Исследование трехдневного постельного режима проводится в Ноттингеме параллельно с исследованием 60-дневного постельного режима Европейским космическим агентством на объекте MEDES в Тулузе, Франция. Постельный режим — это испытанный и проверенный способ измерения воздействия невесомости на организм человека, включая потерю костной и мышечной массы, сердечно-сосудистую недостаточность и нарушение углеводного обмена, что может быть риском для диабета 2 типа.
Многие астронавты возвращаются на Землю из космоса с признаками преддиабета, потому что невесомость может привести к инсулинорезистентности, в результате чего мышцы и печень не могут поглощать глюкозу, чтобы помочь регулировать уровень сахара в крови. Ноттингемское исследование специально направлено на то, чтобы выяснить, насколько быстро у нас развивается инсулинорезистентность из-за длительного постельного режима, и каковы механизмы этого вредного воздействия.
Десять здоровых добровольцев мужского пола были набраны для участия в исследовании в Медицинской школе при Медицинском центре Королевы в Ноттингеме с февраля 2018 года. После базовых тестов на вес, мышечную массу, функцию печени и поджелудочной железы, включая МРТ и биопсию мышц, участники проведет три дня, лежа в постели с небольшим наклоном головы вниз, чтобы имитировать невесомость в невесомости.Профессор метаболической физиологии Ян Макдональд сказал: «В настоящий момент наблюдается большой толчок к пилотируемой миссии на Марс — путешествие, которое займет целых 9 месяцев с огромными последствиями для физической подготовки астронавтов.
Множество научных групп НАСА, Космическое агентство Великобритании и ЕКА работают над многими аспектами этого физического ухудшения в условиях невесомости, и мы надеемся, что наш вклад в это будет значительным и, возможно, приведет к дальнейшим исследованиям резистентности к инсулину в течение более длительного периода времени ».Один из руководителей исследования, профессор метаболизма мышц Пол Гринхафф, сказал: «Отсутствие веса оказывает серьезное негативное влияние на здоровье, включая снижение мышечной массы и чувствительность к питанию. Предиабет является очень выраженным негативным побочным эффектом и именно этот аспект мы хотим изучить в рамках более широких исследований ЕКА.
Это исследование имеет важное значение для космических полетов, но также даст важное представление о негативных последствиях бездействия для метаболического здоровья населения в целом. Действительно, многие из эффекты, которые в настоящее время приписываются старению на протяжении всей нашей жизни, скорее всего, вызваны снижением уровня физической активности, которое сопровождает старение ».Доктор Натали Шур, доктор философии, исследователь проекта, добавила: «В период постельного режима мы будем использовать метод золотого стандарта для измерения инсулинорезистентности у наших десяти участников.
Это называется« зажимом инсулина », и он показывает нам, как именно Мышцы поглощают много глюкозы. Мы также используем индикаторы стабильных изотопов, вводимые как перорально, так и внутривенно, чтобы показать, как потребление глюкозы мышцами изменяется с течением времени по мере того, как постельный режим прогрессирует.
Мы ожидаем увидеть ускоренное начало инсулинорезистентности у первые 3 дня постельного режима, и мы надеемся ответить на важные вопросы о скорости и величине этого сопротивления и связанного с ним мышечного истощения ».Текущий протокол космических упражнений гласит, что для предотвращения сильной атрофии мышц астронавты должны выполнять около 2 часов интенсивных физических упражнений в день в космосе и потреблять определенное количество калорий, чтобы дать им наилучшие шансы на поддержание физической формы. Исследовательская группа из Ноттингема стремится выяснить, когда произойдут самые пагубные изменения, возможно, в первую неделю пребывания в космосе, а затем они смогут компенсировать эти изменения с помощью программы упражнений по ранней реабилитации.В MEDES во Франции участники более продолжительного исследования постельного режима также принимают коктейль антиоксидантов по сравнению с плацебо, чтобы увидеть, может ли это предотвратить резистентность к инсулину и некоторые пагубные изменения.
Это может означать, что космонавты в конечном итоге будут иметь в своем рационе антиоксидантные добавки, чтобы смягчить некоторые из этих пагубных эффектов.Исследование проводится в рамках работы Британского центра исследований костно-мышечного старения MRC Arthritis Research и финансируется BBSRC.