Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки

09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации.

Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университета решили изучить ее непосредственно на клеточном уровне.

Для эксперимента на Международную космическую станцию отправили пять мышей, еще пять животных составили контрольную группу на Земле. Кроме того, три мыши содержались в замкнутой среде, что позволило отделить возможное влияние изоляции от непосредственного воздействия космического полета. Исследование продолжалось около 38,5 дня. Такой период позволяет получить представление о последствиях относительно продолжительного пребывания организма в микрогравитации.

Выбор мышей был связан не только с удобством проведения эксперимента. Их сердцебиение значительно быстрее человеческого: частота пульса может достигать 600 ударов в минуту, тогда как у человека нормальный диапазон составляет примерно 60-100 ударов. Таким образом, за сравнительно короткое время сердце мыши совершает огромное количество сокращений, что дает исследователям возможность моделировать значительную продолжительную нагрузку на сердечную мышцу. Если ее клетки сохраняют работоспособность в столь необычных условиях, это может указывать на определенную устойчивость аналогичных процессов у человека.

После завершения эксперимента специалисты исследовали клетки сердечной мышцы животных. Несмотря на продолжительное пребывание в микрогравитации, сила их сокращений в целом не отличалась от показателей клеток мышей из контрольной группы, находившейся на Земле. Иными словами, сама способность сердечной мышцы сокращаться не продемонстрировала ожидаемого существенного ухудшения.

Такой результат оказался несколько неожиданным даже для авторов работы. Соавтор исследования, доцент медицины UChicago Джонатан Кирк (Jonathan Kirk), отмечал, что ученые предполагали возможное снижение функции сердца, поскольку сердечная и скелетная мускулатура обладают многими общими свойствами, а скелетные мышцы во время космического полета заметно ослабевают. Однако сердечные клетки продемонстрировали гораздо большую устойчивость и сохранили силу сокращения. При этом исследователи обнаружили в них признаки воспаления, поэтому полученный результат нельзя считать свидетельством полного отсутствия воздействия микрогравитации на сердце.

Именно воспалительные изменения теперь становятся одним из важных направлений дальнейшей работы. Специалисты намерены выяснить, насколько долго сохраняются такие признаки и способны ли они со временем привести к нарушениям работы сердечной ткани. Кроме того, команда планирует исследовать образцы, которые будут обрабатываться непосредственно на борту МКС. Сейчас биологический материал возвращают на Землю, а при входе космического аппарата в атмосферу он испытывает значительные перегрузки, потенциально способные изменить его состояние. Анализ тканей непосредственно на орбите позволил бы получить более точную картину происходящих процессов.

Практическое значение этих результатов особенно велико в преддверии будущих дальних космических экспедиций. Рекорд непрерывного пребывания человека в космосе в настоящее время составляет не менее 438 дней, а потенциальная экспедиция к Марсу и обратно может занять от двух до трех лет. Сегодня астронавты на МКС должны заниматься физическими тренировками около 2,5 часа в день шесть дней в неделю, хотя непосредственно на упражнения приходится примерно 1,5 часа, а остальное время занимают подготовка, гигиена и уборка оборудования.

Полученные данные позволяют осторожно предположить, что сердечная мышца обладает значительным запасом устойчивости к микрогравитации. Однако обнаруженные воспалительные процессы показывают, что для оценки безопасности многолетних полетов одной сохранности силы сокращения недостаточно: необходимо понять все долгосрочные изменения, происходящие с сердцем в космосе.

<< Назад: Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

>> Вперед: Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива На Земле заканчивается фосфор 23.08.2021 Международная группа ученых из Дании и Великобритании выяснила, что в скором будущем человечество может столкнуться с острой нехваткой фосфора. На Земле заканчивается жизненно важный ресурс Причиной дефицита фосфора, необходимого для производства сельскохозяйственных продуктов, станет нерациональное использование минеральных удобрений, которые вымываются в океаны. Нехватка фосфора потенциально грозит человечеству голодом. За последние 50 лет количество используемых фосфорных удобрений возросло в 50 раз, а к 2050 году спрос на них потенциально должен удвоиться. Если для сохранения фосфора ничего не будет сделано, его запасы в скором времени могут значительно истощиться. Некоторые теоретические модели предсказывают, что при нынешних уровнях потребления доступный фосфор может исчезнуть уже через 80 лет, что станет причиной неурожаев. Согласно более консервативным оценкам, это произойдет через 400 лет, но самые пессимистичные прогнозы указывают на 40 лет. По мнению исследователей, условием предотвращения фосфорного кризиса станет сокращение его применения, а также разработка способов повторного использования. Создание замкнутой системы рециркуляции позволит применять фосфаты до 46 раз в качестве удобрений, топлива или продуктов питания, но решения проблемы, которая затрагивает загрязненные удобрениями водоемы, не существует.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026