Как полет к Луне продвинул медицину: рассказ израильского врача
Израильский космический аппарат не смог прилуниться, но стал важным этапом в истории израильских космических исследований, которые вносят свой вклад также и в медицину. Многие медицинские новинки были разработаны в ходе полетов в космос
Полет первого израильского космического аппарата на Луну вызвал вопросы: стоит ли тратить столько денег и усилий на проект, который не завершился полноценным прилунением? На этот вопрос у медиков есть свой ответ. Полеты в космос привели к созданию множества революционных разработок, которые теперь используются на Земле.
NASA организовало десятки пилотируемых и непилотируемых полетов в космос. В пилотируемых участвовали 559 астронавтов, и эти полеты помогли лучше изучить физиологию человека и осуществить прорывные медицинские разработки. Последние открытия были сделаны, когда вернулся на Землю астронавт Скотт Келли, проведший на МКС 340 дней в 2015-2016 годах.
У Келли есть идентичный брат-близнец Марк, который все это время находился на Земле. Поскольку их генотип одинаков, ученые смогли точно определить, какие изменения в организме Скотта произошли вследствие пребывания в космосе.
Некоторые показатели его здоровья были в полной норме, а некоторые свидетельствовали о неблагополучии. Окончательный вывод: длительное пребывание в космосе плохо переносится человеком.
Работа сердца и сосудистой системы
Один из важных экспериментов, в котором участвовал Келли, был связан с работой сердечно-сосудистой системы. По дороге на МКС он сделал сам себе УЗИ шейных артерий, замерил давление и периодически брал пробы мочи и крови. Брат Марк подвергался тем же обследованиям.
Повторное УЗИ шейных артерий вскоре после прибытия на МКС показало их расширение и утолщение стенок, и это состояние сохранялось до 4 дней после возвращения на Землю.
В земных условиях УЗИ артерий шеи делают при высоком риске сердечно-сосудистых заболеваний. По оценке, толщина стенок и размер просвета этих сосудов отражают происходящее с коронарными сосудами, и отклонения от нормы могут указывать на повышенный риск инфаркта или инсульта.
То есть состояние шейных артерий Скотта указывало на повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Анализы крови показали повышение уровня С-реактивного белка (CRP), являющегося индикатором воспаления, что также указывало на повышенный риск инфаркта. К удивлению ученых, это произошло не во время нахождения на МКС, а по дороге на Землю. Во время доставки астронавта на Землю уровень CRP вырос в 8 раз и оставался повышенным в течение первых 36 часов на Земле.
Работа иммунной системы
Во время нахождения в космосе у Келли существенно выросли уровни 50 из 62 иммунных факторов, в том числе цитокинов. По мнению исследователей, причиной этому стал стресс. Прежние исследования указывали на то, что стресс причиняет ущерб иммунной системе.
Но, к счастью, иммунитет полностью восстановился вскоре после возвращения из космоса. Более того, реакция иммунной системы Скотта на прививку от гриппа оказалась эффективнее, чем у его брата.
Влияние на старение
Но наиболее интересные изменения произошли с генетическим аппаратом Скотта после попадания в космос. Произошли изменения последовательности нуклеотидов в генах и их расположения в хромосомах - скорее всего, под влиянием космической радиации. Эти изменения сохранились и после возвращения на Землю.
Но этим влияние полета в космос на гены не исчерпывалось: исследователи обнаружили удлинение на 14,5% теломеров – участков хромосом, отвечающих за продолжительность жизни (в ходе старения теломеры укорачиваются). Но через 48 часов на Земле теломеры восстановили свою исходную длину. Некоторые из них даже укоротились, что свидетельствует об ускорении процессов старения организма.
Какие земные медицинские приборы появились из космоса
Постоянно ведущиеся медицинские исследования с участием астронавтов помогают лучше понять многие физиологические процессы, до сих пор не вполне ясные медикам. Уже сейчас такие исследования внесли серьезный вклад в медицинскую науку.
Так, в наши дни приборы компьютерной томографии (СТ) и магнитно-резонансной томографии (MRI) способны создать трехмерное изображение в высоком разрешении благодаря разработанной в NASA технологии.
NASA внесло вклад в усовершенствование приборов УЗИ, что позволило уменьшить их размеры.
Разработки NASA привели к созданию устройств, которые могут выявлять генетические дефекты хромосом за 10 минут, что раньше могло занимать до нескольких недель.
Большое значение имеют исследования опорно-двигательного аппарата космонавтов, поскольку невесомость разрушительно влияет на кости. Для профилактики остеопороза астронавты должны ежедневно в течение 2 часов интенсивно заниматься физкультурой. NASA отслеживает состояние их опорно-двигательного аппарата, и для этой цели были разработаны средства мониторинга развития остеопороза, которые могут применяться и в земных условиях.
Нашлось применение на Земле и космическим скафандрам. Они помогают больных рассеянным склерозом, хроническими неврологическими расстройствами, ведущими к слепоте, потере равновесия и чувствительности и приводящими к инвалидности. Скафандры имеют систему охлаждения тела, что приводит к серьезному улучшению состояния больных. Ранее им приходилось длительное время находиться в кондиционированных помещениях или в бассейнах с холодной водой. Выяснилось, что система охлаждения, разработанная NASA, помогает и при других неврологических расстройствах.
NASA и Роскосмос прилагают большие усилия к разработке средств мониторинга состояния астронавтов и охране их здоровья ради осуществления высадки человека на Марсе.
Израиль далек от осуществления пилотируемых полетов, но неудача с прилунением не поставила точку в истории израильских исследований космоса – Нетаниягу пообещал, что будет создан новый аппарат для отправки на Луну. И это внесет вклад в развитие науки, в том числе и медицинской.
Израиль предпримет повторную попытку покорения Луны
