Главная / Наука / Невесомость мешает кровообращению: новая опасность длительных космических полётов

Невесомость мешает кровообращению: новая опасность длительных космических полётов

Невесомость мешает кровообращению: новая опасность длительных космических полётов  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Астронавт в открытом космосе. Фото NASA.

Недавнее исследование NASA, проведённое на группе астронавтов Международной космической станции, выявило нарушения кровотока в критических кровеносных сосудах головы и шеи. Предполагается, что нарушения связаны с длительным пребыванием в невесомости в космосе и, как следствие, отсутствием важного механизма регулирования кровообращения за счёт гравитации.

Освоение человеком космического пространства сопряжено как с множеством надежд, так и с риском. Новое исследование NASA определило ещё один источник опасности длительных космических полётов для здоровья: недостаточная сила притяжения может вызвать у космонавтов остановку кровотока в некоторых сосудах или даже запустить его в обратном направлении.

Это особенно относится к сосудам в верхней части тела человека, в частности, кровеносным сосудам, отвечающим за циркуляцию крови в голове и шее. Долговременные последствия этого фактора для здоровья ещё в процессе изучения, однако новая «неприятность», похоже, присоединится к списку уже известных нам космических болезней, таких, как потеря массы тела и повышенная ломкость костей.

Этот вывод сделали по результатам изучения биологических и медицинских показателей 11 астронавтов (девять мужчин и две женщины), которые провели в среднем шесть месяцев на Международной космической станции. Статью о результатах исследования группа из 16 авторов из NASA и нескольких исследовательских институтов из США, Франции и России опубликовала 13 ноября в JAMA Network Open.

Органы тела человека в вертикальном положении, заполненные жидкостью, испытывают действие гидростатического давления с градиентом (Gz) в направлении от головы к ногам из-за земного притяжения. В положении лёжа вектор силы притяжения уже не действует вдоль оси Gz, и происходит перераспределение давления и объёма крови и других жидкостей в верхнюю часть тела. Человек примерно две трети суточного времени проводит в вертикальном, и треть — в горизонтальном положении во время сна, поэтому перераспределение жидкостей во внутренних органах испытывает регулярные суточные колебания. Однако члены экипажей космических станций во время полёта находятся в невесомости, и поэтому привычные организму суточные ритмы, основанные на земном притяжении, перестают работать: «ночной» отток крови к голове больше не компенсируется во время дневной активности. Многие следствия такой недокомпенсации у астронавтов давно известны специалистам по космической медицине: это, например, отёк лица, уменьшение объёма нижних конечностей, уменьшение количества плазмы крови и др. В исследованиях последних лет также было установлено, что устойчивый сдвиг в распределении жидкостей может влиять на кровоток в венах, в частности, обеспечивающих правильное кровоснабжение головы. Прежде всего речь идёт о так называемых яремных венах на шее, уносящих кровь от головы и шеи.

Групповое исследование было призвано ответить на вопрос: может ли долговременное нахождение в невесомости быть причиной нарушений венозного кровотока и, в частности, приводить к увеличенному риску образования венозных тромбов во внутренней яремной вене. Эта вена является важным кровеносным сосудом, идущим по боковой стороне шеи. Его функция — сбор крови от мозга, шеи и лица. Дополнительной целью было исследование возможностей аппарата искусственного низкого давления в нижней части тела (Lower body negative pressure, LBNP) для купирования нарушений кровотока из-за невесомости.

Исследования венозного кровотока членов экипажа МКС проводились перед стартом и примерно через 40 дней после приземления путём измерений в трёх положениях: сидя, лёжа и с небольшим (15°) наклоном головы. Кроме того, производились измерения на 50-й и 150-й день полёта при стандартных условиях пребывания в невесомости на космической станции, а также в специальном аппарате создания отрицательного давления на нижнюю часть тела (LBNP). Измерения скорости кровотока проводятся по известной методике при помощи ультразвука. При этом используется эффект Допплера — изменение частоты звука, распространяющегося от движущегося источника или в подвижной среде (например, в потоке крови) при приближении к измерительному устройству или удалении от него. В исследованиях применялся один из приборов медицинской ультразвуковой диагностики, а именно аппарат УЗИ Vivid Q производства GE Healthcare (дочерней компании General Electric).

Невесомость мешает кровообращению: новая опасность длительных космических полётов  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Испытательное устройство создания отрицательного давления (LBNP). Нижняя часть тела помещается внутрь герметичного цилиндра, из которого насосом откачивается воздух до давлений порядка 50 мм рт.ст. меньших атмосферного. Искусственный перепад давления используется для облегчения перетока крови от сосудов в верхней части тела, заменяя градиент давления за счёт гравитации. Устройство используется с середины 1950-х годов в исследовательских и терапевтических целях, в том числе в NASA. Из работы Crystal G.J. et al., J.Anesth.Hist., 1(2), 49-54 (2015).

При помощи ультразвуковой диагностики удалось выяснить, что на 50-й день нахождения в космическом полете у семи членов экипажа кровоток по внутренней яремной вене остановился или даже заменился на кровоток в обратном направлении. У одного из астронавтов также ещё во время полёта началось развитие тромба. У второго члена экипажа частичная закупорка была зафиксирована при возвращении на Землю.

Обратный кровоток в венах, очевидно, не является хорошим симптомом, поэтому исследование поднимает новые вопросы по поводу безопасности долгосрочных космических полётов. Более того, этот результат оказался неожиданным: считалось, что за более чем 50 лет истории пилотируемых полётов основные угрозы здоровью из-за длительного пребывания в невесомости хорошо изучены. Майкл Стенджер (Michael Stenger), руководитель и основной автор исследования, а также заведующий медицинской лабораторией в Космическом центре NASA имени Линдона Джонсона в Хьюстоне (Johnson Space Center) в интервью NBC News отметил, что выявленные нарушения могут быть весьма серьёзными: в земных условиях такие признаки «могли бы немедленно указывать на закупорку сосудов, опухоль или что-то подобное». Возможность остановки кровотока, как считает М. Стенджер, является наиболее тревожным результатом исследований, поскольку она приводит к образованию опасных для здоровья и жизни тромбов. На основании многолетнего опыта космической медицины мы можем предположить, что основной причиной является именно отсутствие земного притяжения с описанным выше механизмом нарушения регуляции.

Эти результаты могут существенно повлиять на стратегию планирования долгосрочных космических полётов, в частности, предполагаемых в будущем полётов на Марс с длительностью путешествия в одну сторону около восьми месяцев. Хотя результаты исследований вызывают тревогу, их можно рассматривать и как новые инструменты, открывающие ранее неизвестные риски и, следовательно, возможности для разработки адекватных медицинских и терапевтических мер противодействия.

Невесомость мешает кровообращению: новая опасность длительных космических полётов — все важные достижения науки на News4Ever.ru

Поделитесь ссылкой и ваши друзья узнают, что вы знаете ответы на все вопросы. Спасибо ツ

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*