Колапс на кръвообращението на Земята - Доклад за иновациите
Безтегловността е голямо физическо натоварване за астронавтите на работа Снимка: НАСА.
Защо регулирането на кръвното налягане се проваля при астронавтите след завръщането им/изследване на причините за симулирана безтегловност
Тези, които лежат дълго в леглото, трудно се изправят на крака. И всеки, който прекарва месеци в космоса, както е известно, има проблеми с ходенето по земята с изправен проход. Учените от клиниката на Медицинския университет в Хайделберг са използвали "тестови астронавти", за да разследват защо циркулацията се възстановява бавно само след като е в безтегловност. Азотният оксид (NO), който може да разшири кръвоносните съдове, играе ключова роля в регулирането на кръвното налягане.
Изследването е част от „Проучване на леглото“ в Кьолн, което беше рекламирано от Европейската космическа агенция (ESA) и проведено от Института по аерокосмическа медицина към Германския аерокосмически център (DLR) в Кьолн. Общо дванадесет екипа учени от Европа и САЩ използват доброволци, за да изследват ефекта от симулираното безтегловност от две седмици и лошата диета на астронавтите върху телесното тегло, метаболизма на костите и сърдечно-съдовата система. „Не само липсата на гравитация причинява физически проблеми на астронавтите, но и ниският им глад и жажда“, обяснява д-р. Кристиан Хесе, Отделение по клинична фармакология и фармакоепидемиология в Университетската болница в Хайделберг (медицински директор проф. Д-р Валтер Хефели). Липсата на прием на храна може да има отрицателен ефект върху физическото им състояние в космоса.
Проучване на субекти/две седмици почивка в леглото и диета
Тези специални условия са симулирани възможно най-естествено в Кьолн. За четвърти път десет здрави мъже на възраст между 20 и 35 години са доброволци за четириседмичното проучване. Половината от тях са прекарали две седмици в легло при 6 градуса с главата надолу. Подобно на безтегловността, това облекчава костите и мускулите ви и измества течността от долната към горната част на тялото. По време на четирите фази на проучване всеки участник участва в две от тези фази на почивка в леглото. В две от четирите тестови фази (една с и без почивка на легло), участниците също са поставени на нискокалорична диета.
И така, каква е основната причина за проблеми с кръвообращението, от които страдат много астронавти при завръщането си на Земята? Недостатъчен прием на храна и течности и/или липсата на стрес при безтегловност? „Изследваме как се променя регулацията на съдовата система по време на нискокалорична диета и/или почивка в леглото“, казва д-р. Хесен, който е работил на място в изследователския център DLR. „За целта даваме на участниците в теста малки количества различни тествани вещества и измерваме как се променя притока на кръв върху предмишницата.“ Учените от Хайделберг се интересуват особено от това дали се отделя азотен моноксид (NO). Тази молекула играе централна роля в разширяването на кръвоносните съдове и по този начин регулира кръвното налягане.
„Ензимът, отговорен за образуването на NO, ендотелната NO синтаза (eNOS), вероятно се регулира по-малко от почивка в леглото и диета и по този начин се образува по-малко NO“, обяснява д-р. Хесен. Различни механизми могат да бъдат отговорни за това: от една страна, двуседмичната неподвижност (редовната спортна дейност активира eNOS) и, от друга страна, липсата на течности, причинени от легнало положение на главата и/или диета. Това намалява срязващите сили, които оказват натиск върху стените на съда и са известни като стимул за образуване на NO.
Констатации от изследванията, важни за възрастните и лежащите пациенти
„Не само бъдещите астронавти ще се възползват от тези прегледи, но и възрастните хора и пациентите, които трябва да останат в леглото за дълго време“, казва проф. Хефели. Тъй като остаряването и по-дългият режим на легло имат някои важни физически характеристики, общи с безтегловността: Обемът на кръвта намалява, сърдечно-съдовата система може да бъде по-малко регулирана и костната и мускулната маса да бъдат намалени. По-доброто разбиране на основните механизми може да помогне за предотвратяване или противодействие на тези проблеми.