Proč mají astronauti ve vesmíru zácpu? Nová studie našla vysvětlení
Shutterstock.com
Proč mají astronauti ve vesmíru zácpu? Nová studie našla vysvětlení
Zácpa patří k méně vznešeným problémům dobývání vesmíru. Nová studie založená na téměř pěti stovkách vzorků krve astronautů ukazuje, co se během dlouhého pobytu v mikrogravitaci pravděpodobně děje ve střevech. Potrava jimi může procházet pomaleji, střevní bakterie pak více rozkládají bílkoviny a vytvářejí látky, které při dlouhých misích mohou představovat zdravotní riziko.
msk
Cesta na Mars bude technologickým, psychologickým i biologickým experimentem. A jedním z problémů může být něco tak obyčejného jako návštěva toalety. Astronauti si na zácpu, nadýmání nebo poruchy trávení stěžují už dlouho. Nový výzkum publikovaný v časopise Nature Communications nyní nabízí vysvětlení, proč se jejich střeva ve vesmíru chovají jinak než na Zemi. Vědci analyzovali 488 vzorků krevní plazmy od 52 astronautů, kteří mezi lety 2006 a 2018 strávili na Mezinárodní vesmírné stanici dva až devět měsíců.
Výzkumníci porovnávali vzorky odebrané před letem, během pobytu na ISS a po návratu. V krvi identifikovali přibližně 40 sloučenin, jejichž hladiny se během kosmického letu měnily. Zvlášť nápadné byly látky související s činností střevních bakterií. Metabolické změny se objevovaly už krátce po startu a po návratu na Zemi během několika dnů ustupovaly.
Když dojde vláknina, bakterie se pustí do bílkovin
Za normálních podmínek střevní bakterie využívají mimo jiné komplexní sacharidy a vlákninu. Pokud ale obsah střev postupuje trávicím traktem pomaleji, bakterie mají více času dostupné sacharidy spotřebovat a následně začnou ve větší míře fermentovat bílkoviny.
Právě zvýšené známky této takzvané proteolytické fermentace našli vědci v krvi astronautů. Podle spoluautora studie Henrika Roagera z Kodaňské univerzity je pravděpodobným vysvětlením, že nedostatek gravitace zpomaluje průchod potravy střevem. To by zároveň mohlo vysvětlovat, proč je zácpa při kosmických letech tak častá.
Důležité je ale slovo „pravděpodobným“. Studie pohyb potravy střevem přímo neměřila. Zpomalení odvozuje z metabolických změn v krvi. Také nejnovější odborný přehled věnovaný trávení v mikrogravitaci upozorňuje, že přímých měření střevní motility u lidí ve vesmíru je stále málo a výsledky různých pozemských modelů nejsou vždy jednotné.
Strava astronautů se samozřejmě proti Zemi také mění. Studie například zachytila rozdíly související s příjmem kofeinu, ryb a některých tuků. Potravou však vědci vysvětlili jen přibližně 27,5 procenta měnících se metabolických znaků, takže samotný jídelníček celý efekt nevysvětluje.
Zácpa může být při cestě na Mars víc než nepříjemnost
Podstatnější problém přichází ve chvíli, kdy bakterie začnou intenzivněji zpracovávat bílkoviny. Při tomto procesu mohou vznikat látky jako amoniak nebo sirovodík a další mikrobiální metabolity. Některé produkty proteolytické fermentace jsou spojovány s nepříznivými zdravotními účinky.
Výzkumníci například upozorňují na látky jako indoxylsulfát nebo p-kresylsulfát. Jejich zvýšené koncentrace jsou u lidí s již narušenou funkcí ledvin spojeny s vyšším rizikem onemocnění, zatímco pokusy na zvířatech naznačují možné působení některých podobných metabolitů také na aktivitu mozku a úzkostné chování. To ovšem neznamená, že studie zjistila poškození ledvin nebo mozku u astronautů. Ukázala zvýšenou tvorbu metabolitů, jejichž dlouhodobé působení je důvodem k dalšímu výzkumu.
Při několikaměsíčním pobytu na ISS nemusí být tento mechanismus zásadním zdravotním problémem. Jenže cesta na Mars a zpět by astronauty vystavila odlišnému gravitačnímu prostředí po mnohem delší dobu. Autoři proto upozorňují, že při budoucích dlouhodobých misích bude třeba zjistit, zda koncentrace těchto látek nemohou postupně dosáhnout úrovní, které by již zdraví posádky ovlivňovaly.
Řešením může být vláknina. Nebo rozhýbání střev
Jedním z nejjednodušších protiopatření by paradoxně nemuselo být žádné nové kosmické zařízení. Autoři studie navrhují zvýšit množství pomalu fermentovatelných sacharidů a vlákniny ve stravě astronautů, aby střevní bakterie měly i při pomalejším průchodu potravy dostatek vhodného substrátu a nemusely tolik přecházet k fermentaci bílkovin.
Další možností jsou probiotika nebo přímá podpora peristaltiky – tedy svalových stahů, které posouvají obsah trávicí soustavou. V úvahu podle výzkumníků připadá například masáž nebo medikace.
Studie může mít využití i mimo kosmonautiku. Podobné problémy s pomalým průchodem střev se objevují například u lidí dlouhodobě upoutaných na lůžko. Vesmír tak opět funguje jako extrémní laboratoř lidského těla: změny, které jsou při několikaměsíčním pobytu na oběžné dráze spíš nepříjemností, se při cestě trvající roky mohou proměnit ve zdravotní problém, který bude nutné řešit stejně vážně jako úbytek svalů, kostní hmoty nebo působení radiace.
