Arne Hodalič in Katja Bidovec

Če so med njimi taki, ki so si vedno želeli dolgega počitka in oddiha, pa za to ni bilo priložnosti, bo tega zdaj več kot dovolj, saj bodo za potrebe drugega dela znanstvene raziskave Inštituta Jožef Stefan, v kateri iščejo najoptimalnejšo vadbeno strategijo za astronavte v vesoljskih plovilih, v postelji ostali kar dva meseca. Znano je namreč, da astronavti med dolgotrajnim bivanjem v vesolju izgubljajo mišično in kostno maso, spreminja pa se tudi njihov srčno-žilni sistem, kar najbolj občutijo, ko se vrnejo na trdna zemeljska tla. S tem se prav gotovo srečuje tudi Sunita Williams, ki se je prejšnji teden po devetih mesecih na vesoljski postaji končno vrnila domov.

Na Inštitutu Jožef Stefan tovrstne raziskave pod vodstvom glavnega raziskovalca, prof. dr. Igorja Mekjavića, delajo od leta 2001, do danes so jih izvedli že štirinajst. »Začeli smo v bolnišnici Valdoltra. Takrat so nas zanimale samo spremembe, ki v telesu nastanejo zaradi neaktivnosti, saj so podobne kot tiste, ki nastanejo pri astronavtih v vesolju. Na zemlji opazimo prilagoditev fizioloških sistemov v različnih okoljih. Na primer, med daljšim bivanjem v vročem okolju se izboljša znojenje in s tem izguba toplote. Med daljšim bivanjem v visokogorju se poveča število rdečih krvnih teles in s tem izboljša privzem kisika iz zraka. V obeh primerih prilagoditev zmanjša negativni učinek ekstremnega okolja. Podobno se pri življenju v vesolju telo prilagodi na zmanjšano težnost. Prilagodijo se vsi fiziološki sistemi, predvsem pa mišice, kosti in srčno-žilni sistem,« je razložil Mekjavić. »Na zemlji potrebujemo kosti in mišice, da lahko stojimo, hodimo. V vesolju, kjer dobesedno plavamo po zraku, pa kosti in mišic ne obremenjujemo.«

V vesoljskih plovilih in tudi v visokogorju

Medtem ko so jih v prvem obdobju raziskav zanimale predvsem spremembe človeškega telesa pri neaktivnosti in razbremenitvi spodnjih okončin kot v vesolju, so pozneje na pobudo Evropske vesoljske agencije (ESA) začeli opravljati podobne raziskave še v hipoksiji – razmerah, kjer je v zraku manjša vsebnost kisika. »V Planici smo v Olimpijskem športnem centru načrtovali in vgradili agregat, ki v sobah zmanjša vsebnost kisika. V tem centru športniki izvajajo hipoksični trening, alpinisti lahko izvajajo višinsko adaptacijo pred odhodom na odpravo v visokogorje itd. Predvideva se, da bo zaradi logističnih zadev tudi ozračje v bodočih vesoljskih plovilih in habitatih na Luni ter Marsu hipoksično. Preden astronavti stopijo iz Mednarodne vesoljske postaje, potrebujejo veliko priprav. Predvsem zaradi tega, ker je v Mednarodni vesoljski postaji normalen tlak, v obleki za vesoljske 'sprehode' pa je le tretjina normalnega tlaka. Znižanje zračnega tlaka – v tem primeru od normalnega tlaka do tretjine normalnega tlaka – lahko v telesu povzroči nastanek plinskih mehurčkov in posledično dekompresijsko bolezen, pojav, ki ga po navadi povezujem s potapljanjem. Če bo v bodočih plovilih manjši zračni tlak, bo priprava za vesoljske sprehode krajša in varnejša. Cilj naših predhodnih raziskav je bil ovrednotiti vpliv hipoksije, ki bo tudi v bodočih plovilih in habitatih, na proces adaptacije fizioloških sistemov, oziroma ali bo proces npr. izgube mišične mase v hipoksiji drugačen, kot je v ozračju z normalnim kisikom. To je bil povod za raziskovalni program, ki smo ga začeli izvajati v Planici leta 2011.«

Iščejo najoptimalnejšo vadbo

V dosedanjih raziskavah se je že izkazalo, da je dve uri telesne vadbe, ki jo vsak dan izvajajo astronavti, ena najboljših metod za preprečevanje zgoraj omenjenih sprememb v telesu, ki nastanejo zaradi bivanja v zmanjšani težnosti. V tokratnem sklopu raziskav pa bodo poskušali ugotoviti, katera telesna vadba bi bila za astronavte v vesolju najoptimalnejša. »Čeprav astronavti v vesolju vsak dan izvajajo telesno vadbo, se jim ob vrnitvi še vedno pozna prilagoditev telesa na zmanjšano težnost, niso tako močni, kot so bili na začetku misije. Mišice uplahnejo, kosti imajo manjšo gostoto. Ko se z vesoljske postaje vrnejo na Zemljo, jih čaka ekipa zdravnikov, fizioterapevtov, ki poskrbi zanje. Pot na Mars pa bo trajala deset mesecev, pričakovano bodo nastale še izrazitejše spremembe in na Marsu jih ne bo pričakala ekipa zdravnikov in fizioterapevtov,« je razložil, zakaj je tako pomembno najti najoptimalnejšo vadbo za razmere v vesolju. V ta namen delajo raziskave na za to posebej razviti napravi, človeški centrifugi. Raziskovalci v planiškem laboratoriju s centrifugiranjem ustvarjajo zemeljsko težnost, tej pa dodajajo še vibracijsko vadbo, ki stimulira mišice in kosti. Preiskovanci namreč delajo počepe na vibracijski plošči v centrifugi, vse seveda v ležečem položaju. »Vadbo na vibracijski plošči v centrifugi primerjamo z vadbo druge skupine, ki izvaja samo vadbo na vibracijski plošči, in s tretjo, kontrolno skupino, ki ne izvaja telesne vadbe. S primerjavo rezultatov bomo ugotovili, ali vadba v umetni težnosti, ki jo dosežemo s centrifugo, bolje prepreči prilagoditev na zmanjšano težnost kot sama vadba.« Zadovoljni so že s prvim delom raziskave, saj prvi rezultati nakazujejo, da lahko vibracijska vadba v umetni težnosti bolje preprečuje negativne učinke, s katerimi se srečujejo astronavti.

Andrej Križ

Dan hitro mine

Čeprav so v nekaterih pretekih raziskavah sodelovale tudi ženske, v zadnjih dveh sodelujejo samo moški. Za raziskavo, ki se začne 2. aprila, so skrbno izbrali štirinajst kandidatov, starih med 20 in 45 let. Ko bodo preiskovanci prišli v Planico, bodo imeli naprej dva tedna različna testiranja, da bodo raziskovalci spoznali stanje njihovih mišic in srčno-žilnega sistema, nakar se bodo za dva meseca ulegli, po tem času pa bodo v petnajstih dneh testiranja ponovili, da bodo ugotovili spremembe. »Dan se preiskovancem začne ob sedmih zjutraj, ko jih medicinske sestre zbudijo, jim vzamejo kri in opravijo vizito. Dopoldne imajo veliko dela – po zajtrku opravimo različne meritve in tisti dve skupini, ki pol ure na dan trenirata, odpeljemo do vadbenih naprav. Tiste, ki vadijo na centrifugi, moramo do zgradbe s centrifugo odpeljati v rešilnem vozilu, saj morajo ves čas, seveda tudi med potjo, ležati. Popoldne pa imajo kar nekaj prostega časa. Takrat lahko delajo na računalniku, pišejo diplomo, študirajo, komunicirajo z zunanjim svetom, kartajo, en preiskovanec v prejšnji skupini je celo igral kitaro,« je povedala Urša Ciuha, ki je skupaj s Sašo Repanšek sovodja projekta, obe pa sta desni roki prof. dr. Mekjavića. Preiskovanci vse svoje potrebe in dejavnosti opravljajo leže – jejo, se umivajo, tuširajo in opravljajo fiziološke potrebe. »Dve sobi spremenimo v kopalnico, kjer se leže tuširajo in imajo zaseben prostor za opravljanje velike potrebe,« je povedala Saša Repanšek. »Na dan dobijo pet obrokov, skrbimo za pravilen vnos hranil, prehrana je prilagojena potrebam vsakega posameznega preiskovanca glede na njegovo težo in metabolizem. Ves čas so pod nadzorom.«

Mravljinci v nogah in negotova hoja

»V vseh teh letih smo imeli že okoli sto preiskovancev. Bolj kot ležanje preiskovancem povzroča težave hipoksija, ki lahko vpliva na spanje, apetit, tudi na psiho, a večina tudi to kar dobro prenese. Predvsem pazimo, da jim preiskava ne škoduje, zato imajo tudi številne zdravniške preglede in pogovore s psihiatrinjo. Želimo, da vsi končajo zadovoljni, brez težav in v izhodiščnem stanju,« je razložil prof. dr. Mekjavić. Za vrnitev v stanje pred raziskavo potrebujejo eni več časa, drugi manj, ampak po petnajstih dneh vsi odidejo iz Planice brez težav. Kako pa je videti vračanje v normalo po dveh mesecih ležanja, nas je zanimalo. »Večina preiskovancev je v stopalih, ko so prvič po dveh mesecih stopili na noge, začutila mravljince. To traja uro ali dve, potem preneha. Na začetku nekateri ne morejo normalno hoditi, zanaša jih, ampak to se že tekom dneva normalizira, po tednu dni pa sploh nimajo več težav. Prvih nekaj ur tudi pazimo, da ne stojijo predolgo, da se jim ne zvrti in ne izgubijo zavesti. Astronavte prav zaradi te nevarnosti iz plovila pripeljejo leže. Nekateri preiskovanci, ki so ležali in vadili, so imeli skoraj nespremenjeno mišično in srčno-žilno funkcijo. Spremembe v kosteh nastajajo počasi in počasi se tudi vračajo v prvotno stanje. Preiskovanci imajo po tem, ko odidejo iz Planice, še tri preglede – čez mesec dni, čez eno leto in čez dve leti," je razložil prof. dr. Mekjavić.

Šel bi v vesolje

Osemindvajsetletni David Štampar, ki je sodeloval v raziskavi konec prejšnjega leta, pravi, da je bil že dan po tistem, ko je prvič stopil na noge, tako stabilen, kot da pred tem sploh ne bi dva meseca ležal. »Če ne bi še kakšen teden potem imel bolečin v nogah, sploh ne bi vedel, da toliko časa nisem vstal iz postelje,« je dejal. Sicer pa je natanko vedel, v kaj se podaja, saj so preiskovancem pred raziskavo podrobno razložili, kaj jih čaka. »Mogoče je bila zame prednost v tem, da sem že eno leto in pol prej vedel, da bom sodeloval, in sem se na to lahko psihično pripravil,« razloži. Njega namreč zanima vse, kar je povezano z vesoljem, sploh ga privlačijo vesoljska potovanja. Ko je videl oglas za sodelovanje v tem projektu, se je takoj prijavil za pogovor. »Prvih trideset dni je res hitro minilo. Dopoldne se je vseskozi nekaj dogajalo. Po zajtrku smo imeli trening – bil sem v skupini, ki je vadila na centrifugi, po treningu sem se stuširal, potem pa je bil že čas za kosilo. Popoldne smo imeli nekaj prostega časa, sledile so večerja in večerne meritve. Dan je tako kar hitro minil. Strah me je bilo, da bi kdaj pozabil, da moram ležati, in bi se podzavestno dvignil, ampak niti enkrat nisem imel tega problema, saj smo vseskozi mislili na to. Mogoče mi je bila še najbolj mučna mišična biopsija, ko so mi z manjšim kirurškim posegom odvzeli vzorec mišice na nogi, pa malo se naveličaš odvzemanja krvi. Precej zanimiva pa je bila vadba na centrifugi, po drugi strani pa tudi zelo naporna, čeprav sem vadil samo pol ure na dan. Z napredovanjem so mi dajali težje vaje, zato sem na koncu že komaj čakal, da se vrnem v posteljo,« se smeji. V prostem času je brskal po spletu, gledal filme, z drugimi igral tarok, poker ali družabne igre, včasih pa je tudi kaj postoril za službo. Z nekaterimi so postali prijatelji, trije gredo skupaj poleti jadrat na Atlantski ocean. »V vesolje si želim, o sodelovanju v še eni raziskavi pa bi premislil,« je bil odkrit. »Vsekakor pa je bilo zelo zanimivo in mi ni niti malo žal, da sem sodeloval. Poleg tega sem zelo veliko izvedel o svojem telesu.« Plačilo, pravi, ga ni toliko pritegnilo, kolikor izkušnja sama.

Še enkrat bi ponovili. 

»Sodelujoči v raziskavi na koncu dobijo 12.500 evrov bruto. Plačilo je mikavno, saj potrebujemo motivirane ljudi, da zdržijo do konca. Iz prejšnje ekipe so štirje rekli, da bi vse še enkrat ponovili. Imeli smo pa celo preiskovanca, ki je enkrat že sodeloval v naši raziskavi, pred petnajstimi leti. Vsi po vrsti so dejali, da se jim je zdela izkušnja zanimiva in velik izziv,« je pogovor zaključil prof. dr. Igor Mekjavić, ki se s svojo ekipo že seli nazaj v Planico.