Tělo bez stálého tlaku zdola

Když člověk stojí na Zemi, jeho páteř nese hmotnost hlavy, hrudníku i dalších částí těla. Obratle nejsou srostlou tyčí: oddělují je pružné meziobratlové ploténky a páteř má přirozené oblouky. Gravitace proto během dne neustále působí na její tvar.

Na oběžné dráze astronauti neuniknou gravitaci úplně, ale jsou ve stavu mikrogravitace: loď, její posádka i vše uvnitř společně volně obíhají Zemi. Tělo už nemusí odolávat obvyklému svislému zatížení. Páteř se může mírně prodloužit a její přirozené zakřivení se částečně narovná.

Výsledkem je dočasná změna výšky. Měření z kosmických programů ukazují, že k ní dochází rychle, zejména v prvních dnech pobytu beztíže. Neznamená to ovšem, že by astronautům přibyly kostní buňky nebo že by dospělý člověk ve vesmíru znovu rostl jako v dětství. Mění se uspořádání už existujících struktur.

Známý ranní jev, jen bez návratu k zemi

Malou verzi téhož procesu lze pozorovat i doma. Ráno býváme nepatrně vyšší než večer. Během spánku ležíme, páteř nenese váhu vzpřímeného těla a její tkáně mají čas se odlehčit. Po dni chůze, sezení a stání se naopak opět mírně stlačí.

Ve vesmíru tento denní rytmus nenastává stejně jako na Zemi, protože chybí dlouhé hodiny s plnou vahou těla působící podél páteře. Astronautův organismus tedy není v poloze vleže jen několik nočních hodin, ale v podmínkách mechanického odlehčení prakticky nepřetržitě.

Ve vesmíru člověk neroste: jeho páteř jen na čas přestane nést svou pozemskou zátěž.

Toto přirovnání má ovšem hranice. Noční odpočinek na matraci a měsíce v mikrogravitaci nejsou stejná situace. Kosmický let ovlivňuje také:

  • svaly,
  • rozložení tělních tekutin,
  • pohybové návyky,
  • práci s vybavením uvnitř stanice.

Ploténky nejsou celé vysvětlení

Často se říká, že astronauti jsou vyšší jednoduše proto, že se jim ploténky „napijí“ vody a nabobtnají. Je to srozumitelná představa, ale dnešní obraz je opatrnější. Ploténky se na změně mechanických poměrů podílejí, samy však nevysvětlují vše.

Výzkum astronautů před dlouhodobým pobytem na Mezinárodní vesmírné stanici a po něm využil magnetickou rezonanci k porovnání bederní páteře a okolních svalů. Po návratu se neprokázala významná změna výšky meziobratlových plotének. Zaznamenány však byly změny paraspinálních svalů, tedy svalů podél páteře, které na Zemi pomáhají držet vzpřímené držení těla.

To nepopírá, že se páteř v mikrogravitaci prodlužuje. Ukazuje to spíš, proč věda postupuje po vrstvách: zjevný výsledek, větší výška, může mít více příčin najednou.

  • narovnání páteřních oblouků,
  • změněná práce svalů
  • a pravděpodobně i rozložení tekutin v páteřních tkáních.

Proč se výška měří kvůli skafandru

Dočasné prodloužení páteře není jen kuriozita pro fotografii před startem a po návratu. Rozměry těla mají význam pro sedadla, pracovní prostory i kosmické skafandry. Ty musejí umožnit pohyb, ale současně bezpečně přenášet síly a chránit posádku. I několik centimetrů navíc proto může při návrhu vybavení hrát roli.

NASA sledovala mimo jiné výšku vsedě, protože právě takovou polohu posádka zaujímá v části kosmické lodi. Dosavadní údaje také naznačují, že změna výšky se mezi jednotlivými lidmi liší. Záleží na:

  • délce letu,
  • výchozím tvaru páteře,
  • měřicí metodě,
  • tom, zda se porovnává výška ve stoje nebo vsedě.

Vesmírný výzkum zde řeší velmi praktickou otázku: jak navrhnout prostředí pro tělo, které už neformuje známá pozemská síla. Není to detail navíc, ale součást bezpečnosti a pohodlí posádky.

Návrat gravitace znamená návrat k původnímu tvaru

Po návratu na Zemi začne gravitace páteř znovu zatěžovat. Výškový přírůstek proto není trvalý. Neznáme ale jediný jednoduchý časový harmonogram platný pro každého astronauta, protože studie pracují s malými soubory lidí a různé mise se liší délkou i podmínkami.

Právě malé počty účastníků jsou důležitou hranicí poznání. Kosmonautů není mnoho a detailní vyšetření před letem, během něj i po něm jsou náročná. Vědci proto spojují:

  • měření výšky,
  • zobrazovací metody,
  • sledování svalů
  • i pozorování pohybu.

Z jednotlivých dílků skládají obraz toho, jak se páteř přizpůsobuje dlouhému odlehčení.

Příběh několika centimetrů navíc nakonec vypovídá hlavně o Zemi. Gravitace není jen kulisa, která nás drží na chodníku. Každý den nenápadně modeluje způsob, jak stojíme, pohybujeme se a jakou podobu má naše páteř.