Avaruuskin on lääketieteen näyttämö

Avaruuskin on  lääketieteen näyttämö Kuva 1 / 1

Kansainvälisen avaruusaseman (International Space Station, ISS) miehistön puolivuotinen aikataulu on työntäyteinen. Lentävää laboratoriota täytyy huoltaa ja käyttää mahdollisimman tehokkaasti hyödyksi. Jokaisen astronautin täytyy huolehtia kymmenien tutkimuslaitteistojen ja kokonaisten laboratorioiden ­ylläpidosta.

Vähäisen vapaa-aikansa astronautit käyttävät usein katselemalla Maata. ­Ikkunan takana pyörivän jättimäisen pallon muuttuva pinta vaikuttaa katsojaan terapeuttisesti. ISS:n ilmastoinnin alituiseen hurinaan kuulemma turtuu nopeasti. Samoin käy rajallisten peseytymismahdollisuuksien aiheuttaman hajun kanssa.

Tällä hetkellä asemalla on sen 15-vuotisen historian 37. retkikunta. Ryhmän erikoisosaamista on ihmisen fysiologia. Kuusihenkiseen miehistöön kuuluvat muun muassa kehon lämpötalouteen ja metabolismiin erikoistunut insinööri Karen Nyberg, lääkäri Oleg Kotov sekä biologi-biokemisti Sergei Riazanski.

Astronautti kärsii ruoansulatusvaivoista

Astronautit kärsivät lennoilla useimmiten tasapaino-ongelmista, ruuansulatusvaivoista ja selkäkivuista. Myös rytmihäiriöitä, virtsatieongelmia ja hammaskipuja on raportoitu.

Kirurgisia toimenpiteitä ei avaruudessa ole vielä tarvinnut tehdä. Vaara on kuitenkin aina olemassa. Painottomuus lisää sydänkohtausten ja veritulppien riskiä. Myös palovammojen ja haavojen riski sekä vaarallisille aineille altistuminen uhkaa.

ISS:llä astronautit toimivat itse omina koekaniineinaan. Koetta jatketaan ainakin puoli vuotta ennen ja jälkeen lennon, jotta sopeutuminen normaalioloihin voidaan erottaa.

Veri- ja virtsanäytteiden lisäksi kai­kilta kerätään muun muassa sylkeä. ­Kehon nesteistä tutkitaan pääasiassa immuunipuolustusta, jonka tiedetään heikentyvän avaruuslentojen aikana. Mekanismia ja syytä ei tunneta vielä tarkasti. Avaruuslennoilla useat mikrobit näyttävät myös lisääntyvän ja tarttuvan ärhäkämmin.

Painottomuus vaikuttaa myös näkyvästi. Tasapainoaisti sekoaa ja aiheuttaa kokeneemmillekin pahoinvointia. Neste pumppautuu tehokkaasti jaloista, torso pöhöttyy ja pää tuntuu tukkoiselta. Samalla veriplasman ja punasolujenkin määrä laskee merkittävästi ja aiheuttaa ns. avaruusanemiaa. Maahan palattua pyörtymisriski on hyvin suuri.

Lihasmassa vähenee nopeasti

Kaikkein ongelmallisinta astronauteille on lihasten ja luiden rappeutuminen. Painovoiman puuttuessa keho alkaa ­aktiivisesti poistaa luiden kalsiumia ja fosforia. Munuaiskivien ja osteopenian riski kasvaa. Keho pitenee hieman, kun selkäranka löystyy. Seisomisessa käytettävät jalka- ja selkälihakset menettävät nopeasti voimansa. Lihasmassa pienenee jo viikossa viidenneksellä, jos vastatoimia ei tehdä.

Vähintään kahden tunnin päivittäisellä kuntoilulla on havaittu ehkäisevä tai hidastava vaikutus lihasten rappeutumiseen. ISS:n erikoisvalmisteiset kuntolaitteet ovatkin kovassa käytössä. Luumassan katoa ei kuitenkaan vielä osata kompensoida. Uusia lääkkeitä, hormonihoitoja ja ravintolisiä testataan alinomaa.

Tuki- ja liikuntaelinten rappeutumiseen on perehdytty etenkin kosmonauttilääkäri Valeri Poljakovin lennon pohjalta. Hän vietti 1990-luvulla avaruudessa yhtäjaksoisesti lähes 1,2 vuotta, pidempään kuin kukaan muu. Palattuaan hän halusi heti kävellä testimielessä ­ilman tukea lyhyen matkaa, vaikka kokikin sen ”aika raskaaksi”.

Mars-matkalta liikaa säteilyä

Avaruuslennot ovat astronauteille myös psyykkisesti raastavia. Rutiinit, harjoittelu ja ryhmähenki auttavat, lisäksi Maan näkeminen ja jatkuva yhteyden­pito kotiin pitävät mielialaa kunnossa.

Kotiplaneetan tärkein etu on ISS:llä aina läsnä: avaruusasema kiertää säteilyltä suojaavan Maan magneettikentän sisällä varsin turvallisesti. Pisin piipahdus sen ulkopuolella on kestänyt vain noin viikon, Apollo 17-lennolla. Sen jälkeen kukaan ei ole poistunut alueelta.

Planeettojenvälisessä avaruudessa on vaarallista. Supernovat, galaksiytimet ja oman tähtemme puhaltama myrskyisä aurinkotuuli synnyttävät erittäin korkeaenergistä säteilyä. On arvioitu, että vuoden matka Marsiin ja takaisin altistaisi astronautit 2–5 kertaa suuremmalle annokselle kuin mitä säteilytyöntekijöille sallitaan koko uran aikana. Suojautumiskeinoa säteilylle ei ole vielä keksitty.

Avaruustekniikka 
näkyy vastaanotolla

Avaruustutkimus vaikuttaa lääkärien elämään myös maankamaralla. Ilman GPS:ää tai tietoliikennesatelliitteja kokousmatkat ja kaukokonsultoinnit olisivat ainakin piirun verran hankalampia. Hätäviestintäjärjestelmistä osa perustuu suoraan Yhdysvaltain avaruusjärjestö NASA:n kehittämälle tekniikalle.

Useat lääketieteen innovaatiot ovat muuttuneet matkalla hyvin paljon. Infra­punakuumemittarin tekniikka ja endoskooppien optiikka ovat peräisin avaruusteleskoopeista. Myös magneettikuvauksen pohja on avaruusluotai­missa.

Teleskooppikuvien analysointiin tarkoitetut algoritmit palvelevat myös lääketieteellistä kuvantamista. Molemmat vaativat paljon konetehoa.

Luiden sitomiseen ja hampaiden oikomiseen käytetään lämmetessään muotoonsa pyrkiviä materiaaleja, joita on kehitetty satelliittien automaattiseen säätämiseen. Myös raajaproteesit ja etäluettavat sisäiset sydämentahdistimet on kehitetty suurelta osin avaruustekniikan pohjalta.

Suomessa avaruuslähtöiseen tutkimukseen on osallistunut lähiaikoina muun muassa Teknologian tutkimuskeskus VTT, joka on kehittänyt laskentamallia mikrobien kulkeutumisen ennakoimiseksi. EU:n ja Venäjän yhteisen hankkeen tuloksia pyritään hyödyntämään esimerkiksi sairaalahygienian ­parantamisessa.

Suomi on Euroopan avaruusjärjestö ESA:n jäsen, mutta ei osallistu miehi­tettyyn avaruusohjelmaan. Avaruus­lääkäreiksi tahtovien kannattaa koettaa värväytyä muiden maiden kautta.

Suden hyökkäys ja muita hätätilanteita

– Avaruudessa on käynyt lähes 550 ihmistä, useat heistä moneen kertaan. Yhteensä avaruudessa on vietetty aikaa 115 miestyövuoden edestä.

– Avaruuslennoilla on myös menehtynyt ihmisiä: Neuvostoliiton aikana neljä kosmonauttia, USA:n sukkularäjähdyksissä 14 astronauttia, ja 12 muuta, 
Juri Gagarin mukaan lukien, lentoa varten harjoitellessa.

– Lisäksi on sattunut lukuisia läheltäpiti-tilanteita, kun laskuvarjo, ohjausraketti tai elossapitojärjestelmä on mennyt epäkuntoon. 
MIR-avaruusasemalla sattui muutamia vaarallisia tulipaloja ja törmäyksiä huoltoalusten kanssa.

– Ensimmäisen avaruuskävelyn suorittanut Aleksei Leonov joutui melkein susien syömäksi, kun alus tömähti keskelle Uralin metsiä, 400 kilometrin päähän toivotusta.

– Tuorein onnettomuus sattui avaruuskävelyllä kesäkuussa 2013. 
Astronautti Luca Parmitanon puvun jäähdytykseen käytetty vesi alkoi 
vuotaa kypärään ja kapillaari-ilmiön vuoksi vesi alkoi kertyä pään ympärille. Parmitano kuvaili tilanteen tuntuneen siltä, kuin hänen päätään olisi upotettu hitaasti vesikulhoon. Hän ehti keskeyttää työnsä ja palata sisälle ISS:ään ennen todellista vaaraa.

Jarmo Korteniemi
toimittaja
Kuva: Nasa

Julkaistu Lääkärilehdessä 45/2013.

Oletko jo lukenut nämä?