Selv med regelmæssig motion, astronauters hjerte efterladt mindre efter et år i rummet

Da NASA forbereder sig på at sende mennesker til Mars i 2030'erne, forskere studerer de fysiske effekter af at tilbringe lange perioder i rummet. Nu viser en ny undersøgelse foretaget af forskere ved UT Southwestern, at hjertet af en astronaut, der tilbragte næsten et år ombord på den internationale rumstation, krympede, selv med regelmæssig motion, selvom det fortsatte med at fungere godt.

Resultaterne var sammenlignelige med, hvad forskerne fandt hos en langdistancesvømmer, der brugte næsten et halvt år på at prøve at krydse Stillehavet.

Studiet, offentliggjort i dag i Cirkulation , rapporterer, at astronaut Scott Kelly, nu pensioneret, tabte i gennemsnit 0,74 gram - omkring tre tiendedele af en ounce - om ugen i massen af ​​hans hjertes venstre ventrikel i løbet af de 340 dage, han tilbragte i rummet, fra 27. marts 2015, til 1. marts 2016. Dette skete på trods af en ugentlig træningsplan på seks dages cykling, løbebånd, eller modstandsarbejde.

På trods af svind, som blev ledsaget af et indledende fald i venstre ventrikels diameter, når den blev afslappet for at fylde med blod (diastolisk diameter), astronautens hjerte tilpassede sig relativt godt, ifølge seniorforfatter Benjamin Levine, M.D., professor i intern medicin ved UT Southwestern, og grundlægger og direktør for Institute for Exercise and Environmental Medicine (IEEM) ved Texas Health Presbyterian Hospital Dallas, et partnerskab mellem UT Southwestern og Texas Health Resources

"Det krympede en lille smule. Det gjorde atrofi, og det blev lidt mindre, men funktionen forblev god, " siger Levine. "Jeg tror, ​​det er opmuntrende for langvarig rumflyvning. Det viser, at selv efter et år i rummet, hjertet tilpasser sig relativt godt."

Sådanne reduktioner i størrelse ses også hos patienter, der gennemgår streng sengeleje og stabiliseres over tid, han siger. Levine afsluttede for nylig et andet projekt, der så på hjertestruktur og funktion hos 13 astronauter, der tilbragte seks måneder på rumstationen. Denne forskning fandt, at hjertetilpasning til rummet varierede fra astronaut til astronaut, med de bedst egnede astronauter, der taber hjertemuskelmasse under deres ophold i rummet (dog ikke så meget som med streng sengeleje), mens nogle af de mindst fit faktisk fik muskelmasse. "Det hele afhang af, hvor meget arbejde astronautens hjerte gjorde i rummet i forhold til hvor meget det regelmæssigt gjorde på jorden, " siger Levine.

Levine har været involveret i forskning i virkningerne af rumrejser siden slutningen af ​​1980'erne, da han implanterede det første kateter til at overvåge hjertetrykket hos en astronaut i rummet.

Siden da, Levine har arbejdet med NASA på forskellige projekter og rådgiver dets flyvekirurger om kardiovaskulære medicinske problemer. NASA tildelte ham for nylig 3,8 millioner dollars i direkte og indirekte finansiering over 13 år for at studere rumfarts virkninger på hjertet, finansiering, der vil give ham mulighed for at fortsætte sin forskning, efterhånden som flere langvarige rumflyvninger udføres.

En anden af ​​Levines interesser har været virkningerne af træning – især ekstrem træning – her på Jorden. Han tjener som konsulent for NCAA, NFL, og den amerikanske olympiske komité og den paralympiske komité.

I dette studie, forskerne sammenlignede virkningen på Kellys hjerte med virkningerne af en udholdenhedssvømmer, der satte sig for at krydse Stillehavet i 2018. Svømmeren, Benoit Lecomte, nåede omkring en tredjedel af vejen over Stillehavet, før han stoppede på grund af dårligt vejr og skader på en sejlbåd, der fulgte ham. Han svømmede mere end 1, 750 miles over 159 dage, ifølge undersøgelsen.

Udholdenhedssvømning efterligner nogle af de effekter, der skabes af rummets vægtløshed, som vandtryk modvirker virkningerne af tyngdekraften, Levine forklarer. Under rumflyvning – og udholdenhedssvømning – behøver hjertet ikke at arbejde så hårdt for at pumpe blod op ad bakke fra fødderne.

Under Lecomtes svømmetur, han mistede også masse i sin venstre ventrikel, i gennemsnit lidt lavere 0,72 gram om ugen.

Levine siger, at han var mere overrasket over svømmerens tab af hjertemasse end astronautens, givet, at Lecomte svømmede i gennemsnit seks timer pr. svømmedag, mens Kelly brugte en til to timer på at træne. Udholdenhedssvømning er ikke en højintensiv træning, Levine siger, så udbyttet af øvelsen blev tilsyneladende opvejet af, at hjertet ikke skulle arbejde så hårdt for at pumpe blodet op ad bakke.