آزمایش خون نشان می دهد که چرا فضانوردان در فضا دچار یبوست می شوند

یبوست یک مشکل آشنا برای فضانوردان است، اما دانشمندان به طور کامل متوجه نشده اند که چرا گذراندن زمان در فضا می تواند هضم طبیعی را مختل کند.

تحقیقات جدید دانشگاه کپنهاگ که با همکاری ناسا انجام شده است، توضیح احتمالی را ارائه می دهد. دانشمندان نمونه‌های خون 52 فضانوردی را که ماه‌ها در ایستگاه فضایی بین‌المللی گذرانده بودند، تجزیه و تحلیل کردند و نشانه‌هایی را یافتند که نشان می‌دهد سیستم گوارش نسبتا بلافاصله پس از خروج فضانوردان از زمین شروع به تغییر می‌کند.

جورجیا لاباربرا، نویسنده اول و دانشیار دپارتمان تغذیه، ورزش و ورزش می‌گوید: «ما تغییراتی را در نمونه‌های خون فضانوردان مشاهده می‌کنیم که نشان می‌دهد باکتری‌های روده در عرض چند هفته پس از ورود فضانوردان به فضا شروع به تخمیر پروتئین به میزان بیشتری از حد معمول می‌کنند و این تغییر تا زمانی که آنها به زمین بازگردند ادامه می‌یابد.

تخمیر پروتئین زمانی اتفاق می‌افتد که باکتری‌ها در روده شروع به تجزیه پروتئین به جای فیبر می‌کنند، زیرا فیبر غذایی موجود قبلا استفاده شده است. این فرآیند منحصر به فضانوردان نیست و می تواند در افراد روی زمین نیز رخ دهد.

محققان گمان می کنند که ریزگرانش ممکن است حرکت غذا را از طریق دستگاه گوارش کند کند. اگر غذا برای مدت طولانی تری در روده باقی بماند، باکتری ها زمان بیشتری برای تبدیل شدن به تخمیر پروتئین دارند.

هنریک روگر، یکی از نویسندگان مقاله، که همچنین استادیار دپارتمان تغذیه، ورزش و ورزش است، می گوید: "فقدان جاذبه در فضا احتمالا باعث می شود غذا در روده آهسته تر حرکت کند، و این با این واقعیت مطابقت دارد که ما نشانه هایی از افزایش تخمیر پروتئین را می بینیم. این ممکن است به توضیح یبوست در فضانوردان نیز کمک کند."

این یافته ها از بررسی متابولیت های خون فضانوردان به دست آمد. متابولیت ها مولکول های کوچکی هستند که در جریان خون در گردش هستند و می توانند سرنخ هایی در مورد نحوه عملکرد بدن ارائه دهند.

با تجزیه و تحلیل این مولکول ها، محققان می توانند در مورد فرآیندهای مختلف از رژیم غذایی و متابولیسم گرفته تا آنچه در داخل روده اتفاق می افتد، بیاموزند.

نتایج می تواند فراتر از هضم مهم باشد زیرا تغییرات در روده می تواند بر سایر قسمت های بدن از جمله مغز تأثیر بگذارد.

لارس اوو درگستد، نویسنده ارشد این مطالعه و پروفسور دپارتمان تغذیه، ورزش و ورزش می‌گوید: «ما می‌دانیم که محصولات تخمیر پروتئین اغلب با پیامدهای منفی سلامتی، مانند آسیب کلیه، اثرات بالقوه بر خلق و خو یا کاهش توانایی تمرکز همراه هستند.»

این یافته ها می تواند اهمیت ویژه ای پیدا کند زیرا آژانس های فضایی برای ماموریت های طولانی تر به ماه و در نهایت مریخ آماده می شوند. فضانوردان در این سفرها ممکن است زمان بسیار بیشتری را نسبت به خدمه ای که در حال حاضر در ایستگاه فضایی بین المللی مستقر هستند، دور از گرانش زمین بگذرانند.

جورجیا لا باربرا می‌گوید: «وقتی برای سفرهای طولانی‌تر در فضا برنامه‌ریزی می‌کنیم - برای مثال به مریخ، ممکن است اقدامات متقابلی برای کاهش اثرات منفی سفر فضایی بر روده‌ها لازم باشد.»

محققان می گویند چندین روش ممکن است به کاهش این تغییرات گوارشی کمک کند.

Henrik Roager می‌افزاید: «یافته‌های ما می‌تواند مداخلات بالقوه را به طور مستقیم از طریق افزایش فیبر غذایی، مکمل‌سازی با پری‌بیوتیک‌ها یا انواع دیگر درمان‌هایی که باعث تقویت پریستالتیک و کاهش زمان انتقال روده می‌شود، نشان دهد.

پریستالسیس به انقباضات هماهنگ ماهیچه ای اشاره دارد که غذا و مواد زائد را از طریق سیستم گوارشی حرکت می دهد. حمایت از این حرکت می تواند مدت زمان باقی ماندن مواد در روده را کوتاه کند و فرصت تخمیر بیش از حد پروتئین را کاهش دهد.

این یافته ها همچنین می تواند به بیماران روی زمین کمک کند

این کار همچنین ممکن است پیامدهایی فراتر از پرواز فضایی داشته باشد.

افرادی که دوره های طولانی را در رختخواب می گذرانند، اغلب یبوست را نیز تجربه می کنند. محققان پیشنهاد می کنند که کند شدن حرکت روده در این بیماران به طور بالقوه می تواند تغییرات مشابهی در تخمیر روده ایجاد کند.

Lars Ove Dragsted، نویسنده ارشد مقاله، نتیجه می گیرد: "شما می توانید از این دانش برای کمک به بیماران بستری استفاده کنید. آنها همچنین یبوست را تجربه می کنند و احتمالا تخمیر پروتئین افزایش یافته است که ممکن است شرایط سلامتی را تشدید کند."

تخمیر پروتئین زمانی اتفاق می افتد که باکتری های روده پس از اینکه دیگر فیبر کافی در دسترس ندارند شروع به تجزیه پروتئین می کنند.

زمانی که غذا برای مدت طولانی در روده باقی بماند، حتی اگر فرد احساس یبوست نداشته باشد، این روند بیشتر است.

همانطور که باکتری ها پروتئین را هضم می کنند، متابولیت های مختلفی تولید می کنند. این مولکول ها می توانند وارد جریان خون شده و در سراسر بدن حرکت کنند.

برخی نیز می توانند از طریق محور روده-مغز، سیستم ارتباطی دو طرفه که دستگاه گوارش و مغز را به هم مرتبط می کند، بر مغز تأثیر بگذارند.

تحقیقات قبلی متابولیت های تولید شده در طی تخمیر پروتئین را با اثراتی بر مغز از جمله اضطراب و کاهش توانایی تمرکز مرتبط دانسته اند.

تفسیر تحقیق بر روی متابولیت های خون ممکن است دشوار باشد زیرا متابولیسم در افراد مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است.

ماهیت غیرمعمول داده های فضانوردان به محققان کمک کرد تا بر برخی از این تنوع غلبه کنند و اعتماد به الگوی مشاهده شده را تقویت کنند.

یان استانستروپ، نویسنده اول و دستیار پروفسور مشترک، می گوید: "نمونه هایی که ما تجزیه و تحلیل کردیم از مجموع 52 فضانورد مختلف، در ماموریت های مختلف و در طی سال های متمادی به دست آمده اند. این با روشی که معمولا یک مطالعه انجام می دهید بسیار متفاوت است. بنابراین، بسیار چشمگیر است که روش ما توانسته است به وضوح نشان دهد که تخمیر پروتئین به طور مداوم بیشتر است."

محققان با اندازه‌گیری متابولیت‌های موجود در خون فضانوردان، چگونگی تغییر متابولیسم انسان در طول پرواز فضایی را بررسی کردند.

تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که تخمیر پروتئین در روده ها زمانی که فضانوردان زمین را ترک می کنند و وارد گرانش میکرو می شوند، افزایش می یابد. نمونه‌های خون نیز تغییرات کوچک‌تری مرتبط با مصرف ماهی و کافئین را نشان دادند.

به جای جستجوی تنها برای مواد از پیش تعیین شده، محققان از رویکردی به اصطلاح غیر هدفمند استفاده کردند. این به آنها اجازه داد تا طیف گسترده ای از متابولیت ها را در خون تجزیه و تحلیل کنند و تشخیص دهند که کدام یک در طول پرواز فضایی تغییر کرده است.

این نمونه ها از سه مطالعه انجام شده در ایستگاه فضایی بین المللی بدست آمدند. با وجود اینکه تنها مقادیر کمی خون در دسترس بود، محققان توانستند آنالیزهای بیشتری را انجام دهند و اطلاعات علمی بیشتری را از مطالعات موجود استخراج کنند.

همکاری بین محققان دانشگاه کپنهاگ و ناسا همچنین همکاری علمی بین‌المللی را که توسط ISS ممکن شده است را برجسته می‌کند.

سارا آر. زوارت و اسکات ام. اسمیت، محققین ناسا در این مطالعه مشارکت داشتند. جورجیا لا باربرا، یان استنستراپ، هنریک ام. روگر و لارس اووه درگستد، محققان دانشگاه کپنهاگ نیز مشارکت داشتند.

مواد ارائه شده توسط دانشگاه کپنهاگ. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دانشمندان یک "حافظه" مولکولی کشف کردند که می تواند باعث بازگشت وزن از دست رفته شود

دانشمندان فاش کردند که اگر یلوستون اکنون فوران کند چه اتفاقی می‌افتد

دانشمندان یک کمک خواب غیرمنتظره ساخته شده از ریشه درختان را آزمایش کردند

تلسکوپ رومی ناسا چشم 300 مگاپیکسلی خود را بر روی کیهان باز کرد