Нові дослідження показали, що анемія супроводжує астронавтів під час усього польоту, а також зберігається після посадки, що руйнує попередні уявлення про анемію у космосі. Під час шестимісячної місії на Міжнародній космічній станції вивчалися аналізи 14 астронавтів, які показали, що у космічних умовах людський організм знищує приблизно на 54 відсотки більше еритроцитів, ніж на Землі. Низький рівень еритроцитів зберігався ще протягом 3-4 місяців після повернення на Землю, тож наслідки є довгостроковими. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Medicine.
Wikimedia Commons
Чому важливо контролювати еритроцити астронавтів під час польоту?
Анемія характеризується зменшенням вмісту гемоглобіну та/або еритроцитів в одиниці об'єму крові, що призводить до кисневого голодування тканин. Такий стан супроводжується загальною слабкістю, частими головними болями, задишкою, шумом у вухах і рядом інших симптомів.
Космічну анемію раніше описували зниженням маси еритроцитів на 10-12 відсотків протягом перших 10 днів перебування у космосі. Її визнавали короткочасним, швидкоплинним станом, викликаним гострою адаптацією до основних гемодинамічних подій, пов'язаних зі зміщенням рідини до верхньої частини тіла та низьким рівнем гормону еритропоетину, що контролює утворення червоних кров'яних клітин. Вважалося, що через 10 днів перебування у космосі концентрація гемоглобіну та регуляція утворення еритроцитів повертаються до нормальних значень.
Вчені з Університету Оттави поставили під сумнів сучасне розуміння космічної анемії. Отримані ними дані показали, що після прибуття в космос руйнується більше червоних кров'яних тілець, зокрема через те, що цей процес відбувається протягом усього періоду місії, і має довгострокові наслідки після повернення додому.
Як проводили дослідження анемії в космічних умовах?
Всього за період з 2015 по 2020 роки вивчалися показники крові й дихання 14 астронавтів, з них 11 чоловіків і 3 жінки. Тривалість їхніх місій складала 167 ± 31 днів. Кожен астронавт, дотримуючись заздалегідь визначеного графіка, збирав зразки крові для визначення концентрації сироваткового заліза, насичення трансферину, відсотка ретикулоцитів, концентрації феритину, гемоглобіну та еритропоетину. Крім того, вони виконували дихальний тест, який вимірює кількість оксиду вуглецю в зразках, оскільки CO виробляється щоразу, коли молекула гему, компонента еритроцитів, руйнується.
Якими були результати зразків крові й дихання?
Знищення червоних кров'яних тілець є нормальним процесом в людському організмі, який відбувається щосекунди. Проте було виявлено, що під час перебування у космосі підвищується рівень продуктів розпаду гему, як у видихуваному повітрі, так і в зразках крові, що є демонстрацією посиленого гемолізу, тобто руйнування еритроцитів. Виведення оксиду вуглецю збільшилося на 54 відсотки у порівнянні з передпольотним. Це спостерігалося як у чоловіків, так і в жінок навіть через 120 днів перебування у космосі, тож такий стан супроводжував їх безперервно під час польоту.
Після приземлення у п'яти з 13 астронавтів було виявлено клінічну анемію, ще в одного не взяли кров на аналіз. Хоча в цілому гемоліз еритроцитів після завершення польоту різко знизився, рівень еритроцитів став повертатися до нормального лише через три-чотири місяці. Але навіть через рік після повернення астронавтів на Землю у них руйнувалося на 30 відсотків більше еритроцитів, ніж до польоту в космос. Виробництво еритроцитів не вимірювали, але враховуючи, що жоден астронавт не страждав від тяжкої анемії, попри значні втрати, можна припустити, що організм частково компенсував їх, виробляючи більше червоних кров'яних тілець, ніж зазвичай.
Про що свідчать ці результати?
Ці показники змінюють уявлення про космічну анемію. Результати свідчать, що зниження рівня еритроцитів супроводжує астронавтів не протягом 10 днів, як вважалося раніше, а протягом усього польоту, і наслідки проявляються навіть після повернення додому.
Вченим ще доведеться виявити, як довго організм зможе витримувати таку високу швидкість руйнування та виробництва червоних кров'яних тілець, а також з'ясувати точні біологічні механізми, що за цим стоять, аби дослідити потенціал лікування і запобігання анемії.
Триваліші місії на Марс і Місяць, а також космічний туризм вимагають кращого розуміння процесів, що відбуваються з організмом у космосі. Але не менш важливим є ментальне здоров'я в таких умовах. Ми вже писали, як американські психологи дослідили вплив перебування в ізоляції під час довгих космічних польотів на прикладі вивчення психологічного стану персоналу антарктичних станцій.