Roční pobyt ve vesmíru může ovlivnit svaly, mozek i střevní mikroflóru

Pobyt na oběžné dráze, při kterém překonal dosavadní americký rekord 355 dní, řídící středisko Rubiovi a jeho dvěma ruským kolegům - Sergeji Prokopjevovi a Dmitriji Petělinovi - prodloužilo, když z jejich návratového modulu unikla chladicí kapalina patrně po srážce s mikrometeoritem.

Rubio kvůli tomu obletěl Zemi celkem 5963krát, přičemž urazil okolo 253,3 milionu kilometrů. Stále mu ale chybělo něco málo přes dva měsíce k absolutnímu rekordu, jehož držitelem je ruský kosmonaut Valerij Poljakov. Ten v polovině 90. let strávil na palubě stanice Mir 437 dní.

Rubia, kterému na tváři tkvěl široký úsměv, vynesli z kosmické lodi Sojuz MS-23 poté, co spolu s kolegy přistál v oblaku prachu poblíž města Žezkazgan v kazašské stepi. Více než rok strávený v prostředí s nízkou gravitací na ISS se na jeho těle musel podepsat - z modulu se svépomocí dostat nedokázal (museli ho vynést), jak bývá obvyklé.

Rubiova dlouhá cesta nicméně přinese cenné poznatky o tom, jak se lidé mohou vyrovnat s dlouhodobými lety do vesmíru a jak nejlépe můžou v kosmu čelit nenadálým problémům. Jde o zásadní informace ve chvíli, kdy se lidé chystají vyslat posádky na dlouhé mise s cílem prozkoumat vzdálenější kouty Sluneční soustavy.

Podle současných propočtů by například zpáteční cesta na Mars měla trvat přibližně 1100 dní, tedy něco přes tři roky. Vesmírná loď, která lidstvo na rudou planetu dopraví, bude navíc mnohem menší než ISS, což vyžaduje lehčí a drobnější posilovací stroje.

Jaké ale má dobývání vesmíru dopady na lidské tělo?

Jak napsal server zpravodajské stanice BBC, bez neustálého působení gravitace začíná rychle ubývat svalová a kostní hmota. Nejvíc jsou postižené svaly, které pomáhají s držením těla, zejména v oblasti zad, krku, lýtek a stehen. Při mikrogravitaci nemusí pracovat tak intenzivně a začnou atrofovat. Již po dvou týdnech může svalová hmota klesnout až o 20 procent a při misích trvajících tři až šest měsíců může klesnout až o 30 procent.

Podobně astronauti nevystavují námaze ani své kosti, které jinak zaměstnává pozemská gravitace. Kosti proto začínají ztrácet minerály a pevnost. Astronauti přijdou za každý měsíc ve vesmíru o jedno až dvě procenta kostní hmoty a za šest měsíců až o deset procent. Na zemském povrchu přichází starší lidé o kostní hmotu rychlostí 0,5 až jedno procento za rok. Takový úbytek může zvýšit riziko zlomenin a následně i prodloužit dobu léčení. Po návratu na Zemi může trvat až čtyři roky, než se kosti vrátí do normálního stavu.

Astronauti se nástrahám vlastního těla snaží čelit pomocí intenzivního tréninku, přičemž na ISS cvičením na speciálním zařízení v tamní „tělocvičně“ stráví 2,5 hodiny denně. Pravidelně také cvičí na běžícím pásu a rotopedu a užívají doplňky stravy, které jim pomáhají udržovat kosti v co nejlepším stavu.

Nedávná studie však zjistila, že ani tento cvičební režim nestačí k tomu, aby zabránil ztrátě svalové hmoty. Odborníci v ní doporučili zkusit vyšší zátěž nebo vysoce intenzivní intervalový trénink.

Nedostatek gravitace působící na tělo může také vést k tomu, že astronauti během pobytu na ISS trochu povyrostou, protože se jim mírně prodlouží páteř. To může vést k bolestem zad v kosmu a vyhřezlým ploténkám po návratu na Zemi.

Váha sice na orbitě nehraje příliš velkou roli - v mikrogravitaci se volně vznáší všechno, co není připoutáno, včetně lidských těl -, udržet si zdravou váhu je ale náročné. I když se NASA svým astronautům snaží zajistit pestrou a výživnou stravu, která nejnověji zahrnuje i několik listů salátu vypěstovaného na palubě vesmírné stanice, například astronaut Scott Kelly za 340 dní na ISS přišel o sedm procent své tělesné hmotnosti.

Zemská gravitace pomáhá i našemu zraku. Krev v našem těle tlačí dolů, zatímco srdce ji pumpuje nahoru. Ve vesmíru je tento proces narušen a krev se proto hromadí v hlavě více, než je běžné. Tekutina se kumuluje v zadní části oka a okolo zrakového nervu, což vede k otokům a následně i změnám vidění, jako je snížená ostrost. Některé problémy se zrakem zmizí do jednoho roku od návratu na Zemi, jiné ale mohou být trvalé.

Zkoumání ruského kosmonauta, který v roce 2014 strávil na ISS 169 dní, ukázala, že k určitým změnám dochází také v samotném mozku, a to i na úrovni nervových spojů v částech, které souvisí s motorickými funkcemi nebo hrají roli v orientaci a rovnováze. Další změny se týkají střevní mikroflóry, imunity, pokožky, nebo dokonce DNA, konkrétně na úrovni telomer, tedy koncových částí chromozomů.

Ohledně dlouhodobého pobytu ve vesmíru lidstvu stále zbývá odpovědět na řadu otázek. Až se Rubio ze svého více než rok dlouhého pobytu zotaví, vědci budou nepochybně bedlivě zkoumat výsledky jeho lékařských testů, aby získali nové poznatky pro další cesty do kosmu.