لطالما تكفّل أطباء متخصصون يُطلق عليهم “جراحو الطيران”، بتقديم الرعاية الصحية لرواد الفضاء، قبل وأثناء وبعد المهمة. وفي حين يوحي الاسم بإجراء عمليات جراحية في الهواء، إلا أنه مضلل إلى حد ما. ولكن قد يكون لجراحي الطيران من اسمهم نصيب، مع وجود مهمات فضائية أطول في الأفق.

يتنوع دور جراحي الطيران أو المتخصصين في طب الفضاء الجوي، إلّا أنهم مسؤولون بشكل أساسي عن رعاية الطواقم سواء كانوا يطيرون في الفضاء أو في الهواء.

ينص البروتوكول الحالي على تحقيق استقرار المريض وإعادته إلى الأرض للتدخل الطبي، ولكن هذا الحل لن ينفع في رحلة مدتها سبعة أشهر في المريخ، فهل حان الوقت لجراحي الطيران للانتقال بعملهم إلى مستويات أخرى بإجراء عملية جراحية فعلية؟

ولكن ما الخطأ الذي يمكن حدوثه؟ عند إجراء عملية جراحية، في الفضاء مع انعدام الجاذبية تقريبًا..

تكمن المشكلة في قلة المعرفة والخبرة، فحتى الآن لم تكن هناك سوى إجراءات بسيطة في الفضاء، بينما توجد الكثير من الأبحاث التي تركز على العوائق الطبية التي ستعترض مهمات الفضاء السحيق والقمر والمريخ القادمة.

منع فقدان الدم

الصورة Freepik

ماذا يحدث لجسم الإنسان في الفضاء؟

على سطح الأرض، نقضي أيامنا في المشي من غرفة إلى أخرى ومن منزل إلى سيارة ومن سيارة إلى مكتب، وفي الركض حول المكتب وممارسة الرياضة والقيام بالمهمات، حيث تتضمن كل خطوة من تلك الخطوات ثنيًا وتمديدًا للورك والركبة والكاحل، بما في ذلك 200 عضلة. Read more›››

تُعزز العضلات القوية صحة كثافة العظام، فكلما كانت العضلة أقوى، كلما زاد شدها للعظام المرتبطة بها مما يجعلها أقوى.

وهذا يعني أيضًا أنه كلما ضعفت العضلات، ضعفت العظام. لذا تخيل لو كنت تطفو طوال يومك ولا تستخدم أيًا من العضلات أو المفاصل التي صُمّم جسمك من أجلها. ماذا يمكن أن يحدث لتلك العضلات؟ وتلك العظام؟

وفقًا لوكالة ناسا، يمكن أن تؤدي الإقامة الطويلة في الفضاء إلى ضمور (فقدان) العضلات، وهي حالة يهدف رواد الفضاء إلى تجنبها من خلال تدريبات القوة المكثفة أثناء المهام على محطة الفضاء الدولية، يمكن لرواد الفضاء الذين يقومون بمهمة تتراوح مدتها من خمسة إلى 11 يومًا أن يفقدوا ما يصل إلى 20 بالمائة من كتلة عضلات الجسم، وفي حين أن المهمات قصيرة المدى لا تؤثر على فقدان كثافة العظام بشكل كبير، إلّا أن المهمات الأطول تفعل ذلك، وتصبح تلك التأثيرات ملحوظة للغاية عند العودة إلى الأرض.

يمكن أن يشكل الوزن الطبيعي الذي يتحمله الهيكل العظمي على الأرض صدمة للعظام الضعيفة ويُعرّضها لخطر أكبر للكسر وهشاشة العظام. ولا يزال عامل الخطر هذا يمثل عائقًا أمام الإقامة طويلة الأمد في الفضاء لرواد الفضاء، حيث يبلغ متوسط فقدان كثافة المعادن في العظام شهريًا ما بين 1 إلى 2 بالمائة. تقول منظمة الصحة العالمية أن تشخيص هشاشة العظام يعتمد على وجود عجز بنسبة 25 بالمائة في متوسط كثافة العظام لشخص يبلغ من العمر 30 عامًا، كما أن هشاشة العظام تُعتبر طريقًا لا رجعة فيها.

تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض على ارتفاع 400 كيلومتر من مستوى سطح البحر ويمكن الوصول إليها من أي مكان خلال فترة تتراوح ما بين أربع ساعات إلى عدة أيام. تُقدر ناسا المدة التي تستغرقها الرحلة إلى المريخ بحوالي سبعة أشهر. وهذا يعني أنه مع حلول الوقت الذي يصل فيه رواد الفضاء إلى المريخ، من المحتمل أن يكونوا قد فقدوا 20% من المعادن.

وعلى الرغم من كل هذا، يواجه جراحو الطيران ذلك من خلال تمارين القلب والأوعية الدموية الصارمة وتدريبات المقاومة لمدة تصل إلى ساعتين يوميًا، وبعد إقامة لمدة ستة أشهر في محطة الفضاء الدولية، يعود رواد الفضاء بأقل الخسائر.

يقول الدكتور سيرغي فاكر أراوخو من وكالة الفضاء الأوروبية أن آلات المقاومة الهيدروليكية للحفاظ على كتلة العضلات وقوتها تمكن رواد الفضاء من المشي بسرعة كبيرة بعد عودتهم إلى الأرض.

يقول فاكر أراوخو في حديثه مع مجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا: “يفقد جميعهم العظام، إلّا أن الكمية دائمًا ما تكون ضمن هامش أمان واسع جدًا يمكن تصنيفه على أنه كثافة معادن طبيعية للعظام البشرية، وبشكل عام، كل ما أحاول قوله هو أنه إذا نظرت إلى القواسم المشتركة حول كيفية علاج هذه الأشياء الثلاثة ألا وهي العظام والعضلات والقلب والأوعية الدموية، فستجد السر يكمن في التمارين الرياضية، فهي دواؤنا الرئيس ونحن نعاملها كذلك.”

“وهذا يعني أن ما نقوم به في الفضاء يستغرق مفعوله مدة ستة أشهر، كما أظهرت المهمة التي تستغرق عامًا واحدًا (على الجانب الروسي والأمريكي) أنها (تأثيرات الوقت في الجاذبية الضئيلة) أكثر وضوحًا، لكنها لا تزال ضمن حدودها في نطاقات يمكن التحكم بها.”‹‹‹ Read less

يجري حاليًا ابتكار حلول لمنع الدم أو السوائل الأخرى من التسرب خارج موضع الجراحة تحت ظروف الجاذبية الضئيلة.

اختُبر نظام إدارة السوائل الجراحية الذي طوره فريق الجراحة الفلكية في جامعة لويفيل في الولايات المتحدة في عام 2021 على متن رحلة لشركة “فيرجن غالاكتيك”. وتتناسب هذه التكنولوجيا على هيئة القبة، والتي يمولها برنامج ناسا للتحضير للمهمات الطويلة، مع الموقع الجراحي لاحتواء السوائل، وهي مزودة بنقاط محددة يمكن إدخال الأدوات الجراحية من خلالها دون خروج السوائل.

وشمل الاختبار الآلي بالكامل حقن سائل يشبه الدم في القبة والتلاعب بالضغط داخلها للسيطرة على النزيف، إلّا أن التكنولوجيا متعددة الجوانب، تضمنت اختبارات لقدراتها على الري والشفط و تفريغ السوائل من القبة، كما أن القبة لا تحافظ على السوائل بداخلها فحسب، بل تحمي الموقع الجراحي من الملوثات أيضًا.

وقال جورج بانتالوس، رئيس فريق الجراحة الفلكية بجامعة لويفيل، أن الجهاز يعمل كما هو متوقع. “كان هناك القليل من الاختلاف بشأن كيفية عمل الأشياء مقارنة مع وجود أثر الجاذبية على الأرض، إلّا أنها لم تكن لا لافتة للنظر بأي حال من الأحوال.”

ويعمل الفريق أيضًا على إيجاد طرق للسماح لغير الجراحين بإجراء عمليات جراحية طارئة بالإضافة إلى طابعة تعمل بتقنية ثلاثية الأبعاد توفر المساحة ويمكنها طباعة الأدوات الجراحية القابلة لإعادة التدوير.

الروبوتات الجراحية

تُعتبر العمليات الجراحية الروبوتية، طريقًا آخر يحتمل النجاح.

سيقوم الروبوت الجراحي (المساعد الآلي المصغر داخل الجسم الحي) الذي يتم تشغيله عن بعد، والذي أنشأه شين فاريتور من شركة “فيرتشوال إنسيجنز”، برحلة قصيرة إلى محطة الفضاء الدولية للاختبار في عام 2024.

سيُجري المساعد الآلي المصغر داخل الجسم الحي وظائف جراحية بسيطة داخل مقصورة صغيرة تحتوي على مواد مُصممة بالمحاكاة.

تحتوي العمليات الجراحية الروبوتية الأعضاء الداخلية وسوائل الجسم مع تقليل التلوث، كما أنها توفر إجراءات تحتاج تدخلًا جراحيًا أقل مع وقت تعافي أسرع، مما يعني انخفاض خطر الإصابة بالعدوى – وهو أمر مهم بشكل خاص بالنظر إلى التأثيرات الضارة للجاذبية الضئيلة على جهاز المناعة البشري.

الجاذبية الضئيلة والجروح

يبدو أيضًا أن الجاذبية الضئيلة لها تأثير على التئام الجروح، حيث تشير الأبحاث الحالية إلى تباطؤ النمو الخلوي وانخفاض ألياف الكولاجين، وتشير دراسة نُشرت عام 2022 في مجلة “نيتشر” إلى أن الوقت الذي يقضيه رواد الفضاء في الفضاء يؤدي إلى انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء لديهم وهي حالة تعرف باسم فقر الدم، وتلعب خلايا الدم الحمراء الغنية بالأكسجين دورًا أساسيًا في بناء الأنسجة اللازمة لشفاء الجروح.

كان يُعتقد في الأصل أن فقر الدم الفضائي ينجم عن التعرض الأولي للجاذبية الضئيلة، الناتج عن تحول سوائل الجسم إلى الأعلى. ومع ذلك، تُظهر الأبحاث الإضافية أن فقر الدم موجود أثناء التعرض وبعده. ويجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار أيضًا بالنسبة للرعاية اللاحقة للعمليات الجراحية في المهام طويلة المدى.

ليس هذا سوى عدد قليل من التحديات.

فهناك مشكلة تتعلق بمن سيُجري عمليات جراحية كهذه. لا يعد المسؤولون الطبيون المتواجدون على متن المركبة الفضائية أطباء، بل هم طاقم طيران خضع لـ 60 ساعة من التدريب الطبي، ويقوم جراحو الطيران الذين يراقبون صحة رواد الفضاء حاليًا بذلك من الأرض.

وعلى الرغم من أن جراحي الطيران لرواد الفضاء ليسوا على الأغلب رواد فضاء ولا حتى جراحين متخصصين بهذا الغرض، إلا أنك إن وضعت جراحة الطيران نصب عينيك، فأمامك شوط طويل لتقطعه. بالإضافة إلى شهادة يستغرق الحصول عليها أربع سنوات وأربع سنوات تقضيها في كلية الطب وثلاث سنوات في برنامج الإقامة، كما سيستغرق الأمر عامين آخرين من التخصص في طب الفضاء للوصول إلى وجهتك النهائية كما يقول جراح الطيران في ناسا، ريك شورينج، في مقابلته مع جامعة ستراثكلايد في مدينة غلاسكو الاسكتلندية، حيث يقول أن هذه الرحلة ستستغرق 13 عامًا كاملًا، بالإضافة إلى تدريب رواد الفضاء، إلّا أن هذا من شأنه أن يضعك في طليعة تطورات طب الفضاء.

العلاج

وعلى الرغم من أن العديد من هذه التطورات قيد التنفيذ، إلا أن الدكتور سيرغي فاكر أراوخو، أخصائي طب العناية المركزة وقائد فريق طب الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، يقول أنه ستكون هناك حدود لما يمكن القيام به، وهذا يعني أنه سيتوجب على رواد الفضاء قبول وجود مشكلات صحية لا يمكن معالجتها بشكل صحيح في الفضاء.

ولكن يمكننا على الرغم من ذلك، توقع بعض الظروف والاستعداد لها.

يعمل فريق فاكر أراوخو بشكل وثيق مع وكالة ناسا لإعداد مجموعة من الأدوات التي تعالج أكبر عدد ممكن من السيناريوهات الناشئة. ليس بالضرورة عمليات جراحية معقدة ولكن علاجًا للأمراض وإجراء للعمليات التي أُجريت على محطة الفضاء الدولية، كخياطة الجروح الصغيرة أو قلع الأسنان.

“تخيل أن يخترق نيزك صغير المركبة ثم يخترق صدر رائد فضاء على سبيل المثال، لكنك لا تملك الأدوات اللازمة للتعامل مع ذلك. يقول فاكر أراوخو: “سيكون من المؤسف أن يموت شخص لعدم توفر الأدوات اللازمة”.

قد تكون مهمة تحديد الأدوات التي يجب أخذها إلى الفضاء، لعبة تخمين عالية المخاطر.

“صحيح بأن هذا أمر محبط للغاية، ولكن يجب على المرء أن يكون واقعيًا أيضًا، فإذا لم يكن لديك كل ما تحتاجه لتقييم فرص حدوث ذلك الأمر، وإذا كانت احتمالية حدوثه منخفضة، فأنت بحاجة إلى المجازفة”، كما قال في حديثه مع مجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا.

الصورة أبجد

---

ويقول أن رواد الفضاء يدركون جيدًا المخاطر، ولكن كطبيب، لا تزال هناك مخاوف أخلاقية بشأن إرسال أشخاص في مهمة دون تزويدهم بكل الوسائل الممكنة للحفاظ على صحتهم وسلامتهم.

تختلف أساليب وكالة الفضاء الأوروبية عن تلك الخاصة بوكالة ناسا فيما يتعلق بكيفية بناء مجموعاتهما الطبية، إلّا أنهما متكاملان، كما تُواصل منظمات العمل على الجمع بينهما.

القاعدة هي كالتالي: لا يتعلق الأمر بما يحدث، بل بما يحتاجه الجسم لحل المشكلة.

“على سبيل المثال، إذا كنت أنزف، فإن ما أحتاج إليه هو إيقاف النزيف وأن أُزوَّد بالسوائل. ولكن إذا أُصبت بصدمة ناتجة عن عدوى أو مرض أو ما تُسمى بصدمة إنتانية، مما يعني أنني مصاب بعدوى لا يمكن السيطرة عليها تمامًا، فأنا أيضًا بحاجة إلى السوائل وسأحتاج كذلك إلى الأدوات نفسها لكلا الأمرين لمعرفة ماهية الحالة.

يقول فاكر أراوخو: “ما يعنيه كل هذا هو أنه عندما تكون في حالة طبية حرجة ويصبح النظام على شفا حفرة من الفشل، تُشخَّص حالات الفشل هذه بالأدوات نفسها تقريبًا، لذلك نحاول العثور على كل تلك القواسم المشتركة وبناء عدتنا بحيث يكون لدينا شيء على الأقل لمعالجة تلك القواسم المشتركة. لذا، فأنت لا تفكر فيما كان هذا نيزكًا صغيرًا يخترق الصدر، بل كل ما يجب أن تعرفه هو أنك ستحتاج إلى الأكسجين، في حال اضطربت وظيفة الرئة.”

ماذا نضع بعد في عين الاعتبار؟

شجع فاكر أراوخو حقيقة أن عدة أدوات وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا متطابقة بنسبة تصل إلى 90 بالمائة الآن، كما يتفقون على أنه ليس من الممكن في هذه المرحلة، إجراء عملية جراحية كبرى في الفضاء، بالإضافة إلى أن تحديات الجاذبية الصغرى لا تقع بالضرورة ضمن اهتماماتهم الرئيسة.

بالنسبة للعمليات الجراحية المفتوحة المعقدة، من الضروري وجود غرفة عمليات كاملة، مما يعني الحاجة إلى مساحة أكبر.

لكن هذا الفضاء سيتطلب أيضًا كمية من الأكسجين القابل للاشتعال مما قد يعرض الطاقم بأكمله للخطر.

ويجب أيضًا مراعاة إمكانيات التعقيم، التي يعتقد فاكر أراوخو أنها مصدر القلق الأكبر.

أنت أيضًا بحاجة إلى مهارة الجراح الفعلي الموجود على متن الطائرة، ولكن ماذا لو كان هذا الجراح هو المريض؟ وما هو نوع الطبيب الذي قد تُعيّنه كجراح؟ ماذا لو عينت طبيبًا باطنيًا في الميدان وكانت هناك مشكلة تتعلق بالصدمات النفسية؟ وأين هي المشكلة في حقيقة أن “الجراح” قضى العامين السابقين للمهمة في التدريب كرائد فضاء ولكن من دون أن يعالج المرضى – ما المخاطر التي تشكلها سنتين يقضيها بعيدًا كل البعد عن الممارسة؟

قائمة الأسئلة لا تنتهي، ويبدو أن الإجابة تكمن في الوقت والابتكار والكثير من المال.