Люди и космос: интересные факты о том, как организм переносит полеты
Человечество ждет эра космического матриархата – так утверждают американские биофизики. Группа ученых из Нью-Йорка изучила влияние полетов на организмы мужчин и женщин. Оказалось, что представительницам прекрасного пола с небес на Землю возвращаться намного легче. Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Как космические условия влияют на женский и мужской организм
"Космические условия сильно влияют на организм. В частности, угнетают работу генов и белка под названием фибриноген. Он играет важную роль в защите от инфекций и воспалений. Оба этих показателя после полета восстанавливались гораздо медленнее у мужчин, чем у девушек. Ученые предполагают, что это связано со способностью женщин вынашивать детей и, соответственно, умением их организма справляться с большими физиологическими изменениями", – объяснила астронавт Хейли Арсено.
Покорительниц Вселенной сегодня немного: всего 11% астронавтов мира – женщины. Среди них Елена Серова – четвертая россиянка, побывавшая в космосе. Она провела в условиях невесомости почти полгода.
"Насколько быстро происходит адаптация в космосе и адаптация обратно здесь, на Земле, то могу сказать, что и там, и там адаптация происходила у меня очень быстро, фактически без каких-либо последствий совершенно", – рассказала летчик-космонавт, Герой России Елена Серова журналистам РЕН ТВ.
Адаптация, считает Елена Серова, зависит от индивидуальных качеств человека, но никак не от пола. Для космоса все равны, как и для отборочной комиссии.
"Существуют определенные критерии, по которым набирают кандидатов в отряд космонавтов. И неважно, кто ты, мужчина или женщина, ты должен соответствовать этим критериям. Нет каких-то допусков, снисхождений. Либо ты соответствуешь этим критериям, либо ты просто не попадаешь в отряд космонавтов", – пояснила Елена Серова.
А если уж попал – готовься к стрессу: долгое пребывание в невесомости сказывается на всем организме как у мужчин, так и у женщин. Атрофируются мышцы, ухудшается работа сердечно-сосудистой системы, страдает микрофлора кишечника, не хватает витаминов.
"В космосе не хватает клетчатки немножко, поэтому нам стараются присылать фрукты, овощи. Например, мандарины", – поделилась летчик-космонавт.
Что может помочь космонавтам в космосе
Квашеная капуста и необычный салат
Квашеная капуста может занять достойное место в космическом рационе. Благодаря молочнокислым бактериям, это блюдо улучшит пищеварение, а витамин С укрепит иммунитет – его в забродившем овоще на треть больше, чем в свежем.
Космонавты часто страдают от еще одной "космической болезни" – остеопороза, заболевания костей. От этого недуга капуста, увы, ни в каком виде не спасет. Сохранить астронавтам опорно-двигательный аппарат взялись специалисты Калифорнийского университета. Они намерены кормить покорителей Вселенной человекоподобным салатом.
Внешне такой салат-латук ничем не отличается от обычной овощной культуры. Но в него встроен ген человека, который помогает формировать кости.
"Этот ген вырабатывает определенный гормон, который поддерживает концентрацию кальция в межклеточной жидкости. В среднем растение вырабатывает около 10 миллиграммов этого гормона. То есть в сутки одному члену космической команды требуется около 400 граммов салата", – рассказал президент Калифорнийского университета Майкл Винсент Дрейк.
Трансгенную зелень в невесомости еще не выращивали. Неизвестно и какими будут листья салата на вкус. Исследователи боятся пробовать, пока не доказана их безопасность. Сначала космический латук проверят на животных.
Обычный салат может помочь космонавтам укрепить кости, а квашеная капуста – иммунитет. Но, конечно, не только с помощью овощей покорители Вселенной решают проблемы со здоровьем в космосе.
Генная терапия
В невесомости у человека сильно ухудшается зрение. Причем у мужчин на 20% чаще, а женщины рискуют быстрее получить онкологические заболевания. Тут уже одной зеленью не обойдешься – нужно куда более эффективное средство. Американские ученые предлагают лечить космонавтов генной терапией.
Медицина будущего зрит в самый корень заболевания, точнее – в его геном. Рак кожи, глухоту, болезни сердца, потерю зрения и еще 10 тысяч других болезней можно вылечить, если заменить поврежденный участок ДНК. В мире уже одобрено почти 20 подобных препаратов, но есть нюанс. Биологи пока с трудом регулируют активность генов, поведение которых непредсказуемо.
Специалисты из медколледжа Бейлора бились над этой проблемой 10 лет и только в этом году им удалось нащупать заветную кнопку управления.
"Мы создаем нужный ген на участке РНК – рибонуклеиновой кислоты. Эта макромолекула производит белок, который и переносит информацию от ДНК к нужному месту в организме. Проблема в том, что РНК может начать производить слишком мало белка, тогда не будет эффекта, или слишком много – это уже может привести к смерти. Мы научились отключать работу РНК. И включать ее в нужный момент с помощью антибиотика тетрациклина", – заявил президент медицинского колледжа Бейлора Пол Клотман.
Изменяя дозу препарата, ученые могут регулировать объем выработки белка. Такой метод должен избавить и от болезни, которая поражает всех космонавтов без исключения, – мышечной атрофии. Обитатели МКС ежедневно занимаются спортом минимум два часа в день, но и этого недостаточно. В условиях невесомости мышцы работают иначе, поэтому важно следить за ними.
Одежда-светофор
Российские биоинженеры придумали, как делать это эффективно. В Самаре для космонавтов разработали умную одежду-светофор.
"Сначала костюм необходимо откалибровать, чтобы он считывал индивидуальные параметры этого человека. Следовательно, когда зеленый, это значит, мышца расслаблена. Когда красный, мышца напряжена. Промежуточное положение от желтого к оранжевому и, естественно, дальше к красному – это градация уровня напряжения мышцы", – объяснил менеджер проекта НТИ "Бионическая инженерия в медицине" СамГМУ Павел Титоренко.
В эластичную ткань встроены датчики – каждый отвечает за определенную группу мышц. Собранная информация моментально отображается на экране планшета или смартфона. Таким образом, можно следить за состоянием организма.
"Когда мы сжимаем мышцу, в ней вырабатывается электрическое напряжение. Вот это напряжение мы считываем. Чем сильнее работает мышца, тем больше этого напряжения. Мы его считываем, регистрируем, и у нас появляется картинка, что один и тот же человек в разное время выдает разные уровни напряжения под разную нагрузку. Самое главное, что может показать костюм, это выявить отдельные нюансы, которые стали работать по-другому. То есть визуально все работает точно так же, человек может поднимать те же нагрузки, но внутренне он даже сам может не замечать, но на какие-то там проценты отличается работа конкретных мышц либо всего организма в целом", – уточнил Павел Титоренко.
Костюм также отслеживает сердцебиение, дыхание и уровень кислорода в крови, но разработку еще будут тестировать в течение года. Космическая экспансия уже не за горами – через 15 лет НАСА планирует отправить на Марс первых колонизаторов. К этому времени нужно успеть все подготовить: организм, умную экипировку и семена трансгенных овощей. А еще засолить пару бочек капусты.
О невероятных событиях истории и современности, об удивительных изобретениях и явлениях вы можете узнать в программе "Загадки человечества" с Олегом Шишкиным на РЕН ТВ.