Чому у космонавтів та плавців-марафонців зменшуються серця

Довга космічна подорож схожа на заплив на витривалість. В обох випадках це може привести до зменшення серцевого м'яза. Саме такого висновку дійшли вчені з Південно-Західного медичного центру Техаського університету в Далласі на чолі з професором Бенджаміном Левіним.

Вони порівняли наслідки для серця астронавта Скотта Келлі, який провів рік у космосі, і плавця Бенуа Лекомта, який спеціалізується на марафонських дистанціях.

В обох випадках знижена у порівнянні зі звичайною силою тяжіння навантаження на серце вела до його атрофії.

І в обох випадках фізичних вправ було недостатньо, аби перешкодити таким змінам.

Це дослідження може виявитися надзвичайно важливим для організації тривалих космічних перельотів, таких як експедиції на Марс, які NASA планує здійснити найближчими десятиліттями.

"За довгі роки досліджень ми з'ясували, що серце є на диво пластичним. Воно адаптується до навантажень, - розповів в інтерв'ю ВВС професор Левін. - Під час космічних польотів вам не потрібно закачувати кров наверх, бо вам не потрібно долати силу тяжіння".

Скотт Келлі провів на борту МКС 340 днів, що дозволило фахівцям вивчити вплив тривалого перебування в невагомості на людський організм.

5 червня 2018 року Бенуа Лекомт спробував переплисти Тихий океан (раніше він вже переплив Атлантику).

За 159 днів він подолав 2 821 кілометр, після чого припинив заплив.

Оскільки він проводив у воді дуже багато часу, перебуваючи в горизонтальному положенні, це також змінило навантаження, яке сила тяжіння чинила на його серце.

Лекомт пропливав у середньому 5,8 години на день і спав близько 8 годин, тобто від 9 до 17 годин на день він проводив у горизонтальному положенні.

Іноді вчені симулюють умови космічного польоту, поміщаючи добровольців в ліжка, оскільки лежачі серце і голова перебувають на одному рівні, що знижує навантаження на серце. Однак за словами доктора Левіна, занурення у воду на тривалий час ще краще моделює орбітальні умови.

Оскільки не треба так качати кров до голови, долаючи силу тяжіння, серця починають зменшуватися.

"Під час вивчення лівого шлуночка серця ми виявили втрату в масі на 20-25% за ті 4 або 5 місяців, що Лекомт перебував у плаванні, - пояснює співавтор і колега доктора Левіна Джеймс Макнамара. - А у капітана Келлі за рік в космосі втрата маси серця склала від 19% до 27%".

Фізичні вправи частково перешкоджають такій втраті маси. Астронавти на МКС і без того активно займаються спортом, щоб уникнути зменшення м'язової і кісткової маси, яке неминуче відбувається під час тривалого перебування на орбіті.

Але навіть посилений режим тренувань не допоміг капітану Келлі уникнути часткової серцевої дистрофії.

У випадку з Лекомтом дослідники спочатку вважали, що фізичні навантаження, яких зазнавав плавець, перебуваючи у воді, будуть достатніми, щоб не призвести до втрати маси серцевої тканини.

"Я був абсолютно впевнений, що серце Бена не атрофується, але принадність науки в тому і полягає, що ти дізнаєшся найбільше саме тоді, коли відбуваються несподівані речі, - зізнався доктор Левін. - А з'ясувалося, що коли пропливаєш на день стільки годин, ти працюєш зовсім не так сильно, як Майкл Фелпс".

Лекомт протягом усього запливу досить мляво ворушив ногами.

"Його фізична активність була не такою вже й високою, - пояснює Левін, - а низький рівень активності не захищає серце від адаптації до відсутності сили тяжіння".

Втім, така адаптація не є довгостроковою, і серця астронавта та атлета швидко прийшли до норми, коли вони ступили на землю.

Проте серцеві камери, які називаються передсердями, через зміни у потоці рідини в космосі розширюються. Це може привести до так званої миготливої ​​аритмії, коли серце починає битися частіше і збиватися з ритму. Це, своєю чергою, може не тільки перешкодити фізичним вправам, а й призвести до інсульту.

Під час космічних перельотів через підвищену радіацію може прискоритися розвиток серцево-судинних захворювань. Астронавтів перевіряють на ознаки атеросклерозу, проте у космос вони зазвичай відправляються у зрілому віці, а ця проблема посилюється з роками.

Усе це дуже важливо, бо наслідки серцевого нападу в космосі можуть бути катастрофічними.

Зараз професор Левін працює у межах програми NASA під назвою "Шифр", яка передбачає відправку в космос 10 астронавтів з довгостроковою місією.

Дослідники мають намір провести з членами майбутнього екіпажу різні тести, щоб за допомогою новітнього сканувального обладнання скласти точну картину функціонування серцевого м'яза в умовах космічного польоту.

Хочете отримувати головне в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber