Перед отправлением в космос астронавты проходят жёсткий отбор, в том числе и по состоянию здоровью, поскольку пребывание в условиях микрогравитации на протяжении длительного времени не проходит бесследно для человеческого организма. По некоторым данным, более половины астронавтов испытывают проблемы со зрением. Учёные из Юго-западного медицинского центра Техасского университета спроектировали экспериментальный спальный мешок, который может стать их решением.
В норме на Земле давление крови и спинномозговой жидкости в голове человека зависит от положения тела и регулируется гравитацией. Астронавты же пребывают в состоянии микрогравитации, вследствие чего эти жидкости приливают к голове, что приводит к повышению внутричерепного и внутриглазного давления. По мнению специалистов, именно избыточное давление провоцируют большую часть симптомов космического нейроокулярного синдрома, который проявляется в усталости глаз, снижении остроты зрения, деформации глазных яблок, отёчности, воспалении зрительного диска нерва и т. п.
Одним из первых астронавтов, который испытал на своём здоровье негативное воздействие космоса, стал Джон Филлипс, отметивший ухудшение зрения по прошествии половины своей 179-дневной миссии в 2005 году. Тщательное медицинское обследование по возвращении на Землю отметило анатомические изменения его глаз. С тех пор NASA и другие космические агентства стали проводить детальные проверки зрения астронавтов до, во время и после полёта, чтобы отыскать причины этой проблемы. Начиная с 18 экспедиции, стартовавшей в 2008 году, NASA регулярно проводит анализ органов зрения астронавтов на борту МКС при помощи целого спектра диагностических инструментов, включающего как традиционное оптометрическое оборудование, так и аппараты УЗД, оптической томографии и т. д. Сбор медицинских данных показал, что разной степени нарушения зрения встречаются у 60% членов экипажа станции. Массив собранной информации также позволил исследователям сделать первые шаги навстречу решению этой проблемы.
Доктор Бенджамин Левин и его коллеги из Юго-западного медицинского центра Техасского университета разработали вакуумный спальный мешок для космонавтов. Данный аппарат представляет собой герметичную конструкцию, которая охватывает всю длину ног человека и смыкается на его талии. Когда он фиксирует нижнюю часть тела, внутри мешка образуется вакуум. С его помощью спальный мешок «отгоняет» жидкости от мозга и глаз астронавта, позволяя им отдохнуть от избыточного давления хотя бы во время сна.
Для испытания аппарата исследователи пригласили 10 волонтёров, которые согласились провести 6 дней лёжа на спине. В результате длительного пребывания в горизонтальном положении давление крови и спинномозговой жидкости в голове добровольцев стало сравнимым с тем, которое испытывают астронавты на МКС. На протяжении трёх из шести дней испытуемые просто круглосуточно лежали, а в оставшиеся три дня каждую ночь на 8 часов они погружались в космический спальный мешок. Всё это время исследователи оценивали состояние глаз волонтёров при помощи оптической когерентной томографии. Проанализировав данные ОКТ, учёные обнаружили, что отёчность хориоидеи (сосудистой оболочки глаза, которая питает сетчатку) нарастала в первой половине эксперимента и пошла на спад, когда его участники стали использовать вакуумный мешок.
В будущем доктор Левин и его коллеги намерены отточить методику, чтобы рассчитать наиболее оптимальную длительность и частоту вакуумной терапии. Учёные надеются, что уже в обозримом будущем спальные мешки получится испытать и на МКС, чтобы данная технология помогла сохранять здоровье астронавтов не только на орбитальной станции, но и в ходе более длительных и дальних миссий.