הלב עמד במבחן הכבידה של מאדים: אסטרונאוטים שחזרו משהייה ארוכה בחלל תפקדו כמו לפני השיגור
אחת השאלות הרפואיות הפתוחות בדרך למשימה מאוישת למאדים נוגעת ללב: איך יגיב שריר שבילה חודשים בלי כבידה, כשיצטרך פתאום להתמודד עם כבידה של כוכב לכת אחר. מחקר אמריקאי חדש מספק תשובה מעודדת. אסטרונאוטים שחזרו מכחצי שנה בתחנת החלל הבינלאומית עברו בדיקה שדימתה את הכבידה של מאדים, והלב שלהם תפקד בה כמו לפני השיגור. הממצא מגיע בתקופה שבה חברות פרטיות וסוכנויות חלל מתכננות מחדש את המרוץ, כפי שעולה גם מהתוכנית של מאסק להפוך את האנושות למין רב כוכבי.
המחקר, "Impact of Prolonged Spaceflight on Cardiac Structure and Function: An Exploratory Longitudinal Observational Study", פורסם בכתב העת Circulation של איגוד הלב האמריקאי. החוקר הראשון הוא ד"ר וינש אפדוראי, והחוקר הבכיר הוא הפרופסור ג'יימס תומאס, קרדיולוג מבית הספר לרפואה פיינברג באוניברסיטת נורת'ווסטרן. לצדם עבדו הפרופסור בנג'מין לוין מהמרכז הרפואי UT Southwestern בדאלאס וד"ר מייקל בונגו מבית הספר לרפואה מקגאוורן ביוסטון. המאמר זמין באתר כתב העת.
בבסיס הבעיה עומד עיקרון פשוט. על כדור הארץ הלב מזרים דם כל הזמן נגד כוח המשיכה, והשרירים נושאים את משקל הגוף. בתנאי חוסר משקל העבודה הזאת קטנה, ושרירים, כולל שריר הלב, נוטים להצטמק. בחזרה לכבידה הדם נמשך כלפי הרגליים, ואסטרונאוטים רבים חוו בעבר סחרחורת ונפילה בערכי זרימת הדם למוח כשקמו על הרגליים.
כדי לעקוב אחרי התהליך, הצוות אסף בדיקות אולטרסאונד של הלב, אקו לב, לפני המשימה, במהלכה ואחריה. האסטרונאוטים הוכשרו לבצע את הבדיקה זה לזה בתחנה כל כמה שבועות, והנתונים שודרו לקרקע. בשבועיים הראשונים נרשמה ירידה במילוי של חדרי הלב ובנפח הדם שנשאב בכל פעימה. ככל שהשהייה נמשכה, שני המדדים חזרו בהדרגה לרמה קרובה לזו שנמדדה לפני השיגור.
הבדיקה החשובה במיוחד נעשתה בחזרה לכדור הארץ. כל אסטרונאוט שכב על מיטה שהוטתה כלפי מעלה בזווית של 22 מעלות, תנוחה שגורמת לדם לנדוד לחלק התחתון של הגוף בצורה שמזכירה את ההשפעה של כבידת מאדים, שעומדת על כ-38% מזו של כדור הארץ. בתנוחה הזאת הלב של האסטרונאוטים תפקד כמו בעמידה זקופה לפני המשימה, בלי סימנים לעומס חריג.
הסבר אפשרי מגיע מתוכנית האימונים. במסגרת התוכנית של נאס"א האסטרונאוטים התאמנו עד שעתיים ביום, עם 30 עד 45 דקות של אימון סיבולת ועוד 60 עד 75 דקות של אימוני התנגדות. החוקרים מעריכים שהשגרה הזאת עזרה לשמר את כושר הלב וכלי הדם, ואפשרה מעבר חלק יחסית בחזרה לכבידה.
הממצאים מצטרפים לשורה של עבודות שבדקו את השפעת החלל על הלב. לוין עצמו היה שותף לעבודה מוקדמת, "Cardiac atrophy after bed rest and spaceflight", בהובלת מרקו פרהונן מהמרכז הרפואי UT Southwestern, שמצאה ירידה של כ-8% במסת חדר הלב השמאלי אצל גברים ששכבו במיטה במשך שישה שבועות, וסימנים לירידה דומה אצל ארבעה אסטרונאוטים אחרי טיסה של עשרה ימים. העבודה פורסמה ב-Journal of Applied Physiology. מחקר התאומים של נאס"א, "The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight", בהובלת פרנסין גארט-בייקלמן וכריסטופר מייסון מ-Weill Cornell Medicine, השווה את האסטרונאוט סקוט קלי, שבילה כשנה בתחנה, לאחיו התאום שנשאר על הקרקע, ומצא שינויים באורך הטלומרים, במתילציה של DNA בתאי חיסון ובמדדים של הלב וכלי הדם. אורך הטלומרים השתנה שוב עם החזרה לכדור הארץ. המחקר פורסם ב-Science.
חשוב לזכור את המגבלות. מדובר ב-13 אסטרונאוטים בלבד, והבדיקה דימתה את מאדים על מיטה מוטה, בלי נחיתה אמיתית ובלי שילוב של קרינה, מרחק ובידוד. מסע למאדים צפוי להימשך חודשים ארוכים בכל כיוון, ולכן החשיפה תהיה ארוכה בהרבה. ועדיין, עבור מתכנני המשימות מדובר בנתון שימושי, במיוחד כשהשלב הקרוב עובר דרך הירח, כפי שמראה משימת ארטמיס 2 והמחקר בצד הרחוק של הירח. נראה שהלב מסוגל להסתגל, בתנאי שהגוף ממשיך לעבוד גם בלי כבידה.
להרחבה:
בדרך למאדים - איך מאסק פועל להפוך את האנושות למין רב כוכבי
ארטמיס 2 שוברת שיאים: מה באמת מחפשים האסטרונאוטיים בצד הרחוק של הירח?
מאסק, בזוס וסין במרוץ לירח: ההזדמנות העסקית של העשור
