Темная сторона космических путешествий: как теряют здоровье на орбите
Несмотря на недавний провал запуска космического корабля Starship компании Space X, Илон Маск намерен к концу этого десятилетия отправить его на Марс с людьми на борту. Но даже к соседним с Землей планетам путь неблизкий, а долгое нахождение в невесомости человеку не на пользу. Изменения происходят даже в ДНК и головном мозге.
Космос — непригодная для человека среда. Там его облучает радиация, отсутствие гравитации вредит мышцам, а изоляция в замкнутом пространстве негативно влияет на психику. Как показали эксперименты на МКС, пребывание в космосе сказывается на плотности костной ткани, меняет структуры мозга и активность генов. Результаты одного из самых масштабных исследований в этой области опубликованы в журнале Science.
Главными героями исследования стали братья-астронавты Скотт и Марк Келли. Пока один из них был на Земле, второй почти год провел на МКС. Сравнение показателей организма однояйцевых близнецов — очень точный метод изучения влияния факторов среды. Помимо почти идентичного генома, братьев роднит схожая физическая подготовка и образ жизни.
Скотт и Марк Келли
Фото: © Robert Markowitz / NASA
В течение 25 месяцев ученые собирали данные о когнитивных способностях Скотта и Марка, их физиологии, иммунитете, метаболизме, сердечно-сосудистой системе и многом другом. По результатам исследований оказалось, что на большинство функций организма пребывание в космосе не повлияло. Но некоторые показатели сильно изменились и не возвращались к нормальным значениям даже спустя полгода после возвращения на Землю. Так, изменились уровни активности некоторых генов, опасно повысился процент хромосомных инверсий ДНК, увеличилось количество коротких теломер и снизились некоторые когнитивные показатели.
От постоянных нагрузок и недостаточного количества отдыха страдает и мозг тех, кто проводит много времени на орбите. Группа ученых из University of Florida изучила МРТ-снимки 30 астронавтов до и после космических полетов. Восемь участников исследования побывали в небольших двухнедельных экспедициях, в то время как 18 астронавтов провели в космосе по полгода, а оставшиеся четверо — еще больше.
Результаты показали, что объем желудочков — полостей в головном мозге, заполненных спинномозговой жидкостью, — увеличивался на протяжении шести месяцев пребывания в космосе, но при более продолжительном полете постепенно уменьшался. Расширение желудочков приводит к развитию отека головного мозга.
Именно в желудочках производится и хранится спинномозговая жидкость, которая защищает наш спинной и головной мозг от травм
Иллюстрация: © SciePro / Shutterstock / FOTODOM
Кроме того, удалось доказать, что промежуток между полетами менее трех лет не позволяет структурам мозга полностью восстановиться после космического путешествия.
Во время российского эксперимента «Марс-500», в котором был сымитирован пилотируемый полет на Красную планету, у участников тоже было зарегистрировано снижение потенциала головного мозга. Хотя в космос они не летали, а находились на Земле в изолированном отсеке. При этом когда исследование закончилось, умственный потенциал восстановился.
Уровни гормонов в крови не выходили за пределы физиологической нормы, а вот вес испытуемые потеряли. У них изменился метаболизм углеводов и замедлилась работа кишечника. Вместе с тем эксперимент помог отобрать эффективные методы оценки группового поведения в замкнутом пространстве и выявления межличностных проблем у членов экипажа.
Корабль Илона Маска для полета на Луну взорвался после взлета
Читать
