Khi các phi hành gia lần đầu đặt chân lên Mặt Trăng, họ hẳn không thể đoán được rằng việc du hành vũ trụ sẽ ảnh hưởng sâu sắc đến cơ thể mình như thế nào.

Vũ trụ luôn khiến con người kinh ngạc, nhưng đối với những ai dám bước ra ngoài bầu khí quyển Trái Đất, trải nghiệm ấy đi kèm với những thách thức sinh lý đặc biệt.

Từ việc yếu cơ đến thay đổi thị lực, cơ thể con người trải qua những biến đổi đáng kinh ngạc trong môi trường không gian. Hãy cùng khám phá cách không gian ảnh hưởng đến sinh lý của chúng ta và những gì khoa học đang làm để giảm bớt những tác động này.

1. Không Trọng Lực Và Sự Yếu Đi Của Cơ Bắp

Một trong những thay đổi đầu tiên mà phi hành gia cảm nhận khi vào không gian chính là trạng thái không trọng lực. Khi không còn lực hấp dẫn, các nhóm cơ vốn phải hoạt động để chống lại lực kéo của Trái Đất trở nên ít được sử dụng. Điều này dẫn đến yếu cơ và teo cơ do giảm vận động. Trong các nhiệm vụ dài ngày, phi hành gia có thể mất tới 20% khối lượng cơ.

Ví dụ thực tế:

Để chống lại tình trạng yếu cơ, phi hành gia phải tập luyện sức mạnh hằng ngày trên tàu vũ trụ. Các thiết bị chuyên dụng như dây kháng lực hoặc máy chạy mô phỏng giúp họ duy trì sức mạnh cơ bắp, tránh suy giảm nghiêm trọng. Những bài tập này đặc biệt quan trọng trong các sứ mệnh dài hạn để đảm bảo cơ thể không bị hạn chế chức năng khi trở lại Trái Đất.

2. Sự Suy Giảm Khối Lượng Xương

Trong không gian, xương không còn chịu áp lực trọng lực như trên Trái Đất. Điều này dẫn đến tình trạng được gọi là loãng xương do bay vào vũ trụ, nơi phi hành gia có thể mất từ 1–2% khối lượng xương mỗi tháng. Các khu vực chịu ảnh hưởng nặng nhất là cột sống và chân, làm tăng nguy cơ gãy xương — một vấn đề rất nghiêm trọng trong các nhiệm vụ kéo dài.

Ví dụ thực tế:

Để giảm mất xương, phi hành gia thực hiện các bài tập mô phỏng áp lực giống như trên Trái Đất. Thiết bị tập sức nặng chuyên dụng cho phép họ thực hiện squat, nâng tạ và nhiều bài tập chịu lực khác để giữ xương chắc khỏe. Đồng thời, nhiều nghiên cứu về thuốc và dinh dưỡng cũng đang được tiến hành nhằm giảm thiểu rủi ro này.

3. Sự Tái Phân Bố Chất Lỏng Và Hiện Tượng Sưng Phù

Trên Trái Đất, trọng lực kéo chất lỏng như máu và nước xuống phần dưới cơ thể. Trong không gian, do thiếu trọng lực, chất lỏng dồn lên phần trên cơ thể, đặc biệt là ngực và đầu. Điều này dẫn đến hiện tượng sưng mặt, thường được gọi vui là “khuôn mặt mặt trăng,” do sự phân bố lại dịch cơ thể. Dù không nguy hiểm, tình trạng này có thể gây khó chịu.

Ví dụ thực tế:

Theo dõi cân bằng chất lỏng là một phần quan trọng trong kiểm tra sức khỏe hằng ngày của phi hành gia. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ đã phát triển hệ thống theo dõi lượng chất lỏng tiêu thụ. Khi trở lại môi trường có trọng lực, phi hành gia thường được khuyến nghị nâng chân để hỗ trợ cơ thể điều chỉnh lại sự phân bố chất lỏng.

4. Thay Đổi Hệ Tim Mạch

Du hành vũ trụ cũng ảnh hưởng đáng kể đến hệ tim mạch. Trên Trái Đất, tim phải làm việc chống lại trọng lực để bơm máu đi khắp cơ thể; nhưng trong môi trường vi trọng lực, tim phải thích nghi với điều kiện hoàn toàn khác.

Theo lời Tiến sĩ Scott Dulchavsky, chuyên gia y khoa hàng không vũ trụ và thành viên Ủy ban Tư vấn Sức khỏe Không gian của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ: “Môi trường vi trọng lực có thể gây ra thay đổi tim mạch đáng kể, bao gồm teo cơ tim và thay đổi động lực dòng máu, dẫn đến tình trạng khó đứng vững sau khi trở về Trái Đất”.

Theo thời gian, tim có thể co lại và phi hành gia dễ bị chóng mặt hoặc ngất khi đứng dậy do rối loạn điều hòa huyết áp.

Ví dụ thực tế:

Phi hành gia phối hợp với đội ngũ chuyên gia để theo dõi sức khỏe tim mạch. Ngoài các bài tập sức mạnh, họ còn phải tập luyện nhịp điệu để duy trì sức khỏe tim. Khi trở về Trái Đất, họ cần thời gian để thích nghi lại với trọng lực và được theo dõi y tế chặt chẽ.

5. Thay Đổi Thị Lực Và Mắt

Một tác động thú vị nhưng phức tạp khác của du hành vũ trụ là sự thay đổi thị lực. Nhiều phi hành gia cho biết thị lực của họ bị ảnh hưởng sau các chuyến bay dài ngày. Trong đó có hội chứng thần kinh – thị giác liên quan đến bay vào không gian (SANS), gây biến dạng mắt và thay đổi thị lực. Nguyên nhân cụ thể vẫn chưa được xác định, nhưng người ta tin rằng sự dịch chuyển chất lỏng và áp lực lên mắt là yếu tố góp phần.

Ví dụ thực tế:

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ đã triển khai nhiều nghiên cứu chuyên sâu về sức khỏe mắt trong môi trường không gian. Phi hành gia được kiểm tra thị lực trước và sau mỗi nhiệm vụ, và nhiều tiến bộ trong chăm sóc mắt đã được đưa vào chương trình huấn luyện. Các nghiên cứu cũng đang hướng tới phát triển mũ bảo hiểm có khả năng điều chỉnh áp suất và kiểm soát chất lỏng tốt hơn để hạn chế tác động lên thị lực.

6. Phơi Nhiễm Bức Xạ

Một trong những nguy cơ sức khỏe nghiêm trọng nhất đối với phi hành gia trong dài hạn là tiếp xúc với bức xạ vũ trụ. Trong không gian, không có bầu khí quyển và từ trường Trái Đất bảo vệ, phi hành gia phải đối mặt với mức bức xạ cao hơn nhiều, làm tăng nguy cơ ung thư và các vấn đề sức khỏe khác.

Ví dụ thực tế:

Để bảo vệ phi hành gia, tàu vũ trụ được trang bị các lớp chắn bức xạ. Ngoài ra, các cơ quan vũ trụ đang nghiên cứu những vật liệu mới cho bộ đồ không gian và vách tàu nhằm giảm thiểu mức độ phơi nhiễm. Phi hành gia cũng được theo dõi chặt chẽ trong và sau nhiệm vụ để phát hiện sớm các dấu hiệu ảnh hưởng do bức xạ.

7. Thách Thức Về Sức Khỏe Tinh Thần

Sức khỏe tinh thần là yếu tố vô cùng quan trọng trong các nhiệm vụ không gian. Việc sống cô lập trong không gian hẹp, thiếu vắng nhịp sống quen thuộc trên Trái Đất và sự đơn điệu kéo dài có thể dẫn đến căng thẳng, lo âu hoặc trầm cảm. Tác động của sự cô lập kéo dài đối với não bộ và cảm xúc vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng có thể gây ảnh hưởng sâu sắc đến chức năng nhận thức và tâm lý.

Ví dụ thực tế:

Tâm lý học được xem trọng trong mọi sứ mệnh vũ trụ. Phi hành gia được tiếp cận các chuyên gia tâm lý và có quyền liên lạc với gia đình. Các cơ quan vũ trụ áp dụng nhiều chương trình hỗ trợ tinh thần cũng như kỹ thuật đối phó như thiền, vận động và các hoạt động mang tính xã hội để giúp họ vượt qua áp lực của môi trường cô lập.

Kết Luận

Khi con người tiếp tục tiến sâu hơn vào vũ trụ, những tác động sinh lý của hành trình này vẫn là thách thức lớn. Tuy nhiên, các cơ quan vũ trụ không ngừng nghiên cứu giải pháp để giảm thiểu rủi ro—từ chương trình đào tạo, giám sát sức khỏe, tới công nghệ mới nhằm bảo vệ cơ thể và tinh thần phi hành gia. Việc hiểu và xử lý những ảnh hưởng sinh lý của du hành vũ trụ không chỉ quan trọng cho thành công của nhiệm vụ mà còn đảm bảo phi hành gia có thể trở về Trái Đất an toàn và khỏe mạnh. Dù vũ trụ còn nhiều bí ẩn và đôi khi đầy hiểm nguy, trí tuệ con người vẫn không ngừng tìm cách thích nghi và phát triển trong miền đất rộng lớn chưa từng được khám phá này.