Но как меняется тело на клеточном уровне? И что делают астронавты, чтобы вернуться домой здоровыми?
Другой мир – другие правила
Космическая среда и земная природа – 2 разных мира. Из-за того, что эволюция организма проходила на Земле, к космосу тело абсолютно не подготовлено.
Часть трудностей, такие как поддержание давления и температуры, а также защита от радиации и микрометеоритов, решает система жизнеобеспечения космической станции (например, МКС) или ракеты. Основной проблемой, пагубно сказывающейся на здоровье, остаётся невесомость.
Без привычной гравитации появляются 3 главных негативных фактора: потеря кинестезии (способности ощущать своё тело в пространстве), нарушение опорно-двигательного аппарата и перераспределение жидкостей.
Мышцы, лишенные нагрузки, стремительно атрофируются. При отсутствии тренировок, человек способен потерять до 20% мышечной массы всего за 5-10 дней. Изменяется костный обмен. Ввиду отсутствия механического напряжения, костная ткань уменьшается. Больше всего теряют нижние позвонки и бедренные кости.
Тяжелый удар получает сердечно-сосудистая система. Жидкости начинают скапливаться в верхней части тела. Отекают лицо и руки, уменьшается объём крови, атрофируются мышцы сердца.
Всё это в конечном итоге провоцирует ухудшение самочувствия – космическую болезнь. Космонавты сравнивают эти ощущения с морской болезнью. В зависимости от подготовки и личных особенностей организма, адаптация к невесомости проходит от 3 до 6 суток.
«Контрольные» близнецы
Поглубже взглянуть на природу космических перемен позволили два американских астронавта – Скотт и Марк Келли. Это два брата-близнеца. В 2015 году, из-за семейной трагедии, Марк был вынужден бросить профессию космонавта и посвятить свою жизнь детям, а Скотт улетел на МКС.
В течение 340 дней полета, над Марком, оставшимся на земле, и Скоттом провели 383 эксперимента. Выводы оказались очень неожиданными. У Скотта оказались удлинены теломеры. Это концевые участки хромосом, которые укорачиваются после каждого деления клетки.
Считается, что после 50 делений теломеры становятся совсем короткими и клетка умирает. В этом процессе некоторые ученые видят проблему старения. Таким образом, Марк, будучи на Земле, «старел» быстрее Скотта.
Марк Эдвард и Скотт Джозеф Келли
Вместе с этим, у астронавта изменилась микрофлора кишечника с преобладанием бактерий Bacteroides. У него стали гораздо толще кровеносные сосуды, появились признаки хронического обезвоживания, повысилось внутричерепное давление и ухудшилось зрение.
Скотт получил в 24 раза больше генетических мутаций. Ещё перед полётом у близнецов было более сотни различий в ДНК. После полета отличия стали идти на тысячи.
В целом, организм Скотта отлично приспособился к невесомости. Однако, в некотором роде, на Землю он вернулся уже совершенно другим человеком.
Тренировки
Изнурительные тренировки по 2 часа в день – это необходимое условие для того, чтобы вернуться домой здоровым и быстро восстановиться. От атрофии мышц и потери костной ткани полностью они не спасают. Однако физические упражнения позволяют замедлить разрушительные процессы.
Для улучшения пищеварения и восстановления нормального метаболизма космонавты принимают гормональные препараты. У них очень тщательно подобрано меню, которое включает малокалорийные, но насыщенные витаминами продукты.
В конце концов, потенциальный путешественник должен обладать хорошим здоровьем без серьёзных болезней и психическим равновесием. Всё это даёт космонавту фору – запас времени, пока его организм полностью не истощится.