Первое в мире исследование показало, как космические путешествия могут вызвать снижение количества эритроцитов, известное как космическая анемия. Анализ 14 астронавтов показал, что их тела уничтожили на 54% больше эритроцитов в космосе, чем обычно на Земле, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Medicine.
«О космической анемии постоянно сообщалось, когда астронавты возвращались на Землю после первых космических полетов, но мы не знали, почему», — сказал ведущий автор доктор Гай Трудель, врач-реабилитолог и исследователь из Оттавской больницы и профессор Университета Нью-Йорка. Оттава. «Наше исследование показывает, что по прибытии в космос разрушается больше эритроцитов , и это продолжается на протяжении всей миссии астронавта».
До этого исследования считалось, что космическая анемия является быстрой адаптацией к жидкости, перемещающейся в верхнюю часть тела космонавта, когда он впервые прибыл в космос. Таким образом астронавты теряют 10 процентов жидкости из кровеносных сосудов. Считалось, что астронавты быстро уничтожили 10 процентов своих эритроцитов, чтобы восстановить баланс, и что контроль эритроцитов вернулся к норме после 10 дней пребывания в космосе.
Вместо этого команда доктора Трудела обнаружила, что разрушение эритроцитов было первичным следствием пребывания в космосе, а не только перемещением жидкости. Они продемонстрировали это, непосредственно измерив разрушение эритроцитов у 14 астронавтов во время их шестимесячных космических полетов.
На Земле наши тела создают и разрушают 2 миллиона эритроцитов каждую секунду. Исследователи обнаружили, что астронавты уничтожали на 54 процента больше эритроцитов за шесть месяцев пребывания в космосе, или по 3 миллиона каждую секунду. Эти результаты были одинаковыми как для женщин, так и для мужчин-астронавтов.
Команда доктора Трудела 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 доктора Трудела в Оттавском университете им 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 образование эритроцитов напрямую, они предполагают, что астронавты произвели дополнительные эритроциты, чтобы компенсировать клетки, которые они уничтожили. В противном случае космонавты заболели бы тяжелой анемией и в космосе столкнулись бы с серьезными проблемами со здоровьем.
«К счастью, меньшее количество эритроцитов в космосе не является проблемой, когда ваше тело невесомо», — сказал доктор Трудель. «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, и вам снова приходится иметь дело с гравитацией».
В этом исследовании у пяти из 13 астронавтов была клиническая анемия, когда они приземлились — у одного из 14 астронавтов не брали кровь при посадке. Исследователи увидели, что связанная с космосом анемия была обратимой, при этом уровни эритроцитов постепенно возвращались к норме через три-четыре месяца после возвращения на Землю.
Интересно, что 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 с космонавтом во время его пребывания в космосе, что изменило контроль эритроцитов на срок до года после длительных космических полетов.
Открытие того, что космические путешествия увеличивают разрушение эритроцитов, имеет несколько последствий. Во-первых, он поддерживает скрининг астронавтов или космических туристов на существующие заболевания крови или здоровья, на которые влияет анемия. Во-вторых, недавнее исследование, проведенное группой доктора Трудела, показало, что чем дольше космическая миссия, тем сильнее анемия, которая может повлиять на длительные полеты на Луну и Марс. В-третьих, повышенное производство эритроцитов потребует адаптированной диеты для космонавтов. И, наконец, неясно, как долго организм может поддерживать такую высокую скорость разрушения и производства эритроцитов .
Эти выводы можно применить и к жизни на Земле. Как врач-реабилитолог, большинство пациентов доктора Труделя страдает анемией после долгого тяжелого заболевания с ограниченной подвижностью, а анемия препятствует их способности заниматься спортом и восстанавливаться. Было показано, что постельный режим вызывает анемию, но как это происходит, неизвестно. Доктор 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», — сказал доктор Трудел.
Это первые опубликованные результаты эксперимента MARROW, проведенного в Оттаве, который изучает здоровье костного мозга и выработку крови в космосе. Проект финансируется Канадским космическим агентством и возглавляется доктором Труделем.
«Это лучшее описание управления красными кровяными тельцами в космосе и после возвращения на Землю», — сказал доктор Трудель. «Эти результаты впечатляют, учитывая, что эти измерения никогда не проводились раньше, и мы понятия не имели, собираемся ли мы что-то найти. Мы были удивлены и вознаграждены за наше любопытство».
Теги: кровь, мкс
