پژوهش گر ایرانی فضایی بنیاد«کیلیولند کلینیک» از مقابله با شرایط بی وزنی می گوید

از آن جا که در شرایط بی وزنی در فضا، نیروی مستقیمی به بدن انسان وارد نشده و ماهیچه ها و استخوان های بدن حتی در حین انجام کارهای سنگین،یا معیارهای متعارف شرایط زمین و حتی با تمرین های ورزشی خاص نیز فشار موجود در زمین را متحمل نمی شوند،فضانوردان مانند بیماران بستری،قطع نخاع،فلج اندام های تحتانی و کسانی که اندام های شان مدت ها در گچ می ماند،بخش های زیادی از توده و قدرت استخوانی و عضلانی خود را زا دست می دهند.
این امر که علاوه بر آسیب های جدی به فضانوردان می تواند اجرای ماموریت های پر هزینه ی فضایی را نیز مختل کند، از بدو آغاز تلاش های بشر برای سفر به فضا مورد توجه جدی دانشمندان و سازمان های فضایی جهان قرار داشته و تحقیقات گسترده ای با حمایت آژانس های فضایی در این زمینه در حال انجام است. موسسه ی تحقیقات لرنر بنیاد((Cleveland Clinic)) از جمله مراکزی است که از سال ها قبل پژوهش های مختلفی را در زمینه ی آثار و تبعات سفرهای فضایی بر فضانوردان انجام داده و به ویژه طراحی روش ها و دستگاه های جدید ورزشی برای کاهش اثرات منفی شرایط بی وزنی بر بدن فضا نوردان در دست اجرا است.
وقتی افراد در فضا هستند،چون جاذبه ی زمین وجود ندارد که خون را به سمت پاها ی شان ببرد،صورت آنها گردتر و شبیه به ماه می شود و وقتی به زمین برمی گردند در اثر جاذبه ،خون به سمت پایین حرکت می کند و چون هنوز رگ ها ی شان بد عادت است،احتمال دارد به افت فشار و بی حالی دچار شوند، همان طور که در مورد یکی از فضانوردان زن ماموریت اخیر شاتل دیدیم.
تاثیرات این قبیل تغییرات، بعد از مدتی از بین می رود. برخی از تغییرات اثرات طولانی مدت بر بدن باقی می گذارند،مثل تغییراتی که بر روی استخوان ها و ماهیچه ها پیش می آید و چون اثر آن ها طولانی مدت است،احتیاج داریم تا بیشتر در مورد آنها بدانیم. پوکی استخوان از جمله ی این مشکلات است ، همان طور که در زنان یائسه و سایر افرادی که در زمین به آن مبتلا می شوند درمان خاصی نداشته و عمدتا برای کنترل آن و جلوگیری از شکستگی ها و مقدمات ناشی از آن تلاش می شود،در مورد فضانوردانی هم که در اثر قرار گرفتن در شرایط بی وزنی در معرض چنین مشکلاتی قرار می گیرند، با مصرف داروها و ورزش ها خاصی از بروز و پیشرفت آن جلو گیری می کنند. منشا بروز پوکی استخوان در فضانوردان بی وزنی است. استخوان بافتی است که همیشه در حال تشکیل و از بین رفتن است و از زمان کودکی تا موقعی که پیر می شویم، استخوان ها همواره در حال ساخته شدن و از بین رفتن هستند و آن چه باعث تحرک سلول های بافت استخوانی به تکثیر شدن می شود، فشار وارده بر این بافت است و باعث می شود سلول هایی که مسئول ساختن استخوان هستند،کارشان را فعل تر انجام دهند و به تناسب،فعالیت سلول هایی که بافت استخوانی را از بین می برند ،کم تر می شود.
در شرایط بی وزنی فضا که فشار وارده بر بافت استخوانی به شدت کم می شود و بدن نیاز کمتری به ساخت استخوان می بیند،بر عکس،فعالیت سلول های استخوان ساز کم تر شده و به دلیل از بین رفتن تعادل ساخت و از بین رفتن استخوان ،از استحکام کاسته یمش ود. اتفاقاتی که در شرایط بی وزنی برای بدن پیش می آید، شبیه مشکلات و بیماری هایی است که مردم در زمین پیدا می کنند، بنابراین اطلاعاتی که از بررسی تاثیرات بی وزنی بر بدن فضانوردان به دست آید، می توند حتی در زمینه ی بیماری ها و مشکلایت که در زمی با آنها مواجه ایم(مثلا تغییراتی که در استخوان ها ایجاد می شود)استفاده شود.
به عنوان مثال پوکی استخوان که به ویژه زنان در سنین بالا با آن مواجه می شوند، شبیه پوکی استوخانی است که فضانوردان با آن مواجه می شوند. در نتیجه اگر به راه حلی برای یک گروه از آنها برسیم،مسلما برای گروه دیگر هم قابل استفاده خواهد بود.
یکی از ایده هایی که برای پیش گیری از عورض بی وزنی بر بدن انسان وجود دارد این است که سعی کنیم فشار معادل آن چه در اثر جاذبه ی زمین بر بدن وارد می شود در فضا ایجاد کنیم. ورزش کردن یکی از راه هایی است که می تواند با وارد کردن فشار به بدن،تاثیرات بی فضا را کاهش دهد. به همین دلیل است که سازمان های فضایی با وجود هزینه های سنگین اعزام فضانوردان و ارزش هر دقیقه آنها در فضا ،فضانوردان و خرمه ی ایستگاه فضایی بین المللی را ملزم کرده اند، روزانه حدود یک ساعت و نیم از وقت خود را به ورزش اختصاص دهند.
با وجود هزینه های سنگین و اهمیت بهره وری بهینه از زمان حضور فضانوردان در فضا، طراحی ورزش های موثرتر که مدت ورزش لازم برای حفظ سلامت فضانوردان را کاهش می دهد. بریا سازمان های فضایی بسیار ارزشمند است.
یکی از دستگاه های ورزشی که طراحی شده است، وسیله ی شبیه یک تخت است که در قسمت پایین آن صفحه ی قرار دارد و پای فرد روی آن قرار می گیرد.فرد با پایش این صفحه را به عقب هل می دهد و وقتی صفحه به طرف فرد بر می گردد، به دلیل فشاری که قبلا از طرف بدن به آن وارد شده در مقابل به پای فرد فشاری وارد می کند.
فشار وارده از این دستگاه معادل فشاری است که هنگام راه رفتن به بدن وارد می وشد. این وسیله به نحوی طراحی شده که به فضانوردان امکان می دهد،شرایطی مشابه پریدن روی زمین را که معادل هشت تا 20برابر وزن بدنی روی پاها فشار می آورد،البته نه به همان میزان بلکه تا حدودی احساس کنند.
فشار وارده به پای انسان آن طور که استخوان ها را تحت تاثیر قرار می دهد، بر ماهیچه ها اثر ندارد به همین دلیل است که بدن انسان در شرایط عادی به دو نوع ورزش که یکی بر قلب و ماهیچه ها و دیگری بر استخوان ها اثر دارد، نیاز دارد. وسیله ی هم که در دپارتمان ما ساخته شده ،قادر است در کنار ورزش های پریدنی،ورزش های استقامتی،موثر بر ماهیچه ها را انجام دهد.
این وسیله ورزشی حدود 4 سال پیش ساخته شده و هنوز مراحل آزمایشی را را پشت سر نگذاشته است،چون باید در شرایط مختلف(روی زمین و وضعیت بی وزنی) دقیقا آزمایش شود.
اولین ویژگی ای که برای چنین وسیله ای ضروری است ،سهولت استفاده از ان و مناسب بودن میزان فشار وارده از آن بر بدن و تاثیر مناسب بر آن نفس کشیدن،ضربان قلب و سایر شرایط بیولوژیک بدن است. در مرحله ی دوم آزمایش ها نیز باید عملکرد دستگاه در هواپیماهایی که قادرند با پروازهای ویژه برای حدود 20 ثانیه حالت بی وزنی را بوجود آورند و از آن ها برای آزمایش های علمی و تمرین فضانوردان استفاده می شود،مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از وسایل ورزشی که در حال حاضر در ایستگاه فضایی وجود دارد،وسیله ای است که فضانوردان با طناب های محکم بدن شان را در کف ایستگاه ثابت نگه می دارند و سعی می کنند روی صفحه ای راه بروند یا بدوند.
ایده ی این دستگاه مثل وسایلی است که در زمین داریم و شامل صفحه ی متحرکی است که روی آن می دوند. البته در فضا به دلیل شرایط بی وزنی بدن فضانوردان تمام مدت سعی می کند به سمت بالا برود،بنابراین حتی زمانی که پای خود را بر روی سطح زمین (کف ایستگاه)می کوبند،فشاری به مراتم کمتر از آنچه در شرایط عادی به پاها وارد می شود،یعنی اگر هنگام راه رفتن در شرایط عادی تمام وزن بدن مان را احساس می کنیم،در فضا حتی با استفاده از قبیل وسایل ورزشی فشاری معادل 40%وزن بدن را احساس می کنیم.
وسایل دیگری هم در فضا وجود دارند که برای تقویت ماهیچه های بالا تنه ی فضانوردان هستند و البته تاثیرات بی وزنی این ماهیچه ها کمتر از ماهیچه های پایین تنه است،چون فضانوردان برای حرکت داخل فضاپیما و ایستگاه های فضایی که در دیواره های آن ها دستگیره های متعددی برای کمک به فضانوردان تعبیه شده، دائما از دستهایشان استفاده می کنند. بنابراین ماهیچه ها و استخوان های این بخش کم تر از پا،لگن و به ویژه ستون فقرات آن ها تحت تاثیر قرار می گیرد.