science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zelfs met regelmatige lichaamsbeweging, Astronautenhart is na een jaar in de ruimte kleiner geworden

Benjamin Levine, M.D. (links) met langeafstandszwemmer, Benoit Lecomte. Krediet:UT Southwestern Medical Center

Nu NASA zich voorbereidt om mensen naar Mars te sturen in de jaren 2030, onderzoekers bestuderen de fysieke effecten van lange perioden in de ruimte. Nu laat een nieuwe studie door wetenschappers van UT Southwestern zien dat het hart van een astronaut die bijna een jaar aan boord van het internationale ruimtestation doorbracht, kromp, zelfs met regelmatige lichaamsbeweging, hoewel het goed bleef functioneren.

De resultaten waren vergelijkbaar met wat de onderzoekers vonden bij een langeafstandszwemmer die bijna een half jaar bezig was met het oversteken van de Stille Oceaan.

De studie, vandaag gepubliceerd in Circulatie , meldt dat astronaut Scott Kelly, nu met pensioen, verloor gemiddeld 0,74 gram - ongeveer drie tiende van een ounce - per week in de massa van de linker hartkamer van zijn hart tijdens de 340 dagen die hij in de ruimte doorbracht, vanaf 27 maart 2015, tot 1 maart 2016. Dit gebeurde ondanks een wekelijks trainingsschema van zes dagen fietsen, loopband, of verzetswerk.

Ondanks de krimp, die gepaard ging met een aanvankelijke daling van de diameter van de linker ventrikel wanneer ontspannen om te vullen met bloed (diastolische diameter), het hart van de astronaut paste zich relatief goed aan, volgens senior auteur Benjamin Levine, MD, hoogleraar interne geneeskunde aan de UT Southwestern, en oprichter en directeur van het Institute for Exercise and Environmental Medicine (IEEM) in het Texas Health Presbyterian Hospital Dallas, een samenwerking tussen UT Southwestern en Texas Health Resources

"Het kromp een beetje. Het deed atrofie en het werd een beetje kleiner, maar de functie bleef goed, " zegt Levine. "Ik denk dat dit bemoedigend is voor langdurige ruimtevluchten. Het laat zien dat zelfs na een jaar in de ruimte, het hart past zich relatief goed aan."

Dergelijke verkleiningen worden ook gezien bij patiënten die strikte bedrust ondergaan en stabiliseren in de loop van de tijd, hij zegt. Levine voltooide onlangs een ander project waarin werd gekeken naar de structuur en functie van het hart bij 13 astronauten die zes maanden op het ruimtestation hebben doorgebracht. Uit dat onderzoek bleek dat de aanpassing van het hart aan de ruimte varieerde van astronaut tot astronaut, waarbij de meest fitte astronauten hartspiermassa verliezen tijdens hun verblijf in de ruimte (hoewel niet zoveel als bij strikte bedrust), terwijl sommige van de minst fitte daadwerkelijk spiermassa wonnen. "Het hing allemaal af van hoeveel werk het hart van de astronaut in de ruimte deed in verhouding tot hoeveel het regelmatig op de grond deed, ' zegt Levine.

Levine is sinds eind jaren tachtig betrokken bij onderzoek naar de effecten van ruimtevaart, toen hij de eerste katheter implanteerde om de hartdruk van een astronaut in de ruimte te controleren.

Vanaf dat moment, Levine heeft met NASA aan verschillende projecten gewerkt en adviseert zijn vluchtchirurgen over cardiovasculaire medische kwesties. NASA heeft hem onlangs 3,8 miljoen dollar aan directe en indirecte financiering toegekend over 13 jaar om de effecten van ruimtereizen op het hart te bestuderen. financiering die hem in staat zal stellen zijn onderzoek voort te zetten naarmate er meer ruimtevluchten van lange duur worden uitgevoerd.

Een ander van Levine's interesses waren de effecten van lichaamsbeweging - vooral extreme lichaamsbeweging - hier op aarde. Hij is adviseur van de NCAA, de NFL, en het Olympisch Comité en het Paralympisch Comité van de VS.

In dit onderzoek, de onderzoekers vergeleken de impact op Kelly's hart met de effecten die werden waargenomen bij een uithoudingszwemmer die in 2018 de Stille Oceaan wilde oversteken. De zwemmer, Benoit Lecomte, maakte het ongeveer een derde van de weg over de Stille Oceaan voordat hij stopte vanwege slecht weer en schade aan een zeilboot die hem vergezelde. Hij zwom meer dan 1 750 mijl in 159 dagen, volgens de studie.

Duurzwemmen bootst enkele van de effecten na die worden gecreëerd door de gewichtloosheid van de ruimte, omdat waterdruk de effecten van de zwaartekracht tegengaat, Levine legt uit. Tijdens ruimtevluchten - en uithoudingszwemmen - hoeft het hart niet zo hard te werken om het bloed vanaf de voeten omhoog te pompen.

Tijdens het zwemmen van Lecomte, hij verloor ook massa in zijn linkerventrikel, gemiddeld een iets lagere 0,72 gram per week.

Levine zegt dat hij meer verrast was door het verlies van hartmassa van de zwemmer dan dat van de astronaut, gezien het feit dat Lecomte gemiddeld zes uur per zwemdag zwom terwijl Kelly een tot twee uur trainde. Duurzwemmen is geen intensieve oefening, Levine zegt, dus het voordeel van de oefening werd blijkbaar gecompenseerd door het feit dat het hart niet zo hard hoefde te werken om het bloed omhoog te pompen.