چرا فضانوردان از «کم‌خونی فضایی» رنج می‌برند؟

به نقل از اس‌ای، دانشمندانی که با سانتریفیوژ قطر بزرگ رصدخانه فضایی اروپا کار می‌کنند، اکنون در حال آزمایش هستند که آیا یک پرتاب فضایی بزرگ می‌تواند غشای سلول‌های خونی فضانورد را ضعیف کند و آن‌ها را در معرض خطر ترکیدن قرار دهد؟

اگر چنین چیزی رخ دهد و درست باشد، می‌تواند به توضیح اینکه چرا فضانوردان از «کم‌خونی فضایی» رنج می‌برند، کمک کند.

مطالعات نشان می‌دهند که بدن انسان وقتی به فضا سفر می‌کند، حدود ۵۴ درصد بیشتر از میزانی که معمولا روی زمین انجام می‌شود، گلبول‌های قرمز خون را از بین می‌برد و میزان ناقل‌های آهن را در جریان خون کاهش می‌دهد.

پژوهشگران فکر می‌کنند به همین دلیل است که فضانوردان اغلب با بازگشت به شرایط گرانش طبیعی دچار خستگی، ضعف یا سرگیجه می‌شوند. زیرا سلول‌های خونی آن‌ها هنوز در حال تنظیم و سازگاری مجدد با زندگی در شرایط گرانش معمولی زمین است.

جورجینا چاوز، رهبر این تیم تحقیقاتی از دانشگاه کاتولیکا بولیویانا سان پابلو در بولیوی توضیح می‌دهد: اغلب مطالعات موجود در شرایط ریزگرانش انجام شده است. ما فکر کردیم، در واقع فضانوردان در طول پرواز فضایی دو تغییر بدنی بزرگ را تجربه می‌کنند. آن‌ها برای رسیدن به شرایط ریزگرانش، ابتدا یک دوره کوتاه، اما شدید از گرانش شدید را تجربه می‌کنند؛ بنابراین تصمیم گرفتیم اثراتی را که این مرحله اولیه ممکن است از نظر تحلیل هموگلوبین در فضا داشته باشد، بررسی کنیم.

یک مطالعه در سال ۲۰۲۲ الهام‌بخش این پژوهش جدید بود؛ زمانی که تیم دیگری از دانشمندان دریافتند که سلول‌های خونی می‌توانند در اثر قرار گرفتن در شرایط ریزگرانش، پاره شوند و احتمالاً به کم‌خونی فضایی کمک کنند.

چاوز و تیمش به این فکر می‌کردند که آیا ممکن است اتفاقی مشابه در شرایط جاذبه شدید نیز رخ دهد یا خیر؛ بنابراین تصمیم گرفتند این موضوع را کشف کنند.

آزمایشات آن‌ها شامل یک سانتریفیوژ ۸ متری است که متعلق به آژانس فضایی اروپا است و در هلند قرار دارد. این سانتریفیوژ می‌تواند گرانشی به میزان بیش از ۲۰ برابر گرانش زمین را شبیه‌سازی کند.

چاوز و همکارانش برای شبیه‌سازی چنین تجربه‌ای، گلبول‌های قرمز خون انسان را که در محلول‌های رقیق غوطه‌ور شده‌اند، روی سانتریفیوژ می‌بندند. سپس دستگاه به سرعت‌هایی می‌چرخد که گرانش طبیعی روی زمین و همچنین گرانش ۷.۵ و ۱۵ برابر زمین را شبیه‌سازی می‌کند.

هر آزمون ۱۰ دقیقه، ۳۰ دقیقه یا ۶۰ دقیقه به طول می‌انجامد. سپس سلول‌های خونی مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند تا ببینند چگونه عمل می‌کنند.

این تحقیقات در حال انجام است، بنابراین ما هنوز نمی‌دانیم که پس از سوار شدن بر سانتریفیوژ چه اتفاقی برای سلول‌های خونی می‌افتد. با این وجود، پژوهشگران قطعا منتظر مشاهده تغییرات در آن‌ها هستند.

مطالعات قبلی روی موش‌ها نشان داده‌اند که گلبول‌های سفید خون ممکن است تحت شرایط جاذبه بیش از حد از بین بروند. همچنین گرانش شدید نشانه‌هایی از تضعیف سلولی را نشان می‌دهد که مانعی بین جریان خون و مغز در موش‌ها ایجاد می‌کنند.

سطح درونی رگ‌های خونی که به کنترل بقا، تکثیر، مرگ و مهاجرت سلولی کمک می‌کند، نشانه‌هایی از استرس ناشی از نیروی جاذبه را نشان می‌دهد.

دانشمندان هنوز به‌طور شگفت‌آوری در مورد اینکه چگونه تغییر گرانش بر بدن انسان تأثیر می‌گذارد، اطلاعات کمی دارند و این تیم پژوهشی می‌تواند این نقص را برطرف کند.