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우주여행, 우주비행사의 시신경 손상시켜


▲ 출처=셔터스톡

우주여행, 우주비행사의 시신경 손상시켜

 

우주비행사는 일반 사람들은 꿈도 꾸지 못할 우주여행의 기회를 갖는다. 하지만 이 같은 특별한 경험에는 그만한 대가가 따른다. 바로 ‘시력’이 약화되는 것이다.

라이브 사이언스(Live Science)는 우주여행으로 인해 시각 정보를 뇌에 전달하는 시신경(뇌에서 발생해 안구 뒤쪽 틈사이로 이어지는 두 개의 신경조직줄기)이 손상 된다는 사실을 전했다. 보도에 따르면, 지구 복귀 후 수 주간 우주비행사의 안구 뒷면 조직이 뒤틀리고 부어오르는 현상이 지속적으로 관찰됐다.

미국 의학회 안과학지(JAMA Ophthalmology Journal)에 실린 1월 11일자 연구에 따르면, 6개월간 우주 상공에서 궤도 자유 낙하를 수행한 15명의 우주 비행사 중 절반이 심각한 시력 문제를 겪었다.

하지만 그 중 상당수는 이전 임무에서 얻었을 가능성이 높은 시력 손상을 이미 경험하고 있었다. 오랜 우주 비행의 부작용으로 시신경이 통과하는 안구 뒷면 틈새인 ‘브루크 막(Bruch membrane)’ 개구부가 눈 안쪽으로 깊숙이 들어갔다. 그리고 지구로 돌아왔을 때 이 부위가 눈에 띄게 부풀어 올랐다.

연구진은 안구 팽창의 원인은 우주비행사가 우주에 있을 때 안압이 증가한 결과라고 설명한다. 얼마 지나지 않아, 주변 조직은 새로운 압력에 익숙해진다. 하지만 다시 지구 중력이 작용하자, 안압은 빠르게 소실된다. 결국 안구 내부 조직은 급격한 변화로 인해 자극 받고 변형된다.

 

▲ 출처=셔터스톡

해결 방법 아직 찾지 못해

 

연구진은 아직 적당한 해결책을 제시하지 못하고 있다. 해당 문제가 나사(NASA)가 해결할 수 있는 범위 내에 있는지도 분명치 않다. 하지만 우주 비행 프로그램은 우주 공간에서 오랜 시간 동안 체류해야 하는 임무이며, 따라서 비행사들의 시력 저하 문제는 반드시 해결되어야 하는 문제이다.

텍사스 A & M 대학교의 데이비드 자위자 의과대학 교수는 나사 우주비행사들의 시력 문제를 연구하고 있다. KBTX 방송은 “여성 우주 비행사는 시력이 떨어지지 않는 것으로 보아 성별과 관련이 있을 수 있다”라고 보도했다.

우주 상공에서 우주 비행사의 시력은 정면에서 3미터 가량 떨어진 물체가 흐릿해 보일 정도로 저하된다. 그러나 지구로 돌아가면 곧 정상으로 돌아온다.

휴스턴 크로니클(Houston Chronicle) 지는 과학자들은 외부 충격으로부터 뇌를 보호하는 뇌척수액처럼 사람의 머리 내부 체액의 압력 변화가 시력에 어떠한 영향을 주는지 연구하고 있다고 전했다. 과학자들은 관상동맥 기능도 함께 연구 중이다.

휴스턴의 존슨우주센터(Houston Space Center)가 2017년 11월에 제출한 리스크 보고서에 따르면, 우주 비행과 관련된 신경안구증후군(Space Flight-Associated Neuro-ocular Syndrome)의 범위 또는 원인을 결정하는데 필요한 데이터가 거의 존재하지 않는다는 사실이 밝혀졌다. 이 연구의 일환으로 지난 7월 연구진은 20마리의 수컷 생쥐를 국제우주정거장으로 보냈으며, 이 실험으로 시력문제가 남성에게만 영향을 미치는 이유를 파악하고자 한다. 정확한 결과는 2018년도 하반기에 발표될 예정이다.

연구진은 이 증후군이 혈액이나 림프액과 같은 혈관 체액의 증가로 인해 야기될 수 있다고 가정하고 있다. 나사 측은 탐사 중인 우주비행사의 다리에서 머리까지 약 68온스 또는 2리터 가량의 체액이 이동한다고 추정하고 있다.

미국 최초의 우주비행사인 스켈 켈리는 우주에서 약 1년간 체류한 기록이 있다. 그가 우주 비행을 시작한지 159일 지난 후에 담당의는 그의 시신경이 부풀어 오르고 맥락막이 접혀 눈동자에 가는 선이 관찰됐다고 보고했다.

안과 학술지에 게재된 2011년 논문은 우주 비행사가 안구가 평평해지는 등 다양한 눈 관련 문제를 겪는다고 발표한 바 있다.

 

시신경 위축이 심해지면 실명 위험성 높아

 

온라인 건강 전문 매체 벨 마라 헬스(Bel Marra Health)에 따르면, 시신경 위축은 시신경 손상을 일으킬 수 있는 주요 원인이다. 시신경이 손상되거나 변성되면 시력을 잃을 수도 있다.

시신경에 혈액 공급이 부족한 경우 이 같은 위험에 쉽게 노출될 수 있다. 인구통계학적으로 가장 큰 영향을 받는 계층은 노인이다. 시신경 위축은 외부 충격, 방사선, 독성 물질, 트라우마, 뇌 질환, 중추 신경계 질병, 뇌졸중, 뇌종양, 녹내장 등으로 유발된다.

시신경 위축은 신경절 세포 기능을 약화시키는 질병이 오랜 기간 지속될 경우 발생할 수 있다. 신경절 세포는 망막 내부 표면 근처에서 발견되는 뉴런의 한 유형이다. 하지만 가장 흔한 원인은 녹내장, 구후시신경염(retrobulbar neuritis), 외상시신경증(traumatic optic neuropathy), 망막중심정맥폐쇄증(central retinal vein occlusion)이다.

주요 증상으로는 시야가 흐려짐, 주변 또는 중심 시력 저하, 색상 구분 및 선명도 저하 등이 있다. 시신경 위축을 예방하기 위해, 특히 노인에 대한 주의 깊은 혈압 관리가 권장된다. 얼굴 부상을 피하고, 음주량을 줄이며 매년 녹내장 검사를 받아야 한다.


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