Российский космонавт Геннадий Падалка, больше всех в мире находившийся на космической станции

Немецкие учёные из Департамента биофотоники и лазерных технологий Саарского университета по просьбе Европейского космического агентства изучили, как пребывание в невесомости воздействует на кожный покров космонавтов. Оказалось, что в невесомости толщина этого покрова значительно уменьшается. Этот проект продемонстрировал возможности нового оборудования немецких инженеров — лазерной томографии высокого разрешения.

За годы полётов в космос и наблюдений за космонавтами врачи уже выяснили, что космос – среда для человека крайне враждебная, даже если он находится в надёжной капсуле космического корабля. Даже если оставить в стороне метеоритные опасности и влияние на организм космического излучения, от которого в космосе человека не защищает мощное магнитное поле, как на Земле – всё равно организм сталкивается с большими проблемами.

В невесомости за ненадобностью начинают атрофироваться мышцы, в результате чего космонавтам приходится ежедневно заниматься физическими упражнениями. Из костей уходит кальций, и они становятся менее плотными и прочными. Теперь ещё оказалось, что по какой-то причине организм уменьшает толщину кожного покрова.

Все эти проблемы надо как-то решать и для тех будущих смельчаков, которые отправятся на Марс – ведь им придётся провести в полёте не менее полугода. Также эти исследования могут помочь понять механизмы старения кожи, поскольку на Земле из-за чрезвычайной медлительности процессов такие эксперименты проводить практически невозможно.

Заметить уменьшение толщины кожи позволила новая технология неинвазивного изучения тканей, напоминающая УЗИ, но обладающая в 1000 раз большим разрешением. Технологию разработала компания JenLab, директор которой, Карстен Кёниг, работая в Саарском университете, руководил исследованием кожи космонавтов.


Аппарат для лазерной томографии

Лазерные импульсы фемтосекундной длины облучают кожу, в которой происходит флуоресценция и генерация второй оптической гармоники (рождение вторичных электромагнитных волн удвоенной частоты в результате взаимодействия волн с веществом). Комбинация этих сигналов даёт очень чёткую картину происходящего в коже.

С такой технологией больше нет необходимости вырезать кусочек кожи, окрашивать его и изучать под микроскопом. Вместо этого можно очень быстро, за несколько секунд, получить подробную картинку.


Пример изображения кожи

Просканировав кожу космонавтов до и после посещения МКС, исследователи обнаружили, что в глубоком слое кожи, дерме, невесомость стимулирует повышенное формирование коллагена – то есть, в каком-то смысле, кожа в невесомости молодеет. При этом верхний слой кожи, эпидермис, теряет клетки и становится тоньше. За шесть месяцев пребывания на орбите кожа космонавтов стала тоньше на 20%.

Пока у учёных нет объяснения этому процессу, как нет и прогнозов по поводу состояния кожи космонавтов, которые могут отправиться в длительный космический полёт. Необходимо собрать больше данных, чтобы затем выдвигать обоснованные теории.