Masaż serca bez grawitacji. Polacy opracowali urządzenie ratunkowe

Na Ziemi masaż serca wymaga siły i odpowiedniego podparcia. W kosmosie, kiedy astronauta próbuje uciskać klatkę piersiową poszkodowanego, to sam zaczyna się od niego odpychać. Polscy naukowcy opracowali urządzenie, które ma rozwiązać tę trudność i umożliwić skuteczną reanimację w stanie nieważkości.

System CMRS/ARS przeszedł już pierwsze testy, a jego konstruktorzy przygotowali 8 wersji prototypowych. Wyniki są szalenie obiecujące, dlatego badacze chcą teraz sprawdzić działanie urządzenia podczas lotów parabolicznych. W przyszłości rozwiązanie mogłoby trafić na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a nawet statków zabierających astronautów na Księżyc i Marsa.

Resuscytacja krążeniowo-oddechowa polega m.in. na rytmicznym uciskaniu klatki piersiowej osoby, u której doszło do zatrzymania krążenia. Uciski pozwalają podtrzymywać przepływ krwi przez najważniejsze narządy do czasu przywrócenia skutecznej pracy serca.

Na Ziemi ratownik może oprzeć się na kolanach i wykorzystać ciężar własnego ciała. Dzięki temu jest w stanie uciskać klatkę piersiową z odpowiednią siłą i częstotliwością, bez konieczności wykonywania całej pracy samymi mięśniami ramion. Na orbicie taki sposób działania nie jest fizycznie możliwy. W warunkach mikrograwitacji ratownik i poszkodowany unoszą się swobodnie, a każdy ucisk powoduje również odpychanie obu osób od siebie. Bez solidnego podparcia trudno wykonywać kolejne ruchy w powtarzalny sposób.

Na Spider’s Web opisywaliśmy już, jak bardzo brak grawitacji zmienia funkcjonowanie ludzkiego organizmu. Astronauci tracą masę mięśniową i kostną, a ich mózgi muszą na nowo nauczyć się interpretowania sygnałów związanych z położeniem ciała. Tym razem chodzi jednak o udzielenie pomocy człowiekowi, którego życie może zależeć od każdej minuty.

Urządzenie powstaje z udziałem specjalistów związanych z Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Wojskowym Instytutem Medycyny Lotniczej. Wśród jego twórców znajdują się dr n. med. Arkadiusz Trzos i płk. rez. dr n. med. Krzysztof Kowalczuk.

System nosi oznaczenie CMRS/ARS, pochodzące od angielskich nazw Crew Medical Restraint System i Atmed Restraint System. Jego zadaniem jest jednoczesne ustabilizowanie pacjenta oraz osoby prowadzącej resuscytację. Konstrukcja zapewnia sztywne podparcie pleców poszkodowanego i specjalne uchwyty dla ratownika. Pozwala to utrzymywać właściwą pozycję podczas wykonywania ucisków, mimo że na obie osoby nie działa grawitacja w taki sposób jak na Ziemi.

Jednym z ważnych rozwiązań jest mechanizm wykorzystujący nogi ratownika do uzyskania dodatkowego podparcia i zwiększenia siły nacisku. Dzięki temu uciski klatki piersiowej mogą być bardziej powtarzalne, a sam ratownik nie musi polegać wyłącznie na sile własnych ramion. Nie jest to jednak automatyczna maszyna wykonująca masaż serca. Urządzenie ma umożliwiać człowiekowi prawidłowe prowadzenie resuscytacji w warunkach, w których zwykłe techniki ratownicze mogą okazać się nieskuteczne.

Pierwsze wyniki badań przedstawiono podczas międzynarodowego kongresu medycyny lotniczej i kosmicznej ICASM 2025. Zespół wykorzystał specjalnie przygotowany symulator klatki piersiowej oraz wirówkę treningową, pozwalającą sprawdzać działanie urządzenia w kontrolowanych warunkach. W eksperymencie uczestniczyło 10 osób. Każda wykonywała serie ucisków na symulatorze, a aparatura rejestrowała ich częstotliwość, głębokość i inne parametry.

Według opublikowanego streszczenia badań zastosowanie ARS poprawiło wybrane wskaźniki jakości resuscytacji. Uczestnicy uzyskiwali bardziej stabilną siłę nacisku, większą średnią głębokość ucisków i lepszy powrót klatki piersiowej do pozycji wyjściowej.

Wyniki są ważne, ale trzeba pamiętać także o ograniczeniach. Badanie przeprowadzono na symulatorze, a nie na człowieku wymagającym pomocy. Co więcej, żadna wersja urządzenia nie została dotąd przetestowana podczas prawdziwego lotu kosmicznego. Jak poinformował serwis Nauka w Polsce, badacze zaprezentowali kolejne wyniki podczas kongresu ICAM 2026 w Stambule, który odbył się na początku października.

Dotychczas załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w sytuacji poważnego zagrożenia zdrowia mogły korzystać z możliwości wcześniejszego powrotu na Ziemię. Nie zawsze oznaczało to oczywiście natychmiastowy transport do szpitala, ale pozwalało planować pomoc medyczną w stosunkowo krótkim czasie.

W styczniu opisywaliśmy pierwszą w historii ISS kontrolowaną ewakuację medyczną, kiedy NASA zdecydowała o przedterminowym powrocie całej załogi Crew-11. Jeden z astronautów wymagał diagnostyki, której nie można było w pełni przeprowadzić na orbicie.

Inny przypadek, dotyczący nagłych problemów z mową astronauty Mike'a Finckego, pokazał, że nawet dobrze przygotowane misje mogą zostać zakłócone przez nieoczekiwane problemy zdrowotne.

Podczas lotów na Marsa sytuacja będzie znacznie trudniejsza. Podróż w jedną stronę zajmie wiele miesięcy, a możliwość szybkiej ewakuacji praktycznie nie będzie istnieć. Załoga musi więc dysponować wyposażeniem pozwalającym samodzielnie reagować również na najpoważniejsze zagrożenia życia.

O wyzwaniach związanych z opieką medyczną nad polskim astronautą Sławoszem Uznańskim-Wiśniewskim opowiadał wcześniej lekarz uczestniczący w przygotowaniach misji IGNIS. Dziś większość procedur opiera się na współpracy ze specjalistami znajdującymi się na Ziemi. Podczas dalekich wypraw kosmicznych opóźnienia w komunikacji i brak możliwości powrotu ograniczą taką pomoc.

Właśnie dlatego polski system może okazać się bardzo przydatny. Nie zastąpi oczywiście defibrylatora, leków ani odpowiednio przeszkolonego personelu, ale pozwoli rozwiązać jeden z podstawowych problemów technicznych prowadzenia resuscytacji.

Do tej pory powstało 8 wersji urządzenia, a kolejny prototyp ma zostać wykonany z włókna węglowego. Pozwoliłoby to ograniczyć jego masę, co w technologiach przeznaczonych do wykorzystania poza Ziemią ma szczególnie duże znaczenie. Twórcy poinformowali, że projekt spotkał się z zainteresowaniem specjalistów NASA. Nie oznacza to jednak podpisania kontraktu ani decyzji o wykorzystaniu polskiego urządzenia podczas amerykańskich misji.

Badacze skierowali do Europejskiej Agencji Kosmicznej wniosek o możliwość przeprowadzenia eksperymentów podczas lotów parabolicznych. Samolot wykonujący odpowiednie manewry może na krótki czas zapewnić warunki zmniejszonego ciążenia, pozwalając sprawdzać działanie sprzętu bez konieczności wysyłania go na orbitę.

Przeczytaj także:

Zespół chce m.in. przeanalizować zachowanie systemu w warunkach odpowiadających księżycowej grawitacji, wynoszącej około 16 proc. ziemskiej. Dotychczas na badania i rozwój konstrukcji przeznaczono około 500 tys. zł. Początkowo projekt wspierano ze środków Uniwersytetu Jagiellońskiego i resortu nauki, a obecnie jego rozwój finansują twórca oraz partnerzy prywatni. Przed ewentualnym wykorzystaniem na stacji kosmicznej urządzenie będzie musiało przejść również badania bezpieczeństwa materiałów, odporności na warunki lotu oraz ergonomii w mikrograwitacji.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI