إن قضاء فترات طويلة جدًا في الفضاء له شيء مشترك مع السباحة الشديدة التحمل: كلاهما يمكن أن يتسبب في تقلص القلب.
هذا هو استنتاج دراسة قارنت تأثيرات عام رائد الفضاء سكوت كيلي في الفضاء بسباق ماراثون للرياضي بينوا ليكومت.
كلاهما يزيل الأحمال على القلب والتي عادة ما يتم تطبيقها عن طريق الجاذبية ، مما يتسبب في ضمور العضو.
لم تكن التمرينات كافية في كلتا الحالتين لمواجهة التغييرات التي طرأت على القلب.
قاد الدراسة الدكتور بنجامين ليفين ، أستاذ الطب الباطني في مركز ساوثويسترن الطبي بجامعة تكساس في دالاس ، ونُشرت في مجلة سيركوليشن.
البحث له آثار على الرحلات الطويلة جدًا في الفضاء – مثل الرحلات الاستكشافية إلى المريخ التي تخطط ناسا للقيام بها في العقود القادمة.
“أحد الأشياء التي تعلمناها على مدار سنوات عديدة من الدراسة ، هو أن القلب بلاستيكي بشكل ملحوظ. لذا فإن القلب يتكيف مع الحمل الواقع عليه ،” البروفيسور ليفين ، وهو أيضًا مدير معهد التمارين والبيئة قال الطب ، وهو تعاون بين يوتا ساوث وسترن ومستشفى تكساس هيلث بريسبتيريان دالاس ، لبي بي سي نيوز.
“في رحلات الفضاء ، أحد الأشياء التي تحدث ، هو أنك لم تعد مضطرًا إلى ضخ الدم لأعلى ، لأنك لا تضخ ضد الجاذبية.”
أمضى سكوت كيلي 340 يومًا على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) للسماح للعلماء بدراسة آثار الرحلات الطويلة الأمد على جسم الإنسان.
في 5 يونيو 2018 ، شرع Benoît Lecomte في محاولة للسباحة في المحيط الهادئ ، بعد أن عبر المحيط الأطلسي سابقًا.
سبح 2821 كم على مدى 159 يومًا ، تخلى عن المحاولة في النهاية.
السباحة لفترات طويلة جدًا تغير أيضًا الأحمال الموضوعة على القلب عن طريق الجاذبية لأن الشخص في وضع أفقي وليس عموديًا.
سبح Lecomte بمعدل 5.8 ساعات يوميًا ، ونام حوالي ثماني ساعات كل ليلة. هذا يعني أنه كان يقضي ما بين تسع و 17 ساعة كل يوم في حالة انكشاف.
يستخدم العلماء أحيانًا دراسات الراحة في الفراش لمحاكاة رحلات الفضاء لأن الاستلقاء يزيل التدرج اللوني من الرأس إلى القدم الذي يضع عبئًا على القلب. لكن البروفيسور ليفين قال إن الغمر في الماء لفترات طويلة في وضع أفقي هو نموذج أفضل للوقت الذي يقضيه في المدار.
قال البروفيسور ليفين: “الآن تزيل التدرج اللوني من الرأس إلى القدم ثم تضع الشخص في الماء ، لذلك تقوم بتعديل هذا التدرج أيضًا. إنه يشبه التواجد في الفضاء”.
لأن كلا الرجلين لم يعودا يضخان الدم صعودًا ، كما قال الأستاذ ليفين ، بدأت قلوبهما تفقد الكتلة.
“عندما ننظر إلى البطين الأيسر [of the heart] قال المؤلف المشارك الدكتور جيمس ماكنمارا ، وهو أيضًا من مركز UT Southwestern الطبي ، إننا نرى خسارة تتراوح بين 20 و 25٪ في إجمالي الكتلة على مدار الأربعة أو الخمسة أشهر التي كان السيد ليكومتي يسبح فيها.
“لقد رأينا على وجه التحديد 19٪ و 27٪ من الكتلة المفقودة للكابتن كيلي على مدار العام.”
التمرين ، ومع ذلك ، يتعارض مع عملية فقدان الكتلة. يخضع رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية (ISS) بالفعل لنظام تمرين مكثف للتخفيف من هدر العضلات والعظام الذي يحدث أيضًا في المدار.
ومع ذلك ، لم يكن نظام التمرين هذا كافيًا لمنع ضمور القلب الذي شوهد في الكابتن كيلي.
في بداية الدراسة ، تساءل الباحثون عما إذا كانت كمية التمارين البدنية التي يمارسها السيد ليكومت في الماء كافية لمنع أنسجة القلب من الهزال.
قال البروفيسور ليفين: “اعتقدت تمامًا أن قلب بن لن يصاب بالضمور. هذا أحد الأشياء الرائعة في العلم – تتعلم أكثر عندما تجد أشياء لم تكن تتوقعها”.
“اتضح أنه عندما تسبح لعدة ساعات في اليوم ، فإن الأمر ليس مثل مايكل فيلبس ، فهو لا يسبح بأقصى ما يستطيع.”
وبدلاً من ذلك ، قام Lecomte بركل ساقيه برفق نسبيًا طوال الوقت. قال البروفيسور ليفين: “إنه ليس مجرد نشاط كبير. المستويات المنخفضة من النشاط البدني لا تحمي القلب من التكيف مع غياب الجاذبية”.
ومع ذلك ، فإن تكيفات القلب ليست طويلة الأجل – فقد عادت قلوب كلا الرجلين إلى طبيعتها بمجرد عودتهما إلى terra firma.
لكن الغرف في القلب المعروفة باسم الأذينين تتمدد في الفضاء ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى التغيرات في طريقة مرور السوائل. قد يؤدي هذا إلى حالة تسمى الرجفان الأذيني ، حيث ينبض القلب بسرعة وبطريقة غير منتظمة. يمكن أن يضعف التمرين ، ولكنه قد يزيد أيضًا من خطر الإصابة بالسكتة الدماغية.
هناك أيضًا خطر آخر على هذا العضو الحيوي من السفر إلى الفضاء. قد تؤدي مستويات الإشعاع المرتفعة في الفضاء إلى تسريع الإصابة بأمراض القلب التاجية. يتم فحص رواد الفضاء بحثًا عن تصلب الشرايين ، لكنهم عمومًا في منتصف العمر عندما يذهبون إلى الفضاء ويعرف العلماء أن هذه مشكلة تتفاقم مع تقدم العمر.
هذا مهم لأن المعاناة من نوبة قلبية في الفضاء قد تكون كارثية.
البروفيسور ليفين هو جزء من برنامج ناسا يسمى Cipher الذي سيرسل 10 رواد فضاء آخرين إلى الفضاء في مهام طويلة الأمد. سيخضع الباحثون قلوب أفراد الطاقم لعدد من الاختبارات المختلفة وطرق المسح عالية التقنية للحصول على صورة أكثر تفصيلاً لوظيفة القلب في الفضاء.
اتبع بول على تويتر.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”