FMPT/L-1 搭乗者の内分泌系の反応および代謝変化:水電解質代謝調節ホルモンのストレスによる修飾

Abstract

From preliminary studies on adaptation to microgravity environment, the following results were obtained: (1) the cephalad fluid shift causes elevation of central venous pressure, and release of Antidiuretic Hormone (ADH), resulted in re-absorption of water in the kidney, and increase of the amount of urine; (2) renin-angiotensin-aldosterone system is suppressed by increase of circulatory blood, while release of Atrial Natriuretic Peptide (ANP) increases; and (3) suppression of aldosterone and ANP release causes diuresis, and reliefs plethora. In actual flight, stress may affect fluid and electrolytes metabolism. To confirm these results, urine and blood was analyzed from the payload specialist, Dr. Mori, to determine hormone and electrolytes concentration before, after and during space flight. In the early stage of the flight, cephalad fluid shift was observed but transient increase of urine was not confirmed. After sixth day, cortisol excretion was increased remarkably, which suggests heavy stress. ADH and aldosterone excretion was also increased in the later stage of the flight. These results support those of preliminary studies that stress may modify fluid metabolism. Adrenocortical hormones released by stress may exacerbate bone and muscular atrophy.

宇宙飛行時にストレスホルモンの分泌増加が認められるのに対し、模擬試験ではその分泌抑制が認められることに着目し、上半身への体液移動を頭部傾斜により模擬し、同時にストレス負荷を与えた場合、体液移動に対する内分泌系の反応がどの様に修飾されるかを検討した。その結果は、ストレス負荷が体液移動に伴う内分泌系の反応を大きく修飾する可能性を示し、宇宙飛行時にも、ストレスにより体液・電解質代謝が修飾されるか否かをFMPT/L-1計画の中で検討した。飛行直前3日間には採尿のみをコントロール実験とともに採取し、飛行後にも3日間にわたり同様の採尿を行った。飛行中最初の採尿は、宇宙到達後8時間で行われ、この間の時間当たり尿量は36ml/hで飛行直前の覚醒時の平均に比し減少していた。毛利博士は、飛行初期に浮腫様顔貌を呈し、体液移動が起こったと考えられるが、打ち上げ直後に一過性の尿量増加があったか否かは不明である。打ち上げ直後のコルチゾル排泄は変動が認められず、模擬実験で認められた様な減少もなかった。この場合にも一過性コルチゾル排泄の上昇があった可能性がある。飛行6日目からコルチゾル排泄は、著しく増加し、飛行直後の2日間には大きなストレス負荷があったことが示された。抗利尿ホルモン(ADH)、アルドステロンの排泄増加も宇宙滞在中の後半に認められた。この帰還前のADH、アルドステロンの分泌増加は、体液貯留をもたらすと考えられ、地球帰還時の循環系の再適応に有利に働いたと考えられた。以上の宇宙飛行のデータから、宇宙においても地上模擬実験と同様ストレス反応により体液代謝が大きく修飾されることが示された。