Для здоровья астронавтов и космонавтов очень важно правильное питание во время космического полёта, который может часто длиться много месяцев. Современная наука о космическом питании направлена не только на то, чтобы спасти космических путешественников от голода.
Её цель – добиться максимальной рабочей отдачи каждого члена экипажа при минимальном вреде от пребывания в космическом пространстве (долговременный полёт увеличивает риск заболевания раком и риск сердечно-сосудистых заболеваний).
Более того, как это нередко бывает в космонавтике, инновации в космическом питании помогают улучшить качество жизни на Земле.
Ослабленное зрение и проблемы репродуктивной функции: в чём связь?
Некоторые астронавты возвращаются на Землю с проблемами зрения, среди которых появление «ватных» пятен на сетчатке и опухание глазного нерва. В результате, улетев в космос с идеальным зрением, некоторые астронавты были вынуждены надеть очки, вернувшись на Землю.
Раньше причиной ухудшения зрения считалось негативное влияние микрогравитации на систему кровообращения, которое приводило к изменениям перемещения жидкости в организме и увеличению её давления на мозг.
Однако данная гипотеза не в состоянии объяснить, почему проблемы со зрением появляются лишь у 30-40% астронавтов. Возможно, причина кроется в другом.
Согласно новой теории, генетические различия приводят к тому, что у разных людей кровеносная система функционирует по-разному.
В сочетании с каким-либо провоцирующим фактором, возникающим во время космического полёта (например, изменение циркуляции жидкости в организме), генетика может приводить к тому, что кровеносные сосуды внутри и вблизи глаза будут пропускать кровь. Это будет приводить к росту глазного давления и, как результат, к проблемам зрения.
У членов экипажей МКС, у которых появились проблемы со зрением, было найдено значительно более высокое содержание аминокислоты гомоцистеина не только во время и после полёта, но и до него.
Гомоцистеин участвует в биохимических реакциях почти в каждой клетке человеческого организма. Для работы ему требуются различные виды витамина В.
Астронавтам, страдающим от проблем со зрением, может понадобиться принимать более значительные дозы витамина В из-за особенностей своего генетического строения.
Интересно, что женщины с синдромом поликистозных яичников также часто имеют более высокую концентрацию гомоцистеина и проблемы с кровообращением, похожие на те, что выявлены у мужчин-астронавтов с проблемами зрения. Данный синдром влияет на работу яичников и является основной причиной расстройства детородной функции. Медики предполагают, что он затрагивает до 20% женщин.
Этот синдром ещё слабо изучен и на данный момент неизлечим. Однако не исключено, что женщинам, страдающим от этой болезни, также необходимо принимать повышенные дозы витамина В.
Пока нет подтверждённой связи между состоянием зрения у астронавтов и данным заболеванием у женщин, однако NASA и специалисты клиники Майо (Mayo Clinic) в штате Миннесота исследуют этот вопрос.
Данное исследование может помочь не только снизить серьёзные риски для здоровья человека во время космического полёта, но и лучше понять заболевание, от которого страдают миллионы людей во всём мире.
Изучение космоса в кровати
Изучение проблем питания человека в космосе позволяет лучше понять, как человеческий организм адаптируется к условиям долговременного космического полёта, а заодно – как улучшить условия жизни людей на Земле.
На Земле проводятся наблюдения над здоровыми испытуемыми, которые лежат в кровати, наклонённые головой вниз на протяжении недель и даже месяцев, что позволяет воссоздать эффект микрогравитации и делает возможным отслеживание потери костной и мышечной масс и других изменений в организме.
Подобные исследования в космосе сталкиваются с рядом ограничений и вынужденно проводятся в условиях микрогравитации.
Нехватка солнечного света
Человеческая кожа создаёт витамин D, когда на неё падает солнечный свет. Данный витамин поддерживает в здоровом состоянии кости, зубы и мышцы. Астронавты и космонавты получают недостаточно витамина D, поскольку защищены от воздействия прямого солнечного света, а количества этого витамина в пище недостаточно.
Чтобы исследовать последствия недостатка солнечного света, учёные наблюдали за командами полярников, зимующих на антарктической базе Мак-Мердо, где солнца не бывает на протяжении полугода во время полярной ночи. Исследователи пытались понять, может ли приём заменителей витамина D быть достаточной заменой для солнечного света. Первоначальные результаты исследования показали, что небольшие добавка витамина D действительно полезны для здоровья, однако значительная его доза не даёт больший эффект.
Также было установлено, что на полезность добавки витамина D влияет и вес тела, так называемый индекс массы тела (Body Mass Index, BMI). Чем этот индекс выше, тем менее эффективна добавка витамина D.
Также исследовалось влияние на иммунную систему стрессовых факторов, которых достаточно как при работе астронавтов в космосе, так и во время зимовки в Антарктике у полярников. Есть основания полагать, что данные факторы взаимодействуют друг с другом. Люди, у которых регистрировался стресс на уровне биохимии при низком уровне витамина D, хуже справлялись с вирусными инфекциями типа простуды, которые находятся в «спящем» состоянии в человеческом организме.
Данные исследования человеческого организма в условиях Антарктики позволили исключить влияние солнечного света как фактор появления витамина D и позволили предположить, что небольшая дополнительная доза витамина D будет полезна и обычным людям, в то время как значительная его добавка особой пользы не даёт.
Секрет крепких костей
Потеря костной массы уже давно является одной из самых больших проблем здоровья космонавтов и астронавтов. Причиной её является отсутствие силы тяжести, в силу чего наш организм «решает», что будет достаточно более лёгкого скелета. Как правило, астронавтам требуется несколько лет после возвращения на Землю для полного восстановления костной массы. В среднем астронавт теряет около 1% костной массы за месяц пребывания в космосе, в то время как люди, страдающие остеопорозом, теряют столько же за год.
Методом проб и ошибок была создана оптимальная диета, оказывающая положительное воздействие на состояние скелета.
В частности, было показано, что астронавты, в чей рацион входило большее количество рыбы типа лосося и макрели, меньше теряли костную массу. Также оказалось, что на прочность костей положительно влияет повышенное употребление овощей и фруктов. Напротив, значительное содержание в пище железа и натрия ускоряет потерю костного вещества.
Последующие исследования также показали, что правильно питающиеся и регулярно выполняющие спортивные упражнения астронавты, в чей рацион входило достаточно витамина D, совсем не теряют костную массу на протяжении полугодового пребывания в космосе.
Таким образом, впервые за полвека пилотируемых космических полётов оказалось, что можно избежать потери прочности костей в космосе лишь за счёт правильного питания и упражнений. Таких же изменений диеты достаточно и для почти любого человека на Земле, чтобы избежать заболеваний костной ткани.
Источник: bbc.com
Перевод: Dmitry Blackfield
