دکتر تام مارشبرن، فضانورد کهنه کار ناسا و مدیر ارشد پزشکی فضایی در سیرا، که ماه ها را در ایستگاه فضایی بین المللی گذراند، تفاوت های بین تحقیقات پزشکی در فضا و زمین را مقایسه کرد.
در محیط ریزگرانشی مدار زمین در ارتفاع پایین، فرصت های تحقیقاتی زیادی وجود دارد که برای پیشرفت علوم پزشکی و توسعه فناوری های زیست پزشکی بسیار مفید و موثر است. نکته مهم در اینجا این است که میکروگرانش (بی وزنی) باعث ایجاد تغییراتی در موجودات زنده مانند باکتری های انسانی، ویروس ها و حتی DNA می شود و نحوه عملکرد سلول ها را تغییر می دهد. بنابراین می توان در این محیط تحقیق کرد که در جای دیگر امکان پذیر نیست.
این در حالی است که فضانوردان حاضر در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) نه تنها این آزمایش‌ها را انجام می‌دهند، بلکه خود نیز موضوع تحقیقات و تأثیرات سفرهای فضایی بر سلامتی و درمان مشکلات مربوط به پیری، پوکی استخوان و … هستند. بهبود زخم مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
دکتر تام مارشبرن، فضانورد کهنه کار ناسا که اکنون به عنوان مدیر ارشد پزشکی سیرا خدمت می کند، نظرات ارزشمندی را در این زمینه بیان کرد.
دکتر مارشبرن را بیشتر بشناسید
توماس مارشبرن در سه پرواز فضایی STS-127، Expedition 34/35 و Expedition 66/67 شرکت کرد و قبل از اینکه فضانورد شود، به عنوان جراح پرواز در عملیات پزشکی شاتل فضایی و برنامه فضایی مشترک ایالات متحده کار می کرد. . ایالات و روسیه و در نهایت رهبر عملیات پزشکی در ایستگاه فضایی بین المللی. او در 10 نوامبر 2021 به عنوان خلبان ماموریت SpaceX Crew-3 ناسا به ایستگاه فضایی بین المللی خدمت کرد.
دکتر مارشبرن درباره تحصیلات و توانایی های خود گفت: من علاوه بر مدرک پزشکی، مدرک مهندسی هم دارم و قبل از پیوستن به جامعه فضانوردان، ده سال را در اورژانس گذراندم و به عنوان جراح پرواز برای ناسا خدمت کردم. شما باید کارهای زیادی در فضا انجام دهید و در عین حال لوله کش، برق و مکانیک باشید. شما باید کمی در مورد تعمیرات بدانید. در عین حال، باید بدانید که کنترل ماموریت چگونه کار می کند و گاهی اوقات باید تصمیمات مهمی بگیرید. تحقیقات اولیه من در مورد پرواز فضایی و موضوعات مرتبط در فیزیولوژی فضایی بود.
تفاوت در زمین و فضا
او با مقایسه مشاهدات خود در فضا و زمین گفت: “تمام اکتشافات ISS در مورد چگونگی تغییر زندگی در سطح سلولی با حذف اثرات گرانش، واقعاً چشمان من را به آنچه در فضا و به عنوان یک اتفاق می افتد باز کرد.” جراح پرواز متفاوت بود. وقتی شش ماه در فضا زندگی می کنید، متوجه مشکلات مختلفی مانند روند پیری می شوید و می توانید مطالعات مختلفی را در مورد آتروفی، ضعف قلبی عروقی و ضعف عصب دهلیزی انجام دهید. اتفاقی که طی چند ماه برای فضانوردان رخ می دهد، ممکن است چندین دهه در زمین طول بکشد.”
دکتر مارشبرن درباره تاثیر تحقیقات پزشکی در فضا بر پزشکی روی زمین گفت: ما تازه شروع به درک اثرات دارو در فضا و تأثیر آن بر پزشکی روی زمین و بدن انسان کرده ایم. به عنوان مثال، در سندرم عصب بینایی مرتبط با پرواز فضایی (SANS)، بینایی دستخوش تغییراتی می شود و احتمالاً فشار جمجمه ما در فضا تغییر می کند. زیرا مایع به نوعی به مغز شما منتقل می شود و فشار را افزایش می دهد و این بر پشت چشم شما تأثیر می گذارد. با کشف این الگوها، پزشکان روی زمین شروع به کشف رمز و راز سردردهای غیرقابل توضیح می کنند.
این پزشک باتجربه با اشاره به اینکه شاید بسیاری از مردم ندانند که ریشه بسیاری از مشکلات زندگی ما بر روی زمین را می توان در تحقیقات انجام شده در پروازهای فضایی جستجو کرد، گفت: به عنوان مثال یک اسکن CAT، همان نرم افزاری که همه موارد را یکپارچه می کند. تصاویری که در یک صفحه نمایش داده می شوند، داخل بدن ما را که توسط کاوشگر ماه برنامه آپولو گرفته شده است، به صورت سه بعدی ارائه می کنند. آزمایش‌های دیگر منجر به ساخت دستگاه‌هایی شد که در آفریقا برای تشخیص HIV در جمعیت مورد استفاده قرار گرفتند.
یک بیمارستان فضایی چگونه کار می کند؟
مارشبرن با اشاره به اینکه بسیاری از تجهیزات پزشکی در فضا قابل دسترسی نیستند، اما از راه حل های دیگری برای کمک به فضانوردان استفاده می کنند، گفت: «به عنوان مثال، ما دستگاه های اشعه ایکس در فضا نداریم. پس برای تشخیص و مراقبت از فضانوردان چه کنیم؟ ما شروع به انجام سونوگرافی از بدن کردیم و خیلی کارها را می توان از این طریق انجام داد. روی زمین، ما چندین مطالعه انجام دادیم که به بررسی سیستم‌های بدن پرداختند. به عنوان مثال، بسیاری از چیزها را می توان با حرکات پوشش داخلی ریه ردیابی کرد و این یک راه عالی برای تشخیص پنوموتوراکس است. اینگونه است که ریه در فضا فرو می ریزد. از دست دادن ریه یکی از علل مرگ و میر در انسان پس از ضربه است که می تواند قبل از استفاده از دستگاه اشعه ایکس بزرگ تشخیص داده شود. در مطالعات هوانوردی هم همینطور است. با قرار دادن پروب سونوگرافی روی ریه آسیب دیده و استفاده از سوزن می توانید بیمار را نجات دهید. «در حال حاضر این روش که (FAST) نامیده می شود در آمریکا و سراسر جهان استفاده می شود.
وی با اشاره به چالش ها و محدودیت های انجام تحقیقات در فضا به دلیل عدم دسترسی به امکانات کامل بیمارستانی، گفت: توانایی های ما در فضا محدود است. من به عنوان یک کیت عملیاتی ندارم. اما این تلاش های کنترل از راه دور منجر به ایجاد برخی تکنیک ها شده است. برای مثال، وقتی به مریخ می‌رویم، نمی‌توانیم با پزشکان روی زمین گفتگوی بی‌درنگ داشته باشیم. شاید هوش مصنوعی بتواند تحقیقات پزشکی انجام دهد و راهی را ارائه دهد که برای فضانوردانی که به منابع زمین دسترسی ندارند، قابل درک و در دسترس باشد. هوش مصنوعی قطعاً به فضانوردان و حتی پزشکانی که در اورژانس‌های شلوغ کار می‌کنند کمک خواهد کرد و به حداکثر رساندن قابلیت‌های تله‌پورت برای پروازهای فضایی کار بزرگی خواهد بود.
ادامه فعالیت های میدانی
او مدت هاست درگیر تحقیقات فضایی در ایستگاه فضایی بین المللی بوده و اکنون در موسسه فضایی سیرا روی زمین کار می کند. خود دکتر مارشبرن در این باره توضیح داد: «یک بحث کمک به ایجاد برنامه پروازهای فضایی انسان است و بحث دیگر بهینه سازی آزمایشگاهی است که می خواهیم چند سال دیگر در فضا قرار دهیم. این روزها به دانشمندان و تیم توسعه کسب و کار توضیح می دهم که چه کارهایی باید به صورت دستی انجام شود و چه کارهایی می تواند به طور خودکار هنگام سوار شدن فضانوردان به فضاپیما انجام شود. باید به مزایای کار در آزمایشگاه که در مدار زمین که اثر گرانشی وجود ندارد اشاره کرد.'
دکتر مارشبرن ادامه داد: آنچه برای آینده پزشکی و درمان انسانی مهم است، سرعت بخشیدن به توسعه دارو است. شما می توانید کریستال های کاملی را رشد دهید بدون اینکه رشد آنها توسط مشکلات یا گرانش مختلف مانع شود. بلورهای کاملی از پروتئین ها که به شرکت های داروسازی امکان می دهد تمام جزئیات عملکردی این پروتئین را شناسایی کرده و داروهایی را تولید کنند که بسیار هدفمندتر و موثرتر هستند. این کارها قبلاً در مقیاس کوچکتر انجام شده است و ما آنها را در مقیاس بزرگتر انجام خواهیم داد. هنگامی که کریستال را پس از کشت به زمین برمی گردانید، می توانید کریستال های بیشتری را که با آن مطابقت دارند رشد دهید و توسعه آن را در مقیاس صنعتی ممکن می کند.
امکانات پزشکی موجود در فضا
وی با اشاره به تغییرات سلول ها در فضا گفت: نکته جالب دیگر تاثیر گرانش بر تک تک سلول ها است. تغییر در ساختار اسکلت سلولی و تغییر در بیان ژنتیکی همه سلول ها مورد توجه است. سلول های سرطانی به سلول هایی با رشد سریع تبدیل می شوند و برخی از باکتری ها برای انسان خطرناک تر می شوند. اما در آزمایشگاه‌های خود در فضا، ما این فرصت را داریم که توسعه واکسن‌ها و داروهای سرطان را تسریع کنیم. Redwire، شریک ما، بخش‌هایی از این کار را در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام داده است و ما همه این کارها را در مقیاس بزرگ‌تری انجام خواهیم داد.
کار جالب دیگری که توسط مارشبرن و همکارانش انجام شد، کار روی اعضای بدن انسان است: «ما اندام‌ها را رشد می‌دهیم. یعنی نه تنها یک عضو را می توان بازسازی کرد، بلکه نکته مهم دیگر این است که آزمایش هایی را روی حدود 1000 اختلال مختلف عامل شیمی درمانی انجام دهیم تا بفهمیم کدام یک واقعا برای اندام ها خطرناک است و کدام موثر است. ایجاد بافت انسانی در آینده هدفی است که ما در ایستگاه های فضایی روی آن کار می کنیم.”
منبع: سرگرمی روز
