دراسة تكشف أن التمارين الرياضية وفحوصات صدى القلب أثناء الرحلات الفضائية تحمي قلوب رواد الفضاء

أظهرت دراسة نُشرت في 15 سبتمبر 2026 أن الجمع بين التمارين الرياضية المنتظمة وفحوصات صدى القلب الروتينية يحمي بشكل فعال صحة القلب والأوعية الدموية لرواد الفضاء خلال الرحلات الفضائية طويلة المدى. ويقدم البحث أدلة طبية حاسمة لبرامج الرحلات الفضائية المأهولة في وقت تستعد فيه وكالات الفضاء لمهمات مأهولة إلى المريخ مستهدفة منتصف ثلاثينيات القرن الحالي. وبناءً على تقرير أعدته Elizabeth Cooney، توضح الدراسة كيف يقلل التدريب البدني المقترن بالتصوير بالموجات فوق الصوتية للقلب من الإجهادات الهيكلية والتشغيلية التي تفرضها الجاذبية الصغرى على قلب الإنسان، مما يعالج تحدياً طبياً رئيسياً في استكشاف الفضاء العميق.

## حقائق رئيسية - تتسبب الجاذبية الصغرى في انتقال سوائل الجسم نحو الرأس والصدر، مما يفرض متطلبات هيكلية فريدة على قلب الإنسان. - وفقاً لتقرير أعدته Elizabeth Cooney، فإن الروتين الرياضي المخصص المقترن بتخطيط صدى القلب أثناء الرحلة أدى إلى حماية وظائف القلب لدى رواد الفضاء أثناء الرحلات الفضائية. - ستتضمن مهمات الاستكشاف المأهولة إلى المريخ، والتي تستهدفها وكالات الفضاء في عام 2035 تقريباً، ستة إلى تسعة أشهر من التنقل في حالة انعدام الوزن في كل اتجاه. - دون تدابير مضادة بدنية، يمكن أن تؤدي الجاذبية الصغرى المطولة إلى ضمور عضلة القلب، وانخفاض حجم الضربة، وتراجع القدرة على التحمل القلبي الوعائي. - يؤدي أعضاء الطاقم على متن محطة الفضاء الدولية (International Space Station) حالياً نحو 2.5 ساعة من التدريب البدني اليومي باستخدام معدات التمارين الهوائية والمقاومة. - يسمح التصوير المتسلسل بالموجات فوق الصوتية للفرق الطبية على الأرض بمراقبة أحجام حجرات القلب لدى رواد الفضاء وتدفق الدم في الوقت الفعلي.

## ماذا حدث قَيم البحث كيف تحمي برامج التمارين المنظمة المقترنة بفحوصات صدى القلب غير الجراحية رواد الفضاء من تراجع اللياقة القلبية الوعائية الناجم عن الرحلات الفضائية، وفقاً لتقرير أعدته Elizabeth Cooney. فعندما يدخل البشر مرحلة انعدام الوزن، لا تعود الجاذبية تسحب الدم والسوائل خارج الخلايا نحو الأطراف السفلى. ويؤدي ذلك إلى تحول سريع للسوائل نحو الصدر والرأس، حيث يتجه ما يقرب من ليترين من السوائل إلى الأعلى داخل جهاز دوران الدم.

خلال المرحلة الأولية من الرحلة الفضائية، تؤدي هذه الزيادة الحادة في حجم الدم المركزي إلى توسيع حجرات القلب وزيادة النتاج القلبي. ومع ذلك، عندما يتكيف الجهاز العصبي الذاتي والكليتان مع الفائض الظاهري للسوائل، ينخفض إجمالي حجم الدم والبلازما المتداولين. وعلى مدى الإقامات الممتدة في حالة انعدام الوزن، يمكن أن يؤدي انخفاض عبء العمل على القلب—الذي لم يعد يضخ الدم ضد قوة جاذبية الأرض—إلى ضمور عضلة القلب، وانخفاض حجم الضربة، وتغير التوصيل الكهربائي، وتضاءل كتلة العضلة البطينية.

ولمواجهة هذه الآثار التدهورية، مارس رواد الفضاء تمارين رياضية منتظمة أثناء خضوعهم لفحوصات صدى القلب المتسلسلة—وهي فحوصات بالموجات فوق الصوتية تصوّر هيكل القلب ووظيفته. وقدمت جلسات التصوير هذه، التي أُجريت على متن مركبات فضائية مدارية، قياسات تفصيلية لأبعاد حجرات القلب وكفاءة ضخ الدم. وأثبتت الدراسة أن التمارين المستمرة التي تتم مراقبتها عبر الموجات فوق الصوتية الروتينية نجحت في الحفاظ على كتلة عضلة القلب وأداء البطين طوال فترة التعرض للجاذبية الصغرى.

## لماذا يهم الأمر يُعد الحفاظ على صحة القلب والأوعية الدموية في حالة انعدام الوزن متطلباً أساسياً لمهمات الفضاء العميق، وخاصة الرحلات المأهولة المخطط لها إلى المريخ والمستهدفة في عام 2035. تمثل مهمة الذهاب والإياب إلى المريخ اختباراً فيزيولوجياً غير مسبوق، حيث تستغرق بين سنتين وثلاث سنوات. وسيتعين على رواد الفضاء تحمّل ستة إلى تسعة أشهر من التنقل دون وزن في رحلة الذهاب، تليها عمليات على سطح المريخ تحت 38 بالمائة من جاذبية الأرض، ورحلة طويلة أخرى للعودة إلى الأرض.

وإذا عانى أعضاء الطاقم من تراجع اللياقة القلبية الوعائية أثناء التنقل، فإنهم يخاطرون بالتعرض لعدم تحمل الانتصاب الشديد—وهو هبوط سريع في ضغط الدم وإغماء—عند مواجهة الجاذبية. كما أن الهبوط على المريخ أو إعادة دخول الغلاف الجوي للأرض يعرّض رواد الفضاء لقوى جاذبية عالية (G-forces). وقد يؤدي ضعف القلب أو انخفاض حجم الضربة خلال هذه المراحل الحرجة إلى تعريض سلامة الطاقم للخطر والتسبب في فشل المهمة.

وعلى عكس أطقم محطة الفضاء الدولية الذين يدورون على ارتفاع 400 كيلومتر فوق الأرض ويمكن إجلاؤهم خلال ساعات في حالات الطوارئ الطبية، سيعمل أطقم المريخ على بعد ملايين الكيلومترات. وستصل التأخيرات في الاتصالات إلى 20 دقيقة في كل اتجاه، مما يمنع تقديم التوجيه الفوري في حالات الطوارئ من المتخصصين الطبيين على الأرض. لذا، فإن ضمان حماية الروتين الرياضي وتخصصات التشخيص بالموجات فوق الصوتية لوظائف القلب والأوعية الدموية بشكل موثوق يُعد معياراً حاسماً للسلامة في السفر الفضائي طويل المدى.

## الخلفية يعود تاريخ دراسة أمراض القلب في الرحلات الفضائية إلى العقود الأولى من استكشاف الإنسان للفضاء. وكشفت المهمات القصيرة خلال برامج Mercury وGemini وApollo عن آثار على القلب والأوعية الدموية بعد الرحلة، مثل انخفاض ضغط الدم المؤقت عند الهبوط. ومع ذلك، أظهرت الإقامات الأطول على متن محطة Skylab الأمريكية في سبعينيات القرن الماضي ومحطة Mir الروسية في الثمانينيات والتسعينيات أن الجاذبية الصغرى المطولة تسبب تكيفاً هيكلياً للقلب، بما في ذلك تقليل حجم حجرات القلب وانخفاض السعة الهوائية (VO2 max).

ومند بدء الإشغال المستمر لمحطة الفضاء الدولية في نوفمبر 2000، قامت وكالات الفضاء بتحسين التدابير المضادة البدنية. ويخضع رواد الفضاء في المحطة لنحو 2.5 ساعة من التمارين اليومية المقسمة بين تمارين التمارين الهوائية وتمارين المقاومة الثقيلة. وتستخدم محطة الفضاء الدولية (ISS) ثلاثة أجهزة تدابير مضادة متخصصة: جهاز التمارين المقاومة المتقدم (ARED)، الذي يستخدم أسطوانات مفرغة لتوليد قوة مقاومة تصل إلى 600 رطل؛ وجهاز المشي T2 المترابط بنظام حزام؛ ودراجة التمارين مع نظام عزل الاهتزاز والتثبيت (CEVIS).

وبالتوازي مع معدات التمارين، أصبح التشخيص بالموجات فوق الصوتية أساسياً في طب الفضاء. ونظراً لعدم إمكانية إطلاق أجهزة التصوير الطبي الكبيرة مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) أو الأشعة المقطعية (CT) بسبب قيود الكتلة والطاقة، تم تثبيت أجهزة موجات فوق صوتية مدمجة في محطة الفضاء الدولية. وتمكّن بروتوكولات التوجيه أعضاء الطاقم الذين لا يملكون خلفيات طبية متخصصة من إجراء فحوصات صدى قلب تفصيلية أثناء توجيههم عن بُعد من أطباء الطيران على الأرض.

## ردود الفعل يرى متخصصو طب الفضاء ووكالات الفضاء الدولية أن التحقق من صحة التدابير المضادة للقلب والأوعية الدموية خطوة أساسية نحو استكشاف الفضاء العميق. ويصنف أطباء الطيران في وكالة NASA، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، ووكالة الاستكشاف الجوي الفضائي اليابانية (JAXA)، ووكالة الفضاء الكندية (CSA) تراجع اللياقة القلبية الوعائية إلى جانب التعرض للإشعاع وفقدان العظام كأخطار صحية أولية على الأطقم المسافرة بين الكواكب.

ويركز مخططو المهمات ومهندسو الطيران والفضاء على كفاءة المعدات بناءً على هذه النتائج. وعلى الرغم من أن معدات التمارين الثقيلة مثل نظام ARED في محطة الفضاء الدولية تحمي صحة رواد الفضاء بنجاح، إلا أن هذه الأنظمة ثقيلة وتأخذ حجماً كبيراً. وتعمل المركبات الفضائية المصممة للفضاء العميق، بما في ذلك كبسولة Orion التابعة لـ NASA ومركبات نقل المريخ المستقبلية، تحت قيود صارمة على الكتلة وحجم الكابينة والطاقة الكهربائية. ويعمل مهندسو الطب الحيوي على تصميم معدات تمارين أصغر وأخف وزناً قادرة على توفير حماية قلبية مماثلة في المساحات المعيشية الضيقة.

ويدرس الباحثون الطبيون على الأرض أيضاً كيف يمكن تطبيق هذه النتائج الفضائية على الطب الأرضي. فالتغيرات القلبية الرئوية الملاحظة في حالة انعدام الوزن تتشابه مع التدهور البدني الملاحظ لدى المرضى الملازمين للفراش، والأفراد المصابين بفشل القلب، وفئات كبار السن، مما يجعل أبحاث الفضاء قيمة لتصميم برامج إعادة التأهيل الأرضية.

## ما لا نعرفه بعد لا تزال عدة أسئلة علمية مهمة دون إجابة فيما يتعلق بصحة القلب والأوعية الدموية في الفضاء العميق. فالبيانات الحالية حول صحة قلوب رواد الفضاء تأتي حصرياً تقريباً من المدار الأرضي المنخفض، حيث يقدم الغلاف المغناطيسي للأرض حماية ضد إشعاعات الفضاء العميق. ولم يتضح بعد كيف سيؤثر التعرض المطول للأشعة الكونية المجرة والإشعاع الشمسي مجتمعين مع الجاذبية الصغرى على أنسجة القلب ومرونة الأوعية الدموية خلال مهمة إلى المريخ تستغرق عدة سنوات.

علاوة على ذلك، لا يزال الباحثون يعملون على تحديد الحد الأدنى الأمثل لعبء التمارين المطلوب للحفاظ على وظائف القلب والأوعية الدموية. ولا يزال من غير معروف ما إذا كانت التمارين الأكثر قصراً وشكلاً مكثفاً يمكن أن توفر حماية قلبية مماثلة مع توفير وقت رواد الفضاء وتقليل استهلاك طاقة دعم الحياة.

كما يوجد تباين فردي كبير بين أعضاء الطاقم. ولم يحدد العلماء بشكل كامل العوامل الوراثية أو الفيزيولوجية التي تجعل بعض رواد الفضاء يعانون من تحولات أكبر في سوائل القلب أو فقدان العضلات مقارنة بغيرهم تحت ظروف مماثلة. وأخيراً، فإن التفاصيل المحددة المتعلقة بحجم العينة، ومدة التجربة، والأنظمة الرياضية الدقيقة التي قُيّمت في البحث الذي أعدته Elizabeth Cooney لم تُفصل في الملخص المتاح.

## ما يجب مراقبته ستشير عدة محطات رئيسية إلى كيفية تأثير هذه الرؤى العلمية على عمليات الرحلات الفضائية المستقبلية. وستواصل وكالات الفضاء جمع البيانات الفيزيولوجية طويلة المدى من إقامات الأطقم الممتدة في محطة الفضاء الدولية، بما في ذلك المهمات التي تستغرق عاماً كاملاً والمصممة لمحاكاة مدة الطيران بين الكواكب.

بالإضافة إلى ذلك، سيُعد برنامج Artemis القمري التابع لـ NASA حقل اختبار للمعدات الطبية خارج المدار الأرضي المنخفض. وستقيم مهمات Artemis المستقبلية معدات الموجات فوق الصوتية المصغرة المزودة ببرامج الذكاء الاصطناعي لمساعدة رواد الفضاء في إجراء التصوير التشخيصي المستقل خلال عمليات الفضاء العميق.

وأخيراً، ستجري الفرق الهندسية مراجعات تصميمية حاسمة لأنظمة المركبات الفضائية المخصصة للجدول الزمني لمهمة المريخ عام 2035. وستحدد هذه المراجعات كيفية تحقيق التوازن بين طاقة دعم الحياة، وحجم الكابينة، وتخصيصات التكنولوجيا الطبية لدعم التمارين الضرورية وأنظمة مراقبة القلب والأوعية الدموية على مركبات النقل طويلة المدى.

يستند هذا التقرير إلى تغطية صحفية أعدتها Elizabeth Cooney ونُشرت في 15 سبتمبر 2026.