De mysterieuze ziekte van een astronaut zou toekomstige ruimtevluchten kunnen bepalen

Vijf maanden na zijn vierde missie in het Internationale Ruimtestation zat veteraan NASA-astronaut Mike Fincke te eten de dag voor een routinematige ruimtewandeling. Plotseling merkte hij dat hij niet meer kon praten. De aflevering in januari duurde slechts twintig minuten en hoewel Fincke geen pijn voelde, raakte hij geïrriteerd.

“Het kwam totaal uit de lucht vallen. Het ging gewoon verbazingwekkend snel”, vertelde Fincke onlangs verteld de geassocieerde pers.

“Mijn bemanningsleden zagen duidelijk dat ik in nood verkeerde. Binnen enkele seconden was het alle hens aan dek”, zei hij.

Fincke’s mede-astronauten en een reeks noodprotocollen hielden hem veilig, maar NASA maakte nog steeds een ongekende stap: het agentschap kortgeknipt de SpaceX Crew-11-missie, waarbij Fincke en drie van zijn mede-astronauten naar de aarde terugkeerden een maand vroeg en verliet het station bemand door slechts drie mensen. Deze gebeurtenis zou een rol kunnen spelen in de manier waarop toekomstige missies worden ontworpen.

Jared Isaacman, NASA-beheerder, gezegd op een persconferentie na de splashdown werd gezegd dat de vroege terugkeer te wijten was aan een ‘ernstige medische aandoening’. Hij voegde eraan toe dat hoewel astronauten een uitgebreide medische opleiding krijgen, er omstandigheden zijn waarin de optie om naar huis te komen de beste is, en dat is de reden waarom die mogelijkheid is ingebouwd in de vluchtplannen van het agentschap.

“Hier hebben we voor getraind. Het zit in onze planning ingebouwd. Het werd heel goed uitgevoerd”, voegde Isaacman eraan toe. “We zullen alle relevante geleerde lessen vastleggen ter voorbereiding op volgende missies.”

Maar als NASA langdurige missies verder de ruimte in voert, wat als het dan niet meer zo eenvoudig is om gewoon terug te komen?

SpaceX Crew-11 keerde veilig terug naar de aarde op 15 januari, acht dagen na de aflevering – wat betekent dat dit geen noodevacuatie was, die zich binnen enkele uren zou hebben voltrokken. Toch was Fincke de eerste van de ruim 290 bezoekers aan het ISS die vanwege gezondheidsproblemen vroegtijdig naar huis terugkeerde.

NASA heeft niet veel details over het incident onthuld, wat aansluit bij de gebruikelijke aanpak om de privacy van astronauten te beschermen en alle medische zaken vertrouwelijk te houden. Zelfs als onderzoeken specifieke aspecten van de gezondheid van astronauten analyseren, onthult het onderzoek doorgaans geen identiteit. Fincke onthulde later dat het vroegtijdige vertrek te wijten was aan bezorgdheid over zijn gezondheid, zonder enige formele diagnose bekend te maken, hoewel hij de Associated Press vertelde dat de symptomen waarschijnlijk verband hielden met de ruimte.

En hoewel de reactie op zijn situatie uniek was, is Fincke verre van de eerste persoon die een medisch probleem in de ruimte ervaart.

De sterke krachten en de gewichtloosheid die tijdens de ruimtevaart worden ervaren, hebben verschillende effecten op het menselijk lichaam. NASA bestudeert deze effecten al meer dan 50 jaar en groepeert ze in vijf belangrijke gevarenzones: straling, isolatie, afstand, microzwaartekracht en vijandige omgevingen. Deze krachten kunnen aandoeningen veroorzaken, waaronder bot- en spierverlies, cardiovasculaire problemen, immuunstoornissen en slechtziendheid.

Een belangrijk proces dat gewichtloosheid beïnvloedt, is de bloedstroom. Weg van de zwaartekracht van de aarde worden bloed en andere lichaamsvloeistoffen vanuit de benen en romp naar het hoofd geduwd, waardoor zwelling in het bovenlichaam ontstaat. In 2019 is een studie uitgevoerd bij elf gezonde astronauten – negen ongeïdentificeerde mannen en twee vrouwen met een gemiddelde leeftijd van 46 jaar – onthulde dat zes van hen last hadden van een stagnerende of omgekeerde bloedstroom, één een bloedstolsel kreeg en een ander een gedeeltelijke bloedstolsel.

“De omgeving van de ruimte kan invaliderend zijn, en de spanningen in de ruimte kunnen vrijwel elk aspect van je lichaam beïnvloeden”, zegt Dr. Farhan Asrar, universitair hoofddocent aan de Faculteit der Geneeskunde van de Universiteit van Toronto. “De ruimte beïnvloedt je spiermassa en de gezondheid van je botten. We weten dat vloeistofverschuivingen ook voor veel problemen zorgen.”

Hij voegde eraan toe dat bepaalde problemen met de bloedstroom mogelijk ook tot een tijdelijk spraakverlies kunnen leiden. “Er bestaat zoiets als een TIA, of Transient Ischaemic Attack, wat in feite een korte episode is van een neurologische disfunctie, meestal als gevolg van het feit dat de bloedtoevoer naar de hersenen wordt onderbroken,” zei Asrar. “Het heeft de neiging zichzelf op te lossen en geen enkele vorm van permanente schade achter te laten.” TIA-symptomen kunnen ook duizeligheid, verwarring en evenwichtsverlies omvatten.

Het is echter niet duidelijk of Fincke aanvullende symptomen ondervond of dat zijn toestand iets te maken had met de bloedstroom. De bemanning gebruikte het echoapparaat van het ruimtestation om Fincke te beoordelen, waarschijnlijk onder leiding van de missiecontrole.

“Ik denk dat ze waarschijnlijk hebben gekeken naar de algehele functie van het hart en misschien enkele van de andere structuren”, zei hij Scott Parazynskieen veteraan van vier Space Shuttle-missies die ook arts is. “Je kunt beoordelen of er sprake is van verstoppingen of gedeeltelijke obstructies in de halsslagaders. Dat zou ik hebben gedaan als ik aan boord was geweest.”

Vloeistofverschuivingen zijn de oorzaak van andere soorten omstandigheden die astronauten vaak ervaren. Eén wel ZONDERof met ruimtevluchten geassocieerd neuro-oculair syndroom. Het manifesteert zich als zwelling achter in het oog en verlies van gezichtsscherpte, en NASA schat dat ongeveer 70% van de astronauten in het Internationale Ruimtestation er last van heeft gehad. SANS was een van de studieonderwerpen tijdens de Polaris Dawn-missieeen vijfdaagse particuliere bemande ruimtevlucht gelanceerd door SpaceX. Isaacman financierde en diende gedeeltelijk als commandant van de missie voordat hij zijn NASA-rol op zich nam.

Meer dan zes maanden in de ruimte doorbrengen, brengt andere dingen met zich mee potentiële gezondheidsrisico’s, inclusief de verzwakking en het verlies van botten en atrofiërende spieren. Astronauten ervaren ook bloedvolumeverlies, een verzwakt immuunsysteem en cardiovasculaire deconditionering, omdat zweven weinig moeite kost en het hart niet zo hard hoeft te werken om bloed rond te pompen.

“Diepe ruimte heeft zijn eigen uitdagingen”, zei Asrar. “We zijn relatief nieuw in het verkennen van verdere afstanden in de diepe ruimte, we leren van Artemis II en gaan daar een stapje verder in. Maar we weten dat de blootstelling aan straling een probleem is – niet alleen de duur van de blootstelling, maar ook het soort straling dat de neiging heeft om meer doordringend te zijn in de diepe ruimte.”

Astronauten die worden blootgesteld aan straling – hoogenergetische deeltjes en atomen die bijna de snelheid van het licht benaderen – lopen volgens de NASA een verhoogd risico op kanker, effecten op het centrale zenuwstelsel en degeneratieve ziekten.

NASA heeft de medische noodsituatie van Fincke zeer professioneel en op een afgemeten manier afgehandeld, aldus Parazynski, die eraan toevoegde dat een van de voordelen van de nabijheid van het ruimtestation tot de aarde is dat een patiënt kan worden gestabiliseerd voordat hij of zij een nogal stressvolle terugkeer naar de aarde ondergaat.

“Soms is het beter om de patiënt daar te evalueren, hem alle ondersteunende zorg te bieden die hij nodig heeft, en dan te beslissen of hij de astronaut wel of niet naar huis brengt.”

Toekomstige ruimtemissies zouden echter een groter aantal gezondheidsuitdagingen met zich meebrengen. “Het ISS heeft het vermogen om bijna 24 uur per dag in verbinding te staan ​​met de aarde”, zei Asrar. “Dus als de training die de astronauten hebben niet voldoende is, kunnen ze ook expertise van de aarde krijgen. Maar in de diepe ruimte weten we dat communicatievertragingen een probleem kunnen zijn.”

De Artemis II-bemanning kreeg te maken met een communicatie-uitval van ongeveer 40 minuten toen ze achter de maan langs vlogen. Astronauten op potentiële toekomstige missies naar Mars zouden, eenmaal op hun bestemming, 20 minuten moeten wachten voordat een uitzending de aarde bereikt, plus nog eens 20 minuten om antwoord te krijgen, vanwege de hoeveelheid tijd die het signaal nodig heeft om naar de aarde en terug te reizen.

Eén manier om dit probleem aan te pakken zou zijn om een ​​arts als bemanningslid op te nemen, wat niet zo moeilijk zou zijn aangezien veel astronauten ook artsen zijn. De eerste Amerikaanse arts die astronaut werd, was dat Jozef Kerwin in 1973 en sindsdien ongeveer drie dozijn NASA-artsen zijn astronauten geworden. Ook in andere landen is het gebruikelijk: vier van de negen Canadezen die in de ruimte hebben gevlogen, zijn artsen.

Tijdens de medische episode van Fincke was er geen arts aan boord van het ISS, maar NASA-beheerder Isaacman gezegd hij gelooft niet dat de zaken anders zouden zijn verlopen als dat het geval was geweest. Hij merkte echter op dat wanneer NASA aan missies naar Mars begint, het hebben van medische professionals aan boord ‘additief’ zou zijn.

Bemanningen kunnen uiteindelijk ook anticiperen op en plannen maken voor gezondheidszorg in de ruimte. NASA heeft bijvoorbeeld ‘orgaanchips’ aan boord van Artemis II opgeborgen: beenmergmonsters van de astronauten om de effecten van omstandigheden in de verre ruimte, inclusief straling, op de menselijke gezondheid te beoordelen. De inzichten die uit het experiment voortkomen, kunnen leiden tot geïndividualiseerde behandelingen, zoals gepersonaliseerde medische kits, die de weg voor de astronauten vergemakkelijken om aan langere missies te beginnen – misschien dieper in de kosmos.

Het doel is om op een dag orgaanchips te kunnen opsturen naar astronauten die zijn geselecteerd voor ruimtemissies, zodat bemanningen zich kunnen voorbereiden op mogelijke gezondheidsproblemen voordat deze ver van huis een probleem worden, aldus Lisa Carnell, directeur van de afdeling Biologische en Fysische Wetenschappen van NASA.

“Wij zeggen graag: ‘Weet het voordat we gaan.’ Zo simpel is het,” vertelde Carnell aan CNN in een voorafgaand gesprek. “Zoals, hoe weten we voordat we ze sturen ervoor te zorgen dat we ze gezond terugbrengen en dat ze zo veilig mogelijk zijn? En dit is zo’n eenvoudige… welsprekende manier om dat te doen.”

Volgens Parazynski zijn er zelfs na zestig jaar ruimtemissies nog steeds mysteries die moeten worden opgelost in termen van hoe het menselijk lichaam reageert op gewichtloosheid en hoe mensen weer volledig gezond kunnen worden na een langdurige ruimtevlucht.

“Naar de ruimte gaan is een soort versneld verouderingsproces,” voegde hij eraan toe. “Als we erover nadenken om astronauten voor langere tijd naar de maan en Mars te sturen, hoe kunnen we ze dan ondersteunen als ze daar aankomen? En hoe brengen we ze na een jaar of langer van huis veilig terug naar de zwaartekracht van de aarde? Het is een opwindende tijd in de ruimtegeneeskunde om een ​​aantal van deze vragen te gaan beantwoorden.”

Meld u aan voor CNN’s Wonder Theory wetenschappelijke nieuwsbrief. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke ontwikkelingen en meer.