Искусственное сердце для космоса: как инженеры тестируют методы реанимации в невесомости
Человечество готовится покорять Луну и Марс. Если в полете у космонавта остановится сердце, стандартный массаж грудной клетки может не сработать. В невесомости кровь течет иначе, а человеку, который оказывает помощь, не на что опереться. Чтобы понять, как спасать людей вдали от Земли, исследователи из Университета Конкордия сделали симулятор кровеносной системы. Он показал, как ведет себя кровоток при низкой гравитации. Результаты этого эксперимента авторы опубликовали в журнале npj Microgravity.
Ученые взяли обычный манекен и встроили в него напечатанную на 3D-принтере сердечно-сосудистую систему. Она включает сердце, клапаны, искусственные сосуды и замкнутый контур с жидкостью, которая заменяет кровь. На манекен установили датчики. Часть из них закрепили на сонной артерии, которая несет кровь от сердца к мозгу. Сенсоры следят за тем, как меняется давление в реальном времени, и показывают, насколько хорошо жидкость расходится по телу, когда механизм нажимает на грудь манекена.
Команда тестировала систему в лабораториях и на борту самолета Falcon 20. Пилоты два дня летали по параболической траектории, чтобы создать кратковременную невесомость. В такие моменты автоматический аппарат сжимал желудочек сердца манекена, и жидкость начинала двигаться через артерию к мозгу. Студент Кристиан Андраде собирал данные прямо во время полета. Директор профильной лаборатории Льес Кадем отмечает, что раньше исследователи смотрели только на глубину нажатий, а теперь врачи могут детально изучать само движение крови по сосудам.
Тесты подтвердили, что симулятор точно воспроизводит физиологические процессы. Ведущий автор исследования Зои Лорд рассказала, что в условиях слабой гравитации все показатели артериального давления оказались заметно выше, чем на Земле.
В будущем команда соберет новые версии манекена и добавит в него позвоночник, ребра и грудную полость, так как в космосе сердце человека уменьшается. Ученые также улучшат систему искусственных сосудов и датчики. Их главная цель — отправить прибор на Международную космическую станцию и проверить его работу в реальном космическом полете.
Ранее ученые выяснили, что у женщин-космонавтов риск образования тромбов выше, чем у мужчин.
На обложке фото Concordia University
Самое популярное
