นักบินลอยอยู่ในอวกาศได้อย่างไร

ถึงแม้ว่าจะยังไม่มีกรณีที่นักบินอวกาศจะต้องทำ Cardiopulmonary Resuscitation (CPR) หรือการปั๊มหัวใจในสภาวะไร้น้ำหนักอย่างเช่นใน International Space Station แต่ถ้าวันนึงพวกเขาต้องทำขึ้นมา CPR ในอวกาศจะเป็นอย่างไร

โดยปกติการทำ CPR หรือปั๊มหัวใจบนโลกสามารถทำได้ง่ายมากกว่าในอวกาศมากเพราะว่าบนโลกมีแรงโน้มถ่วงที่ทำให้ผู้ป่วยติดอยู่กับพื้นง่ายต่อการปั๊ม ในขณะที่ในอวกาศเป็นสภาวะไร้น้ำหนัก ตามกฎของนิวตันข้อที่ 3 (Newton’s third law) ที่กล่าวว่าแรงกระทำเท่ากับแรงถูกกระทำ เพราะฉะนั้นการปั๊มหัวใจในอวกาศขณะที่นักบินลอยไปลอยมาจะกลายเป็นการผลักกันไปผลักกันมาทันที

อ่าว แล้วทำไหมไม่กดนักบินอวกาศลงกับผนังของ ISS ละ ถ้าทำอย่างงั้นคนที่ทำ CPR เมื่อออกแรงปั๊ม ตัวคน CPR จะลอยขึ้นทันทีอันเนื่องมาจากกฎนิวตันข้อที่ 3 แต่บนโลกไม่เป็นเช่นนั้นเพราะแรงโน้มถ่วงบนโลกหักล้างแรงจากการผลักออกหมด จึงเป็นที่มาของ Resuscitation Procedures บน ISS ที่ค่อนข้างแตกต่างกับบนโลก

การกู้ชีพบน ISS

โดยปกติแล้วบน ISS หากนักบินอวกาศคนใดคนนึงเกิดภาวะที่เรียกว่า Sudden Cardiac Arrest (หัวใจหยุดเต้นฉับพลัน) หรือ Ventricular fibrillation (V-Fib) ภาวะหัวใจห้องล่างเต้นแผ่วระรัว ซึ่งอันตรายถึงชีวิตหากไม่รักษา นักบินอวกาศจะใช้เครื่องที่เรียกว่า Automated External Defibrillator (AED) หรือเครื่องกระตุกหัวใจไฟฟ้าแบบอัตโนมัติ เพื่อกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้า (Electric Shock) ให้กลับมาเต้นเหมือนเดิมได้ แต่ในกรณีที่ AED ไม่สามารถกระตุกหัวใจให้กลับมาเต้นได้ภายในการ Shock รอบเดียว นักบินอวกาศจะต้องทำ CPR ระหว่างที่ AED กำลังชาร์จ Joule หรือระหว่างที่กำลังติดตั้ง Chest pads

แล้วการทำ CPR ทำยังไงละ การทำ CPR ไม่สามารถทำได้ขณะที่นักบินอวกาศลอยไปลอยมาดังนั้นจะต้องลากนักบินอวกาศที่หมดสติไปที่โมดูลที่มีระบบ CMRS (Crew Medical Restraint System) ที่เอาไว้ผูกนักบินที่หมดสติกับนักบินกู้ชีพไม่ให้ลอยไปลอยมาระหว่าง CPR

มีอีกเทคนิคที่นักบินอวกาศใช้ก็คือ Hand-stand technique โดยใช้ขาดันผนังข้างบนของ ISS ไว้แล้วออกแรงกดลงมาข้างล่าง นึกภาพไม่ออก มันก็จะเป็นประมาณนี้

How do you give CPR without gravity to hold you down? Like this! pic.twitter.com/PaS6DU9t

— Chris Hadfield (@Cmdr_Hadfield) December 4, 2012

แต่ถึงมีอุปกรณ์ในการยึดตัวนักบินอวกาศไว้ ก็ยังมีอีกสิ่งหนึ่งที่อยากในการทำ CPR นั้นก็คือเรื่องของแรงในการกด บนโลกเราใช้น้ำหนักของตัวเราเองในการลงน้ำหนักที่หน้าอก แต่ในอวกาศไม่มีน้ำหนัก ในสภาวะ weightlessness พวกเค้าต้องอาศัยแรงจากกล้ามเนื้อมือและขาในการออกแรงกดโดยไม่มีแรงโน้มถ่วงช่วย ทำให้มีแรงกดหน้าอกไม่พอที่จะปั๊มหัวใจให้มีเลือดไปเลี้ยงได้พอ (Low Cardiac Output) ทำให้สมองขาดออกซิเจนในที่สุด แต่ถึงแรงพอ นักวินอวกาศที่ปั๊มหัวใจก็จะหมดแรงปั๊มในไม่กี่นาที

ก่อนการขึ้นไปอยู่บน ISS จะมีการฝึก CPR บน Parabolic Flight ที่สามารถจำลองสภาวะไร้น้ำหนักได้ นี่เป็นคลิปการทำ CPR ใน Parabolic Flight ซึ่งจะเห็นได้ว่าทุลักทุเลมาก

การกู้ชีพบน ISS ไม่ได้มีแค่การปั๊มหัวใจกับการใช้ AED เท่านั้น แต่ยังมีการใช้ยาจำพวก Antiarrhythmic เช่น Atropine, Amiodarone ในการรักษาภาวะหัวใจเต้นผิดปกติอีกด้วย ซึ่งการฉีดยาในอวกาศก็ยังยาก เพราะว่าของเหลวในเข็มฉีดยาก็จะลอยไปลอยมา ถ้าฉีดเข้าไปดื้อ ๆ ก็เท่ากับฉีดอากาศเข้าไปด้วย ซึ่งอาจทำให้เกิดภาวะ Air Embolism ที่เกิดฟองอากาศในเส้นเลือดซึ่งอาจทำให้เกิดการอุดตันของเส้นเลือด แล้วฟองอากาศในอวกาศมันก็ไม่ได้แตกได้ง่าย ๆ เรียกได้ว่าชิบหายแน่ แต่ก็มีการคิดค้น Filter ที่เรียกว่า Air bubble filter ใช้กรองอากาศเวลาฉีดยา

แต่การทำ CPR ในอวกาศก็ยังมีประสิทธิภาพพอที่จะสามารถใช้ร่วมกับ AED ในการกู้ชีพได้ อ้างอิงจากงานวิจัย Efficacy of Cardiopulmonary Resuscitation in the Microgravity Environment โดย Johnson Space Center ของ NASA ด้วยการทดลองสังเกตุการณ์ค่า EtCo2 (End tidal carbon dioxide) ระหว่างจำลองการทำ CPR บนเครื่องบิน KC-135 ขณะทำ Parabolic flight จำลองสภาวะ Microgravity และผลจากการตรวจ EtCo2 พบว่าค่า Cardiac output ที่เกิดจากการทำ CPR ในสภาวะไร้น้ำหนักจะมีประสิทธิภาพพอสำหรับการกระตุกหัวใจเมื่อปั๊มถูกจังหวะการหายใจ สามารถอ่าน Research paper ได้ภายในอ้างอิงของเรา

หากการกู้ชีพสำเร็จนักบินอวกาศคนดังกล่าวจะต้องถูกส่งกับโลกทันทีเมื่ออาการคงที่ แต่ถึงกระนั้นก็ยังไม่มีนักบินอวกาศคนไหนที่ต้องกู้ชีพในอวกาศ ซึ่งก็ถือเป็นเรื่องที่ดี สุดท้ายนี้เราก็หวังว่าจะได้เห็นพัฒนาการด้านการแพทย์ทั้งบนโลกและในอวกาศในอนาคต

แม้จะมีการคำนวณเปอร์เซ็นต์ออกมาแล้วว่ามนุยษชาติออกนอกโลกไปทำการสำรวจอวกาศมากกว่าการสำรวจใต้ท้องทะเล หากอวกาศกว้างใหญ่ไม่มีที่สิ้นสุดยังคงมีเรื่องน่าพิศวงอีกมากมายที่ยังไม่ได้รับการค้นพบ นักบินอวกาศออกไปนอกโลกเพื่อค้นหาคำตอบของสิ่งมีชีวิตและเพื่อความก้าวหน้าของเทคโนโลยี และนี่คือ 8 ข้อเท็จจริงจากเหล่านักบิวอวกาศขององค์กร NASA กับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นและวิธีการใช้ชีวิตบนอวกาศที่คุณอาจยังไม่เคยรู้มาก่อน

เครดิต: Courtesy of NASA

"อวกาศมีกลิ่นเหมือน Burnt Steak เมื่อนักบินอวกาศกลับจากการ Spacewalk (การที่นักบินอวกาศออกจากยานอวกาศหรือสถานีอวกาศเพื่อปฏิบัติภารกิจขณะที่อยู่ในอวกาศ) เมื่อเปิดแอร์ล็อกเข้ามาในยานเรียบร้อยแล้วจะมีกลิ่นที่ติดมาด้วยในลักษณะของกำมะถัน หรือกลิ่นย่างแบบบาร์บีคิว เพราะสถานีอวกาศมีอุปกรณ์และเครื่องจักรจำนวนมาก ในระหว่างที่ตัวสถานีกำลังลอยหรือโคจรไปตามเส้นทางที่วางไว้ การเคลื่อนที่ของยานอวกาศจะดึงกลิ่นเหล่านี้ออกมาด้วยระหว่างทาง" - Terry W. Virts นักบินอวกาศนาซ่า

"ลิ้มรสอาหารไม่ได้ เพราะบนอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วงในการดึงของเหลวที่อยู่ในร่างกาย ศีรษะจึงดูคล้ายเหมือนบวมตลอดเวลา ในขณะเดียวกันก็มีการคัดจมูกและปาก อาการคล้ายเหมือนคนเป็นหวัด ทำให้การรับรู้รสชาติของอาหารลดน้อยลง แต่เมื่อผ่านไป 2-3 อาทิตย์ร่างกายได้รับการปรับตัวมากพอก็จะสามารถรับรสชาติได้ดีมากขึ้น เพียงแต่จะไม่สมบูรณ์เมื่อเทียบเท่ากับตอนอยู่บนโลก" - Chris Hadfield นักบินอวกาศนาซ่า

เครดิต: Courtesy of NASA

"นักบิวอวกาศต้องออกกำลังกาย 2 ชั่วโมงต่อวัน และอาทิตย์ละ 6 วันเป็นอย่างต่ำ การออกกำลังกายก็เพื่อให้ร่างกายและหัวใจแข็งแรงตลอดเวลาในการทำงานบนสถานีอวกาศและระหว่างการปฏิบัติภารกิจ หากสำคัญกว่านั้นคือเมื่อกลับมาบนพื้นโลกแล้ว ยังทำให้ร่างกายสามารถฟื้นคืนสมดุลต่อแรงโน้มถ่วงได้ไวมากขึ้น เพราะถ้าไม่ออกกำลังกายระหว่างอยู่บนสถานีอวกาศจะส่งผลให้มวลกระดูกลดลง เกิดอาการเสื่อมตามข้อ กระดูก และกล้ามเนื้อ หรือเกิดสภาวะกระดูกพรุน" - Chris Hadfield นักบินอวกาศนาซ่า

รู้หรือไม่ว่าบนสถานีอวกาศมีการรีไซเคิลปัสสาวะด้วย "น้ำเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีพ แน่นอนว่าบนสถานีอวกาศไม่สามารถขนน้ำจำนวนมากไปที่อวกาศเพื่อการยังชีพเป็นเวลาหลายเดือนได้ จึงต้องมีการรีไซเคิลน้ำที่ใช้เกิดขึ้นไม่ว่าจะเป็นน้ำจากเหงื่อ น้ำจากกระบวนการกลั่นตัวที่เกิดขึ้นในสถานี หรือแม้แต่ปัสสาวะก็ล้วนถูกนำมาผ่านกระบวนการต้ม กลั่น และกรองให้สะอาด แล้วจึงเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิลเพื่อนำน้ำกลับมาใช้ใหม่อีกครั้ง" - Joe Acaba นักบินอวกาศนาซ่า

เครดิต: Courtesy of NASA

"รอยเท้าบนดวงจันทร์จากภารกิจอะพอลโล 11 ในปัจจุบันยังคงมีรอยให้เห็นชัดไปอีกนาน และอาจจะนานเท่าที่ดวงจันทร์ยังคงไม่เกิดการระเบิด ด้วยดวงจันทร์เป็นดาวบริวารของโลกที่ไม่มีชั้นบรรยากาศจึงไม่ถูกการกัดเซาะโดยลมหรือน้ำ และไม่มีการระเบิดของภูเขาไฟเพื่อเปลี่ยนลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์ อะไรก็ตามที่อยู่บนพื้นผิวของดวงจันทร์จึงไม่ถูกชะล้างออกไป" - Terry W. Virts นักบินอวกาศนาซ่า

"ไม่ว่าอะไรก็ตามที่ระเบิดในอวกาศเราจะไม่มีทางได้ยินเสียงมัน แม้กระทั่งดาวฤกษ์ดวงใหญ่ ณ ใจกลางระบบสุริยะอย่างดวงอาทิตย์จะเกิดการระเบิดดังมากแค่ไหนก็ตาม เราก็จะไม่มีทางได้ยินเสียง เพราะระหว่างการระเบิดจะไม่มีตัวกลางอะไรในการนำเสียงมาให้เราได้ยิน" - Chris Hadfield นักบินอวกาศนาซ่า

เครดิต: Courtesy of NASA

การนอนของเหล่านักบิวอวกาศมีอยู่ 2 แบบ "นอนในสิ่งที่มีลักษณะคล้ายตู้ที่เรียกว่า Sleep Station โดยมีบานประตูปิดเพื่อความเป็นส่วนตัว หรืออีกหนึ่งวิธีคือการนอนในถุงที่เรียกว่า Sleeping Bag ซึ่งทำขึ้นจากผ้าแคนวาส มีซิปล็อกและห่วงยึดไว้สำหรับผูกกับผนังหรือราวเพื่อกันการลอยไปชนกับคนอื่น แต่สิ่งที่สำคัญในเวลานอนเลยคือต้องเปิดไฟไว้ตลอดเวลาเพื่อกันการเกิดอุบัติเหตุ" - Mike Massimino นักบินอวกาศนาซ่า

อย่างที่กล่าวไปว่าน้ำเป็นทรัพยากรสำคัญและมีปริมาณจำกัดบนสถานีอวกาศ "การซักล้างจึงเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก ต้องมีการจัดเตรียมเสื้อ กางเกง หรือแม้แต่ชุดชั้นในจำนวนมาก เนื่องจากนักบิวอวกาศต้องเปลี่ยนเสื้อผ้าแทบทุกวัน ในขณะที่เสื้อผ้าจำนวนมากที่ใช้แล้วก็จะถูกเก็บรวมไว้ในถุงใบใหญ่เพื่อรอวันเดินทางกลับสู่โลก หรืออีกหนึ่งทางเลือกคือฝากยานอวกาศสำหรับขนส่งเสบียงที่จะช่วยทั้งลำเรียงอุปกรณ์ต่างๆ ที่จำเป็นรวมถึงส่งเสื้อผ้าไปให้ในแต่ละครั้ง" - Mike Massimino นักบินอวกาศนาซ่า