Могут ли компании космического туризма обеспечить безопасность и здоровье своих клиентов?
Опасные космические туристы подвергают опасности свое здоровье?
Сохранение здоровья людей в космосе стало серьезной проблемой с первых дней космического полета. Это частично объясняет, почему НАСА для своих миссий всегда предпочитало крем из здоровых образцов человека. Однако теперь растущий бизнес коммерческих космических полетов готов открыть двери галактики для гораздо большего и нездорового круга пассажиров. По мнению консалтинговой компании Futron Corporation, если частные компании, выполняющие космические полеты, выполнят свое обещание разрешить летать людям со средним уровнем здоровья, то к 2021 году космический туризм может превратиться в отрасль стоимостью 1,3 миллиарда долларов, в которой будет более 25 000 клиентов. Virgin Galactic уже забронировала не менее 680 бронирований для поездки продолжительностью два с половиной часа, причем около четырех минут было проведено в технически «космическом пространстве» - всего более 100 километров над поверхностью Земли. А российская компания Orbital Technologies надеется построить космический отель, оборудованный для пятидневного пребывания, на высоте более 320 километров над самым высоким набором на Земле.
Менее дюжины платящих клиентов уже совершили путешествие в космос. Однако мы можем догадаться о видах медицинских проблем, с которыми могут столкнуться новые волны космических туристов, изучив опыт профессиональных космонавтов в период с 1960-х годов по сегодняшний день. Основные проблемы со здоровьем для исследователей включают ослабление костей и мышц, плохое зрение, тошноту и бессонницу. В дополнение ко всем этим рискам, неподготовленные туристы почти наверняка столкнутся с более широким спектром «проблем со здоровьем, с которыми вам раньше не приходилось сталкиваться в космосе», - говорит Джеффри Джонс, сотрудник Центра космической медицины при Бейлор-колледже. Даже кратковременное пребывание в космосе может вызвать серьезные проблемы со здоровьем у пожилых людей и людей с высоким кровяным давлением из-за огромного сжатия, которое испытывает тело во время взлета и возвращения. Более длительные путешествия, скорее всего, усугубят многие распространенные медицинские расстройства, включая астму, сердечные заболевания и рак, которые обычно лишают кого-либо права на полет из НАСА.
В настоящее время не существует федеральных правил или правил штата, определяющих, кто имеет право на коммерческий полет в космосе, поэтому компании могут устанавливать свои собственные стандарты, запрещающие полеты. Представитель Virgin Galactic говорит, что «большинству людей» будет позволено летать с ними. Некоторые врачи начали составлять рекомендации для тех, кто надеется провести отпуск среди звезд; другие рассматривают вопрос о том, как изменить несколько связанных с Землей медицинских процедур, чтобы при необходимости их можно было применять в космосе.
Новое давление
Вопросы для решения огромны.За последние полвека исследователи узнали, что космические путешествия изменяют почти каждую систему человеческого организма. Запуск и повторный вход помещают людей под сильные гравитационные силы (g-силы), меру напряжения, которому тело подвергается во время ускорения. Высокие g-силы заставляют сердце работать с большим трудом для циркуляции крови, особенно в мозг (что является одной из причин, по которым высокие g-силы могут заставить людей терять сознание). Некоторые коммерческие компании, выполняющие космические полеты, предлагают клиентам помочь подготовиться к интенсивной нагрузке, разворачивая их на гигантской центрифуге, но обучение не является обязательным.
Орбита Земли в свободном падении, скажем, 28 000 километров в час и около 400 километров над поверхностью планеты - как в случае с Международной космической станцией - создает состояние невесомости. На Земле гравитация удерживает основную массу наших жидкостей в нашей нижней половине. Когда мы невесомые, жидкости распределяются более равномерно, сливаясь с ног и заполняя грудь и голову. При этом жидкость рассеивается по трубкам внутреннего уха, что помогает нам сохранять равновесие, что приводит к тошноте, которую, как известно, даже больше, чем боль, трудно игнорировать, и, если за ней следует рвота, это может привести к сильному обезвоживанию. Несмотря на то, что профессиональные приемы переносят тошноту, профессиональные космонавты часто испытывают тошноту в первые дни полета, поэтому мы можем ожидать, что у них будет много больных гражданских лиц.
Повышенная жидкость в голове также является причиной одной из самых частых жалоб у космонавтов после слишком распространенной «космической болезни»: плохое зрение. Все это избыточное черепное давление может сгладить заднюю часть глазного яблока и, следовательно, помутнить зрение.
Помимо смены жидкости, длительная невесомость ослабляет скелет. По словам Джеффри Саттона, директора Национального института космических биомедицинских исследований, из-за того, что астронавты больше не ходят и не занимаются чем-то другим, несущим вес, кости теряют от 1 до 2 процентов своей минеральной плотности каждый месяц в космосе. В качестве дополнительной опасности кальций, который выщелачивается из костей, может способствовать образованию камней в почках - скоплений минералов, которые могут болезненно блокировать мочевые пути.
Мышцы также ухудшаются в условиях микрогравитации, потому что им больше не нужно работать, чтобы поддерживать тело в течение дня. Хотя упражнения в космосе могут помочь замедлить такое разложение, перераспределение жидкости снова становится проблемой. Необычно высокий уровень молочной кислоты, которая вызывает спазмы и боли во время тренировки, накапливается в мышцах космических тренажеров, сокращая их рутину.
Особенно важно то, как пространство изменяет самую трудолюбивую мышцу тела: сердце.Марлен Гренон из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и ее коллеги обнаружили, что всего через 24 часа в условиях имитации микрогравитации клетки, которые выстилают кровеносные сосуды, меняют форму, прилипают по-разному и используют другой набор генов, чем обычно.
Космические путешествия оказывают влияние как на разум, так и на тело. Добиться хорошего ночного отдыха в условиях микрогравитации может быть сложно из-за постоянных огней и звуков на космическом корабле и жуткого чувства невесомости. В нескольких обоснованных симуляциях длительного космического полета астронавты, живущие в тесных кварталах, иногда становились подавленными и туманными. Принимая во внимание то, как пассажиры авиакомпании, испытывающие раздражение, могут получить после перелета через Атлантику, отправка группы космических туристов в семимесячное путешествие на Марс, как того хочет организация Mars One, может потребовать мятежа.
Галактика горя
Космические туристы среднего и слабого здоровья неизбежно столкнутся с целым рядом медицинских проблем, помимо того, о чем должен беспокоиться даже НАСА Адонис. Большинство коммерческих клиентов, выполняющих космические полеты, вероятно, будут, по крайней мере, среднего возраста, что означает, что у многих будет высокое кровяное давление и болезни сердца, общие расстройства для их возраста.
Перераспределение жидкости особенно опасно для людей с заболеваниями сердца. Когда жидкость движется к груди и голове, повышение давления в черепе повышает риск разрыва кровеносных сосудов и повреждения мозговой ткани. Точно так же повышение давления внутри легких из-за избытка жидкости может спровоцировать приступ астмы - внезапное и острое сужение дыхательных путей.
Даже укачивание может быть очень опасным для людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Джонс подчеркивает, что обезвоживание, одышка и скачкообразное кровяное давление, которые возникают при чрезмерном использовании мешка «Барф», утомляют сердечно-сосудистую систему, которая, если она уже ослабла, может привести к сердечному приступу. Некоторые ученые начали изучать сердце у крыс, которые наполовину подвешены (часто за хвост), что несколько имитирует перераспределение жидкости, которое происходит в условиях микрогравитации. До сих пор они узнали, что через месяц - даже в этой экспериментальной среде - сама сердечная мышца животных изменяется, становясь больше и менее эффективной; аналогичная декондукция сердца была отмечена у астронавтов человека.
Как и микрогравитация, еще одна из величайших опасностей для космических туристов - это то, что они не могут увидеть своими глазами: радиация. Гигантские магнитные поля, окружающие Землю, отклоняют электромагнитную энергию, исходящую от звезд и черных дыр, которые иначе сожгли бы нас.Когда вы покидаете магнитосферу Земли, вы подвергаетесь воздействию всей этой энергии, которая измельчает ДНК и может вызвать мутации, которые заставляют здоровую клетку начать бесконтрольно размножаться, что приводит к раку.
В высшей степени здоровые астронавты могут проводить сотни дней в космосе, не увеличивая при этом уровень заболеваемости раком. Но если Mars One серьезно настроен на создание колоний на Красной планете, ему придется защищать своих пассажиров от радиации во время рейса, а также в безвредной точке назначения. А мерцающие частицы и электромагнитные волны могут неблагоприятно склонить чашу весов для всех, кто имеет генетическую предрасположенность к раку.
Заключительная пограничная медицина
Определить, кто уязвим для болезни в космосе, все еще недостаточно, чтобы гарантировать благополучие космических путешественников. Мы также должны научиться адаптировать медицинские процедуры, которые мы усовершенствовали на Земле.
Дорит Доновьель, заместитель главного научного сотрудника Национального института космических биомедицинских исследований, и ее коллеги изучают простые неинвазивные методы в качестве альтернативы стандартной медицинской практике в космосе. Традиционно врачи проверяют изменение давления головного мозга, втыкая иглу в позвоночник или прямо в череп - процедура, которая не может летать в космосе, особенно без лечащего врача. Вместо этого Доновил пытался измерить изменения внутреннего давления, регистрируя, как звуковые волны проходят через глазницы и ушные каналы. А инфракрасный свет, который по-разному поглощается и преломляется здоровыми и поврежденными тканями, может определять внутреннее кровотечение. Портативные диагностические устройства, основанные на инфракрасных или ультразвуковых сигналах, с большей вероятностью попадут в космос, чем громоздкие и тяжелые машины, используемые для МРТ и КТ.
Между тем, отчет, опубликованный в 2012 году в BMJ, рекомендует, чтобы врачи первичной медицинской помощи начали готовиться к оценке пациентов, которые хотят попробовать себя в космическом полете. Такие состояния, как болезни сердца, неконтролируемая астма или высокое кровяное давление, должны быть предупреждением и объяснением.
