يشكل السفر إلى الفضاء تحدياً بدنياً هائلا لمن يقدم عليه. فما أن يبتعد الإنسان عن الجاذبية الأرضية, ومهما كان مبلغ حظه من الشباب والفتوة, فإنه يعاني مظاهر تقدم العمر! فتتعرض عضلاته وعظامه للوهن, ويختل إحساسه بالتوازن, ويقل حجم عضلات قلبه وتضعف, ويصبح قلقاً في نومه, و...

ويحاول الدارسون التوصل إلى استبصارات عامة حول ما يحدث لجسم الإنسان في الفضاء, من خلال متابعة أناس من أعمار مختلفة خلال التحليقات الفضائية, في محاولة للإجابة عن أسئلة مثل: هل تعجل حالة انعدام الجاذبية بتقدم العمر, أم أنها تقلد مظاهر (الشيخوخة) فقط? هل يمكن مواجهة تأثيرات حالة انعدام الجاذبية في أجهزة جسم الإنسان وأنسجته, وإلى أي مدى? وإن كان ذلك ممكناً فهل يمكن أن نحسن - عن طريق إجراءات شبيهة - من ظروف حياة المسنين وغير المسنين على الأرض?

الجدران تنهار

قبل أن يقوم يوري جاجارين أول رائد فضاء في العالم بدورته الشهيرة حول الأرض عام 1961 جرى استطلاع رأي الأطباء في تأثير حالة انعدام الجاذبية الموجودة في الفضاء في جسد الإنسان. وتوقع عدد منهم أن يعاني من يتعرض لهذه الحالة اضطرابات كثيرة في أنسجته وأعضائه وأحاسيسه, وبلغ الأمر بالبعض حد توقع أن يتعرض المسافر إلى الفضاء للاختناق, حتى في لعابه!

ولم يحالف التوفيق هؤلاء الأطباء في بعض ما تنبأوا به, وبالذات فيما يخص مسألة الموت, فقد عاد يوري جاجارين من دورته الوحيدة حول الأرض سالماً, ومن بعده عاد الأمريكي جون جلن, بل ووصل الأمر إلى أن عاد الطبيب الروسي فاليري بولياكوف في مارس 1995 بعد رحلة فضائية ظل يدور فيها حول الأرض 438 يوما متواصلا!!

لكن هؤلاء الأطباء كانوا أيضاً على حق في كثير مما توقعوه إذ ثبت أن لحالة انعدام الجاذبية تأثيرات كثيرة في جسم الإنسان, ولعل أول مظاهر هذا التأثير ما بات يسمى بدوار الفضاء.

لقد عاش الإنسان على الأرض تحت تأثير جاذبيتها, فانضبط عليها اتزان جسمه. وأذن الإنسان الوسطي تحوي جهازاً دقيقا يتحكم في الاتزان على أساس إحساسه بالاتجاه (أسفل وأعلى), وتتكفل الإشارات الناتجة عن هذا الجهاز مع اللمس والنظر بحفظ توازن الإنسان.

لكن عمل هذا الجهاز يختل بعيداً عن ظروف الجاذبية الأرضية عند التحليق في الفضاء, لأن أجزاء منه تعوم بلا وجهة (حيث لا أسفل ولا أعلى), مما يؤدي إلى توهم أماكن غير حقيقية للأطراف فلا يستطيع المحلق أن يؤدي بها وظائف دقيقة,وقد يؤدي الارتباك في الأذن الداخلية إلى قطع الإشارات بين المخ والعين, الأمر الذي يمكن أن يتسبب في أوهام بصرية, فحركة سريعة من الرأس مثلاً تجعل الملاح يحس بأن (الجدران) آخذة في السقوط عليه, ويؤدي ذلك بدوره إلى غثيان وقيء و...

لهذا يعاني ملاحو الفضاء يوما أو بعض يوم خلال تحليقهم دوار الفضاء (شبيه بدوار البحر), لكن الدماغ يتكفل (بموازنة) الأوضاع بعد عدة أيام, لكي تعاودهم المشكلة من جديد, مع تغير الوضع, عند العودة إلى الأرض, والتعرض لجاذبيتها.

والدوار ليس أسوأ مشاكل السفر إلى الفضاء أو أكثرها خطورة, فالجهاز الدوري للإنسان تأقلم هو الآخر وضبط أداءه على ظروف الجاذبية الأرضية, وعلى سبيل المثال يسرع القلب كما تنكمش الأوعية الدموية في الأطراف مع استيقاظ الإنسان في الصباح, حتى يستطيع الدم أن يصعد إلى الرأس ولا يميل إلى التجمع في الساقين نتيجة لتأثير الجاذبية على الإنسان الواقف. ومثل هذه الآلية تتوقف عن العمل فور وصول ملاح الفضاء إلى حالة انعدام الجاذبية مما يؤدي إلى نقص تدفق الدماء إلى المخ وإلى الجزء الأعلى من الجسم وزيادته في الجزء الأسفل منه فتسيء الكلى تفسير الأمر وتعتبره زيادة في كمية السوائل, وتبدأ في استخلاصها من الجسم, الأمر الذي يقلل مستويات سوائل الدم, ويؤدي إلى خفض الجسم لإنتاج خلايا الدم الحمراء, الأمر الذي يتسبب بدوره في أنيميا الفضاء. ومع تأقلم الجسم على ظروف انعدام الجاذبية تقل كمية السوائل الموجودة فيه بأكثر من ليتر, كما يسترخي الجهاز الدوري في عمله, وتضعف عضلات القلب رويدا. وعندما يعود الملاحون إلى الأرض يكون عليهم - مع تغير الظروف - مواجهة آثار ما حدث لهم.

ومن المشاكل المقلقة التي يعانيها ملاحو الفضاء ما تتعرض له عضلاتهم وعظامهم. إن الجسم يولّد هذه الأنسجة كرد فعل على ما يتعرض له من تحميل, ويتعامل معها وفق ناموس عام هو ضمور ما لا يستخدم.. وخلال رحلات الفضاء الطويلة يتلاشى الوزن الذي كانت تتحمله العظام فيفقد الملاح (وفق تقديرات وكالة الفضاء الأمريكية) 1% من كثافة عظامه كل شهر, ويستمر الفقدان طوال التحليق, الأمر الذي يخلق حالة مثل المسامية (هشاشة العظام) فيها, مما يزيد من احتمالات الإصابة بالكسور ويمكن أن يقود إلى فقدان دائم في (الوزن). هذا كما يؤدي غياب مفهوم الوزن أساساً إلى تمدد العمود الفقري, مما قد يعزل الأعصاب, ويعوق حاسة اللمس ويسبب الآلام. ونتيجة للنقص المستمر في مادة العظام يمكن أن تضعف قصبة الساق بنسبة تصل إلى 30% وتبدو في مظهر تعارف رجال الفضاء على وصفه بـ (ساق الدجاجة).

والعضلات تضمر بصورة أوضح من العظام نتيجة عدم التحميل في الفضاء, ويمكن ملاحظة ذلك بعد خمسة أيام فقط من الإقامة هناك.

اضطرابات النوم

نحن نعرف مشاكل النوم التي يعانيها من يسافرون بالطائرات عبر عدة مناطق زمنية, يختلف توقيت شروق الشمس فيما بينها بضع ساعات, فما بالنا بأناس تشرق عليهم الشمس وتغيب 16 مرة في اليوم, أي مع كل دورة حول الأرض (كل حوالي 90 دقيقة)! إن سعداء الحظ بين ملاحي الفضاء يستطيعون أن يناموا ست ساعات في اليوم, لكن كثيرين ليسوا من هؤلاء. ومع تزايد حاجة الملاحين للنوم يقل تركيزهم وتقل إنتاجية عملهم الثمين بالغ التكلفة.

ولا تقتصر آثار السفر إلى الفضاء على ما فصلناه, فهي تشمل الجسم كله.. فالكالسيوم الذي ينفصل عن العظام يمكن أن يتجمع مكوناً حصوات في الكلى, التي يتغير عملها أيضاً فتنتج كمية أقل من البول. هذا كما يمكن أن يتعرض جهاز المناعة للضعف مما يزيد القابلية للعدوى بالأمراض. ويزيد معدل التمثيل الغذائي للمواد النشوية والبروتينية والدهنية, ويعاني الملاح الإصابة بالإمساك, ويتعامل كبده مع العقاقير على نحو مختلف, فتصبح تأثيرات الجرعات الأرضية جد مختلفة, ولا تعد مرجعاً صحيحاً في الفضاء, و...

مواجهة التغيرات

ويرجع السبب في كل التغيرات التي تحدث لجسم الإنسان في الفضاء إلى أنه يتمتع بقدرة هائلة على التكيف, وأنه يستجيب للأحمال التي يتعرض لها, ولما يطرأ على هذه الأحمال من تغيرات, ويتواءم مع كل موقف جديد. وفهماً لهذا الناموس العام سعى الدارسون إلى مواجهة هذه التغيرات, مما مكنهم من تقليل تأثيرات حالة انعدام الجاذبية في الجسم, وبالتالي زيادة فترة التحليقات الفضائية.

والطريف في الأمر أن الملاحين الأوائل كانوا يقضون يوماً أو بعض يوم في الفضاء, وكان الواحد منهم يخرج من القمرة (الكبسولة) التي عادت به إلى الأرض تُسنّده أطقم الدعم والإنقاذ, قبل حمله على كرسي يشبه النقالة, حتى يتسنى التقاط الصور التي ستنشرها له وسائل الإعلام. لكن بولياكوف حين عاد بعد رحلته التي امتدت 438 يوماً, اجتهد في أن يخطو بضع خطوات, حتى إن جاءت مترنحة.

كان الروس يسعون لدعم التصورات الخاصة بقيام الإنسان برحلة إلى المريخ, ويصورون التحليقات المديدة لملاحيهم دون أن يصيبهم ضرر يذكر كدليل كاف على قدرة الإنسان على العيش والعمل في ظروف انعدام الجاذبية خلال الفترة التي تحتاج إليها الرحلة إلى المريخ.

وجاءت خطوات بولياكوف لا لتلتقط وسائل الإعلام صوره فقط, وإنما ليقول هأنذا قد أثبتُّ أن بمقدور الإنسان أن يعيش في حالة انعدام الوزن وقتاً يمكنه من السفر إلى المريخ, ويبقى مع ذلك قادراً حين يضع قدمه عليه أن يبدأ في ممارسة الخطو والعمل. وتأكيداً لهذه الصورة ظهر بولياكوف في اليوم التالي لهبوطه مباشرة يتمشى (!!) في (مدينة النجوم), التي يعيش فيها ملاحو الفضاء بالقرب من موسكو, بينما كان الفضائيون الأول يحتاجون إلى شهور أو أسابيع من النقاهة بعد تحليق لا يتجاوز بضعة أيام!!

لم يحقق السوفييت - فالروس من بعدهم - أرقامهم القياسية في التحليق الفضائي بطرق سحرية, وإنما بجهود مضنية, فملاح الفضاء يقضي وقتاً طويلاً خلال تحليقه وهو يرتدي سروالاً يجري تفريغه من الهواء وبالتالي تقليل الضغط فيه, مما يعمل على سحب سوائل الجسم إلى أسفل, معيداً لها أوضاعاً أقرب إلى ما يحدث مع الجاذبية الأرضية, الأمر الذي يحسن الدورة الدموية بالجسم. كما يرتدي الملاح سترات ضيقة مصنوعة من قماش مطاط, بحيث تمارس حملاً دائماً على جسمه, فيقلل ذلك من ضمور العضلات والعظام, بالإضافة إلى ممارسة الملاحين التجديف والعدو وقيادة الدراجات لساعتين يومياً في نماذج آلية مصممة بحيث تناسب ظروف الفضاء, وتوجد على متن المحطة المدارية التي يعيشون فيها.

المهم أن التجربة بيّنت إمكان تلافي كثير من آثار انعدام الجاذبية فيما يخص ملاحي الفضاء. ولما كان أحد أهداف الأنشطة الفضائية الاستفادة من منجزاتها على الأرض. جرى التفكير في كيفية توظيف المعارف التي تم التوصل إليها, ورشّح التقصي عالم الشيخوخة ليلعب دوراً في هذا الصدد.

دراسات الشيخوخة

إن الإنسان يعاني وهو يعيش على الأرض, مع تقدم العمر, مشاكل صحية مثل التي يعانيها ملاح الفضاء خلال التحليق.. فهو يتعرض لضمور في العضلات والعظام, ويقاسي اضطرابات النوم, واختلال التوازن و... الأمر الذي جعل دراسة ما يحدث للملاح خلال تحليقه في الفضاء يشبه متابعة (عملية تقدم العمر) وهي تحدث بوتيرة أسرع.

وربط الدراسات في المجالين يساعد في الإجابة عن أسئلة مثل: هل تعجل حالة انعدام الجاذبية من تقدم العمر أم أنها تقلد مظاهر الشيخوخة فقط? ما هو المدى الذي يمكن أن نذهب إليه في مواجهة تأثيرات حالة انعدام الجاذبية في أجهزة جسم الإنسان وأنسجته?

وإن كان ذلك ممكناً فهل يمكن أن نحسن, باستخدام المعارف التي نستقيها من الفضاء, من ظروف حياة المسنين على الأرض?

ولما كانت ظروف السفر إلى الفضاء قد تيسرت كثيراً مقارنة بما كانت عليه أيام الرواد الأوائل. ومع المضي قدماً في الربط بين الدراسات التي تتم في هذا المجال ودراسات تقدم عمر الإنسان, فكر الباحثون في إثراء دراساتهم عن طريق متابعة الحالة الصحية لأناس ينتمون إلى مراحل عمرية مختلفة خلال رحلات حقيقية إلى الفضاء. وكان ذلك أحد أسباب التفكير في قيام جون جلن - أول رائد فضاء أمريكي يدور حول الأرض - برحلة فضائية ضمن طاقم المكوك ديسكفري, بعد أن بلغ عمره 77 سنة. والتجارب التي شارك فيها جلن مع عدد من زملائه تمت في هذا الإطار, وقد توزعت التجارب على الظواهر التي فصلنا أهمها عبر هذه العجالة.

لقد تابع باحثو وظائف الأعضاء نموذج نوم جلن, حيث كان يذهب خلال الرحلة هو وزميلته - في طاقم المكوك - الجراحة اليابانية الشابة تشياكي موكاي كل إلى فراشه مرتدياً توصيلات تسهل مراقبة موجات مخيهما وحركات جسديهما, إضافة إلى أن مجسات التنفس كانت تراقب ما يحدث من تقطع فيه. كما ابتلع الملاحان ترمومترات في حجم غطاء الزجاجة تسجل وترسل درجة الحرارة كل 15 ثانية وهي تتحرك في جهازيهما الهضميين. وعند اليقظة كانا يؤديان اختبارات لقياس درجة الانتباه والتناسق الحركي واليقظة الذهنية.

ولما كان (الميلاتونين) في الأساس دواء لتحسين نوعية نوم الذين يسافرون عبر مناطق زمنية مختلفة, فقد تناولت موكاي (الميلاتونين) قبل نومها في (ليال) معينة لدراسة تأثيره في نومها, وفي نشاطها خلال النهار بعد ذلك, ولم يشاركها جلن في تناول الدواء لأن الظروف المصممة لتناوله لا تنطبق عليه, ولأنه سيمكن من دونه الحصول على النتائج المرجوة في هذا الصدد.

وراقب الدارسون أعضاء طاقم المكـوك ديسكفري وهم يعانون مشاكل حفظ التوازن, ثم وهم يشفون منها. لمحاولة معرفة ما إذا كان مسافرو الفضاء المسنون أقل تكيفاً من زملائهم الأصغر عمرا? وكيف يتواءم هؤلاء مع التغير في حالاتهم? وقد أجرى الباحثون في مركز جونسون اختبارات كثيرة على جلن وثلاثة من أعضاء طاقم الرحلة فيما يخص مسألة الاتزان قبل وخلال وبعد الرحلة, وقارنوا بين هؤلاء جميعاً ومن يعيشون في أعمارهم على الأرض, لمـــعــــرفة مدى اتفاق واختلاف ردود الفعل. وقد تعرض جلن لاختـــــبارات وهو واقف على طاولة يتغير ميلها قبل وبعد التحليق لمعرفة الطريقة التي يستجيب بها جسمه لتغير الوضع.

وقد كانت رحلة جلن فرصة لقياس ما يحدث لعظامه فالباحثون سجلوا مستويات الكالسيوم في بوله هو وزملائه ليروا مدى تفاوت معدلات (ذوبان) هياكلهم العظمية. كما قارنوا القدر الذي فقده جلن من العضلات بما فقده زملاؤه الشباب. واختبروا الدور الخاص الذي تلعبه الهرمونات في ذلك الأمر, ذلك أن ضمور العضلات, الذي يلاحظ على كبار السن الذين يعيشون على الأرض, يرتبط بزيادة هرمون الإجهاد (الكورتيزون), وبمتابعة مستوى الكورتيزون وضمور العضلات لدى ملاحي الفضاء سيجري تحديد مدى الارتباط بين الاثنين, ويمكن أن يؤدي ذلك إلى التوصل إلى علاج الأمر.

هذا, وقد جرت متابعة إيقاع ضربات قلب جلن وضغط دمه طوال الرحلة, كما تم تسجيل ضربات قلبه لأربع وعشرين ساعة قبل التحليق وبعده, لمعرفة النشاطات التي يمكن أن تخل بإيقاع ضربات القلب. والمعروف عامة أن قابلية اختلال الإيقاع تزداد مع تقدم العمر.

والمأمول أن تمكن أمثال رحلة جلن الباحثين من فهم أكبر لكيفية أداء جسم الإنسان لوظائفه, ولما يمكن أن يعوق الوظائف في الفضاء, وأن تؤدي إلى كثير من الاستبصارات الخاصة بأعراض تقدم العمر وما إذا كان يمكن مواجهتها. وتراكم الملاحظات والاستبصارات أمر يمكن أن يقود إلى الفروض العلمية, التي تستخدم في تصميم التجارب التي تزيد من معارفنا في هذا الصدد.

وإن كان لنا أن نستخلص استخلاصات سريعة من تجربة الإنسان القصيرة (قياساً بعمره) في الفضاء القريب من الأرض فهي أن جزءاً من متاعب الشيخوخة - التي يحدث بعضها ولا جدال نتيجة تغييرات حيوية طبيعية - ينتج من المبالغة في تخفيف الأحمال التي يتعرض لها الإنسان مع تقدم السن, تماشياً مع ناموس عام هو ضمور ما لا يستخدم, وإن كانت التجارب البدنية الروسية (مع بولياكوف وأمثاله) قد أثبتت ذلك, فإن الأمر يمتد إلى آفاق نفسية وذهنية واجتماعية أبعد كثيراً, كما أنه لا يقتصر على المسنين وحدهم فالمعروف أن ما يبدو حياة رخية يمكن أن يورث أي إنسان تآكلا روحيا ناهيك عن المرض, ومن هنا فلا بد من السعي لا إلى زيادة حياتنا سنوات فقط, بل إلى زيادة سنواتنا حياة, ولعله يكمن هنا سر احتفائنا في هذه العجالة بتجربة جلن, الذي سعى إلى (مغامرة) السفر إلى الفضاء وعمره 77 سنة!!