سرانجام میزان واقعی از دست دادن گلبول‌های قرمز خون در فضا شناسایی شد


دانش و فناوری

دوشنبه 27 دی 1400


Finally-the-true-rate-of-red-blood-cell-loss-in-space-was-identified

بدن انسان برای پیشبرد زندگی در فضا تکامل نیافته است و این موضوع به‌روشنی با کم شدن گلبول‌های قرمز خون خود را نشان می‌دهد.

از زمانی که گونه‌ی ما برای نخستین بار شروع به گذراندن دوره‌های طولانی‌مدت در بیرون از گرانش سیاره کرد، پژوهشگران متوجه کاهش عجیب و پیوسته‌ی گلبول‌های قرمز خون در فضانوردان شده‌اند.

این پدیده «کم‌خونی فضایی» (Space Anemia) نامیده می‌شود و تا همین تازگی، علت آن مشخص نبود. برخی از کارشناسان معتقدند که کم‌خونی (آنمی) فضایی تنها یک پدیده‌ی کوتاه‌مدت است و یک جبران اندک برای تغییرات مایعات بدن ما تحت ریزگرانش محسوب می‌شود.

با این وجود، یک مطالعه‌ی تازه که در نشریه‌ی «نیچر» (Nature) منتشر شده است، به سازوکار مخرب‌تر و پایدارتر این موضوع اشاره می‌کند. در طی یک مأموریت فضایی شش ماهه، پژوهشگران دریافتند که بدن انسان حدود ۵۴ درصد بیشتر از حد معمول، گلبول‌های قرمز خون (Red Blood Cells) را از بین می‌برد.

مقادر خوانده شده در این بررسی‌ها بسیار فراتر از حد انتظار هستند و مستقیما از تنفس و خون ۱۴ فضانورد در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) اندازه‌گیری شده‌اند. «گای ترودل» (Guy Trudel) همه‌گیرشناس (اپیدمیولوژیست) دانشگاه اتاوا کانادا گفت: «این بهترین توصیفی است که ما تا کنون از شیوه‌ی کنترل گلبول‌های قرمز در فضا و پس از بازگشت به زمین داریم.»

او افزود: «با توجه به اینکه این اندازه‌گیری‌ها قبلا انجام نشده بود و ما نمی‌دانستیم که آیا چیزی پیدا می‌کنیم یا خیر، این یافته‌ها دیدنی است. ما شگفت‌زده شدیم و پاداش کنجکاوی خود را گرفتیم.»

اندازه‌گیری‌ها از طریق آزمایش آهن خون و آزمایش کربن مونوکسید تنفس فضانوردان انجام شد. دانشمندان دریافتند که به ازای هر مولکول کربن مونوکسید در بازدم، یک مولکول رنگدانه‌ی موجود در گلبول‌های قرمز خون هم از بین می‌رود، که آن را به یک تقریب کاربردی برای شناسایی میزان از دست دادن گلبول‌های قرمز تبدیل می‌کند.

همچنین در هنگامی که فضانوردان در این مطالعه روی زمین مستقر بودند، بدن آن‌ها حدود ۲ میلیون گلبول قرمز خون را در هر ثانیه ایجاد و نابود می‌کرد. با این وجود، در هنگامی که در مدار زمین ساکن بودند، بدن آن‌ها تقریبا ۳ میلیون سلول خونی را در هر ثانیه از بین می‌برد.

در ریزگرانش، بدن انسان حدود ۱۰ درصد از مایعی را که در رگ‌های خونی ما جریان دارد از دست می‌دهد، زیرا خون در سر و قفسه‌ی سینه جمع می‌شود. به همین دلیل است که فضانوردان گاهی اوقات در ویدیوهایی که از ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌فرستند، متورم به‌نظر می‌رسند.

برای سال‌ها، توضیح کم‌خونی فضایی این بود که شاید از دست دادن گلبول‌های قرمز خون، راه بدن ما برای جبران کاهش حجم خون باشد. اما مطالعه‌ی تازه چیز دیگری نشان داد. به جای اینکه ساختار خون پس از مدتی اقامت در فضا متعادل شود، به‌نظر می‌رسد که از دست دادن گلبول‌ها خون، بدون کاهش در طول پرواز فضایی ادامه می‌یابد.

گرفتن خون از فضانورد تیموتی پیکه در ایستگاه فضایی بین‌المللی

گرفتن خون از فضانورد تیموتی پیکه در ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

حتی پس از ۱۲۰ روز، زمانی که همه‌ی گلبول‌های قرمز در بدن یک فضانورد در فضا ساخته شده بودند، از دست دادن گلبول‌های قرمز خون با سرعت یکسانی ادامه یافت. ترودل خاطرنشان کرد: «مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که با رسیدن به فضا، گلبول‌های قرمز بیشتری از بین می‌روند و این امر در تمام مدت مأموریت فضانورد ادامه می‌یابد.»

همچنین به‌نظر می‌رسد زمانی که فضانوردان در فضا بودند، از دست دادن گلبول‌های قرمز خون، منجر به گردش خون بالاتر از حد طبیعی آهن سرم در خون آن‌ها شده است. بدون وجود تعداد زیادی گلبول قرمز برای انتقال آهن در بدن، فضانوردان به‌تدریج به شرایط کم‌خونی نزدیک شدند که می‌تواند به سه دسته‌ی خفیف، متوسط و شدید طبقه‌بندی شود.

هنگامی که آن‌ها به زمین بازگشتند، پنج فضانورد از ۱۳ فضانورد (در حالی که یک تن هم هنگام فرود، خون دریافت نکرد) به سطوح قابل تشخیص بالینی از بیماری کم‌خونی رسیده بودند. در این حالت در آن بدن گلبول‌های قرمز کافی برای تأمین نیازهای فیزیولوژیکی خود را ندارد.

حدود سه یا چهار ماه پس از فرود، سطح گلبول‌های قرمز خون فضانوردان به حالت عادی بازگشت اما حتی با گذشت یک سال از انجام پروازهای فضایی، بدن فضانوران همچنان ۳۰ درصد بیشتر از قبل از سفر به فضا، گلبول‌های قرمز خون را از بین می‌برد.

این مطالعه میزان تولید گلبول‌های قرمز خون را اندازه‌گیری نکرد اما با توجه به اینکه هیچ فضانوردی با وجود از دست دادن قابل توجه گلبول‌های قرمز، از کم‌خونی شدید رنج نمی‌برد، ممکن است بدن آن‌ها بیشتر از حد طبیعی در فضا گلبول‌های قرمز تولید کرده باشد.

اگر این موضوع درست باشد، رژیم غذایی فضانوردان هم باید مطابق با آن تنظیم شود. افزایش تولید گلبول‌های قرمز خون می‌تواند فشار بیشتری بر عملکرد مغز استخوان وارد کند و چنین چیزی قطعا به مصرف انرژی بالاتری نیاز دارد. اگر فضانوردان به‌درستی محافظت نشوند، در هنگام بازگشت به زمین ممکن است به قلب، ریه‌ها، استخوان‌ها، مغز و سیستم‌های ماهیچه‌ای آن‌ها آسیب وارد شود.

به گفته‌ی ترودل «وقتی بدن شما در حالت بی‌وزنی است، خوشبختانه داشتن گلبو‌ل‌های قرمز کمتر در فضا، مشکلی ایجاد نمی‌کند اما هنگام فرود بر زمین و به‌طور بالقوه در سیاره‌ها یا قمرهای دیگر، کم‌خونی بر انرژی، استقامت و قدرت شما تأثیر می‌گذارد و می‌تواند هدف‌های درنظر گرفته شده برای مأموریت را تهدید کند. اثرات کم‌خونی تنها زمانی که فرود آمدید، احساس می‌شود و در شرایط گرانش خودش را نشان می‌دهد.»

منبع : digikalamag