Was passiert mit dem Gehirn in der Schwerelosigkeit?

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Es ist kein Geheimnis, dass die NASA взвалило eine übermäßige Aufgabe: senden Menschen zum mars in den 2030er Jahren. Warum Knochenarbeit? Weil genug zu verstehen, dass die übliche Reise dorthin dauert drei bis sechs Monate, und die Mannschaft müssen auf dem Planeten bleiben bis zu zwei Jahre dauern, bevor die Ausrichtung der Planeten um ihn zur Rückkehr nach Hause. Dies bedeutet, dass die Astronauten müssen Leben vergünstigten Bedingungen (Mikro) Schwerkraft-im Laufe von mindestens drei Jahren — das ist deutlich über dem aktuellen Weltrekord des ununterbrochenen Aufenthalts im Raum, der russische Kosmonaut Valery Поляковам: 438 Tage.

In den ersten Tagen der Raumfahrt Wissenschaftler haben hart gearbeitet, um herauszufinden, wie die Schwerkraft zu überwinden, so dass die Rakete konnte wie von einem Katapult in den Weltraum starten und landen Menschen auf dem Mond. Heute ist die Gravitation bleibt auch auf der Tagesordnung der Wissenschaft, aber dieses mal sind wir mehr daran interessiert, wie eine reduzierte Schwerkraft wirkt sich auf die Gesundheit der Kosmonauten, vor allem auf Ihre Gehirne. Am Ende haben wir entwickelt, um zu existieren in der Schwerkraft der Erde (1 g), aber nicht in der Schwerelosigkeit des Weltraums (0 g) oder Mikrogravitation mars (0,3 g).

«Das Gehirn in einem Bottich»

So wie das Gehirn meistert микрогравитацией? Kurz gesagt, sehr schlecht — allerdings ist die Information darüber beschränkt. Wir wissen, dass die Gesichter der Kosmonauten röten und Anschwellen in der Schwerelosigkeit — dieses Phänomen liebevoll «Charlie Brown-Effekt». Dies geschieht zum größten Teil daran, dass die Flüssigkeit, die hauptsächlich aus Blut (Zellen und Plasma) und Liquor, verschiebt sich auf den Kopf, wodurch das Gesicht immer одутловатыми und abgerundet, und die Beine — Dünn.

Diese Verschiebung des Fluids auch in Verbindung mit «Weltraum-Krankheit» (ähnlich dem Meerwasser), Kopfschmerzen und übelkeit. Vor kurzem auch gebunden mit Trübung der Sehkraft aufgrund des Anstiegs des Drucks durch die Erhöhung der Durchblutung; wie das Gehirn selbst schwimmt in den oberen Teil des Schädels, übt Druck auf ihn. Trotz der Tatsache, dass die NASA glaubt Sehbehinderung und die Verschiebung des Gehirns, das Hauptrisiko für die Gesundheit eines Menschen auf dem mars, um herauszufinden, was es verursacht und wie es zu verhindern, ist noch nicht geschehen.

Professor der Physiologie und Biochemie Damien Bailey von der University of South Wales ist der Auffassung, dass bestimmte Teile des Gehirns schließlich erhalten Sie zu viel Blut, weil im Blutstrom ansammeln Stickstoffmonoxid — unsichtbare Molekül, das in der Regel dort schwimmt. Die Arterien in das Gehirn mit Blut, entspannt, also stärker offenbart. Infolge dieses Anstiegs des Blutflusses Blut-Hirn-Schranke — «absorber» des Gehirns — wird überlastet. Wasser langsam ansammelt, das Gehirn schwillt an, der Druck steigt.

Stellen Sie sich vor, als ob der Fluss tritt über die Ufer. Das wichtigste bei all dem, was in die einzelnen Teile des Gehirns kommt nicht genug Sauerstoff. Das ist ein großes Problem, das erklären kann und verschwommenes sehen-Vision, aber auch andere Effekte, die sich auf die Fähigkeiten von Astronauten zu denken, sich zu konzentrieren, zu streiten und sich zu bewegen.

Die Fahrt auf der «vomit comet»

Um die Idee, die Wissenschaftler müssen es in die Praxis umzusetzen. Aber anstatt zu Fragen, für die NASA eine Reise zum Mond, Sie gerade beschlossen, die Flucht aus den Fesseln der Schwerkraft der Erde, simulierten Schwerelosigkeit auf einem speziellen Flugzeug, die den Namen «vomit comet», «рвотная Komet».

Steigt in die Luft, und dann sank, dieses Flugzeug bis zu 30 Parabolische Formen für einen Flug zu simulieren das Gefühl von Schwerelosigkeit. Freefall dauert nur 30 Sekunden, aber das Gesicht der Zeit Anschwellen und für diese eine halbe Minute.

Sicher sichern Sie alle Geräte, die Wissenschaftler führten Messungen unter den acht Probanden, die alle Begehen jeden Tag ein Flug für vier Tage. Sie Maßen den Blutfluss in verschiedenen Arterien, die das Gehirn mit einer tragbaren Doppler-Ultraschall, das macht die Hochfrequenz-Schallwellen abprallen zirkulierenden roten Blutkörperchen. Auch wurde die Konzentration von Stickstoffmonoxid in Blutproben, entnommen aus einer Vene des Unterarms sowie anderen unsichtbaren Moleküle, einschließlich freie Radikale und spezifisch für Proteine des Gehirns (die die strukturelle Schädigung des Gehirns) — Sie könnten sagen, man kann sich nicht Blut-Hirn-Schranke gewaltsam.

Die ersten Erkenntnisse bestätigt genau das, was Sie erwarten. Niveaus von Stickoxiden stieg nach wiederholten «Angriffe» der Schwerelosigkeit, und dies fiel zeitlich mit der Zunahme des Blutflusses, insbesondere in den Arterien, die den hinteren Teil des Gehirns. Blut-Hirn-Schranke geöffnet, obwohl kein Hinweis auf eine strukturelle Hirnschädigung nicht.

Jetzt planen Wissenschaftler, diese Studien fortzusetzen, um ausführlichere Einschätzungen zu Veränderungen im Blut und Flüssigkeit im Gehirn mit bildgebenden Verfahren wie Magnetresonanz, die Ergebnisse zu bestätigen. Auch Sie wollen die Möglichkeit prüfen, die Einführung von Gegenmaßnahmen wie Gummi-Hose, die einen Unterdruck im unteren Teil des Körpers und helfen «abzupumpen» das Blut aus dem Gehirn des Astronauten — sowie Drogen, entgegenwirkende Erhöhung von Stickstoffmonoxid. Die Ergebnisse solcher arbeiten können nicht nur zur Verbesserung der Gesundheit der Astronauten in der Raumfahrt, sondern auch wertvolle Informationen darüber, warum «Gravity» ist nützlich für das Gehirn.

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