فضانوردان در سفر‌های فضایی بلندمدت نیمی از قدرت خود را از دست می‌دهد

به گزارش مجله خبری نگار،آندریاس موگنسن (Andreas Mogensen) فضانورد دانمارکی، روز ۲۷ اوت به اولین اروپایی تبدیل شد که فضاپیمای دراگون (Dragon) شرکت اسپیس‌ایکس (SpaceX) را به سوی ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) هدایت کرد و تاریخ‌ساز شد.

موگنسن در شش ماه آینده، بیش از ۳۰ فعالیت پژوهشی را از جمله چاپ سه‌بعدی در فضا، حمایت از سلامت روان فضانوردان با ویدئو‌های واقعیت مجازی تسکین‌دهنده و بررسی تصاویر رعد و برق روی زمین برای درک بهتر پدیده‌ها انجام خواهد داد، اما یکی از آزمایش‌ها به دلیل پتانسیل آن برای ارائه مراقبت‌های بهداشتی بهتر نه تنها برای فضانوردان بلکه برای انسان‌های روی زمین، دانشمندان را مجذوب خود کرده است.

این آزمایش با هدف مقابله با مشکل کاهش عضلات فضانوردان انجام می‌شود که یک پیامد اجتناب‌ناپذیر ماموریت‌های فضایی بلندمدت است. پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند یک فضانورد ۳۰ تا ۵۰ ساله که شش ماه را در فضا می‌گذراند،نیمی  از قدرت خود را از دست می‌دهد. این بدان معناست که فضانورد اساسا با عضلات یک شخص ۸۰ ساله به خانه باز می‌گردد. دانشمندان امیدوارند که آزمایش جدید، این اثرات را با تحریک الکتریکی عضلات خاصی کاهش دهد تا عضلات بتوانند جرم و قدرت خود را به دست آورند. در نهایت، انتظار می‌رود که تحریک الکتریکی عضلات به سرعت گرفتن بهبودی کمک کند.

دانشمندان گفته‌اند، با توجه به افزایش یافتن علاقه به ماموریت‌های فضایی بلندمدت به مقصد ماه و مریخ در سراسر جهان، این روش می‌تواند در خنثی کردن اثرات میکروگرانش بر کاوشگران انسان و حفظ سلامت آن‌ها سودمند باشد.

این روش که تحریک الکتریکی عصبی عضلانی (NMES) نام دارد، روش جدیدی نیست. این روش روی زمین، یک راهبرد توان‌بخشی شناخته‌شده برای بیمارانی است که دوره‌های طولانی عدم فعالیت بدنی را تجربه می‌کنند؛ مانند بیمارانی که مبتلا به آسیب نخاعی یا فلج مغزی تشخیص داده شده‌اند. اعمال کردن پالس‌های الکتریکی مختصر روی عضلات مورد نظر، به انقباضات نسبتا قوی منجر می‌شود که در نهایت اثرات عدم استفاده طولانی‌مدت از عضلات را خنثی می‌کند. در هر حال، این روش هنوز در فضا آزمایش نشده است.

موگنسن اولین سوژه این آزمایش است. او متعلق به گروهی است که گروه کنترل‌شده نامیده می‌شود؛ به این معنی که موگنسن نماینده یک فضانورد معمولی است که امکان دارد در آینده از این درمان استفاده کند، اما خود او در معرض تحریک الکتریکی قرار نخواهد گرفت.

در عوض، موگنسن بررسی‌هایی را برای ارزیابی سلامت عضلات خود پیش و پس از پرواز شش‌ماهه انجام خواهد داد تا آمار پایه را برای فضانوردانی که در طول مأموریت‌های فضایی از درمان تحریک الکتریکی عصبی عضلانی استفاده می‌کنند، ارائه دهد. گروه دوم فضانوردان پس از پشت سر گذاشتن تحریک الکتریکی، همان بررسی‌های سلامت عضلانی موگنسن را انجام خواهند داد. پژوهشگران می‌گویند: نتایج به دست آمده از هر دو گروه، برای قضاوت کردن در مورد اینکه آیا این درمان سلامت عضلانی را در گروه دوم بهبود بخشیده یا خیر، مقایسه خواهند شد.

آژانس فضایی اروپا در یک ایمیل به اسپیس گفت که هنوز سوژه‌های بیشتری برای این آزمایش مشخص نشده‌اند.

انتظار می‌رود که این روش جدید، مکمل و جایگزین روند کنونی ورزش فضانوردان در طول ماموریت‌های فضایی باشد. در ایستگاه فضایی بین‌المللی، خدمه هر روز حداقل دو ساعت ورزش می‌کنند که یک اقدام حیاتی برای عضلات در حال ضعیف شدن است.

این ورزش‌ها مختص آژانس‌های فضایی هستند که فضانوردان را به فضا می‌فرستند و به صورت منحصربه‌فرد طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، یک پژوهش در سال ۲۰۱۹ نشان داد که فضانوردان آمریکا، ژاپن، چین و کانادا ورزش‌های مقاومتی و هوازی را پشت سر می‌گذارند، اما فضانوردان روسی ترجیح می‌دهند از تردمیل و دوچرخه‌های ورزشی نیز در میان تجهیزات دیگر استفاده کنند.

با وجود این، میزان کارآیی این اقدامات متقابل میان فضانوردان متفاوت است. برای مثال، پژوهشی که دو فضانورد را در طول شش ماه پرواز فضایی زیر نظر داشت، نشان داد که با وجود ورزش‌های زیاد، خدمه همچنان از دست دادن عضلات را تجربه می‌کنند. پژوهشگران گفتند: بنابراین، روش تحریک الکتریکی عصبی عضلانی که به منابع کمتری نسبت به یک مینی‌باشگاه فضایی نیاز دارد، می‌تواند یک سیستم در دسترس و سودمند باشد که مکمل ورزش‌های روزانه است.

اگرچه این روش تاکنون هیچ گزارشی را مبنی بر نگرانی ایمنی بلندمدت به همراه نداشته است، اما چند محدودیت دارد. همان پژوهش سال ۲۰۱۹ نشان داد که این روش گاهی اوقات ممکن است کل عضله را فعال نکند. همچنین، اثر تحریک‌های الکتریکی روی چند اندام که عضلات آن‌ها در فضا کاهش می‌یابد، مانند اندامی که با سیستم اسکلتی و قلبی-عروقی مرتبط هستند، هنوز به خوبی درک نشده است.