Крупные космические миссии, в рамках которых люди полетят на Луну и Марс, разрабатываются полным ходом. Однако исследование, проведённое учёными из Университета Оттавы и недавно опубликованное в журнале Nature Medicine, показало, что космические путешествия могут быть опасными для кровеносной системы человека. Путешествия за пределы планеты могут привести к снижению количества красных кровяных телец, вызывая особый тип анемии.
– Мы сталкиваемся с так называемой космической анемией постоянно, когда обследуем космонавтов, вернувшихся на Землю. Врачам знакомо это ещё со времён первых миссий. Но мы не знали, почему это происходит. Сейчас же мы с коллегами впервые приблизились к разгадке, – объяснил Metro доктор Гай Трудель, профессор медицинского факультета Оттавы и врач-реабилитолог.
До этого исследования считалось, что "космическая анемия" – явление краткосрочное. Учёные полагали, что сбой в кровяной системе возникает в результате адаптации организма к внеземной среде. Когда человек попадает в космос, из-за отсутствия гравитации жидкости в его организме смещаются к верхней части тела космонавта. Это приводит к тому, что количество жидкости в кровеносных сосудах космонавтов сокращается на 10%. В связи с этим предполагалось, что тело быстро разрушает также и 10% эритроцитов, чтобы сохранить баланс красных кровяных телец. При этом исследователи полагали, что количество клеток крови восполняется до нормальных значений после 10 дней в космосе.
Однако эти предположения разрушила команда доктора Трудель. Она обнаружила, что этот эффект сохраняется гораздо дольше, а разрушение эритроцитов происходит не в результате перемещения жидкостей, а из-за "самого по себе пребывания в космосе". Это было установлено путём непосредственного измерения разрушения эритроцитов у 14 астронавтов на МКС во время шестимесячных космических миссий.
Наше исследование показывает, что по прибытии в космос начинается разрушение красных кровяных телец и это продолжается в течение всего полёта. Гай Трудель, ведущий автор исследования и профессор медицинского факультета Оттавского университета
Потеря такого значительного количества красных кровяных телец может в корне поменять проекты полётов на Луну и Марс, а также другие планеты, которые, возможно, появятся в планах человека, поскольку анемия негативно сказывается на энергии и выносливости космонавта. Это может поставить под угрозу цели космических миссий, предупреждает Трудель.
– Нашим следующим шагом в исследовании является выявление враждебных механизмов, которые разрушают человеческие эритроциты, – говорит учёный. – Если мы поймём, как уничтожаются красные кровяные тельца, мы разработаем профилактику их разрушения, потому что всё-таки создавать условия космоса на Земле мы более-менее научились. Вторая задача – разработать терапию, которая поможет справиться с "космической анемией" уже у вернувшихся космонавтов.
С чем ещё сталкивается человек в космосе? Ослабление мышц. В космосе можно... потолстеть! Недостаток гравитации ослабляет мышцы, что, в свою очередь, увеличивает риск накопления жира и тендинита – воспаления и дистрофии ткани сухожилий. Космическая радиация. Отсутствие атмосферы подвергает людей воздействию космического излучения, которое способно проходить через ткани человека и разрушать ДНК, что может привести к клеточным мутациям и раку. Потеря костной массы. В космосе организм теряет кальций и фосфор. Кости утрачивают плотность, увеличивается риск развития остеопороза. Повреждение сердечно-сосудистой системы. Помимо "космической анемии" есть и другие проблемы. При почти полном отсутствии гравитации кровь приливает к груди и голове, в результате чего опухает лицо, а давление повышается.3 вопроса о "космической анемии"
Гай Трудель, ведущий автор исследования, профессор медицинского факультета Университета Оттавы
1. Почему вы начали изучать поведение красных кровяных телец в условиях космоса?
– Причина возникновения "космической анемии" так и не была найдена, а это для врачей звучит как вызов. Если раньше это можно было изучать, скажем так, вялотекуще, то сейчас этот вопрос уже остро стоит на повестке, потому что космонавты готовятся к более длительным полётам на Луну и Марс. Не забывайте, что впереди маячит ещё и эра космического туризма. Поэтому нам необходимо разобраться в том, как помочь людям правильно функционировать в условиях космоса.
2. Как вы проводили исследование?
– Мы собрали образцы крови у 14 космонавтов перед тем, как они отправились в космос. Затем мы 4 раза взяли образцы за время их 6-месячных миссий на Международной космической станции. После того как они вернулись обратно на Землю, мы наблюдали показатели их крови в течение одного года. Мы измерили количество монооксида углерода (угарного газа) в образцах. Почему его? Молекула угарного газа образуется каждый раз, когда разрушается молекула гема, компонента эритроцитов. В итоге мы выяснили, что каждую секунду во время шестимесячного пребывания астронавтов на МКС в их крови уничтожалось три миллиона эритроцитов. Это на 54% больше, чем два миллиона красных кровяных телец, разрушаемых и заменяемых в организме человека каждую секунду на Земле.
Но главное, мы выяснили, что количество эритроцитов не возвращается к своей норме ни за 10 дней, ни даже за год. Что с этим делать, мы пока не знаем, но узнаем.
3. Почему при таких показателях не развивается тяжёлая анемия?
– У нас есть хорошие новости. Несмотря на то что эритроциты быстро разрушаются, они довольно быстро замещаются. То есть организм каким-то образом догадывается, что что-то не то, нужно усилить выработку красных кровяных телец. Всё-таки наше тело очень умное. Однако, несмотря на эту утешительную информацию, у пяти космонавтов, участвовавших в эксперименте, всё-таки была зафиксирована хоть и не тяжёлая, но продолжительная клиническая анемия, когда они вернулись на Землю.
Читайте также: Московский аспирант рассказывает о космосе в "ТикТоке".