Ученые из Университетского колледжа Лондона провели исследование воздействия космической среды на почки. Анализ показал, что для поддержания жизни астронавтов во время возвращения на Землю может потребоваться устройство для диализа. Тем не менее, результаты этого исследования вызывают вопросы.
Примерно через десять лет планируется первая экспедиция к Марсу, что обуславливает повышенное внимание научного сообщества к трудностям, которые предстоит преодолеть ее участникам. В настоящее время наиболее серьезные опасения связаны с воздействием гравитации: в ее отсутствие человек может терять около 1% костной массы ежемесячно, а при потере 20% и более его ждет гибель или, в наилучшем случае, невозможность приспособиться к земным условиям после возвращения.
Авторы новой работы в журнале Nature Communications отметили, существуют и другие системы организма, которые могут оказаться под угрозой. В рамках исследования были проанализированы данные о влиянии космических полетов на грызунов и информацию о 66 астронавтах, побывавших на МКС. Анализ этих данных выявил признаки ненормального увеличения почек и формирования в них камней.
По мнению исследователей, негативное влияние на функцию почек могут оказывать как условия невесомости, так и воздействие радиации, особенно галактические космические лучи. За пределами магнитосферы Земли уровень радиационной нагрузки от них достигает 0,66 зиверта в год. В ходе анализа ученые использовали данные эксперимента NSRL-22A, в котором мыши подвергались облучению дозами в 0,5 и 0,75 грея (что приблизительно соответствует 0,5 и 0,75 зиверта для облученных тканей).
Авторы научной работы считают, что указанные дозы соответствуют воздействию, равному 1,5 и 2,5 годам пребывания на Марсе. У грызунов наблюдалось увеличение почек, а также признаки дисфункции, сохранявшиеся даже спустя шесть месяцев (что составляет приблизительно четверть продолжительности жизни мышей).
«Если не будут созданы новые методы защиты почек ( ученый говорит о фармпрепаратах. — Прим. ред.), то, по моему мнению, астронавты, несмотря на возможность полета на Марс, могут нуждаться в диализе при возвращении», — заявил Один из авторов исследования — Кит Сью.
Диализ для ранее здорового человека – нежелательный исход. К этой процедуре обращаются лишь в тех случаях, когда почки не справляются со своей функцией и не могут поддерживать жизнь пациента.
Несмотря на это, отдельные аспекты новой научной работы порождают серьезные сомнения в возможности развития подобной ситуации. Прежде всего, в реальном полете на Марс люди не будут испытывать состояние невесомости на протяжении всего двухлетнего периода экспедиции: перелет займет не более четырех месяцев. Соответственно, астронавты проведут в полной невесомости не более трети всего путешествия. Гравитация на поверхности Красной планеты составляет 0,38 земной, и на данный момент нет никаких доказательств того, что такое тяготение оказывает на почки аналогичное воздействие, как невесомость.
Во-вторых, данные о радиационном фоне были получены с использованием несовершенной методики. Подобно другим исследованиям, имитирующим воздействие «космической радиации», подопытных мышей подвергли кратковременному облучению частицами, схожими с галактическими космическими лучами. Однако, астронавты, участвующие в экспедиции на четвертую планету, получат приблизительно 0,75-0,83 зиверта за два года, а не за несколько минут.
В обычной жизни на человека приходится около сотни ватт электромагнитного излучения, поступающего из различных источников, таких как солнечные лучи, обогреватели и даже тела окружающих людей. За два года это составит более тысячи киловатт-часов, однако это воздействие не оказывает на нас негативного влияния. Но если человек подвергнется воздействию такого же количества излучения за несколько минут, это, безусловно, приведет к летальному исходу.
Длительные эксперименты, в ходе которых грызуны подвергались радиационному воздействию, а не кратковременному облучению, вполне осуществимы и проводились, например, в 1950-х годах. Однако исследователи, представившие новую работу, не имели возможности использовать эти сведения.
В ходе продолжительных исследований, моделирующих воздействие радиации, сопоставимой с «космическими» уровнями, и даже превышающей их в несколько раз, у животных не было выявлено никаких негативных последствий, напротив, отмечалось увеличение продолжительности жизни на 2,2% (для самок) и на 14,6% (для самцов) дольше необлученных мышей тех же линий. Вдобавок у них (в случае самцов) увеличилась мускулатура. Естественно, что улучшения по длительности жизни и физической форме несовместимы с отказом почек.
Чтобы сымитировать воздействие космической радиации, мышей в экспериментах подвергают однократному воздействию, имитирующему ударную волну. При этом доза галактических лучей, которую они получают, значительно меньше той, что получит астронавт за миллион минут, а составляет всего несколько.
На формирование обоснованных научных заключений на их основе возможно лишь посредством эксперимента, предполагающего облучение человека электромагнитным излучением высокой мощности, достигающей сотен киловатт. Безусловно, такая процедура нанесет непоправимый вред здоровью, однако это не свидетельствует о негативном воздействии света и отопления на людей в повседневной жизни.