Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Proč astronauté ve vesmíru rostou? Hledání odpovědi možná pomůže i nemocným na Zemi
Vít Straka Vytisknout článek

Proč astronauté ve vesmíru rostou? Hledání odpovědi možná pomůže i nemocným na Zemi

Animace hrudní oblasti se zvýrazněnou páteří Autor: NASA
Animace hrudní oblasti se zvýrazněnou páteří
Autor: NASA
Čistě teoreticky si představme, že velitel dlouhodobé posádky vesmírné stanice má méně schopné podřízené a jednoho dne jim řekne: Lidi, já z vás opravdu rostu! A po návratu domů lékaři zjistí, že skutečně vyrostl. Takovýto případ není ničím neobvyklým (co se týče růstu, samozřejmě ne schopností posádek), i při krátkodobých letech raketoplánů bývalo vcelku běžné, že astronauti ve stavu beztíže o pár centimetrů vyrostli a na Zemi se opět vrátili k normální výšce, jejich páteř totiž neomezovala gravitace. Nahlédnout hlouběji do této otázky má pomoci snímkování páteře astronautů ve vesmíru pomocí ultrazvuku, vyvinuté metody by se navíc mohly chytnout i v ordinacích na Zemi.

Růst astronautů ve stavu beztíže je jev, který zájemce o kosmonautiku již stěží ohromí, je běžně známým faktem, že v průběhu kosmického letu člověk může vyrůst až o 3 procenta své výšky (tedy průměrně vysoký jedinec, měřící 180 centimetrů, se může vytáhnout až o 5 až 6 centimetrů), efekt odezní a astronaut se opět „scvrkne“ po návratu do pozemské gravitace. NASA si stanovila za letošní cíl studování vlivu těchto změn na lidskou páteř v rámci příprav na budoucí dlouhodobé mise lidí v rámci solárního systému a dlouhodobé posádky stanice ISS nyní čeká pravidelné snímkování páteře pomocí ultrazvukového přístroje na palubě stanice.

Nizozemský astronaut André Kuipers provádí ultrazvukové vyšetření oka na ISS Autor: Wikipedie
Nizozemský astronaut André Kuipers provádí ultrazvukové vyšetření oka na ISS
Autor: Wikipedie
Užívání ultrazvuku a astronautů coby pokusných subjektů není na ISS ničím zas až tak novým, posádky pomocí sonografie sledují vlivy stavu beztíže na srdeční svalstvo nebo třeba oční bulvy. Ale ultrazvuk páteře, to bude něco nového, těžšího.

„Tohle bude vůbec poprvé, kdy ultrazvuk bude použit ke sledování změn páteře“, řekl MUDr. Scott A. Dulchavsky, vedoucí vědec nové studie. „Ultrazvukové vyšetření páteře je na provedení složitější, než většina předchozích ultrazvukových vyšetření na oběžné dráze.“ Dotyčné vyšetření astronautům bude komplikovat už jen lidská anatomie.

Astronauté však mají velmi schopného pomocníka – přístroj Ultrasound 2, dopravený na stanici posledním raketoplánem v červenci 2011 a nahradil starší ultrazvukový přístroj na kosmické stanici. Výbava umožňuje dokonalejší zobrazení vnitřních pochodů těla a snímkování svalů a kostí, potřebné právě u sledování páteře a podobných těžších cílů. Posádce má v obtížném úkolu pomoci také interaktivní průvodce, příprava během výcviku a asistence odborníků na Zemi.

Ultrazvukové vyšetření páteře Autor: NASA
Ultrazvukové vyšetření páteře
Autor: NASA
Vyšetřování astronautů na stanici má být zahájeno již tento měsíc, členové dlouhodobé posádky si budou páteř vzájemně vyšetřovat 30, 90 a 150 dní po startu, zaměří se na šíjovou a bederní oblast a přilehlé tkáně. Vědci a lékaři, radící astronautům, budou snímky sledovat v reálném čase v řídícím středisku. Jako srovnávací vzorky poslouží ultrazvukové záběry a především snímky páteří astronautů pořízené pomocí magnetické rezonance před a po misi. Porozumění mechanismům změn páteře v beztížném stavu mají pomoci při navrhování nových scénářů tělocviku na oběžné dráze a poletové rehabilitace pro lepší zdraví posádek.

Ale pozor, jak tomu bylo již mnohokrát (elektrody pro monitorování životních funkcí astronautů na Měsíci, neurochirurgický robot odvozený od robotické paže ISS, chemoterapeutické protinádorové kapsle vyvinuté na ISS, …), lékařské procedury pro astronauty zřejmě najdou uplatnění na Zemi. Ač vyšetřování páteře pomocí ultrazvuku dnes není v medicíně příliš obvyklé, spíše se užívá CT či lépe magnetická rezonance (MRI), postupy, vyvinuté pro astronauty to mohou změnit. Dulchavsky tvrdí, že by tento krok mohl vyšetření zlevnit a nabídnout bezpečnější metodu (CT využívá rentgenové záření, MRI silné magnetické pole).

Snímky z MRI: zhoubné nádory páteře Autor: biomed.brown.edu
Snímky z MRI: zhoubné nádory páteře
Autor: biomed.brown.edu
„Ultrazvuk nám také umožňuje pozorovat tkáně v pohybu, například pohyby svalů, tok krve žílami a fungování dalších systémů těla a to neinvazivně a bez radiace,“ vynáší výhody Dulchavsky.

Lékařský personál již začal používat nácvikové metody, vyvinuté odborníky z NASA pro posádky stanice, pro vyšetřování v odlehlých oblastech. Dulchavsky také upozorňuje, že velká část světové populace nemá přístup k magnetické rezonanci, ultrazvuk nabízí menší přenosné přístroje, snadné používání a naprostou bezpečnost a opakovatelnost vyšetření levnou variantu za MRI.

Optimismus však objektivně krotí mnohem vyšší kvalita snímků, které rezonance dosahuje oproti ultrazvuku či CT.

Zdroj: NASA 2. 1. 2013




O autorovi

Vít Straka

Vít Straka

Vít Straka je český popularizátor astronomie a zejména pak kosmonautiky. Narodil v roce 1991, v současnosti žije na Hodonínsku, je členem Astronautické sekce ČAS a studuje Masarykovu univerzitu v Brně. Do jisté míry vděčí za svůj zájem o vesmír a kosmonautiku brněnskému planetáriu vlastně, protože v dětství jej zde zaujaly záběry postav, které v podivných skafandrech skákaly po Měsíci. Nejdříve vyděsily, pak podnítily zájem a odstartovaly bádání v kosmounautice. V redakci Astro.cz působí od roku 2008 a publikuje zde především články o vesmírných misích a Sluneční soustavě. Kromě Astro.cz dlouhodobě spolupracuje s časopisem Tajemství vesmíru, věnuje se přednáškové činnosti či popularizaci astronomie a kosmonautiky v rozhlase. V kosmonautice rád spatřuje její přínosy lidstvu, které třeba nemusí být na první pohled zřejmé. Osobně potkal již více než dvě desítky astronautů a kromě vesmíru a kosmonautiky patří k jeho koníčkům zvířata, historie či slézání vysokých budov a staveb. Kontakt: vitek.straka@seznam.cz.

Štítky: Kosmická medicína, ISS


50. vesmírný týden 2024

50. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 9. 12. do 15. 12. 2024. Měsíc je nyní na večerní obloze ve fázi kolem první čtvrti a dorůstá k úplňku. Nejvýraznější planetou je na večerní obloze Venuše a během noci Jupiter. Ideální viditelnost má večer Saturn a ráno Mars. Aktivita Slunce je nízká. Nastává maximum meteorického roje Geminid. Uplynulý týden byl mimořádně úspěšný z pohledu evropské kosmonautiky, ať už vypuštěním mise Proba-3 nebo úspěšného startu rakety Vega-C s družicí Sentinel-1C. A před čtvrtstoletím byl vypuštěn úspěšný rentgenový teleskop ESA XMM-Newton.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2024 obdržel snímek „Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách“, jehož autorem je Daniel Kurtin.     Komety jsou fascinující objekty, které obíhají kolem Slunce a přinášejí s sebou kosmické stopy ze vzdálených

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M42 Veľká hmlovina v Orióne

Hmlovina v Orióne (známa aj ako Messier 42, M42 alebo NGC 1976) je difúzna hmlovina v Mliečnej ceste, ktorá sa nachádza južne od Oriónovho pásu v súhvezdí Orión a je známa ako stredná „hviezda“ v „meči“ Orióna. Patrí medzi najjasnejšie hmloviny a je viditeľná voľným okom na nočnej oblohe so zdanlivou magnitúdou 4,0. Je vzdialená 1 344 ± 20 svetelných rokov (412,1 ± 6,1 pc) a je najbližšou oblasťou masívnej hviezdotvorby k Zemi. Priemer hmloviny M42 sa odhaduje na 24 svetelných rokov (takže jej zdanlivá veľkosť zo Zeme je približne 1 stupeň). Jej hmotnosť je približne 2 000-krát väčšia ako hmotnosť Slnka. V starších textoch sa hmlovina v Orióne často označuje ako Veľká hmlovina v Orióne. Hmlovina v Orióne je jedným z najsledovanejších a najfotografovanejších objektov nočnej oblohy a patrí medzi najintenzívnejšie skúmané nebeské útvary. Hmlovina odhalila veľa o procese vzniku hviezd a planetárnych systémov z kolabujúcich oblakov plynu a prachu. Astronómovia priamo pozorovali protoplanetárne disky a hnedých trpaslíkov v hmlovine, intenzívne a turbulentné pohyby plynu a fotoionizačné účinky masívnych blízkych hviezd v hmlovine. Hmlovina v Orióne je viditeľná voľným okom aj z oblastí postihnutých svetelným znečistením. Je viditeľná ako stredná „hviezda“ v „meči“ Orióna, čo sú tri hviezdy nachádzajúce sa južne od Oriónovho pásu. „Hviezda“ sa bystrým pozorovateľom zdá rozmazaná a hmlovina je zrejmá v ďalekohľade alebo malom teleskope. Maximálna povrchová jasnosť centrálnej oblasti M42 je približne 17 Mag/arcsec2 a vonkajšia modrastá žiara má maximálnu povrchovú jasnosť 21,3 Mag/arcsec2. V hmlovine Orión sa nachádza veľmi mladá otvorená hviezdokopa, známa ako Trapézová hviezdokopa vďaka asterizmu jej štyroch primárnych hviezd v priemere 1,5 svetelného roka. Dve z nich možno za nocí s dobrou viditeľnosťou rozlíšiť na ich zložené dvojhviezdy, čo dáva spolu šesť hviezd. Hviezdy Trapézovej hviezdokopy spolu s mnohými ďalšími hviezdami sú ešte len na začiatku svojej existencie. Hviezdokopa Trapez je súčasťou oveľa väčšej hviezdokopy Hmlovina v Orióne, ktorá je združením približne 2 800 hviezd s priemerom 20 svetelných rokov. Hmlovinu Orion zasa obklopuje oveľa väčší komplex molekulárnych mrakov Orión, ktorý má stovky svetelných rokov a rozprestiera sa v celom súhvezdí Orión. Pred dvoma miliónmi rokov mohla byť kopa hmloviny Orión domovom unikajúcich hviezd AE Aurigae, 53 Arietis a Mu Columbae, ktoré sa v súčasnosti od hmloviny vzďaľujú rýchlosťou viac ako 100 km/s (62 míľ/s). Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 150/600 (150/450 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, Optolong L-eNhance filter, Gemini EAF focuser, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 1100x30 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C, 745x60 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Optolong L-eNhance, 97x120 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Hutech IDAS NB3, master bias, 300 flats, master darks, master darkflats 12.10. až 1.12.2024

Další informace »