علوم تجربی

فشارخون هم نيروي جاذبه را احساس مي كند. روي زمين و هنگام ايستادن، فشار خون در پاها افزايش يافته و به 200ميلي متر جيوه مي رسد. در اين هنگام فشار خون مغزي پايين تر و حدود 60تا 80ميلي متر جيوه است. در فضا به علت نبود نيروي جاذبه، اختلاف فشار خون بين ناحيه سر و انگشتان پا از بين مي رود و در نتيجه فشار خون در تمامي قسمت هاي بدن يكسان شده و به 100ميلي متر جيوه مي رسد. فضانوردان به دنبال اين تغيير در فشارخون داراي قيافه اي غيرعادي مي شوند. صورتشان آبگون و پف كرده شده و پاهايشان به علت از دست دادن حدود دو ليتر مايع (هر كدام از پاها يك ليتر) بسيار لاغر مي شود. علاوه بر اين، تغيير در فشار خون باعث به وجود آمدن يك سيگنال مي شود، چرا كه بدن انتظار يك اختلاف فشار خون بين سر و پاها را دارد و وجود فشار خون زياد در مغز موجب به صدا درآمدن اين زنگ خطر مي شود؛ بدن داراي مقدار خون زيادي است.

در نتيجه اين پيغام نادرست، فضانوردان حدود 22درصد از حجم خون خود را در عرض 2تا 3روز از دست مي دهند. كم شدن حجم خون نيز به نوبه خود روي قلب تأثير مي گذارد.
دكتر «ويكتور اشنايدر» مسئول تحقيقات پزشكي ستاد فرماندهي ناسا در توضيح اين مطلب مي گويد: «اگر شما خون كمي داشته باشيد، قلب شما نيز خون كمتري را در هر ضربان پمپ مي كند، بنابراين قلب نيز به تدريج به سمت تحليل رفتن پيش مي رود.» سؤالي را كه مي توان در اينجا مطرح كرد اين است كه اهميت اين تحليل رفتن ها در چيست؟ ممكن است تصور كنيد فضانوردان تا ابد در فضا مي مانند. اما اين تصور غلط است، چرا كه فضانوردان در نهايت به زمين بازمي گردند و بدن آنها بايد خود را براي مقابله با كشش بي امان نيروي جاذبه آماده و تنظيم كند. فضانوردان در فضا، غالباً به حالت وارونه و معلق بوده اند، اما پس از بازگشت به زمين بايد به حالت اوليه درآمده و در حالت عادي قرار گيرند، اما اين امر ضرورتا آسان نيست چرا كه هر يك از پارامترهاي ياد شده براي بازگشت به حالت اوليه به زمان زيادي نياز دارد.
«اشنايدر» مي گويد: «فضانوردان هنگام بازگشت به زمين بسيار تشنه مي شوند، چرا كه كافي نبودن خون در رگ هاي خوني باعث به وجود آمدن يك سيگنال مي شود و در نتيجه اين سيگنال است كه آنها آب زيادي مي نوشند و در عوض ادرار كمي را دفع مي كنند. بنابراين حجم خون فضانوردان در عرض چند روز پس از بازگشت آنها به زمين به مقدار اوليه خود برمي گردد. اما در مورد استخوان ها ثابت شده است كه اين بازگشت به حالت اوليه بسيار سخت تر و تا حدودي ناممكن است.»
به دنبال بررسي هاي انجام گرفته مشخص شده است براي فضانورداني كه مدت سه تا شش ماه در فضا بوده اند، دو تا سه سال وقت لازم است تا استخوان هايشان به شكل اوليه خود برگردند. علاوه بر اين مطابق يافته هاي تحقيقات ديگر، ممكن است استخوان ها هرگز به حالت اوليه خود برنگردند. به همين دليل است كه فضانوردان بايد در فضا بسيار ورزش كنند. اما ورزش در فضا با ورزش در روي زمين كاملا متفاوت است. «اشنايدر» در توضيح اين مطلب مي گويد: «روي زمين نيروي جاذبه به طور خودكار مقاومتي ايجاد مي كند كه اين مقاومت باعث باقي ماندن استخوان ها و ماهيچه ها در وضعيت فعلي خود مي شود. در فضا اگرچه ممكن است شما همين مقدار ورزش را انجام دهيد، اما نيروي جاذبه را احساس نمي كنيد.»
در حال حاضر طرح هاي گوناگوني براي تقليد تاثير نيروي جاذبه براي حفظ وضعيت بدن پيشنهاد شده است. دانشمندان روسي اميدوارند بتوانند اين مقاومت را با استفاده از چرخ عصار متشكل از تعداد زيادي طناب ايجاد كنند. آنها مي گويند فضانوردان مي توانند به اين چرخ عصار سنگين متصل شده و شروع به دويدن كنند.
اما نكته حائز اهميت در اين طرح اين است كه كارايي اين طرح در جلوگيري از تحليل رفتن استخوان ها هنوز ثابت نشده است، چرا كه فضانوردان تنها 60 تا 70 درصد از وزن بدن خود را مي توانند با اين وسيله ورزش دهند. ابزار تمرين مقاومت موقت (IRED) نيز كه به وسيله ناسا طراحي شده است، در حال حاضر مورد بازبيني قرار گرفته است. اين ابزار شامل جعبه هاي كوچكي است كه هنگام ورزش هركدام از آنها مي توانند حدود 300 پوند مقاومت ايجاد كنند. علاوه بر اين وسايل «هارگنز» و همكاران او نيز مشغول بررسي ابزار فشار منفي روي وزن كم هستند. آنها اميدوارند با به كارگيري فشار منفي روي بدني كه وزنش كاهش يافته است، بتوانند وزن از دست رفته را جبران كنند.
«هارگنز» مي گويد: «با كمك اين طرح مي توان از تحليل زياده از حد ماهيچه ها و رگ هاي قلبي جلوگيري كرد. همچنين به نظر مي رسد اين طرح در كاهش تحليل رفتن استخوان ها نيز مؤثر است.»
نكته جالب توجه در اين طرح اين است كه فضانوردان را قادر مي سازد با وزني بين 100 تا 120 درصد آنچه روي زمين احساس مي كنند به تمرين هاي خود در فضا ادامه دهند. علاوه بر اين برخلاف طرح هاي قبلي باعث حفظ اختلاف فشار خون از ناحيه سر به سمت پاها مي شود و در واقع فشار خون در پاها افزايش مي يابد. «هارگنز» مي گويد؛ «شواهدي به دست آمده كه نشان مي دهد سيستم هاي بدن با يكديگر بر هم كنش دارند. به عنوان مثال شما نمي توانيد تنها از وزنه هاي سنگين استفاده كرده و اميدوار باشيد استخوان ها به فرم اوليه خود برگردند، بدون اينكه به جريان خود در آن استخوان توجهي داشته باشيد.»
دانشمندان امروزه از چگونگي تأثير سيگنال هاي نيروي جاذبه روي حفظ قدرت ماهيچه ها و استخوان ها اطلاع چنداني ندارند. آنها مي گويند؛ «ما مي دانيم كه نيروي جاذبه به نحوي از يك سيگنال مكانيكي به يك سيگنال شيميايي تبديل مي شود. ما چيزهاي زيادي را در مورد سيگنال هاي شيميايي مي دانيم، اما سيگنال هاي مكانيكي هنوز هم به صورت يك معما باقيمانده اند.»
به گفته «اشنايدر» حل اين مشكلات مي تواند به درمان افرادي كه قادر به استفاده مناسب از نيروي جاذبه در روي زمين نيستند منتهي شود. سالخوردگي يك مثال واقعي از اين قضيه است. زندگي در بي وزني در واقع تأثيرات پيري را تقليد مي كند. افراد سالخورده نيز بايد همانند فضانوردان با كاهش جاذبه مبارزه كنند. آنها مجبورند اكثر اوقات روي زمين بنشينند كه اين عمل موجب تحليل رفتن استخوان ها، ماهيچه ها و كاهش حجم خون اين افراد مي شود. اگر دانشمندان بتوانند سيگنال هاي توليدكننده ماهيچه و استخوان هاي نيرومند را شناسايي كنند، نتايج حاصله مي تواند در توليد قرص ها و تمرين هاي جديدي كه موجب ايجاد اين سيگنال ها در روي زمين مي شود، مؤثر واقع شود.
ترجمه: عليرضا سزاوار  منبع روزنامه كيهان