در فضا هم یبوست رخ میدهد؟

به گزارش مجله خبری نگار/آنا، تغییرات ناشی از سفر فضایی تنها به استخوان‌ها، عضلات، بینایی یا دستگاه ایمنی محدود نمی‌شود و می‌تواند فعالیت میکروارگانیسم‌های ساکن روده را نیز دگرگون کند. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر می‌شود که مأموریت‌های آینده انسان به ماه و مریخ، مدت حضور فضانوردان در محیط فضایی را بسیار طولانی‌تر از اقامت‌های معمول در ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد کرد.

یک علامت قدیمی، با توضیحی تازه

فضانوردان از سال‌های نخست عصر اکتشافات فضایی، از مشکلات گوارشی و به‌ویژه یبوست شکایت داشته‌اند، اما علت دقیق این وضعیت همچنان به‌طور کامل روشن نشده بود. یکی از فرضیه‌های اصلی این بود که نبود نیروی گرانش معمول زمین، حرکت مواد غذایی در دستگاه گوارش را تغییر می‌دهد و در نتیجه، عبور محتویات روده کندتر می‌شود.

اکنون بررسی نمونه‌های خون فضانوردان، شواهد تازه‌ای در اختیار پژوهشگران قرار داده است. نتایج این پژوهش که در مجله علمی «نیچر» (Nature) منتشر شده است؛ نشان می‌دهد تیمی از پژوهشگران با همکاری ناسا، نمونه‌های خون مربوط به ۵۲ فضانورد را که هرکدام ماه‌ها در ایستگاه فضایی بین‌المللی حضور داشته‌اند، بررسی کردند. نتایج نشان داد که تنها چند هفته پس از ورود به فضا، نشانه‌هایی از افزایش «تخمیر پروتئین» (Protein Fermentation) در بدن ظاهر می‌شود و این الگو تا زمان بازگشت فضانوردان به زمین ادامه پیدا می‌کند.

این یافته از آن جهت اهمیت دارد که فعالیت میکروب‌های روده را به یکی از تغییرات فیزیولوژیک احتمالی در شرایط فضایی مرتبط می‌کند؛ تغییری که می‌تواند بخشی از زنجیره منتهی به یبوست باشد.

وقتی میکروب‌های روده مسیر دیگری را انتخاب می‌کنند

در دستگاه گوارش انسان، میلیون‌ها میکروارگانیسم زندگی می‌کنند که مجموعه آنها «میکروبیوتای روده» (Gut Microbiota) نامیده می‌شود. این میکروارگانیسم‌ها در فرایند‌های مختلفی از جمله تجزیه برخی اجزای غذا نقش دارند.

بخش قابل‌توجهی از باکتری‌های روده، کربوهیدرات‌های قابل تخمیر، به‌ویژه فیبر غذایی، را تجزیه می‌کنند. در این فرایند ترکیبات مختلفی تولید می‌شود که می‌توانند بر وضعیت فیزیولوژیک بدن اثر بگذارند. اما اگر مقدار کربوهیدرات‌های قابل تخمیر که به روده بزرگ می‌رسند کاهش پیدا کند، باکتری‌ها ممکن است سهم بیشتری از انرژی مورد نیاز خود را از پروتئین تأمین کنند.

این وضعیت همان چیزی است که پژوهشگران از آن با عنوان تخمیر پروتئین یاد می‌کنند. چنین فرایندی به خودی خود پدیده‌ای غیرطبیعی یا منحصر به فضا نیست و در بدن انسان روی زمین نیز رخ می‌دهد. با این حال، سرعت و وضوح تغییر مشاهده‌شده در نمونه‌های فضانوردان، توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است.

مطالعات پیشین روی موش‌هایی که به فضا فرستاده شده بودند نیز نشان داده بود که سفر فضایی می‌تواند ترکیب و عملکرد میکروبیوتای روده را تغییر دهد. با این حال، مطالعه جدید شواهد انسانی گسترده‌تری ارائه کرده و نشان داده است که افزایش تخمیر پروتئین در فضانوردان می‌تواند در مدت کوتاهی پس از ورود به مدار آغاز شود.

گرانش؛ عاملی که در حرکت غذا نقش دارد

برای توضیح این تغییر، پژوهشگران به یکی از بنیادی‌ترین تفاوت‌های میان زمین و محیط فضایی توجه کرده‌اند: نبود گرانش مؤثر معمول زمین.

حرکت مواد غذایی در دستگاه گوارش تنها به فرایند خوردن و هضم غذا وابسته نیست. انقباض‌های هماهنگ ماهیچه‌های دیواره دستگاه گوارش که «حرکات دودی» (Peristalsis) نام دارند، در جابه‌جایی محتویات روده نقش اساسی دارند. مجموعه‌ای از عوامل فیزیولوژیک می‌تواند بر سرعت این حرکت اثر بگذارد و شرایط فضایی یکی از عواملی است که احتمالاً این فرایند را تغییر می‌دهد.

پژوهشگران بر این اساس احتمال می‌دهند که در شرایط ریزگرانش، حرکت مواد غذایی در روده کندتر شود. کندشدن «زمان عبور روده‌ای» (Intestinal Transit Time) می‌تواند به این معنا باشد که محتویات دستگاه گوارش مدت بیشتری در روده باقی بمانند. در چنین شرایطی، میکروب‌های روده فرصت بیشتری برای مصرف ترکیبات قابل تخمیر پیدا می‌کنند و در صورت کاهش منابع کربوهیدراتی، ممکن است استفاده از پروتئین افزایش یابد.

این زنجیره هنوز یک رابطه علت و معلولی قطعی محسوب نمی‌شود، اما یافته‌های جدید با این فرضیه سازگاری دارد که تغییر در حرکت دستگاه گوارش می‌تواند با تغییر فعالیت میکروب‌های روده همراه شود و در نهایت در بروز یبوست نقش داشته باشد.

۵۲ فضانورد و یک نشانه مشترک

یکی از ویژگی‌های قابل‌توجه این پژوهش، تعداد نمونه‌های بررسی‌شده و تنوع مأموریت‌هایی است که نمونه‌ها از آنها به دست آمده‌اند. خون فضانوردان در ایستگاه فضایی منبع محدودی است و پژوهشگران نمی‌توانند مانند مطالعات معمول روی زمین، نمونه‌گیری‌های گسترده و مکرر انجام دهند.

به همین دلیل، تیم تحقیقاتی از نمونه‌هایی استفاده کرد که پیش‌تر برای سه مطالعه دیگر و در مأموریت‌های مختلف طی چند سال جمع‌آوری و ذخیره شده بودند. پژوهشگران با بررسی این مجموعه، به دنبال الگو‌های مشترک در ترکیبات موجود در خون فضانوردان بودند.

نتیجه، مشاهده یک تغییر نسبتاً پایدار در شاخص‌های مرتبط با تخمیر پروتئین بود. اهمیت این موضوع در آن است که این الگو به یک مأموریت خاص یا گروه کوچکی از فضانوردان محدود نبود، بلکه در نمونه‌های مربوط به ۵۲ نفر و در مأموریت‌های مختلف دیده شد.

پژوهشگران همچنین تغییرات کوچک‌تری را در ارتباط با مصرف ماهی و کافئین مشاهده کردند که نشان می‌دهد رژیم غذایی نیز می‌تواند در ترکیبات قابل اندازه‌گیری خون فضانوردان نقش داشته باشد. بنابراین، وضعیت روده در فضا احتمالاً حاصل تعامل چند عامل است و نمی‌توان آن را تنها به یک متغیر نسبت داد.

ترکیبات حاصل از تخمیر پروتئین ممکن است از روده فراتر بروند

اهمیت این یافته تنها به یبوست محدود نمی‌شود. هنگامی که باکتری‌های روده پروتئین را تجزیه می‌کنند، مجموعه‌ای از ترکیبات حاصل می‌شود که بخشی از آنها می‌توانند از روده عبور کرده و وارد جریان خون شوند.

این ترکیبات، بسته به نوع و مقدارشان، ممکن است بر اندام‌های مختلف بدن اثر بگذارند. پژوهشگران اشاره کرده‌اند که برخی محصولات حاصل از تخمیر پروتئین با پیامد‌های نامطلوب برای سلامت، از جمله آسیب کلیوی، تغییرات احتمالی در خلق‌وخو و کاهش توانایی تمرکز، ارتباط داده شده‌اند.

با این حال، مشاهده افزایش تخمیر پروتئین در خون فضانوردان به معنای اثبات ایجاد چنین آسیب‌هایی نیست. داده‌های این مطالعه نشان نمی‌دهند که همه فضانوردان مورد بررسی به دلیل این تغییر دچار عارضه مشخصی شده‌اند. همچنین مشخص نیست چه تعداد از آنها در زمان نمونه‌گیری دقیقاً دچار یبوست بوده‌اند.

به همین دلیل، یافته حاضر بیشتر یک سرنخ فیزیولوژیک است تا پاسخ نهایی به یک پرسش پزشکی. پژوهشگران اکنون می‌دانند که در بدن فضانوردان، تغییری مشخص در متابولیسم میکروب‌های روده رخ می‌دهد؛ اما هنوز باید مشخص شود این تغییر دقیقاً چه نقشی در ایجاد علائم گوارشی و پیامد‌های احتمالی طولانی‌مدت دارد.

چرا این یافته برای سفر به مریخ اهمیت دارد؟

اهمیت عملی این پژوهش زمانی آشکارتر می‌شود که آینده اکتشافات انسانی در فضا در نظر گرفته شود. اقامت‌های فعلی فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی در مقایسه با سفر احتمالی انسان به مریخ مدت محدودی دارند. مأموریت‌های آینده می‌توانند ماه‌ها یا حتی سال‌ها بدن انسان را در محیطی متفاوت از زمین قرار دهند.

در چنین شرایطی، تغییرات کوچک در عملکرد دستگاه گوارش ممکن است به مسئله‌ای مهم برای سلامت تبدیل شوند. فضانوردان در یک مأموریت طولانی نمی‌توانند برای هر اختلال گوارشی به زمین بازگردند و بنابراین، شناسایی سازوکار‌های ایجاد این مشکلات و طراحی راهکار‌های پیشگیرانه اهمیت زیادی دارد.

یکی از گزینه‌های پیشنهادی پژوهشگران، افزایش دریافت فیبر غذایی است. گزینه دیگر استفاده از «پری‌بیوتیک‌ها» (Prebiotics) است؛ ترکیباتی که به‌عنوان منبع غذایی برای برخی میکروب‌های مفید روده عمل می‌کنند. همچنین ممکن است در آینده روش‌هایی برای افزایش حرکات دستگاه گوارش و کاهش زمان عبور روده‌ای بررسی شود.

هدف چنین مداخلاتی تنها کاهش یبوست نیست. پژوهشگران امیدوارند بتوانند با تغییر شرایط فعالیت میکروب‌های روده، میزان تولید برخی محصولات حاصل از تخمیر پروتئین را نیز کاهش دهند و محیط سالم‌تری در دستگاه گوارش ایجاد کنند.

آنچه در فضا رخ می‌دهد، ممکن است روی زمین هم اهمیت داشته باشد

کاهش تحرک طولانی‌مدت روی زمین، از جمله در افرادی که برای مدت طولانی در بستر می‌مانند، می‌تواند حرکت دستگاه گوارش را کند کرده و احتمال یبوست را افزایش دهد.

از این منظر، مطالعه بدن انسان در فضا تنها به فضانوردان محدود نمی‌شود. شرایطی که در مدار زمین به دلیل ریزگرانش ایجاد می‌شود، می‌تواند به پژوهشگران امکان دهد برخی سازوکار‌های مرتبط با کاهش تحرک و تغییر عملکرد دستگاه گوارش را با دقت بیشتری بررسی کنند.

با این حال، هنوز مشخص نیست آیا افزایش فیبر، استفاده از پری‌بیوتیک‌ها یا دارو‌های افزایش‌دهنده حرکات گوارشی می‌تواند در فضانوردان میزان تخمیر پروتئین را کاهش دهد یا خیر. پاسخ به این پرسش به مطالعات مداخله‌ای نیاز دارد؛ مطالعاتی که در آن یک روش مشخص به‌طور کنترل‌شده آزمایش شود و تغییرات دستگاه گوارش و خون پیش و پس از مداخله مورد بررسی قرار گیرد.

یک سرنخ کوچک برای مسئله‌ای بزرگ

یافته‌های مربوط به ۵۲ فضانورد نشان می‌دهد که بدن انسان در فضا نه‌تنها با تغییرات آشکار فیزیولوژیک، بلکه با دگرگونی‌های ظریف در تعامل میان غذا، دستگاه گوارش و میکروب‌های روده نیز روبه‌رو می‌شود. افزایش تخمیر پروتئین در هفته‌های نخست اقامت در مدار، می‌تواند یکی از حلقه‌های زنجیره‌ای باشد که از تغییر حرکت روده آغاز می‌شود و به یبوست و تغییر محیط میکروبی روده می‌انجامد.

هنوز نمی‌توان این رابطه را علت قطعی یبوست فضانوردان دانست و پیامد‌های بلندمدت آن نیز نیازمند بررسی بیشتر است. با این حال، این پژوهش یک مسیر روشن برای مطالعات آینده ترسیم می‌کند: اگر سفر‌های فضایی آینده قرار است انسان را برای مدت طولانی از زمین دور کنند، سلامت دستگاه گوارش نیز باید مانند سلامت استخوان، عضله و سیستم ایمنی در طراحی مأموریت‌ها مورد توجه قرار گیرد.

در نهایت، مسئله یبوست در فضا ممکن است بسیار فراتر از یک ناراحتی گوارشی باشد؛ این اختلال می‌تواند پنجره‌ای به سوی شناخت چگونگی سازگاری یکی از پیچیده‌ترین سامانه‌های زیستی بدن انسان با محیطی باشد که برای زندگی در آن تکامل نیافته است.