Космонавты слепнут из-за изменения объёма спинномозговой жидкости

Астронавты Лука Пармитано (Luca Parmitano) и Майкл Хопкинс (Michael Hopkins) осуществляют ультразвуковое исследование состояния глаза на МКС.
Фото NASA.

Для успешного покорения космоса в будущем людям потребуются не только принципиально новые технические решения, но и надёжные методы поддержания организма человека в нормальном для работы в невесомости состоянии. А для этого предстоит разобраться в причинах многих физиологических отклонений, которые проявляются у человека во время и после длительного пребывания на орбите Земли.

Уже более 10 лет авиационные врачи и учёные NASA занимаются проблемой ухудшения зрения у космонавтов в процессе долгих полётов. Две трети из них страдают от затуманенного зрения. Ухудшение сопровождается уплощением задней части глазного яблока и воспалением головки зрительного нерва. Но главной причиной беспокойства является то, что эти изменения могут быть необратимыми и сохраняться после возвращения на Землю.

И вот теперь результаты нового исследования, возглавленного профессором радиологии и биомедицинской инженерии Ноамом Альперином (Noam Alperin) из Университета Майами, показали, что причиной ухудшения зрения может быть изменение объёма спинномозговой жидкости космонавта.

Ранее учёные сходились во мнении, что причиной данного отклонения, которое носит название синдрома нарушения зрения из-за внутричерепного давления (visual impairment intracranial pressure), является перераспределение жидкостей в теле в условиях невесомости. То есть на Земле сила тяжести тянет кровь и другие жидкости организма вниз, а её отсутствие генерирует обратную миграцию, то есть движение вверх. Этот эффект приводит к тому, что у человека повышается внутричерепное давление и нарушается нормальная работа органов зрения, а с ним и многие другие функции организма, например, восприятие вкуса.

Но работа Альперина и его коллег показала, что проблема касается гораздо более узкой области и связана она конкретно со спинномозговой жидкостью. Эта прозрачная субстанция защищает головной и спинной мозг от ударов и вибраций, переносит питательные вещества и выводит отходы. Невесомость вмешивается непосредственно в процесс регулирования объёма спинномозговой жидкости человека.

С помощью метода магнитно-резонансной томографии с очень высоким разрешением исследователи изучили состояние глаз, глазниц и мозга семи космонавтов до и после их длительного пребывания на орбите. Полученные результаты сравнили с аналогичными данными для космонавтов, совершавших краткосрочные полёты на шаттлах.

Исследователи обнаружили, что у первых уплощение глазного яблока и воспалительное увеличение глазного нерва выражено сильнее и сопровождаются эти явления увеличением объёма спинномозговой жидкости вокруг глазных яблок и желудочков головного мозга. При этом никаких изменений в самих тканях мозга не наблюдалось.

Пока результаты исследования были представлены только на ежегодной встрече радиологического общества Северной Америки, прошедшей в Чикаго. В ближайшее время ожидается выход полноценной статьи группы Альперина в реферируемом журнале.

В настоящее время NASA рассматривает варианты имитации процесса ухудшения зрения в земных условиях, чтобы провести более детальные исследования и протестировать возможные пути решения этой медицинской проблемы.

Добавим, что ранее учёные также сообщали о негативном влиянии невесомости на гены и сердце покорителей космоса. Также сейчас изучается, как отсутствие гравитации сказывается на иммунных клетках, а также волосах и коже.

Сегодня