Перебування в космосі змінює людський організм багатьма способами, враховуючи численні внутрішні системи. (Зображення: Getty Images)
Люди сподіваються колонізувати Марс найближчим часом, а NASA прагне досягти Червоної планети до 2040 року. Але як довгострокові космічні місії, необхідні для досягнення цієї мети, вплинуть на людський організм?
Наш вид еволюціонував, щоб процвітати на Землі, в її захисній атмосфері та під дією гравітаційного тяжіння, а не виживати в унікальному космічному середовищі за межами нашої планети. Деякі вчені навіть припустили, що відвідування інших планет може вимагати від людства модифікації своєї ДНК, щоб підвищити нашу стійкість до небезпек космічних польотів.
Багато аспектів дослідження космосу шкідливі для здоров'я людини. Однією з найбільших перешкод для тривалих космічних польотів є мікрогравітація, стан майже повної невагомості, в якому астронавти ширяють і можуть легко штовхати важкі предмети в повітрі. Ще однією проблемою є космічне випромінювання, або високоенергетичні частинки, які мчать космосом майже зі швидкістю світла. Не кажучи вже про численні ризики, які можуть виникнути внаслідок тривалої ізоляції та тісних обмежень космічного корабля.
Вам може сподобатися
-
SpaceX щойно запустила хвороботворні бактерії на Міжнародну космічну станцію
-
Втрата ваги може «омолодити» жирові тканини, позбавляючись старих клітин
-
Наукові новини цього тижня: 400-річна подорож до Альфи Центавра та зловісний штучний інтелект, який може змусити нас задуматися про це
Ось 11 способів, як тіло змінюється в просторі — зазвичай, на гірше.
1. Старіючі стовбурові клітини
Дослідження показують, що стовбурові клітини людини стають активнішими та старіють набагато швидше в космосі. У дослідженні 2025 року, опублікованому в журналі Cell Stem Cell, досліджувався вплив низької навколоземної орбіти на гемопоетичні стовбурові клітини та клітини-попередники (HSPC), які дають початок різним типам клітин крові та тромбоцитам, що утворюють тромби. Створюючи імунні клітини, які називаються лейкоцитами, HSPC допомагають регулювати імунну систему та дозволяють їй патрулювати організм на предмет раку.
Згідно з дослідженням, під час місій SpaceX з поповнення запасів на Міжнародній космічній станції клітини HSPC старіли прискореними темпами порівняно з тими ж клітинами, що зберігалися на Землі. Дослідники отримали клітини з кісткового мозку добровольців, які проходили процедури заміни кульшового суглоба, перш ніж вирощувати клітини в нанобіореакторі, типі посудини, яка може сприяти біологічним реакціям. У космосі стовбурові клітини втратили частину своєї здатності генерувати нові клітини та стали більш схильними до пошкодження ДНК. Дослідники також спостерігали більшу активність у частині «темного геному» — погано вивчених ділянок геному, пов'язаних зі стресовими реакціями та старінням.
Дослідження виявило ще одну проблему зі здоров'ям, пов'язану з тривалими космічними подорожами, але воно мало й позитивний момент. Пошкодження HSPC почали відновлюватися, коли їх поміщали в молоде, здорове тканинне середовище, що свідчить про можливість омолодити передчасно старіючі клітини.
2. Втрата м'язів
Рух з навантаженням є важливим для росту та підтримки м'язів. У невагомому середовищі м'язи отримують занадто мало стимуляції та починають швидко слабшати та руйнуватися. За даними NASA, астронавти можуть втратити до 20% своєї м'язової маси, провівши всього п'ять днів у мікрогравітації.
Втрата м'язової маси в просторі відбувається переважно в частинах тіла, відповідальних за ходьбу та підтримку постави, таких як нижні кінцівки та тулуб. Дослідження показують, що це явище є прямим результатом того, що м'язові клітини виробляють менше білків, а не деградацією існуючих м'язових волокон, згідно з оглядом 2021 року, опублікованим у журналі npj Microgravity.
Вам може сподобатися
-
SpaceX щойно запустила хвороботворні бактерії на Міжнародну космічну станцію
-
Втрата ваги може «омолодити» жирові тканини, позбавляючись старих клітин
-
Наукові новини цього тижня: 400-річна подорож до Альфи Центавра та зловісний штучний інтелект, який може змусити нас задуматися про це
3. Втрата кісткової маси
Людський скелет також залежить від вправ з обтяженнями для підтримки своєї маси та щільності. Астронавти можуть страждати від десятиліть втрати кісткової маси після шести або більше місяців перебування в космосі, що робить їх більш схильними до переломів кісток та остеопорозу.
Цікаво, що вплив мікрогравітації на конкретні кістки може залежати від їхнього розташування в тілі. Кістки нижніх кінцівок і поперекового відділу хребта можуть втрачати до 1% маси на місяць, який людина проводить у космосі, тоді як щільність кісток черепа може навіть зростати, згідно з метааналізом 2020 року, опублікованим у журналі npj Microgravity. У космосі немає сили, яка тягне тіло та його внутрішні рідини вниз до Землі, що, у свою чергу, може впливати на розподіл факторів, що контролюють формування кісткової тканини, зазначають автори метааналізу.
Згідно з оглядом 1995 року, опублікованим у журналі Acta Astronautica, оскільки кісткова тканина швидко руйнується в космосі, вона може вивільняти потік мінералів у кров, підвищуючи ризик гіперкальціємії (надмірного рівня кальцію), що, у свою чергу, може спричинити утворення каменів у нирках.
4. Проблеми із зором
Очі, безсумнівно, є одними з найніжніших і найскладніших органів людського тіла, тому не дивно, що політ у космос може мати шкідливий вплив на наші очі та зір. Наприклад, нерви, що відходять від задньої частини ока, можуть змінюватися в умовах мікрогравітації, а потім деформуватися при поверненні до земної гравітації.
На зір також впливає кілька факторів, включаючи земну гравітацію. Гравітаційні сили допомагають утримувати очні яблука в правильному положенні та дозволяють їм обертатися в очних западинах, згідно з оглядом 2009 року, опублікованим у журналі Annals of the New York Academy of Sciences. В умовах мікрогравітації ці рухи очей можуть бути порушені, згідно з дослідженням 2006 року, опублікованим у журналі Human Physiology. Дослідники обстежили астронавтів, які брали участь у далеких місіях на Міжнародній космічній станції, до та після їхніх польотів. Вони виявили, що тривалі періоди перебування в умовах мікрогравітації призводять до значної зміни точності та швидкості обертання очей, що, у свою чергу, може погіршити здатність астронавтів візуально відстежувати об'єкти, пишуть автори дослідження.
Тривалий вплив мікрогравітації також може призвести до дегенеративного стану, який називається нейроокулярним синдромом, пов'язаним з космічним польотом (SANS), симптоми якого включають сплющення очного яблука, білі ураження на внутрішньому шарі ока, відомі як «ватні плями», та інші пошкодження тканин різних частин ока.
5. Біль у спині
Астронавти часто скаржаться на біль у спині після повернення додому з тривалих космічних польотів. Причиною цього болю є мікрогравітація та її глибокий вплив на хребет людини.
Земна гравітація утримує хребетний стовп стислим і в його типовій, злегка вигнутій формі. В умовах мікрогравітації хребетний стовп видовжується і дещо випрямляється. Фактично, за даними NASA, астронавти можуть «вирости» до трьох дюймів (7,6 сантиметра) в умовах невагомості.
Людський хребет гнучкий, тому короткі космічні місії навряд чи завдадуть тривалої шкоди. Однак тривале перебування в умовах мікрогравітації може послабити м’язи, що підтримують хребці. Крім того, невагомість може призвести до дегенерації міжхребцевих дисків – амортизуючих подушок, розташованих між хребцями, згідно з оглядом 2023 року, опублікованим у журналі Frontiers in Physiology.
Дегенерація міжхребцевих дисків у просторі, ймовірно, спричинена втратою води. За нормальних умов гравітації хребет стискається, що змушує диски виводити воду протягом дня. Під час сну, у горизонтальному положенні, навантаження від тяжіння втрачається, і диски можуть регідратуватися. Таке оновлення дозволяє диску підтримувати оптимальний рівень гідратації та таким чином зберігати свою структуру та функціональність. Однак, в умовах мікрогравітації, це щоденне коливання втрачається, пишуть автори огляду.
6. Зниження імунітету
Космічна радіація, мікрогравітація та загальний фізичний і психічний стрес, пов'язані з космічними подорожами, можуть послабити імунну систему астронавтів і таким чином зробити їх більш сприйнятливими до інфекцій та системних захворювань.
Тривалий вплив мікрогравітації може зменшити кількість та функцію макрофагів – типу лейкоцитів, які вбивають шкідливі мікроби та регулюють дію інших клітин імунної системи, згідно з оглядом 2021 року, опублікованим у журналі npj Microgravity. Невагомість має глибокий вплив на метаболізм, ріст і розмноження макрофагів, а також на способи зв'язку між макрофагами та рештою імунної системи організму, пишуть автори огляду.
Крім того, дослідження 2023 року, опубліковане в журналі Frontiers in Immunology, показує, що генна активність лейкоцитів — імунних клітин, які патрулюють організм і виробляють антитіла — знижується у астронавтів на борту Міжнародної космічної станції. Генна активність клітин повертається до норми приблизно через місяць після повернення на Землю.
Більше того, дедалі більше доказів свідчать про те, що невагоме середовище може призвести до того, що різні види мікробів спричиняють більш важкі захворювання та стають стійкими до лікування, хоча це здебільшого було показано в лабораторних дослідженнях, згідно з оглядом 2021 року, опублікованим у журналі Life.
7. Підвищений ризик утворення тромбів
Як і будь-який інший м'яз, серце залежить від постійної дії земного тяжіння, щоб залишатися сильним та функціональним. Гравітація притягує кров у тілі вниз, до центру планети, змушуючи серце скорочуватися достатньо сильно, щоб проштовхнути кров вгору по тілу. Мікрогравітація поглинає цю силу, що може призвести до зменшення розміру сердець астронавтів з часом.
Але зменшення серцевої діяльності — не єдиний потенційний вплив далеких космічних місій на серцево-судинну систему людини: з'являється все більше доказів того, що мікрогравітація також може збільшити ризик утворення небезпечних тромбів.
Дослідження показують, що цей ризик може виникати через те, що мікрогравітація пов'язана зі зниженням кровотоку по всьому тілу та збільшенням кількості факторів згортання крові. Крім того, невагомість може спричинити дисфункцію тканин, що вистилають кровоносні судини, що теоретично може сприяти ризику утворення тромбів під час космічного польоту, згідно з оглядом 2021 року, опублікованим у журналі Experimental Physiology.
8. Підвищений рівень запалення
Згідно з дослідженням NASA Twins Study, тривалі космічні місії можуть підвищити загальний рівень запалення в організмі, і таке підвищене запалення пов'язують із такими станами, як хвороби серця та інсулінорезистентність. Астронавти Скотт і Марк Келлі – брати-близнюки. У певний момент Скотта відправили на річну космічну місію, поки Марк залишався на Землі, і вчені скористалися цією унікальною можливістю порівняти, як їхні організми реагують на дуже різні середовища.
Серед багатьох інших тестів, дослідники порівняли рівні цитокінів братів – білків у крові, які вказують на запальні реакції. Вони виявили, що організм Скотта був більш схильний до запалення в умовах мікрогравітації, ніж організм Марка на Землі. Більше того, один тип цитокінів у крові Скотта залишався підвищеним протягом майже шести місяців після повернення додому з космосу. Команда також помітила ознаки атеросклерозу (звуження артерій через накопичення бляшок) у Скотта, яких не було у Марка, і зазначила, що це звуження могло бути пов'язане зі спостережуваним запаленням.
9. Пошкодження ДНК
Згідно з оглядом 2017 року, опублікованим у журналі npj Microgravity, астронавти стикаються з підвищеним ризиком пошкодження ДНК, головним чином через вплив космічного випромінювання та мікрогравітації. Заряджені частинки космічних променів можуть пошкоджувати ланцюги ДНК прямо чи опосередковано шляхом утворення вільних радикалів, типу нестабільних молекул. Мікрогравітація, з іншого боку, може порушити природні процеси репарації ДНК, що ще більше збільшує ризик генетичних мутацій, пишуть автори огляду.
Унікальні умови на борту космічного корабля, такі як частий контакт з токсичними хімічними речовинами (наприклад, частинки пилу, що покривають поверхню небесних об'єктів або певних компонентів космічного корабля) та брак свіжого повітря, також можуть посилити цей шкідливий ефект. Таким чином, автори огляду зазначають, що тривалі космічні місії можуть призвести до накопичення генетичних мутацій, збільшуючи ризик раку, муковісцидозу, серповидноклітинної анемії та інших несприятливих наслідків для здоров'я.
10. Погане здоров'я кишечника
Шлунково-кишковий тракт людини є домівкою для трильйонів мікробів, які можуть впливати на травну функцію людини, імунні реакції, метаболізм та нервову сигналізацію, серед інших функцій організму. Кишковий мікробіом постійно змінюється у відповідь на зовнішні фактори, такі як дієта та рівень психологічного стресу, а космічні польоти також можуть впливати на здоров'я кишечника, згідно з оглядом 2021 року, опублікованим у журналі Life.
Згідно з оглядом, астронавти, як правило, мають менш різноманітну популяцію кишкових мікробів порівняно з людьми на Землі, і часто є носіями більшої кількості бактеріальних видів, що сприяють запаленню кишечника, таких як Faecalibacterium та Parasutterella. Скотт з дослідження NASA Twin Study також показав значні зміни в кишковому мікробіомі під час космічного польоту, але його кишечник повернувся до норми на Землі.
Крім того, дослідження на мишах 2023 року, опубліковане в журналі Cell Reports, продемонструвало, що зміни кишкового мікробіому, викликані космічними польотами, можуть пришвидшити втрату кісткової маси в умовах мікрогравітації. Однак, щоб зрозуміти, як і чи працює цей механізм у людей, потрібні додаткові дослідження.
11. Зміни в структурі та активності мозку
Далекомагістральні космічні місії можуть «перепрограмувати» мозок астронавтів. Рушійною силою цього ефекту, ймовірно, є мікрогравітація.
Невагомість призводить до зміщення спинномозкової рідини — водянистої речовини, яка забезпечує мозок і спинний мозок поживними речовинами та забезпечує їх постачання. Це, у свою чергу, може змінити форму та вагу білої та сірої речовини мозку. Зміни в структурі та активності мозку можуть залишатися присутніми ще кілька місяців після повернення астронавтів на Землю. Водночас вчені не впевнені, наскільки шкідливими ці зміни можуть бути для здоров'я людини.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Що станеться з людським тілом у вакуумі космосу?
— Чому NASA дозволяє астронавтам-чоловікам залишатися в космосі довше, ніж жінкам?
— Що потрібно, щоб стати космонавтом?
Крім того, згідно з дослідженням 2023 року, опублікованим у журналі Communications Biology, далекі космічні місії можуть змінити те, як різні частини мозку спілкуються одна з одною.
Дослідники зібрали скани мозку 13 астронавтів перед космічним польотом, невдовзі після їхнього повернення додому, а потім знову через вісім місяців, і виявили, що ці зміни зв'язків можуть зберігатися у астронавтів довго після їхнього повернення на Землю. Деякі зміни зв'язків можна побачити в рухових ділянках мозку, які контролюють рух і, ймовірно, змінюються, щоб адаптуватися до викликів невагомості.
Примітка редактора: Цю статтю востаннє оновлювали 12 вересня 2025 року. Стаття була вперше опублікована 23 травня 2023 року.
Анна Гора, авторка медичних книг
Анна Гора — журналістка про здоров'я в Live Science, яка раніше працювала з Coach, Fit&Well, T3, TechRadar та Tom's Guide. Вона є сертифікованим персональним тренером, дієтологом та коучем з питань здоров'я з майже 10-річним професійним досвідом. Анна має ступінь бакалавра з харчування Варшавського університету наук про життя, ступінь магістра з харчування, фізичної активності та громадського здоров'я Брістольського університету, а також різні сертифікати коучингу з питань здоров'я. Вона пристрасно прагне надати людям можливість вести здоровий спосіб життя та пропагувати переваги рослинної дієти.
За внесків від
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
SpaceX щойно запустила хвороботворні бактерії на Міжнародну космічну станцію
Втрата ваги може «омолодити» жирові тканини, позбавляючись старих клітин
Наукові новини цього тижня: 400-річна подорож до Альфи Центавра та зловісний штучний інтелект, який може змусити нас задуматися про це
Надзвичайна худорлявість: вчені досліджують, чому деяким людям важко набрати вагу
Наукові новини цього тижня: перша у світі трансплантація легень від свині людині, і SpaceX Starship успішно здійснив випробувальний політ
Наукові новини цього тижня: ключова атлантична течія наближається до колапсу, найбільший у світі айсберг руйнується, а мозок миші переписує нейронауку
Найновіше у сфері охорони здоров'я
Ви вже отримали цьогорічну вакцину від COVID?
Проривний препарат від муковісцидозу, який продовжує життя на десятиліття, приніс своїм розробникам «американську Нобелівську премію» у розмірі 250 000 доларів
Препарат від акне Аккутан може відновити вироблення сперми у безплідних чоловіків, згідно з попередніми дослідженнями.
Лісові пожежі в Канаді у 2023 році призвели до 87 000 передчасних смертей у всьому світі, згідно з оцінками дослідження.
Цей преміальний годинник Garmin майже повністю відповідає дорогому Fenix 8 — і тепер на нього діє величезна знижка 321 долар.
«Ми фактично знищили ту здатність, яку мали для реагування на пандемію», — каже провідний епідеміолог Майкл Остергольм
Останнє у розділі «Зворотні відліки»
Аваст, друже! 5 найбільших піратських викрадень в історії
Дивіться найкращі фотографії Чумацького Шляху року
7 міфів про вікінгів, які (майже) повністю хибні
Дивіться вражаючі фотографії часткового сонячного затемнення в суботу
7 моторошних печер, які стародавні люди використовували для творів мистецтва, поховань та різанини
7 стародавніх мегалітів світу, які можуть зрівнятися зі Стоунхенджем
ОСТАННІ СТАТТІ
1350-річна муміфікована голова з Болівії не така, якою здається
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type_evergreen,serversidehawk,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
