V době kdy vznikal tento článek, měl svou premiéru scifi film, natočený na motivy knihy Andyho Weira – Marťan, ve kterém režisér Ridley Scott vypráví dramatický příběh o záchraně astronauta Marka Watneyho, který zůstal opuštěný na planetě Mars. Jenže snadná není ani záchrana kosmonauta z oběžné dráhy, která je ve výšce „pouhých“ cca 360 km nad Zemí…

Byl to další „normální den“ na palubě Mezinárodní kosmické stanice. Když náhle… Jeden z astronautů si začal stěžovat na prudkou bolest za hrudní kostí, vystřelující do levé ruky a nadbřišku. A pak přišla náhlá ztráta vědomí. Tepová frekvence postiženého byla 126 tepů za minutu a krevní tlak měl 60/50. Během chvíle nastalo bezvědomí. Lékař posádky okamžitě zajistil dýchací cesty a podal intravenózně (do žíly) 5% roztok glukózy a 1,5 ml Prednisolonu spolu s 1 ml Tramalu. Šlo o infarkt myokardu. Život kosmonauta byl vážně ohrožen. Naštěstí však šlo jen o jednu z mnoha simulací, účelem které bylo zdokonalit nouzové postupy pro případ závažného zhoršení zdravotního stavu kosmonauta během kosmické mise a na které spolupracoval mezinárodní tým vědců z Ruska, Německa a Francie.

Nedostatek prostoru v kabině je významným limitujícím faktorem. Proto, v případě nouze, může být kabina Sojuzu TM modifikována pro dva kosmonauty, tedy „záchranář“ a „pacient“.
Zdroj: http://www.egms.de/

Selhávající dýchání pacienta, kterého představovala panna pro výuku resuscitace, bylo podporováno prodýcháváním plic za pomoci tzv. ambuvaku. Stav pacienta se však i nadále zhoršoval. Když se na EKG objevila fibrilace síní (jde o chvění a nekoordinované, neúčinné stahy srdečního svalu), provedli ostatní členové posádky okamžité defibrilátorem tzv. kardioverzi, tedy výboj stejnosměrného elektrického proudu a do žíly byl podán 1 ml Epinephrinu. Krátce na to EKG ukázalo sinusový rytmus a krevní tlak se stabilizoval na hodnotě 100/50. Lékař provedl tzv. endotracheální intubací, tedy zavedení dýchací trubice do hrtanu a zahájil umělou plicní ventilaci. Celá procedura byla přenášena televideokonferencí do simulovaného řídícího střediska kosmických letů.

Během testů na centrifuze se zjišťuje, jaký vliv má gravitační přetížení na efektivitu poskytování neodkladné zdravotnické péče.
Zdroj: http://www.egms.de/

Po stabilizaci zdravotního stavu bylo rozhodnuto o evakuaci na Zemi a „pacient“ byl přesunut do kapsule SojuzuTM. Simulace pak pokračovaly jednak v simulátoru kabiny Sojuzu, kde se vyhodnocovaly zejména možnosti poskytování neodkladné zdravotní péče v prostoru kabiny. A kromě toho byly zahájeny testy na centrifuze, kde se navíc testovalo, jak péči o nemocného či zraněného ovlivňuje přetížení při sestupu kabiny.

V případě závažných zdravotních komplikací, může být nutná medicínská evakuace (MEDEVAC) některého ze členů posádky ISS na Zemi. To je za běžných podmínek možné jednou za 24 hodin, nebereme-li však v úvahu možnost tzv. „balistického sestupu“. Balistický sestup je sice možno ve stavu nouze provést prakticky ihned po nezbytné přípravě SojuzuTM k sestupu (uvádí se do 6ti hodin), jenže v některých případech to není vhodné řešení (to se týká i našeho případu). Vysoké hodnoty gravitačního přetížení při sestupu mají totiž velmi negativní vliv na zraněné, či nemocné s nestabilním kardiovaskulárním systémem.

Simulace ukázaly, že již při trojnásobném přetížení nastává problém s dostatečným nafouknutím tzv. ambuvaku, který slouží k vhánění vzduchu do plic pacienta.
Zdroj: http://www.egms.de/

V případě krizové situace je možné kabinu Sojuzu modifikovat pro dva astronauty ve skafandru a k tomu potřebné medicínské vybavení. Jak dále ukázaly testy, je realizace diagnostické a léčebné péče v kabině SojuzuTM v principu možná, nicméně to s sebou přináší celou řadu problémů. Všechny medicínské procedury jsou komplikovány jednak skafandrem a rukavicemi, které, jak ošetřující, tak i pacient na sobě mají (v krajním případě je možno skafandr nepoužít vůbec a nebo ne kompletní). Dále se ukázalo, že již při běžném trojnásobném přetížení se ambuvak (vak používaný při resuscitaci pro vhánění vzduchu do plic pacienta) nemůže plně rozvinout.

Ukázalo se také, že po půlročním pobytu ve vesmíru je gravitační přetížení vnímáno 1,5 až 3x intenzivněji, než je jeho reálná hodnota (oslabení kardiovaskulárního a svalového systému a koordinace pohybu). To má vliv na manuální zručnost kosmonauta, poskytujícího péči. Maximální možná redukce působících gravitačních sil při sestupu je proto základním předpokladem pro záchranu pacientova života a pro úspěšnou implementaci diagnostických a terapeutických procedur. Tohoto snížení působení gravitačních sil u moderní kosmické lodi Sojuz TM je možno dosáhnout manuálním režimem řízení. Ruční ovládání však znemožňuje pilotovi věnovat se během sestupu pacientovi – tedy to ovlivňuje diagnostické a terapeutické možnosti během sestupu. Studie také uvádí, že velitel posádky, který má (ovšem, že teoreticky) nejlepší schopnosti v oblasti pilotáže sestupové kosmické lodi může být oním pacientem. Proto se v přípravě nouzových procedur spíše počítá se sestupem v automatickém režimu.

Testy vlivu gravitačního přetížení na efektivitu poskytování zdravotní péče byly realizovány na centrifuze Gagarinova centra pro výcvik kosmonautů (Hvězdné městečko nedaleko Moskvy).
Zdroj: http://www.egms.de/

Potíže, spojené se stabilizací pacienta s vedle sedícím zachráncem, vyžadují vyvinout diagnostický a terapeutický systém, který může být okamžitě přesunut do Sojuzu a využit pro diagnostiku a terapii pacienta. Toto doporučení se týká zejména ventilace plic, kdy je výhodné použít automatizovaný systém.

Jako nejvýhodnější se během testů ukázalo využití ventilátoru BREAS LTV 1000. Jde o unikátní miniaturizovaný ventilátor ne větší, než je laptop, který v sobě má široké spektrum funkcí. Je to kompaktní (výška 8cm, délka 23 cm a hloubka 30 cm a váha 6,1kg) přenosné zařízení, které funguje samostatně bez externího napájení a připojení k O2. Digitální port zařízení umožňuje přenos medicínských dat týmu medicínské podpory v řídícím středisku a dokonce existuje i možnost toto zařízení z řídícího střediska ovládat.

Otázkou bylo, jaký vliv bude mít gravitační přetížení na efektivitu umělé plicní ventilace. Proto bylo v rámci testu dýchací zařízení nastaveno na 900ml a otestováno v základním režimu 1g. Nafouknutí plic bylo snímáno kamerou. Ta samá operace pak byla provedena na centrifuze, kdy bylo postupně navýšeno přetížení až na hodnotu 4g. To bylo udržováno 3 minuty, během kterých byla měřena účinnost ventilace plic.

Výsledky ukazují, že během sestupu, při kterém dochází k přetížení 4g, dochází ke ztrátě ventilační kapacity o 20 ml tedy ke snížení účinnosti umělé ventilace o 2,24%. Experiment tedy prokázal, že umělá plicní ventilace je efektivní i během sestupu kosmické lodi na Zem.

Co říci závěrem? Snad jen to, že při podobných experimentech lékaři kosmických agentur získávají celou řadu cenných poznatků, které pak zachraňují životy i nám „obyčejným“ pacientům na Zemi. Ale o tom až někdy příště.

Zdroje informací:
Telemedical Emergency Management on Board the International Space Station

Zdroje obrázků:
Telemedical Emergency Management on Board the International Space Station