تعلق شركات الفضاء آمالا كبيرة على مشاريعها خلال السنوات القليلة القادمة لتحقيق طفرة علمية جديدة في مجال استعمار الفضاء، سواء من خلال إنشاء محطات بشرية عائمة أو إطلاق رحلات فضائية طويلة الأمد للوصول إلى المريخ كأول رحلة مأهولة إلى كوكب غير الأرض.
هذه الطموحات الكبيرة يقابلها تحديات عظيمة، كان آخرها ما كشفته دراسة حديثة عن الأضرار الجسيمة التي تسببها الجاذبية المنخفضة على العين والرؤية لدى رواد الفضاء.
وقد تناولت الدراسة، التي نُشرت في دورية “أوبن جورنال أوف إنيجينيرينغ إن ميديسين آند بيولوجي”، التغيرات البيوميكانيكية الملحوظة التي تطرأ على العين نتيجة التعرض الطويل للجاذبية المنخفضة، وهي حالة أصبحت تُعرف باسم “متلازمة الأعصاب العينية المرتبطة بالرحلات الفضائية” أو “متلازمة “سانز”.
والبيوميكانيكية هي علم يدمج بين المبادئ الفيزيائية والهندسية مع العلوم البيولوجية لفهم ودراسة حركة الأجسام الحية وسلوكها تحت تأثير القوى المختلفة. وفي سياق العين، تشير التغيرات البيوميكانيكية إلى التغيرات التي تطرأ على خصائص الأنسجة أو الأعضاء في العين (مثل الصلابة، المرونة، الضغط) نتيجة لتأثير عوامل خارجية أو داخلية، مثل الجاذبية المنخفضة التي يواجهها رواد الفضاء.
ما هو الأساس البيوميكانيكي لمتلازمة “سانز”؟
قاد طبيب العيون سانتياغو كوستانتينو من جامعة مونتريال دراسة كشفت أن ما لا يقل عن 70% من رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية يعانون من أعراض متلازمة “سانز”.
واستند كوستانتينو وفريقه في وحدة أبحاث البيوفوتونيك التابعة لمستشفى ميزونوف-روزمانت الكندية إلى بيانات جُمعت من 13 رائد فضاء يبلغ متوسط أعمارهم 48 عاما، يمثلون وكالات فضاء متعددة من الولايات المتحدة وأوروبا واليابان وكندا.
وركز التحليل على 3 معايير بصرية رئيسة: الصلابة الميكانيكية لهيكل العين الخارجي، والضغط داخل العين، والتغيرات الطفيفة في حجم العين بسبب تدفق الدم (سعة النبض العيني). وباستخدام تقنيات تصوير متقدمة، اكتشف الفريق تغييرات بارزة شملت انخفاضا بنسبة 33% في صلابة العين، و11% في ضغط العين الداخلي، و25% في سعة النبض العيني.
وقد أسفرت هذه التحولات البيوميكانيكية عن أعراض تتضمن تقلص حجم العين، وتغير مجال الرؤية، وفي بعض الحالات الشديدة؛ تورم العصب البصري وتشوهات في الشبكية. وما أثار الاهتمام بشكل خاص هو أن 5 من رواد الفضاء ظهر عندهم زيادة في سماكة الطبقة المشيمية إذ تجاوزت 400 ميكرومتر، دون ارتباط واضح بالعمر أو الجنس أو الخبرة السابقة في الفضاء.
دور الجاذبية المنخفضة وتأثيرها
برز تأثير الجاذبية المنخفضة على توزيع الدم كعامل رئيس وراء هذه التغيرات، وأوضح كوستانتينو أن انعدام الوزن يزيد من تدفق الدم إلى الرأس، مما يبطئ الدورة الدموية الوريدية في العين.
ويؤدي هذا إلى توسع الطبقة المشيمية، وهي الطبقة الوعائية التي تغذي الشبكية، مما يتسبب في تمدد الغلاف الخارجي للعين (الصُلبَة) وتغير خصائصها الميكانيكية.
وأشار الباحثون في دراستهم إلى ما يُعرف بظاهرة “مطرقة الماء”، إذ تتسبب التغيرات المفاجئة في تدفق الدم أثناء التعرض للجاذبية المنخفضة في إحداث صدمات ميكانيكية لأنسجة العين، مما يؤدي إلى تغييرات هيكلية كبيرة.
وعلى الرغم من أن هذه التغيرات من الممكن أن تعود إلى وضعها الطبيعي بعد قضاء رحلات تمتد من 6 إلى 12 شهرا، فإن آثارها طويلة المدى لا تزال غير واضحة، خصوصا بالنسبة للرحلات المستقبلية بين الكواكب، مثل المهمات المتجهة نحو المريخ.
وكشفت الدراسة أن 80% من رواد الفضاء عانوا من عرض واحد على الأقل من أعراض متلازمة “سانز”، مع تعافي معظم الحالات بعد العودة إلى الأرض. وفي العديد من الحالات، كانت نظارات “تصحيح النظر” كافية للتعامل مع الأعراض. ومع ذلك، ترتفع المخاطر مع الرحلات الطويلة، حيث يمكن أن يؤدي التعرض الطويل للجاذبية المنخفضة إلى أضرار مزمنة في العين.
وبناء على هذه النتائج، بات على وكالات الفضاء الدولية التعامل مع مثل هذه المشاكل الصحية بحذر شديد، وأكدت الدراسة على أهمية تطوير مؤشرات حيوية لتحديد رواد الفضاء الأكثر عرضة للإصابة بأعراض “سانز” الخطيرة قبل إرسالهم في رحلات فضائية. ويهدف فريق كوستانتينو إلى تحسين التدابير الوقائية من خلال التعاون مع وكالة ناسا ووكالات فضاء أخرى للحصول على مزيد من البيانات حول هذه المتلازمة.