Полет к Марсу может привести к отказе почек, предупреждают ученые

Новости МирТесен

Ученые из Университетского колледжа Лондона изучили воздействие космической среды на функцию почек. Их анализ показал, что для поддержания жизни астронавтов во время возвращения на Землю потребуется 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, в частности, галактические космические лучи. За пределами магнитосферы Земли их радиационная нагрузка достигает 0,66 зиверта в год. В ходе анализа ученые использовали данные эксперимента NSRL-22A, в котором мыши получали облучение 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.

Обычно здоровому человеку не требуется диализ. Эта процедура применяется только в тех случаях, когда почки больше не способны выполнять свои функции и поддерживать жизнь пациента.

Тем не менее, отдельные аспекты нового исследования порождают серьезные вопросы относительно возможности возникновения 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 отсутствуют сведения о том, что такое тяготение оказывает подобное воздействие на почки, 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 радиационных доз, сопоставимых с «космическими» и даже превышающих их, у животных не было выявлено негативных последствий. Более того, отмечалось увеличение продолжительности жизни на 2,2% у самок и на 14,6% у 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 основе полученных данных невозможно сформулировать значимые научные заключения, за исключением эксперимента, предполагающего воздействие на человека электромагнитным излучением высокой интенсивности, достигающей сотен киловатт. Подобное воздействие, безусловно, приведет к серьезным последствиям для здоровья, однако это не свидетельствует о вреде естественного освещения и отопления для человека в обычных условиях.