كيف يمكن لمشكلة الجهاز الشائعة أن تسحق حلم الوصول إلى المريخ

عندما عاد رواد فضاء ناسا سوني ويليامز وبوتش ويلمور إلى الأرض في مارس من عام 2025 بعد أن تقطعت بهم السبل بشكل غير متوقع في المحطة الفضائية الدولية لمدة تسعة أشهر ، فقد أبرز لكثير من الناس مدى تأثير سفر الفضاء على جسم الإنسان. أول ما لاحظه الكثيرون في عودة رواد الفضاء هو التغيير الواضح في مظهرهم ، وخاصة بالنسبة لويليامز ، الذي كان لديه شعر جرني وما قاله البعض كان ذقنًا أكثر وضوحًا بشكل ملحوظ. ومع ذلك ، فإن قضاء الوقت بعيدًا عن سطح الأرض لفترات طويلة يمكن أن يكون له تأثيرات أخرى ، مثل فقدان العظام والعضلات ، والخلل الوظيفي المناعي ، وضعف الرؤية ، وحتى التغييرات في بنية الدماغ. ووفقًا لخبير الفسيولوجيا راشيل سيدلر من جامعة فلوريدا في غينزفيل ، “كلما كان شخص ما في الفضاء ، أكبر حجم التغيير” (عبر Sciencenews).

هذه الآثار ، إلى جانب الآخرين ، لها آثار كبيرة على أولئك مثل إيلون موسك ، الذين لديهم طموحات لإرسال البشر إلى المريخ وخارجها. في الواقع ، يقول العلماء إن أحد القيود الخطية على هذه الأحلام قد يكون احتمال حدوث أضرار في الكلى خلال مقدار الوقت الذي يستغرقه إكمال الرحلة التي مدتها سنتان إلى المريخ والعودة.

استكشفت دراسة عام 2024 المنشورة في الطبيعة كيف يؤثر سفر الفضاء على صحة الكلى ، وخاصة خلال المهام الممتدة التي تتراوح ما وراء المجال المغناطيسي الواقي للأرض. جمع الباحثون بيانات من كل من ظروف الفضاء الحقيقية والمحاكاة ، بما في ذلك آثار انعدام الوزن وكذلك الإشعاع الكوني.

أوضح المؤلفون أنه أولاً وقبل كل شيء ، يؤثر ضوء الفضاء على كيفية عمل الكلى ، مما يؤدي إلى مزيد من الكالسيوم في البول ، مما قد يزيد من خطر رواد الفضاء لأحجار الكلى (إليك ما يمكنك فعله لتقليل مخاطر حصولك في الكلى). وأشاروا إلى أن بعض التغييرات في بنية الكلى تحدث استجابة لكونك في الفضاء. أيضا ، يمكن أن يؤدي التعرض الإشعاعي الكوني المكافئ لما يمكن أن يختبر خلال رحلة إلى المريخ إلى أضرار في الكلى ، بما في ذلك إصابة الأوعية الدموية وضعف وظيفة الكلى. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حتى نتمكن من تطوير علاجات لحماية صحة الكلى في رواد الفضاء إذا كانت مهام الفضاء العميقة حقيقة واقعة.

تعرض مراجعة أدبيات 2024 في مجلة الكلى السريرية أكثر في الحالة ، والتي أشار إليها المؤلفون باسم “مرض الكلى الكوني”. وأوضحوا أنه كان يعتقد سابقًا أن رواد الفضاء طوروا حصوات الكلى لأن العظام تفقد الكالسيوم عندما يكون الناس في الفضاء ، مما يخرج من الجسم في البول.

ومع ذلك ، فقد تبين الآن أن المساحة تمارس تأثيرات مباشرة على الكلى وكذلك بكتيريا الأمعاء التي يمكن أن تسبب حصوات الكلى. وأشاروا إلى أن بعض بروتينات الكلى تصبح أقل نشاطًا ، مما يؤدي إلى إفراز المزيد من الكالسيوم والأكسالات. بالإضافة إلى ذلك ، تنمو المزيد من البكتيريا في الأمعاء التي يمكن أن تؤثر على مستويات الأكسالات. علاوة على ذلك ، يتسبب ضوء الفضاء في الحفاظ على المزيد من الماء ، مما يتسبب في تركيز البول. هذه العوامل التي تعمل معًا يمكن أن تسبب حصوات الكلى. وأضاف المؤلفون أن الهجوم الحجري في الكلى في الفضاء قد يكون خطيرًا ويصعب علاجه.

يمكن للإشعاع – وخاصة رواد الفضاء الذي يواجهه خلال بعثات الفضاء العميق ، المسمى الإشعاع الكوني المجرة (GCR) – أن يضر بالكلى بعدة طرق ، وفقًا لمؤلفي دراسة الطبيعة. الكلى هي أعضاء حيوية تقوم بتصفية النفايات من الدم وتساعد على تنظيم أشياء مهمة مثل ضغط الدم وتوازن الإلكتروليت. فهي حساسة بشكل خاص للإشعاع ، حتى في جرعات منخفضة مماثلة لما قد يكون من ذوي الخبرة في مهمة المريخ.

يتضمن GCR جزيئات عالية الطاقة يمكن أن تلحق الضرر بالميتوكوندريا ، وهي هياكل صغيرة داخل خلايا الكلى المسؤولة عن إنتاج الطاقة. نظرًا لأن الأنابيب القريبة للكلية تعتمد بشكل كبير على هذه الميتوكوندريا ، فإن الأضرار هنا يمكن أن تضعف قدرة الكلى على العمل بشكل صحيح. هذا الضرر يمكن أن يؤدي إلى موت الخلايا وفقدان وظائف الكلى مع مرور الوقت.

بالإضافة إلى ذلك ، يتسبب الإشعاع في إصابة الأوعية الدموية الصغيرة داخل الكلى ، مما يؤدي إلى التهاب وتلف الأوعية الدموية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظروف مثل اعتلال الجبال الدقيقة الخطورة ، حيث تتشكل جلطات الدم في هذه الأوعية الصغيرة ، مما يضعف وظائف الكلى.

بمرور الوقت ، قد تتسبب هذه الإصابات الناجمة عن الإشعاع في مرض الكلى المزمن (CKD) ، والتليف (ندبات) ، وتقليل القدرة على تصفية الدم بكفاءة. على الرغم من أن بعض الأضرار قد تستغرق شهورًا أو سنوات لتطويرها بالكامل ، إلا أن علامات إصابة الكلى يمكن أن تظهر مبكرًا نسبيًا بعد التعرض للإشعاع ، وفقًا لمؤلفي دراسة الطبيعة.

يحدث CKD ، المعروف أيضًا باسم الفشل الكلوي ، عندما تصبح الكلى قادرة على تصفية النفايات والسوائل الزائدة من الدم. عندما تفشل الكلى ، يمكن أن تتراكم كميات خطيرة من هذه المواد. على الرغم من أن CKD يمكن إبطاءها عن طريق إزالة السبب ، إلا أن هذا قد لا يكون كافياً لمنعه من التقدم. عندما يصبح الفشل الكلوي شديدًا بدرجة كافية ، يجب على الفرد إما خضوع غسيل الكلى لتصفية الدم أو تلقي عملية زرع الكلى. (اقرأ لماذا قد لا يكون غسيل الكلى هو الخيار الصحيح للجميع الذين يعانون من مرض الكلى المتأخر.)

قد تشمل علامات التحذير من الكليتين الغثيان والقيء وفقدان الشهية والتعب واضطرابات النوم والتغيرات في التبول وتشنجات العضلات وصعوبة التركيز والتورم في القدمين والكاحلين ، والجلد الجاف ، وضغط الدم العالي ، وضيق التنفس ، وآلام الصدر.

في حين أن فكرة أضرار الكلى التي يسببها الإشعاع أثناء السفر إلى الفضاء يمكن أن تكون شاقة ، تؤكد ناسا على أنها لن يتم ردعها. وقال بات تروتمان ، التحليل الإستراتيجي للاستكشاف البشري في ناسا: “يعتقد بعض الناس أن الإشعاع سيمنع ناسا من إرسال الناس إلى المريخ ، لكن هذا ليس الوضع الحالي”. “عندما نضيف العديد من تقنيات التخفيف ، فإننا نتفوق على ذلك سيؤدي إلى مهمة ناجحة من المريخ مع طاقم صحي سيعيش حياة طويلة ومثمرة بعد عودتهم إلى الأرض.”

تقوم ناسا حاليًا بتطوير استراتيجيات لحماية رواد الفضاء من GCRs خلال بعثات الفضاء العميقة. يقوم الباحثون باختبار مواد التدريع للمركبات الفضائية والموائل والضغط على المساحات مع استكشاف التدابير المضادة للأدوية التي يمكن أن تكون أكثر فعالية من التدريع وحده. يتم بناء أدوات استشعار الإشعاع في المركبات الفضائية ، ويستخدم رواد الفضاء مقاييس الجرعات الشخصية على متن محطة الفضاء. يقوم المهندسون بتطوير أدوات التنبؤ بالطقس الفضائي والتحقيق في الصواريخ الأسرع للحد من الوقت الذي تقضيه في الفضاء. ناسا تخلق أيضًا تقنيات جديدة للكشف عن الإشعاع والتخفيف.

لذلك ، في حين أن التحديات تبقى بينما نستعد لإرسال البشر إلى المريخ ، فإن العلماء يرون أن هذا فرصة لريادة التطورات الطبية الجديدة – تلك التي يمكن أن تحمي رواد الفضاء في الفضاء وتحسين الحياة هنا على الأرض.