U 13 astronautów przebywających przez pół roku w kosmosie zmiany w budowie i pracy serca okazały się łagodne i odwracalne. Regularny trening pomaga ochronić układ krążenia przed skutkami podróży, a próba symulująca marsjańską grawitację przyniosła dodatkowe powody do optymizmu.
Wyprawa na Marsa to niezwykle skomplikowane przedsięwzięcie: ludzki organizm musi przystosować się najpierw do mikrograwitacji, a później do grawitacji Czerwonej Planety oraz… ostatecznie z powrotem do warunków na Ziemi. To prawdziwy emocjonujący rollercoaster. Kluczowe jest pytanie dotyczące kondycji serca po podróży oraz gotowości astronautów do pracy po lądowaniu. Zespół kierowany przez Benjamina Levine’a, kardiologa współpracującego z NASA, zajął się tym zagadnieniem. Publikacja oparta na tych badaniach ukazała się 15 września 2026 roku w czasopiśmie Circulation.
Mikrograwitacja a obciążenie serca
Na Ziemi grawitacja pełni wiele kluczowych funkcji w kontekście naszych organizmów: wpływa m.in. na rozkład krwi oraz różnice ciśnienia między górną a dolną częścią ciała. Przejście do mikrograwitacji diametralnie zmienia tę sytuację, co również wpływa na napełnianie serca oraz obciążenie jego ścian. Serce, będąc mięśniem, dostosowuje się strukturalnie do takich zmian, co może prowadzić do utraty masy i zmiany właściwości mechanicznych po dłuższym okresie redukcji obciążenia. Po powrocie do ziemskiego ciążenia układ krążenia musi ponownie radzić sobie z utrzymywaniem odpowiedniego przepływu krwi w pozycji stojącej.
Levine badał podobne problemy również na Ziemi, wykorzystując długotrwałe leżenie jako model części skutków pobytu w kosmosie. Ograniczenie aktywności prowadziło do zmniejszenia masy serca oraz wzrostu jego sztywności, jednak ćwiczenia, nawet podczas długotrwałego leżenia, skutecznie przeciwdziałały tym zmianom. Stosowanie treningu wydolnościowego podczas misji uniwersalnie jest zatem kluczowe, mimo że nie uwzględniono w badaniach wszystkich warunków towarzyszących lotowi. Dzięki najnowszym wnioskom z badań jasno wiemy, jak serce zachowuje się u astronautów, którzy naprawdę spędzili miesiące w warunkach mikrograwitacji.
Astronauci sami wykonywali USG
Uczestnicy misji zostali przeszkoleni w zakresie wykonywania USG serca. Podczas lotu specjalista na Ziemi zdalnie prowadził ich, podpowiadając, gdzie umieścić głowicę, jak ją obrócić oraz kiedy zarejestrować obraz. Według Levine’a było to wystarczające do uzyskania materiału o odpowiedniej jakości do badań. Taka procedura umożliwiła śledzenie fizycznych zmian w sercu i uzupełniła informacje, których same pomiary tętna oraz ciśnienia nie były w stanie dostarczyć ze względu na ich ograniczenie w kontekście użytecznych danych.
W ciągu sześciu miesięcy zmiany struktury oraz funkcji serca ustabilizowały się, a po powrocie astronautów na Ziemię parametry wróciły do normy. Jest to w dużej mierze zasługą ochronnego działania stosowanych programów treningowych. Należy jednak zauważyć, że obserwacja oparta była jedynie na 13 osobach. Wynik ten potwierdza skuteczność treningu w tych warunkach, ale nie pozwala na wnioskowanie, że zabezpieczy on każdego uczestnika misji o dowolnej długości. Musimy brać pod uwagę możliwość wystąpienia urazu czy choroby astronauty podczas misji, co mogłoby uniemożliwić regularne uczestniczenie w treningach.
Próba „na Marsie”
Po powrocie z ISS badacze sprawdzili również reakcję układu krążenia w próbie symulującej wpływ grawitacji marsjańskiej, wynoszący około 38% ziemskiej. U żadnego astronauty nie stwierdzono większego obciążenia układu sercowo-naczyniowego niż podczas stania na Ziemi tuż przed lotem. To pozytywna obserwacja dotycząca przystosowania do ciążenia po wielu miesiącach w przestrzeni kosmicznej. Trzeba jednak zauważyć, że po lądowaniu uczestnicy korzystali z rozbudowanej pomocy medycznej, a część z nich otrzymywała również płyny dożylnie, co może wpływać na uzyskane wyniki.
Czytaj również: Skąd astronauci wezmą domy na Marsie? Z drukarki 3D
W scenariuszu z dwiema półrocznymi podróżami oraz 18 miesiącami na Marsie, załoga spędziłaby poza Ziemią około dwóch i pół roku. To znaczny czas, przewyższający to, co udało się zarejestrować w jakimkolwiek pełnym badaniu. Na ISS astronauci mają do dyspozycji bieżnię, rower treningowy i sprzęt oporowy; takiego wyposażenia nie należy jednak oczekiwać w statku kosmicznym, który będzie musiał zmagać się z kompromisami w zakresie masy, przestrzeni i zasilania. Projektanci misji będą musieli zapewnić możliwość efektywnych ćwiczeń przez cały czas trwania podróży, uwzględniając jednocześnie przerwy spowodowane urazami czy chorobami, co zawsze może się zdarzyć.
Mars, zanim w ogóle postawimy na nim stopę, będzie dla nas ogromnym wyzwaniem: nasze organizmy nie są przystosowane do podróży w kosmosie. Ratuje nas jedynie umiejętność adaptacji, która również ma swoje granice, o czym nasze organizmy przypominają nam w boleśnie przekonywujący sposób. Z pewnością jeszcze nie raz i nie dwa o tym przypomną.