Теперь учёные объяснили, почему это происходит. Дело не только в невесомости, но и в бактериях, которые меняют свой рацион в непривычных условиях. Открытие выявило скрытый риск, который может поставить под угрозу здоровье участников будущих экспедиций на Марс.
Неудобства, ставшие привычными
С первых дней пилотируемых полетов космонавты жаловались на запоры. Это стало настолько обычным явлением, что на всех станциях, включая МКС, в аптечках держат слабительные — их использовали и во время недавней миссии «Артемида II».
Вздутие, изжога, несварение — проблемы, знакомые каждому, кто работал на орбите. Но главной загадкой оставались именно запоры. Долгое время медики не могли понять, как именно невесомость влияет на кишечник и что делать, чтобы снизить риски для здоровья экипажа. И вот этим летом в журнале Nature Communications вышло исследование, проведённое при поддержке НАСА.
Учёные из Копенгагенского университета проанализировали более 400 образцов крови 52 астронавтов, работавших на МКС в период с 2006 по 2018 год. Каждый из них провёл на станции от двух до девяти месяцев.
Исследователей интересовали метаболиты — продукты обмена веществ, которые образуются при переработке пищи, лекарств и собственных тканей организма. Среди 40 выявленных соединений самыми показательными оказались те, что появляются в результате жизнедеятельности кишечных бактерии и помогают расщеплять белки.
«Мы видим изменения в крови астронавтов, которые показывают, что бактерии начинают ферментировать белок быстрее обычного, — пояснила ведущий автор исследования Джорджия Ла Барбера, доцент кафедры питания, физических упражнений и спорта Копенгагенского университета. — Это происходит в течение нескольких недель после того, как человек прибывает на станцию и может продолжаться до его возвращения на Землю».
Почему бактерии переходят на белки
В норме микробы в кишечнике питаются сложными углеводами и клетчаткой. Но в космосе, из-за отсутствия гравитации, пища продвигается по кишечнику медленнее. Клетчатка перерабатывается полностью, и кишечным бактериям ничего не остаётся, как переключиться на белки.
«Замедление перистальтики кишечника может помочь объяснить запоры у космонавтов», — говорит соавтор исследования Хенрик Роагер, руководитель исследовательской группы по микробиому и метаболомике Копенгагенского университета.
На процесс также влияют изменения в питании — в космосе рацион другой. Однако этот фактор объясняет не более трети изменений в метаболитах, считают учёные. Основная причина — всё-таки микрогравитация (ну, или невесомость, если использовать более привычное нам слово).
Ферментация белков сама по себе не проблема, если она длится недолго. Но в ходе метаболизма бактерии выделяют аммиак, сероводород и другие соединения. По словам ещё одного исследователя Ларса Уве Драгстеда, «продукты ферментации белков часто связаны с негативными последствиями для здоровья, такими как повреждение почек, потенциальное влияние на настроение или снижение способности к концентрации внимания». Они также могут вызывать воспаление и ослаблять слизистую оболочку кишечника.
Что делать
Для коротких космических миссий это не представляет большой опасности. Но для полётов, например, на Марс и обратно, которые будут занимать около двух лет, накопление токсинов в организме членов экипажа может стать серьёзной медицинской проблемой.
Также неясно, как скажется на здоровье кишечника долгая жизнь колонистов на лунной базе, где гравитация в шесть раз слабее земной. (В нынешнем исследовании рассматривались только периоды пребывания на МКС.)
Врачи и биологи предлагают решения. Самое очевидное — обогатить рацион космонавтов клетчаткой и специальными углеводами, которые «отвлекут» бактерии от белков. Также рассматриваются пробиотические добавки и даже физическое стимулирование перистальтики — например, массажем или препаратами.
«Когда мы будем планировать и продумывать более длительные путешествия (на тот же Марс), нам могут потребоваться контрмеры для смягчения негативного воздействия на кишечник, — говорит Джорджия Ла Барбера. — Это поможет снизить ферментацию белка и сохранить здоровую среду в кишечнике».
Авторы исследования надеются, что результаты их научной работы пригодятся не только космонавтам. Пациенты на длительном постельном режиме, у которых тоже часто бывают запоры, могут страдать от той же проблемы с повышенной ферментацией белков. Понимание механизма поможет разработать способы поддержки их здоровья.
| Подписывайтесь на АиФ в MAX |
