Gravitace nás sice drží při zemi, naše tělo je na ni ovšem zvyklé doslova od přírody. Delší pobyt ve vesmíru pro něj není tedy jednoduchý.
Představte si, že se vznášíte ve vesmíru. Není to jen takové to hopsání jako na Měsíci, ale opravdové vznášení, kdy každá vaše myšlenka na krok vpřed vás spíš pošle kousek dozadu. V tomto podivném prostředí – říkáme tomu mikrogravitace či stav beztíže – se naše tělo začíná chovat trochu jinak. Ale co to vlastně ta mikrogravitace je, a proč naše tělo na ni reaguje tak zvláštně?
Mikrogravitace je stav, kdy je gravitace tak slabá, že se její účinky stávají téměř nepostřehnutelnými. Můžete se s ní krátce setkat na Zemi, třeba při speciálních letech, což může být jistě zajímavá zkušenost. Z medicínského hlediska ovšem výrazně větší otázku představuje dlouhodobý pobyt v mikrogravitaci, tedy například na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), kde astronauti tráví týdny i měsíce.
Všechen život na Zemi se vyvinul v prostředí s gravitací (i když na mikroskopický život nemá zdaleka takový vliv jako třeba na nás). Když tato síla zmizí, i naše tělo musí přehodnotit, jak fungovat. A ne ve všem a ne vždy mu to jde bez obtíží.
Svaly, kosti, srdce
Na Zemi se naše svaly a kosti neustále namáhají, aby udržely tělo vzpřímené a umožnily nám pohyb. Představte si, že vaše kosti jsou jako kmen stromu, který roste silněji a pevněji, protože se musí neustále bránit proti větru a gravitaci. Když ale přestane foukat vítr a gravitace zmizí, strom už nepotřebuje být tak silný a začne slábnout.
Podobně je to s naším tělem v mikrogravitaci. Když nejsme vystaveni gravitaci, naše svaly a kosti nemají důvod být tak silné, jak jsou na Zemi. Astronauti, kteří tráví dlouhou dobu ve vesmíru, začnou ztrácet svalovou hmotu a hustotu kostí, protože jejich tělo nepotřebuje tolik síly. Je to jako kdybyste přestali úplně cvičit a celé dny jen leželi – vaše svaly a kosti by postupně oslabovaly.
Srdce je náš neúnavný sval, který pumpuje krev do celého těla. Na Zemi se krev díky gravitaci přirozeně hromadí hlavně v dolních končetinách. Ale ve vesmíru, kde gravitace téměř neexistuje, se tělesné tekutiny, včetně krve, začnou redistribuovat. To znamená, že krev, která by za normálních okolností zůstala v nohách, putuje směrem nahoru, k hlavě.
Možná jste slyšeli o tom, že astronauti po několika dnech ve vesmíru vypadají trochu jinak – mají „nafouknutou“ tvář a „ptačí“ nohy. To je přesně ten efekt. Krev a tekutiny se nashromáždí v horní části těla, což způsobuje otoky v obličeji a nohy vypadají tenčí. Srdce si také musí zvyknout na nové podmínky a někdy může začít pumpovat méně efektivně, protože nemá proti čemu pracovat.
Kosmická nemoc
V našem uchu je malý orgán, který je zodpovědný za to, že víme, kde je nahoře a kde dole. Tento orgán je na Zemi kalibrován na gravitaci, takže když se najednou ocitnete v mikrogravitaci, začíná mít potíže. Mozek dostává protichůdné signály a najednou neví, jak správně interpretovat polohu těla. To může vést k něčemu, co astronauti nazývají „vesmírná nemoc“ – něco jako velmi špatná mořská nemoc, kde se vám může točit hlava, cítíte nevolnost a máte potíže s koordinací pohybů.
Ztráta rovnováhy a orientace může být ve vesmíru skutečným problémem, zvláště když je potřeba provádět složité úkoly. Naštěstí mozek má úžasnou schopnost přizpůsobit se novým podmínkám a většina astronautů se po několika dnech začne cítit lépe.
Jak si tedy astronauti s těmito problémy vyrovnávají? Jednou z klíčových metod, jak zůstat zdraví ve vesmíru, je cvičení. Každý den tráví astronauti alespoň dvě hodiny na speciálních cvičebních strojích, které simulují odpor, podobně jako při zvedání činek na Zemi. Tímto způsobem se snaží udržet své svaly a kosti silné, i když nejsou vystaveni gravitaci.
Další důležitou součástí prevence je strava bohatá na vápník a vitamín D, které pomáhají udržovat kosti pevné. A samozřejmě, vědci neustále hledají nové způsoby, jak proti účinkům mikrogravitace bojovat, například pomocí speciálních obleků, které vytvářejí umělou gravitaci pomocí soustavy popruhů. Testují se také nové speciální léky.
Laboratoř a výzva
Mikrogravitace představuje pro lidské tělo obrovskou výzvu, ale zároveň nás učí mnoho o tom, jak naše těla fungují. Díky výzkumu mikrogravitace můžeme lépe porozumět některým onemocněním, která souvisejí s úbytkem svalové hmoty a kostní hustoty, jako je například osteoporóza. Navíc, jak se lidstvo připravuje na dlouhé cesty na Mars a dál, je porozumění mikrogravitaci klíčové pro zajištění toho, aby astronauti zůstali zdraví a schopní splnit své mise.
Až se tedy jednou podíváte na noční oblohu a uvidíte záblesk vesmírné stanice, můžete si být jisti, že tam nahoře probíhá neuvěřitelný výzkum, který nám pomáhá pochopit, jak překonat hranice lidských možností. Kdo ví, možná jednoho dne budete právě vy tím, kdo podnikne další krok v průzkumu vesmíru.
Text: Pavel Boháček