|
Предотвращение потери костной массы в космосе
|
|
|
|
Исследователи из Дартмута разработали проект на борту миссии Polaris Dawn, который, как они надеются, поможет устранить два основных риска для здоровья, связанных с космическим полетом, — разрушение костей астронавтов в условиях невесомости и, как следствие, опасность образования камней в почках.
|
|
|
|
В условиях невесомости кости, освобожденные от необходимости поддерживать тело человека, теряют кальций. Потеря этого важнейшего элемента снижает плотность костей, а попадание кальция с мочой повышает вероятность образования болезненных камней в мочевыводящих путях.
|
|
|
|
В рамках проекта Polaris Dawn, который стартовал из Флориды 10 сентября, исследователи из медицинской школы Гейзела в Дартмуте и инженерной школы Тайера тестируют критически важный элемент портативного устройства, которое будет предупреждать членов экипажа о высоком содержании кальция в моче во время космического полета, чтобы они могли принять меры.
|
|
|
|
"Если вы долгое время находитесь в космосе, потеря костной массы и мышечной массы может стать серьезной проблемой. Прямо сейчас нет действительно хорошего способа отследить это в полете", - говорит ведущий исследователь Джей Баки, бывший астронавт, а ныне профессор медицины и директор Лаборатории инноваций космической медицины.
|
|
|
"Наша цель - предложить простой метод предотвращения образования камней в почках и потери костной массы в космосе в режиме реального времени", - говорит Баки, который в 1998 году был на борту космического челнока Columbia STS-90, а также является адъюнкт-профессором в Thayer.
|
|
|
|
Команда разработала прототип устройства, которое не входит в состав миссии, и состоит из считывателя и пробоотборника небольшого объема, который определяет наличие кальция в моче с помощью флуоресцентного красителя кальцеина. Он был разработан в партнерстве с Creare LLC, инжиниринговой фирмой, базирующейся в Ганновере и основанной покойным профессором Thayer Робертом К. Дином-младшим.
|
|
|
|
В рамках проекта на борту "Полярной зари" проверяется, достаточно ли информации о концентрации кальция в моче при первом мочеиспускании за день или при первом утреннем мочеиспускании, чтобы астронавты могли оценить риск потери плотности костной ткани и образования камней в почках.
|
|
|
|
"Получение таких данных в режиме реального времени было бы бесценным для здоровья астронавтов", - говорит Мими Лан, кандидат технических наук, которая руководит тестированием и оценкой портативного устройства. "Нам нужны хорошие решения, чтобы поддерживать здоровье людей в космосе, особенно если у них нет места для занятий спортом, чтобы поддерживать свою костную и мышечную массу".
|
|
|
|
В настоящее время астронавты, подверженные риску образования камней в почках, сдают всю свою мочу в течение 24 часов. Но исследования Баки показывают, что одной пробы может быть достаточно. Клиническое исследование, проведенное под его руководством в 2022 году, показало, что содержание кальция было самым высоким в первой утренней пробе. В документе сделан вывод, что сбор этих проб в течение нескольких дней должен обеспечить получение достаточного количества данных для эффективного мониторинга уровня кальция.
|
|
|
|
"Члену экипажа должно быть относительно легко взять пробу из одной пустоты, извлечь из нее информацию и применить эту информацию на практике", - говорит Баки.
|
|
|
|
Четыре члена экипажа Polaris Dawn три дня подряд в течение недели карантина перед запуском сдавали утренние пробы космического пространства. Экипаж также сдаст утренние пробы в свой последний день пребывания в космосе.
|
|
|
|
После сбора образцов команда из Дартмута проведет их анализ на риск образования камней в почках с помощью тест-панели, содержащей кальций. Образцы также будут проверены на наличие фрагментов белка титина, который указывает на возможное истощение мышц и атрофию, что является еще одним фактором риска в условиях невесомости.
|
|
|
|
По словам Баки, значительные различия между образцами, взятыми перед полетом, и образцами, взятыми в последний день, указывают на то, что исследователи на правильном пути, основывая свое устройство на первом утреннем пробоотборе.
|
|
|
|
"Мы не первые, кто измеряет уровень кальция в моче в космосе", - говорит Баки. "Но фокусировка на первой утренней пустоте уникальна. Эта миссия - первое реальное испытание нашей идеи в космосе".
|
|
|
|
Источник
|
