สิ่งที่เกิดขึ้นกับร่างกายมนุษย์เมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วง

ลองจินตนาการว่าอยู่บนโลกมาทั้งชีวิต แล้ววันหนึ่งลอยออกจากพื้นได้โดยไม่ต้องกระโดด ไม่ต้องมีเชือก ไม่ต้องมีเครื่องช่วยพยุง แค่ใช้ปลายนิ้วดันผนังเบา ๆ ตัวก็ลอยไปอีกฝั่งของห้องแล้ว

นี่คือสิ่งที่นักบินอวกาศต้องเจอเมื่ออยู่ในสภาวะ ไมโครกราวิตี (microgravity) บนสถานีอวกาศ

แต่ร่างกายมนุษย์ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ใช้ชีวิตแบบลอยตัวเป็นเวลานาน เมื่อแรงโน้มถ่วงที่เคยมีอยู่ตลอดชีวิตหายไป ระบบต่าง ๆ จึงเริ่มปรับตัวอย่างรวดเร็ว และบางอย่างเกิดขึ้นแบบที่หลายคนคาดไม่ถึง

ของเหลวในร่างกายไหลขึ้นไปทางศีรษะ

บนโลก แรงโน้มถ่วงช่วยดึงเลือดและของเหลวในร่างกายลงไปทางขา

แต่เมื่ออยู่ในสภาวะไมโครกราวิตี ของเหลวจะกระจายตัวใหม่ ทำให้มีของเหลวเคลื่อนจากบริเวณขาและลำตัวขึ้นไปทางหน้าอกและศีรษะมากขึ้น

ผลที่เห็นได้ชัดคือ ใบหน้าอาจดูบวมขึ้น ขณะที่ขาดูเรียวลง

ช่วงแรก ร่างกายจะรับรู้ว่ามีของเหลวอยู่บริเวณช่วงบนมากเกินไป จึงพยายามกำจัดของเหลวและเกลือออกมากขึ้นผ่านทางปัสสาวะ

พูดง่าย ๆ คือ ร่างกายต้องใช้เวลาปรับตัวกับการที่ “น้ำในตัวไม่ยอมอยู่ที่เดิม”

 กระดูกเริ่มสูญเสียมวล

บนโลก กระดูกต้องรับน้ำหนักตัวอยู่ตลอดเวลา

ทุกครั้งที่ยืน เดิน วิ่ง หรือขึ้นบันได กระดูกและกล้ามเนื้อได้รับแรงจากการเคลื่อนไหวและแรงโน้มถ่วง ซึ่งช่วยกระตุ้นให้ร่างกายรักษาความแข็งแรงของระบบกระดูก

แต่ในอวกาศ นักบินอวกาศแทบไม่ต้องรับน้ำหนักตัวแบบเดียวกับบนโลก

เมื่อกระดูกบางส่วนไม่ได้รับแรงกดและแรงกระตุ้นตามปกติ ร่างกายจึงสามารถลดการสร้างกระดูกและเพิ่มการสลายกระดูกได้

โดยเฉพาะกระดูกบริเวณขา สะโพก และกระดูกสันหลัง

หากอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน การสูญเสียมวลกระดูกอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อกระดูกหักและปัญหาสุขภาพกระดูกเมื่อกลับสู่โลก

นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมนักบินอวกาศต้องออกกำลังกายเป็นประจำ แม้จะอยู่ในสถานที่ที่แทบไม่มีคำว่า “เดิน” ให้ใช้

กล้ามเนื้อก็อ่อนแรงลง

กล้ามเนื้อเองก็เจอปัญหาไม่ต่างกัน

บนโลก กล้ามเนื้อขาต้องทำงานแทบตลอดเวลาที่เรายืน เดิน หรือรักษาสมดุล

แต่ในสภาวะไมโครกราวิตี ภาระเหล่านี้ลดลงอย่างมาก

เมื่อกล้ามเนื้อไม่ได้ถูกใช้งานหนักเหมือนเดิม มวลและความแข็งแรงของกล้ามเนื้อบางส่วนจึงลดลง

โดยเฉพาะกล้ามเนื้อที่ใช้พยุงร่างกาย เช่น กล้ามเนื้อขาและลำตัว

ดังนั้นการออกกำลังกายในสถานีอวกาศไม่ได้มีไว้เพื่อสร้างกล้ามสวย ๆ อย่างเดียว

แต่มันเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาความพร้อมของร่างกายสำหรับวันที่ต้องกลับมาเจอแรงโน้มถ่วงของโลกอีกครั้ง

สมองต้องเรียนรู้เรื่อง “บน” กับ “ล่าง” ใหม่

เรื่องหนึ่งที่น่าสนใจมากคือ ระบบทรงตัว

บนโลก สมองได้รับข้อมูลจากหลายแหล่ง ทั้งตา หูชั้นใน และตัวรับความรู้สึกจากกล้ามเนื้อและข้อต่อ เพื่อบอกว่าร่างกายกำลังอยู่ในตำแหน่งไหน

แต่ในอวกาศ ข้อมูลเหล่านี้ไม่ตรงกับสิ่งที่สมองเคยเรียนรู้

ระบบทรงตัวในหูชั้นในเคยชินกับการที่แรงโน้มถ่วงดึงร่างกายลงด้านหนึ่งตลอดเวลา พอเข้าสู่ไมโครกราวิตี สมองจึงต้องปรับตัว

ช่วงแรกนักบินอวกาศบางคนอาจมีอาการคลื่นไส้ เวียนศีรษะ หรือสับสนเรื่องทิศทางได้

หลังจากนั้นสมองจะค่อย ๆ เรียนรู้สภาพแวดล้อมใหม่

ในอวกาศ “พื้น” อาจเป็นผนัง และ “เพดาน” อาจกลายเป็นพื้นได้ทั้งนั้น

 กระดูกสันหลังยืดตัวขึ้นเล็กน้อย

มีเรื่องหนึ่งที่ฟังดูเหมือนโบนัสจากการไปอวกาศ

นักบินอวกาศอาจ สูงขึ้นชั่วคราว

เมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วงมากดกระดูกสันหลังเหมือนบนโลก ช่องว่างระหว่างกระดูกสันหลังสามารถเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ทำให้ความสูงของร่างกายเพิ่มขึ้นได้หลายเซนติเมตรในบางคน

แต่ไม่ได้หมายความว่ากระดูกโตขึ้นจริง ๆ

เมื่อกลับมาอยู่บนโลก แรงโน้มถ่วงกลับมากดกระดูกสันหลังอีกครั้ง ความสูงก็จะค่อย ๆ กลับเข้าสู่ระดับเดิม

เรียกว่าเป็นการ “สูงขึ้นชั่วคราว” ที่มีเงื่อนไขว่า ต้องยอมแลกกับการใช้ชีวิตในอวกาศก่อน 🚀

 ดวงตาอาจได้รับผลกระทบ

การที่ของเหลวในร่างกายเคลื่อนขึ้นไปทางศีรษะไม่ได้มีผลแค่ทำให้หน้าดูบวม

มันอาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงบริเวณดวงตาและเส้นประสาทตาในนักบินอวกาศบางคน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มอาการที่เรียกว่า Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome หรือ SANS

นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษากลไกของภาวะนี้ เพราะการเปลี่ยนแปลงของของเหลวและแรงดันภายในศีรษะอาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของดวงตาและการมองเห็น

จึงไม่ใช่แค่เรื่องว่า “ขึ้นไปแล้วตัวลอย”

แต่ร่างกายแทบทุกระบบต้องปรับตัวกับสภาพแวดล้อมใหม่

หัวใจก็ต้องปรับวิธีทำงาน

เมื่อของเหลวในร่างกายเคลื่อนขึ้นมาทางช่วงบน หัวใจจะได้รับเลือดกลับมากขึ้นในช่วงแรก

ร่างกายจึงตอบสนองด้วยการปรับสมดุลของของเหลวและระบบไหลเวียนเลือด

เมื่ออยู่ในอวกาศนานขึ้น ระบบหัวใจและหลอดเลือดก็ปรับตัวให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ

ปัญหาจะเห็นได้ชัดเมื่อกลับมายังโลก

ทันทีที่ต้องยืนขึ้นอีกครั้ง เลือดจะถูกแรงโน้มถ่วงดึงลงไปทางขาเหมือนเดิม แต่ระบบไหลเวียนเลือดที่ปรับตัวกับอวกาศแล้วอาจยังรับมือได้ไม่เต็มที่

จึงอาจเกิดอาการหน้ามืดหรือเป็นลมเมื่อยืนได้

แม้แต่นาฬิกาชีวิตก็ต้องปรับตัว

บนโลก ร่างกายมีนาฬิกาชีวภาพที่ได้รับอิทธิพลจากวงจรกลางวันและกลางคืน

แต่บนสถานีอวกาศ นักบินอวกาศสามารถเห็นพระอาทิตย์ขึ้นและตกได้หลายครั้งภายในหนึ่งวัน เนื่องจากสถานีโคจรรอบโลกอย่างรวดเร็ว

ถ้าไม่มีตารางเวลาที่ชัดเจน สัญญาณจากแสงและสภาพแวดล้อมอาจรบกวนจังหวะการนอนหลับได้

ด้วยเหตุนี้การจัดตารางนอน แสงสว่าง และกิจวัตรประจำวันจึงมีความสำคัญมากต่อการรักษาสุขภาพของนักบินอวกาศ

แล้วเมื่อกลับมาบนโลกจะเกิดอะไรขึ้น?

การกลับมายังโลกไม่ได้หมายความว่าร่างกายกลับมาเป็นเหมือนเดิมทันที

หลังจากใช้ชีวิตในไมโครกราวิตีเป็นเวลานาน กล้ามเนื้อและระบบหัวใจและหลอดเลือดต้องกลับมาทำงานภายใต้แรงโน้มถ่วงเต็มรูปแบบอีกครั้ง

การยืน เดิน และรักษาสมดุลอาจทำได้ยากในช่วงแรก นักบินอวกาศจึงต้องผ่านโปรแกรมฟื้นฟูร่างกายหลังกลับโลก

ร่างกายต้องเรียนรู้สิ่งที่เคยทำเป็นเรื่องธรรมดาอีกครั้ง

การยืนเฉย ๆ

การเดินตรง ๆ

การรักษาสมดุล

การรับน้ำหนักตัว

ทั้งหมดนี้กลายเป็นงานที่หนักขึ้นทันที เมื่อแรงโน้มถ่วงกลับมาเป็นเจ้านายตัวเดิม

 การไม่มีแรงโน้มถ่วงจึงไม่ได้ทำให้มนุษย์ “เบาสบาย”

ตรงกันข้าม มันคือการเปลี่ยนสภาพแวดล้อมครั้งใหญ่สำหรับร่างกาย

ของเหลวเคลื่อนที่ใหม่

กล้ามเนื้ออ่อนแรง

กระดูกสูญเสียมวล

ระบบทรงตัวต้องเรียนรู้ใหม่

หัวใจและหลอดเลือดปรับตัว

และการมองเห็นอาจได้รับผลกระทบในบางคน

นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมการเดินทางไปอวกาศจึงไม่ได้มีแค่เรื่องจรวดและยานอวกาศ

สิ่งที่ยากไม่แพ้การพามนุษย์ออกจากโลก คือการทำให้ร่างกายมนุษย์ใช้ชีวิตอยู่ในโลกที่ไม่เหมือนโลก

และยิ่งมนุษย์คิดถึงการเดินทางไปดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรืออยู่ในอวกาศเป็นเวลานานขึ้น คำถามสำคัญก็ยิ่งชัดขึ้นว่า

ร่างกายมนุษย์จะปรับตัวได้แค่ไหน เมื่อบ้านหลังเดิมที่เคยมีแรงโน้มถ่วงอยู่ทุกวินาที ไม่ได้เป็นสถานที่ที่เราใช้ชีวิตอีกต่อไป