В течение многих лет специалисты разных стран пытались понять, почему длительный пребывание на орбите часто вызывает у космонавтов проблемы со зрением. Например, у почти двух третей космонавтов, принимавших участие в длительных полетах на МКС, был обнаружен так называемый синдром нарушения зрения из-за повышенного внутричерепного давления (Visual Impairment Intracranial Pressure syndrome, VIIP). Его симптомы включают помутнение зрения, уплощение задней части глазного яблока, и воспаление головки зрительного нерва. Обычно нарушения исчезали вскоре после возвращения из космического полета, но к 2010 году стало ясно, что в некоторых случаях их последствия остаются на длительный срок.
Ранее ученые считали основным источником этого синдрома прилив жидкости в сосудах к верхней части тела, которой происходит в условиях микрогравитации. Но теперь, благодаря исследованию, проведенному группой ученых из Университета Майами во главе с профессором радиологии и биомедицинской инженерии Ноамом Альперином (Noam Alperin) стало ясно, что причиной нарушений зрения оказывается спинномозговая жидкость. Об итогах исследования ученые рассказали на ежегодной конференции Американского радиологического общества в Чикаго.
Спинномозговая жидкость (ликвор) образуется в желудочках головного мозга и постоянно циркулирует по ним, а также в полости между оболочками головного и спинного мозга. Она участвует в обменных процессах между кровью и мозгом, поддерживает водно-электролитный гомеостаз, обеспечивает удаление продуктов обмена веществ. Не менее важна роль ликвора в защите головного и спинного мозга от повреждений и обеспечении постоянного внутричерепного давления. Но организм человека приспособлен к выполнению этих функций в условиях земной гравитации, тогда как при полете в космос ликвор попадает в необычную ситуацию.
Ноам Альперин и его коллеги провели магнитно-резонансную томографию глаз и мозга семи участников космических полетов, пробывших на МКС длительное время, а также девяти космонавтов, участвовавших в кратковременных экспедициях на кораблях системы «Спейс-Шаттл». Томограммы делались до и после полета. С помощью специальных алгоритмов обработки изображений, ученые искали корреляции между изменениями в объеме ликвора и синдромом нарушения зрения.
В результате выяснилось, что космонавтов из долговременных экспедиций уплощение глазных яблок и воспаление зрительного нерва сочетались с более высоким количеством спинномозговой жидкости в полостях головного мозга и вокруг зрительных нервов. Видимо, невесомость влияет на распределение ликвора и увеличивает его количество в голове человека. Уплощение глазного яблока под действием ликвора ведет, в частности, к развитию дальнозоркости. При длительном воздействии этот эффект может быть необратимым.
Исследователи полагают, что выяснение причин расстройства позволит им найти путь борьбы с ним. Полученный результат очень важен для участников будущих долговременных полетов, в том числе и пилотируемых экспедиций к Луне или Марсу.
