Чому деякі космонавти повертаються з Міжнародної космічної станції, потребуючи окулярів? Проблеми з очима - одна з найбільших проблем, що виникли протягом останніх трьох-чотирьох років науки про космічні станції, яка стосується 20% космонавтів. І офіс космонавтів сприймає цю проблему дуже серйозно, - зазначив Скотт Сміт, який керує лабораторією біохімії харчування в космічному центрі Джонсона.
Це один із прикладів того, як тривале перебування в польоті може змінити ваше здоров'я. Незважаючи на найкращі зусилля НАСА, кістки і м’язи слабшають і потрібні місяці реабілітації після того, як космонавти провели півроку на космічній станції. Але в останні роки спостерігаються успіхи в розумінні того, що мікрогравітація робить для людського організму - і як це виправити.
Візьмемо, наприклад, проблему зі зором. Медики вважали, що посилений зсув рідини в голові збільшує тиск на зоровий нерв, пляму в задній частині ока, що впливає на зір. Є кілька речей, які можуть вплинути на це:
- Вправа. Астронавтам кажуть виділити щодня на Міжнародну космічну станцію 2,5 години для занять, що означає приблизно 1,5 години активності після встановлення, а переходи враховуються. Підняття ваги здавлює м’язи і може примусити більше крові в головах. NASA встановила на космічній станції вдосконалений резистивний вправа, який є більш потужним, ніж його попередник, але, можливо, це також спричиняє проблеми із зором, сказав Сміт. "Іронічно, що вправа, якою ми радіємо працювати з м'язами та кістками, може зашкодити очам."
- Рівень СО2. Цей газ (який, природно, виникає, коли людина видихає), є «відносно високим» на космічній станції, оскільки йому потрібно більше енергії та більше запасів, щоб зберегти атмосферу чистішою, сказав Сміт. "Збільшення впливу діоксиду вуглецю збільшить приплив крові до вашої голови", - сказав він. Якщо це буде причиною, додав він, НАСА готова внести зміни, щоб зменшити рівень CO2 на станції.
- Проблеми з фолатами (вітамін B).З породження даних про кров та сечу, зібрані ще до того, як NASA почала розглядати цю проблему, вони розглядали біохімічний (поживний) шлях в організмі, який переміщує одиниці вуглецю з однієї сполуки в іншу. Це важливо для синтезу ДНК і отримання амінокислот, і включає кілька вітамінів і поживних речовин. Після того, як вчені почали помічати зміни фолатів (форми вітаміну B), вони проаналізували далі і виявили цікаву річ щодо гомоцистеїну, типу амінокислоти в основі цього одного вуглецевого шляху. Виявляється, ті космонавти, які мали проблеми із зором після польоту, мали більш високі (але не аномальні) рівні гомоцистеїну в крові перед польотом, як опубліковано тут.
"Це міркування, але ми вважаємо, що генетичні відмінності на цьому шляху можуть якимось чином змінити вашу реакцію на речі, які впливають на приплив крові в голову", - сказав Сміт.
Виявивши ці, по суті, "побічні" докази генетичної схильності до проблем із зором, вони запропонували експеримент для пошуку генів, пов'язаних з одним метаболізмом вуглецю. "Щоб дати вам уявлення про важливість цієї проблеми, ми поїхали до кожного члена екіпажу, який прилетів на космічну станцію, або полетить на космічну станцію. Ми запитували, чи дадуть нам пробу крові та подивилися на їх гени для одного вуглецевого мейтаболізму », - сказав він. "Ми звернулися до 72 космонавтів, щоб зробити це, і 70 з них дали нам кров, що не чутно".
Поки NASA намагається визначити, що відбувається з зором космонавтів, агентство досягло значних успіхів у збереженні щільності кісток під час польотів - вперше за 50 років космічного польоту, додав Сміт.
Ми згадали про вдосконалений резистивний вправний пристрій, орбітальний пристрій для підняття тяжкості, який був встановлений і вперше використаний під час Експедиції 18 в 2008 році і з цього часу використовується на космічній станції. Це суттєве вдосконалення порівняно з попереднім тимчасовим резистивним вправним пристроєм (iRED), який не надавав достатнього опору, дозволяючи деяким космонавтам «максимально виходити» на пристрій і не міг надалі збільшувати навантаження на важку атлетику через кілька тижнів чи місяців використання.
"Ми літали iRED на вокзалі, і втрата кістки на станції виглядала так, як це було в Mir, тобто, не маючи резистивного вправи", - сказав Сміт. Але це різко змінилося з ARED, який має вдвічі більше можливостей завантаження. Екіпажі їли краще, підтримували масу тіла та мали кращий вміст вітаміну D порівняно з тими, які виходили раніше. Найяскравіше, що вони підтримували свою щільність кісток на передпольотному рівні, як це показує цей документ.
Хоча ми вважаємо, що кістка схожа на цемент і незмінна (принаймні, доки не зламаєш її!), Це насправді орган, який завжди руйнується і реформується. Коли поломка прискорюється, наприклад, коли ви не навантажуєте її на орбіту, ви втрачаєте щільність кісток і піддаєтесь більшому ризику переломів.
Чому невідомо, окрім того, як сказати, що кістка, здається, покладається на якусь "сигналізацію", яка вказує на навантаження чи ваги на неї. І навпаки, якщо ви хочете накласти більше ваги на кістки - можливо, перевозять рюкзак з вагами на ньому - ваш скелет поступово збільшуватиметься, щоб вмістити зайву вагу.
Хоча приємно, що АРЕД підтримує щільність кісток, питання полягає в тому, чи може організм підтримувати два процеси, що відбуваються швидше, ніж до польоту: розбиття та накопичення кісток. Потрібно більше дослідження, сказав Сміт, щоб точно визначити, чи впливає це на міцність кістки, що в кінцевому рахунку важливіше, ніж просто мінеральна щільність. Харчування та фізичні вправи також можуть бути оптимізовані для подальшого забезпечення кращого збереження кісток.
Це одне, що вчені із задоволенням вивчають під час майбутньої однорічної місії на Міжнародній космічній станції, коли Скотт Келлі (НАСА) та Михайло Корнієнко (Роскосмос) стануть однією з невеликої кількості людей, які роблять один календарний рік поспіль в космосі. "Реконструкція" кісток не знижується через півроку, але, можливо, це наблизиться до року.
Сміт зазначив, що якість даних про здоров'я також покращилася після тривалих місійних місій початку-середини 1990-х. Протягом цього часу конкретні маркери руйнування та формування кісток були лише відкриті та впроваджені, тоді як сьогодні вони зазвичай використовуються в медицині. Між цим та тим фактом, що дані про НАСА "Мір" є місіями коротшої тривалості, Сміт сказав, що він дуже з нетерпінням чекає, що розповість вченим рік у космосі.
На цьому завершується трискладова серія про здоров'я космонавтів. Два дні тому: Чому людську науку так важко зробити в космосі. Вчора: як змусити вправи працювати в Zero G?
