В Пироговском университете выяснили, как невесомость и перегрузки действуют на сердце. Результаты работы могут лечь в основу лекарств, которые ослабят вредное воздействие космического полёта на клетки сердечной мышцы и помогут космонавтам быстрее восстанавливаться после орбиты. Данную информацию сообщает портал Science XXI.
Об этом ТАСС рассказал Андрей Камкин — директор Института физиологии вуза, профессор, доктор медицинских наук. Ещё в начале 1980-х он предложил искать в оболочках клеток особые белки, превращающие механическое воздействие в электрические потенциалы. Объектом выбрали сердце: в его работе электрическая активность неразрывно связана с механической. Когда мышца сокращается, большинство клеток сжимается, а при расслаблении и наполнении камер кровью — растягивается.
На Земле сердце приспособлено к гравитации в 1g, поэтому смена условий меняет его форму, строение и физиологические свойства. При баллистическом спуске перегрузка достигает 8–9g: кровь отливает от головы, развивается циркуляторная гипоксия, и из-за нехватки кислорода человек может на короткое время потерять сознание. Противоперегрузочный костюм облегчает нагрузку, но полностью от неё не защищает. В невесомости всё наоборот — сердце атрофируется, его функция слабеет.
В 1983 году сотрудники университета доказали, что в сердце есть клетки-механоэлектрические преобразователи — фибробласты. При растяжении ткани их потенциал покоя смещается в минус, при сжатии во время сокращения кардиомиоцитов — в плюс. Сами кардиомиоциты отвечают иначе: появляются дополнительные потенциалы, способные вызвать экстрасистолию. Механоуправляемые каналы обоих типов клеток, по словам Камкина, участвуют в аритмиях и фибрилляции. В 2000-х годах появилась модель работы сердца в норме и при патологии, учитывающая эти каналы и электрическую связь между клетками. Российские исследователи нашли и химические соединения, которые регулируют их работу.
Гипергравитацию моделируют на центрифуге с широким диапазоном перегрузок, микрогравитацию — особым методом в земных условиях. После семи дней при 4g клетки сердца становились заметно чувствительнее к растяжению, что вело к аритмиям. Неделя моделируемой микрогравитации, наоборот, снизила чувствительность кардиомиоцитов и ослабила мышцу. Отсюда замысел препаратов: при гипергравитации притормаживать механоуправляемые каналы, а на орбите — активировать их, чтобы уменьшить влияние невесомости.