Trong môi trường vi trọng lực: Mắt của phi hành gia bị ảnh hưởng thế nào?

Kelly đã thực hiện một cuộc đi bộ ngoài không gian bên ngoài trạm vũ trụ vào ngày 6/11/2015.

Thời gian - “mắt xích” quan trọng

Khi con người có cơ hội khám phá sao Hỏa, các thành viên phi hành đoàn sẽ thực hiện sứ mệnh và đi tới nơi cách xa hành tinh của chúng ta hàng triệu dặm. Các nhà khoa học muốn hiểu càng nhiều càng tốt về tác động tiềm tàng của vi trọng lực và bức xạ đối với cơ thể con người.

Một bước tiến lớn đối với mục tiêu này là Sứ mệnh một năm, khi phi hành gia Scott Kelly của NASA và nhà du hành vũ trụ người Nga Mikhail Kornienko đã dành 340 ngày trên Trạm Vũ trụ Quốc tế từ tháng 3/2015 đến năm 2016.

Các nhà thám hiểm không gian đã trải qua gần một năm sống trong điều kiện không có trọng lực. Dữ liệu thu thập được trước, trong và sau chuyến bay của họ đã mang lại đóng góp lớn. Nhờ đó, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về những gì xảy ra với cơ thể con người trong không gian.

Một mối quan tâm đã xuất hiện liên quan đến các phi hành gia, khi mắt của họ có sự thay đổi trong thời gian dài trên không gian. Sự thay đổi này được cho là xảy ra khi các phi hành gia ở không gian từ sáu tháng trở lên. Thời gian ở ngoài không gian cũng mang lại những tác động tiềm tàng đến sức khỏe về thị lực của họ.

Theo các nhà nghiên cứu, thành viên phi hành đoàn thường dành từ 4 - 6 tháng trên trạm vũ trụ. Tuy nhiên, các sứ mệnh được lên kế hoạch trong tương lai kéo dài một năm hoặc lâu hơn cần được xem xét.

Ảnh hưởng đến sức khỏe thị giác của các phi hành gia do hậu quả của việc bay trong thời gian dài trước đây được gọi là suy giảm thị lực và áp lực nội sọ, hay hội chứng VIIP.

Các nhà nghiên cứu hiện đề cập đến những phát hiện nhãn khoa và thần kinh ở các phi hành gia sau chuyến bay vũ trụ thời gian dài, như hội chứng thần kinh mắt liên quan đến chuyến bay vũ trụ, còn được gọi là SANS.

Một nghiên cứu mới tập trung vào những thay đổi ở mắt và các vấn đề phi hành gia Kelly và Kornienko trải qua đã được công bố trên tạp chí JAMA Opthalmology.

“Sau khi các phi hành gia bắt đầu thực hiện nhiệm vụ trên không gian khoảng 6 tháng, chúng tôi bắt đầu quan sát những thay đổi trong mắt của một số người. Những thay đổi đó đã không xuất hiện khi họ thực hiện nhiệm vụ dài khoảng 2 tuần trên tàu con thoi”, tác giả nghiên cứu Brandon R. Macias - Giám đốc Phòng thí nghiệm Tim mạch và Thị giác tại Trung tâm Không gian NASA Johnson ở Houston cho biết.

Cũng theo ông Macias, những phát hiện sơ bộ của nhóm nghiên cứu cho thấy, thời gian thực hiện sứ mệnh trên không gian có thể là nguyên nhân làm thay đổi cấu trúc mắt theo hướng tệ hơn, như sưng các mô đầu dây thần kinh thị giác. Sự thay đổi này được nhận ra ở một số phi hành gia từng thực hiện các sứ mệnh dài hơn một năm trong không gian.

Tiền đề cho tương lai

Phi hành gia người Mỹ Scott Kelly (trái) và phi hành gia người Nga Mikhail Kornienko (phải) đã trải qua một năm trên trạm vũ trụ.

Những thay đổi ở phi hành gia Kelly và Kornienko được so sánh với các thành viên phi hành đoàn đã dành khoảng 6 tháng trên trạm. Cả hai phi hành gia này đều gặp nhiều thay đổi trong cấu trúc mắt. Một người trong số đó phát triển phù đĩa thị nhẹ.

“Phù đĩa thị có thể xảy ra khi các sợi thần kinh phía sau mắt sưng lên hoặc khi CSF (dịch tủy sống) tích tụ xung quanh các sợi thần kinh. Nếu tình trạng sưng tấy nghiêm trọng và xảy ra trong thời gian dài, chức năng thị giác có thể bị ảnh hưởng”, ông Macias giải thích.

Trong khi đó, phi hành gia còn lại bị phù đĩa thị giác cùng sự phát triển ngày càng nhiều của các nếp gấp màng mạch. Cả hai người từng không nhận ra những thay đổi mà họ trải qua.

Macias cho biết: “Võng mạc ở phía sau của mắt là một lớp mịn. Các nếp gấp phát triển khi mô này trở nên nhăn và không đồng đều. Những nếp gấp này có thể có các kiểu khác nhau tùy thuộc vào vị trí và mức độ nghiêm trọng. Tình trạng này có khả năng làm suy giảm chức năng thị giác”.

Hai phi hành gia đã hồi phục sau chứng phù nề đĩa thị giác sau khi trở về từ vũ trụ. Tuy nhiên, các nếp gấp của màng mạch không phải lúc nào cũng phục hồi hoàn toàn. Những thay đổi cấu trúc này không dẫn đến bất kỳ thay đổi chức năng đáng kể nào đối với mắt.

“Tuy nhiên, có một lo ngại rằng, các sứ mệnh trên không gian dài hơn có thể góp phần làm thay đổi cấu trúc mắt nhiều hơn. Thời gian diễn ra những thay đổi cấu trúc này càng lâu, khả năng chúng có thể gây tổn thương võng mạc càng cao”, ông Macias cảnh báo.

Các nhà nghiên cứu tin rằng, những phát hiện mới này là phép đo đáng tin cậy để theo dõi cấu trúc mắt của các thành viên phi hành đoàn, cũng như sức khỏe lâu dài khi họ trở về Trái đất. Đồng thời, các nhà khoa học cũng muốn hiểu lý do một số thành viên phi hành đoàn có thay đổi ở mắt nhiều hơn những người khác.

Những thông tin đó có thể giúp nhóm nghiên cứu tìm ra cách ngăn ngừa hội chứng mắt thần kinh liên quan đến chuyến bay không gian. Nhóm nghiên cứu sẽ đo lường hoạt động của mắt trước, trong và sau khi thực hiện nhiệm vụ bằng phương pháp điện cơ.

Đồng thời, đo phản ứng điện của các tế bào hình nón và tế bào que nhạy cảm với ánh sáng của mắt. Các nhà khoa học cũng sẽ xem xét sự thay đổi của lưu lượng máu trong võng mạc.

Điều này có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về lý do một số thành viên phi hành đoàn trải qua nhiều thay đổi hơn những người khác.