Uzay Görevlerinde Sirkadiyen Ritmin Düzenlenmesi

Gece saatlerinde çok fazla üşümenizin, sabahın erken saatlerinde üretken oluşunuzun sirkadiyen ritiminizle yani biyolojik saatinizle alakalı olduğunu biliyor muydunuz? Latince kökenli olan sirkadiyen kelimesi yaklaşık bir gün demektir. Sirkadiyen ritim ise bir günde gerçekleşen; canlılar üzerindeki biyokimyasal, fizyolojik ve davranışsal ritimlerin tekrarıdır. Peki bu düzen uzay görevlerinde nasıl işliyor dersiniz? Bu sorunun cevabını anlayabilmek için öncellikle biyolojik saatin nasıl çalıştığına ayrıntılarıyla bakalım.

Vücut saati olarak da bilinen sirkadiyen ritim, gün ışığı, hormonlar, beden sıcaklığı ve yaşam tarzı gibi faktörlerden etkilenir ve bunların düzenli olarak işleyişinden sorumludur. İnsandaki en belirgin sirkadiyen ritim uyku/uyanıklık döngüsüdür. Aydınlık ve karanlık döngüsüne göre ayarlanan biyolojik saat, uyku düzeninizi değiştirdiğinizde bozulabilir. Örneğin; uzun yolculuklar sonrası yaşadığımız jetlag, uyku düzeninin, iştahın ve bağırsak sağlığının bozulmasına neden olur. Ayrıca hepimiz uzun süre telefona ya da bilgisayara baktıktan sonra ruhsal ve bedensel sıkıntılar hissederiz. Bu durum elektronik eşyalardan yayılan ışığın sirkadiyen ritmi bozmasından kaynaklanmaktadır.

Bu ritmi etkileyen diğer faktör ise melatonin ve kortizol gibi hormonların salınımıdır. Melatonin hormonu vücudu uykuya hazırlamak için gece saatlerinde yoğunlukla salgılanırken, uyanık ve hareketli olmamızı sağlayan kortizol hormonu yoğun olarak sabah saatlerinde  salgılanır. Sirkadiyen denge için önemli bir diğer etken vücut sıcaklığıdır, vücudumuz uyku sırasında düşük sıcaklıklardayken, gündüz vakitlerinde yüksek sıcaklıklardadır. Gece çok üşümemizin nedeni de budur. Ayrıca günlük aktiviteler, çalışma saatleri, beslenme alışkanlıkları, uyku kalitesi gibi yaşam tarzlarımız sirkadiyen ritmimizi etkileyen önemli diğer etkenlerdir.

Peki ya sirkadiyen ritmin bu kadar önemli olduğu durumda uzay görevlerindeki astronotlar bu ritmin bozulmasıyla nasıl başa çıkarlar? Uluslararası Uzay İstasyonu’nun hareketi 24 saatlik döngüden çok farklıdır. Bu istasyon her 90 dakikada bir Dünya’nın etrafında döner ve bu bir günde Güneş'in 16 kez doğduğu anlamına gelir. Sirkadiyen ritmin düzenlenmesinde önemli bir faktör olan ışığın 24 saatlik döngüye uymaması bazı sorunlara neden olur.

Işığın göz retinasına gelmesiyle bazı sinir uyarıları beyne iletilir ve uyku-uyanıklık, açlık-tokluk durumları, bazı hormonların salgılanması ve bu hormonlara bağlı vücut sıcaklığı düzenlenmiş olur. Görüldüğü gibi birçok sistemi ve hormonu etkileyen sirkadiyen ritmin bozulması uyku sorunları, obezite, tip 2 diyabet, kalp hastalıkları, hipertansiyon, metabolik sendrom ve kanser gibi hastalık risklerinin artmasına yol açmaktadır. Bu olumsuz etkilerin önlenmesi amacıyla Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) astronotlar için bazı uygulamalar başlatmıştır. Başlangıçta astronotlara sağlıklı uyku için bazı eğitimler ve terapiler uygulanmaktadır, daha sonra astronotlar uyku saati, yemek saati, görev saati gibi günlük rutinleri içeren belli kuralları olan programa tabii tutulmaktadır. Ayrıca sirkadiyen dengede çok önemli olan uyku-uyanıklık hormonlarının (melatonin, kortizol gibi) takviyesi yapılmaktadır. Diğer bir uygulama ise gün içerisindeki sürekli ışık değişimini önlemek ve uykuya dalmayı kolaylaştırmak adına özel ışıklandırma mekanizmaları ve bazı özel gözlükler kullanılmaktadır. Vücut sıcaklığını dengelemek amacıyla da havalandırma sistemlerinden yararlanılmaktadır.

Bu gibi uygulamalarla astronotlar günün tüm saatlerinde uygulayabilecek yaşam alışkanlıklarından rutinler oluşturarak sirkadiyen ritimlerinde daha az değişim yaşanması için çaba gösterirler. Böylece bu uygulamalara uymak uzay çalışmalarında görev alan kişilerin sirkadiyen ritimlerinin bir nebze de olsa daha düzenli ve tutarlı işlemesine zemin hazırlar. Astronotların düzenli olarak uyguladığı bu programı  https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/sleep_schedule.jpg  sitesinden inceleyebilirsiniz.