Эксперты предсказывают, что с ростом числа людей, отправляющихся в космос, растет число людей, испытывающих физические потери от таких путешествий, включая очень распространенные формы боли в спине.
Это предсказание содержится в новом отчете исследователей из Johns Hopkins Medicine, опубликованном в сентябрьском выпуске журнала Anesthesiology, основанном на всестороннем обзоре прошлых исследований, в которых измеряется влияние космических путешествий на позвоночник и изучаются методы профилактики, диагностики и лечения. боль в спине. Ученые говорят, что дальнейшее изучение этих методов среди космонавтов, включая специальные костюмы и определенные упражнения, может дать представление о лечении боли в спине примерно у 80% людей, привязанных к Земле, которые испытывают ту или иную форму в течение своей жизни.
Стивен Коэн, M.D., профессор анестезиологии и реанимации в Университете Джона Хопкинса и армейский полковник в отставке. "Возможно, что более важно, понимание боли в спине у космических путешественников может предоставить полезную информацию для лечения боли в спине у других групп населения."
Боль в спине: обычная боль, связанная с низкой гравитацией
Согласно обзору, прошлые исследования космонавтов показали, что 52% космических путешественников сообщают о какой-либо форме боли в спине в первые два-пять дней космического путешествия. Эта цифра основана на ретроспективном исследовании 722 космических полетов по всему миру, опубликованном в журнале Aerospace Medicine and Human Performance в 2012 году. Состояние теперь дублировано "космическая адаптация боли в спине," и хотя 86% случаев были легкими, боли было достаточно, чтобы помешать космонавту выполнять задачи.
В дополнение к исследованиям среди астронавтов, исследование Университета Инсбрука в Австрии показало, что почти половина пилотов военных вертолетов и членов экипажей, которые испытывают колебания гравитационных сил, сообщают о боли в пояснице. У пилотов почти в три раза выше вероятность развития грыжи поясничного (поясничного) диска – повреждения мягкой соединительной подкладки в позвоночнике – по сравнению с населением в целом. Согласно исследованию НАСА, проведенному в 2010 году, у астронавтов более чем в четыре раза выше вероятность образования грыжи межпозвоночного диска, а в первый год после возвращения на Землю риск был еще выше.
Позвоночник меняется в пространстве
Пенчев говорит, что высокая распространенность болей в спине среди этих групп вполне объяснима, потому что человеческий позвоночник построен так, чтобы поддерживать наши тела под действием гравитационных сил, испытываемых на Земле. Одной из характерных особенностей является искривление позвоночника – S-образный изгиб позвоночника, который позволяет ему сопротивляться силе тяжести, оставаться гибким и поглощать вес и удары. Однако в условиях микрогравитации эта кривая сокращается. По словам исследователей, некоторые из самых ранних данных космических исследований показали, что космонавты "вырос" более трех дюймов в пространстве из-за потери этой кривой. Более поздние исследования с использованием МРТ показали, что у современных астронавтов уменьшен изгиб позвоночника.
"Если уменьшенная сила тяжести позволяет этой кривизне выпрямиться," – говорит Радостин Пенчев, М.D., врач-ординатор в больнице Джона Хопкинса, "это не только может быть причиной острой боли у космонавтов, но также может повлиять на стабильность их позвоночника, когда они вернутся на Землю."
Профилактика и лечение болей в спине у космонавтов
В своем обзоре прошлых исследований исследователи заявили, что помимо стрессов микрогравитации, другие факторы, способствующие болям в спине в космосе, включают интенсивный физический опыт езды на ракете и изменение диетических привычек, которые могут повлиять на уровни питания в организме и повлиять на ткани. здоровье и исцеление.
Исследователи говорят, что на протяжении всей космической эры упражнения с отягощениями, такие как изометрия, приседания, выпады и жим лежа, были основой профилактики болей в спине, а космические станции оснащены тренажерами и другими инструментами для силовых тренировок.
"Научная фантастика популяризировала вращающуюся космическую станцию, которая использует центробежную силу для имитации силы тяжести," говорит Пенчев. Он добавляет, что более реалистичной и, возможно, лучшей альтернативой являются специальные костюмы, которые обеспечивают сопротивление позвоночника, подобное тому, которое испытывается в условиях земной гравитации.
По словам исследователей, этот опыт похож на надевание резинок с плеч на бедра, чтобы активировать группы мышц, которые удерживают нас на Земле в вертикальном положении. Исследование 722 космических полетов по аэрокосмической медицине и работе человека показало, что использование такого защитного костюма вместе с режимами упражнений облегчило боль в спине, вызванную космической адаптацией, у 85% испытуемых. Однако некоторые астронавты жалуются, что эти костюмы неудобны и ограничивают диапазон их движений.
Другие методы предотвращения боли в спине у космонавтов, упомянутые исследователями, включают массаж, пищевые добавки для увеличения количества витамина D и калорий, нервно-мышечную электростимуляцию и устройства отрицательного давления, все в сочетании с упражнениями с отягощениями.
Коэн, Пенчев и их команда считают, что для борьбы с интенсивными вибрациями и скоростью полета ракет в космос, разработка космических аппаратов для улучшения защиты экипажа от ударов и согласования сил ускорения и удара с анатомией человека может уменьшить количество астронавтов, испытывающих трудности. длительная боль в спине или травма.
Другие исследователи, написавшие обзор, включают Ричарда Шеринга из Космического центра имени Джонсона Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства; Адам Сото из Университета медицинских наук и Медицинского центра Тройной армии; Дерек Милетич из Военно-морского медицинского центра Сан-Диего; и Эрик Керстман из Космического центра имени Джонсона Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства и Техасского университета.
Эта работа была поддержана кафедрами анестезиологии и физической медицины и реабилитации Медицинского факультета Университета Джона Хопкинса и Университета медицинских наук для военнослужащих, а также U.S. Министерство обороны.