Tinggal selama enam bulan hingga satu tahun dalam kondisi tanpa bobot di Stasiun Luar Angkasa Internasional memengaruhi biomekanik mata, tetapi perubahan tersebut tidak bertahan lama, menurut sebuah penelitian yang dipimpin oleh Santiago Costantino dari UdeM.
Rendahnya tingkat gravitasi (gayaberat mikro) di luar angkasa menyebabkan perubahan signifikan pada mata dan penglihatan astronot setelah enam hingga 12 bulan berada di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS).
Itulah yang ditemukan oleh opthalmologi Université de Montréal Santiago Costantino dalam sebuah penelitian yang diterbitkan musim gugur lalu di Journal of Engineering in Medicine and Biology.
Setidaknya 70 persen astronot di ISS telah terkena sindrom neuro-okular terkait penerbangan luar angkasa, atau SANS.
Dalam unit penelitian biofotonik yang dijalankannya di Rumah Sakit Maisonneuve-Rosemont yang berafiliasi dengan UdeM, Costantino mengumpulkan sekelompok peneliti untuk mengidentifikasi perubahan biomekanik yang bertanggung jawab atas gangguan ini.
Mereka menganalisis data yang dikumpulkan oleh tim Kanada di NASA terhadap 13 astronot yang menghabiskan antara 157 dan 186 hari di ISS.
Subyeknya berusia rata-rata 48 tahun dan berasal dari badan antariksa AS, Eropa, Jepang, dan Kanada; 31 persen adalah perempuan; delapan sedang menjalankan misi pertama mereka.
Tiga parameter yang terlibat
Para peneliti membandingkan tiga parameter mata sebelum dan sesudah misi luar angkasa para astronot: kekakuan mata, tekanan intraokular, dan amplitudo denyut mata.
Mereka mengukur kekakuan mata menggunakan tomografi koherensi optik dengan modul video khusus untuk meningkatkan kualitas gambar koroid. Dua parameter lainnya, tekanan intraokular dan amplitudo denyut mata, diukur menggunakan tonometri.
Studi ini menemukan perubahan signifikan pada sifat biomekanik mata para astronot: penurunan kekakuan mata sebesar 33 persen, penurunan tekanan intraokular sebesar 11 persen, dan penurunan amplitudo denyut mata sebesar 25 persen.
Perubahan ini disertai dengan gejala termasuk berkurangnya ukuran mata, perubahan bidang fokus dan, dalam beberapa kasus, edema saraf optik dan lipatan retina.
Para peneliti juga menemukan bahwa lima astronot memiliki ketebalan koroid lebih dari 400 mikrometer, yang tidak berkorelasi dengan usia, jenis kelamin, atau pengalaman luar angkasa sebelumnya.
“Ketidakberdayaan mengubah distribusi darah dalam tubuh, meningkatkan aliran darah ke kepala dan memperlambat sirkulasi vena di mata,” jelas Costantino. “Ini mungkin yang menyebabkan perluasan koroid, lapisan pembuluh darah yang memberi nutrisi pada retina.”
Perubahan yang bertahan lama
Menurut para peneliti, perluasan koroid selama keadaan tanpa bobot dapat meregangkan kolagen di sklera, lapisan luar putih mata, menyebabkan perubahan sifat mekanik mata dalam jangka panjang.
Mereka juga percaya bahwa denyut darah di bawah gayaberat mikro dapat menciptakan efek palu air di mana perubahan tekanan aliran darah secara tiba-tiba menyebabkan guncangan mekanis pada mata, yang menyebabkan remodeling jaringan secara signifikan.
Mata kembali normal
Mata astronot biasanya kembali normal setelah enam bulan hingga satu tahun berada di luar angkasa, namun dampak paparan gayaberat mikro dalam waktu lama yang akan terlibat dalam misi jangka panjang di masa depan, khususnya ke Mars, masih belum diketahui.
Menurut para peneliti, perubahan mata ini umumnya tidak menimbulkan kekhawatiran ketika misi luar angkasa berlangsung enam hingga 12 bulan. Meskipun 80 persen astronot yang mereka teliti mengalami setidaknya satu gejala, mata mereka kembali normal setelah kembali ke Bumi.
Dalam kebanyakan kasus, memakai kacamata korektif sudah cukup untuk memperbaiki gejala yang timbul di ISS.
Namun, komunitas riset dan badan antariksa internasional mewaspadai konsekuensi dari misi yang lebih lama, seperti penerbangan ke Mars. Dampak terhadap kesehatan mata akibat paparan gayaberat mikro yang berkepanjangan masih belum diketahui, dan saat ini belum ada tindakan pencegahan atau paliatif.
Tim peneliti Maisonneuve-Rosemont menunggu lebih banyak data dari NASA untuk melanjutkan penyelidikannya.
“Perubahan yang diamati pada sifat mekanik mata dapat berfungsi sebagai biomarker untuk memprediksi perkembangan SANS (sindrom neuro-okular terkait penerbangan luar angkasa),” kata Costantino.
“Ini akan membantu mengidentifikasi astronot yang berisiko sebelum mereka mengalami masalah mata serius selama misi jangka panjang.”
Tentang penelitian ini
“Respon biomekanik mata terhadap penerbangan luar angkasa jangka panjang,” oleh Marissé Masis Solano, Remy Dumas, Mark Lesk dan Santiago Costantino, diterbitkan pada 5 September 2024 di Journal of Engineering in Medicine and Biology.
