حضور در فضا به‌دلایل نامعلوم موجب تخریب سلول‌های خون می‌شود

فضا جای راحتی برای انسان‌ها نیست؛ البته برخی از جنبه‌ها اجتناب‌پذیر هستند؛ مانند خلأ و سرما و برخی از تشعشعات. تراکم استخوان فضانوردان نیز ممکن است به‌دلیل فقدان جاذبه کاهش پیدا کند. ناسا از سرواژه‌ی RIDGE برای اشاره به این مشکلات استفاده می‌کند که مخفف عبارت‌های تابش فضایی، انزوا و محدودیت، فاصله از زمین، میدان‌های گرانشی و محیط‌های نامساعد و بسته است.

پژوهش جدید با توضیح این موضوع که چگونه حضور در فضا خون انسان را تخریب می‌کند، به این نگرانی‌ها اضافه می‌کند. به‌بیان دقیق‌تر، عاملی در فضا موجب می‌شود بدن انسان با نرخی بیشتر از زمانی که روی زمین قرار دارد، همولیز (خون‌کافت) انجام دهد.

پدیده‌ی یادشده که «کم‌خونی فضایی» نامیده می‌شود، به‌خوبی مطالعه شده و بخشی از مجموعه‌مشکلاتی است که فضانوردان هنگام بازگشت به زمین با آن مواجه می‌شوند. بدین‌ترتیب بود که گای ترودل، یکی از نویسندگان مقاله و متخصص پزشکی فیزیکی و توان‌بخشی در بیمارستان اتاوا، درگیر این موضوع شد. او گفت: «وقتی فضانوردان از فضا برمی‌گردند، شبیه بیمارانی هستند که آن‌ها را در بخش توان‌بخشی پذیرش می‌کنیم.»

کم‌خونی فضایی به‌عنوان نوعی سازگاری دربرابر جابه‌جایی مایعات در قسمت بالای بدن فضانوردان در بدو ورود به فضا در نظر گرفته شده است. آن‌ها به‌سرعت ۱۰ درصد از مایع موجود در رگ‌های خونی خود را از دست می‌دهند و پیش‌بینی می‌شد که مطابق با آن، بدن آن‌ها ۱۰ درصد از سلول‌های قرمز خون را تخریب می‌کند تا مجددا تعادل برقرار شود. همچنین، حدس زده می‌شد همه‌چیز پس از ده روز به حالت عادی برگردد؛ اگرچه ترودل و گروهش دریافتند که همولیز پاسخ اولیه به حضور در فضا است. او گفت: «نتایج ما کمی غافل‌گیرکننده بود.»

ترودل برای مطالعه‌ی کم‌خونی فضایی روی ۱۴ فضانورد مطالعه کرد که به مأموریت فضایی شش‌ماهه‌ای به ایستگاه فضایی بین‌المللی رفته بودند. فضانوردان قوطی‌های مخصوصی را به فضا بردند و در چهار فاصله‌ی زمانی در آن‌ها بازدم کردند: روز پنجم، روز دوازدهم، ماه سوم و درست قبل از برگشتن به زمین در ماه ششم. آن‌ها با پایان مأموریت قوطی‌ها را به زمین برگرداندند.

در آزمایشگاه، پژوهشگران با استفاده از کروماتوگرافی گازی با وضوح زیاد مقدار کربن‌مونوکسیدی را اندازه‌گیری کردند که فضانوردان پس از زمان‌های متفاوت حضور در فضا تولید کرده بودند.

به‌گفته‌ی ترودل، هر بار که سلول قرمز خون در بدن همولیز می‌شود، کربن‌مونوکسید تولید می‌شود. البته این ارتباط کامل نیست؛ زیرا سایر فرایندهای بدن مانند برخی از عملکردهای عضلات و کبد نیز می‌توانند به تولید کربن‌مونوکسید منجر شوند. با‌این‌حال، ترودل خاطرنشان کرد که حدود ۸۵ درصد از کربن‌مونوکسید تولیدشده‌ی انسانی از همولیز ناشی می‌شود.

نتایج تیم نشان داد که در فضا، بدن فضانوردان در هر ثانیه حدود سه‌میلیون سلول قرمز خون را تخریب می‌کند. این نرخ ۵۴ درصد بیشتر از چیزی است که درون بدن انسان روی زمین اتفاق می‌افتد که در آن، نرخ تخریب این سلول‌ها در هر ثانیه دومیلیون سلول است.

در فضا، بدن انسان مایعات را از دست می‌دهد؛ بنابراین، حتی اگر درنهایت سلول‌های قرمز خون کمتری در بدن فضا نورد بماند، غلظت آن‌ها در سطح مقبولی باقی می‌ماند. باوجوداین، زمانی که انسان به زمین بازمی‌گردد، بدن او برای کنارآمدن با افزایش در گرانش دوباره مایعات به‌دست می‌آورد و کم‌خونی فضایی از بین می‌رود. او گفت: «به مایع بیشتری درون رگ‌های خونی خود نیاز دارید و این امر موجب رقیق‌شدن سلول‌های قرمز خون می‌شود.»

پس از بازگشت فضانوردان از سفر فضایی، پنج نفر از سیزده نفری که به‌محض فرود از آن‌ها خون‌گیری شده بود، ازنظر بالینی همچنان دچار کم‌خونی بودند. پس از سه یا چهار ماه، تعداد سلول‌های قرمز خون آن‌ها شروع به افزایش کرد.

تیم ترودل یک سال بعد همان آزمایش‌ها را انجام داد و تخریب سلول‌های قرمز خون فضانوردان همچنان ۳۰ درصد بیشتر بود. به‌گفته‌ی پژوهشگران، هرچه فضانوردان به‌مدت طولانی‌تری در فضا بمانند، مدت بیشتری روی زمین دچار کم‌خونی فضایی خواهند بود.

تیم ترودل مطمئن نیست دقیقاً چرا حضور در فضا موجب می‌شود بدن انسان با چنین سرعت زیادی سلول‌های قرمز خون را تخریب کند؛ اگرچه چند عامل احتمالی وجود دارد. همولیز می‌تواند در چهار بخش متفاوت بدن اتفاق افتد: مغز استخوان (محل ساخت سلول‌های قرمز خون)، رگ‌های خونی، کبد یا طحال.

از این فهرست، ترودل مشکوک است که مغز استخوان یا طحال محتمل‌ترین نواحی مشکل‌ساز هستند و تیم او قصد دارد در آینده این موضوع را بیشتر بررسی کند. او گفت: «آنچه موجب کم‌خونی می‌شود، همولیز است؛ اما آنچه موجب همولیز می‌شود، مرحله‌ی بعدی پژوهش‌ها است.»

با‌‌‌‌توجه‌‌‌به احتمال قریب‌الوقوع گردشگری فضایی، پژوهش ترودل می‌تواند هشداری برای برخی از مسافران فضایی آینده باشد. افراد مبتلا به مشکلات قلبی، آنژین قلبی، سطح هموگلوبین غیرطبیعی یا مستعد لخته‌شدن خون ممکن است در فضا درمعرض خطر عوارض قرار بگیرند.

افزون‌براین، پژوهش جدید ممکن است به ما کمک کند تا درباره‌ی جراحت‌هایی که در فضا اتفاق می‌افتد، دانش بیشتری کسب کنیم؛ چراکه توانایی بدن ازنظر التیام بریدگی ممکن است تحت‌تأثیر تغییر در سلول‌های قرمز خون قرار گیرد.

با‌‌‌‌توجه‌‌‌به طول مدتی که کم‌خونی فضایی می‌تواند باقی بماند، پژوهش جدید ممکن است پیامدهایی نیز برای فضانوردان بسیار فعال داشته باشد. ترودل افزود: «تأثیر مأموریت‌های مکرر شکاف دیگری است که در دانش ما در این زمینه وجود دارد.»