Долгое пребывание в космосе чревато атрофией сердца

Долгое космическое путешествие сродни заплыву на выносливость: в обоих случаях это может привести к усыханию сердечной мыщцы.

Именно к такому выводу пришли ученые из Техасского университета в Далласе во главе с профессором Бенджамином Левиным, сравнившие последствия для сердца астронавта Скотта Келли, который провел целый год в космосе, и пловца Бенуа Леконта, который специализируется на марафонских дистанциях.

В обоих случаях сниженная по сравнению с обычной силой тяжести нагрузка на сердце вела к его атрофии. В обоих случаях физических упражнений было недостаточно, чторбы помешать таким изменениям.

Это исследование может оказаться чрезвычайно важным для организации будущих длительных космических перелетов, таких как экспедиции на Марс, которые НАСА планирует осуществить в ближайшие десятилетия.

"За долгие годы исследований мы, в частности, выяснили, что сердце на удивление пластично: оно адаптируется к нагрузкам, - рассказал в интервью Би-би-си профессор Левин. - Во время космических полетов вам не нужно закачивать кровь наверх, потому что не нужно преодолевать силу притяжения".

Скотт Келли провел на борту МКС 340 дней, что позволило специалистам изучить воздействие длительного пребывания в невесомости на человеческий организм.

5 июня 2018 года Бенуа Лекомт предпринял попытку переплыть Тихий океан (ранее он уже переплыл Атлантику). За 159 дней он преодолел 2821 километр, после чего прекратил заплыв.

Поскольку он проводил в воде очень много времени, находясь в горизонтальном положении, это также изменило нагрузку, которую сила тяжести оказывала на его сердце.

Лекомт проплывал в среднем по 5,8 часа в день и спал около 8 часов, то есть от 9 до 17 часов в день он проводил в горизонтальном положении.

Иногда ученые симулируют условия космического полета, помещая добровольцев в кровати, поскольку в лежачем положении сердце и голова находятся на одном уровне, что снижает нагрузку на сердце.

Однако, по словам доктора Левина, погружение в воду на длительное время еще лучше моделирует орбитальные условия.

Поскольку ни астронавт, ни атлет не должны были качать кровь к голове, преодолевая силу притяжения, их сердца стали усыхать.

"При изучении левого желудочка сердца мы обнаружили потерю в массе на 20-25% за те 4 или 5 месяцев, что Лекомт находился в плавании, - поясняет соавтор и коллега Левина по университету Джеймс Макнамара. - А у капитана Келли за год пребывания в космосе потеря массы сердца составила от 19% до 27%".

Физические упражнения отчасти препятствуют такой потере массы. Астронавты на МКС и без того активно занимаются спортом, чтобы избежать уменьшения мышечной и костной массы, которое неизбежно происходит во время длительного пребывания на орбите.

Но даже усиленный режим тренировок не помог капитану Келли избежать частичной сердечной дистрофии.

В случае с Лекомтом исследователи вначале полагали, что физические нагрузки, которые испытывал пловец, находясь в воде, окажутся достаточными, чтобы не привести к потере массы сердечной тккани.

"Я был абсолютно уверен, что сердце Бена не атрофируется, но прелесть науки в том и состоит, что ты узнаешь больше всего именно тогда, когда происходят неожиданные вещи, - признался доктор Левин. - А выяснилось, что когда проплываешь в день по столько часов, ты работаешь совсем не так сильно, как Майкл Фелпс".

Лекомт на протяжении всего заплыва довольно вяло шевелил ногами.

"Его физическая активность была не такой уж и высокой, поясянет Левин, - а низкий уровень активности не защищает сердце от адаптации к отсутствию силы тяжести".

Впрочем, такая адаптация не становится долгосрочной, и сердца астронавта и атлета быстро пришли в норму, когда они ступили на землю.

Тем не менее, сердечные камеры, именуемые предсердиями, из-за изменений в потоке жидкости в космосе расширяются. Это может привести к так называемой мерцательной аритмии, когда сердце начинает биться чаще и сбиваться с ритма. Это, в свою очередь, может не только помешать физическим упражнениям, но и привести к инсульту.

Во время космических перелетов из-за повышенной радиации может ускориться развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Астронавтов проверяют на признаки атеросклероза, однако в космос они обычно отправляются в зрелом возрасте, а проблема эта усугубляется с годами.

Все это очень важно, потому что последствия седечного приступа в космосе могут быть самыми катастрофическими.

Сейчас профессор Левин работате в рамках программы НАСА под названием "Шифр", которая подразумевает отправку в космос 10 астронавтов с долгосрочной миссией. Исследователи намерены подвергнуть членов будущего экипажа разным тестам, чтобы с помощью новейшего сканирующего оборудования составить точную картину финкционирования сердечной мыщцы в условиях космического полета.