Практика космических полетов показала, что если космонавты не упражнялись вне земной гравитации, то уже через 18 суток временно теряли возможность стоять на ногах в земных условиях и периодически теряли сознание. Это происходило из-за быстрой потери мышечной массы, и особенно камбаловидных мышц икр, которые в нормальных условиях несут на себе вес стоящего и идущего человека. При полете, например, к Марсу невесомость может продлиться от четырех до девяти месяцев, а само пребывание там может растянуться как минимум на два года (именно за этот промежуток планета максимально сближается с Землей).
Таким образом, участникам потенциальной марсианской экспедиции придется провести при малой гравитации очень большое время, что чревато большими проблемами по возвращении обратно. Чтобы бороться с этим, можно использовать нагрузочные костюмы (вроде советского «Пингвин-3») или даже миницентрифуги, которые создают имитацию нормального тяготения, но все эти рецепты не универсальны. Нагрузочный костюм не функционирует ночью, когда человек спит, а миницентрифуга занимает несколько квадратных метров, при том что на космическом корабле очень мало места.
Авторы новой работы провели эксперимент, в результате которого попытались понять, можно ли облегчить пребывание на Марсе с помощью тщательного подбора диеты. Для этого они взяли 24 самца крыс и поместили половину из них в условия, имитирующие марсианскую силу тяжести (на Марсе она равняется 0,38 земной, в эксперименте ученые использовали аналог 0,40 земной). Эти условия представляли собой специальный «костюм», подвешенный на цепях в воздухе.
Половине каждой из двух групп давали (с водой) ресвератрол в пропорции 150 миллиграммов на килограмм массы животного в сутки. Таким образом, всего в эксперименте участвовало четыре подгруппы: одна при нормальном тяготении и без ресвератрола, другая при имитации 0,4 земного тяготения без ресвератрола, одна при земном тяготении с ресвератролом и одна — при имитации марсианской силы тяжести с ресвератролом. Исходно масса всех животных находилась в промежутке 425,0 ± 6,73 грамма.
Через 14 дней эксперимента ученые измерили у всех крыс окружность камбаловидной и икроножной мышц ног, а затем проверили способность их лап сжимать объекты. Эти показатели уменьшились у обеих групп, а у крыс, живших при земном тяготении, мышцы остались в прежнем состоянии.
Однако те крысы, что жили при аналоге марсианской гравитации, но получали ресвератрол, сохранили силу сжатия (де-факто она даже выросла на 10,92% в сравнении с уровнем до начала эксперимента). А вот те шесть крыс, что жили при марсианском тяготении, но без ресвератрола, ослабили хватку — она уменьшилась на 6,18%. Таким образом, исследование показало, что прием ресвератрола должен уменьшать деградацию мышц при пониженном тяготении, при этом общий вес животных из-за него не меняется.
Читайте также: Гравитация как искусство. Политех позволит всем ощутить, каково это — быть в невесомости
В заметных количествах ресвератрол содержится в красном вине, изюме и винограде, в космическом же полете и во время пребывания на Марсе его можно добавлять в воду, как это делали с животными в эксперименте.
Скорее всего, полагают авторы, ресвератрол повышает чувствительность к инсулину. Благодаря этому в организм поступает больше глюкозы, за счет чего мышцы хоть и уменьшаются в размерах, но силу свою не теряют (по крайней мере, в кратковременных усилиях).
В то же время у работы есть ряд ограничений. Во-первых, в каждой из подгрупп было достаточно мало крыс — всего шесть. Во-вторых, все четыре группы ученые исследовали в течение всего 14 дней, а люди проведут на Красной планете гораздо больше. Насколько можно переносить выводы, сделанные за 14 дней, на двухлетний опыт — неясно.
Кроме того, авторы не давали крысам бегать в колесе. В то же время астронавты в космосе регулярно занимаются физическими упражнениями. Исследователи рассказали журналистам, что при полете на Марс возможности заниматься физическими упражнениями у людей не будет в связи с тем, что место на корабле будет ограничено. Но откуда они взяли это предположение, не вполне понятно. Сегодня инженеры разрабатывают всего один корабль для такого полета — ракету Starship компании SpaceX, и по планам его герметизированный объем должен быть равен 850 кубическим метрам, что близко к среднему американскому загородному жилому дому или внутреннему объему всей МКС. В таком пространстве вполне можно разместить спортивные снаряды.
При тренировках динамика мышечной массы была бы совсем иной. Кроме того, регулярные упражнения крыс в беговом колесе позволили бы лучше оценить влияние ресвератрола на долговременную выносливость животных при пониженной силе тяжести.
Егор Быковский
