От Скот Смит и Сара Цварт
Наса

общото

15 октомври 2018 г.

В продължение на хиляди години храненето е движещ фактор за успеха или неуспеха на човешкото изследване. Това важи особено за космическите полети.

Жизненоважно е да се предотврати недохранването на астронавтите по време на мисии, които често продължават месеци.

Но съвременното космическо хранене отива по-далеч от това. Целта му е да увеличи работата на екипажа, като същевременно намалява вредните ефекти от космическия полет и предпазва от дългосрочни рискове за здравето като рак и сърдечни заболявания.

Може да изглежда прекомерно да се влагат толкова усилия в храненето на шепата хора, които се впускат в космоса.

Но както при повечето космически изследвания, всеки пробив има ясни последици за тези, които остават на Земята.

Лошо зрение и плодовитост: каква е връзката?

Някои астронавти се връщат от космоса с проблеми с очите. Това включва ефекти върху задната част на окото като „памучни петна“ - пухкави бели петна по ретината - и подуване на зрителния нерв.

С други думи: някои астронавти са напуснали планетата с перфектно зрение, но са се прибрали вкъщи с очила.

Ефектите от микрогравитацията върху кръвоносната система вече са били обвинявани, включително промени в телесната течност и повишен натиск върху мозъка.

Но тези теории не обясняват защо само 30-40% от астронавтите развиват проблеми с очите. Може ли да има друга причина?

Нашата теория е, че генетичните различия могат да повлияят на функционирането на техните кръвоносни съдове.

Когато се комбинира с задействащ фактор по време на космически полет - като например изместване на телесната течност - това води до по-течащи кръвоносни съдове в или около окото. Това води до натрупване на натиск, което води до проблеми с очите.

Установено е, че засегнатите членове на екипажа имат значително по-високи концентрации на химикал, наречен хомоцистеин, не само по време и след полета, но и преди.

Хомоцистеинът е част от биохимичния път, протичащ практически във всяка клетка в тялото, и изисква много различни видове витамин В да функционира.

Астронавтите, съобщаващи за проблеми с очите, може да се нуждаят от по-голяма доза от тези витамини от група В, отколкото други, поради техния генетичен състав.

Интригуващ елемент от това изследване е, че жените със синдром на поликистозните яйчници (СПКЯ) също имат склонност да имат по-високи от средните концентрации на хомоцистеин и проблеми с кръвообращението, подобни на тези, открити при (мъжете) астронавти с проблеми с очите.

СПКЯ влияе върху работата на яйчниците при жените. Той е водещата причина за проблеми с плодовитостта и се смята, че засяга до 20% от всички жени.

Това състояние не е добре разбрано и в момента няма лечение. Но е възможно, тъй като те споделят подобна кръвна химия, жените с СПКЯ също могат да се възползват от допълнителни витамини от група В.

Все още няма категорични доказателства, но се провеждат проучвания от Nasa и лекари в клиниката Mayo в Минесота, за да се проучи потенциалната връзка.

Това изследване има потенциала не само да реши един от ключовите рискове за здравето от космическите мисии, но и да разбере по-добре синдром, който засяга милиони хора.

Изучаване на пространството, като останете в леглото

  • Проучванията за храненето на астронавтите ни помагат да разберем как хората могат да се адаптират към по-дълъг космически полет - и как можем да подобрим живота си на Земята
  • Проучванията в космоса обикновено трябва да се правят с ограничени ресурси и да се изправят пред предизвикателствата на безтегловността или „микрогравитацията“
  • Изследвания на земята понякога се използват със здрави субекти, затворени в леглото в продължение на седмици или месеци в позиция на наклон с главата надолу
  • Това пресъздава ефектите от микрогравитацията и позволява проследяване на загубата на кост и мускули и други промени

Липса на слънчева светлина

Нашата кожа създава витамин D, когато е изложена на слънчева светлина. Необходимо е за поддържане на здрави кости, зъби и мускули.

Астронавтите не получават достатъчно витамин D по време на космически мисии, тъй като са защитени от излагане на слънчева светлина и не могат да получат достатъчно от хранителните си запаси.

За да проучим ефектите от недостига на слънчева светлина, работихме с екипажи, които зимуват в научноизследователския център McMurdo в Антарктика, където слънцето не излиза шест месеца наведнъж.

Там проведохме експерименти, за да видим дали приемът на витамин D добавки би бил достатъчен заместител на слънчевата светлина.

Първоначалното проучване установи, че малките добавки помагат за повишаване на нивата на витамин D, но че по-голямата доза не дава много допълнителна полза.

Когато Националната медицинска академия на САЩ увеличи изискванията за витамин D за северноамериканците, това проучване - и много други - им помогнаха да вземат това решение.

Също така установихме, че отговорът на добавките се влияе от телесното тегло или индекса на телесна маса (ИТМ). Колкото по-висок е ИТМ, толкова по-малко ефективни са витамин D добавките.

Това има смисъл, тъй като мазнините хващат витамин D и му пречат да остане в кръвта.

Във второто ни проучване разгледахме функцията на имунната система и стреса, които са притеснения както за астронавтите, така и за екипажите, които зимуват в Антарктида.

Открихме, че тези фактори изглежда взаимодействат помежду си. Хората, които са показали химически признаци на стрес и са имали ниски нива на витамин D, са по-склонни да затруднят потискането на вируси като херпес, които лежат в латентно състояние в тяхната система.

Повечето проучвания с витамин D трябва да се борят със субектите, които са изложени на слънце, което може да обърка резултатите. Тези антарктически проучвания ни позволиха да премахнем този фактор и предположихме, че новите препоръки за витамин D за по-широката популация са разумни, с малко допълнителна полза от по-високата доза.