Из за чего может быть низкое давление: Снижение артериального давления

      Комментариев к записи Из за чего может быть низкое давление: Снижение артериального давления нет

Содержание

нужно ли его повышать и что делать при обмороках

Артериальное давление — один из важнейших показателей здоровья, зависящий главным образом от тонуса сосудов и от объема циркулирующей крови. Все знают об опасностях высокого давления. А что говорят врачи о низком?

Нормальный уровень давления в любом возрасте — меньше 140/90 мм рт. ст. Повышение АД выше 140/90 мм рт. ст. называется артериальной гипертонией, или гипертензией. Такое состояние опасно развитием инсультов, инфарктов и других сердечно-сосудистых осложнений, требует лечения и медицинского наблюдения даже в том случае, если вы его не ощущаете. А что можно сказать о пониженном давлении?

Наталья Поленова— к.м.н., семейный врач, кардиолог, детский кардиолог, диетолог GMS Clinic.

Гипотония (снижение артериального давления меньше 90/60) обычно не опасно для здоровья. Постоянно пониженные цифры АД часто бывают у молодых девушек хрупкого телосложения, однако на качестве жизни это, как правило, не отражается.

Постоянная гипотония при хорошем самочувствии не требует лечения. Но, если давление резко снизилось и это привело к обмороку или вызвало предобморочное состояние, может потребоваться медицинская помощь и дополнительное обследование.

Особого внимания заслуживают снижение артериального давления в следующих ситуациях:

Ортостатическая гипотензия — потеря сознания при резкой смене положения тела с горизонтального на вертикальное, например при резком подъеме с кровати. Из-за этого перераспределяется объем циркулирующей крови и временно уменьшается кровоснабжение головного мозга. Часто это состояние встречается у беременных из-за изменений в кровеносной системе и смещения центра тяжести. Поэтому во время беременности важно избегать резких движений и осторожно выходить из машины или вставать со стула.

Прием препаратов для снижения давления. Цель антигипертензивной терапии — добиться устойчивого снижения артериального давления ниже 140/90 мм рт. ст, но без эпизодов резкого снижения. Неподходящая дозировка препарата может вызвать гипотонию — это приводит к слабости, утомляемости при физической нагрузке и головокружениям. В таком случае нужно провести суточное мониторирование артериального давления и скорректировать терапию.

Обморок — это кратковременная потеря сознания из-за нарушенного кровоснабжения головного мозга. Для полной потери сознания достаточно внезапного прекращения мозгового кровотока на 6–8 секунд.

Виды обмороков:

  • рефлекторный, из-за страха, боли, жары или духоты;
  • ортостатический, при резком переходе в вертикальное положение;
  • кардиогенный, при заболеваниях сердца или сосудов, а также из-за нарушений сердечного ритма.

После внезапной потери сознания, особенно если это повторный случай, нужно обратиться за медицинской помощью. Может потребоваться консультация терапевта, кардиолога, невролога. Кроме этого, важно пройти обследования: холтеровское мониторирование, записать ЭКГ и провести МРТ головного мозга. А также исследовать уровень сахара, железа и гормонов щитовидной железы.

Профилактика резкого снижения артериального давления

Избегайте ситуаций, которые провоцируют понижение давления (не вставайте резко с кровати, постарайтесь избегать душных и жарких помещений, а также стресса).

Быстрый прием холодной воды также способен предотвратить ортостатическую гипотензию (обморок при резкой смене положения тела).

Такие простые упражнения, как перекрещивание ног, сжатие кисти в кулак могут помочь быстро и эффективно повысить АД и предотвратить обморок.

Тилт-тренинг — регулярные тренировки, имитирующие вставание из положения лежа, у молодых людей с повторяющимися обмороками могут значительно снизить частоту гипотензивных состояний.

Первая помощь при обморочном состоянии

При резком падении артериального давления нужно лечь, приподнять ноги повыше и открыть окно, чтобы увеличить доступ кислорода и по возможности выпить воды.

Для поддержания нормального уровня артериального давления в любом возрасте важны: постоянная физическая активность, достаточное потребление жидкости и сбалансированное питание. Важно помнить, что нормальные цифры давления — меньше 140/90 мм рт. ст.

Анна Солощенко: Низкое давление. Причины гипотонии

О проблемах с низким давлением реже говорят и пишут, и это расстраивает гипотоников. Сразу объясню, почему так мало информации в отличии от проблемы с повышением давления. Чаще всего низкое давление безопасно. Люди с низким давлением живут дольше, у них меньше шансов заболеть инфарктном или инсультом.

Но, конечно, низкое давление может сопровождаться неприятными симптомами и снижать качество жизни. Поэтому эта статья для вас, гипотоники.

Подписывайтесь на новости “КиевVласть”

 

Давайте сначала определимся, что значит «упало давление». Любое давление, выше, чем 89/59 считается нормой и не должно вызывать беспокойство. Поэтому, если мне пишут или говорят, что «у меня падает давление 100 на 60», то я объясняю, что не падает. Просто, сейчас ваши сосуды нуждаются в более низком давлении. Все мы живем в атмосфере, а не в вакууме. Снижается атмосферное давление – снижается и наше артериальное, иначе сосуды может просто разорвать на части. Поэтому не пугайтесь. Здесь просто вопрос метеочувствительности, а не гипотнии. Про метеочувствительность я уже писала.

То, как будут реагировать сосуды на колебания атмосферного давления, определяет физика и биофизика. А вот то, как Вы будете реагировать на эти колебания- спокойно или с жалобами на слабость, головокружение, головную боль и тд, зависит уже от Вас самих. Я уже писала, что неприятные ощущения чаще всего связаны не с угрозой здоровью, а с детренированностью. Что это такое и как тренировать сосуды Вы можете прочесть в моей статье о метеочувствительности.

Но иногда подобные падения давления ниже 90/60 мм рт. ст. действительно могут быть связаны с проблемами в работе Вашего организма. Давайте рассмотрим наиболее частые причины.

— Обезвоженность, т.е нехватка воды в организме. Мало пили, была потеря воды с поносом или рвотой, перегрелись.

— Надпочечниковая недостаточность. Как проверить? Анализ крови на калий, натрий, АКТГ, слюны на кортизол.

— Сердечная недостаточность . Как проверить ? Эхокардиография, анализ крови на NT pro BMP.

— Приступы разных аритмий и тахикардий. Как проверить? Холтер ЭКГ, лучше 48 часов. Если падения давления не очень часто и на протяжении 48 часов их поймать будет трудно – тогда мониторинг событий ЭКГ (тот же холтер, но вешается на неделю или даже две).

— Проблемы со щитовидной железой (анализ крови на ТТГ, Т4 свободный).

— Анемия (общий анализ крови).

— Различные депрессии, астенические состояния. Кто поможет? Психиатр, и не нужно бояться этого слова. Только в постсоветских странах депрессию принято терпеть. Она поддаётся безопасному лечению, просто нужно найти грамотного специалиста, а их, действительно, мало.

— Проблемы с желудочно- кишечным трактом. Панкреатит, дискинезия желчевыводящих путей, язва, гастрит и тд. Очевидным является то, что поможет разобраться и вылечить все это грамотный гастроэнтеролог.

Подписывайтесь на новости “КиевVласть” в Телеграм

Но еще раз хочу акцентировать ваше внимание на том, что чаще всего жалобы при невысоком давлении появляются у людей, которые ведут нездоровый образ жизни. Едят вредную пищу, мало двигаются, мало радуются, занимаются нелюбимую делом, не отдыхают полноценно, не соблюдают режим дня, засиживаются допоздна, курят, употребляют часто алкоголь и тд.

Основные причины мы разобрали. Теперь не менее важный вопрос- что же делать? Как быть, если давление снизилось менее, чем 90/60? К сожалению, безопасных препаратов для поднятия давления не существует. Почти все они перегружают сердце и вызывают тахикардию. Некоторые обезбаливающие, например, цитрамон , содержат немного кофеина, поэтому могут помочь. Но не переусердствуйте. Иногда, но очень редко, помогают растительные капли, которые содержат женьшень, лимонник, элеутероккок.

Есть ряд способов поднять давление без лекарств:

— Выпить крепкий сладкий негорячий чай. К чаю можно взять мед, черный шоколад, сухофрукты, изюм. Если нет проблем с сердцем, кофе тоже можно.

— Полежать без подушки под головой, зато несколько подушек положить под ноги (голова ниже ног, чтобы из нижней половины тела вернулась кровь).

— Пить небольшими глотками, но часто воду.

— Взять немного соли под язык. Также подойдет соленый огурец, сыр, немного селедки. Этот способ не подходит для людей с сердечной недостаточностью, перенесших инфаркт, гипертоников и т.д.!

Что важно? Если снижение давления сопровождаются потерей сознания, то это не гипотония. Нужно исключать другие проблемы. О причинах потерь сознания и необходимых обследованиях мы поговорим в следующей статье.

А я уже давно не напоминала вам, что… Профилактика или лечение? Делай все вовремя!

Вопросы можно прислать на электронную почту [email protected]

Читайте:

Что должен успеть врач за одну консультацию

Что может привести к гипертоническому кризу

Как избежать “качелей” давления. Часть 2

Как избежать “качелей” давления. Часть 1

Попередження та вчасне виявлення ускладнень під час COVID-19

Поговоримо про температуру під час COVID-19

Аспирин – друг или враг?

Прием статинов: кому, сколько и как долго

Как поддержать иммунитет

Атеросклероз. Часть 5. Правильная диагностика

Анна Солощенко, врач-кардиолог высшей категории

КиевVласть

Головные боли в области висков

Головная боль в висках – это одна из разновидностей цефалгии, которая встречается одинаково часто как у мужчин, так и у женщин. Она может быть односторонней или двусторонней, пульсирующей или давящей, длиться несколько минут или затягиваться на несколько часов или даже дней. Длительно не проходящий приступ головной боли требует консультации невролога, так как причин, вызывающих данное состояние, достаточно много.

В нашей клинике «Частная практика» вы сможете пройти обследование у ведущего врача-невролога Балдоржиевой Ларисы Александровны и получить индивидуальный план лечения по приемлемой стоимости. Записаться на прием можно в любой день недели по указанным телефонным номерам.

Причины и симптомы

Любая боль требует тщательной дифференциальной диагностики. Болевой синдром может быть следствием невроза или сигнализировать о какой-либо соматической патологии. Ниже рассмотрим самые распространенные причины, при которых болит голова в области висков.

Изменение артериального давления

Пониженное давление проявляется в виде пульсирующей или давящей головной боли в области висков. Помимо этого, возможны слабость, тошнота, мелькание мушек перед глазами и похолодание конечностей. При повышенном давлении боль локализуется не только в висках, но и в затылочной части головы. На пике высокого давления у человека может возникать тошнота или даже рвота, начинает краснеть лицо, а перед глазами возникают фотопсии (множественные вспышки).

Стресс

На фоне хронического стресса нарушаются все жизненно важные процессы в организме, в том числе ухудшается тонус сосудистой стенки, повышается или понижается артериальное давление, вызывая длительную давящую боль в области висков.

Мигрень

Односторонняя пульсирующая боль в виске должна насторожить врача на предмет мигрени. Под мигренью подразумевается наследственное заболевание, проявляющееся в виде нестабильности сосудов головного мозга. У таких людей часто начинает болеть голова при смене климата, сильном стрессе и других внешних раздражителях. Само по себе заболевание не несет серьезного вреда для здоровья, однако доставляет немало неудобств человеку. Приступ может длиться от нескольких секунд до нескольких дней, в некоторых случаях возникает «аура» – симптомокомплекс, который проявляется непосредственно перед началом мигрени (мушки перед глазами, тошнота, светобоязнь, слабость и т. д.).

Инфекция

Если болит голова в висках, а накануне вы долго сидели перед кондиционером – это простуда. Помимо болевого синдрома могут беспокоить другие проявления инфекции – насморк, кашель, осиплость голоса, слабость, температура.

Интоксикация

Злоупотребление алкогольной продукцией и курение сигарет оказывают негативное воздействие на стенки сосудов, что и приводит к развитию болевого синдрома.

Заболевания опорно-двигательного аппарата

Остеохондроз, невралгия и другие патологические состояния способны вызвать стреляющую головную боль, затрагивающую затылок, темя и/или висок.

Эндокринные нарушения

В пубертатный период, во время беременности, лактации и климакса могут возникать гормональные сбои, приводящие к регулярно появляющейся головной боли. Также из-за заболеваний гормонпродуцирующих органов (щитовидная железа, поджелудочная железа) болевой синдром может начинаться спонтанно и проходить при терапии основного заболевания.

Стоматологическая патология

Это одна из причин, которую часто пропускают врачи, списывая возникновение боли в висках на нервное перенапряжение. Если вы давно не были у стоматолога, а причину головной боли установить не смогли, обратитесь в ближайшую стоматологическую клинику!

Диагностика

Диагностические мероприятия в клинике «Частная практика» включают в себя лабораторные (анализ крови, мочи) и инструментальные методы исследования (рентгенография позвоночника и черепа, УЗДГ сосудов головного мозга и т. д.). В нашем арсенале имеются собственная лаборатория и современное диагностическое оборудование.

Лечение

Головная боль – это симптом, который успешно лечится врачом-неврологом нашей клиники уже на протяжении многих лет. Назначение препаратов зависит от причины, вызвавшей болевой синдром. Доктор Балдоржиева может назначить ноотропы, антидепрессанты, противосудорожные препараты, миорелаксанты, обезболивающие средства в зависимости от ситуации. Отличные результаты дает остеопатическое лечение головной боли, которое отличается безопасностью и эффективностью. При необходимости пациент направляется на консультацию смежных специалистов.

Если вы страдаете головными болями в области висков, не занимайтесь самолечением, обращайтесь к опытным врачам нашей клиники и получайте квалифицированную медицинскую помощь.

Низкое артериальное давление при беременности

Дата публикации: февраль 2020 г.

Многие женщины испытывают низкое кровяное давление , определяемое как ниже 90/60 , когда они ждут ребенка. Обычно это не проблема, обычно не требует приема лекарств и начнет возвращаться к своему прежнему уровню в третьем триместре. Ваш врач будет контролировать ваше кровяное давление на протяжении всей беременности.

Низкое кровяное давление во время беременности возникает из-за того, что ваш организм вырабатывает гормоны, в частности прогестерон, которые помогают расслабить стенки кровеносных сосудов и увеличить приток крови к вам и вашему ребенку.

Иногда низкое кровяное давление может указывать на другие проблемы. Это может быть результатом внематочной беременности , при которой оплодотворенная яйцеклетка имплантируется вне матки. А если он очень низкий, это может вызвать падение или шок, при котором ваш мозг и другие жизненно важные органы не получают достаточно крови для нормальной работы.

Низкое кровяное давление имеет множество симптомов. Если вы испытываете какие-либо из этих симптомов, вам следует сообщить о них своему врачу.

  • Головокружение
  • Тошнота
  • Слабость
  • Усталость и сонливость
  • Обморок
  • Учащенное сердцебиение
  • Замешательство и неспособность сконцентрироваться
  • Расплывчатое зрение
  • Бледная липкая кожа

Может ли низкое кровяное давление навредить вашему ребенку?

Нам гораздо меньше известно о влиянии низкого кровяного давления на младенцев, чем о влиянии высокого давления.Некоторые исследования показывают, что это может привести к мертворождению и низкой массе тела при рождении, но эту корреляцию трудно установить, поскольку во время беременности задействовано множество других переменных и факторов риска. В подавляющем большинстве случаев о низком артериальном давлении в это время беспокоиться не о чем.

Что вы можете сделать, чтобы справиться с пониженным кровяным давлением во время беременности?

Хотя в таких случаях лекарства обычно не требуются, вы можете внести несколько простых изменений, которые могут снизить вероятность того, что это произойдет.

Успокойся. Постарайтесь замедлиться, избегайте резких движений и не вставайте слишком быстро. Если вы чувствуете слабость или головокружение, лягте на левый бок, это может помочь увеличить приток крови к сердцу.

Пейте много воды. Это не только предотвращает обезвоживание, но и увеличивает объем крови и, следовательно, кровяное давление.

Соблюдайте здоровую диету. Ваш врач может также порекомендовать вам увеличить потребление соли на , хотя важно не переусердствовать.

Артикул:

www.bounty.com/pregnancy-and-birth/pregnancy/pregnancy-other-conditions/low-blood-pressure-in-pregnancy

www.healthline.com/health/pregnancy/low-blood-pressure-during-pregnancy#risks

www.medicalnewstoday.com/articles/320303.php

Система низкого давления — обзор

Ветры

Ветры, связанные с системами низкого давления над заливом Аляска, дуют против часовой стрелки (с берегом вправо от направления ветра), и фрикционная связь между ветром и водой ( стресс) заставляет циркуляцию океана.Напряжение ветра пропорционально квадрату скорости ветра и вызывает поверхностный перенос Экмана (обычно ограниченный верхними 10–30 м водной толщи), который направлен на 90 ° вправо от ветра в северном полушарии. На континентальном шельфе поверхностный перенос Экмана вызывает повышение уровня моря (относительно морского) вдоль побережья и опускание (опускание) поверхностных вод в узкой прибрежной полосе. Поперечный уклон уровня моря небольшой (разница составляет всего несколько сантиметров на 100 км), но он приводит к поперечному градиенту давления, который в сочетании с вращением Земли вызывает устойчивое течение вдоль шельфа. в подветренном направлении по всей толще воды.Поскольку большая часть наземного транспорта Экмана опускается вдоль побережья, на глубине должен существовать компенсирующий морской поток (в противном случае уровень моря будет продолжать повышаться вдоль побережья, пока дует ветер). При относительно постоянном воздействии ветра морской поток удерживается в придонном слое Экмана, создаваемом напряжением трения между потоком вдоль шельфа и морским дном.

Прибрежный ветер, дующий с берега слева от него, является благоприятным для восходящего ветра. В таких условиях прибрежный уровень моря понижается, и прибрежный поток, а также поверхностный и донный переносы Экмана противоположны по направлению от случая нисходящего потока.Такие ветры также вызывают подъем более глубоких вод на поверхность в узкой прибрежной полосе; процесс, называемый апвеллингом. Как будет показано позже, вертикальные и горизонтальные различия в плотности воды существенно изменяют эту структуру циркуляции, хотя основные характеристики, описанные ранее, тем не менее сохраняются.

В качестве примера годового цикла воздействия ветра над северной частью залива Аляска на рис. 2.5 показаны среднемесячные скорости ветра вдоль шельфа, измеренные на острове Миддлтон.Среднемесячные значения, основанные на долгосрочных измерениях в Миддлтоне, показывают, что нисходящие ветры преобладают в течение всего года и максимальны зимой и минимальны летом. Однако пространственные и временные изменения напряжения ветра усложняют реакцию циркуляции, описанную ранее, и ветры с острова Миддлтон не обязательно являются репрезентативными для условий вокруг шельфа. К сожалению, детальное понимание временного и пространственного поля ветра над заливом Аляска еще не достигнуто, потому что, за исключением острова Миддлтон, прямые долгосрочные измерения ветра на континентальном шельфе и в бассейне немногочисленны.Хотя существует множество прибрежных сообществ, в которых ветры измерялись в течение многих лет, на эти измерения влияют местные орографические эффекты, которые делают экстраполяцию прибрежных измерений на шельф проблематичной. Наше нынешнее понимание пространственных и временных вариаций поля ветра на шельфе основано на измерениях ограниченной продолжительности, полученных с заякоренных буев и / или на основе оценок ветра, созданных с помощью моделей прогноза погоды. В общем смысле это указывает на то, что временные изменения коррелируют на обширных территориях залива (особенно осенью и зимой, когда ветры самые сильные), потому что штормы, входящие в залив, сопоставимы с размером самого бассейна (Ливингстон и Ройер, 1980). ) (Рис.2.6).

Рисунок 2.6. Система низкого давления в заливе Аляска. Инструмент MODIS на борту спутника НАСА Aqua сделал это полноцветное изображение большой системы низкого давления, вращающейся в заливе Аляска 17 августа 2004 года. Системы вращающихся облаков этих минимумов выражают сильные, устойчивые системы низкого давления, которые образуются из-за постоянного потока полупостоянных систем давления на север (полярный восток) и юг (субтропический максимум) области.

Изображение предоставлено Джесси Алленом: http: // earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/Arch.

Однако этот результат не означает, что поле ветра пространственно однородно вокруг шельфа. Действительно, похоже, что в то время как в среднем за месяц благоприятные для нисходящего ветра ветры дуют над северной и восточной части залива Аляска круглый год, максимум ветрового напряжения наблюдается в северо-восточной части залива. Осенние и зимние направления ветра более изменчивы в западной части Персидского залива, потому что штормы, входящие в залив, проходят по двум преобладающим направлениям: путь с запада на восток через полуостров Аляска от Берингова моря или путь с юго-запада на северо-восток через залив Аляски.В результате зимнее ветровое напряжение над шельфом между Кадьяком и перевалом Унимак, по-видимому, в среднем благоприятно для апвеллинга (Stabeno et al., 2004). Ветры ослабевают по всему заливу летом, и, хотя нисходящие ветры преобладают над северной частью залива, благоприятные для апвеллинга ветры возникают вдоль шельфа Британской Колумбии и юго-западного залива Аляски. Хотя среднемесячные оценки ветра дают полезное описание годового цикла, эти оценки опровергают эпизодический характер воздействия ветра, который связан с штормовыми системами и погодными фронтами, распространяющимися через Залив каждые 3–10 дней.В частности, летом бывают продолжительные периоды относительного затишья или слабых, благоприятных для апвеллинга ветров, которые прерываются относительно сильными нисходящими ветрами, связанными только с несколькими штормами продолжительностью несколько дней в каждом месяце.

Важные вариации напряжения ветра также происходят в меньших (мезомасштабных) пространственных масштабах (30–100 км). Они особенно заметны зимой и тесно связаны с орографическими эффектами и канальным влиянием проливов и устьев заливов и фьордов.Мезомасштабные ветры усиливаются зимой, когда прибрежные горы препятствуют смешиванию холодного и сухого воздуха внутри Аляски с более теплым и влажным морским воздухом. Горные перевалы служат каналом, по которому континентальный воздух проходит через шельф и сталкивается с морским воздухом (Macklin et al., 1988). Эти вспышки холодного воздуха вызывают направленные в море щелевые ветры в устьях прибрежных заливов, включая вход Хинчинбрук, дельту реки Медь (Macklin et al., 1988), пролив Шеликофа (Lackmann and Overland, 1989; Macklin et al., 1984), нижняя часть залива Кука и Бесплодные острова (Macklin et al., 1990). При аналогичных зимних условиях прибрежные горы также могут усиливать прибрежную составляющую ветра в благоприятных для нисходящего ветра ситуациях. В этом случае ветровое поле шельфа включает узкую (шириной 50–100 км) прибрежную барьерную струю (Parish, 1982; Overland, Bond, 1995), скорость ветра которой в несколько раз выше, чем у более удаленных от берега. Мезомасштабные ветровые поля влияют на прибрежный океан двумя способами. Во-первых, барьерные струи и ветровые явления с большим зазором (например, те, которые протекают через пролив Шеликофа и / или у берегов залива Кука) могут существенно повлиять на структуру течения поперек шельфа и вдоль шельфа.(Ветры меньшего масштаба в устье заливов вряд ли будут иметь существенное влияние на циркуляцию на шельфе, хотя они могут иметь локальное значение, влияя на обмен между шельфом и заливом или фьордом.) Во-вторых, зимние мезомасштабные ветры имеют вероятно, важен для охлаждения прибрежных океанов, поскольку скорость потери тепла морем зависит как от скорости ветра, так и от разницы температур воздуха и моря. Хотя Оверленд и Хейстер (1980) предполагают, что эти ветровые явления обычны зимой, частота этих явлений и их значение в прибрежных водах океана не были оценены количественно.Также представляется вероятным, что частота и интенсивность явлений мезомасштабного ветра будет изменяться из года в год в соответствии с атмосферными условиями в недрах Аляски и в Персидском заливе.

Обезвоживание и кровяное давление: как на вас повлиять

Обезвоживание происходит, когда человеческое тело теряет больше жидкости и электролитов, чем потребляет. Когда вы не получаете достаточно воды и правильного соотношения электролитов, ваше кровяное давление может снизиться. отрицательно повлиял. Это может привести к опасным побочным эффектам и иметь долгосрочные последствия для здоровья ваших органов.

При отсутствии лечения обезвоживание может быть опасным для жизни и вызывать гибель клеток или повреждение мозга. Влияние обезвоживания на артериальное давление может привести к осложнениям у людей с сопутствующими заболеваниями.

Здесь мы рассмотрим связь между обезвоживанием и кровяным давлением. Кроме того, мы покажем вам лучший способ предотвратить обезвоживание с помощью DripDrop ORS.

Что такое кровяное давление ?

Артериальное давление — это величина силы притока крови к стенкам артерий.Артериальное давление измеряется двумя числами: диастолическим и систолическим артериальным давлением. Верхнее число, или систолическое артериальное давление, указывает на силу, с которой ваша кровь воздействует на артерии при сокращении сердечной мышцы. Диастолическое артериальное давление, или нижнее число, относится к силе крови, когда ваше сердце находится между ударами.

По данным Американской кардиологической ассоциации, нормальное артериальное давление составляет около 120/80 мм рт. Когда показатели артериального давления постоянно превышают 130/80 мм рт. Ст., У вас может быть гипертония — состояние, известное как высокое артериальное давление.Когда показатели артериального давления ниже 120/80 мм рт. Ст., У вас низкое артериальное давление.

Оба этих состояния могут повлиять на ваше общее состояние здоровья. К сожалению, когда вы обезвожены, у вас также могут наблюдаться изменения артериального давления. При отсутствии лечения эти изменения могут стать опасными для жизни. Факторами риска обезвоживания являются лекарства от кровяного давления и состояния, связанные с кровяным давлением. Это означает, что вам нужно проявлять особую осторожность в отношении обезвоживания, если у вас проблемы с артериальным давлением или вы принимаете лекарства.

Итак, вызывает ли обезвоживание высокое или низкое кровяное давление? Читайте дальше, чтобы узнать больше о влиянии обезвоживания на здоровье сердечно-сосудистой системы.

Связь между обезвоживанием и кровяным давлением

Когда вы обезвоживаетесь, ваш естественный водный баланс нарушается. Организм начинает терять больше воды и электролитов, чем может восполнить. Когда это происходит, у вас начинают развиваться симптомы обезвоживания, включая темную мочу, головную боль и учащенное сердцебиение.

По мере уменьшения содержания воды в кровотоке снижается артериальное давление. В большинстве случаев острого обезвоживания у людей наблюдается быстрое падение артериального давления. Это потому, что объем крови — количество жидкости в кровеносных сосудах — резко падает при обезвоживании.

В тяжелых случаях артериальное давление может упасть настолько низко, что ваше тело впадет в шок. Шок — это опасное для жизни состояние, которое возникает, когда ваши органы не получают достаточно кислорода. Низкий объем крови, вызванный обезвоживанием, является одной из основных причин шока.Без кислорода мозг, почки, печень и другие органы перестают нормально работать. Если не лечить, низкое кровяное давление может вызвать необратимое повреждение клеток, тканей и органов.

Один из лучших способов избежать низкого кровяного давления и повреждения органов — это избегать обезвоживания. Далее мы покажем вам основные причины обезвоживания и лучшие способы его предотвращения.

Причины обезвоживания

Есть много причин, по которым ваше тело может обезвоживаться. Обезвоживание может произойти, если вы больны, у вас диарея или рвота.За это время ваше тело теряет электролиты и жидкость через систему удаления отходов, прежде чем оно сможет абсорбировать необходимые жидкости в кишечнике. Риск обезвоживания увеличивается, если ваша болезнь включает лихорадку.

Вы также теряете жидкость и электролиты, когда потеете. Чаще всего это происходит при выполнении тяжелых физических нагрузок при высоких температурах. Обезвоживание также может происходить, когда вы работаете на улице во время сильной жары. Это также симптом заболеваний, связанных с жарой, таких как тепловое истощение.

У некоторых людей повышен риск обезвоживания. Маленькие дети, в том числе младенцы и младенцы, особенно подвержены обезвоживанию. Их низкая масса тела делает их более чувствительными даже к небольшим изменениям концентрации жидкости в организме.

Пожилые люди также подвержены более высокому риску обезвоживания, поскольку они могут не быстро распознать симптомы. Люди с сопутствующими заболеваниями имеют более высокий риск изменений артериального давления, связанных с обезвоживанием. К ним относятся заболевания почек, диабет и другие расстройства, влияющие на артериальное давление и уровень сахара в крови.

Спортсмены, рабочие, военнослужащие и пожарные также подвергаются повышенному риску обезвоживания из-за характера их работы. Другие факторы риска обезвоживания включают алкоголизм и прием определенных лекарств, таких как диуретики и антидепрессанты.

Опасности обезвоживания и когда обращаться за помощью

Обезвоживание опасно, если его не лечить, поскольку оно может привести к проблемам с почками, сердечному приступу и смерти.

Без достаточного количества жидкости обезвоживание вызывает образование кристаллов в моче.Эти концентрированные твердые вещества оседают в почках, что приводит к образованию камней в почках. В случае сильного обезвоживания функция почек может быть необратимо нарушена, что приведет к заболеванию почек или почечной недостаточности.

Изменения артериального давления могут повредить сердечную мышцу и вызвать закупорку артерий. Без достаточного количества кислорода клетки начинают отмирать, и мозг не может передавать сигналы. Если вовремя не устранить потерю электролитов и воды, может произойти повреждение головного мозга.

Предупреждающие признаки сильного обезвоживания включают спутанность сознания, запавшие глаза, раздражительность и обмороки.У маленьких детей следите за плачем, не вызывающим слез и высокой температуры. Обратитесь к врачу, если ваш младенец носит сухие подгузники более трех часов.

Легкое и умеренное обезвоживание можно легко вылечить с помощью DripDrop ORS, который содержит необходимое с медицинской точки зрения соотношение электролитов и воды. Если вы страдаете от сильного обезвоживания, немедленно обратитесь за медицинской помощью к квалифицированному практикующему врачу.

В легких случаях симптомы обезвоживания включают:

  • Мышечные судороги
  • Запор или снижение частоты мочеиспускания
  • Сильная жажда
  • Сухость во рту и сухая кожа
  • Усталость
  • Путаница
  • Головокружение
  • Учащенное сердцебиение
  • Нерегулярная частота сердечных сокращений
  • Затрудненное дыхание
  • Повышенная температура тела
  • У детей может развиться мягкое пятно на верхней части черепа.
Предотвратить обезвоживание с помощью DripDrop ORS

Когда вы находитесь в состоянии обезвоживания, воды недостаточно.Вашему организму необходим идеальный баланс натрия и глюкозы для усвоения. Благодаря точно сбалансированному соотношению вы можете восполнить жизненно важные электролиты и жидкости, чтобы быстро избавиться от обезвоживания. Плюс DripDrop ORS содержит такие витамины, как цинк, калий и магний, которые необходимы для поддержания вашего общего состояния здоровья.

DripDrop ORS был разработан врачом для борьбы с опасным для жизни обезвоживанием. Запатентованная формула обеспечивает релевантный с медицинской точки зрения уровень электролитов, улучшая стандарты раствора для пероральной регидратации (ORS) Всемирной организации здравоохранения, и, более того, он имеет прекрасный вкус.Для сравнения, спортивные напитки содержат примерно 1/3 электролитов DripDrop ORS и в два раза больше сахара.

Для случаев обезвоживания от легкой до умеренной степени DripDrop ORS является быстрым, эффективным средством с прекрасным вкусом. С удобной упаковкой, которая позволяет вам иметь DripDrop ORS тогда, когда он вам нужен, где он вам нужен. Начните с пробной версии или нашего самого популярного мульти-вкусового пакетика для быстрого облегчения обезвоживания.

Как апноэ во сне влияет на артериальное давление

Высокое кровяное давление, также называемое гипертонией, — распространенная проблема со здоровьем, при которой сила, перекачивающая кровь по кровеносным сосудам, выше нормы.У людей с гипертонией часто нет симптомов, но они узнают, что у них высокое кровяное давление, во время плановых осмотров в кабинете врача. Если не лечить, высокое кровяное давление создает ежедневную нагрузку на сердечно-сосудистую систему, что может привести к инсульту, сердечным заболеваниям и другим состояниям. К счастью, лечение гипертонии с помощью лекарств и изменения образа жизни может снизить риск вредных последствий для здоровья.

Апноэ во сне — это нарушение сна, вызывающее многочисленные задержки дыхания во время сна.Существует два типа апноэ во сне: обструктивное апноэ во сне (OSA) и центральное апноэ во сне (CSA). OSA характеризуется эпизодами коллапса дыхательных путей, что блокирует поток воздуха в легкие и часто вызывает храп и затрудненное дыхание во время сна. При CSA задержки дыхания возникают из-за отсутствия связи между мозгом и мышцами, участвующими в дыхании.

Важно понимать взаимосвязь между гипертонией и апноэ во сне, потому что эти два состояния влияют друг на друга, а лечение апноэ во сне может снизить артериальное давление у людей, у которых есть и то, и другое.

Какая связь между апноэ во сне и артериальным давлением?

Из двух типов апноэ во сне только СОАС связан с высоким кровяным давлением. CSA не является известной причиной гипертонии, но развивается у 30-50% людей с сердечной недостаточностью.

Распространенность ОАС оценивается от 4 до 7% населения в целом, но от 30 до 40% людей страдают гипертонией. По оценкам, около половины людей с диагнозом СОАС также имеют высокое кровяное давление.

У здоровых людей артериальное давление ночью естественным образом снижается на 10–20% — явление, которое иногда называют «падением артериального давления». Люди с тяжелым СОАС испытывают падение артериального давления менее чем на 10%, что указывает на «постоянную» картину артериального давления.

Люди, у которых в ночное время невысокое артериальное давление, сталкиваются с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, многие пациенты с СОАС испытывают внезапное и выраженное повышение артериального давления, когда просыпаются утром.Этот «утренний всплеск» — еще один фактор, который может увеличить риск сердечно-сосудистых заболеваний. ОАС от умеренного до тяжелого увеличивает смертность от всех причин и от сердечно-сосудистых заболеваний.

OSA влияет не только на артериальное давление ночью. Исследования показывают, что дневные уровни артериального давления также повышаются с увеличением степени апноэ во сне.

Как апноэ во сне вызывает высокое кровяное давление?

Недостаток сна вызывает напряжение сердца, и, в частности, OSA вызывает чрезмерную активацию симпатической нервной системы, что может привести к повышению артериального давления.Роль нашей симпатической нервной системы состоит в том, чтобы контролировать нашу реакцию «бей или беги». При активации симпатическая нервная система запускает ряд временных физических реакций, включая учащение пульса, повышение артериального давления, расширение зрачков и усиление метаболизма. Все эти изменения помогают нам реагировать на стрессовые события; однако чрезмерная активация симпатической нервной системы может привести к хроническому повышению артериального давления.

Каждый раз, когда человек с ОАС испытывает коллапс дыхательных путей и ненадолго перестает дышать во время сна, его симпатическая нервная система активируется, и когда он возобновляет дыхание, быстро повышается артериальное давление.Иногда такая последовательность прерывания и возобновления дыхания может привести к пробуждению человека ото сна. Когда человек просыпается после события OSA, активация симпатической нервной системы и уровень артериального давления возрастают в еще большей степени.

Кроме того, когда сон нарушается из-за симптомов ОАС, организм выделяет в кровь гормоны симпатической нервной системы, называемые катехоламинами. Катехоламины — это гормоны стресса, которые в основном выделяются надпочечниками. Примеры катехоламинов включают дофамин и адреналин (также называемый адреналином).Высокий уровень катехоламинов в крови вызывает высокое кровяное давление.

Ожирение и инсулинорезистентность

OSA, гипертония, ожирение и инсулинорезистентность связаны сложной взаимосвязью, в которой все четыре фактора влияют и усугубляют друг друга.
Ожирение предрасполагает к СОАС. Ожирение также увеличивает риск развития высокого кровяного давления. Исследования показывают, что когда у человека есть и СОАС, и избыточный вес, эти два состояния могут влиять друг на друга таким образом, что ухудшает здоровье сердечно-сосудистой системы.Например, и OSA, и ожирение вызывают повышенный уровень лептина в крови. Лептин — это гормон, который вызывает чувство голода, что может еще больше способствовать увеличению веса. Лептин также нагружает сердечно-сосудистую систему и может способствовать развитию гипертонии.

Людям с инсулинорезистентностью требуется все более и более высокий уровень гормона инсулина, чтобы иметь возможность использовать сахар в крови, называемый глюкозой, для получения энергии. Со временем инсулинорезистентность может привести к неконтролируемому уровню глюкозы в крови и развитию диабета.Ожирение — известная причина инсулинорезистентности. Недавние исследования показали, что OSA также является причиной инсулинорезистентности независимо от веса. Высокое кровяное давление — еще один фактор риска инсулинорезистентности. Поскольку инсулинорезистентность является активатором симпатической нервной системы, она также может вызывать или ухудшать высокое кровяное давление.

Как лечение апноэ во сне влияет на артериальное давление?

Существует несколько вариантов лечения ОАС. Лечение не только улучшает качество сна, но также может помочь справиться с гипертонией.Наиболее распространенное и эффективное лечение называется постоянным положительным давлением в дыхательных путях (CPAP).

Лечение CPAP предполагает ношение лицевой маски, прикрепленной к аппарату, который закачивает воздух в легкие в ночное время. Он работает, предотвращая разрушение дыхательных путей, что улучшает качество сна у людей, страдающих ОАС. Исследования, посвященные изучению эффектов CPAP у пациентов с артериальной гипертензией и СОАС, показали, что лечение CPAP снижает артериальное давление в дневное и ночное время, особенно у пациентов с тяжелым СОАС.CPAP также снижает уровень катехоламинов.

Некоторым пациентам трудно привыкнуть к лицевой маске CPAP в ночное время. Последовательное и правильное использование CPAP важно для эффективного лечения СОАС и гипертонии. Мундштуки являются альтернативой CPAP и предназначены для поддержания открытых дыхательных путей во время сна. Необходимы исследования, чтобы определить, снижают ли мундштуки артериальное давление у людей с высоким артериальным давлением и СОАС. Некоторые хирургические процедуры также выполняются для лечения ОАС у отдельных пациентов.

Похудание либо путем изменения диеты и образа жизни, либо с помощью операции по снижению веса — еще один подход к лечению ОАС, который также может снизить артериальное давление.

Должен ли я поговорить со своим врачом об апноэ во сне?

Если у вас высокое кровяное давление, и вас беспокоит, может ли у вас также быть апноэ во сне, поговорите с врачом. Диагностика — это первый шаг к доступу к эффективным методам лечения ОАС, которые могут улучшить ваш сон и артериальное давление. Подумайте, относится ли к вам какой-либо из следующих симптомов:

  • Дневная сонливость
  • Затруднения с вниманием и памятью
  • Головные боли по утрам
  • Сухость во рту при пробуждении
  • Раздражительность, беспокойство или депрессия

Апноэ во сне часто не распознается больным.Во многих случаях партнер по постели замечает ночные симптомы СОАС, что требует посещения врача. Если вы живете в спальне или в доме с кем-то еще, спросите, заметили ли они, что вы проявляете какие-либо из этих признаков, пока вы спите:

  • Громкий храп
  • Удушье или удушье во сне
  • Паузы дыхания во время сна

Наличие одного или нескольких из этих симптомов не обязательно означает, что у вас апноэ во сне, но это хороший повод поговорить с врачом о том, чтобы поспать.

  • Была ли эта статья полезной?
  • Да Нет

границ | Рост бактерий при низком давлении: краткий обзор

Введение

Недостаточно данных о том, как микроорганизмы справляются с низким давлением. По мере развития космической микробиологии и появления практических приложений этой областью больше нельзя пренебрегать.

Среди этих приложений — разработка биологических систем жизнеобеспечения (BLSS), критическими компонентами которых могут быть микроорганизмы (Godia et al., 2002; Хендрикс и Мергей, 2007; Verseux et al., 2016a). Во-первых, если они помещены в отсеки с экипажем, например, чтобы способствовать оживлению воздуха, они могут подвергаться воздействию атмосферных условий, отличных от земных: космические аппараты будущего, а также места обитания на Луне и Марсе могут полагаться на более низкое общее давление и повышенное содержание O 2 концентрации (например, 0,55 бар, 32% O 2 ; NASA, 2006) для инженерных соображений (в частности, для уменьшения массы конструктивных компонентов), для уменьшения количества необходимых расходных материалов для газа и для облегчения работы на открытом воздухе при сохранении низкого уровня риски декомпрессионной болезни (например,г., НАСА, 2006; Norcross et al., 2013). Во-вторых, если модули BLSS развернуты снаружи для распределения по более крупным поверхностям, чтобы полагаться на местные ресурсы или и то, и другое, они лучше всего будут полагаться на низкое давление, чтобы повысить рентабельность, снизить технические ограничения и минимизировать риски внешнего загрязнения (например, , Бостон, 1981; Ричардс и др., 2006). На Марсе, полагаясь на состав газа, близкий к окружающему, можно более эффективно использовать атмосферный углерод и азот (Verseux et al., 2016b).

Знания о поведении бактерий в гипобарических условиях также могут помочь оценить обитаемость Марса, как для определения мест, где могут существовать коренные жители, так и для разработки соответствующих стратегий планетарной защиты.Измеренные значения давления на поверхности Марса варьировались от ~ 6 до 11 гПа (в среднем по солнцу) с большими сезонными и суточными вариациями (см. Harri et al., 2014; Martínez et al., 2017). Помимо того, что они ограничивают стабильность жидкой воды при температурах Марса (см. Рисунок 1; может ли жидкая вода сохраняться на поверхности или в недрах, это в значительной степени обсуждается в других источниках, например, в Haberle et al., 2001; Orosei et al., 2018 ; Hecht, 2002; Sori and Bramson, 2019), низкое давление может ограничивать метаболизм микробов в потенциальных марсианских средах обитания.

Рисунок 1 . Фазовая диаграмма воды с приблизительными диапазонами давления и температуры на поверхности Земли и Марса. Изменено из Verseux (2018).

Обоснование изучения нижних пределов давления бактерий выходит за рамки астробиологии. Например, для аэробиологии: жизнеспособные микробы (особенно бактерии) изобилуют в тропосфере (DeLeon-Rodriguez et al., 2013), а некоторые были изолированы из стратосферы и мезосферы (Smith et al., 2010; Smith, 2013).Распространение через воздух может быть важной частью жизненного цикла многих микроорганизмов (Morris et al., 2011) и, в свою очередь, может оказывать значительное влияние на химию атмосферы и гидрологические циклы (DeLeon-Rodriguez et al., 2013). Неясно, являются ли микроорганизмы, переносимые по воздуху, метаболически активными. Желательно лучшее понимание способности микробов справляться с высокими атмосферными условиями, включая низкое давление.

Различные другие применения на Земле и за ее пределами, от упаковки пищевых продуктов (Arashisar et al., 2004; Burg, 2004) на экопоэз (McKay et al., 1991; Thomas et al., 2006), выиграют от исследований микробного метаболизма при низком давлении.

К сожалению, в этой области уделяется мало внимания. Тем не менее элементы ответов можно извлечь из различных исследований; они кратко изложены ниже с целью предоставить исследователям, занимающимся микробиологией hypobare, обзор этой области и, возможно, некоторых направлений исследований. Примечательно, что, когда эта короткая статья находилась на последней стадии написания, Schwendner и Schuerger (2020) опубликовали обзор микробной активности при низком давлении, с которым читателю предлагается ознакомиться для получения дополнительной информации (в частности, об экспериментальных методах).Здесь основное внимание уделяется бактериям, время от времени сравниваемым с грибами или эукариотическими микроводорослями. Читателя, интересующегося растениями в условиях гипобарии, отсылаем к обзору Пола и Ферла (2006).

Рост бактерий как функция атмосферного давления

Вакуум

Микроорганизмы неоднократно подвергались давлению ниже тройной точки воды (6,1 мбар, 0,01 ° C; Haynes, 2017) как в космосе, так и на земле (например, Cottin et al., 2017; Martins et al., 2017; де Вера и др., 2019). При таком давлении вода либо твердая, либо газообразная (в зависимости от температуры), и в большинстве микробиологических экспериментов такой вакуум приводил к высыханию. Хотя некоторые бактерии могут выжить при высыхании (см., Например, Billi and Potts, 2002; Cortesão et al., 2019; Beblo-Vranesevic et al., 2020), редкие виды микробов способны метаболизировать при активности воды ниже 0,6 (Stevenson et al. ., 2017; Steinle et al., 2018), большинство из них неактивны ниже 0,9 a w (Stevenson et al., 2015).

Марсоподобное давление

Выше своей тройной точки вода остается стабильной по отношению к кипению и замерзанию в диапазоне температур.Сообщалось о росте на твердой среде при 7 мбар (в гипобарическом эксикаторе, продуваемом CO 2 и поддерживаемом при 0 ° C) для видов бактерий из различных родов: Carnobacterium (Nicholson et al., 2013; Schuerger and Nicholson, 2016). ), Serratia, (Schuerger et al., 2013; Schuerger, Nicholson, 2016), Bacillus, Clostridium, Cryobacterium, Paenibacillus, Rhodococccus, Streptomyces, Carnobacterium, Exiguobacterium и Nichocolus, 2016, Schuerger.

Из образцов окружающей среды, в которых были обнаружены эти организмы, не было выделено ни грибов, ни архей, которые могли бы расти при давлении 7 мбар, что позволяет предположить, что эта способность ограничена бактериями (Schuerger and Nicholson, 2016). Тем не менее, сообщалось о метаболической активности (хотя и об отсутствии роста) у лишайников при столь же низком давлении. Xanthoria elegans , по-видимому, сохраняет свою фотосинтетическую активность (по оценке с помощью флуорометрии PAM) как в окружающей среде, так и в атмосфере 95% -CO 2 вплоть до почти 6 мбар (de Vera et al., 2010). Авторы предположили, что в зависимости от состава окружающего воздуха грибной симбионт мог быть источником CO 2 для фотосинтеза. Другой лишайник, Pleopsidium chlorophanum , показал аналогичные способности при 95% CO. 2 при общем давлении 800 мбар. Фотосинтетическая активность со временем даже увеличивалась, что свидетельствует о физиологической адаптации (de Vera et al., 2014). Эта способность, скорее всего, необычна для фотосинтезирующих микроорганизмов, о чем свидетельствует неспособность цианобактерии Plectonema boryanum (не являющейся частью лишайника) производить измеримый O 2 в аналогичных атмосферных условиях (Kleina et al., 2019).

от 25 до 100 мбар

Все больше и больше видов могут расти по мере увеличения давления, но среди большого числа протестированных бактериальных штаммов (за исключением упомянутых выше) лишь немногие смогли расти при 25 мбар либо при высоком уровне CO 2 , либо в составе окружающего воздуха (Schuerger et al. ., 2013). Для тех, кто мог (принадлежащих к родам Escherichia, Bacillus, Enterococcus, Proteus, Staphylococcus и Paenibacillus ), 25 мбар было близко к нижнему пределу (Schuerger and Nicholson, 2006; Schuerger et al., 2006, 2013; Николсон и др., 2010). В одном эксперименте, где Escherichia coli и Serratia liquefaciens были выращены при 20 ° C в атмосфере CO 2 , плотности клеток через 7 дней были одинаковыми при значениях 1013, 100 и 25 мбар (Berry et al., 2010). . Однако промежуточный подсчет клеток не проводился, и, следовательно, нельзя было сравнивать скорости роста.

Между 25 и 100 мбар подавление роста большинства бактерий, по-видимому, уменьшается с увеличением давления.Например, скорость роста и количество клеток через 24 часа Bacillus subtilis 168 снизились полулогарифмически при понижении давления от 100 до 75 и 50 мбар (Nicholson et al., 2010).

от 100 мбар до 1 бар

Между 100 мбар и 1 бар подавление роста бактерий гипобарией кажется в лучшем случае слабым, как показано на следующих примерах. (i) В исследовании Schuerger et al. (2013) с участием 26 штаммов бактерий из 22 видов, все показали интенсивный рост при 100 мбар.(ii) Окончательный подсчет клеток штаммов E. coli и B. subtilis через 19 дней при давлении 1 бар, 670 мбар и 330 мбар не показал отчетливой тенденции (но скорость роста не оценивалась) (Pokorny et al., 2005). (iii) Темпы роста B. subtilis 168 были аналогичными при 100 мбар и 1 бар атмосферного воздуха (Nicholson et al., 2010). (iv) На общее количество бактериальных клеток в гидропонном растворе растений не повлияло снижение давления до 100 мбар, хотя физиологические профили на уровне сообщества (способность микробного сообщества метаболизировать отдельные источники углерода) были изменены (MacIntyre, 2013).(v) При неограничивающих парциальных давлениях CO 2 цианобактерии Synechocystis sp., Arthrospira platensis и Anabaena cylindrica могли расти как минимум так же эффективно при давлении 100 мбар, как и при давлении 1 бар (Kanervo et al. ., 2005; Мурукесан и др., 2015).

Соответственно, метаболизм в S. liquefaciens был постоянным в диапазоне от 1 до 100 мбар окружающего воздуха, но в значительной степени пострадал ниже (Schwendner and Schuerger, 2018). B. subtilis также вызывает глобальный стресс-ответ, опосредованный SigB, при давлении 100 мбар и ниже, но не при 250 мбар или выше (Waters et al., 2014).

У грибов может быть похожий порог: ингибирование (снижение роста мицелия и задержка прорастания) у различных видов возрастало при снижении давления со 133 мбар атмосферного воздуха, но поведение было постоянным между 200 мбар и 1 бар (Апельбаум и Баркай-Голан, 1977). ; Romanazzi et al., 2001). При давлении 33 мбар рост или прорастание не происходило, хотя при 67 мбар оно происходило (Апельбаум и Баркай-Голан, 1977).

Интересно, что 100 мбар — это примерно самое низкое давление в тропосфере (Holton et al., 1995), где много бактерий (DeLeon-Rodriguez et al., 2013) и выше которого плотность микроорганизмов, как ожидается, будет низкой (поскольку температурная инверсия сильно ограничивает подъем аэрозолей через тропопаузу). Здесь также стоит отметить, что в начале эксперимента Viking Labeled Release (после первой инъекции питательного вещества), показанного в наземных испытаниях для поддержки метаболизма многочисленных наземных микроорганизмов, давление составляло около 92 мбар (Levin and Straat, 1976 , 1979).

Грубая сводка роста бактерий в зависимости от давления, как описано выше, приведена на Рисунке 2.

Рисунок 2 . Упрощенный обзор роста бактерий как функции давления. К этой информации следует относиться с осторожностью, учитывая недостаток данных в этой области на сегодняшний день. Подробности см. В тексте.

Механизмы, с помощью которых низкое давление влияет на рост бактерий

Высыхание

Наиболее очевидными механизмами воздействия низкого давления может быть высыхание.Когда вода не кипит, она все еще может испаряться, если газовая фаза выше не насыщена водой, со скоростью, увеличивающейся с понижением давления. Однако это не единственная причина бактериального ингибирования при низких давлениях: рост E. coli K12 и B. subtilis 168 в жидкой среде был нарушен ниже 100 мбар, а рост последних был близок к пределу обнаружения. при 25 мбар (Schuerger et al., 2006, 2013; Nicholson et al., 2010).

Парциальное давление

Частично эффекты низкого давления можно отнести к низким парциальным давлениям неинертных газов, которые снижаются примерно пропорционально общему давлению (закон Дальтона), что приводит к (опять же, примерно пропорционально) пониженным концентрациям растворенных газов. в жидких фазах (закон Генри).

К сожалению, исследования низкого давления часто не выделяют влияния парциальных давлений вовлеченных газов. Qin et al. (2014), например, показали, что рост цианобактерий ( Microcystis aeruginosa, Merismopedia sp. И Anabaena spp.) В богатой нитратами среде снижался при 0,5 бар атмосферного воздуха по сравнению с 1 бар. Однако состав атмосферы не изменился, что привело, в частности, к уменьшению вдвое pCO 2 — и pCO 2 ограничено даже в окружающей атмосфере ниже примерно 4 мбар (Murukesan et al., 2015). В качестве другого примера, эксперимент, демонстрирующий более низкие скорости метаногенеза при 50 мбар по сравнению с 400 мбар для 3 гидрогенотрофных метаногенов, Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri и Methanobacterium formicicum (Kral et al., 2011), опирался на 50 : 50 смесь H 2 : CO 2 в обоих случаях. Хотя исследования показывают, что пороги парциального давления для использования H 2 и CO 2 гидрогенотрофными метаногенами, соответственно, находятся в пределах 0.1–50 мбар — в зависимости от видов и условий культивирования (Lovley, 1985; Lee and Zinder, 1988; Conrad, Wetter, 1990; Kral et al., 1998; Sprenger et al., 2007) — и ниже 6 мбар (Chen et al. al., 2019), оба газа становятся ограничивающими из-за гораздо более высоких парциальных давлений (например, Agneessens et al., 2017; Chen et al., 2019).

Однако в нескольких исследованиях изучалась роль парциального давления определенных газов в опосредовании воздействия на микроорганизмы низкого общего давления.

Одно из наиболее ярких свидетельств — микроводоросли.В отличие от результатов Qin et al. (2014), эксперименты с Chlorella spp. где pCO 2 поддерживалось постоянным (общее давление регулировалось с использованием инертного газа, природа которого, похоже, не имеет значения для Chlorella spp .; Ammann and Lynch, 1966; Orcutt et al., 1970) предположили положительное влияние понижения давления до 250 мбар (Orcutt et al., 1970) и не показали отрицательного воздействия его понижения до 565 мбар, когда pO 2 также поддерживалось постоянным (Niederwieser et al., 2019). Chlorella spp. являются эукариотами, но аналогичные результаты наблюдались с цианобактериями: снижение давления до 100 мбар подавляло рост Synechocystis sp. в зависимости от состава окружающего воздуха, но не снизил его рост или рост других видов цианобактерий, когда CO 2 не был ограничивающим (Kanervo et al., 2005; Murukesan et al., 2015).

Хотя одна из этих цианобактерий, A. cylindrica , является диазотрофной, в среде были предусмотрены нитраты; Можно задаться вопросом, как снижение общего давления с помощью неограничивающего CO 2 может повлиять на диазотрофный рост азотфиксаторов.При общем давлении 1 бар pN 2 становится ограничивающим для роста A. cylindrica и A. variabilis ниже 500 мбар, но рост все еще был сильным при 100 мбар (Silverman et al., 2018). Эти результаты согласуются со значениями, полученными другими с нецианобактериальными азотфиксаторами: Klingler et al. (1989) показали, что скорость роста Azotobacter vinelandii и Azomonas agilis снижалась с уменьшением pN 2 примерно с 400 мбар, но фиксация азота все еще возможна при 5 мбар (хотя и не при 1 мбар), а MacRae (1977) обнаружили увеличение азотфиксации у Beijerinckia indica и B.lacticogenes с pN 2 , увеличивающимся от 5 до 400 мбар. Соответственно, фиксация азота с помощью Bradyrhizobium japonicum была зарегистрирована при pN 2 , равном 190 мбар, при общем давлении 250 мбар (MacIntyre, 2013), хотя количественные результаты не были представлены.

Дополнительное доказательство роли парциальных давлений исходит из того факта, что ингибирование роста E. coli K12 в LB при 50 и 25 мбар ослаблялось добавлением субстратов для анаэробного метаболизма (Schuerger et al., 2013), предполагая роль снижения доступности кислорода в эффекте снижения общего давления.

Может возникнуть соблазн заключить, что воздействие гипобарии на бактерии происходит из-за изменений парциального давления неинертных газов, а в твердых средах — из-за высыхания. Однако данные свидетельствуют о том, что эффекты не зависят от того и другого. Добавление субстратов для анаэробного метаболизма не снимало или почти не снимало подавление роста, вызванное низким давлением, у Bacillus spp. как это было для E.coli K12, хотя первые также способны к анаэробному метаболизму (Schuerger, Nicholson, 2006; Schuerger et al., 2013). Кроме того, эндоспоры 2 факультативно анаэробных видов Bacillus , B. nealsonii и B. licheniformis могли прорасти при давлении 1 бар атмосферы с высоким содержанием CO 2 , но не при 25 мбар состава окружающей среды или высоком уровне. CO 2 (Schuerger and Nicholson, 2006), что также указывает на независимые от pO 2 эффекты низкого давления.Соответственно, штамм B. subtilis развивался в сторону более высокой приспособляемости при 5 кПа, не имел преимущества при 1 бар в условиях ограниченного кислорода (Nicholson et al., 2010), а ген des он активировал при низком давлении (и дезактивация которых снижает его приспособленность на 5 кПа) не регулируется низким уровнем кислорода (Fajardo-Cavazos et al., 2012).

Доказательства, которые менее убедительны, но тем не менее заслуживают упоминания здесь, были получены с другими организмами. Разные Serratia spp.и Carnobacterium spp. было показано, что они растут лучше при 7 мбар атмосферы с высоким содержанием CO 2 , чем при давлении 1 бар при том же составе, и, в случае Carnobacterium spp., лучше, чем в атмосфере окружающей среды (Nicholson et al., 2013; Schuerger et al., 2013; Schuerger, Nicholson, 2016). Однако на основе представленных данных нельзя исключить, что эти наблюдения связаны с токсичностью CO 2 при высоких парциальных давлениях (например, Dixon and Kell, 1989; Kimura et al., 1999; Thomas et al., 2005), а для Carnobacterium spp. — благодаря преимуществу снижения pO 2 (компенсируется токсичностью CO 2 в 1 бар, контроль с высоким содержанием CO 2 ). Повышение концентраций O 2 ослабляло ингибирование роста при низком давлении у нескольких видов грибов, но не полностью: ингибирование ниже 67 мбар при pO 2 8 мбар было выше, чем при 1 бар с тем же pO 2 (Apelbaum and Баркай-Голан, 1977). В другом исследовании рост грибков был дополнительно замедлен из-за пониженного давления (135 мбар) окружающего воздуха, чем при атмосферном давлении при аналогичном pO 2 (Wu and Salunkhe, 1972).Однако эти результаты могут быть результатом снижения pCO 2 , а не общего давления (см., Например, Bahn and Mühlschlegel, 2006).

pCO 2 -независимые эффекты общего давления были зарегистрированы у микроводорослей. Во-первых, темпы роста Synechocystis sp. были примерно в 5 раз выше в пределах 60–150 мбар в атмосфере 100% -CO 2 , чем в атмосфере окружающего воздуха, рост выше, чем можно объяснить одним только pCO 2 : при предположительно неограничивающем значении 4 мбар, рост увеличился всего на 3.В 5 раз (Мурукесан и др., 2015). Однако pO 2 не было постоянным, и отсутствие фотодыхания (которое уменьшило бы фиксацию углерода) могло бы объяснить такие результаты. Во-вторых, рост Chlamydomonas reinhardtii снизился при давлении от 1 до 700 мбар при высоких концентрациях CO 2 (Wagner and Posten, 2017). Однако следует отметить, что, хотя CO 2 предположительно не является ограничивающим даже при самых низких испытанных давлениях, его концентрация (4.8% об. / Об.) В барботирующем газе — а не его парциальное давление — было постоянным между образцами.

Физико-химические эффекты низкого полного давления

Эффекты самого низкого давления, не учитываемые осушением и парциальными давлениями составляющих газов, могут быть описаны только ориентировочно: данных мало.

Как предполагают другие (Nicholson et al., 2010; Waters et al., 2014; Schwendner and Schuerger, 2018, 2020), можно сделать предварительные выводы из исследований воздействия высокого давления на микроорганизмы.Уменьшение объема, вызванное высоким давлением, приводит к структурным изменениям в биомолекулах, тем самым влияя на многочисленные клеточные процессы и угрожая целостности клетки. Мембраны особенно чувствительны — их жесткость имеет тенденцию увеличиваться с давлением (Macdonald, 1984; Winter and Jeworrek, 2009), но также могут быть затронуты различные биомолекулы, особенно белки и нуклеиновые кислоты (см. Bartlett, 2002; Oger and Jebbar, 2010; Mota et al., 2013). Давление также влияет на химическое равновесие и скорость реакции: следуя принципу Ле Шателье, более высокие давления стабилизируют состояние, соответствующее наименьшему объему (см., Например, Smeller, 2002).При снижении давления можно ожидать противоположных влияний, таких как тенденция к увеличению объема молекулярных и клеточных структур (последовательно, Wagner and Posten, 2017 наблюдали набухание клеток C. reinhardtii при резком понижении давления), ведущее, особенно , к разжижению плазматических мембран.

Дальнейшие эффекты могут быть опосредованы изменениями диффузии газа и растворимости. Благоприятное влияние снижения давления при сохранении парциального давления газов, поддерживающих метаболизм (например,г., Orcutt et al., 1970; Murukesan et al., 2015) может быть связано с тем, что коэффициенты диффузии увеличиваются пропорционально уменьшению давления (например, Chen and Othmer, 1962). Таким образом, газообмен может быть усилен, и микросреда вокруг клеток станет более благоприятной для метаболизма. Это положительное влияние систематически не наблюдалось, возможно, потому, что диффузия не всегда является ограничивающей (например, Niederwieser et al., 2019), или потому, что ее могут уравновесить другие эффекты. По аналогичным причинам можно было ожидать, что температура (с повышением температуры скорость диффузии увеличивается, но растворимость уменьшается) и соли (увеличение концентрации солей обычно снижает растворимость газа; Schumpe, 1993) влияют, когда доступность некоторых газов приближается к пороговому значению, при котором они становятся ограничивающей реакцией бактерий на низкое общее давление.

Взаимодействие между давлением, температурой и соленостью более сложное, чем можно было предположить из вышеизложенного. Schuerger и Nicholson (2006) отметили интерактивные эффекты низкого давления, температуры и состава газа, которые вряд ли можно объяснить только диффузией и растворимостью. Берри и др. (2010) показали, что рост в атмосфере CO 2 штамма E. coli подавлялся 5% MgCl 2 или 5% NaCl при давлении 1 бар, но не при 100 или 25 мбар. Хотя можно предположить, что ингибирование роста происходит из-за комбинированной токсичности высоких концентраций CO 2 и высоких концентраций соли, причем первое ослабляется при более низком давлении, представленные данные не позволяют сделать вывод.В более широком плане многое еще предстоит определить, например, роль, которую играет хаотропность солей (см. Hallsworth et al., 2003, и Ball and Hallsworth, 2015 для обзора того, как хаотропные соединения влияют на бактерии, и Rummel et al., 2014 для понимания в контексте марсианской обитаемости), или совместный результат влияния температуры и низкого давления на текучесть мембран.

Наконец, бактериальные изоляты, включая Streptomyces spp. росли при 7 мбар (высокое содержание CO 2 , 0 ° C) в присутствии почвы из исходной среды, но не смогли расти в таких условиях после полосковой очистки, что позволяет предположить, что геохимические или биологические компоненты из исходной среды необходимы для справиться с низким давлением (Schuerger and Nicholson, 2016).

Таким образом, гипобария, по-видимому, влияет на клетки даже тогда, когда предотвращается высыхание и когда парциальные давления неинертных газов постоянны, что зависит от различных других физико-химических факторов. Из-за своей сложности и нехватки связанных данных эти способы остаются плохо изученными.

Бактериостатическое или бактерицидное?

Если оставить в стороне осушение, эффекты низкого давления кажутся скорее бактериостатическими, чем бактерицидными: подавление роста при низком давлении имеет тенденцию уменьшаться, когда давление возвращается к норме (Kanervo et al., 2005; Schuerger and Nicholson, 2006; Николсон и др., 2010, 2013; Schuerger et al., 2013). Аналогичное наблюдение было сделано для грибов (Апельбаум, Баркай-Голан, 1977). Однако сообщалось об исключениях: S. liquefaciens , инкубированный в течение 49 дней при 7 мбар атмосферы с высоким содержанием CO. 2 атмосферы, при 0 ° C, не вернулись к полностью нормальной метаболической активности при возвращении к 1 бар атмосферного воздуха, при 30 ° C (Schwendner and Schuerger, 2018) и B. subtilis 168, предварительно инкубированные при 50 мбар, росли медленнее при возвращении в атмосферу, чем клетки, ранее не подвергавшиеся воздействию низкого давления (Nicholson et al., 2010). В последнем случае рост (который остановился при низкой плотности при 50 мбар) возобновился без задержки при возврате в окружающий воздух, что свидетельствует о том, что низкие давления обратимо инактивируют некоторые биомолекулы. С другой стороны, более медленная скорость роста указывает на длительное физиологическое изменение, возможно, опосредованное повреждением компонентов клетки, которое требует времени восстановления (Nicholson et al., 2010).

Бактериальная адаптация к гипобарии

Не все бактерии равны перед лицом низкого давления.Из почти 10 4 колоний из образцов вечной мерзлоты только 6, все Carnobacterium spp., Выросли при давлении CO 2 под давлением 7 мбар (Nicholson et al., 2013). Многие виды не могут расти при давлении 25 мбар (Schuerger et al., 2013). Широкие различия могут быть обнаружены даже внутри рода: штамм B. subtilis мог прорасти и вырасти при нормальном для Земли давлении 35 мбар, но не в атмосфере с высоким содержанием CO 2 , в то время как для B верно обратное. . nealsonii и B.licheniformis (Schuerger, Nicholson, 2006). Два из 8 протестированных Serratia spp. штаммы не могли расти ниже 7 мбар CO 2 (Schuerger and Nicholson, 2016). Важна и дифференцировка клеток: при нормальном для Земли составе воздуха ниже 25 мбар вегетативные клетки 7 Bacillus spp. росли, но эндоспоры тех же штаммов не прорастали (Schuerger and Nicholson, 2006).

Неясно, почему одни бактерии справляются лучше, чем другие. Ниже примерно 25 мбар температура должна быть понижена ниже оптимальных значений для мезофилов, чтобы уменьшить испарение (скорость которого уменьшается с давлением и увеличивается с температурой) и предотвращает кипение.При марсианском давлении температура должна быть настолько низкой — точка кипения чистой воды составляет, например, около 2,4 ° C при 7 мбар, — что для роста необходимы психрофильные или психротрофические свойства. Столь же очевидно, что микроорганизм, зависящий от данного газа, не может расти, если общее давление ниже порога парциального давления для использования этого газа. Например, можно с уверенностью предположить, что порог низкого давления для диазотрофного или фотосинтетического роста ограничен pN 2 или pCO 2 .В соответствии с обоими соображениями, все бактерии, выросшие ниже 10 мбар, были облигатными или факультативными анаэробами, и многие из них прибыли из холодных сред (Nicholson et al., 2013; Schuerger and Nicholson, 2016).

Помимо этого, описание стратегий выживания является предварительным. Поверхность Земли в основном лишена сред, в которых способность расти при низких давлениях дает преимущество: ее самое низкое давление на вершине Эвереста выше 0,3 бар (West, 1999). Некоторые микроорганизмы могут развивать механизмы, благоприятствующие деятельности в тропосфере (Morris et al., 2011; DeLeon-Rodriguez et al., 2013) — это подтверждается пороговым значением для эффекта при 100 мбар, описанным выше, что примерно соответствует самому низкому давлению в тропосфере, — но давление отбора может больше способствовать выживанию и эффективности транспортировки (например, пригодности для перенос воздушными массами или способность способствовать выпадению осадков для более быстрого выпадения осадков; Smith, 2013), чем размножение. Даже в этом случае выбор будет происходить только до 100 мбар.

Таким образом, можно ожидать, что реакция на очень низкое давление будет неадаптивной.Анализы транскрипции согласуются с этим. Выращивание B. subtilis при 50 мбар, а не при 1 бар изменило уровни 363 транскриптов из нескольких глобальных регулонов. Наиболее заметной была сильная индукция при низком давлении регулона общего стрессового ответа, опосредованного SigB, который казался неоптимальным: инактивация sigB не приводила к значительному изменению приспособленности при любом давлении (Waters et al., 2014). В атмосфере с высоким содержанием CO 2 при 0 ° C экспрессия 184 генов в S.liquefaciens значительно различались между 7 мбар и 1 бар (Fajardo-Cavazos et al., 2018). Не было идентифицировано генов, которые могли бы способствовать росту при низком давлении. Некоторые из наиболее активированных были вовлечены в транспорт и утилизацию различных сахаров (ни один из которых не присутствовал в среде), а наиболее сильно подавленные были вовлечены в транспорт сульфата или серосодержащей аминокислоты цистеина, который здесь снова предполагалось, что он пришел из неадекватного ответа.

В более широком смысле, об оптимизированном ответе для низкого давления не сообщалось. Schuerger et al. (2013) предположили, что организмы, которые, скорее всего, лучше всего справляются с низким давлением, а не специализированные экстремофилы, способны адаптироваться к широкому спектру условий окружающей среды.

Можно задаться вопросом, происходит ли это только из-за того, что гипобария не играет никакой роли в естественном отборе, и может ли микроорганизм развиваться в сторону более высокой толерантности при воздействии низкого давления в течение нескольких поколений.Исследования предлагают положительный ответ: пригодность B. subtilis при 50 мбар атмосферного воздуха увеличилась после 1000 поколений (Nicholson et al., 2010) и в значительной степени в течение первых 200 поколений (Waters et al., 2015). ).

К сожалению, молекулярная основа этой адаптации неясна. Анализ микроматрицы выявил более высокую транскрипцию генов des, desK и desR , кодирующих, соответственно, десатуразу жирных кислот Des мембраны, сенсорную киназу DesK и регулятор ответа DesR.Соответственно, пониженное давление вызывает повышенную регуляцию уровней мРНК des только в эволюционировавшем штамме, а деактивация гена des немного снижает его приспособленность при 50 мбар (Fajardo-Cavazos et al., 2012). Такой результат несколько удивителен: снижение давления имеет тенденцию к увеличению текучести мембран (Macdonald, 1984), а система des-des-desKR обеспечивает острую реакцию, которая разжижает мембраны при понижении температуры, уравновешивая склонность холода к их жесткости (Aguilar et al. ., 2001). У предкового штамма снижение давления приводило к кажущимся противоречивым ответам: увеличение доли насыщенных жирных кислот (которые имели бы тенденцию к увеличению жесткости), сопровождаемое увеличением доли антеизо-жирных кислот (которые имели бы тенденцию к увеличению текучести). ). При 50 мбар состав мембран жирных кислот был подобен у предковых и эволюционировавших штаммов, что позволяет предположить, что адаптация не происходила оттуда (хотя у развитого штамма было более низкое содержание антеизо-жирных кислот при 1 бар, что может дать первоначальное преимущество после падение давления).

Полногеномное секвенирование показало, что адаптированный штамм имел мутации, изменяющие аминокислоты в кодирующих последовательностях 7 генов, 2 из которых участвуют в поддержании целостности клеточной стенки, и делеция 9 нуклеотидов в рамке считывания в rnjB. Ген , кодирующий компонент деградосомы РНК, нокаут которого повысил конкурентоспособность B. subtilis как при низком давлении, так и при давлении 1 бар (Waters et al., 2015). Однако еще предстоит выяснить, могут ли эти различные мутации усиливать рост при низком давлении и каким образом, и большая часть повышения приспособленности произошла до того, как эти мутации распространятся в развивающейся популяции.

Заключительные замечания

Последствия для потенциального метаболизма на Марсе и в тропосфере способности бактерий расти при низком давлении обсуждались в других работах (Nicholson et al., 2013; Schuerger et al., 2013; Waters et al., 2014; Schuerger and Nicholson, 2016; Schwendner and Schuerger, 2020), но в меньшей степени возможности BLSS. Представленные выше результаты предполагают, что микробные модули в отсеках экипажа будущего космического корабля и в местах обитания будут мало затронуты предполагаемым пониженным давлением (НАСА, 2006); более важным будет парциальное давление составляющих газов.

Более низкие давления могут дать преимущества для BLSS, развернутого снаружи, например, для систем на основе цианобактерий (CyBLiSS): утверждалось, что некоторые виды диазотрофных цианобактерий, выветривающих горные породы, могут быть использованы в качестве основы для систем жизнеобеспечения на Марсе, которые полагаться на местные ресурсы — атмосферные газы, воду, добываемую на месте, и минеральные питательные вещества из реголита — тем самым значительно сокращая массу расходных материалов, отправляемых с Земли (Verseux et al., 2016b). Одним из факторов, определяющих эффективность CyBLiSS, является поведение цианобактерий в атмосфере, отличной от Земли.С одной стороны, выращивание их в атмосферных условиях, близких к марсианским (низкое общее давление, высокое pCO 2 , низкое pN 2 ), упростит систему, минимизирует массу конструкционных материалов и расходных материалов и снизит риск органических утечка вещества (Lehto et al., 2006; Verseux et al., 2016b). С другой стороны, изменение состава газа и давления влияет на поведение цианобактерий. Открытие культур непосредственно в атмосферу Марса, конечно, исключено: и полное давление, и pN 2 слишком низки.Однако изменения соотношения CO 2 / N 2 и небольшого повышения давления, которые могут быть выполнены с помощью технологий, обычно используемых на Земле, может быть достаточно. Ожидается, что общее давление 100 мбар или ниже с несколькими процентами CO 2 не будет ограничивать как таковое ; рост предположительно будет в значительной степени зависеть от атмосферы от pN 2 . Какие атмосферные условия предлагают наиболее подходящий компромисс между инженерией и биологией, в настоящее время исследуется.

В целом, хотя воздействие экстремальных условий на бактерии было достаточно интенсивно изучено (например, Rothschild and Mancinelli, 2001; Harrison et al., 2013), высокой гипобарией в значительной степени пренебрегали, в значительной степени из-за ее отсутствия на поверхности Земли. и потребность в специфическом экспериментальном оборудовании. Только ограниченное количество организмов, изолированных из небольшого набора сред, было измерено против него. Механизмы, опосредующие эффекты низкого давления, и их взаимодействие плохо изучены.Насколько далеко могут быть расширены границы низкого давления бактерий с помощью генной инженерии или направленной эволюции, неизвестно. Многое еще предстоит открыть в области микробиологии низкого давления. Вот призыв к заинтересованным исследователям присоединиться к этому исследованию.

Авторские взносы

CV задумал и написал рукопись.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

CV выражает признательность за финансирование со стороны Фонда Александра фон Гумбольдта и благодарит обоих рецензентов за их ценные комментарии.

Список литературы

Агниссенс, Л. М., Оттосен, Л. Д. М., Фойг, Н. В., Нильсен, Дж. Л., де Йонге, Н., Фишер, К. Х. и др. (2017). In-situ Обогащение биогаза импульсным H 2 добавок: актуальность адаптации метаногена и уровня неорганического углерода. Биоресурсы. Технол . 233, 256–263.DOI: 10.1016 / j.biortech.2017.02.016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Агилар, П. С., Эрнандес-Арриага, А. М., Цибульски, Л. Е., Эразо, А. К., и Де Мендоса, Д. (2001). Молекулярная основа термочувствительности: термометр с двухкомпонентной трансдукцией сигнала в Bacillus subtilis . EMBO J. 20, 1681–1691. DOI: 10.1093 / emboj / 20.7.1681

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Амманн, Э.К. Б. и Линч В. Х. (1966). Газообмен водорослей. II. Влияние кислорода, гелия и аргона на фотосинтез Chlorella pyrenoidosa. Заявл. Microbiol. 14, 552–557. DOI: 10.1128 / AEM.14.4.552-557.1966

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Апельбаум А. и Баркай-Голан Р. (1977). Прорастание спор и рост мицелия послеуборочных патогенов под гипобарическим давлением. Фитопатология 67, 400–403. DOI: 10.1094 / Phyto-67-400

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арашисар, С., Хисар, О., Кая, М., Яник, Т. (2004). Влияние модифицированной атмосферы и вакуумной упаковки на микробиологические и химические свойства филе радужной форели ( Oncorynchus mykiss ). Внутр. J. Food Microbiol . 97, 209–214. DOI: 10.1016 / j.ijfoodmicro.2004.05.024

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Болл, П., и Холлсворт, Дж. Э. (2015). Структура воды и хаотропность: их использование, злоупотребления и биологические последствия. Phys.Chem. Chem. Phys. 17, 8297–8305. DOI: 10.1039 / C4CP04564E

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бебло-Вранешевич, К., Бомайер, М., Шлеймер, С., Рэббоу, Э., Перрас, А. К., Мойсль-Эйхингер, К. и др. (2020). Влияние смоделированных марсианских условий на (факультативно) анаэробные штаммы бактерий из разных мест, являющихся аналогами Марса. Curr. Вопросы Мол. Биол. 38, 103–122. DOI: 10.21775 / cimb.038.103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берри, Б.Дж., Дженкинс, Д. Г., и Шергер, А. С. (2010). Влияние смоделированных условий Марса на выживание и рост Escherichia coli и Serratia liquefaciens . Заявл. Environ. Микробиол . 76, 2377–2386. DOI: 10.1128 / AEM.02147-09

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бостон, П. Дж. (1981). Теплицы и растения низкого давления для пилотируемой исследовательской станции на Марсе. J. Br. Межпланета. Soc . 34: 189.

Google Scholar

Бург, С.П. (2004). Послеуборочная физиология и гипобарическое хранение свежих продуктов . Кембридж, Массачусетс: Cabi Pulishing. DOI: 10.1079 / 9780851998015.0000

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен Н. Х. и Отмер Д. Ф. (1962). Новое обобщенное уравнение для коэффициента диффузии газа. J. Chem. Англ. Данные 7, 37–41. DOI: 10.1021 / je60012a011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, X., Оттосен, Л. Д. М., и Кофоед, М. В. В. (2019).Насколько низко вы можете опуститься: производство метана Methanobacterium congolense при низких концентрациях CO 2 . Фронт. Bioeng. Biotechnol. 7:34. DOI: 10.3389 / fbioe.2019.00034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Конрад Р. и Веттер Б. (1990). Влияние температуры на энергетику водородного обмена у гомоацетогенных, метаногенных и других анаэробных бактерий. Arch. Микробиол . 155, 94–98. DOI: 10.1007 / BF002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кортесао, М., Fuchs, F. M., Commichau, F. M., Eichenberger, P., Schuerger, A. C., Nicholson, W. L., et al. (2019). Bacillus subtilis устойчивость спор к смоделированным условиям поверхности Марса. Фронт. Microbiol. 10: 333. DOI: 10.3389 / fmicb.2019.00333

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коттин, Х., Котлер, Дж. М., Бартик, К., Кливз, Х. Дж., Кокелл, К. С., де Вера, Ж.-П. и др. (2017). Астробиология и возможность жизни на Земле и в других местах. Space Sci. Ред. 209, 1–42. DOI: 10.1007 / s11214-015-0196-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

de Vera, J.-P., Alawi, M., Backhaus, T., Baqué, M., Billi, D., Böttger, U., et al. (2019). Пределы жизни и обитаемости Марса: космический эксперимент ЕКА BIOMEX на МКС. Астробиология 19, 145–157. DOI: 10.1089 / аст.2018.1897

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Вера, Ж.-П., Мёльманн, Д., Бутина, Ф., Лорек, А., Вернеке, Р., Отт, С. (2010). Выживаемость и фотосинтетическая активность лишайников в марсианских условиях: лабораторное исследование. Астробиология 10, 215–227. DOI: 10.1089 / ast.2009.0362

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

de Vera, J.-P., Schulze-Makuch, D., Khan, A., Lorek, A., Koncz, A., Möhlmann, D., et al. (2014). Адаптация антарктического лишайника к условиям марсианской ниши может произойти в течение 34 дней. Планета.Космические науки . 98, 182–190. DOI: 10.1016 / j.pss.2013.07.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ДеЛеон-Родригес, Н., Латем, Т. Л., Родригес, -Р Л. М., Баразеш, Дж. М., Андерсон, Б. Е. и др. (2013). Микробиом верхней тропосферы: видовой состав и преобладание, последствия тропических штормов и атмосферные последствия. Proc. Natl. Акад. Sci. США . 110, 2575–2580. DOI: 10.1073 / pnas.1212089110

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Диксон, Н.М., и Келл, Д. Б. (1989). Подавление CO 2 роста и метаболизма микроорганизмов. J. Appl. Бактериол. 67, 109–136. DOI: 10.1111 / j.1365-2672.1989.tb03387.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фахардо-Кавасос, П., Моррисон, М. Д., Миллер, К. М., Шергер, А. К., и Николсон, В. Л. (2018). Транскриптомные ответы клеток Serratia liquefaciens , выращенных в смоделированных марсианских условиях низкой температуры, низкого давления и аноксической атмосферы, обогащенной CO 2 . Sci. Реп . 8: 14938. DOI: 10.1038 / s41598-018-33140-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фахардо-Кавасос, П., Уотерс, С. М., Шергер, А. К., Джордж, С., Маруа, Дж. Дж. И Николсон, В. Л. (2012). Эволюция Bacillus subtilis к усиленному росту при низком давлении: усиленная транскрипция des-desKR , кодирующего систему десатуразы жирных кислот. Астробиология 12, 258–270. DOI: 10.1089 / ast.2011.0728

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Годия, Ф., Альбиол, Дж., Монтесинос, Дж. Л., и Перес, Дж. (2002). MELISSA: петля взаимосвязанных биореакторов для создания систем жизнеобеспечения в космосе. J. Biotechnol. 99, 319–330. DOI: 10.1016 / S0168-1656 (02) 00222-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хаберле Р. М., Маккей К. П., Шеффер Дж., Каброл Н. А., Грин Э. А., Зент А. П. и др. (2001). О возможности жидкой воды на современном Марсе. J. Geophys. Res . 106, 317–326. DOI: 10.1029 / 2000JE001360

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холлсворт, Дж. Э., Хайм, С., и Тиммис, К. Н. (2003). Хаотропные растворенные вещества вызывают водный стресс у Pseudomonas putida . Environ. Микробиол . 5, 1270–1280. DOI: 10.1111 / j.1462-2920.2003.00478.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харри А. М., Гензер М., Кемппинен О., Каханпяя Х., Гомес-Эльвира Дж., Родригес-Манфреди Дж. А. и др. (2014). Наблюдения за давлением марсоходом Curiosity: первые результаты. J. Geophys. Res. E Planets 119, 82–92. DOI: 10.1002 / 2013JE004423

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харрисон, Дж. П., Гирарт, Н., Цигельницкий, Д., и Кокелл, К. С. (2013). Пределы жизни при множественных крайностях. Trends Microbiol . 21, 204–212. DOI: 10.1016 / j.tim.2013.01.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейнс, В. М. (ред.). (2017). CRC Справочник по химии и физике.97-й Эдн . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. DOI: 10.1201 / 9781315380476

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хендрикс, Л., и Мергей, М. (2007). От морских глубин к звездам: жизнеобеспечение человека через минимальные сообщества. Curr. Opin. Микробиол . 10, 231–237. DOI: 10.1016 / j.mib.2007.05.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холтон, Дж. Р., Хейнс, П. Х., Макинтайр, М. Э., Дуглас, А. Р., и Руд, Б.(1995). Обмен стратосферой и тропосферой. Rev. Geophys. 33, 403–439. DOI: 10.1029 / 95RG02097

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канерво, Э., Лехто, К., Столе, К., Лехто, Х., и Мяэнпяя, П. (2005). Характеристика роста и фотосинтеза Synechocystis sp. Культуры PCC 6803 при пониженном атмосферном давлении и повышенных уровнях CO 2 . Внутр. J. Astrobiol. 4, 97–100. DOI: 10.1017 / S1473550405002466

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кимура, Б., Йошияма, Т., и Фуджи, Т. (1999). Ингибирование углекислым газом Escherichia coli и Staphylococcus aureus на поверхности с установленным pH в модельной системе. J. Food Sci . 64, 367–370. DOI: 10.1111 / j.1365-2621.1999.tb15902.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Клейна А., Перич М., Васневски К. и Качмаржик М. (2019). Сине-зеленые цианобактерии Plectonema boryanum UTEX B 485 Выращивание в анаэробных условиях низкого давления (с высоким содержанием углекислого газа), имитирующих атмосферу Марса. IAC 2019, 21–25.

Клинглер, Дж. М., Мансинелли, Р. Л., и Уайт, М. Р. (1989). Биологическая фиксация азота при первичном марсианском парциальном давлении диазота. Adv. Space Res. 9, 173–176. DOI: 10.1016 / 0273-1177 (89)-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крал, Т., Алтейде, Т.С., Людерс, А.Э., и Шергер, А.С. (2011). Влияние низкого давления и высыхания на метаногены: последствия для жизни на Марсе. Планета. Космические науки. 59, 264–270. DOI: 10.1016 / j.pss.2010.07.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крал Т. А., Бринк К. М., Миллер С. Л. и Маккей К. П. (1998). Потребление водорода метаногенами на ранней Земле. Origins Life Evol Biosph. 28, 311–319. DOI: 10.1023 / A: 1006552412928

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, М. Дж., И Зиндер, С. Х. (1988). Парциальные давления водорода в термофильной метаногенной культуре, окисляющей ацетат. Заявл. Environ. Микробиол . 54, 1457–1461. DOI: 10.1128 / AEM.54.6.1457-1461.1988

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лехто, К. М., Лехто, Х. Дж., И Канерво, Э. А. (2006). Пригодность различных фотосинтезирующих организмов для внеземной биологической системы жизнеобеспечения. Res. Микробиол . 157, 69–76. DOI: 10.1016 / j.resmic.2005.07.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Левин Г. В., Страат П.А. (1979). Лабораторное моделирование эксперимента Viking Labeled Release: кинетика после второй инъекции питательного вещества и природа газообразного конечного продукта. J. Mol. Evol . 14, 185–197. DOI: 10.1007 / BF01732377

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макдональд А.Г. (1984). Влияние давления на молекулярную структуру и физиологические функции клеточных мембран. Philos. Пер. R. Soc. Лондон. B Biol. Sci. 304, 47–68.DOI: 10.1098 / rstb.1984.0008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макинтайр, О. Дж. (2013). Микробная динамика и взаимодействия растений и микробов в гипобарической камере высших растений: значение для усовершенствованного жизнеобеспечения в космосе . (Докторская диссертация), Университет Гвельфов, Гвельф, Онтарио: Канада

Google Scholar

MacRae, I.C. (1977). Влияние парциальных давлений ацетилена и азота на нитрогеназную активность видов Beijerinckia . Aust. J. Biol. Sci . 30, 593–596. DOI: 10.1071 / BI9770593

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинес, Г. М., Ньюман, К. Н., Де Висенте-Ретортильо, А., Фишер, Э., Ренно, Н. О., Ричардсон, М. И. и др. (2017). Современный приповерхностный марсианский климат: обзор метеорологических данных на месте от Viking до Curiosity. Space Sci. Ред. 212, 295–338. DOI: 10.1007 / s11214-017-0360-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинс, З., Коттин, Х., Котлер, Дж. М., Карраско, Н., Кокелл, С. С., де ла Торре, Нотцель, Р. и др. (2017). Земля как инструмент астробиологии — европейская перспектива. Space Sci. Ред. . 209, 43–81. DOI: 10.1007 / s11214-017-0369-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррис К. Э., Сэндс Д. К., Бардин М., Янике Р., Фогель Б., Лейронас К. и др. (2011). Микробиология и атмосферные процессы: проблемы исследования воздействия переносимых по воздуху микроорганизмов на атмосферу и климат. Биогеонауки 8, 17–25. DOI: 10.5194 / bg-8-17-2011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мота, М. Дж., Лопес, Р. П., Дельгадилло, И., и Сараива, Дж. А. (2013). Микроорганизмы под высоким давлением — адаптация, рост и биотехнологический потенциал. Biotechnol. Adv . 31, 1426–1434. DOI: 10.1016 / j.biotechadv.2013.06.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мурукесан, Г., Лейно, Х., Мяэнпяя, П., Стохле, К., Raksajit, W., Lehto, H.J., et al. (2015). Сжатая марсианская атмосфера с чистым CO 2 поддерживает интенсивный рост цианобактерий и вызывает значительные изменения в их метаболизме. Origins Life Evol. Biosph. 46, 119–131. DOI: 10.1007 / s11084-015-9458-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

НАСА (2006). Рекомендации по исследованию внутренней атмосферы космического корабля: Заключительный отчет рабочей группы NASA по исследованию атмосфер (EAWG) JSC-63309 .Хьюстон.

Николсон, В. Л., Фахардо-Кавасос, П., Феденко, Дж., Ортис-Луго, Дж. Л., Ривас-Кастильо, А., Уотерс, С. М. и др. (2010). Изучение предела роста при низком давлении: эволюция Bacillus subtilis в лаборатории к усиленному росту при 5 кПа. Заявл. Environ. Микробиол . 76, 7559–7565. DOI: 10.1128 / AEM.01126-10

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Николсон В.Л., Кривушин К., Гиличинский Д., и Schuerger, A.C. (2013). Рост Carnobacterium spp. из вечной мерзлоты при низком давлении, температуре и бескислородной атмосфере имеет последствия для земных микробов на Марсе. Proc. Natl. Акад. Sci. США 110, 666–671. DOI: 10.1073 / pnas.1209793110

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Niederwieser, T., Kociolek, P., Hoehn, A., and Klaus, D. (2019). Влияние измененного парциального давления азота на Chlorellaceae для космических полетов. Algal Res. 41: 101543. DOI: 10.1016 / j.algal.2019.101543

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Норкросс, Дж., Норск, П., Лоу, Дж., Ариас, Д., Конкин, Дж., Перчонок, М., и др. (2013). Воздействие атмосферы 8 psia / 32% O 2 на человека в условиях космического полета. НАСА / TM-2013-217377 . Доступно в Интернете по адресу: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20130013505.pdf (по состоянию на 22 февраля 2020 г.).

Google Scholar

Оркатт, Д.М., Ричардсон Б. и Холден Р. Д. (1970). Влияние гипобарической и гипербарической атмосферы гелия на рост Chlorella sorokiniana . Заявл. Microbiol. 19, 182–83. DOI: 10.1128 / AEM.19.1.182-183.1970

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Orosei, R., Lauro, S. E., Pettinelli, E., Cicchetti, A., Coradini, M., Cosciotti, B., et al. (2018). Радиолокационные свидетельства наличия подледниковой жидкой воды на Марсе. Наука 361, 490–493.DOI: 10.1126 / science.aar7268

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пол, Л.-А., и Ферл, Р. Дж. (2006). Биология низкого атмосферного давления — значение для разработки исследовательских миссий и усовершенствованного жизнеобеспечения. Gravit. Space Biol. 19, 3–18.

Google Scholar

Покорный, Н. Дж., Бултер-Битцер, Дж. И., Харт, М. М., Стори, Л., Ли, Х. и Треворс, Дж. Т. (2005). Гипобарическая бактериология: рост, поляризация цитоплазматической мембраны и общие клеточные жирные кислоты в Escherichia coli и Bacillus subtilis . Внутр. J. Astrobiol. 4, 187–193. DOI: 10.1017 / S1473550405002727

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цинь, Л., Ю, К., Ай, В., Тан, Ю., Рен, Дж., И Го, С. (2014). Реакция цианобактерий на низкое атмосферное давление. Life Sci. Space Res. 3, 55–62. DOI: 10.1016 / j.lssr.2014.09.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ричардс, Дж. Т., Кори, К. А., и Пол, А. Л. (2006). Воздействие Arabidopsis thaliana на гипобарическую среду: последствия для биорегенеративных систем жизнеобеспечения низкого давления для исследовательских миссий и терраформирования человека. Астробиология 6, 851–66. DOI: 10.1089 / ast.2006.6.851

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Романацци Г., Нигро Ф., Ипполито А. и Салерно М. (2001). Влияние кратковременных гипобарических обработок на послеуборочные гнили черешни, клубники и столового винограда. Postharvest Biol. Technol. 22, 1–6. DOI: 10.1016 / S0925-5214 (00) 00188-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Раммель, Дж. Д., Бити, Д. В., Jones, M.A., Bakermans, C., Barlow, N.G., Boston, P.J. и др. (2014). Новый анализ «особых регионов» Марса: результаты второй научной аналитической группы по особым регионам MEPAG (SR-SAG2). Астробиология 14, 887–968. DOI: 10.1089 / ast.2014.1227

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schuerger, A. C., Berry, B., and Nicholson, W. L. (2006). «Земные бактерии, обычно извлекаемые с марсианских космических аппаратов, по-видимому, не могут расти в смоделированных марсианских условиях», в Lunar and Planetary Science XXXVII (Houston, TX: Lunar and Planetary Institute), 37.

Google Scholar

Schuerger, A.C., и Nicholson, W. L. (2006). Взаимодействие гипобарии, низкой температуры и CO 2 атмосферы подавляет рост мезофильных Bacillus spp. в смоделированных марсианских условиях. Икар 185, 143–152. DOI: 10.1016 / j.icarus.2006.06.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schuerger, A.C., и Nicholson, W. L. (2016). Двадцать видов гипобарофильных бактерий, извлеченных из различных почв, демонстрируют рост в смоделированных марсианских условиях при 0.7 кПа. Астробиология 16, 964–976. DOI: 10.1089 / ast.2016.1587

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шуэргер А.С., Ульрих Р., Берри Б.Дж. и Николсон В.Л. (2013). Рост Serratia liquefaciens при давлении 7 мбар, 0 ° C и в атмосфере, обогащенной CO 2 , в бескислородной атмосфере. Астробиология 13, 115–131. DOI: 10.1089 / ast.2011.0811

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шумпе А. (1993). Оценка растворимости газа в солевых растворах. Chem. Англ. Sci . 48, 153–158. DOI: 10.1016 / 0009-2509 (93) 80291-W

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schwendner, P., and Schuerger, A.C. (2018). Метаболические отпечатки пальцев Serratia liquefaciens в смоделированных марсианских условиях с использованием биологических микрочипов GN2. Sci. Реп . 8, 1–14. DOI: 10.1038 / s41598-018-33856-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сильверман, С. Н., Копф, С. Х., Бебут, Б.М., Гордон, Р., Сом, С. М. (2018). Морфологические и изотопные изменения гетероцистных цианобактерий в ответ на парциальное давление N 2 . Геобиология 17, 60–75. DOI: 10.1111 / gbi.12312

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, Д. Дж., Гриффин, Д. В., и Шергер, А. С. (2010). Стратосферная микробиология в 20 км над Тихим океаном. Aerobiologia 26, 35–46. DOI: 10.1007 / s10453-009-9141-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сори, М.М., Брамсон А. М. (2019). Вода на Марсе с недоверием: сегодня для базального таяния льда на южном полюсе требуются местные тепловые аномалии. Geophys. Res. Lett . 46, 1222–1231. DOI: 10.1029 / 2018GL080985

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шпренгер, В. В., Хакштейн, Дж. Х. П., и Кельтьенс, Дж. Т. (2007). Конкурентный успех Methanomicrococcus blatticola , доминирующего метилотрофного метаногена в кишечнике тараканов, поддерживается высоким сродством к субстрату и благоприятной термодинамикой. FEMS Microbiol. Экол . 60, 266–275. DOI: 10.1111 / j.1574-6941.2007.00287.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Steinle, A., Knittel, K., Felber, N., Casalino, C., de Lange, G., Tessarolo, C., et al. (2018). Жизнь на грани: активные микробные сообщества в бассейне рассола Криос MgCl 2 при очень низкой активности воды. ISME J . 12, 1414–1426. DOI: 10.1038 / s41396-018-0107-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стивенсон, А., Burkhardt, J., Cockell, C. S., Cray, J. A., Dijksterhuis, J., Fox-Powell, M., et al. (2015). Размножение микробов с активностью воды ниже 0,690: последствия для наземной и внеземной жизни. Environ. Микробиол . 17, 257–277. DOI: 10.1111 / 1462-2920.12598

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стивенсон, А., Хэмилл, П. Г., Кейн, К. Дж. О., Кминек, Г., Раммель, Дж. Д., Войтек, М. А., и др. (2017). Aspergillus penicillioides дифференцировка и деление клеток при 0.585 активность воды. Environ. Микробиол . 19. 687–697. DOI: 10.1111 / 1462-2920.13597

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Thomas, D. J., Boling, J., Boston, P. J., Campbell, K. A., McSpadden, T., McWilliams, L., et al. (2006). Экстремофилы для экопоэза: желательные черты и выживаемость первых марсианских организмов. Gravit. Space Biol. 19, 91–104.

Google Scholar

Verseux, C. (2018). Устойчивость цианобактерий к космосу и марсианской среде в рамках космического полета EXPOSE-R2 и за его пределами .(Докторская диссертация), Римский университет «Тор Вергата», Рим, Италия.

Verseux, C., Baqué, M., Lehto, K., de Vera, J.-P., Rothschild, L.J., and Billi, D. (2016b). Устойчивое жизнеобеспечение на Марсе — потенциальная роль цианобактерий. Внутр. J. Astrobiol. 15, 65–92. DOI: 10.1017 / S147355041500021X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Verseux, C., Paulino-Lima, I., Baqué, M., Billi, D., and Rothschild, L.J. (2016a). «Синтетическая биология для исследования космоса: обещания и социальные последствия», в Ambivalences of Creating Life.Социальные и философские аспекты синтетической биологии , ред. К. Хаген, М. Энгельхард и Г. Топфер (Cham: Springer-Verlag), 73–100. DOI: 10.1007 / 978-3-319-21088-9_4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вагнер И., Постен К. (2017). Снижение давления влияет на рост и морфологию Chlamydomonas reinhardtii . Eng. Life Sci . 17, 552–560. DOI: 10.1002 / elsc.201600131

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уотерс, С.М., Роблес-Мартинес, Дж. А., и Николсон, В. Л. (2014). Воздействие на Bacillus subtilis низкого давления (5 кПа) индуцирует несколько глобальных регулонов, включая те, которые участвуют в SigB-опосредованном общем стрессовом ответе. Заявл. Environ. Микробиол . 80, 4788–4794. DOI: 10.1128 / AEM.00885-14

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уотерс, С. М., Цейглер, Д. Р., Николсон, В. Л. (2015). Экспериментальная эволюция ускоренного роста Bacillus subtilis при низком атмосферном давлении: геномные изменения, выявленные с помощью полногеномного секвенирования. Заявл. Environ. Микробиол . 81, 7525–7532. DOI: 10.1128 / AEM.01690-15

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Триада спортсменок (для подростков)

Ханна присоединилась к команде по легкой атлетике на первом курсе и упорно тренировалась, чтобы стать поджарым и сильным спринтером. Когда ее тренер сказал, что потеря нескольких фунтов улучшит ее производительность, она сразу же начала считать калории и увеличила продолжительность тренировок. Она была слишком занята тренировками и встречами, чтобы заметить, что у нее прекратились месячные — ее больше беспокоил стрессовый перелом в лодыжке, который замедлял ее.

Хотя Ханна считает, что ее интенсивные тренировки и дисциплинированная диета помогают ее работоспособности, на самом деле они могут навредить ей — и ее здоровью.

Что такое триада спортсменок?

Спорт и физические упражнения — часть сбалансированного здорового образа жизни. Люди, занимающиеся спортом, более здоровы; получать более высокие оценки; реже испытывают депрессию; и употребляют алкоголь, сигареты и наркотики реже, чем люди, не являющиеся спортсменами. Но для некоторых девушек несоблюдение баланса между потребностями тела и занятиями спортом может иметь серьезные последствия.

Некоторые девушки, которые занимаются спортом или интенсивно тренируются, подвержены риску заболевания, называемого триадой спортсменок. Триада спортсменок представляет собой сочетание трех состояний: расстройство пищевого поведения, аменорея и остеопороз. Спортсменка может иметь одну, две или все три части триады.

Фактор триады №1: Расстройство питания

Большинство девушек с триадой спортсменок пытаются сбросить вес, чтобы улучшить свои спортивные результаты. Расстройство питания, которое сопровождает триаду спортсменок, может варьироваться от недостаточного потребления калорий для удовлетворения энергетических потребностей до отказа от определенных видов пищи, которые спортсмен считает «плохими» (например, продуктов, содержащих жир), до серьезных расстройств пищевого поведения, таких как нервная анорексия или булимия. нервная.

Фактор триады # 2: Аменорея

Интенсивные упражнения и недостаточное потребление калорий могут привести к снижению уровня гормонов, которые помогают регулировать менструальный цикл. В результате менструации у девочек могут стать нерегулярными или вообще прекратиться. Конечно, подростки иногда пропускают месячные, особенно в первый год. Пропущенный период не означает автоматически триаду спортсменки. Это может означать, что происходит что-то еще, например, беременность или заболевание. Если вы занимаетесь сексом и у вас отсутствуют месячные, поговорите со своим врачом.

У некоторых девушек, которые интенсивно занимаются спортом, могут никогда не появиться первые месячные, потому что они так упорно тренировались. У других могли быть менструации, но как только они увеличат тренировку и изменят пищевые привычки, менструация может прекратиться.

Фактор триады № 3: Остеопороз

Эстроген ниже у девушек с триадой спортсменка. Низкий уровень эстрогена и плохое питание, особенно низкое потребление кальция, могут привести к остеопорозу, третьему аспекту триады.Остеопороз — это ослабление костей из-за потери плотности костей и неправильного формирования костей. Это состояние может разрушить карьеру спортсменки, поскольку может привести к стрессовым переломам и другим травмам.

Обычно подростковые годы — это время, когда девочки должны наращивать костную массу до самого высокого уровня, называемого пиковой костной массой. Недостаток кальция в настоящее время также может иметь длительное влияние на прочность костей женщины в более позднем возрасте.

стр.1

Кто получит триаду спортсменок?

Многие девушки обеспокоены размером и формой своего тела.Но быть высококонкурентным спортсменом и заниматься спортом, требующим от вас очень тяжелых тренировок, может усилить это беспокойство.

Девушки с триадой спортсменок часто настолько заботятся о своем спорте, что готовы на все, чтобы улучшить свои результаты. Боевые искусства и гребля являются примерами видов спорта, в которых спортсмены классифицируются по весовым категориям, поэтому акцент на весе становится важной частью программы тренировок и может подвергнуть девушку риску расстройства пищевого поведения.

Занятия спортом, где ценится худощавая внешность, также могут подвергнуть девушку риску возникновения триады спортсменок.Такие виды спорта, как гимнастика, фигурное катание, дайвинг и балет, являются примерами видов спорта, в которых ценится стройная фигура. Некоторым спортсменам тренеры или судьи могут даже сказать, что потеря веса улучшит их результаты.

Даже в тех видах спорта, где размер и форма тела не так важны, таких как бег на длинные дистанции и беговые лыжи, на девочек могут оказывать давление товарищи по команде, родители, партнеры и тренеры, которые ошибочно полагают, что «потеря всего несколько фунтов» может улучшить свои показатели.

По правде говоря, потеря этих нескольких фунтов вообще не улучшает производительность. Люди, которые в хорошей форме и достаточно активны, чтобы участвовать в спортивных состязаниях, обычно имеют больше мышц, чем жира, поэтому именно мышцы голодают, когда девушка сокращает количество еды. Кроме того, если девушка худеет без необходимости, это мешает здоровым процессам в организме, таким как менструация и развитие костей.

Кроме того, у некоторых конкурентоспособных спортсменок такие проблемы, как низкая самооценка, склонность к перфекционизму и семейный стресс, подвергают их риску расстройства пищевого поведения.

стр. 2

Каковы признаки и симптомы?

Если у девочки есть факторы риска для триады спортсменок, возможно, она уже испытывает некоторые симптомы и признаки расстройства, например:

  • потеря веса
  • без периодов или нерегулярных периодов
  • Усталость и снижение способности к концентрации
  • стрессовые переломы (переломы, которые возникают, даже если человек не получил серьезных травм)
  • другие травмы

Девочки с триадой спортсменок часто имеют признаки и симптомы расстройства пищевого поведения, например:

  • продолжал соблюдать диету, несмотря на потерю веса
  • озабоченность едой и вес
  • частые походы в туалет во время и после еды
  • с использованием слабительных
  • ломкие волосы или ногти
  • кариес, потому что у девочек с булимией зубная эмаль стирается из-за частой рвоты
  • Чувствительность к холоду
  • Низкая частота пульса и артериальное давление
  • Нарушения сердца и боль в груди
стр.3

Как помогают врачи

Обширное медицинское обследование — важная часть диагностики триады спортсменок.Врач, который думает, что у девочки триада спортсменки, вероятно, задаст вопросы о ее менструациях, ее питании и физических упражнениях, любых лекарствах, которые она принимает, и ее чувствах к своему телу. Это называется историей болезни .

Плохое питание также может влиять на организм разными способами, поэтому врач может назначить анализы крови для проверки на

. анемия и другие проблемы, связанные с триадой. Врач также проверит по медицинским показаниям, почему девочка теряет вес и у нее отсутствуют месячные.Поскольку остеопороз может повысить риск переломов костей, врач может также запросить анализы для измерения плотности костей.

Врачи не работают в одиночку, чтобы помочь девушке с триадой спортсменок. Тренеры и инструкторы, родители, физиотерапевты, педиатры и специалисты по подростковой медицине, врачи спортивной медицины, диетологи и диетологи, а также специалисты по психическому здоровью могут работать вместе, чтобы лечить физические и эмоциональные проблемы, с которыми сталкивается девушка с триадой спортсменок.

Может возникнуть соблазн избавиться от нескольких месяцев пропущенных месячных, но незамедлительная помощь важна. В краткосрочной перспективе триада спортсменки может привести к снижению физической работоспособности, стрессовым переломам и другим травмам. В долгосрочной перспективе это может вызвать слабость костей, долгосрочное воздействие на репродуктивную систему и проблемы с сердцем.

Девушка, которая восстанавливается после триады спортсменок, может работать с диетологом, чтобы помочь достичь и поддерживать здоровый вес, при этом потребляя достаточно калорий и питательных веществ для здоровья и хороших спортивных результатов.В зависимости от того, как много девушка тренируется, ей, возможно, придется сократить продолжительность тренировок. Разговор с психологом или терапевтом может помочь ей справиться с депрессией, давлением со стороны тренеров или членов семьи или низкой самооценкой, а также может помочь ей найти способы справиться со своими проблемами, кроме ограничения приема пищи или чрезмерных тренировок.

Некоторым девочкам может потребоваться прием гормонов, чтобы обеспечить их организм эстрогеном, чтобы предотвратить дальнейшую потерю костной массы. Добавки кальция и витамина D также могут помочь, когда у кого-то есть потеря костной массы в результате триады спортсменок.

стр. 4

Что, если я думаю, что это есть у кого-то из моих знакомых?

Заманчиво игнорировать триаду спортсменок и надеяться, что она исчезнет. Но для этого требуется помощь врача и других медицинских работников. Если у друга, сестры или товарища по команде есть признаки и симптомы триады спортсменок, обсудите с ней свои опасения и посоветуйте ей обратиться за лечением. Если она откажется, возможно, вам придется рассказать о своем беспокойстве родителям, тренеру, учителю или школьной медсестре.

Вы можете беспокоиться о том, чтобы показаться любопытным, когда задаете вопросы о здоровье друга, но это не так: ваше беспокойство является признаком того, что вы заботливый друг.Прислушиваться к уху может быть именно то, что нужно вашему другу.

Советы для спортсменок

Вот несколько советов, которые помогут спортсменам-подросткам оставаться на вершине своего физического состояния:

  • Следите за своими менструациями. Легко забыть, когда к вам в последний раз приходила тетя Фло, поэтому следите за своими менструациями в календаре и отмечайте, когда менструация начинается и останавливается, а также является ли кровотечение особенно сильным или легким. Таким образом, если у вас начнутся пропуски менструации, вы сразу узнаете об этом и получите точную информацию для своего врача.
  • Не пропускайте приемы пищи и закуски. Если вы постоянно путешествуете между школой, тренировками и соревнованиями, у вас может возникнуть соблазн пропустить приемы пищи и закуски, чтобы сэкономить время. Но если есть сейчас, то продуктивность улучшится позже, поэтому запасайте свой шкафчик или сумку быстрыми и легкими фаворитами, такими как рогалики, стручковый сыр, несоленые орехи и семена, сырые овощи, батончики мюсли и фрукты.
  • Посетите диетолога или диетолога, работающего со спортсменами-подростками. Он или она может помочь вам составить план вашей диеты и узнать, достаточно ли вы получаете калорий и основных питательных веществ, таких как железо, кальций и белок.А если вам нужны добавки, диетолог порекомендует лучший вариант.
  • Сделайте это за вас. Давление со стороны товарищей по команде, родителей или тренеров может превратить веселое занятие в кошмар. Если вам не нравится заниматься спортом, измените его. Помните: это ваше тело и ваша жизнь. Вы, а не ваш тренер или товарищи по команде, будете вынуждены мириться с любым повреждением, которое вы нанесете своему телу.

Что нужно знать о головных болях низкого давления

Др.Дебора Фридман, доктор медицины, магистр здравоохранения, FAHS, делится своими мыслями о связи между спонтанной внутричерепной гипотензией (SIH) и головной болью.

Что такое спонтанная внутричерепная гипотензия (SIH)?

Проще говоря, SIH — это головная боль низкого давления. Внутричерепная гипотензия буквально означает, что в головном мозге низкое давление спинномозговой жидкости. При SIH происходит утечка спинномозговой жидкости из позвоночника либо в области шеи (шейный), либо в средней части спины (грудной).Спинномозговая жидкость омывает мозг, защищая его от ударов по черепу при движении головы. Мозг непрерывно вырабатывает спинномозговую жидкость и поглощает ее с той же скоростью, создавая тонкий баланс, который поддерживает нормальный объем спинномозговой жидкости и давление.

Каковы симптомы SIH?

Наиболее частым симптомом SIH является «типичная» головная боль, локализованная в затылке, часто с болью в шее. Оно ухудшается в положении стоя или сидя и улучшается или проходит через 20–30 минут после лежания; это называется «ортостатической» или «постуральной» головной болью.Боль часто бывает очень сильной. Следующим наиболее частым вариантом является головная боль, которая отсутствует (или легкая) при пробуждении, но развивается поздно утром или днем ​​и усиливается в течение дня.

Местонахождение головной боли разное — она ​​может быть спереди, затрагивать всю голову или быть односторонней. Это может напоминать мигрень с повышенной чувствительностью к свету и шуму, тошнотой или рвотой. Нет никакого специфического характера боли, которая может быть, например, ноющей, колющей, пульсирующей, колющей или похожей на давление.

Другой частой особенностью головной боли является усиление при кашле, чихании, натуживании (поднятие тяжестей, давление вниз во время дефекации), упражнениях, наклонах и сексуальной активности. Другие симптомы включают изменения слуха (приглушенный слух, звон в ушах, потеря слуха), головокружение, нарушение концентрации внимания, боль в спине или груди и двоение в глазах. В редких случаях может наблюдаться потеря сознания, кома или состояние, подобное паркинсонизму.

SIH является одной из причин новой ежедневной стойкой головной боли , которая представляет собой головную боль, которая начинается внезапно однажды и никогда не проходит.

Кто получает SIH?

Хотя любой может получить SIH, кажется, что это чаще встречается у людей со слабым «матриксом соединительной ткани». Эти люди часто бывают высокими и худыми, с тонкой шеей, двусоставными или необычайно гибкими. Их твёрдая оболочка, вероятно, тоньше и склонна к разрыву, чем у большинства людей.

Как диагностируется SIH?

Если вы считаете, что у вас симптомы SIH, важно проконсультироваться с врачом для проведения серии анализов.Из теста Тренделенбурга, когда пациент лежит ровно, а экзамен наклонен, чтобы опустить голову, визуализирующие исследования, такие как МРТ, компьютерная томография или цистернограмма, могут помочь определить, является ли SIH причиной головных болей. Тем не менее, даже при диагностическом тестировании у значительного меньшинства пациентов могут быть нормальные результаты.

Как обрабатывается SIH?

Многие пациенты с хроническим синдромом головного мозга обнаруживают, что практически все стандартные лекарства, используемые для лечения головной боли, неэффективны.Медицинское лечение аналогично тому, что используется при головной боли, возникающей сразу после спинномозговой пункции, включая кофеин, гидратацию и лежачее положение. Иногда помогает бандаж для брюшной полости или лекарство под названием теофиллин (которое действует аналогично кофеину), но редко помогает избавиться от головной боли навсегда.

Поскольку эпидуральные пластыри кровью обычно эффективны, они часто являются первой линией лечения. Собственная кровь пациента берется из руки и вводится в нижний отдел позвоночника в эпидуральное пространство, которое находится непосредственно за пределами твердой мозговой оболочки.Процедура проводится под рентгеноскопией (рентгеном) или компьютерной томографией в амбулаторных условиях. Наиболее частым осложнением является боль в пояснице, которая обычно проходит в течение недели. Иногда боль в спине длится недели или месяцы; в редких случаях может наблюдаться рубцевание (арахноидит), вызывающее стойкую боль в спине, или состояние восстановления высокого давления, которое обычно проходит само по себе. Есть потенциальный риск заражения. Пятно с кровью часто приносит мгновенное облегчение. Иногда эффект проходит и требуются дополнительные пятна крови.

Почему бы просто не устранить утечку?

Звучит просто, но найти место утечки ОЧЕНЬ сложно. Наиболее полезными для определения места утечки являются специальные МРТ-изображения (которые не входят в стандартный пакет программного обеспечения МРТ и не всегда доступны), а также МРТ и КТ-миелография. Даже при использовании этих методов могут быть «ложноположительные» результаты, которые вводят в заблуждение, поскольку отклонение от нормы на изображении на самом деле не является местом утечки. Наиболее трудные для поиска и устранения утечки находятся перед спинным мозгом.В конечном итоге могут потребоваться целевые пятна крови и хирургическое вмешательство.

Дебора И. Фридман, доктор медицины, магистр здравоохранения, FAHS
Директор программы по головной и лицевой боли
Профессор неврологии, нейротерапии и офтальмологии

.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *