Длительное пребывание в космосе приводит к быстрому разрушению эритроцитов
Это может привести к анемии.
Длительные космические путешествия могут вызвать снижение количества эритроцитов и вызывать явление, известное как «космическая анемия». В новом исследовании ученые выяснили, что тела астронавтов разрушают на 54% больше эритроцитов в космосе, чем в нормальной ситуации на Земле.
«О космической анемии постоянно сообщалось, когда астронавты возвращались на Землю после первых космических полетов, но мы не знали, почему. Наше исследование показывает, что по прибытии в космос разрушается больше эритроцитов, и это продолжается на протяжении всей миссии астронавта», – Гай Трудель, ведущий автор исследования.
В исследовании приняли участие 14 членов экипажей МКС, у которых были собраны анализы крови прямо на борту космической станции. На Земле наши тела создают и разрушают около двух миллионов эритроцитов каждую секунду. Исследователи обнаружили, что у астронавтов, пробывших на станции около полугода, в среднем уничтожалось по три миллиона эритроцитов в секунду. Эти результаты были одинаковыми как для женщин, так и для мужчин-астронавтов.
Команда доктора Труделя сделала это открытие благодаря техникам и методам, которые они разработали для точного измерения разрушения эритроцитов. Затем эти методы были адаптированы для сбора образцов на борту Международной космической станции. В лаборатории в Оттавском университете ученым удалось точно измерить крошечное количество угарного газа в образцах дыхания астронавтов. Одна молекула монооксида углерода образуется каждый раз, когда разрушается одна молекула гема, темно-красного пигмента эритроцитов.
Хотя команда не измеряла производство эритроцитов напрямую, они предполагают, что тела астронавтов производили дополнительные эритроциты, чтобы компенсировать клетки, которые были уничтожены. В противном случае они заболели бы тяжелой анемией и в космосе столкнулись бы с серьезными проблемами со здоровьем.
Реклама
«К счастью, меньшее количество эритроцитов в космосе не является проблемой, когда ваше тело невесомо. Но при посадке на Землю и, возможно, на другие планеты или луны анемия, влияющая на вашу энергию, выносливость и силу, может угрожать целям миссии. Последствия анемии ощущаются только после приземления, когда вам снова приходится иметь дело с гравитацией», – Гай Трудель.
В этом исследовании у пяти из 13 астронавтов была клиническая анемия при приземлении, а у одного из 14 астронавтов не брали кровь при посадке. Ученые обнаружили, что связанная с космосом анемия была обратимой, при этом уровни эритроцитов постепенно возвращались к норме через три-четыре месяца после возвращения на Землю.
Команда повторила те же измерения через год после возвращения астронавтов на Землю и обнаружила, что разрушение эритроцитов по-прежнему было на 30% выше, чем до полета. Эти результаты предполагают, что структурные изменения могли произойти во время пребывания в космосе, что изменило контроль эритроцитов на срок до года после длительных космических полетов.
Исследование показало, что, чем дольше длится космическая миссия, тем более выражена у астронавтов анемия. Это может отразиться на планируемых длительных полетах на Луну и Марс. Кроме того, повышенное производство эритроцитов потребует адаптированной диеты для астронавтов, и неясно, как долго организм может поддерживать такую высокую скорость разрушения и образования эритроцитов.
Поскольку доктор Трудель является врачом-реабиатологом, большинство его пациентов страдает анемией после долгого тяжелого заболевания с ограниченной подвижностью, а анемия препятствует их способности заниматься спортом и восстанавливаться. Он надеется применить выводы, сделанные в новом исследовании, в земных условиях.
Было показано, что постельный режим вызывает анемию, но как это происходит, неизвестно. Трудель считает, что механизм может быть похож на космическую анемию. Его команда исследует эту гипотезу во время будущих исследований постельного режима, проводимых на Земле.
«Если мы сможем точно выяснить, что вызывает эту анемию, то у нас появится возможность лечить или предотвращать ее как для астронавтов, так и для пациентов здесь, на Земле», — заключает Трудель.
