Colapsul circulator pe Pământ - Raportul inovațiilor
Greutatea este o tulpină fizică ridicată pentru astronauții la locul de muncă. Foto: NASA.
De ce astronauții nu reușesc să-și regleze tensiunea arterială după revenirea/cercetarea cauzelor în greutate simulată
Cei care stau mult timp în pat le este greu să se ridice în picioare. Și oricine petrece luni în spațiu, așa cum se știe, are probleme cu mersul pe pământ cu Gange în poziție verticală. Oamenii de știință de la Clinica Universității Medicale din Heidelberg au folosit „astronauții de testare” pentru a investiga de ce circulația se reface încet doar după ce se află în greutate. Oxidul nitric (NO), care poate dilata vasele de sânge, joacă un rol cheie în reglarea tensiunii arteriale.
Studiul face parte din „Studiul patului de pat” din Köln, care a fost promovat de Agenția Spațială Europeană (ESA) și realizat de Institutul de Medicină Aerospațială al Centrului German Aerospațial (DLR) din Koln. Un total de doisprezece echipe de oameni de știință din Europa și SUA folosesc teste voluntare pentru a investiga efectele pe care o simptome de imponderabilitate de două săptămâni și o dietă slabă de astronauți le au asupra greutății corporale, metabolismului osos și sistemului cardiovascular. „Nu doar lipsa gravitației cauzează probleme fizice astronauților, ci și foamea și setea lor scăzute”, explică Dr. Christiane Hesse, Departamentul de Farmacologie Clinică și Farmacoepidemiologie la Spitalul Universitar Heidelberg (Director Medical Prof. Dr. Walter Haefeli). Lipsa aportului alimentar poate avea un efect negativ asupra stării lor fizice în spațiu.
Studiu pe subiecți testați/două săptămâni de odihnă la pat și dietă
Aceste condiții speciale sunt simulate cât mai natural posibil în Köln. Pentru a patra oară, zece bărbați sănătoși cu vârste cuprinse între 20 și 35 de ani s-au oferit voluntar pentru studiul de patru săptămâni. Jumătate dintre ei au petrecut două săptămâni în repaus la pat la 6 grade cu capul în jos. Similar cu lipsa de greutate, acest lucru vă ușurează oasele și mușchii și deplasează lichidul de la părțile inferioare la cele superioare ale corpului. În timpul celor patru faze de studiu, fiecare participant a luat parte la două dintre aceste faze de odihnă la pat. În două din cele patru etape de testare (una cu și una fără repaus la pat), participanții sunt, de asemenea, plasați la o dietă cu conținut scăzut de calorii.
Deci, care este principalul motiv pentru problemele circulatorii de care suferă mulți astronauți la întoarcerea lor pe Pământ? Consum insuficient de alimente și lichide și/sau lipsa stresului în greutate? „Cercetăm modul în care se modifică reglarea sistemului vascular în timpul unei diete cu conținut scăzut de calorii și/sau odihnă la pat”, spune dr. Hesse, care a lucrat la fața locului la centrul de cercetare DLR. „Pentru a face acest lucru, oferim participanților la test cantități mici de diferite substanțe de testat și măsurăm modul în care fluxul de sânge se schimbă pe antebraț.” Oamenii de știință de la Heidelberg sunt interesați în mod deosebit dacă se eliberează monoxid de azot (NO). Această moleculă joacă un rol central în lărgirea vaselor de sânge și astfel reglarea tensiunii arteriale.
„Enzima responsabilă de formarea NO, endotelial NO sintază (eNOS), este probabil reglată în jos de repaus la pat și dietă și astfel se formează mai puțin NO”, explică Dr. Hesse. Diverse mecanisme ar putea fi responsabile pentru acest lucru: pe de o parte, imobilitatea de două săptămâni (activitatea sportivă regulată activează eNOS) și, pe de altă parte, lipsa de lichide cauzată de întinderea capului și/sau dieta. Acest lucru reduce forțele de forfecare care exercită presiune pe pereții vasului și sunt cunoscuți ca stimul pentru formarea NO.
Rezultatele cercetărilor importante pentru vârstnici și pacienții cu pat
„Nu doar viitorii astronauți vor beneficia probabil de aceste examinări, ci și persoanele în vârstă și pacienții care trebuie să stea mult timp în pat”, spune prof. Haefeli. Deoarece îmbătrânirea și repausul la pat mai lung au unele caracteristici fizice importante în comun cu greutatea: volumul de sânge scade, sistemul cardiovascular poate fi reglat mai puțin precis și masa osoasă și musculară este redusă. O mai bună înțelegere a mecanismelor de bază ar putea ajuta la prevenirea sau contracararea acestor probleme.