امراض رواد الفضاء "هشاشة العظام"

مع خوض البشرية غمار الفضاء، أصبح العبء البدني الذي يفرضه السفر إلى الفضاء على جسم الإنسان واضحًا بشكل متزايد. ومن أهم التحديات الصحية التي يواجهها رواد الفضاء هشاشة العظام، وهي حالة تتميز بضعف العظام بسبب فقدان كثافة المعادن في العظام. وفي بيئة انعدام الجاذبية في الفضاء، يعاني رواد الفضاء من فقدان العظام بمعدل متسارع، مما يعرضهم لخطر الإصابة بالكسور ومشاكل الصحة الهيكلية طويلة الأمد. 

فهم هشاشة العظام في الفضاء

هشاشة العظام هي حالة تصبح فيها العظام هشة وهشة بسبب انخفاض كتلة العظام وكثافتها. على الأرض، ترتبط هذه الحالة عادة بالشيخوخة، وخاصة عند النساء بعد انقطاع الطمث. ومع ذلك، في الفضاء، يمكن أن تتطور هشاشة العظام بسرعة بسبب الظروف الفريدة لانعدام الجاذبية.

عملية إعادة تشكيل العظام: العظام هي أنسجة ديناميكية تخضع لإعادة تشكيل مستمرة، وهي العملية التي يتم فيها تكسير أنسجة العظام القديمة بواسطة خلايا تسمى الخلايا الناقضة للعظم وتكوين أنسجة عظمية جديدة بواسطة خلايا تسمى الخلايا البانية للعظم. وفي غياب الجاذبية، يختل التوازن بين امتصاص العظام وتكوين العظام، مما يؤدي إلى خسارة صافية في كتلة العظام.

فقدان العظام الناجم عن انعدام الجاذبية: في انعدام الجاذبية، لا يتعرض الهيكل العظمي للأحمال والضغوط الميكانيكية التي يتعرض لها على الأرض. ويؤدي هذا الافتقار إلى التحفيز الميكانيكي إلى انخفاض تكوين العظام وزيادة امتصاص العظام، مما يؤدي إلى فقدان كبير للعظام. يمكن لرواد الفضاء أن يفقدوا 1-2٪ من كثافة المعادن في عظامهم شهريًا، وخاصة في العظام الحاملة للوزن مثل العمود الفقري والوركين والساقين.

اختلال توازن الكالسيوم: يؤدي فقدان العظام في الفضاء أيضًا إلى زيادة إطلاق الكالسيوم في مجرى الدم، والذي يتم إفرازه في النهاية في البول. لا يساهم فرط كالسيوم البول هذا في تكوين حصوات الكلى فحسب، كما ناقشنا سابقًا، بل يؤدي أيضًا إلى تفاقم فقدان العظام.

عوامل الخطر لهشاشة العظام لدى رواد الفضاء

هناك العديد من العوامل التي تساهم في خطر الإصابة بهشاشة العظام لدى رواد الفضاء:

مدة المهمة: كلما طالت المهمة، زاد التعرض لانعدام الجاذبية وزاد خطر فقدان العظام بشكل كبير. تشكل المهام الطويلة الأمد، مثل تلك الموجودة على متن محطة الفضاء الدولية (ISS)، خطرًا خاصًا.

العمر والجنس: على الرغم من أن جميع رواد الفضاء معرضون لخطر فقدان العظام في الفضاء، إلا أن رواد الفضاء الأكبر سنًا والنساء بعد انقطاع الطمث قد يكونون أكثر عرضة لذلك بسبب الانخفاض المسبق في كثافة العظام. 

الحالة الغذائية: يعد تناول كمية كافية من الكالسيوم وفيتامين د والعناصر الغذائية الأخرى أمرًا ضروريًا للحفاظ على صحة العظام. يمكن أن يؤدي سوء التغذية أثناء المهام الفضائية إلى تفاقم فقدان العظام.

 الجينات الوراثية: قد يكون لدى بعض الأفراد جينات وراثية لهشاشة العظام، مما يجعلهم أكثر عرضة لفقدان العظام في الفضاء. 

التأثير على الصحة وأداء المهمة 

قد يكون لهشاشة العظام لدى رواد الفضاء عواقب وخيمة على صحتهم على المدى القصير ورفاهتهم على المدى الطويل:

 زيادة خطر الكسر: يزيد فقدان كثافة العظام من خطر الإصابة بالكسور، والتي قد تكون كارثية أثناء المهمة، وخاصة في بيئة منخفضة الموارد مثل الفضاء. يمكن أن يضعف الكسر قدرة رائد الفضاء على أداء المهام الحرجة وقد يتطلب الإخلاء الطبي. 

التعافي بعد المهمة: بعد العودة إلى الأرض، قد يواجه رواد الفضاء صعوبات في استعادة كثافة العظام المفقودة. يختلف معدل التعافي، لكنه أبطأ عمومًا من معدل فقدان العظام، وقد لا يستعيد بعض رواد الفضاء كثافة عظامهم قبل الرحلة بالكامل.

 المخاوف الصحية طويلة الأمد: يمكن أن يؤدي هشاشة العظام المزمنة إلى زيادة خطر الإصابة بالكسور طوال العمر ومضاعفات أخرى، مثل تشوهات العمود الفقري والألم المزمن. قد يواجه رواد الفضاء الذين يعانون من فقدان كبير في العظام خلال حياتهم المهنية هذه التحديات في سنواتهم الأخيرة.

 الإجراءات المضادة لمكافحة فقدان العظام في الفضاء

 نظرًا لخطورة هشاشة العظام في الفضاء، فقد أجريت أبحاث مكثفة لتطوير إجراءات مضادة فعالة. وتشمل هذه:

 أنظمة التمرين: التمرين البدني المنتظم هو الإجراء المضاد الأكثر فعالية ضد فقدان العظام في الفضاء. يشارك رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية في روتين تمرين يومي يتضمن تدريبات المقاومة، والتي تساعد في تحفيز تكوين العظام. يسمح استخدام معدات التمرين المتقدمة، مثل جهاز التمرين المقاوم المتقدم (ARED)، لرواد الفضاء بأداء تمارين تحمل الوزن في الجاذبية الصغرى.

الدعم الغذائي: يعد ضمان تناول كمية كافية من العناصر الغذائية الصحية للعظام أمرًا بالغ الأهمية. يتم تزويد رواد الفضاء بأنظمة غذائية غنية بالكالسيوم وفيتامين د لدعم صحة العظام. تعتبر مكملات فيتامين د مهمة بشكل خاص في الفضاء، حيث يكون التعرض لأشعة الشمس محدودًا.

 التدخلات الدوائية: تمت دراسة الأدوية التي تمنع امتصاص العظام، مثل البايفوسفونيت، كإجراءات مضادة محتملة. وقد ثبت أن هذه الأدوية تقلل من فقدان العظام لدى رواد الفضاء، وتُستخدم جنبًا إلى جنب مع التمارين الرياضية واستراتيجيات التغذية. 

المراقبة والتقييم: تتم مراقبة صحة العظام عن كثب أثناء المهام الفضائية باستخدام فحوصات امتصاص الأشعة السينية ثنائية الطاقة (DEXA)، والتي تقيس كثافة المعادن في العظام. يسمح الرصد المنتظم بالكشف المبكر عن فقدان العظام الكبير، مما يتيح التدخل في الوقت المناسب.

 الجاذبية الاصطناعية: لا يزال البحث جاريًا في استخدام الجاذبية الاصطناعية كإجراء مضاد. من خلال محاكاة الجاذبية من خلال استخدام أجهزة الطرد المركزي، قد يكون من الممكن التخفيف من فقدان العظام في المهام الطويلة الأمد. ومع ذلك، لا يزال تنفيذ هذه التكنولوجيا في المراحل التجريبية. 

الاعتبارات المستقبلية لمهام الفضاء العميق

 مع تخطيط وكالات الفضاء للمهام إلى المريخ وما بعده، تصبح قضية هشاشة العظام أكثر إلحاحًا. يمكن أن تستمر المهمة إلى المريخ لمدة تتراوح من عامين إلى ثلاثة أعوام، وخلالها سيتعرض رواد الفضاء لتعرض طويل الأمد للجاذبية الصغرى. إن احتمالية فقدان العظام الشديد أثناء مثل هذه المهمة تثير المخاوف بشأن قدرة رواد الفضاء على أداء واجباتهم بأمان والعودة إلى الأرض بصحتهم الهيكلية سليمة.

 بالإضافة إلى تطوير وتحسين التدابير المضادة الحالية، يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على فهم الآثار الطويلة الأجل لهشاشة العظام الناجمة عن الفضاء وتحديد استراتيجيات جديدة للوقاية من هذه الحالة وعلاجها. سيكون تطوير التقنيات والعلاجات الطبية المتقدمة ضروريًا لدعم صحة وسلامة رواد الفضاء في هذه البعثات الطموحة.

علاج فيزيائي لرواد الفضاء بعد رجوعهم من مهمتهم

حررت المقالة من قبل / مونيا محمد ابوالريش