تكوّن حصى الكلى في الفضاء

تساهم عدة عوامل في تكوين حصى الكلى في الفضاء. تشمل هذه العوامل التغيرات الغذائية، واستقلاب العظام، والجفاف، وزيادة تناول الملح، بالإضافة إلى انخفاض حجم البول وزيادة تشبعه. ^{[ 2 ]} وقد لوحظ أن التغيرات الكيميائية الحيوية للبول الناتجة عن رحلات الفضاء تُهيئ بيئة مناسبة لتكوين الحصى. ^{[ 1 ]}

وتشمل الأسباب المحتملة الأخرى ما يلي:

• زيادة درجة حموضة البول
• تاريخ الإصابة بتكوين الحصى أو الاستعداد له
• استقرار الطعام أثناء الرحلة ^{[ 3 ]}
• حفظ الطعام باستخدام الملح
• كمية إمدادات المياه على متن السفينة ^{[ 4 ]}
• مصادر غذائية محدودة
• زيادة النظام الغذائي الذي يحتوي على البروتين الحيواني

أكثر أنواع حصى الكلى شيوعاً هي أكسالات الكالسيوم ، وعادةً ما تنتج عن اضطرابات أيضية قابلة للعلاج تتمثل في فرط كالسيوم البول (ارتفاع مستويات الكالسيوم في البول). تسبب هذه الحصى ألماً أثناء مرورها وانسداداً، وقد تتكرر الإصابة بها. ^{[ 2 ]}

تتشابه حصوات حمض اليوريك في خصائصها مع حصوات أكسالات الكالسيوم، ولكنها أقل شيوعاً بكثير (حوالي 5% من جميع حصوات الكلى). ولأنها شفافة، لا يمكن رؤيتها بالأشعة السينية. ^{[ 2 ]}

تتكون حصوات الستروفيت نتيجة عدوى بكائنات دقيقة تحتوي على إنزيم اليورياز ، القادرة على تحليل اليوريا الموجودة في البول إلى ثاني أكسيد الكربون والأمونيا. ويمكن أن تتشكل حصوات الستروفيت عندما يرتفع الرقم الهيدروجيني للبول فوق 7.2، وقد تسد الجهاز الجامع الكلوي، وتتسبب في تآكل أنسجة الكلى. ^{[ 2 ]}

تبدأ حصوات السيستين، الناتجة عن داء السيستين الوراثي ، في التكون في مرحلة الطفولة ويمكن أن تنمو لتصبح كبيرة بما يكفي لملء الجهاز الجامع الكلوي. ^{[ 2 ]}

تنتج حصوات فوسفات الكالسيوم، أو ما يسمى أيضاً بالبروشيت ، عن ارتفاع درجة حموضة البول وفرط تشبع ملح فوسفات الكالسيوم في البول. ^{[ 2 ]}

يُعدّ منع تكوّن الحصى أثناء المهمة أكثر فعالية من حيث التكلفة من علاجها. فزيادة تناول السوائل تزيد من حجم البول وتخفف تركيز الأملاح المُكوّنة للحصى إلى ما دون الحد الأعلى لمستويات الخطر. ^{[ 5 ]} كما أن تجنب الأطعمة الغنية بالدهون والأوكسالات (كالمكسرات والفلفل والشوكولاتة والراوند والسبانخ والخضراوات الورقية الداكنة والفواكه) يُساعد على تقليل فرط أوكسالات البول (الإفراز المفرط للأوكسالات في البول). ويُساهم تقليل كمية اللحوم والأطعمة الأخرى التي تحتوي على البيورينات في كبح فرط حمض اليوريك في البول (زيادة كمية حمض اليوريك في البول). ^{[ 6 ]}

تعمل القلويات الفموية (مثل سترات البوتاسيوم ) على رفع درجة حموضة البول وتساعد على تثبيط تكوين بلورات أكسالات الكالسيوم. ويعمل ذلك أيضًا عن طريق ربط الكالسيوم لتكوين سترات الكالسيوم (مثبط نمو البلورات وتجمعها). وقد أظهرت الدراسات أيضًا تأثيرًا إضافيًا لسترات البوتاسيوم. ^{[ 6 ]} وقد ارتبط تناول سترات البوتاسيوم بزيادة كثافة العظام ^{[ 7 ]} ، بالإضافة إلى الوقاية من فقدان العظام من خلال توفير كمية من القلويات التي تمنع تأثير ارتشاف العظام الناتج عن زيادة كلوريد الصوديوم. ^{[ 8 ]} كما ثبت أن سترات البوتاسيوم تقلل من فقدان العظام لدى النساء بعد انقطاع الطمث ^{[ 9 ]} ، وتحسن أيضًا توازن الكالسيوم لدى المرضى الذين يعانون من الحماض الأنبوبي الكلوي البعيد. ^{[ 10 ]}

يقوم فريق النموذج الطبي المتكامل (IMM) ^{[ 13 ]} في مركز جلين للأبحاث في أوهايو بتحليل وتحسين البيانات التي تم جمعها حول تكوين حصى الكلى منذ أواخر عام 2008.

كانت مهمات سكاي لاب أولى المهمات التي امتدت لأكثر من عدة أيام. وأظهرت الاختبارات التي أجريت خلال هذه المهمات أن إفراز الكالسيوم ازداد في وقت مبكر من الرحلة وكاد أن يتجاوز الحد الأعلى للإفراز الطبيعي. ^{[ 15 ]}

أظهرت دراسات عوامل الخطر البيئية والكيميائية الحيوية لتكوّن حصى الكلى في رحلات المكوك الفضائي القصيرة والطويلة أن خطر تكوّن حصى أكسالات الكالسيوم وحمض اليوريك يزداد مباشرةً بعد الرحلة. ^{[ 16 ]} وقد وُجد أن التغذية ودرجة حموضة البول وحجمه من أهم العوامل المساهمة في تكوّن هذه الحصى. ^{[ 17 ]} وخلال رحلات المكوك الفضائي الطويلة، يزداد خطر تكوّن الحصى بسرعة طوال مدة الرحلة ويستمر حتى بعد الهبوط. ^{[ 18 ]}

يوضح الشكلان 4-2أ و4-2ب المخاطر النسبية لتكوّن الحصى لدى أحد أفراد طاقم رحلة مكوك فضائي. وقد أفادت مراجعة استرجاعية للسجلات الطبية لتكوّن الحصى لدى رواد الفضاء الأمريكيين أن 12 رائد فضاء مختلفًا أبلغوا عن 14 حالة تكوّن حصى كلوية، 9 منها حدثت في فترة ما بعد الرحلة. ^{[ 15 ]}

تشير البيانات التي جُمعت خلال رحلات مكوك الفضاء إلى محطة مير ، والتي تراوحت مدتها بين 129 و208 أيام، إلى أن بيئة الرحلات الفضائية والعودة اللاحقة إلى الأرض تُغير تركيبة بول رواد الفضاء، مما يُعزز تكوّن حصى الكلى. ^{[ 19 ]} تُظهر هذه البيانات زيادة في خطر الإصابة بحصى أكسالات الكالسيوم وفوسفات الكالسيوم أثناء الرحلة، وزيادة في خطر الإصابة بحصى أكسالات الكالسيوم وحمض اليوريك مباشرةً بعد الرحلة. يُمكن أن يُعزى تكوّن هذه الحصى بعد الرحلة إلى انخفاض حجم البول وارتفاع درجة حموضته. ^{[ 15 ]}

أُجريت التجربة الفضائية 96-E057، بعنوان " مخاطر حصى الكلى أثناء الرحلات الفضائية: التقييم وتقييم التدابير المضادة" ، ^{[ 20 ]} ، خلال الرحلات الفضائية 3 ، 4 ، 5 ، 6 ، 8 ، 11 ، 12 ، 13 ، و 14 . وكان الهدف من هذه التجربة تقييم فعالية سترات البوتاسيوم أثناء الرحلة كإجراء مضاد لتكوّن حصى الكلى خلال الرحلات الفضائية طويلة الأمد. وصفت نتائج هذه التجربة احتمالية تكوّن حصى الكلى لدى أفراد الطاقم كدالة للوقت الذي يقضونه في الفضاء، بالإضافة إلى احتمالية تكوّن الحصى خلال فترة ما بعد الرحلة. ^{[ 15 ] [ 21 ]}

تُشكّل مهمات الاستكشاف تهديدًا إضافيًا لنجاح المهمة ولصحة وسلامة أفراد الطاقم نظرًا لطول مدة المهمة والمسافات الطويلة التي تُقطع. ولأنّ المرض الحاد الناتج عن تكوّن حصى الكلى وخروجها قد يؤدي إلى فقدان أحد أفراد الطاقم أثناء المهمة، فمن الضروري وضع تدابير وقائية فعّالة قبل بدء مهمات الاستكشاف. ^{[ 15 ]}

يوضح الجدول 4-4 سيناريوهات محددة واعتبارات زمنية لبعثات الاستكشاف.