Nyligen har forskare börjat komma till slutsatsen att det främsta hindret för långvariga rymdresor kanske inte är bristen på teknik som krävs för detta, utan människokroppen, som inte är anpassad för långvarig vistelse i rymden . Forskare har upptäckt att i tyngdlöshet muterar DNA, blod förstörs, benmassa minskar, njursvikt utvecklas etc. Det skulle ta lång tid att lista alla negativa förändringar som sker i kroppen under mikrogravitationsförhållanden. I en nyligen genomförd studie upptäckte forskare att människor i rymden också kommer att utveckla hjärtproblem.
Astronauter utvecklar snabbt hjärtproblem utan gravitation. Bildkälla: fonstola.ru
Vad händer med hjärtat i rymden
Det har länge varit känt att långvarig exponering för viktlöshet leder till muskelatrofi. Även fysisk träning kan inte helt motstå denna process. Med detta i åtanke, i en nyligen genomförd studie, beslutade forskare vid Johns Hopkins University, med stöd från NASA:s Johnson Space Center, att ta reda på hur hjärtmuskeln reagerar på mikrogravitation. För experimentet skickade de 48 prover av biokonstruerad mänsklig hjärtvävnad till ISS.
Som ett resultat visade studien att att vara i rymden i 30 dagar försvagade hjärtvävnaden och dess förmåga att upprätthålla rytmiska slag. Dessutom har åldersrelaterade hjärtsjukdomar utvecklats i muskelvävnaden och tiden mellan hjärtslagen har ökat. Det är sant att efter att ha återvänt till jorden återgick nästan alla indikatorer till det normala.
I rymden utvecklas arytmier och andra hjärtproblem. Bildkälla: labquest.ru
Det måste sägas att dessa resultat inte kom som en överraskning för forskarna. Som ni vet måste astronauter ibland stanna på ISS mycket längre än 30 dagar. När de återvänder till jorden lider de ofta av olika hälsoproblem. Detta inkluderar ofta en minskning av hjärtmuskelfunktionen och hjärtrytmrubbningar. Det är sant att med tiden försvinner de flesta av dessa symtom.
Varför rymden påverkar hjärtat negativt
Trots det faktum att rymdens negativa inverkan på hjärtat har varit känd under lång tid, tills nyligen visste forskare inte vad som hände med vävnader på cellulär och molekylär nivå. För att ta reda på det använde forskarna “hjärta-på-ett-chip”, konstgjord hjärtvävnad som härrör från stamceller. Tidigare har vi pratat i detalj om vad tissue-on-a-chip-teknologi är.
De chips som hjärtvävnad placerades i samlade in data om hur rytmiska sammandragningar uppstod. En sådan uppsättning chips skickades till ISS, och den andra fanns kvar på jorden som en kontrollgrupp. Data om vävnader i rymden skickades till jorden i realtid, vilket gjorde det möjligt att övervaka förändringarna som sker i dem.
Kapsel med hjärtvävnad. Bildkälla: sciencealert.com
Observationen visade att buntarna av vävnadscellproteiner som hjälper dem att dra ihop sig (sarkomerer) blev kortare och mer oordnade än de i kontrollgruppen. Detta är ett annat symptom på hjärtsjukdom. Forskning på cellnivå visade också att mitokondrier i vävnadsceller blev större och rundare. På grund av förlusten av veck var de mindre kapabla att producera och använda energi.
Genetiska dataavläsningar visade ökad produktion av gener i vävnaderna förknippade med inflammation och en obalans av fria radikaler och antioxidanter, vilket ledde till oxidativa stress. Dessa förändringar är karakteristiska för åldersrelaterad hjärtsjukdom. Det vill säga, under mikrogravitationsförhållanden åldras det mänskliga hjärtat snabbt. Författarna till verket rapporterar detta i publikationen PNAS.
Enligt forskarna utökar den erhållna informationen forskarnas vetenskapliga kunskap om de potentiella hälsoeffekterna av mikrogravitation. Kanske kommer det i framtiden att vara möjligt att skapa läkemedel som skyddar hjärtat i rymden. Dessutom testas sådana läkemedel för närvarande på ISS. För detta används samma “hjärta på ett chip”. Dessutom kan resultaten av studien bidra till att förbättra effektiviteten av terapi för åldersrelaterade hjärtsjukdomar på jorden.
Ny forskning kan hjälpa till vid behandling av åldersrelaterad hjärtsjukdom. Bildkälla: altailife.ru
Men kanske är förändringarna som forskare upptäckt inte bara förknippade med mikrogravitation. Glöm inte att vävnader i rymden utsätts för kosmisk strålning. Därför förbättrar forskare just nu vävnad-på-ett-chip-systemet och studerar effekterna av kosmisk strålning på hjärtmusklerna.
Se till att besöka våra Zen- och Telegram-kanaler, här hittar du det mesta intressanta nyheter från vetenskapens värld och de senaste upptäckterna!
Dessa tester kommer att utvärdera hotet som sol- och kosmiska strålar utgör för kardiovaskulär hälsa bortom låg omloppsbana om jorden. När allt kommer omkring, om astronauter flyger till Mars eller till och med månen, kommer de att stanna kvar länge utan skydd av jordens magnetfält.