KOZMİK ANAFOR
Astrobiyoloji Kozmik Anafor Arşivi

Uzay Yolculuklarının Astronotların Sağlığı Üzerindeki Etkileri

(NASA)
Bu yazıyı yaklaşık 7 dakikada okuyabilirsiniz.

Yakın gelecekte uzay turizminin ilk adımlarını atıp uzaya seyahatlar yapabileceğiz. Özellikle son zamanlarda gündeme sıkça gelen Elon Musk, Mars projesiyle önümüzdeki senelerde bunu gerçekleştirmeyi hedefliyor. Uzaya yapılan bu yolculuklarda sağlığımız nasıl etkileniyor? Astronotlar ne gibi sağlık sorunları yaşıyor? Uzayda hangi besinler tüketiliyor ve Astronotların dışkı gibi problemlerine nasıl çözümler üretiyorlar? Bu yazıda bu konular üzerinde duracağız.

Uzun mesafelerde yolculuk yapmak insanı yoran ve bir o kadar da sınırlarını zorlayan bir eylemdir. Üstelik seyahat edeceğiniz yer Mars ya da Ay ise yapacağınız bu uzun mesafeli yolculuk, beden ve zihin sağlığı açısından genel sağlığınız üzerine birtakım ciddi etkiler yaratabilir. Star Trek’teki USS Enterprise NCC-1701 ile birkaç ışık yılı mesafeleri kat etmek oldukça havalı ve eğlenceli gözükse de gerçekte bir uzay yolculuğu eğlenceden epey uzaktır.

Star Trek Next Generation dizisinde, Picard kumandasındaki ikonik Enterprise NCC 1701D yıldız gemisi. (Görsel kaynağı: www.imgur.com)

 

NASA’ya göre, insanlı uzay uçuşunun beş ana tehlikesi; radyasyon, yerçekimi, izolasyon, Dünya’dan uzaklık ve kapalı ortamlardır. Yörüngedeki düşük yerçekimi ortamında zaman geçirmek vücudunuzda ciddi değişikliklere neden olabilir. Örneğin; kemik ve kaslarınızın zayıflayıp tat duyunuzun azalması gibi. Hatta yapılan araştırmalara göre bu stres faktörlerinden bazılarının bağırsak mikrobiyotasını değiştirdiği, özellikle uzun süreli uzay uçuşu görevleri sırasında astronot sağlığı için bir risk oluşturduğu görülmüştür.

Bildiğimiz üzere bağırsaklarımızdaki mikrobiyotanın ve oluşturdukları metabolik ürünlerinin sağlığımız üzerinde muazzam bir etkisi vardır. Bağırsaklarımızdaki mikrobiyota belirli enfeksiyonların şiddetini azaltır, bunlara yanıt verme yeteneğimizi de kontrol eder böylece bağışıklığımızı güçlendirir. Bununla beraber duygularımızı ve ruh halimizi de etkiler.

Çevresel stres faktörleri de dahil olmak üzere birçok faktörün bağırsak mikrobiyal topluluğu arasındaki dengeyi bozduğu bilinmektedir. Bu dengenin bozulmasına Disbiyoz denir. Disbiyozun bağışıklık sistemimizin işleyişini etkilediği ve bizi hastalıklara ve enfeksiyonlara karşı savunmasız hale getirdiği bilinmektedir.

Zorlu bir mikro yerçekimi ortamında olmak genellikle mide bulantısı ve kusmaya yol açar. Bu durum astronotların iştahını azaltabilir. Yetersiz beslenme astronotları enfeksiyonlara karşı savaşması için daha savunmasız hale getirir bu da bağışıklıklarının zayıflamasına neden olur. Ayrıca bu durum astronotların psikolojik sağlıkları ve bilişsel becerilerini de etkiler.

Uzun süreli uzay görevleri sırasında astronotların, kabızlık ve ishal gibi gastrointestinal rahatsızlıklar, solunum yolu hastalıkları, cilt/deri tahrişi ve enfeksiyonları, kas ve kemik kaybının yanında anksiyete ve depresyon gibi bir dizi sağlık sorunundan muzdarip olduğu görülmüştür. Bu koşulların çoğu mikrobiyal disbiyoz, bağışıklık sistemlerinde düşüş ve aynı zamanda artan iltihaplanma ile karakterize olduğu görülmüştür.

Yapılan bir araştırmaya göre ISS’de 6–12 ay görev yapan 9 astronottan görev öncesi ve sonrasında olmak üzere nazal ve oral örnekler alınmış ve alınan örneklerde mürettebat arasında benzer sonuçlar görülmüştür. Test sonuçlarına göre mürettabat üyelerinin anti-inflamatuar potansiyele sahip bakteri gruplarında düşüş gözlemlenmiştir. Bakteri örnekleri arasında Akkermansia ve Ruminococcus’ta beş kat azalma Pseudobutyrivibrio ve Fusicatenibacter’de 3 kat azalma kaydedilmiştir. Bir probiyotik olan Akkermansia, bağırsak epitelinin bütünlüğüne katkıda bulunur ve bağırsak iltihaplanma tepkisini azaltır. Bunun gibi diğer bakteri florasının olumsuz etkilenmesi astronotların bağışıklık sistemlerinde düşüşü de beraberinde getirmektedir.

Peki Astronotlar Ne Yer Ne İçer?

Uzaya alınan yiyecekler belirli özelliklere sahip olmalıdır. Örneğin hafif, lezzetli ve besleyici olmalıdır. Ayrıca uzun süre soğutulmadan saklanmaları gerekir. Her astronota günde 2500 veya daha fazla kalori ile yiyeceklerden (öğünler ve ara öğünlerden) oluşan çeşitli menüler sunulmaktadır.

Günlük menü için seçilen yiyecekler, bir insanın günlük tüketeceği yemekle eşdeğer, besin içerikleri ve mekanda kullanım uygunluklarına göre seçilir. Yiyeceklerin çoğu, dondurarak kurutma olarak bilinen bir işlemle korunur.

Görsel Kaynağı: NASA-JPL

 

Paketlemeden önce, yiyecek hızlı bir şekilde dondurulur ve ardından bir vakum odasına yerleştirilir. Vakum, yiyeceklerdeki tüm nemi giderir. Daha sonra hala vakum odasındayken paketlenirler. Dondurarak kurutma, besinlerin ve tat özelliklerini neredeyse sonsuza kadar koruyacak gıdalar sağlar. Son derece hafiftirler ve soğutma gerektirmezler.

Hazırlık, yiyecek türüne göre farklılık gösterir. Kek ve meyve gibi bazı yiyecekler doğal hallerinde yenebilir. Makarna, peynir veya spagetti gibi diğer yiyecekler su eklenmesini gerektirir. Fırın, yiyecekleri uzayda uygun servis sıcaklığına ısıtmak için kullanılır. Uzayda buzdolapları bulunmadığından, özellikle uzun görevlerde bozulmayı önlemek için uzaydaki yiyecekler uygun şekilde depolanır ve hazırlanır.

Astronotlar için tasarlanan önceki uzay araçlarının aksine, Skylab’da bir dondurucu ve buzdolabı vardı, bu başka hiçbir aracın sunmadığı bir kolaylıktı. Günlük Menü yiyecek tedariki, yiyecek saklama koşullarının türlerine bağlıdır:

  • Dondurulmuş – çoğu mezeler, sebzeler ve tatlılar
  • Soğutulmuş – taze ve taze işlenmiş meyve ve sebzeler, uzun raf ömrü olan soğutulmuş gıdalar ve süt ürünleri
  • Ortam – termostabilize edilmiş – rafa dayanıklı doğal gıdalar ve yeniden hidratlanabilir içecekler

Prebiyotik takviyelerine dayanan karşı önlemler, uzun süreli uzay görevleri sırasında astronotlarda uygunlukları ve etkinlikleri açısından yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Bununla birlikte, bu alan henüz başlangıç ​​aşamasındadır ve özellikle mikro yerçekimi koşulları altında probiyotiklerin ve/veya prebiyotiklerin etkinliğinin kalıcılığına ilişkin birçok soru cevaplanmayı beklemektedir.

Sylab 2 astronotları Johnson Space Center’daki eğitim sırasında uzay yiyeceklerini tüketiyorlar. (Fotoğraf Kaynağı: NASA-JPL)

 

Prebiyotik lifin anti-enflamatuar SCFA’lar üretmedeki etkinliği, astronotun mikrobiyomunun durumuna (lif fermentörlerinin varlığı/türleri/seviyeleri) bağlı olacaktır. Anti-inflamatuar potansiyele sahip SCFA’ların üretimini teşvik eden ayrı diyet prebiyotik lif yapılarına sahip hassas mikrobiyom modülasyonu, gelecekteki uzay görevleri için önemli fayda sağlayabilir.

Uzay uçuşunun kısıtlamaları ve riskleri, astronotlarda değerlendirmeden önce probiyotiklerin suşa özgü faydalarına, dozlarına, dağıtım mekanizmalarına ve olası mürettebat koşullarına uygunluğuna göre dikkatlice seçilmesini zorunlu kılar.

Probiyotiklerin uzayda gıdaya verilmesi de önemli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Katı mikrobiyolojik kontroller ve çoğu uzay gemisinde soğutma eksikliği nedeniyle şu anda astronot gıda sisteminde hiçbir fermente gıdaya veya probiyotik gıdaya izin verilmiyor.

Uzay uçuşunda kullanılmak üzere seçilen probiyotiğin depolama sırasında aktivitesini sürdürmesi gerekmekle birlikte, aynı zamanda bir mikro yerçekimi ortamındaki davranışı için de değerlendirilmesi gerekir.

En iyi bakteri türleri ve prebiyotik lifler belirlendikten, seçildikten ve uzay gezginlerinde yapılan müdahale çalışmalarında titizlikle test edildikten sonra, en iyi yaklaşım, astronotlarda sağlık yararlarını artırmak için prebiyotik ve probiyotikleri birleştirmek olacaktır.

Uzun vadeli uzay yolculukları ile ilgili sağlık sorunlarını hafifletmek için tasarlanan karşı önlemler, mikro yerçekimi ortamlarında cinsiyete özgü farklılıkları da dikkate almalıdır. Erkeklerin ve kadınların sıfır yerçekimi koşullarında farklı tepki verdiği bilinmektedir.

Uzay görevleri sırasında yiyebilecekleri yiyecek seçimleriyle sınırlı olan astronotların aksine, Dünya’da besleyici yiyecekler için çeşitli seçeneklere erişimle sınırlı değiliz. Bu güzel Dünya gezegeninde kullanabileceğimiz bu basit ama önemli ayrıcalığı küçümsemeyin.

Astronotlar, Dünya’ya döndüklerinde sağlık işlevlerinin çoğunu geri kazanmayı umabilirken biz bu seçeneğe sahip değiliz. Zaten Dünya’dayken Dünya’ya geri dönemeyiz. Öyleyse içgüdülerinize iyi bakın, o sizinle ilgilenecektir.

Astronotlar Dışkılarını Nereye Bırakırlar? 

Astronotlar dışkılarını uzaya değil, dünyaya bırakırlar.

Astronotların ishal durumumda kokuyla nasıl baş ettiklerini düşünmek bile epey korkunç. İshal bir yana, NASA hala uzay görevleri sırasında astronotların dışkı ve boşaltım yapmaları için etkili sistemler arıyor. Apollo döneminde Dışkı Tutma Cihazı, aslında astronotların kalçalarına bağladıkları plastik bir çantaydı. Dışkılarını bıraktıktan sonra, çantalar ya uzay aracında saklanıyor ya da ay yüzeyinde bırakılıyordu.

Uluslarası Uzay İstasyonu'nda astronotlar tarafından kullanılan uzay tuvaleti (NASA)

Neyse ki yıllar geçtikçe NASA ve diğer uzay ajansları daha etkili yöntemler keşfetti. Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) toplanan dışkıyı bir kutuya emdirip daha sonra Dünya’ya doğru fırlatmak gibi. Bu dışkılar, astronotların diğer atık malzemeleriyle beraber atmosferde yanarak kül oluyor.

Yazar: Dicle Tanrıverdi
Editör: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynak:

Voorhies, Alexander A., et al. “Study of the Impact of Long-Duration Space Missions at the International Space Station on the Astronaut Microbiome.” Nature News, Nature Publishing Group, 9 July 2019, www.nature.com/articles/s41598-019-46303-8.

Hep Daha Fazla Okumak Gerek

Bilim Kurgu Filmlerindeki Hatalar

Zafer Emecan

Tarihin İlk Uzay Turisti: Dennis Tito

Sinan Duygulu

Eski NASA Uçuş Müdürü: Kriz Esnasında Sakin Kalabilmek!

Ozan Zaloğlu

Video: Uzayda Uyumak! (Astronotlar Nasıl Uyuyor?)

Kozmik Anafor

Uzaylılar Geliyor! (2 Aralık 2016 UUİ Yakın Geçişi)

Aysel Bozan

12 Şubat 2018 ISS Geçişi

Kozmik Anafor