Keringési összeomlás a Földön - Innovációs jelentés
A súlytalanság nagy fizikai megterhelést jelent az űrhajósok számára a munkahelyen Fotó: NASA.
Miért nem sikerül a vérnyomás-szabályozás az űrhajósokban, miután visszatértek/után kutattak a szimulált súlytalanság okaira
Nehéz talpra állni, ha sokáig fekszik az ágyban. És bárki, aki hónapokat tölt az űrben, mint köztudott, problémákat okoz a földön való járásban a függőleges Gangesszel. A heidelbergi Orvosi Egyetem klinikájának tudósai "teszt asztronautákat" használtak annak megvizsgálására, hogy a keringés miért csak lassan áll helyre a súlytalanság után. A vérnyomás szabályozásában kulcsszerepet játszik az ereket kitágító nitrogén-oxid (NO).
A tanulmány a kölni „Bedrest Study” része, amelyet az Európai Űrügynökség (ESA) hirdetett meg, és amelyet a kölni német űrkutatási központ (DLR) Aerospace Medicine Intézete végzett. Összesen tizenkét tudóscsoport Európából és az Egyesült Államokból önkéntes teszt személyeket használ annak vizsgálatára, hogy a kéthetes szimulált súlytalanság és a rossz űrhajós étrend milyen hatással van a testtömegre, a csontanyagcserére és a szív- és érrendszerre. "Nemcsak a gravitáció hiánya okoz fizikai problémákat az űrhajósoknak, hanem alacsony éhségük és szomjuk is" - magyarázza dr. Christiane Hesse, a Heidelbergi Egyetemi Kórház Klinikai Farmakológiai és Farmakoepidemiológiai Tanszéke (orvosigazgató, Dr. Walter Haefeli). A táplálékfelvétel hiánya negatívan befolyásolhatja az űrben zajló fizikai állapotukat.
Tanulmány tesztalanyokról/kéthetes ágynyugalom és étrend
Ezeket a különleges körülményeket a lehető legtermészetesebben szimulálják Kölnben. Negyedik alkalommal tíz egészséges, 20 és 35 év közötti férfi jelentkezett önként a négyhetes vizsgálatban. Fele két hetet töltött fejtetővel 6 fokos ágyban. A súlytalansághoz hasonlóan ez enyhíti csontjait és izmait, és a folyadékot az alsó testrészről a felső részre tolja. A négy vizsgálati szakasz során minden résztvevő részt vett ezekben az ágynyugalmi szakaszokban. A négy tesztfázis közül kettőben (egy ágyfekvéssel és egy anélkül) a résztvevőket alacsony kalóriatartalmú étrendre is szánják.
Mi tehát a keringési problémák fő oka, amelyekben sok űrhajós szenved a Földre való visszatérésük után? Az elégtelen táplálék- és folyadékfogyasztás és/vagy a stressz hiánya súlytalanság alatt? "Azt vizsgáljuk, hogyan változik az érrendszer szabályozása alacsony kalóriatartalmú étrend és/vagy ágynyugalom során" - mondja dr. Hesse, aki a helyszínen dolgozott a DLR kutatóközpontban. "Ehhez a teszt résztvevőinek kis mennyiségű különféle vizsgálati anyagot adunk, és megmérjük, hogyan változik a vér áramlása az alkaron." A heidelbergi tudósokat különösen érdekli, hogy nitrogén-monoxid (NO) szabadul-e fel. Ez a molekula központi szerepet játszik az erek kiszélesítésében és ezáltal a vérnyomás szabályozásában.
"Az NO képződéséért felelős enzimet, az endoteliális NO szintázt (eNOS) feltehetően az ágynyugalom és az étrend szabályozza, és így kevesebb NO képződik" - magyarázza dr. Hesse. Különböző mechanizmusok lehetnek felelősek ezért: egyrészt a kéthetes mozdulatlanság (a rendszeres sporttevékenység aktiválja az eNOS-t), másrészt a fekvő fej és/vagy a diéta okozta folyadékhiány. Ez csökkenti a nyíróerőket, amelyek nyomást gyakorolnak az érfalra, és amelyek az NO képződésének ingereként ismertek.
Az idős és ágyas betegek számára fontos kutatási eredmények
"Ezeknek a vizsgálatoknak nemcsak a jövőbeli űrhajósok profitálnak, hanem az idős emberek és a betegek is, akiknek hosszú ideig ágyban kell maradniuk" - mondja prof. Haefeli. Mivel az öregedés és a hosszabb ágynyugalom a súlytalansághoz hasonlóan fontos fizikai jellemzőkkel rendelkezik: A vér térfogata csökken, a szív- és érrendszer kevésbé szabályozható, a csont- és izomtömeg csökken. Az alapul szolgáló mechanizmusok jobb megértése segíthet megelőzni vagy ellensúlyozni ezeket a problémákat.