국제 연구팀 “13명 우주비행사 사진 분석…미세중력에서 ‘역안검하수’ 관찰”
우주비행사가 지구를 떠나 미세중력 환경에 들어가면 얼굴이 붓고 눈 주위 모양이 달라지는 것으로 알려져 있다. 실제로 우주에서는 아래 눈꺼풀이 올라가 눈이 작아 보이는 변화가 일어난다는 연구 결과가 나왔다.
호주 웨스턴 시드니대와 독일 자를란트대 의료센터 등 국제 연구팀은 24일 국제 학술지 ‘아이 앤 이엔티 리서치'(Eye & ENT Research)에서 지구와 우주에서 촬영된 우주비행사 13명의 사진을 분석, 우주에서 아래 눈꺼풀이 위로 올라가는 현상이 일관되게 나타난다는 사실을 확인했다고 밝혔다.
연구팀은 이런 현상이 우주비행 중 빠르게 나타나 장기간 지속될 가능성이 있다며 이런 변화가 장기적 우주 임무에서 눈 건강 등에 어떤 영향을 미치는지 추가로 연구할 필요가 있다고 말했다.
달이나 화성 등 장기간 우주에 머무르는 탐사 임무를 고려하면 우주비행으로 나타나는 신체 변화와 건강에 미치는 영향을 파악하는 것이 중요해지고 있다.
연구팀은 미세중력 환경에서는 다양한 신체 변화가 관찰되고 있고, 단기 미세중력 환경에서는 아래 눈꺼풀의 위치가 높아지는 현상이 관찰됐으나 우주 비행 중인 우주비행사를 대상으로 한 분석은 지금까지 이루어지지 않았다고 지적했다.
연구팀은 미국 항공우주국(NASA) 온라인 이미지 자료실에서 지구와 우주에서 촬영된 우주비행사 13명(남성 12명, 여성 1명)의 사진 115장(지구에서 촬영된 사진 52장, 우주에서 촬영된 사진 63장)을 수집해 분석했다.
연구 대상자의 평균 연령은 46세(범위 35~60세)였으며, 각 우주비행사에 대해 지구와 우주에서 각각 최소 3장의 정면 사진을 확보, 각막 중심에서 아래 눈꺼풀 가장자리까지의 거리(MRD2)를 비교했다.
분석 결과 지구에서 우주로 이동했을 때 평균 MRD2가 4.9㎜에서 3.9㎜로 감소, 통계적으로 유의한 수준의 변화가 일어난 것으로 확인됐다.
연구팀은 MRD2가 작아졌다는 것은 아래 눈꺼풀 가장자리가 눈의 중심에 더 가까워져, 결과적으로 아래 눈꺼풀이 위쪽으로 올라가는 ‘역 안검하수'(reverse ptosis)가 일어났다는 의미라고 설명했다.
이어 MRD2 감소는 13명 모두에서 관찰됐고 8명(62%)은 감소 폭이 1㎜ 이상이었다며 임상적으로 1㎜를 초과하는 MRD2 감소를 유의한 변화로 간주한다고 설명했다.
연구팀은 항공기로 짧은 시간 미세중력 상태를 만드는 포물선 비행 실험에서도 아래 눈꺼풀 상승이 관찰된다며 이런 변화가 장기적 우주 비행에서 서서히 나타나는 게 아니라 미세중력에 노출되는 즉시 발생할 가능성이 있다고 말했다.
이런 변화의 원인으로는 우주에서 일어나는 체액 이동을 제시했다.
미세중력 환경에 들어가면 약 2L의 체액이 머리 쪽으로 이동하면서 얼굴이 붓는 현상이 나타나며, 이 때문에 아래 눈꺼풀이 위로 밀어 올려질 수 있다는 것이다.
또 지구에서는 중력이 피부와 근육, 힘줄 등 얼굴 조직을 턱 쪽으로 잡아당기지만, 미세중력에서는 이 힘이 사라지면서 조직의 탄성 반발력에 의해 얼굴 조직의 위치가 바뀌어 아래 눈꺼풀이 올라가는 데 기여할 가능성도 제기했다.
연구팀은 아래 눈꺼풀 위치가 단순히 얼굴 모양 변화에 그치지 않고, 각막 상태, 시야, 시력에 영향을 줄 가능성이 있다며 더 표준화된 연구를 통해 이런 변화가 장기간 우주비행 중 건강에 미치는 영향을 살펴볼 필요가 있다고 말했다.
이어 이 연구는 장기간 우주비행과 눈 건강 관계 연구의 새 출발점을 제시한 것이라며 이런 변화를 이해하는 것이 앞으로 달이나 화성처럼 장기간 우주에 머무르는 탐사 임무에서 우주비행사의 눈 건강을 지키는 데도 중요할 수 있다고 덧붙였다.
◆ 출처 : Eye & ENT Research, Timon Ax et al., “The Effect of Microgravity on Lower Eyelid Position in Astronauts”, https://doi.org/10.1002/eer3.70043
