Il 21 luglio il mondo celebrerà una data importante: il 50° anniversario dello sbarco dell'uomo la luna. Meno di 60 anni fa, il pioniere Yuri Gagarin volò nello spazio per la prima volta. Nessuno poteva sapere in anticipo come i voli spaziali avrebbero influenzato la salute umana, come si sarebbero sentite le persone in condizioni di assenza di gravità e se avrebbero sviluppato malattie "spaziali". Ci sono voluti centinaia di esperimenti medici prima che la medicina spaziale prendesse forma come scienza. Abbiamo deciso di parlare degli esperimenti più interessanti e rilevanti in questo settore.
Salute nello spazio
Durante un volo spaziale, una persona trascorre molto tempo in condizioni insolite di microgravità, habitat artificiale e spazio ristretto. Il suo corpo è influenzato da molti fattori che causano cambiamenti negli organi e nei sistemi. Le osservazioni degli astronauti hanno dimostrato che durante i voli a lungo termine i loro muscoli si atrofizzano, il metabolismo del sale marino e la funzione renale sono disturbati, si verificano cambiamenti nel tessuto osseo, i sistemi immunitario e riproduttivo ne soffrono e molti perdono l'acuità visiva. Molti di questi processi tornano alla normalità quando una persona ritorna sulla Terra.
L'Istituto di problemi biomedici dell'Accademia delle scienze russa conduce vari esperimenti medici che possono aiutare gli astronauti a mantenere la propria salute il più possibile. Programmi come Fluid Shifts, "Correction", "Neuroimmunity" dovrebbero aiutare nella diagnosi, prevenzione e cura delle malattie professionali degli astronauti.
Per mantenere la salute degli astronauti, gli specialisti hanno sviluppato una dieta speciale per 3000 calorie, che non si ripete per 16 giorni. La routine quotidiana dei cosmonauti comprende sessioni di allenamento obbligatorie di due ore: un tapis roulant e un cicloergometro sono installati nel segmento russo e un simulatore di potenza ARED è installato nel segmento americano. Per prevenire la dysbacteriosis negli astronauti, dal 2016 è in corso un esperimento per creare un utile “kefir” proprio a bordo della ISS. È stata sviluppata una tecnologia semplice e conveniente per ottenere un prodotto a base di latte fermentato terapeutico e profilattico chiamato "Probiovit". Questo prodotto dovrebbe essere utilizzato come normale probiotico durante i voli a lunga distanza verso Marte e la Luna.
Dottore spaziale
Per ovvie ragioni, l'assistenza medica non è sempre disponibile a bordo della ISS. Per l'esame e la diagnosi degli astronauti è stata sviluppata un'attrezzatura speciale collegata al computer medico del modulo di servizio della ISS. Nell'ambito dell'esperimento BEMS, il "medico spaziale" è in grado di esaminare orecchie, naso, bocca, denti, pelle e unghie dei membri dell'equipaggio e riferire su malattie otorinolaringoiatriche, problemi dermatologici e dentali. Sulla base di questi dati, gli astronauti possono ricevere consulenza medica e consigli per il trattamento senza lasciare l'orbita.
Test di isolamento
Roscosmos e la NASA quest'anno hanno affermato che "molto presto" un uomo volerà di nuovo sulla luna. Gli scienziati si stanno seriamente preparando per voli spaziali a lungo termine, che non sembrano più fantascienza: ci sono discussioni scientifiche non solo sui voli sulla Luna e su Marte, ma anche sulla possibilità di vivere su altri pianeti. Può una persona sopportare fisicamente e mentalmente un viaggio così lungo e autonomo? Per scoprirlo, gli scienziati avviano esperimenti per isolare potenziali astronauti sulla Terra.
Ad esempio, proprio ora a Mosca, l'esperimento di isolamento di 120 giorni SIRIUS-19, iniziato il 19 marzo, sta per concludersi. Tre ragazze e tre uomini, due dei quali americani, sono completamente isolati dal mondo. Vivono in un modulo cilindrico, costruito appositamente per l'esperimento presso l'Istituto di problemi biomedici dell'Accademia delle scienze russa. L'equipaggio è guidato dal cosmonauta russo Evgeny Tarelkin, che ha vissuto in orbita per 143 giorni.
Il progetto simula le fasi principali di un vero volo spaziale verso la Luna, compresi l'attracco e le uscite in superficie in tute spaziali lunari. Il programma scientifico SIRIUS comprende 70 esperimenti, tra cui ricerca biomedica e osservazioni psicologiche delle relazioni in un team eterosessuale. Gli astronauti tengono diari personali, dove riportano il lavoro, la comunicazione con il mondo esterno, l'adattamento e il loro benessere. A lungo termine, l'isolamento porta a problemi psicologici, quindi tali esperimenti vengono condotti con la partecipazione non solo di medici, ma anche di psicologi. Il primo esperimento di isolamento è stato condotto presso l'Istituto di problemi biomedici 50 anni fa: tre volontari German Manovtsev, Boris Ulybyshev e Andrey Bozhko hanno vissuto per un anno intero in un angusto modulo di 12 m² dal novembre 1967 al novembre 1968. Le osservazioni dei partecipanti sono diventate la base per futuri voli a lungo termine.
Psicologo a bordo
Lo stress e l'isolamento prolungato non possono che incidere sulle relazioni di gruppo nell'equipaggio. Per aiutare gli astronauti a risolvere i loro problemi psicologici, vengono condotti gli esperimenti "Interazione" e "Contenuto". L'atteggiamento verso se stessi e i membri del team, i conflitti e le difficoltà di comunicazione sono valutati da una tecnica informatica appositamente sviluppata PSPA ("Autostima personale e relazioni"). Con il suo aiuto, è stato notato che gli astronauti percepiscono in modo diverso i loro compatrioti e membri stranieri dell'equipaggio della ISS. Mentre volano, considerano gli stranieri con i quali comunicano secondo regole formali più ideali, poiché conoscono i loro compatrioti con i quali interagiscono attivamente più da vicino, notando i loro punti di forza e di debolezza. Gli psicologi hanno anche notato che sotto l'influenza dello stress, gli astronauti iniziano a vedere se stessi e gli altri in modo meno adeguato, le loro valutazioni si riducono a "bianco-nero", "buono-cattivo". Inoltre, gli esperti sottolineano che durante il volo aumenta la distanza psicologica tra l'equipaggio e il Centro di controllo (MCC).
Gli scienziati comprendono quanto siano importanti il monitoraggio remoto e il supporto psicologico dei cosmonauti, quindi, sin dall'era dei primi voli spaziali a lungo termine, un gruppo di psicologi e psiconeurologi è stato costantemente in servizio presso il Centro di controllo della missione russo che ascolta comunicazioni radio degli astronauti con la Terra e condurre periodicamente sessioni di comunicazione individuale con gli astronauti.
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Riabilitazione post-volo
Dopo lunghi voli, gli astronauti hanno bisogno di riabilitazione. Alcuni devono letteralmente imparare di nuovo a camminare, perché il volo spaziale influisce sulla locomozione o, più semplicemente, sulla coordinazione, sulle capacità motorie e sull'andatura. I risultati della ricerca hanno mostrato che anche spedizioni relativamente brevi (da 72 ore a 16 giorni) rendono l'andatura instabile e portano a disturbi motori. Pertanto, dopo il ritorno, gli astronauti non si precipitano a casa, ma sono costretti a prendersi cura della propria salute secondo uno speciale programma di riabilitazione, anch'esso sviluppato dagli scienziati.
Altre esperienze
Gli esperimenti medici sono una parte permanente delle spedizioni spaziali. Alcuni trasmettono animali, altri persone. Ce ne sono di piuttosto dolorosi: ad esempio, nell'ambito dell'esperimento Algometry, gli scienziati misurano la sensibilità al dolore dei membri dell'equipaggio della ISS. Gli astronauti si pizzicano le dita e premono il pulsante quando il dolore diventa eccessivo. La soglia del dolore viene misurata utilizzando l'apparato Tenso-termoalgometro. I sentimenti vengono confrontati prima, durante e dopo il volo. Viene valutata anche la sensibilità alla temperatura: utilizzando il dispositivo “Thermoprobe”. Gli scienziati suggeriscono che nello spazio le sensazioni di "dolore" e "caldo" sono in qualche modo diverse da quelle sulla Terra.
Nel dicembre 2018, una biostampante 3D è stata consegnata alla ISS. La cartilagine umana e la tiroide del topo sono state stampate per la prima volta nello spazio. L'esperimento ha avuto successo, ora tutti i campioni di tessuti stampati sono studiati nel laboratorio a terra. La biostampante magnetica è stata creata per far crescere tessuti viventi e successivamente organi, ma può anche essere utilizzata per studiare l'effetto delle condizioni spaziali sugli oggetti viventi nei voli a lungo termine. Un'altra applicazione della tecnologia è che potrebbe essere utile per integrare le diete degli astronauti con carne artificiale coltivata in un laboratorio sulla ISS. Il dispositivo resterà alla stazione fino al 2024, è entrato a far parte dell'equipaggiamento scientifico del segmento russo della ISS.