürüyordu.
• Bilişsel performansta uçuş sonrası dönemde zayıflama ölçüldü.
• Karotis atardamarının ölçüleri, bağırsak mikrobiyomunun bileşimi ve gözün koroid tabakasının kalınlığı değişti.
• Aşılamadan sonra T hücresi üretiminde anlamlı bir fark bulunmadı — yani bağışıklık yanıtının bu bölümü korunmuş görünüyor.

Çalışmanın kısıtı açık: örneklem tek bir ikiz çiftidir. Ama uzay tıbbı açısından değeri, aynı genetik arka plana sahip iki insanı biri yörüngede biri yerde olmak üzere bir yıl boyunca aynı testlerle izlemenin başka yolu olmamasıdır.

Dönüşten sonra

İniş, vücut için ikinci bir şoktur. Sıvılar yeniden aşağı iner, tansiyon düşer; iç kulak ve duruş kasları ayakta durmayı yeniden öğrenmek zorunda kalır; kemik ve kas onarımı aylar, kemik yoğunluğunun geri gelmesi yıllar alır. Bu yüzden dönen mürettebat ayrıntılı bir tıbbi izleme ve rehabilitasyon programına girer. Astronotların vücudundan toplanan bu veriler yalnız uzay için değil; kemik erimesi, kas erimesi, dengesizlik ve hareketsizliğin etkileri üzerine Dünya'daki tıp için de kullanılıyor.

Merak edebilecekleriniz

En uzun süre uzayda kalan kim? Tek bir görevde Amerikan rekoru NASA astronotu Frank Rubio'ya ait: Soyuz MS-22'deki arıza nedeniyle planlanan altı ay yerine 370 gün 21 saat kaldı. Toplam süre rekoru ise beş görevde 1.111 gün biriktiren Rus kozmonot Oleg Kononenko'da; 4 Haziran 2024'te 1.000 günü aşan ilk insan oldu.

Bu etkiler Mars yolculuğunu imkânsız kılar mı? İmkânsız değil ama çözülmesi gereken sorunlar listesinin başında: radyasyon, kemik kaybı ve SANS. İstasyonun bugünkü en önemli işlerinden biri tam olarak bu listeyi kısaltmak.

Astronotlar uzayda yaşlanıyor mu? Hücresel düzeyde bazı belirteçler (telomer uzunluğu, gen ifadesi) değişiyor, ancak İkiz Çalışması bu değişimlerin büyük bölümünün dönüşten sonra geri alındığını gösterdi.

Günlük hayatta bunlarla nasıl baş ediyorlar? Günde iki saat spor, kontrollü beslenme (uzun görevlerde günde 1.200 mg kalsiyum) ve sürekli tıbbi ölçüm. “Astronotlar uzayda nasıl yaşar?” sayfasında günün bütünü anlatılıyor.