Vliv umělé gravitace na zdraví astronautů

Dostat zaplaceno nějakých 16 500 euro za to, že 60 dní ležíte v posteli, hmmm vypadá to jako snadno vydělané peníze, ale opak je pravdou. Lidský organismus není stvořen k ležení na lůžku a šedesát dní v posteli mu činí značné problémy. Problémy, které jsou velmi podobné tomu, co se s lidským tělem děje, je-li delší dobu vystaveno pobytu v mikrogravitaci. Tzv. bedrest studie, čili uložení zdravých dobrovolníků na lůžko, jsou proto užívány k simulaci některých fyziologických účinků mikrogravitace na lidský organismus. V laboratoři Envihab v Kolíně nad Rýnem se teď jedna taková studie koná. Dalo by se říci, že je jedna z mnoha. Avšak pozor! Tento experiment je v jedné věci unikátní.

Pamatujete si na film Stanleyho Kubricka 2001 vesmírná odysea? Kosmická loď Discover uměla na palubě rotací generovat umělou gravitaci. To posádce umožňovalo udržovat se v dobrém zdraví a fyzické kondici. O něco podobného se pokoušejí i odborníci ESA v laboratoři německé kosmické agentury (DLR) s názvem Envihab. Toto supermoderní výzkumné středisko je kromě tzv. bedrest laboratoře, kterou si můžete představit jako nemocniční oddělení, vybaveno také tzv. Short-Arm Human Centrifuge (SAHC). Centrifuga je čtyřmístná a je schopná vyvinout maximální radiální akceleraci o hodnotě 6g.

Short-Arm Human Centrifuge (SAHC) v laboratoři německé kosmické agentury.

Short-Arm Human Centrifuge (SAHC) v laboratoři německé kosmické agentury.
Zdroj: http://www.esa.int

Vědci si najali 24 dobrovolníků, které rozdělili do dvou skupin po dvanácti (8 mužů + 4 ženy) s tím, že první skupina, kromě toho, že bude trávit část dne na lůžku s mírným sklonem -6° hlavou dolů (tzv. Trendelenburgova poloha), a kromě toho bude trávit čas také na centrifuze. Druhá skupina (kontrolní), bude mít celé dva měsíce za úkol nedělat vůbec nic. Celé je to vlastně jakousi simulací fyziologických účinků, jaké má na astronauty například pobyt na palubě ISS, kde každý den věnují astronauti dvě a půl hodiny cvičení.

Problém je, že ono cvičení není zcela účinné. A ačkoliv se astronauti zocelují na posilovacích strojích, účinek na určité typy svalových vláken a na kosti zůstává malý a přesuny tělesných tekutin z dolních partií těla do horních spouští kaskádu reakcí, která vede k excesivním ztrátám minerálů a dehydrataci organismu a zvýšené náchylnosti například k infekcím močových cest, nebo plic.

Úkol zní jasně. Zjistit, jaký účinek bude mít na lidský organismus použití centrifugy. A za druhé, jaká akcelerace by byla z fyziologického hlediska pro udržení zdraví astronautů optimální. Celý experiment odstartoval 25. března a kromě ESA a DLR se na něm podílí také NASA.

Výsledky studie poslouží nejen astronautům při jejich dlouhodobých kosmických misích. Tyhle experimenty mají obrovskou cenu také pro pacienty na Zemi, kteří jsou nuceni trávit dlouhou dobu v nemocnici upoutáni na lůžko. Takže věřte, že my v Kosmonautixu experiment sledujeme, a nejen to, až z něj budou publikovány výsledky, na kongresech a ve vědeckých časopisech, dozvíte se to. Prozatím si můžete celou problematiku nastudovat například tady, v našem starším článku, který se věnoval problematice bedrest studií, a který se jmenuje „Na Mars přes postel“.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/
https://nypost.com/
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/2019/03/in_a_spin/19316656-1-eng-GB/In_a_spin.jpg
http://www.esa.int/…/19308683-1-eng-GB/DLR_short-arm_centrifuge.jpg

Vliv umělé gravitace na zdraví astronautů, 4.8 out of 5 based on 24 ratings
Pin It
(Visited 2 973 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 4.8/5 (24 votes cast)
(Visited 2 973 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


24 komentářů ke článku “Vliv umělé gravitace na zdraví astronautů”

  1. Alois napsal:

    Postavila se ISS za 100 miliard a výzkumy s minimem rehabilitační tíže se dělají na Zemi. Není to poněkud na hlavu.

    • Urbis napsal:

      Však na ISS jsou všichni astronauté pod bedlivým lékařským dohledem a vliv mikrogravitace na jejich organismus je skvěle monitorován. Tyhel výzkumy se dělají kvůli získání většího množství dat, případně pro zjištění, jestli má smysl investovat do simulace gravitace.

    • Pavel Boháček napsal:

      Na hlavu to rozhodně není… Je přeci normální, že v kosmickém výzkumu se provádí velmi důkladné testování na Zemi. Doporučuji nastudovat význam pojmu “space analogs”… třeba tady: https://www.nasa.gov/analogs No a ty poznatky jsou tak unikátní, že je využíváme i v klinické medicíně na Zemi 🙂
      Zdraví Pavel Boháček, autor

    • maro napsal:

      Právě díky té ISS víme o všech těch zdravotních problémech zmiňovaných v článku. To na Skylabu ani Apollech fakt nezjistili. A teď jde o to navrhnout řešení a vyzkoušet ho. Nejdřív na Zemi a pak i na ISS.

      • Jiný Honza napsal:

        Tak o těch problémech s dlouhodobými pobyty se ví už dávno a cvičilo se kvůli udržení kondice už i na Skylabu. Na ISS měl být modul s odstředivkou, ale zrušili ho.

        https://cs.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Accommodations_Module

      • Radim Pretsch napsal:

        O vlivu kosmických letů na lidský organismus se samozřejmě vědělo od počátku. Od počátku také probíhá jejich výzkum a naopak Skylab v něm sehrál výraznou roli díky v té době bezprecedentní době pobytu ve vesmíru. V případě Apolla se pak jednalo o doposud jediný program, při kterém se lidé dostali tak hluboko do vesmíru. Oba programy se tedy opravdu výrazně zapsaly do tohoto výzkumu!

        V případě centrifugy plánované pro ISS se ale nejednalo o experiment s posádkou, jak je popsaný v článku. Byla to laboratorní centrifuga, do ní by se člověk nevešel. Měla sloužit pro experimenty se vzorky.

        • maro napsal:

          Ale ne. Ze Skylabu ani z projektu Apollo nešlo získat žádné kvantifikované údaje jak moc rychle ubývá vápník v kostech či jak moc se sníží fyzická kondice svalů po měsících ve stavu beztíže, protože lety v těch programech prostě netrvaly tak dlouho. Něco teda věděli ze Saljutů a pak z Miru, kde už ty dlouhodobé pobyty realizovali, ale z ISS získali ještě o hodně víc přesnějších údajů o intenzitě těchhle nechtěných procesů v těle.

  2. Alois napsal:

    To, že nedostatek gravitace drasticky škodí zdraví se ví padesát let, tak nechápu co se na tom stále zkoumá. Místo toho by se mělo zkoumat kolik gravitace a v jakých dávkách tyto nepříznivé vlivy eliminuje. Aby to mělo efekt mělo by se to zkoumat nikoli na Zemi , ale v kosmu. To snad napadne každého. Pokud se tak nestane, tak se může bádat do nekonečna, ostatně bádání v trvání padesáti let bez výsledku je toho důkazem. Nechápu USA, že tento nikam nevedoucí výzkum platí.

    • Pavel Boháček napsal:

      Nevím, jak jste přišel na to, že “bez výsledku”. Naopak, tento výzkum přináší mnoho velmi zajímavých výsledků, na základě kterých jsou nastavována protiopatření proti nepříznivým vlivům mikorgravitace. Výzkum je prováděn na větších vzorcích pokusných osob, muži, ženy, různý věk, fyzický habitus atd… To na celkem malém vzorku populace astronautů není dost dobře možné… Dále… Výzkum neplatí zdaleka jen NASA, ESA… Ale platí a realizuje ho také ruská kosmická agentura nebo číňané… Pokud byste se chtěl o problemarice skutečně něco dozvědět, existuje o tom velké množství materiálů. Co se týká Vaší poznámky, tak právě o to “kolik gravitace” je třeba, jde v tomto výzkumu 😉 Jak říkám… něco si o tom nejprve přečtěte… Pak pochopíte, proč je do tohoto typu (důležitého) výzkumu investováno. Ještě zdaleka nevíme všechno a stále máme nové a zajímavé poznatky, které se rozšiřují s tím, jaké nové technické medicínské možnosti máme. Navíc… jak už jsem řekl… ty výsledky využívají i lékaři na Zemi. Takže tak 😉

    • Tovy napsal:

      To jo, ale to by s musela postavit zcela nová stanice. Vibrace z rotací by mohly mít vliv na jiné experimenty na ISS a raději 100 jiných úspěšných výzkumů v mikrogravitaci, než jeden zaměřený na jednu věc.
      Na druhou stranu výzva pro vesmírné hotely – tam bude vliv umělé gravitace maximálně žádoucí a její vedlejší účinky nebudou naprosto nikoho zajímat.
      NASA by určitě část kapacity obsadila a zaplatila.

      • Tom napsal:

        Mam dojem ze pro vesmirne hotely by toho byla skoda.
        “Hoste”stejne prileti maximalne na tyden. To je dost dlouha doba na to si to uzit ale kratka na to aby museli delat centrifugu na orbite.
        Naopak – ja letet do vesmiru tak si chci uzit stav beztize 🙂

        • Tovy napsal:

          Hosté na týden, vědci na půlrok a stav beztíže bude pořád v centrálních válcích 🙂 Stejně by tam nejspíš přistávaly lodě.

    • Samo2 napsal:

      Prepáč ale nauč sa čítať pozorne. V článku je jasne napísané že daný experiment presne to čo popsuješ robí. Aj keď je na Zemi snaží sa simulovať dané vplyvy čo najvernejšie a nemusí byť nutne v kozme. Vieš si predstaviť čo by taký experiment v kozme stál a náhodou by nevyšiel? Preto sa robia simulácie na zemi a časom sa podobných experimentov v kozme dočkáme.

    • Midix napsal:

      Pro Alois.
      Máte štěstí, že se vám nestalo něco jako pád ze skály, ze stromu, z motorky a pravděpodobě jste nikdy neslyšel jak se dávají dohromady zlomené obratle a tak si ani nedovedete představit jak důležizý je to výzkum. Osobně doufám, že se s něčím takovým ani nepotkáte. Z vlastní zkušenosti vím, že to fakt není žádná p… legrace. A věřte mi, že ležet a jen ležet opravdu 6 týdnů by vás fakt nebavilo a ani to co se děje následujících 6 měsíců když pak vstanete.
      Možná byste mě zvážit jestli se vůbec vyjadřovat k něčemu co se týká lékařského výzkumu, když o této oblasti toho mnoho evidentně nevíte.

      • endemit napsal:

        Mohli vzít na výzkum mě. Před 4 roky jsem ležel 180 dní. Díky tomu, že jsem měl k dispozici internet a satelitní tv, to uběhlo jako voda. Dokonce jsem i díky Kosmonautixu nestíhal přečíst a vidět vše, co jsem chtěl.

      • Alois napsal:

        Rehabilitace je obor lékařství, který zcela jistě nevznikl v kosmickém věku, má tradici počítanou ve stoletích a zcela jistě nečekal na výsledky z oběžné dráhy. Pravý opak je pravdou. Rehabilitace kosmonautů návratu probíhá právě dle staletých pozemských zkušeností s dlouhodobě ležícími pacienty.
        Smyslem kosmické mediciny zcela jistě by neměla být rehabilitace dlouhodobým pobytem ovlivněného organismu po návratu na Zem, ale způsob jak neblahým následkům předejít, či je eliminovat.
        Všelijaká cvičení, oblečky či medikamenty tyto následky sice zmirňují, ale v konečném efektu vidíme obrázky vynášených kosmonautů. Zásah do organismu ovšem vyvolává změny, které nejsou na pohled patrné a organismu trvá několik měsíců než se navrátí do stavu před letem.
        Zdá se, že bez centrifugy to nepůjde, jde o to kolik gravitace ordinovat a to by se mělo zkoumat, na Marsu nikdo na astronauty s nosítky čekat nebude a už vůbec tam nebude rehabilitační ústav.

    • Jiný Honza napsal:

      V tomhle s Vámi souhlasím. To že je dlouhodobý pobyt ve stavu beztíže pro tělo devastující se ví dávno. Ale nikdo netuší jaké to bude v šestinové gravitaci Měsíce nebo třetinové na Marsu. Na ISS snad měl být původně modul s velkou odstředivkou, ale není.

      Je klidně možné, že plány na stálou základnu na Měsíci a osídlení Marsu jsou celé nesmysl, protože z kosmonautů tam za půl roku budou trosky.

      • Vlastimil Pospíchal napsal:

        Ten výzkum je právě o tom, zda bude nutné na Měsíci či na Marsu stavět centrifugu, jen na Měsíci nebo nikde, protože i slabá měsíční gravitace postačí. Možná skutečně bude stačit tělocvična jak na ISS.

    • pbpitko napsal:

      No jasné,všetci Američania sú neuveriteľní blbci, a najviac v tom, že teba nezvolili za prezidenta, ty by si im ukázal ako sa to má robiť !

  3. Hoj 57 napsal:

    Věta

    “Vědci si najali 24 dobrovolníků, které rozdělili do dvou skupin po dvanácti (8 mužů+4 ženy s tím, že první skupina, kromě toho, že bude trávit část dne na lůžku s mírným sklonem -6° hlavou dolů (tzv. Trendelenburgova poloha), a kromě toho budou trávit každý den nějaký čas na centrifuze”

    nedává smysl.

  4. ptpc napsal:

    A koľko hodín denne strávia pokusné osoby na centrifúge?

Zanechte komentář