Θα μπουν σε «χειμερία νάρκη» οι αστροναύτες στον δρόμο προς τον Άρη;

Το έτος είναι 2039 και είστε αστροναύτης στο δρόμο σας προς τον Άρη. Βρίσκεστε μόλις τρεις μήνες στο ταξίδι των οκτώ μηνών και ήδη το σώμα σας αντιμετωπίζει μια επίθεση ακτινοβολίας από το διάστημα. Σε μηδενική βαρύτητα, τα οστά και οι μύες σας κινδυνεύουν να χαθούν. Ωστόσο, δεν ανησυχείτε, καθώς πρόκειται να μπείτε στον ειδικό θάλαμό σας. Κουκουλωμένοι μέσα, θα κοιμάστε ευτυχισμένοι επί μέρες μέχρι να βγείτε φρέσκοι και ανανεωμένοι στον προορισμό σας.

Στα βιβλία και τις ταινίες της επιστημονικής φαντασίας το έχουμε δει επανειλημμένα. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ανθρώπινη χειμερία νάρκη σε όλη την απεραντοσύνη του διαστήματος θα μπορούσε μια μέρα να είναι δυνατή. Αν ήταν, θα ήταν ένα όφελος για την εξερεύνηση του διαστήματος. Ένας μόνο αστροναύτης καταναλώνει περίπου 30 κιλά τροφής και νερού την ημέρα. Πολλαπλασιάστε το με τους περίπου 16 μήνες που θα χρειαζόταν για να ταξιδέψετε στον Άρη και πίσω, και αυτό αθροίζεται σε ένα αρκετά βαρύ δ0ιαστημόπλοιο για όλη αυτή την υποστήριξη ζωής.

Οι αστροναύτες σε χειμερία νάρκη, από την άλλη πλευρά, δεν θα έτρωγαν ή θα έπιναν πολύ και θα κατανάλωναν ελάχιστο οξυγόνο. Επομένως, η χειμερία νάρκη θα μπορούσε να εξοικονομήσει τεράστια χρηματικά ποσά, μειώνοντας την ποσότητα του φορτίου τροφίμων που απαιτείται κατά 75% και το μέγεθος του διαστημικού σκάφους που απαιτείται έως και κατά ένα τρίτο.

«Υπάρχει αβεβαιότητα ως προς το πώς θα αντιδράσουν οι άνθρωποι στο αποτέλεσμα να μην βλέπουν πλέον τη Γη ως έναν κοντινό πλανήτη έξω από το παράθυρο και να βλέπουν μόνο σκοτάδι έξω», λέει στο BBC ο Λίοπολντ Σάμερερ,  επικεφαλής της ομάδας Advanced Concepts (προηγμένες ιδέες) στην Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος. Πρόκειται για μία ομάδα, η οποία παρακολουθεί τις νέες διαστημικές τεχνολογίες. «Το ψυχολογικό στρες που μπορεί να προκαλέσει είναι λίγο άγνωστο» συμπληρώνει.

Τα οφέλη για την υγεία

Θα υπήρχαν πάντως οφέλη και για την υγεία από τη χειμερία νάρκη. Χωρίς τη δύναμη της βαρύτητας, οι αστροναύτες στο διάστημα βιώνουν απώλεια μυών και απώλεια οστικής πυκνότητας. Ακόμη και στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπου ο εξοπλισμός γυμναστηρίου υψηλής τεχνολογίας είναι διαθέσιμος 24/7 και ακολουθούνται αυστηρά πρωτόκολλα άσκησης, οι αστροναύτες χάνουν έως και το 20% της μυϊκής τους μάζας. Η μυϊκή απώλεια θα αποτελούσε ακόμη μεγαλύτερο πρόβλημα στις αποστολές στον Άρη, καθώς δεν θα υπήρχαν πληρώματα υποστήριξης που θα περιμένουν μετά από μια προσγείωση στον Κόκκινο Πλανήτη.

Η χειμερία νάρκη θα μπορούσε λοιπόν να προστατεύσει από ορισμένους από αυτούς τους κινδύνους. Τα ζώα που βρίσκονται σε χειμερία νάρκη εισέρχονται σε μια ειδική κατάσταση που ονομάζεται σπλάχνωση, κατά την οποία ο μεταβολισμός τους επιβραδύνεται και ο καρδιακός ρυθμός, η αναπνοή και η θερμοκρασία του σώματός τους πέφτουν. Ακόμη και τα κύτταρα που αποτελούν το σώμα του ζώου σταματούν να διαιρούνται και να πεθαίνουν. Διατηρούν έτσι ενέργεια σε περιόδους έλλειψης τροφής. Ωστόσο η κατάσταση αυτή φαίνεται επίσης να προστατεύει από ορισμένες από τις βλαβερές συνέπειες των διαστημικών ταξιδιών.

Για παράδειγμα, οι σκίουροι έχουν δείξει αντοχή σε υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας κατά τη χειμερία νάρκη, πιθανώς επειδή τα κύτταρα που βρίσκονται σε χειμερία νάρκη αναπαράγονται με πολύ χαμηλότερους ρυθμούς και επομένως είναι φυσικά λιγότερο επιρρεπή στη βλάβη από την ακτινοβολία. Η είσοδος σε μια κατάσταση που μοιάζει με χειμερία νάρκη φαίνεται επίσης να βοηθά τις αρκούδες και τους σκίουρους να διατηρήσουν τη δομή των οστών και τον μυϊκό τους τόνο. Παρά την χειμερία νάρκη για έως και έξι μήνες κάθε φορά, οι μαύρες αρκούδες εμφανίζονται την άνοιξη με οριακή μόνο απώλεια μυών και επιστρέφουν στο φυσιολογικό μέσα σε 20 ημέρες. Στην πραγματικότητα, οι αρκούδες που ξυπνούν παρουσιάζουν εκπληκτικά υψηλά επίπεδα φυσικής κατάστασης.

«Εάν μείνατε στο κρεβάτι για αρκετούς μήνες, θα χάνατε μεγάλο μέρος του μυϊκού ιστού κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου», εξηγεί στο BBC ο Γιούργκεν Μπεράιτερ Χαν, καθηγητής νευροεπιστήμης και κυτταρικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Goethe στη Φρανκφούρτη της Γερμανίας. Είναι μέλος της ερευνητικής ομάδας χειμερίας νάρκης της ESA η οποία διεξάγει έρευνα για την ανθρώπινη χειμερία νάρκη για διαστημικές πτήσεις μεγάλων αποστάσεων στον Άρη. «Αυτή η έντονη απώλεια ιστού κατά τη διάρκεια μεγάλων περιόδων αχρησίας αποφεύγεται σχεδόν εντελώς κατά τη διάρκεια της ταραχής, πράγμα που σημαίνει ότι οι αστροναύτες που έρχονται στον Άρη θα πρέπει να είναι σε καλή κατάσταση και δεν θα χρειάζονται πολύ χρόνο για να αναρρώσουν».

Είναι η εφικτή η χειμερία νάρκη σε ανθρώπους;

Αρκετά όμως με τα οφέλη. Το μεγάλο ερώτημα είναι άλλο; Είναι δυνατόν να συμβεί; Η απάντηση, σύμφωνα με το BBC, είναι… ίσως. Τα ζώα σε χειμερία νάρκη κατανέμονται σε όλο το δέντρο της ζωής, συμπεριλαμβανομένων των εντόμων, των αμφιβίων και πολλών θηλαστικών. Μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν φάρμακα για να προκαλέσουν μια ανάλογη κατάσταση σε ορισμένα ζώα όπως οι αρουραίοι που συνήθως δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη. Τα φάρμακα δρουν σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται υποθάλαμος, η οποία εμπλέκεται στη ρύθμιση της θερμοκρασίας και του καρδιακού παλμού του σώματος.

Η ψύξη του σώματος θα μπορούσε επίσης να προκαλέσει ένα είδος κατάστασης που μοιάζει με χειμερία νάρκη. Στη δεκαετία του 1990, ερευνητές από το Safar Center for Resuscitation Research στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ έδειξαν ότι η ταχεία ψύξη του κυκλοφορικού συστήματος των σκύλων σε καρδιακή ανακοπή τους οδήγησε σε μια κατάσταση αναστολής κίνησης.

Μια παρόμοια διαδικασία, γνωστή ως θεραπευτική υποθερμία, χρησιμοποιείται ήδη σε ορισμένα νοσοκομεία για τη θεραπεία ασθενών σε καρδιακή ανακοπή ή με τραυματικές εγκεφαλικές κακώσεις. Θεωρείται ότι η ψύξη του σώματος στους περίπου 32-34 C μειώνει τη βλάβη στον εγκέφαλο και σε άλλα ζωτικά όργανα. Αυτό είναι λογικό, καθώς τα κύτταρα στο σώμα μας απαιτούν συνεχή παροχή οξυγόνου για να καλύψουν τις μεταβολικές τους απαιτήσεις. Υπό κανονικές συνθήκες, η καρδιά αντλεί αυτό το οξυγόνο γύρω από το σώμα μας. Αλλά σε ασθενείς με τραύμα, η απώλεια αίματος αναγκάζει τα κύτταρα να τελειώνουν από οξυγόνο και να πεθαίνουν γρήγορα. Η ψύξη του σώματος κατά μερικούς βαθμούς μειώνει τη ζήτηση του σώματος για ενέργεια και οξυγόνο, αγοράζοντας σημαντικό χρόνο στους γιατρούς.

Η SpaceWorks Enterprises, μια αεροδιαστημική μηχανική που εδρεύει στην Ατλάντα της Τζόρτζια, πιστεύει ότι η θεραπευτική υποθερμία θα μπορούσε επίσης να είναι ένας καλός τρόπος να τοποθετηθούν οι ταξιδιώτες του διαστήματος σε μια παρόμοια κατάσταση. Η εταιρεία έχει λάβει χρηματοδότηση από τη NASA για να υλοποιήσει την ιδέα της, η οποία προβλέπει χειμερία νάρκη μερικών εβδομάδων, προτού δραστηριοποιηθούν για μερικές ημέρες και στη συνέχεια επιστρέψουν ξανά σε νάρκη. Αυτό θα μπορούσε να γίνει εκ περιτροπής, έτσι ώστε να υπάρχει πάντα ένα μέλος του πληρώματος σε εγρήγορση, να αντιμετωπίζει ανησυχίες για την ασφάλεια ή τυχόν έκτακτες ανάγκες που μπορεί να προκύψουν.