|
Здоровье сердца астронавтов для полета на Марс
|
|
|
|
Интенсивные физические нагрузки во время длительных космических полетов помогают поддерживать структуру и функции сердца в пределах, необходимых для адаптации к условиям низкой гравитации на Марсе, говорится в исследовании, проведенном под руководством научного сотрудника Юго-Западного медицинского центра Техасского университета. Результаты исследования, опубликованные в журнале Circulation, не только проливают свет на проблему, имеющую решающее значение для будущих космических миссий, но и могут помочь разработать более эффективные методы поддержания здоровья сердца на Земле.
|
|
|
|
«Наши предыдущие исследования показали, что сердце атрофируется как при постельном режиме, так и в условиях невесомости — оно становится меньше и менее эластичным, — и мы опасались, что это может стать проблемой при длительных космических полетах, особенно при полетах на Марс. Наши результаты показывают, что уже существующих мер в виде физических упражнений достаточно, чтобы поддерживать сердце в рабочем состоянии при марсианских гравитационных нагрузках», — говорит Бенджамин Левин, доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней отделения кардиологии Юго-Западного медицинского центра Техасского университета, где он также является почетным профессором кафедры наук о физических упражнениях.
|
|
|
|
Он является директором-основателем Института медицины физических упражнений и экологической медицины в Техасской пресвитерианской больнице Далласа, где он возглавляет кафедру здорового образа жизни имени С. Финли Юинга и кафедру сердечно-сосудистых исследований имени Гарри С. Мосса.
|
|
|
|
|
|
|
Левин — спортивный кардиолог, который лечит спортсменов с сердечно-сосудистыми заболеваниями со всего мира и является консультантом Национальной ассоциации студенческого спорта, Национальной хоккейной лиги, Национальной футбольной лиги, Олимпийского комитета США и Федерации лёгкой атлетики США. Он также имеет опыт работы в области космической медицины: был одним из исследователей в четырёх миссиях Spacelab и на российской орбитальной станции «Мир», а также главным исследователем на Международной космической станции.
|
|
|
|
Его работа с астронавтами позволила ему стать экспертом в области лечения пациентов с «заболеваниями, связанными с невесомостью», такими как обмороки (синкопе) и ортостатическая непереносимость (неспособность стоять и выдерживать воздействие силы тяжести на Земле).
|
|
Наблюдение за работой сердца во время космических полётов
|
|
|
|
Одним из недавних проектов, в котором участвовал Левин, было комплексное сердечно-сосудистое исследование (Integrated Cardiovascular Study, ICV) НАСА, целью которого было выяснить, как длительные космические полёты влияют на структуру, функции и электрическую активность сердца, чтобы определить риски и разработать меры противодействия для будущих миссий. На последнем этапе исследования ICV он вместе с коллегами, в том числе Майклом Банго, доктором медицины из Медицинской школы Макговерна при Хьюстонском университете, и Джеймсом Томасом, доктором медицины из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета, пытался ответить на важный вопрос: как меняется работа сердца во время длительного космического полёта?
|
|
|
|
Несмотря на то, что ранее в рамках Международного космического совета проводились исследования структуры и функций сердца астронавтов до и после их полётов на Международную космическую станцию, мало что было известно о том, что происходит в промежутке между этими событиями, особенно о том, что может произойти после приземления на планету с пониженной гравитацией, например на Марс (гравитация на Марсе составляет примерно 3/8 от земной).
|
|
Измерение изменений без МРТ
|
|
|
|
В более ранних исследованиях, посвящённых ремоделированию сердца в условиях космического полёта, использовалась магнитно-резонансная томография сердца — метод, который невозможно применить в условиях космического полёта. Для текущего исследования учёные использовали эхокардиографию с допплерографией, которая позволила оценить анатомию сердца и его способность эффективно перекачивать кровь.
|
|
|
|
Исследователи работали с 14 астронавтами, девятью мужчинами и пятью женщинами, каждый из которых провёл на Международной космической станции около шести месяцев — примерно столько же, сколько длится полёт на Марс. Перед полётом каждый астронавт прошёл эхокардиографию с допплерографией в условиях, имитирующих разную гравитацию: лёжа на спине (нулевая гравитация), с наклоном в 22% (гравитация, близкая к марсианской) и сидя прямо (земная гравитация).
|
|
|
|
После прибытия на космическую станцию они прошли повторное обследование у других астронавтов, прошедших обучение эхокардиографии и допплерографии, в разные периоды своей миссии: примерно через 14, 30, 75 и 135 дней, а затем за 15 дней до приземления.
|
|
|
|
Как только появилась возможность, астронавты приступили к тренировкам, стандартным для Международной космической станции. Эти тренировки, которые длились от 45 минут до часа в день, были направлены на развитие выносливости и укрепление мышц.
|
|
|
|
Ранние изменения в работе сердца обратимы
|
|
|
|
Результаты показали, что в первые две недели космического полёта у всех астронавтов произошли некоторые изменения в структуре и функциях сердца, а само сердце немного уменьшилось в размерах. По словам Левайна, это неудивительно, поскольку большинство астронавтов в начале полёта испытывают лёгкую форму укачивания и привыкают к новым обязанностям, которые ограничивают их физическую активность. Но со временем эти нарушения постепенно обратились вспять, и работа сердца приблизилась к исходному состоянию, которое было до полёта.
|
|
|
|
Через день после возвращения на Землю каждый астронавт прошёл заключительное эхокардиографическое исследование с допплерографией в условиях, имитирующих невесомость и марсианскую гравитацию. По словам Левайна, структура и функции сердца астронавтов, даже после полугодового пребывания в космосе, свидетельствуют о том, что они смогут хорошо адаптироваться к условиям на Марсе. Он связывает это с тренировками, которые регулярно выполняли астронавты.
|
|
|
|
Он и его коллеги уже доказали, что аналогичные комплексы упражнений, направленные на развитие выносливости и силы, могут облегчить симптомы у людей с синдромом постуральной ортостатической тахикардии (POTS) и другими заболеваниями, при которых человек плохо переносит земную гравитацию. По словам Левина, результаты исследования могут помочь лучше понять природу этих заболеваний и найти новые способы их лечения.
|
|
|
|
Источник
|
