Первый забор крови у астронавта Тима Пика в космосе.
Астронавт Джефф Уильямс собирает выдыхаемый им воздух в специальный контейнер на борту МКС.
Первое в мире исследование показало, как космические путешествия могут вызвать снижение количества эритроцитов в крови космонавтов.
Эта работа углубляет знания учёных об этом состоянии, известном как космическая анемия, и имеет важные последствия для будущего освоения космоса.
Космическая анемия считалась кратковременным преходящим состоянием, возникающим в результате адаптации организма к внеземной среде. Поясним, что из-за отсутствия гравитации жидкости смещаются к верхней части тела космонавта.
Это приводит к тому, что количество жидкости в кровеносных сосудах участников космических миссий сокращается на 10%, и предполагалось, что их тело быстро разрушает 10% эритроцитов, чтобы сохранить баланс красных кровяных телец.
При этом исследователи также считали, что количество клеток крови восполняется до нормальных значений после 10 дней в космосе.
Теперь же учёные обнаружили, что этот эффект сохраняется гораздо дольше, а разрушение эритроцитов происходит не в результате перемещения жидкостей, а из-за "самого по себе пребывания в космосе".
Астронавт Джефф Уильямс собирает выдыхаемый им воздух в специальный контейнер на борту МКС. Фото NASA.
Учёные измерили уровень эритроцитов у 14 астронавтов, принимавших участие в шестимесячных космических полётах, проанализировав состав выдыхаемого ими воздуха.
В частности, исследователи измерили количество монооксида углерода (угарного газа) в образцах, поскольку молекула угарного газа образуется каждый раз, когда разрушается молекула гема, компонента эритроцитов.
Это показало, что каждую секунду во время шестимесячного пребывания астронавтов на МКС в их крови уничтожалось три миллиона эритроцитов. Такой эффект наблюдался как у мужчин, так и у женщин-астронавтов.
Выявлена взаимосвязь старения с уровнем железа в крови читайте также
Это на 54% больше, чем два миллиона красных кровяных телец, разрушаемых и заменяемых в организме каждую секунду на Земле.
Хотя прямые измерения выработки эритроцитов не проводились, исследовательская группа предполагает, что потерянные клетки были быстро заменены, иначе у астронавтов развилась бы тяжёлая анемия.
При этом у пяти из 13 астронавтов (у одного из них не брали кровь) всё же была диагностирована клиническая анемия, когда они вернулись на Землю.
Учёные обнаружили, что уровни эритроцитов в крови космических путешественников, вернувшихся на Землю, постепенно возвращаются к нормальному уровню через три-четыре месяца.
Интересно, что измерения, проведённые через год после возвращения астронавтов на Землю, показали, что разрушение эритроцитов их крови всё ещё было на 30% выше, чем в норме.
По словам учёных, эти результаты показывают, что астронавтов или космических туристов следует проверять на наличие состояний, связанных с анемией, и, возможно, необходимо скорректировать их диету с учётом дополнительной потери эритроцитов.
Отметим, что специализированная диета при анемии исключает продукты, разрушительно влияющие на состав крови, и богата продуктами, повышающими уровень железа в крови — основного "строительного материала" эритроцитов.
Важно отметить, что также неизвестно, как долго организм может выдерживать повышенную скорость разрушения и производства эритроцитов, и учёным ещё предстоит определить точные биологические механизмы, лежащие в основе этого феномена.
Кстати, эти выводы можно применить и к жизни на Земле.
Доктор Гай Трудель (Guy Trudel), ведущий автор исследования из Университета Оттавы, является врачом-реабилитологом. Большинство его пациентов страдает анемией после долгого тяжёлого заболевания, ограничивавшего их подвижность. Это состояние препятствует занятиям спортом и затрудняет процесс реабилитации пациентов.
Исследователям известно, что постельный режим приводит к анемии, но неизвестно, как именно это происходит. Доктор Трудель считает, что этот неизвестный механизм может быть похож на космическую анемию.
Его команда исследует эту гипотезу во время будущих исследований постельного режима, которые будут проводиться на Земле.
"Если мы сможем точно выяснить, что вызывает эту анемию, то у нас появится возможность лечить или предотвращать её как у астронавтов, так и у пациентов здесь, на Земле", – отметил доктор Трудель.
Исследование канадских учёных было опубликовано в издании Nature Medicine.
Ранее мы рассказывали о том, как изменяется мозг мышей после 30 дней в космосе, а также о том, почему ухудшается зрение космонавтов. Кроме того, мы писали о том, что длительное пребывание в космосе вызывает странные изменения в ДНК.