Пребывание в космосе уничтожает эритроциты в крови

«О космической анемии постоянно сообщалось, когда астронавты возвращались на Землю после первых космических полетов, но причин мы не знали», — сказал ведущий автор доктор Гай Трудель, врач-реабилитолог и исследователь из Оттавской больницы и профессор Университета Нью-Йорка. «Наше исследование показывает, что по прибытии в космос разрушается больше эритроцитов, и это продолжается на протяжении всей миссии астронавта».

До этого исследования считалось, что космическая анемия является быстрой адаптацией к жидкости, перемещающейся в верхнюю часть тела космонавта, когда он впервые прибывает в космос. Таким образом астронавты теряют 10% жидкости из кровеносных сосудов. Считалось, что у астронавтов на 10% снижается уровень эритроцитов для восстановления баланса, и что контроль эритроцитов возвращается к норме после 10 дней пребывания в космосе.

Вместо этого команда Трудела обнаружила, что разрушение эритроцитов было первичным следствием пребывания в космосе, а не только перемещением жидкости. Они продемонстрировали это, непосредственно измерив разрушение эритроцитов у 14 астронавтов во время шестимесячных космических полетов.

На Земле наши тела создают и разрушают 2 миллиона эритроцитов каждую секунду. Исследователи обнаружили, что астронавты уничтожали на 54% больше эритроцитов за шесть месяцев пребывания в космосе, или по 3 миллиона каждую секунду. Эти результаты были одинаковыми как для женщин, так и для мужчин астронавтов.

Команда доктора Трудела сделала открытие благодаря техникам и методам, которые они разработали для точного измерения разрушения эритроцитов. Затем эти методы были адаптированы для сбора образцов на борту Международной космической станции. В лаборатории доктора Трудела в Оттавском университете им удалось точно измерить крошечное количество угарного газа в образцах дыхания астронавтов. Одна молекула монооксида углерода образуется каждый раз, когда разрушается одна молекула гемоглобина, темно-красного пигмента эритроцитов.

Команда не измеряла производство эритроцитов напрямую, но предполагает, что астронавты произвели дополнительные эритроциты, чтобы компенсировать клетки, которые были уничтожены. В противном случае космонавты заболели бы тяжелой анемией и в космосе столкнулись бы с серьезными проблемами со здоровьем.

«К счастью, меньшее количество эритроцитов в космосе не проблема, когда тело невесомо», — сказал доктор Трудель. «Но при посадке на Землю и, возможно, на другие планеты или луны анемия, влияющая на энергию, выносливость и силу, может угрожать целям миссии. Последствия анемии ощущаются только после приземления, когда снова приходится иметь дело с гравитацией».

В этом исследовании у 5 из 13 астронавтов была клиническая анемия, когда они приземлились — у 1 из 14 астронавтов не брали кровь при посадке. Исследователи увидели, что связанная с космосом анемия обратима, при этом уровни эритроцитов постепенно возвращаются к норме через 3-4 месяца после возвращения на Землю.

Интересно, что команда повторила те же измерения через год после возвращения астронавтов на Землю и обнаружила, что разрушение эритроцитов по-прежнему было на 30% выше, чем до полета. Эти результаты предполагают, что структурные изменения могли произойти с космонавтом во время пребывания в космосе, что изменило контроль эритроцитов на срок до года после длительных космических полетов.

У открытия, что космические путешествия увеличивают разрушение эритроцитов, несколько последствий. Во-первых, он поддерживает скрининг астронавтов или космических туристов на существующие заболевания крови или здоровья, на которые влияет анемия. Во-вторых, недавнее исследование, проведенное группой доктора Трудела, показало, что чем дольше космическая миссия, тем сильнее анемия, которая может повлиять на длительные полеты на Луну и Марс. В-третьих, повышенное производство эритроцитов потребует адаптированной диеты для космонавтов. И, наконец, неясно, как долго организм может поддерживать такую ??высокую скорость разрушения и образования эритроцитов.

Эти выводы можно применить и к жизни на Земле. Как врач-реабилитолог, большинство пациентов доктора Труделя страдает анемией после долгого тяжелого заболевания с ограниченной подвижностью, а анемия препятствует способности заниматься спортом и восстанавливаться. Было показано, что постельный режим вызывает анемию, но как это происходит, неизвестно. Трудел считает, что механизм может быть похож на космическую анемию. Его команда исследует эту гипотезу во время будущих исследований постельного режима, проводимых на Земле.

«Если мы сможем точно выяснить, что вызывает анемию, у нас появится возможность лечить или предотвращать ее как у астронавтов, так и у пациентов на Земле», — сказал доктор Трудел.