Состояние электрической активности желудочно-кишечного тракта в условиях длительного космического полета
(результаты эксперимента «Спланх-1» на российском сегменте Международной космической станции)
Афонин Б.В., Агуреев А.Н., Валуев В.А., Дзех С.А.
(ГНЦ РФ–Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва)
Для исследования особенностей изменений структурно-функционального состояния пищеварительной системы, возникающих в условиях космического полета на борту российского сегмента МКС проводится медицинский космический эксперимент (КЭ) «Спланх». В настоящее время на МКС выполнена реализация первого этапа КЭ «
Спланх-1», в ходе которого проводились исследования электрической активности (ЭА) желудочно-кишечного тракта бортовым 2-х канальным гастроэнтерографом (
Спланхограф), разработанным ГНЦ РФ–ИМБП РАН совместно с НПП «
Исток-Система» РФ.
Исследование ЭА ЖКТ –
электрогастроэнтерография (ЭГЭГ) является важной составной частью КЭ «Спланх». В КЭ применен метод накожной ЭГЭГ, позволяющий с электродов, расположенных на коже, количественно оценивать величину ЭА основных отделов ЖКТ, по изменениям которой можно судить о состоянии их функциональной активности, подобно ЭКГ в кардиологии [1]. Запись ЭГЭГ проводится в двух взаимно перпендикулярных отведениях, что позволяет выявлять изменение вектора распространения электрических сигналов в организме, отражающее изменение расположения отделов ЖКТ в брюшной полости. Регистрация ЭА отделов ЖКТ начиналась утром, натощак перед завтраком. Для оценки реакции на прием пищи и пассажа ее по ЖКТ, запись ЭГЭГ в автоматическом режиме продолжалась во время завтрака и в течение 2-х часов после окончания приема пищи. ЭГЭГ по программе КЭ проводилась за месяц перед началом КП, после 1, 3 и 5 месяцев пребывания на МКС.
Первые исследования по программе КЭ «Спланх» на МКС были выполнены космонавтами 38 экспедиции
Олегом Котовым и
Сергеем Рязанским. В настоящее время проведено по 2 сеанса КЭ у российских космонавтов 12-й экспедиций, в том числе у экипажа 42 экспедиции, в которой участвовала женщина космонавт
Елена Серова. В 44 экспедиции Геннадий Падалка участвовал в обычном полугодовом полете, выполнил 2 сеанса, а Михаил Корниенко являлся участником совместного с США проекта – сверх длительного годового полета. Он выполнил исследования по методике КЭ «Спланх-1» на 93-, 180- и 222-е сутки КП.
Расшифровка, полученных с МКС файлов ЭГЭГ, показала неожиданную картину произошедших в невесомости изменений электрической активности. У космонавтов после 3 и 5 месяцев пребывания в условиях невесомости во всех отделах ЖКТ отмечалось снижение натощак, как амплитуды, так и мощности электрического сигнала, в отличие от наземных экспериментов, моделирующих невесомость, в которых происходило увеличение (таблица). Снижение ЭА в КП в отдельных случаях доходило до 25 % от значений, полученных у космонавтов в предполетный период. При этом во время приема завтрака и в 2-х часовой период после приема пищи ЭА также была меньше чем в предполетный период. Снижение ЭА в условиях невесомости возникло не сразу – после 1 месяца КП сохранились предполетные величины, а в некоторых отделах ЖКТ наблюдалось даже увеличение.
Таблица
ЭА отделов ЖКТ натощак (%) по отношению к предполетным значениям при различной длительности КП
|
Желудок | Тонкий кишечник | Толстый
кишечник |
| Месяц КП | Двенадцатиперстная | Тощая | Подвздошная |
| 1 | 94±9,5 | 121±15,6 | 127±4,2 | 102±7,7 | 117±6,8 |
| 3 | 38±3,9 | 31±6,4 | 28±3,2 | 40±5,6 | 53±3,6 |
| 5 | 34±4,3 | 21±4,2 | 25±3,9 | 29±3,3 | 43±3,9 |
В 1/3 случаев снижение ЭА можно было связать с изменением в невесомости расположения отделов ЖКТ в брюшной полости. Расчет средних значений показателей ЭА между двумя отведениями подтвердил, что ее снижение характерно для длительного пребывания в условиях невесомости и наиболее выражено после 3-х месяцев КП. После 5 месяцев пребывания в невесомости у большинства космонавтов наблюдалась тенденция к возвращению к предполетным значениям показателей ЭА желудка и толстого кишечника. При этом ЭА всех отделов тонкого кишечника оставалась ниже, чем перед полетом. В качестве возможных причин снижения электрической активности отделов ЖКТ в условиях космического полета рассматривается отсутствие веса пищевого химуса (пищи), уменьшение в невесомости внутрибрюшного давления, вследствие расслабления мышц брюшной стенки, изменение суточных ритмов [2].
Литература
[1]
А.Г. Михеев, Б.В. Ракитин, М.М. Трифонов. Функциональная диагностика в гастроэнтерологии. – Москва, «Медпрактика-М», 2014. – 28 с.
[2]
А.Н. Агуреев, Б.В. Афонин. Проведение космонавтами исследований состояния пищеварительной системы в условиях космического полета на орбитальных станциях / Гагаринский сборник: Материалы XLIV Общественно-научных чтений, посвященных памяти Ю.А. Гагарина. Гагарин, 2017. – С. 177–191.
Назад в раздел
