Exercițiile fizice mențin inima astronauților puternică pentru zborul spre Marte
Exercițiile fizice intense efectuate în timpul zborurilor spațiale de lungă durată contribuie la menținerea structurii și funcției inimii în parametri necesari pentru a tolera mediul cu gravitație redusă de pe Marte, sugerează un studiu publicat în revista Circulation.
Cercetarea a fost co-condusă de Benjamin Levine, profesor de medicină internă în Divizia de Cardiologie de la UT Southwestern Medical Center și director fondator al Institutului de Medicină a Exercițiului și Mediului din cadrul Texas Health Presbyterian Hospital Dallas.
„Studiile noastre anterioare au demonstrat că inima se atrofiază atât în repaus la pat, cât și în spațiu — devine mai mică și mai rigidă — și am fost îngrijorați că acest lucru ar putea reprezenta o problemă pe durata zborurilor spațiale de lungă durată, în special pentru misiunile spre Marte. Rezultatele noastre sugerează că măsurile contra exercițiilor fizice pe care le avem deja în aplicare sunt suficiente pentru a menține inima în bună stare de funcționare pentru solicitările gravitaționale de pe Marte”, a declarat Levine.
Monitorizarea inimii în timpul zborului spațial
Una dintre eforturile recente ale lui Levine a fost co-conducerea Studiului Cardiovascular Integrat al NASA, care a investigat modul în care zborul spațial de lungă durată afectează structura, funcția și activitatea electrică a inimii, cu scopul de a defini riscurile și de a ghida contramăsurile pentru viitoarele misiuni.
Într-o fază recentă a studiului, Levine a colaborat cu Michael Bungo de la McGovern Medical School din cadrul UTHealth Houston și cu James Thomas de la Northwestern University Feinberg School of Medicine pentru a răspunde unei întrebări critice: Cum se remodellează inima pe parcursul unui zbor spațial de lungă durată?
Deși studiul evaluase anterior structura și funcția inimii astronauților înainte și după misiunile lor pe Stația Spațială Internațională, se știa puțin despre perioada intermediară — în special despre ce s-ar putea întâmpla după aterizarea pe o planetă precum Marte, cu gravitație redusă, aproximativ trei optimi din gravitația Pământului.
Măsurarea modificărilor fără rezonanță magnetică
Studiile anterioare privind remodelarea cardiacă indusă de spațiu s-au bazat pe rezonanța magnetică cardiacă, un instrument imposibil de utilizat în timpul zborului spațial. Pentru cercetarea actuală, echipa a apelat la ecocardiografia cu ultrasunete Doppler, care le-a permis să evalueze anatomia inimii și cât de eficient pompează sânge.
Cercetătorii au lucrat cu 14 astronauți, nouă bărbați și cinci femei, fiecare petrecând aproximativ șase luni pe orbita Stației Spațiale Internaționale — aproximativ durata unui zbor spre Marte.
Înainte de a pleca în misiuni, fiecare astronaut a efectuat o ecocardiografie cu Doppler în condiții variate de gravitație simulată: culcat plat (gravitație zero), o înclinare de 22% (gravitație similară celei de pe Marte) și în poziție șezând vertical (gravitația Pământului).
După sosirea pe stația spațială, ei au fost supuși unor măsurători repetate efectuate de alți astronauți instruiți în ecocardiografie și Doppler, la diferite momente ale misiunilor: aproximativ 14, 30, 75 și 135 de zile, apoi cu 15 zile înainte de aterizare.
De îndată ce au putut, astronauții au început programe de exerciții fizice standard pentru cei aflați pe Stația Spațială Internațională. Durând aproximativ 45 de minute până la o oră pe zi, aceste rutine au inclus atât exerciții de rezistență, cât și de forță.
Modificările timpurii ale inimii s-au inversat
Rezultatele au arătat că, în primele două săptămâni de zbor spațial, toți astronauții au experimentat unele modificări în structura și funcția inimii, iar inimile lor s-au micșorat ușor. Acest lucru nu a fost surprinzător, a explicat Levine, deoarece majoritatea astronauților resimt o formă de rău de mișcare la începutul zborului spațial și se adaptează la atribuțiile misiunii, ceea ce le limitează exercițiile fizice.
Dar pe măsură ce timpul a progresat, aceste deficite s-au inversat treptat, aducând inimile mai aproape de valorile lor de bază dinainte de zbor.
La o zi după întoarcerea pe Pământ, fiecare astronaut a efectuat o ecocardiografie finală cu Doppler în condiții simulate de gravitație zero și de gravitație marțiană. Structura și funcția cardiacă, chiar și după o jumătate de an în spațiu, au sugerat că s-ar comporta bine în condițiile de pe Marte, a declarat Levine — o constatare pe care a atribuit-o regimului de exerciții fizice al fiecărui astronaut.
El și colegii săi au demonstrat deja că regimuri similare de exerciții fizice, care combină rezistența și forța, pot îmbunătăți simptomele la persoanele cu sindrom de tahicardie ortostatică posturală și alte afecțiuni care cauzează intoleranță la gravitația terestră. Rezultatele studiului ar putea duce la o mai bună înțelegere a acestor afecțiuni și la modalități noi de tratare a lor, a spus Levine.
