¿Qué pasará con los ojos de los astronautas después de entrar en un entorno de microgravedad?

A las 9:22 del 17 de junio, hora de Beijing, el cohete portador F-12 Gran Marcha 2 que transportaba la nave espacial tripulada Shenzhou 12 fue encendido y lanzado desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Jiuquan. Desde entonces, la nave espacial tripulada Shenzhou 12 se separó con éxito del cohete, entró en la órbita predeterminada y lanzó con éxito a tres astronautas, Nie Haisheng, Liu Boming y Tang Hongbo al espacio. La tripulación de vuelo se encontraba en buenas condiciones y el lanzamiento fue todo un éxito.

Con el desarrollo de los vuelos espaciales tripulados, la humanidad ha logrado muchos logros en la exploración espacial. Sin embargo, el entorno espacial es complejo y los astronautas deben enfrentarse a varios factores que son diferentes del entorno normal en tierra durante el espacio. vuelo. Entre estos factores ambientales anormales, sólo la microgravedad es difícil de proteger y tiene un impacto duradero en los astronautas.

Entonces, ¿sabes qué pasará con los ojos de los astronautas después de entrar en un entorno de microgravedad?

El entorno de microgravedad puede provocar cambios en varios sistemas del cuerpo y se ha estudiado su impacto en la función cerebral. Como una extensión de la función cerebral, la función visual sufrirá los cambios correspondientes en un entorno de microgravedad. Si estos cambios no se intervienen ni se tratan a tiempo, provocarán una discapacidad visual permanente o a largo plazo de los astronautas, lo que no sólo afectará a la ejecución de la misión de vuelo, sino que también amenazará la seguridad personal de los astronautas.

Según datos publicados por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) en 2012, siete astronautas que completaron una misión espacial de seis meses recibieron exámenes oculares (ver tabla para cambios oculares específicos) 1). Si bien algunos astronautas solo tienen cambios en la visión, algunos todavía tienen otros cambios en los ojos, como el edema del disco óptico.

Dilatación de la vaina del nervio óptico y edema del disco óptico

El entorno de microgravedad provoca una cierta proporción de dilatación de la vaina del nervio óptico y edema del disco óptico en los astronautas.

Actualmente se desconoce el mecanismo exacto. Supongamos que después de que un astronauta ingresa al espacio, la disminución de la gravedad hace que la sangre acumulada en las extremidades inferiores del cuerpo humano se desplace hacia la cabeza. Debido a que no hay bombas venosas ni válvulas venosas en las venas de la cabeza y los ojos, es difícil que la sangre regrese a la cabeza y la cara, por lo que se acumula mucha sangre aquí. La congestión venosa en la cabeza y el cuello puede provocar una disfunción del drenaje del líquido cefalorraquídeo hacia el sistema venoso y una congestión venosa cerebral, las cuales pueden provocar un aumento de la presión intracraneal y, a su vez, edema del disco óptico.

Pliegues coroideos

Nelson et al. informaron que algunos astronautas en misiones de larga duración pueden tener pliegues coroideos. En un ambiente de gravedad normal, los pliegues coroideos pueden ser idiopáticos o ocurrir simultáneamente con edema del disco óptico, aplanamiento y deformación del polo posterior del globo ocular y aumento de la presión intracraneal. Su etiología y mecanismo siguen siendo controvertidos.

Manchas algodonosas en la retina

Algunos estudiosos especulan que las manchas algodonosas aparecen en los astronautas después de entrar al espacio porque el entorno de microgravedad provoca una distribución desigual del líquido cefalorraquídeo en órbita, provocando cambios bioquímicos en el líquido cefalorraquídeo. El nervio óptico produce toxicidad metabólica, provocando que las arteriolas prerretinianas se cierren formando manchas algodonosas.

Cambios en la presión intraocular

Los científicos alemanes descubrieron por primera vez que después de que los astronautas estuvieron en el espacio durante 44 minutos, la presión intraocular (PIO) aumentó entre 20 y 25 en comparación con el valor inicial. Más tarde, algunos estudiosos informaron que la presión intraocular podría aumentar unos minutos después de que los astronautas entraran al espacio, y este estado elevado podría durar horas o incluso días.

Sin embargo, el aumento de la presión intraocular sólo se produce durante las primeras etapas de la entrada de los astronautas al espacio. A medida que se acumula el tiempo de vuelo, la presión intraocular disminuye gradualmente. Después de que los astronautas regresan a la Tierra, la presión intraocular puede caer hasta los niveles iniciales o incluso por debajo de ellos.

Disminución de la capacidad de seguimiento visual

Una vez que el entorno de microgravedad afecta la información normal de la vía visual, provocará una disminución en la capacidad visoespacial de los astronautas y mareos por movimiento espacial, típicamente manifestado como una disminución de la capacidad de seguimiento visual.

La investigación de Manzey et al. y Bock et al. encontró que en las primeras etapas de los vuelos espaciales de corta duración, la tasa de fallas en las tareas de seguimiento visual y las pruebas de respuesta de los botones era significativamente mayor que antes del vuelo. .

Esta disminución en la capacidad de seguimiento visual no solo ocurre en vuelos espaciales de corta duración, sino también en vuelos espaciales de larga duración, y ocurre principalmente en las primeras etapas del vuelo, y puede restablecerse a niveles normales mediante Adaptación ambiental en un plazo de 35 días.

Cambios visuales

Mader et al. informaron que entre los 7 astronautas que estuvieron en misión durante 6 meses, 6 experimentaron pérdida de visión de cerca y 5 experimentaron diversos grados de deriva de hipermetropía (0,50. 1,75 D), la resonancia magnética orbital de los cinco astronautas mostró un aplanamiento de la parte posterior del globo ocular.

Al mismo tiempo, una encuesta sobre la visión de los astronautas mostró que el 23% de los astronautas estuvieron en un ambiente de microgravedad durante un corto tiempo, y el 50% de los astronautas estuvieron en un ambiente de microgravedad durante un largo tiempo. tiempo, y todos experimentaron diversos grados de reducción de la miopía.

Aunque la mayoría de los astronautas pueden recuperar su visión después de un período de tiempo, o su visión puede llegar a 1.0 mediante corrección, todavía hay casos en los que la visión de los astronautas no se recupera y dura muchos años.

Síndrome neurooftálmico relacionado con los vuelos espaciales

En 2012, la NASA definió los cambios oculares de los astronautas antes mencionados después de ingresar al espacio como signos del síndrome de presión intracraneal con discapacidad visual, enfatizando que la presión intracraneal elevada La presión arterial es la causa principal de estos cambios oculares.

Más investigaciones han descubierto que algunos cambios oculares de los astronautas después de ingresar al espacio están relacionados con cambios en el sistema nervioso, cambios bioquímicos y trastornos circulatorios en los sistemas linfático y venoso. Lee et al sugirieron que el síndrome neuropsiquiátrico relacionado con los vuelos espaciales es una descripción más apropiada de estos cambios oculares que el síndrome de presión intracraneal con discapacidad visual.

Nota: este artículo es un extracto de "Progreso de la investigación sobre los cambios y mecanismos oculares causados ​​por el entorno de microgravedad" de Zhang Chenchen, Li Jia, Niu Lingzhi y otros. Revista China de Oftalmología y Ciencias Visuales, 2020, 22(1): 72-77. El artículo pertenece al autor original.