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ग्रह की सतह से 431 किमी की दूरी पर हर 90 मिनट में एक बार पृथ्वी के चारों ओर उड़ान भरना, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) अंतरिक्ष यात्रा के शारीरिक प्रभावों का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श वातावरण प्रदान करता है। यह अंतरिक्ष के निर्वात का अनुभव करने के लिए पर्याप्त है, लेकिन आपूर्ति और उपकरण देने के लिए पर्याप्त है, और सबसे महत्वपूर्ण बात, इसकी गति चालक दल को बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण की अनुमति देती है।

लेकिन सतह पर लौटने वाले आईएसएस चालक दल के सदस्यों के अध्ययन से पता चला कि भारहीनता की स्थितियों का उनके शरीर पर गहरा प्रभाव पड़ता है, जिसमें उनकी दृष्टि भी शामिल है। मार्च 2013 के बाद से, नेत्र स्वास्थ्य के चल रहे संभावित अध्ययन के हिस्से के रूप में, वैज्ञानिकों ने बोर्ड पर किए गए नैदानिक परीक्षणों की संख्या में वृद्धि की है ताकि वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद मिल सके कि उनकी आंखों के साथ क्या हो रहा है।
शरीर में हमारे वायुमंडल की सुरक्षा के अभाव में, पर्याप्त व्यायाम, पोषण और विकिरण सुरक्षा के बिना आदेश में गड़बड़ी होती है। अपर्याप्त प्रशिक्षण के साथ, हड्डियों का घनत्व कम हो सकता है, जो अंततः उनकी नाजुकता और फ्रैक्चर की आसानी का कारण बन सकता है। पूर्ण गुरुत्वाकर्षण के बिना, शरीर को अब सीधा रहने के लिए प्रयास की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे मांसपेशियों का क्षरण होता है। पृथ्वी के वातावरण को कवर किए बिना, बढ़ा हुआ जोखिम होता है।

भारहीन परिवर्तन

2005 में, अंतरिक्ष में लंबे समय तक रहने के बाद, अंतरिक्ष यात्रियों ने अपनी दृष्टि से समस्याओं की सूचना दी, विशेष रूप से, जब इसने काम को बंद कर दिया। नासा ने घोषणा की कि उसके 21 अंतरिक्ष यात्रियों को मिशन के दौरान या बाद में दृष्टि समस्याएं थीं, और सभी क्रू सदस्यों में से 70% को समस्या हो सकती है। अंतरिक्ष एजेंसी इस मुद्दे पर बहुत गंभीरता से चर्चा कर रही है।
नैदानिक डेटा की सूची में डिस्क के एडिमा, स्कोटोमा, कपास के धब्बे, कोरॉइड परत का विरूपण, आंख के पीछे का सपाट होना और हाइपरमेट्रिक शिफ्ट के मामले शामिल हैं - कुछ मामलों में, अपवर्तन में परिवर्तन 1.75D है।

"यह वर्तमान में नासा के ISS पर मानव अंतरिक्ष यान के लिए नंबर एक जोखिम है," डॉ। क्रिश्चियन ओटो, ह्यूस्टन में अंतरिक्ष अनुसंधान के लिए विश्वविद्यालयों के एसोसिएशन के एक चिकित्सक और नासा में एक प्रमुख नेत्र स्वास्थ्य शोधकर्ता बताते हैं।

डॉ। ओटो ने ऑप्टोमेट्री टुडे को बताया: "हालांकि अभी तक कोई दीर्घकालिक चिकित्सा परिणाम नहीं देखे गए हैं, लेकिन नासा समस्या को समझने और उसका मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण संसाधनों का उपयोग करता है - भविष्य के दीर्घकालिक अंतरिक्ष मिशनों को संरक्षित और सुगम बनाने के तरीके।"

चालक दल के सदस्यों की उड़ान से पहले और बाद में दृष्टि परीक्षण एक मानक चिकित्सा घटक के रूप में किया गया है। लेकिन उपलब्ध नैदानिक आंकड़ों की अपनी सरणी बढ़ाने के लिए, एजेंसी अंतरिक्ष यात्री के लिए अधिक से अधिक कीमती समय समर्पित कर रही है ताकि वह अमूल्य डेटा एकत्र कर सके।

नियमित परीक्षण के भाग के रूप में, नासा डिजिटल फंडस परीक्षा, टोनोमेट्री, आई अल्ट्रासाउंड और अक्षीय लंबाई माप का आयोजन करता है। उड़ान से पहले और बाद में, देखने के क्षेत्र, लेंस की अपवर्तक क्षमता, और एमआरआई को भी न्यूरोलॉजिकल पैथोलॉजी या परिवर्तनों की जांच करने के लिए जाँच की जाती है। चालक दल इन-फ़्लाइट परीक्षणों की छह श्रृंखलाएँ संचालित करता है और एक पृथ्वी पर लौटने के बाद, जिनमें से प्रत्येक में परीक्षाओं का एक पूरा सेट शामिल होता है, फिर उन्हें एक, तीन, छह और 12 महीनों के बाद दोहराया जाता है।

नैदानिक परीक्षण

जून 2013 में, अंतरिक्ष एजेंसी ने स्टेशन के शस्त्रागार में ऑप्टिकल सुसंगत टोमोग्राफी (OCT) जोड़कर अपनी नैदानिक क्षमता को मजबूत किया। यह हीडलबर्ग स्पेक्ट्रोमेट्रिक ओसीटी के लिए अभिप्रेत है, जो केवल एक माइक्रोन की मोटाई के साथ रेटिना में परिवर्तन का पता लगाने की अनुमति देता है। हीडलबर्ग इंजीनियरिंग के नैदानिक कार्यक्रम प्रबंधक क्रिस्टोफर मोदी ने कहा, "" नासा] एक उपकरण उठा रहा था जो विश्वसनीय अवलोकन करने के साथ-साथ अत्यंत उच्च छवि गुणवत्ता प्रदान करेगा।

स्पेक्ट्रोमीटर को परीक्षणों की एक श्रृंखला को पारित करना था, जिसमें पृथ्वी की कक्षा में युद्धाभ्यास के दौरान अंतरिक्ष स्टेशन द्वारा अनुभव किए जाने वाले कंपन का सामना करने की अपनी क्षमता का आकलन शामिल था - बलों जो टुकड़ों में उपकरणों को नष्ट करने में सक्षम हैं। स्पेक्ट्रोमीटर के "अंतरिक्ष सुरक्षा" को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक सुधार और संशोधनों के बारे में पूछे जाने पर, श्री मोदी ने ऑप्टोमेट्री टुडे से कहा: "कुछ भी नहीं। यह शेल्फ से दूर एक इन्वेंट्री टूल है। "

इस तरह के उपकरणों को अंतरिक्ष में भेजने का मतलब करतब नहीं है, जैसा कि डॉ। ओटो ने समझाया: "जनता की राय कि अंतरिक्ष स्टेशन पर चीजों को पहुंचाना आसान है, सच्चाई से बहुत दूर नहीं है।" चिकित्सक ने ऑप्टोमेट्री टुडे को समझाया कि उपकरणों का एक छोटा सा हिस्सा भी स्टेशन की बिजली आपूर्ति प्रणालियों पर काम करना चाहिए, और, सबसे महत्वपूर्ण बात, शून्य गुरुत्वाकर्षण में सुरक्षित रूप से काम करने में सक्षम होना चाहिए।

"तथ्य यह है कि यह पिछले कुछ वर्षों में अंतरिक्ष स्टेशन पर नियोजित कार्य का हिस्सा रहा है ... नासा को समझने की क्षमता को दर्शाता है कि यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण चिकित्सा समस्या है," उन्होंने कहा।

चालक दल की आँखों में परिवर्तन दिखाई दे रहा है, मोटे तौर पर पैरों और निचले शरीर से द्रव विस्थापन के कारण होता है: रक्त, लसीका, अंतरकोशिकीय द्रव और मस्तिष्कमेरु द्रव (सीएसएफ)। एक अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार जीवन के लिए उनके अनुकूलन की प्रारंभिक अवधि में अंतरिक्ष यात्रियों के सूजे हुए चेहरे से यह देखा जा सकता है।

पृथ्वी पर, 9.8 मीटर / एस 2 (या 1 जी) के निरंतर मूल्य के करीब गुरुत्वाकर्षण के साथ, कुछ सीएसएफ रीढ़ में जमा होते हैं। कम पृथ्वी की कक्षा में कम गुरुत्वाकर्षण के साथ, पुनर्संरचना को द्रव कतरनी के कारण अवरुद्ध माना जाता है, जिससे सीएसएफ मस्तिष्क और ऑप्टिक तंत्रिका के आसपास के सबराचनोइड अंतरिक्ष में जमा हो जाता है। इस तरह के अवरोधन से इंट्राक्रैनील दबाव (ICP) बढ़ सकता है, जिससे ऑप्टिक तंत्रिका म्यान का विस्तार हो सकता है, और आंख के पीछे दबाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप टीम का हिस्सा नेत्रगोलक का चपटा होता है। नासा अपने अंतरिक्ष यात्रियों के लिए दृष्टि की क्षति की संभावना, और भविष्य में लंबी दूरी के मानवयुक्त मिशनों के लिए संभावित समस्याओं से ग्रस्त है, इसलिए उसने दृश्य हानि और इंट्राक्रैनील दबाव (VIIP) के जोखिम का अध्ययन करने के लिए एक कार्यक्रम शुरू किया है।

जबकि कई परिवर्तन कई महीनों की उड़ान अवधि के साथ अस्थायी होते हैं, अंतरिक्ष उड़ान की अवधि को लंबा करने का अर्थ है लंबे समय तक या स्थायी क्षति का एक बढ़ा जोखिम। लेजर तल के एडिमा के मामले विशेष रूप से चिंता का विषय हैं, क्योंकि सूजन अंततः ऑक्सीजन कोशिकाओं से वंचित हो सकती है। "अगर यह पर्याप्त रूप से लंबी अवधि के लिए जारी रहता है, तो यह न्यूरॉन्स की मृत्यु का कारण बन सकता है," डॉ ओटो बताते हैं। "हमें चालक दल के परिधीय क्षेत्र की जाँच करनी चाहिए [क्योंकि] एक व्यक्ति अक्सर दृष्टि में इस तरह के बदलावों को नहीं देख सकता है जब तक कि वह परिधीय दृष्टि का 50% तक नहीं खो देता है।"

अतिरिक्त कारक

ओसीटी से प्राप्त जानकारी पहले से ही इसके लायक साबित हुई है। डेटा से पता चला कि कुछ बदलाव, जैसे तंत्रिका तंतुओं की परत के रेटिना का मोटा होना, उड़ान के 10 दिन बाद ही होते हैं। दिलचस्प बात यह है कि टोनोमेट्री डेटा बताता है कि अंतः कोशिकीय दबाव (IOP) सामान्य शारीरिक मापदंडों (8-22mmHg) के भीतर बनाए रखा जाता है। हालांकि, लंबे समय में, खोपड़ी के अंदर और आंख के अंदर दबाव के बीच का अंतर ग्लूकोमा जैसी स्थितियों के जोखिम को बढ़ा सकता है (इनमें इडियोपैथिक इंट्राक्रानियल हाइपरटेंशन के मामले शामिल हैं)।

इस वर्ष, अंतरिक्ष यात्री अपनी शारीरिक सीमाओं का और विस्तार करेंगे। मार्च से, रूसी अंतरिक्ष यात्री और अमेरिकी अंतरिक्ष यात्री 12 महीने की उड़ान पर जाएंगे। हालांकि यह अंतरिक्ष के इतिहास में सबसे लंबी उड़ान नहीं है - इसकी उपलब्धि रूसी ब्रह्मांडपुत्री वालेरी पॉलाकोव की है, जो मीर अंतरिक्ष स्टेशन पर 437 दिन रहते थे - यह अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के 15 साल के इतिहास में सबसे लंबी मानव रहित उड़ान होगी। नियंत्रण मिशन; मंगल और पीठ के लिए एक छोटे से दो साल की यात्रा के तत्काल लक्ष्यों में से एक के साथ लंबे समय तक मानवयुक्त मिशन की तैयारी। डॉ। ओटो और अन्य परियोजना वैज्ञानिकों के लिए, यह नेत्र परिवर्तनों के बारे में अधिक डेटा एकत्र करने का अवसर प्रदान करता है।

नासा की स्वास्थ्य टीमें अन्य VIIP जोखिम कारकों पर भी विचार करती हैं, जैसे कि ISS पर उच्च CO2 सांद्रता। जबकि अभी भी व्यावसायिक गतिविधि की स्थितियों में, इस गैस का स्तर पृथ्वी की सतह पर होने वाले तापमान से दस गुना अधिक हो सकता है। इस तरह की गैस एक शक्तिशाली वासोडिलेटर है और रक्त वाहिकाओं के विस्तार और मस्तिष्क में रक्त के प्रवाह को बढ़ाकर तरल पदार्थ के आंदोलन में अपनी भूमिका निभाता है।

चालक दल रक्त वाहिका लोच एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है, और यह नासा के लिए अनुसंधान का एक और क्षेत्र है। अधिक लचीली वाहिकाओं वाले व्यक्ति रक्त की शिरापरक मात्रा को बेहतर रूप से अनुकूलित कर सकते हैं, जहां इसकी कुल मात्रा का 80% हो सकता है। अधिक लोचदार जहाजों की उपस्थिति का मतलब है कि पृथ्वी की तरह, आंतों और वक्षीय क्षेत्रों में अधिक रक्त रखा जा सकता है, जो शून्य गुरुत्वाकर्षण में सिर तक रक्त के प्रवाह का सामना कर सकता है।

अन्य संकेतक

शून्य गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों का मुकाबला करना नासा के अनुसंधान का एक प्रमुख क्षेत्र है। अंतरिक्ष स्टेशन के चालक दल को अंतरिक्ष में काम करने के शारीरिक प्रभावों का सामना करने के लिए रोजाना दो घंटे बिताने होंगे। इसमें एरोबिक व्यायाम (विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ट्रेडमिल और व्यायाम बाइक का उपयोग करना) और एनारोबिक व्यायाम, जैसे कि वजन उठाना, और अन्य ताकत वाले व्यायाम शामिल हैं। जबकि ये अभ्यास हड्डी की नाजुकता और मांसपेशियों की हानि के खिलाफ लड़ाई में महत्वपूर्ण हैं, ऐसे प्रशिक्षण भार सिर के लिए रक्त के प्रवाह में वृद्धि और आगे बढ़ते दबाव से आंखों की समस्याओं को बढ़ा सकते हैं।
टीम वर्तमान में आंखों पर भारहीनता के प्रभावों को कम करने के लिए कई संभावित प्रतिकारों की खोज कर रही है।

ऐसे प्रतिरूप के लिए आशाजनक यांत्रिक श्रेणी के उपकरणों में से एक नकारात्मक दबाव पीढ़ी के उपकरण हैं। डॉ। ओटो द्वारा "मिशेलिन मैन पैंट की तरह" के रूप में वर्णित, उपकरण पैरों के चारों ओर नकारात्मक दबाव बनाते हैं, जो ऊपरी शरीर से वापस पैरों तक रक्त खींचते हैं। हालांकि ये उपकरण आशाजनक हैं, लेकिन वे अंतरिक्ष स्टेशन पर काम के दौरान चालक दल के सदस्यों के लिए बोझिल और अनुपयुक्त हो सकते हैं। लेकिन वे सोते समय चालक दल के सदस्यों पर पहना जा सकता है। रूसी अंतरिक्ष एजेंसी के पास दो उपकरण हैं; लैपविंग सूट, जो पैरों में खून को खींचता है; और ब्रेसलेट, एक टूर्निकेट जो समान सिद्धांत के तहत काम करता है, शिरापरक प्रवाह को आंशिक रूप से अवरुद्ध करके पैरों में रक्त की मात्रा को संरक्षित करता है, और सक्शन द्वारा नहीं,जो एक अल्पकालिक उपयोग अध्ययन में प्रभावकारिता दिखाया है।

दवाएं अतिरिक्त प्रतिश्याय की पेशकश कर सकती हैं। रक्तचाप को नियंत्रित करने के लिए सरल दवाओं का प्रशासन उच्च रक्तचाप को कम कर सकता है, या अंततः यांत्रिक तरीकों से जोड़ा जा सकता है। हालांकि, अंतरिक्ष स्टेशन पर कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण द्वारा अधिक से अधिक विरोध प्राप्त किया जा सकता है, या लंबी दूरी की उड़ान के लिए डिज़ाइन किया गया कोई भी अंतरिक्ष यान। डॉ। ओट्टो ने कहा, "यह नासा ने अतीत में माना है और भविष्य के मिशनों की व्यवहार्यता के लिए यह महत्वपूर्ण है।"

एस्ट्रोनॉट्स को मार्च में द्रव आंदोलन को मापने के लिए प्रयोग शुरू करना चाहिए, जो तरल आंदोलन, इंट्राक्रैनील उच्च रक्तचाप और आंखों के बदलाव के बीच संबंधों पर अधिक प्रकाश डालने के लिए सोचा जाता है - संभवतः सभी थ्रेड्स को एक साथ जोड़ता है। "यह बहुत दिलचस्प है," डॉ। ओटो ने कहा, "यह पहली बार है कि नासा रूसी सहयोगियों के साथ संयुक्त रूप से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर स्वास्थ्य सेवा के इस क्षेत्र में इस परिमाण का एक प्रयोग करने के लिए सहयोग कर रहा है। यह अभूतपूर्व है।"

ऐसी परियोजनाओं से प्राप्त ज्ञान में नैदानिक अभ्यास में वापस आने की क्षमता होती है। इस तरह की अनोखी परिस्थितियों में आंख के बायोमैकेनिक्स का अध्ययन करना संभावित प्रौद्योगिकियों में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है जो पृथ्वी पर नेत्र स्वास्थ्य को लाभान्वित करेगा। "जैसा कि हम और अधिक सीखते हैं, ग्लूकोमा जैसे स्थलीय रोगों के खिलाफ लड़ाई में इसका सीधा लाभ होता है," डॉ। ओटो बताते हैं। प्रमुख वैज्ञानिक ने ऑप्टोमेट्री टुडे को बताया: "जब भी आप एक नए संदर्भ में किसी समस्या को देखते हैं, तो अधिक जानकारी प्राप्त करने की कोशिश करते हैं, यह आपकी अपनी समस्या को थोड़ा बेहतर समझने में भी मदद करता है।"

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