Мікрогравітація змінює згортання крові у жінок-астронавтів

У новому дослідженні, про яке повідомляє Університет Саймона Фрейзера, встановлено, що навіть п’ять днів в умовах симульованої невагомості помітно змінюють механізм згортання крові у здорових жінок. Кров починає утворювати тромби повільніше, зате щойно процес запускається, згустки формуються швидше й виявляються набагато міцнішими та важко розчинними. Цей парадоксальний ефект поки що не становить безпосередньої клінічної загрози після короткого перебування в невагомості, однак викликає серйозне занепокоєння щодо здоров’я астронавтів під час тривалих місій тривалістю шість місяців і більше.

Що відомо коротко

• У дослідженні взяли участь 18 здорових жінок-добровольців, які провели п’ять діб у ванні сухого занурення — спеціальному резервуарі, що імітує невагомість.
• Час початку згортання крові збільшився, однак утворені тромби формувалися швидше, були міцнішими та стійкішими.
• Рівень менструальних гормонів у учасниць не впливав на отримані результати.
• Дослідження опубліковане у журналі Acta Astronautica.
• У 2020 році на Міжнародній космічній станції у жінки-астронавта несподівано виявили тромб у яремній вені.

Що це за явище

Тромбоз — це утворення кров’яного згустку всередині судини. На Землі під дією сили тяжіння кров переважно застоюється в нижніх кінцівках, тому найпоширеніше місце виникнення небезпечних тромбів — вени ніг. Навіть якщо згусток відривається і потрапляє у кровотік, до легень, серця чи мозку йому доводиться долати чималий шлях, упродовж якого організм або лікарі встигають зреагувати.

У мікрогравітації все інакше. Без звичного тиску гравітації кров перерозподіляється у верхню частину тіла та голову. У деяких випадках вона навіть починає текти у зворотному напрямку по окремих судинах. Найбільш вразливою стає яремна вена — великий кровоносний судина на шиї, яка відводить кров від головного мозку. Від яремної вени до серця і легень — лічені сантиметри. Відірваний звідти тромб може спровокувати легеневу емболію або інсульт дуже швидко.

Деталі відкриття

Дослідження спільно провели науковці Університету Саймона Фрейзера (Канада) і команди SciSpacE Європейського космічного агентства в рамках експерименту VIVALDI I. Метод сухого занурення передбачає занурення учасника у ванну з водою через тонкий водонепроникний лист тканини. Людина не мокне, але її тіло рівномірно підтримується з усіх боків, як у невагомості. Протягом п’яти діб учасниці перебували у цьому положенні неперервно.

Для вимірювання згортання крові вчені використали метод ротаційної тромбоеластометрії (ROTEM) — точну клінічну технологію, що в реальному часі відстежує, як кров переходить від рідкого стану до щільного згустку. Метод фіксує чотири ключові параметри: час початку коагуляції, кут наростання згустку, його максимальну твердість і ліз (здатність організму розчиняти тромб).

Результат виявився несподіваним: усі чотири параметри змінилися одночасно, причому у взаємопов’язаний спосіб. Кров «гаяла час» перед початком згортання, але потім надолужувала: утворений тромб був щільнішим і набагато стійкішим до розщеплення, ніж у нормальних умовах.

Що показали нові спостереження

Провідний автор дослідження Тіффані Стед та старший автор, професор Ендрю Блейбер, охарактеризували цю комбінацію як потенційно небезпечну саме через місце вірогідного тромбоутворення в космосі.

«Ми з’ясували, що в умовах мікрогравітації у жінок-учасниць кров починала згортатися повільніше. Але щойно процес запускався, тромб утворювався швидше та ставав більш стабільним, і його важче розчинити», — пояснює Ендрю Блейбер.

Саме стабільність тромбу є центральною проблемою. В земній медицині існують препарати, що здатні розчиняти небезпечні згустки — тромболітики. Але в умовах шести- або дванадцятимісячного польоту до віддаленого місця призначення доступ до повноцінної медичної допомоги обмежений, а час реакції критичний. Щільний, важкорозчинний тромб у яремній вені, розташованій поряд із серцем і легенями, перетворюється на смертельно небезпечну загрозу.

Варто зауважити, що після лише п’яти днів симульованої невагомості зміни ще не сягають клінічно критичних значень. Проблема полягає в тому, що реальні космічні місії тривають у десятки разів довше, а дослідження впливу тривалої невагомості на жіночу коагуляцію раніше майже не проводилося.

Чому це важливо для науки

Дослідження ставить на порядок денний питання, яке космічна медицина довго ігнорувала. Переважна більшість наукових даних про вплив космосу на організм людини зібрана на чоловіках. Причина проста: протягом десятиліть серед астронавтів чоловіки становили абсолютну більшість. Але ситуація змінюється — жінки все активніше беруть участь у місіях, і їхня частка неухильно зростає.

Показово, що саме у 2020 році, коли про жінок у космосі вже говорили як про норму, а не виняток, автоматичний ультразвук несподівано виявив тромб у яремній вені жінки-астронавта на борту МКС. Цей випадок став тригером для нинішнього дослідження.

«Тепер, знаючи, що це може статися, ультразвукове сканування яремної вени стало регулярною частиною стандартного медичного моніторингу на орбіті», — зазначає Блейбер.

Паралельно команда вченого вже аналізує аналогічні дані, зібрані на чоловіках у подібних умовах сухого занурення. Порівняльний аналіз допоможе зрозуміти, наскільки статева різниця є принциповою і чи потрібні окремі медичні протоколи для жінок і чоловіків у космосі. Попередні дослідження вже показали, що жінки мають фізіологічні відмінності від чоловіків, котрі можуть мати вирішальне значення в екстремальних умовах.

Цікаві факти

• Яремна вена — одна з найбільших вен голови та шиї. Тромб у ній є набагато небезпечнішим, ніж у венах ніг, через близькість до легень та серця і відповідно менший час для реакції.
• Метод сухого занурення вперше розроблений у Радянському Союзі ще в 1970-х роках як засіб дослідження наслідків тривалого постільного режиму і невагомості. Сьогодні він активно використовується в лабораторіях ЄКА як найдешевший наземний аналог умов космічного польоту.
• Ротаційна тромбоеластометрія (ROTEM) — той самий метод, що рятує пацієнтів під час складних операцій і при масивних кровотечах: лікарі бачать у реальному часі, як поводиться кров, і миттєво коригують терапію. Тепер ця технологія стає інструментом космічної медицини.
• Про те, як невагомість взагалі впливає на людське тіло, можна дізнатися з цікавих фактів про космонавтів: зріст збільшується на 4–5 см, кістки втрачають кальцій, а м’язи атрофуються швидше, ніж будь-яке тренування на Землі.

FAQ

Чи небезпечна мікрогравітація для жінок більше, ніж для чоловіків? Наразі достеменно невідомо. Нинішнє дослідження охопило лише жінок, а дані по чоловіках ще аналізуються. Відомо, що на Землі згортання крові у чоловіків і жінок відрізняється залежно від віку та гормонального фону, але чи зберігається ця різниця в космосі, вчені поки з’ясовують.

Чи може гормональна контрацепція впливати на ризик тромбозу в космосі? Деякі гормональні препарати самі по собі підвищують ризик тромбозу на Землі. Нинішнє дослідження показало, що менструальні гормони не вплинули на результати коагуляції під час експерименту, однак вплив контрацептивів окремо не досліджувався і залишається відкритим питанням для майбутніх робіт.

Що роблять космічні агентства для зниження ризику тромбозу в польотах? Після виявлення тромбу у 2020 році NASA та інші агентства включили регулярне ультразвукове сканування яремної вени до стандартного моніторингу екіпажу. Крім того, розглядаються превентивні медикаментозні протоколи та фізичні вправи, спрямовані на покращення кровообігу під час тривалих місій.