เกิดอะไรขึ้นกับนักบินอวกาศ? ผลการศึกษาเผยอยู่บนอวกาศนานๆ ทำให้ยีน สมอง กล้ามเนื้อเปลี่ยนไป
กล้ามเนื้อ สมอง และแม้แต่แบคทีเรียในลำไส้ คือสิ่งที่เหล่านักบินอวกาศจะต้องแลก เมื่อใช้ชีวิตอยู่บนอวกาศนานหลายร้อยวัน
จากสถิติสูงสุดในขณะนี้ นักบินอวกาศในสหรัฐอเมริกาใช้ชีวิตอยู่บนอวกาศแบบรวดเดียวนานที่สุดถึง 371 วัน โดยเจ้าของสถิติคือนักบินอวกาศของ NASA แฟรงก์ รูบิโอ (Frank Rubio) ที่ใช้ชีวิตอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ซึ่งแต่เดิมเขาจะต้องกลับบ้านเร็วกว่านี้ แต่เมื่อเวลาถูกขยายออกไป ทำให้ระยะทางโดยรวมที่เขาโคจรรอบโลกอยู่ที่ 5,963 รอบ หรือคิดเป็นระยะทาง 253.3 ล้านกิโลเมตร
การเดินทางในอวกาศที่ยาวนานของโรบิโอได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีที่มนุษย์สามารถรับมือกับการอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน โดยโรบิโอเป็นนักบินอวกาศคนแรกที่เข้าร่วมในการศึกษาวิจัยเรื่องการออกกำลังกายสำหรับมนุษย์บนอวกาศ
การศึกษาในเรื่องนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญมาก เพราะมนุษย์ยังตั้งเป้าหมายในการสำรวจอวกาศที่ใหญ่มากขึ้นเรื่อยๆ เช่น การเดินทางกลับไปยังดาวอังคาร ที่ตามแผนคาดว่าจะใช้เวลาประมาณ 1,100 วัน (หรือคิดเป็นมากกว่า 3 ปีเล็กน้อย) และยานอวกาศที่พวกเขาจะเดินทางด้วยจะมีขนาดเล็กกว่า ISS มาก ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้เครื่องออกกำลังกายที่มีน้ำหนักเบาและมีขนาดเล็กกว่าขึ้นไปอีก
แล้วการเดินทางบนอวกาศที่ยาวนานขนาดนี้ ร่างกายมนุษย์ที่ถูกออกแบบมาให้ใช้ชีวิตบนดาวโลก จะสามารถรับไหวจริงหรือ?
จากการศึกษานักบินอวกาศหลายคน พบว่าการไปใช้ชีวิตในอวกาศนั้น จะส่งผลต่อร่างกายของมนุษย์ได้ในหลายประการ
กล้ามเนื้อและกระดูก ถือเป็นสิ่งแรก โดยจินตนาการภาพง่ายๆ ว่าในอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วงเลย ดังนั้นแรงโน้มถ่วงที่คอยดึงรั้งแขนขาของเราก็จะหายไป มวลกล้ามเนื้อและกระดูกจึงจะเริ่มลดลงอย่างรวดเร็ว โดยจะมีผลกระทบมากที่สุดในกล้ามเนื้อที่ช่วยรักษาการทรงตัวอย่างหลัง คอ น่อง และกล้ามเนื้อต้นขาด้านหน้า
ในสภาวะไร้น้ำหนัก กล้ามเนื้อจะไม่ต้องทำงานหนักเท่าเดิมและเริ่มฝ่อตัวลง หลังจากผ่านไปเพียง 2 สัปดาห์ มวลกล้ามเนื้ออาจลดลงได้ถึง 20% และในภารกิจที่ยาวนานกว่าสามถึงหกเดือน มวลกล้ามเนื้ออาจลดลงถึง 30%
เช่นเดียวกันกับกระดูกที่จะเริ่มสูญเสียแร่ธาตุและความแข็งแรง นักบินอวกาศอาจสูญเสียมวลกระดูก 1-2% ต่อเดือนที่ใช้เวลาอยู่ในอวกาศ และมากถึง 10% ในช่วงเวลา 6 เดือน (เปรียบเทียบกับบนโลก ผู้สูงอายุจะสูญเสียมวลกระดูกในอัตรา 0.5-1% ทุกปี) ซึ่งอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดกระดูกหัก โดยมวลกระดูกอาจใช้เวลานานถึง 4 ปีจึงจะกลับคืนสู่ภาวะปกติหลังจากกลับมาถึงโลก
สายตาก็อาจจะแย่ลงได้ เพราะบนโลก แรงโน้มถ่วงจะช่วยดันเลือดในร่างกายให้ไหลลง และหัวใจสูบฉีดเลือดขึ้นอีกครั้ง แต่ในอวกาศ กระบวนการนี้อาจไม่เป็นไปตามปกติ โดยเลือดอาจสะสมในศีรษะมากกว่าปกติ ทำให้เกิดอาการบวมน้ำ ซึ่งอาจทำให้มองเห็นโดยมีความคมชัดลดลง และโครงสร้างภายในดวงตาเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งหลังกลับมายังโลก บางส่วนอาจคืนสู่สภาพเดิมภายในเวลาประมาณ 1 ปี แต่บางส่วนอาจเป็นแบบถาวร
ลึกลงไปกว่านั้นอย่างส่วนประสาท จากการศึกษา นักวิจัยสังเกตเห็นว่าความเร็วและความแม่นยำของประสิทธิภาพการรับรู้ของนักบินอวกาศที่เข้าร่วมงานวิจัยลดลงเป็นเวลาประมาณ 6 เดือนหลังจากที่กลับมายังโลก อาจเป็นเพราะสมองได้ปรับตัวเข้ากับแรงโน้มถ่วงอยู่
ย้อนกลับไปจากการศึกษานักบินอวกาศชาวรัสเซียที่ใช้เวลา 169 วันบนสถานีอวกาศนานาชาติในปี 2014 ยังเผยให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในสมอง โดยเป็นการเปลี่ยนแปลงในระดับการเชื่อมต่อของเส้นประสาทในส่วนต่างๆ ของสมองที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว รวมถึงการทรงตัว แต่ก็ฟังดูไม่น่าแปลกใจนักเมื่อคิดภาพว่าบนอวกาศต้องเผชิญกับสภาวะไร้น้ำหนัก นักบินอวกาศจึงต้องเรียนรู้วิธีเคลื่อนไหวอย่างมีประสิทธิภาพโดยปราศจากแรงโน้มถ่วงเ
เช่นเดียวกันกับแบคทีเรีย จากงานศึกษาระบุว่าจุลินทรีย์ต่างๆ จะส่งผลต่อการย่อยอาหาร การอักเสบในร่างกาย และแม้แต่การทำงานของสมอง แต่นักบินอวกาศกลับมีการเปลี่ยนแปลงทางแบคทีเรียและเชื้อราที่อาศัยอยู่ในลำไส้มาก แต่ก็ไม่น่าแปลกใจเพราะอาหารที่รับประทาน และผู้คนที่ใช้ชีวิตอยู่ด้วยนั้นแตกต่างกันออกไปมาก
ในด้านผิวหนัง นักบินอวกาศคนหนึ่งให้ข้อมูลว่าผิวหนังของเขาไวต่อความรู้สึกมากขึ้นและมีผื่นขึ้นประมาณ 6 วันหลังจากที่เขากลับมาจากสถานีอวกาศ โดยนักวิจัยคาดว่าเกิดจากการขาดการกระตุ้นผิวหนังระหว่างภารกิจ
และในส่วนสุดท้าย แต่มีผลกระทบใหญ่ที่สุด คือเรื่องของยีน โดยปกติปลายสายดีเอ็นเอแต่ละสายจะมีโครงสร้างที่เรียกว่าเทโลเมียร์ ซึ่งเชื่อกันว่าช่วยปกป้องยีนของเราไม่ให้ได้รับความเสียหาย และเมื่อเราอายุมากขึ้น เทโลเมียร์จะสั้นลง โดยนักวิจัยพบว่า เมื่อนักบินอวกาศกลับสู่โลก ความยาวของเทโลเมียร์จะสั้นลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจกระทบต่อสุขภาพ โดยเฉพาะเมื่ออายุมากขึ้น โดยสาเหตุที่เป็นไปได้ ประการหนึ่งอาจเกิดจากการได้รับรังสีที่ซับซ้อนผสมผสานกันขณะอยู่ในอวกาศ
จากความเสี่ยงต่อร่างกายทั้งหมดนี้ นักบินอวกาศจึงต้องออกกำลังกายอย่างหนักเป็นเวลา 2.5 ชั่วโมงต่อวันในขณะที่อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ ทั้งการทำท่าออกกำลังกายและใช้เครื่องเพิ่มแรงต้าน รวมถึงต้องรับประทานผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อช่วยให้กระดูกของพวกเขาแข็งแรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และยังมีการจัดอาหารโดยเฉพาะเพื่อให้ยังได้รับสารอาหารเพียงพอ
สำหรับสถิติที่นานที่สุดของโลก ยังคงเป็นของนักบินอวกาศชาวรัสเซีย วาเลรี โปลียาคอฟ (Valeri Polyakov) ที่ใช้เวลานานถึง 437 วันบนสถานีอวกาศ Mir ในช่วงกลางทศวรรษ 1990
ไม่เพียงเท่านั้น ล่าสุด ในเดือนกันยายน 2024 นักบินอวกาศชาวรัสเซีย 2 คน คือ โอเลก โคโคเนนโก (Oleg Kononenko) และ นิโคลัย ชับ (Nikolai Chub) พร้อมกับนักบินอวกาศชาวอเมริกัน เทรซี่ ไดสัน (Tracy Dyson) ได้ใช้เวลาบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) รวม 374 วัน โดยจุดสำคัญคือ โคโคเนนโก ที่ได้สร้างสถิติระยะเวลาโคจรยาวนานที่สุดในอวกาศอีกด้วย ซึ่งรวมแล้วอยู่ที่ 1,111 วัน
แต่จากงานศึกษาวิจัยในครั้งนี้ ก็ยังแสดงให้เห็นถึงผลกระทบหลายประการที่จะเกิดขึ้นกับมนุษย์ในอวกาศได้อยู่ดี หลังจากนี้จึงน่าติดตามต่อไปว่าเมื่อนวัตกรรมต่างๆ ถูกพัฒนาไปอย่างไม่หยุดยั้ง จะเป็นไปได้หรือไม่ที่มนุษย์จะหาทางเอาชนะขีดจำกัดทางสุขภาพและร่างกาย เพื่อให้เดินทางไปถึงดาวอังคาร และสำรวจรอบอวกาศได้สำเร็จ
อ้างอิงจาก