Cơ thể phi hành gia thay đổi thế nào trong vi trọng lực?

Trong vi trọng lực, dòng máu chảy chậm trong tĩnh mạch không chỉ gây thay đổi tuần hoàn. Nó có thể liên quan đến nguy cơ hình thành cục máu đông, trong khi những biến đổi ở mắt và hệ cảm giác lại ảnh hưởng đến cách phi hành gia định hướng, thao tác và điều khiển tàu. Các nghiên cứu được NASA triển khai cùng Cơ quan Vũ trụ châu Âu tìm cách nối những thay đổi tưởng như riêng biệt ấy thành một bức tranh chung về sức khỏe con người ngoài Trái Đất. [1]

Trong nhiệm vụ Crew-13, Venous Haemostasis theo dõi dòng máu và khả năng đông máu; B-Complex kiểm tra một biện pháp bổ sung vitamin nhóm B nhằm giảm hội chứng biến đổi mắt liên quan chuyến bay vũ trụ; còn Manual Piloting dùng mô phỏng hạ cánh xuống Mặt Trăng để đánh giá kỹ năng điều khiển sau thời gian dài trong vi trọng lực. Đây là những chương trình đo lường và thử nghiệm, chưa phải các kết luận cuối cùng về hiệu quả bảo vệ cơ thể. [1]

Vì sao tuần hoàn là mối quan tâm lớn?

Trên Trái Đất, máu lưu thông trong cơ thể chịu tác động thường xuyên của trọng lực. Khi môi trường ấy thay đổi mạnh, dòng máu trong tĩnh mạch của phi hành gia có thể chậm hoặc không đều. Mức độ thay đổi không nhất thiết giống nhau ở mọi người, nên câu hỏi quan trọng không chỉ là hiện tượng có xảy ra hay không mà còn là ai dễ bị ảnh hưởng hơn và dấu hiệu ấy xuất hiện vào thời điểm nào. [1]

Mối lo cụ thể nằm ở khả năng hình thành cục máu đông. Dòng máu chậm hoặc bất thường có thể làm tăng nguy cơ này, khiến một thay đổi sinh lý cần được theo dõi trực tiếp thay vì chỉ xem như cảm giác tạm thời khi lơ lửng. Venous Haemostasis, chương trình hợp tác giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu, kết hợp dữ liệu về dòng máu, thành phần máu và quá trình đông máu để tìm hiểu vì sao phản ứng giữa các phi hành gia có thể khác nhau. [1]

Các phép đo bổ sung cho nhau ra sao?

Một lần kiểm tra riêng lẻ khó cho thấy cơ thể đã thay đổi như thế nào trong cả chuyến bay. Vì vậy, phi hành gia được kiểm tra trước, trong và sau nhiệm vụ. MRI cung cấp hình ảnh về cấu trúc và dòng chảy; siêu âm tĩnh mạch cảnh tập trung vào mạch máu ở vùng cổ; đo huyết áp và xét nghiệm máu bổ sung thông tin về tuần hoàn, thành phần máu và khả năng đông máu. [1]

Việc kết hợp nhiều phương pháp giúp các nhà nghiên cứu nhìn cùng một vấn đề từ nhiều phía. Hình ảnh có thể cho thấy dòng chảy, nhưng chưa tự giải thích vì sao nguy cơ thay đổi; mẫu máu và các chỉ số sinh lý giúp đặt quan sát đó vào bối cảnh của từng người. Mục tiêu là nhận diện những phi hành gia cần biện pháp phòng ngừa phù hợp hơn. Kiến thức thu được cũng được kỳ vọng có thể góp phần cải thiện cách phòng và điều trị cục máu đông trên Trái Đất, nhưng đó là hướng ứng dụng chứ chưa phải kết quả đã được xác nhận của nhiệm vụ. [1]

Vì sao mắt liên quan đến tuần hoàn?

Một vấn đề khác được theo dõi là Spaceflight-Associated Neuro-ocular Syndrome, thường gọi tắt là SANS. Hội chứng này có thể làm thay đổi cấu trúc mắt trong các nhiệm vụ kéo dài. Vì thế, câu hỏi nghiên cứu không dừng ở việc phi hành gia có nhìn rõ hay không, mà còn xem những thay đổi ở mắt có liên hệ với hoạt động của mạch máu hay không. [1]

B-Complex kiểm tra liệu việc dùng vitamin nhóm B hằng ngày có thể giảm hoặc ngăn SANS. Người tham gia được kiểm tra thị lực và sử dụng vitamin trước, trong và sau chuyến bay; nghiên cứu cũng đánh giá ảnh hưởng của vitamin lên chức năng mạch máu trước và sau nhiệm vụ. Một số kết quả trước đây gợi ý khả năng bảo vệ, nhưng chương trình này vẫn phải đánh giá hiệu quả một cách có hệ thống. Vì vậy, vitamin nhóm B ở đây là một biện pháp đang được thử nghiệm, không phải lời khuyên chung hay sự bảo đảm tránh được hội chứng. [1]

Vi trọng lực thử thách khả năng điều khiển thế nào?

Điều khiển tàu đòi hỏi nhiều hơn thao tác chính xác bằng tay. Phi hành gia phải nhận biết hướng chuyển động, ước lượng tốc độ, phối hợp tín hiệu từ các hệ cảm giác và đưa ra quyết định trong thời gian ngắn. Sau thời gian dài trong vi trọng lực, những thay đổi liên quan đến cảm nhận phương hướng và kiểm soát chuyển động có thể trở thành vấn đề khi cơ thể chuyển sang một môi trường trọng lực khác. [1]

Manual Piloting dùng các tình huống mô phỏng hạ cánh xuống Mặt Trăng để kiểm tra cách phi hành gia xử lý một cuộc hạ cánh khó sau thời gian dài trong không gian. Nghiên cứu đánh giá năng lực điều khiển, ra quyết định và khả năng thích nghi với sự thay đổi môi trường trọng lực; đồng thời xem xét liệu một đợt ôn luyện ngay trước khi hạ cánh có củng cố kỹ năng hay không. Mô phỏng không thể thay thế hoàn toàn tình huống thật, nhưng tạo ra một cách đo có cấu trúc cho nhiệm vụ mà sai sót có thể xảy ra trong giai đoạn chuyển tiếp. [1]

Vì sao phải theo dõi cả lúc trở về?

Cơ thể không dừng thay đổi ngay khi chuyến bay kết thúc. So sánh các phép đo trước, trong và sau chuyến bay giúp phân biệt trạng thái ban đầu, những gì xuất hiện trong vi trọng lực và những gì còn tồn tại sau khi trở về. Với tuần hoàn, chuỗi dữ liệu cho thấy dòng máu và thành phần máu biến đổi ra sao; với thị giác, nó giúp theo dõi diễn biến của các thay đổi ở mắt; với khả năng điều khiển, nó cho thấy việc chuyển sang trọng lực khác tác động thế nào đến định hướng và quyết định. [1]

NASA cũng thu thập dữ liệu về lực mà phi hành gia chịu trong lúc hạ cánh để cải thiện thiết bị và quy trình giảm nguy cơ chấn thương. Chương trình Standard Measures hướng tới việc ghi nhận dữ liệu sinh lý và hành vi nhất quán ở nhiều thành viên phi hành đoàn, còn Spacecraft Occupant Risk tập trung vào các lực khi hạ cánh. Mỗi phép đo trả lời một câu hỏi hẹp, nhưng khi đặt cạnh nhau, chúng giúp việc thiết kế nhiệm vụ chú ý đồng thời đến dòng máu, mắt, khả năng định hướng và thời điểm trở lại mặt đất. [1]

Một cơ thể, nhiều bài toán liên kết

Các nghiên cứu này cho thấy sức khỏe trong không gian không thể chia thành những ngăn hoàn toàn tách biệt. Câu hỏi về mạch máu có thể liên quan đến xét nghiệm máu và chức năng mắt; thay đổi thị giác có thể ảnh hưởng đến định hướng; còn thao tác hạ cánh đòi hỏi cả cảm nhận chuyển động lẫn ra quyết định. Vì vậy, việc chuẩn bị cho các chuyến đi xa hơn cần nhiều loại dữ liệu thay vì chỉ dựa vào một chỉ số đơn lẻ. [1]

Điều đáng chú ý không phải là một phát hiện đã khép lại câu chuyện, mà là cách cơ thể được theo dõi liên tục để tìm ra điểm dễ tổn thương. Crew-13 đặt tuần hoàn, thị giác, hành vi điều khiển và lực khi hạ cánh vào cùng một chương trình nghiên cứu về con người trong không gian. Nhìn theo cách đó, phi hành gia không chỉ đang thích nghi với việc lơ lửng: họ đang vận hành một cơ thể mà từng thay đổi nhỏ đều có thể quyết định cách con người làm việc an toàn ở nơi không còn trọng lực quen thuộc. [1]