Почему астронавтам трудно сходить "по-большому": учёные обнаружили неожиданную причину

Исследователи выяснили, почему астронавтам трудно справлять «большую нужду» во время пребывания на орбите. В условиях микрогравитации пища медленнее продвигается по кишечнику, из-за чего меняется работа пищеварительной системы и активность кишечных бактерий.

Об этом пишет Live Scienceсо ссылкой на исследование, проведенное при поддержке NASA и опубликованное в журнале Nature Communications.

Запор — распространенная проблема во время космических полетов. Помимо этого, астронавты могут сталкиваться с вздутием живота, расстройством желудка и кислотным рефлюксом. В некоторых случаях для нормализации работы кишечника им приходится использовать слабительные препараты.

Как микрогравитация влияет на кишечник

В рамках исследования ученые проанализировали более 400 образцов крови 52 астронавтов, находившихся на Международной космической станции более двух месяцев. В образцах они искали метаболиты — вещества, образующиеся в организме в ходе различных биохимических процессов.

Особое внимание исследователей привлекли соединения, которые вырабатывают кишечные бактерии при расщеплении белков. Оказалось, что уже через несколько недель после выхода на орбиту микробиом космонавтов начинает функционировать иначе.

«Мы наблюдаем изменения в образцах крови астронавтов, которые указывают на то, что кишечные бактерии начинают расщеплять белок в большей степени, чем обычно», — пояснила ведущая авторка работы Джорджия Ла Барбера.

По словам учёных, основной причиной этого, вероятно, является отсутствие нормальной гравитации. Из-за этого пища медленнее продвигается по пищеварительному тракту, а клетчатка успевает полностью расщепиться. После этого бактерии переключаются на другой доступный источник питательных веществ — белок.

«Отсутствие гравитации в космосе, вероятно, заставляет пищу медленнее продвигаться по кишечнику», — отметил соавтор исследования Генрик Роагер. Именно этот механизм, по его мнению, может объяснять возникновение запоров у астронавтов.

Неожиданные последствия «космического запора»

Учёных обеспокоил не только сам факт нарушения работы кишечника, но и усиление ферментации белков. В ходе этого процесса образуются вещества, в том числе аммиак и сероводород, которые при длительном воздействии потенциально могут оказывать негативное влияние на организм.

Такие соединения связывают, в частности, с воспалением кишечника и ухудшением состояния его слизистой оболочки. В других исследованиях продукты ферментации белка также связывали с проблемами с почками, настроением и концентрацией внимания.

По оценкам исследователей, в коротких космических миссиях риск остается ограниченным. Однако ситуация может измениться в ходе гораздо более длительных полётов, в частности будущих экспедиций на Марс.

Что предлагают учёные

Исследователи отмечают, что полученные результаты важны не только для борьбы с обычным запором. Во время длительных космических миссий медикам может потребоваться специально поддерживать здоровье кишечника астронавтов.

Среди возможных способов называют рацион с повышенным содержанием клетчатки, пробиотики и стимуляцию перистальтики — естественных сокращений кишечника, обеспечивающих продвижение пищи и отходов по пищеварительному тракту.

«Когда мы планируем более длительные космические полеты — например, на Марс — могут потребоваться меры по снижению негативного воздействия космического полета на кишечник», — подчеркнула Ла Барбера.

В то же время это исследование может иметь значение и для медицины на Земле. Учёные предполагают, что дальнейшее изучение изменений кишечных бактерий и ферментации белка поможет лучше понять причины запоров у людей, которые длительное время находятся в неподвижном состоянии, в частности у пациентов с длительным постельным режимом.

Напомним, что во время полёта миссии «Артемида-2», астронавты которой совершили облёт Луны, возникли технические проблемы с туалетом.