¿Por qué los astronautas son propensos a tener cálculos renales?
Los cálculos renales se forman muy rápidamente cuando los astronautas vuelan al espacio porque las nanobacterias en el centro de los cálculos renales pueden replicarse y mineralizarse. En estado de ingravidez, las nanobacterias pueden replicarse cinco veces más rápido que en la Tierra. Por tanto, cómo evitar que los astronautas desarrollen cálculos renales es un gran problema.
En el espacio, los astronautas no pueden beber suficiente agua. Sin el estímulo de la gravedad terrestre, su orina es cada vez menor, pero las sales de calcio en su orina se vuelven cada vez más fuertes, lo que pone en riesgo sus riñones. Peligro.
Cuanto más tiempo pasan los astronautas en el espacio, más importante se vuelve deshacerse de su orina. A finales de julio, la NASA lanzó una convocatoria abierta para que voluntarios proporcionaran orina fresca. Mencioné específicamente de antemano que lo que se recolectó esta vez fue orina completa, a diferencia de la orina en medio del análisis de orina del hospital. La orina recolectada se utilizará para estudiar el problema de las partículas sólidas en la orina que obstruyen los conductos de excreción del cuerpo. En cuanto a cómo eliminar estas partículas, la NASA y su socio Hamilton Standard no especificaron, y solo dijeron que están probando un agente químico para eliminar partículas de la orina de los astronautas.
Esta actividad de recogida de orina despertó la curiosidad de la gente. ¿Por qué hay tantas partículas en la orina de los astronautas?
El agua suele representar el 97% de la orina humana normal, y el 3% restante es materia sólida, principalmente algunas sales inorgánicas y materia orgánica como la urea. La orina en sí es incolora y transparente. La orina aparecerá turbia cuando haya depósitos de carbonatos y fosfatos. Los cuerpos de los astronautas no son nada especiales en comparación con los de otras personas, y no hay ingredientes especiales en la orina. Básicamente son sales inorgánicas que contienen iones de sodio y cloruro, urea, etc. Sin embargo, los mismos ingredientes no significan la misma concentración. Porque hay un factor inevitable en la vida espacial: la ingravidez (no hay gravedad en el espacio), que afectará de forma invisible la concentración de orina de los astronautas.
La causa fundamental es la ingravidez
Peggy Wittson, bióloga del Centro Espacial Johnson en Estados Unidos, una vez dirigió un equipo de investigación para realizar una investigación para determinar si los astronautas padecían problemas renales. enfermedad El riesgo de cálculos. Seleccionaron astronautas que habían trabajado en la Estación Espacial de la Paz de 1995 a 1999 como sujetos de investigación y analizaron su orina antes, durante y después de ingresar a la Estación Espacial de la Paz. Los resultados mostraron que después de entrar en la estación espacial, estos astronautas produjeron mucha menos orina que en la Tierra, pero el contenido de fosfato de calcio en su orina era mucho mayor que en la Tierra. El fosfato de calcio puede cristalizar fácilmente en los riñones y formar cálculos. Durante este procedimiento, los astronautas inicialmente no sienten ningún dolor y cuando regresan a la Tierra, las piedras ya se han formado.
En el espacio ingrávido, la pérdida de calcio de los huesos humanos es la principal causa de cálculos renales en los astronautas. Nuestros huesos tienen tanto osteoclastos como osteoblastos. Los osteoblastos almacenan continuamente fosfato cálcico en la matriz ósea para realizar la osteogénesis; sin embargo, los osteoclastos eliminan continuamente fosfato cálcico de la matriz ósea; Por lo general, estas dos actividades están equilibradas. Sin embargo, una vez en el espacio, debido a la gravedad casi nula y la falta de presión sobre los huesos, la estimulación necesaria para promover la actividad de los osteoblastos es casi inexistente, pero la actividad de los osteoclastos continúa, provocando la pérdida de calcio y otras sustancias que componen el hueso. La falta de calcio provoca un aumento del nivel de sangre, lo que fácilmente puede provocar cálculos renales.
Los cálculos renales se pueden formar rápidamente cuando los astronautas vuelan al espacio. En 2005, el "International Journal of Nephrology" estadounidense publicó un informe de investigación en el que se creía que una especie de nanobacteria podría ser la "culpable detrás de escena". Las nanobacterias pueden autorreplicarse y mineralizarse y se encuentran en los centros de fosfato de calcio de los cálculos renales. En las condiciones de ingravidez del espacio, las nanobacterias pueden replicarse cinco veces más rápido que en la Tierra.
Citrato de potasio
El citrato de potasio es actualmente el fármaco más utilizado para prevenir los cálculos. El principio básico es que los iones de potasio se unen al fosfato, no a los iones de calcio. El potasio es muy activo en el cuerpo humano y se metaboliza muy rápidamente, por lo que ya no se formarán cálculos de fosfato de calcio. Sin embargo, se necesitan experimentos para demostrar si el citrato de potasio todavía puede funcionar en un entorno de microgravedad. El equipo de Witson está realizando actualmente este experimento. Dividieron a las personas que iban a trabajar en el espacio en dos grupos: un grupo tomó dos tabletas de citrato de potasio cada día desde tres días antes del lanzamiento hasta 14 días después de regresar a la Tierra; el otro grupo tomó dos agentes de contraste ineficaces cada día; Luego recogieron muestras de orina de estos sujetos desde el principio hasta la mitad de la tarea y hasta el final de la tarea, y les pidieron que registraran su dieta diaria, agua potable, medicación y ejercicio. Peggy Whitson eventualmente recogerá las muestras de orina y los registros.
Él y sus colegas estudiarán cuidadosamente la composición de esta orina para determinar el riesgo de cálculos renales de cada astronauta, luego compararán los medicamentos que estas personas toman todos los días con sus propios registros de sus vidas, analizarán el citrato de potasio y estos El impacto específico de los hábitos diarios en formación de cálculos y qué factores promueven o mitigan la formación de cálculos.
La NASA quiere que los astronautas beban orina
Aunque los resultados sean satisfactorios, tomar medicamentos para evitar los cálculos renales no es la mejor manera para los astronautas. En el espacio, el coste de cada litro de agua asciende a 65.438 dólares estadounidenses + 0.000 yuanes, y debe ser entregado en naves espaciales. Al igual que la Estación Espacial Internacional, consume al menos 2.200 litros de agua dulce cada año y el coste real se acerca a los 30 millones de dólares. Es imposible que un astronauta beba con el estómago pesado. Entonces, a la NASA se le ocurrió la idea de hacer que los astronautas bebieran orina.
Hace unos años, hubo noticias de que Estados Unidos enviaría este año un dispositivo de recuperación de orina a la Estación Espacial Internacional. En el pasado, la orina excretada por los astronautas simplemente se arrojaba al espacio. Un informe del periódico estadounidense "Qiao Bao" afirma que la NASA desechó una gran cantidad de basura de la estación espacial, como pasta de dientes, loción de afeitar e incluso orina solidificada. Lamentablemente, la orina solidificada chocó contra un satélite indonesio, por lo que la NASA luego no se atrevió a hacerlo y lo empaquetó todo de regreso a la Tierra para su procesamiento. Pero ocupa mucho espacio y cuesta mucho. Por lo tanto, si la máquina de circulación realmente se puede poner en funcionamiento, realmente resolverá el gran problema de la estación espacial. Se dice que es capaz de convertir la orina y el sudor de los astronautas, e incluso la orina de las ratas en los laboratorios espaciales, en agua pura. Después de que un astronauta orina, la máquina de reciclaje agrega productos químicos a la orina para evitar reacciones químicas y obstaculizar el crecimiento de microorganismos. Luego, a través del barril de destilación que gira rápidamente, se puede recuperar el 85% del agua de la orina. Después de la filtración y esterilización, se puede convertir en agua pura que se puede beber.
Todo suena deslumbrante, pero la clave está en si se podrá realizar. Es difícil decir si los astronautas pueden deshacerse de la enfermedad profesional de los cálculos renales, pero al menos pueden tomar un sorbo de agua en los momentos críticos.