A súlytalanság élettani hatásait vizsgálják

A héten startolt a német űrközpontban (DLR) az amerikai űrkutatási hivatallal (NASA) és az Európai Űrügynökséggel (ESA) közösen vezetett projekt, az AGBRESA (Artificial Gravity Bed Rest Study), olvasható az Űrvilág asztronautikai hírportálon. A kísérletben az MTA Természettudományi Kutatóközpont (MTA TTK) munkatársai a kognitív teljesítőképesség és az agy elektromos változásait vizsgálják.

Balázs László kutatócsoport-vezető az MTI érdeklődésére elmondta, hogy a súlytalanságnak olyan következményei vannak az űrhajósok egészségére, amelyek már viszonylag gyorsan, pár nap alatt is kimutathatóak. A program célja, hogy feltérképezzék, miként hatnak az emberre a súlytalanság során fellépő élettani hatások, mint a folyadékáthelyeződés, az izomtömeg- és csontsűrűség-csökkenés.

A kutató szerint kevés olyan helyzet van a Földön, amelyben a súlytalanság hatásait modellezni lehet, az egyik ilyen lehetőség, amikor a kísérleti személyeknek hosszabb-rövidebb ideig ágyban kell feküdniük. A folytonos ágyban fekvés miatt ugyanis a súlytalansághoz hasonló élettani változások alakulnak ki a szervezetben. A vizsgálat során az ágyak nem vízszintesek, hanem a fej irányába 6 fokkal döntött pozícióban vannak. Ezáltal az alsó végtagból a vér egy része a test felső része felé, többek között a fej irányába helyeződik át. Így a kísérlet modellezi azt a folyadékáthelyeződést, amely az űrben tapasztalható, amikor megszűnik a gravitáció.

Az ágyban fekvés modellez még egy fontos hatást is, ugyanis ebben a testhelyzetben az egész vázszerkezetről lekerül a terhelés, aminek hatására csökken a csontsűrűség és az izomtömeg, csakúgy mint a súlytalanságban. Ezeket a hatásokat próbálják meg jobban megismerni, ellenszerüket megtalálni a kölni kutatóközpontban, ahol számos kutatócsoport vizsgálja az önkéntesek szervezetében bekövetkező élettani és kognitív változásokat.

A kutatásban az MTA TTK Kognitív Idegtudományi és Pszichológiai Intézetének Környezeti Adaptáció és Űrkutatási Kutatócsoportja a Kölni Német Sportfőiskolával együttműködve a résztvevők mentális teljesítményét méri, többek között reakcióidő-feladatokkal és agyhullámok vizsgálatával. Az első 12 önkéntes 60 napot tölt majd a döntött ágyakban, később újabb 12 emberrel folytatódik a kísérletsorozat. Balázs László elmondta: a héten kezdődött, csaknem egy évig tartó program azt is vizsgálja, mennyire használható a súlytalanság hatásának ellensúlyozására a centrifugával létrehozott mesterséges gravitáció.

A kísérlet résztvevőinek egy csoportja minden nap 30 percet tölt egy rövidkarú humán centrifugán. A forgatás során a centrifugális erő a résztvevők lábának irányába hajtja a vért, ezzel pedig valamelyest visszarendeződik a gravitáció hiányából fakadó folyadékelmozdulás.

Balázs László felidézte, hogy már az űrhajózás kezdete óta foglalkoztatta a kutatókat az a kérdés, hogy az űrutazás körülményei hogyan befolyásolják az agyi teljesítőképességet, vajon az űrhajósok képesek-e ugyanarra a szellemi teljesítményre, amire a Földön. Mint elmondta, az űrhajósokon végzett korábbi Neurospat kísérletük során az derült ki, hogy az űrben az űrhajósok teljesítménye észlelhetően romlott bizonyos feladatokban. A kognitív pszichológiai kísérletek során a viselkedési teljesítmény (reakcióidő és pontosság) és a figyelemhez köthető agyi hullámok markáns romlását mutatták ki. Azonban továbbra is kérdés, hogy a számos lehetséges ok közül melyik az, amely ezt a teljesítményromlást okozza. Szerepet játszhat benne, hogy a súlytalanság miatt megváltozik az agyi keringés, amely kis fokban fokozza az agynyomást, de okozhatja az űrhajósokra jellemző enyhe alvászavar, a fokozott munkaterhelés, az idegrendszerre plusz teherként ható adaptációs kényszer vagy akár a kozmikus sugárzás is, tette hozzá.

A kölni kutatás a Neurospat kísérlet folytatása. A kutatók most azt vizsgálják, hogy a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) dolgozó űrhajósokon észlelt hatások mennyiben írhatók az agyi keringés súlytalanság által okozott változásának rovására, és ha igen, azon változtat-e a mesterséges gravitáció. Balázs László ugyanakkor azt is hangsúlyozta: a bed rest (ágynyugalom) kutatások során kapott eredmények nemcsak a jövőbeni űrutazásokkal kapcsolatosan szolgálnak hasznos információval, hanem a földi életvitelt is javíthatják. Hiszen a kutatások azoknak az embereknek az állapotán és rehabilitációján is segíthetnek, akik valamilyen betegség vagy sérülés miatt kényszerülnek ágyba.