Lebdenje u mikrogravitaciji moglo bi izgledati kao blaženi odmor za kostur koji nosi težinu ljudskog tijela, ali kada astronauti provedu mjesece u svemiru, njihova gustoća kostiju doživljava ozbiljan šok od kojeg se možda nikada neće u potpunosti oporaviti.
Istraživanje miševa na Međunarodnoj svemirskoj stanici daje NASA-inim naučnicima bolji trag o tome zašto postoji ovaj značajan i neriješen zdravstveni rizik.
Propadanje se kod miševa događa iznutra prema vani
Kako se pokazalo, gubitak koštane mase možda nije povezan sa svemirskim zračenjem, nedostatkom sunčeve svjetlosti ili sličnim, sistemskim faktorom. Nakon što su miševi proveli 37 dana u orbiti, neki dijelovi njihovih kostura pokazali su više oštećenja od drugih, piše Science Alert.
U poređenju s 'zemaljskim' miševima koji nisu izbačeni s naše planete, bedrene kosti stražnjih udova miševa u svemiru bile su izrešetane velikim rupama, posebno na njihovim krajevima gdje se spajaju s kukom i koljenima. Nasuprot tome, lumbalni dio mišijih bodlji ostao je neoštećen.
"Poseban fokus naše studije je bedrena kost zbog njene glavne uloge nošenja težine kod miša", objašnjavaju istraživači iz NASA-e i Blue Marble Space Institute of Science.
Kod ljudi lumbalna kičma uglavnom nosi težinu gornjeg dijela tijela, ali kod četveronožnih glodavaca horizontalna struktura nema istu ulogu nošenja težine.
Ovo sugerira da su kosti sisavaca koje nose težinu Zemlje one koje su najviše pogođene mikrogravitacijom u orbiti.
Možda je to poput koncepta "iskoristi ili izgubi" u neuroznanosti. Ako se kosti koje nose težinu ne 'razrađuju' kao inače, mogu početi propadati.
Kad su miševi na Zemlji držani u kavezima koji ograničavaju kretanje, pokazali su gubitke gustoće u nosivim kostima, ali u manjoj mjeri od mikrogravitacijskih miševa.
Kako bi se objasnio stres lansiranja rakete, zemaljski kontrolni miševi također su bili izloženi simulacijama leta.
"Kad bi svemirsko zračenje u niskoj Zemljinoj orbiti ili drugi sistemski faktori bili primarni faktori gubitka kostiju tokom svemirskih letova, očekivali bismo promjene u koštanom sistemu", objašnjavaju istraživači.
Ako je gubitak uzrokovan ionizirajućim zračenjem, na primjer, istraživači bi očekivali vidjeti guste vanjske dijelove kosti koji donekle štite unutarnju šupljinu koštane srži. Ali čini se da to nije slučaj. Propadanje se kod miševa događa iznutra prema vani.
Vrat bedrene kosti, na primjer, ima značajan vanjski omotač od kosti, a ipak pokazuje značajan gubitak unutarnje, spužvaste koštane srži kada je bio izložen mikrogravitaciji 37 dana.
Nakon toliko vremena u niskoj Zemljinoj orbiti, autori studije, predvođeni bioinženjerom Rukmanijem Cahillom, kažu da su miševi na ISS-u bili izloženi samo maloj dnevnoj dozi zračenja.
U simuliranim studijama koje pokazuju da zračenje može izazvati gubitak koštane mase, doza je mnogo, mnogo veća, što je ekvivalentno otprilike 13 godina života na ISS-u.
Zaštititi zdravlje astronauta tokom putovanja u svemir
U manje od pola godine u niskoj orbiti, međutim, astronauti mogu doživjeti decenijama vrijedan gubitak koštane mase, koji se možda nikada neće u potpunosti oporaviti. Svaki mjesec, u prosjeku, ljudi koji putuju svemirom izgube 1 posto ili više gustoće kostiju, što je oko 10 puta više od stope osteoporoze na Zemlji. Ovaj pad uvelike povećava rizik od prijeloma dugih kostiju poput femura.
Za razliku od ljudskih astronauta, miševi testirani u trenutnoj studiji bili su mladi i u kasnim fazama sazrijevanja kostura. U mikrogravitaciji, njihove bedrene kosti, koje su trebale rasti neko vrijeme, pokazivale su znakove preranog okoštavanja, pretvarajući hrskavicu u kost ranije nego što je uobičajeno. To bi moglo ograničiti rast kostiju, usporavajući razvoj.
Ovi upozoravajući rezultati proizlaze iz NASA- ine studije o glodavcima koja je najduže trajala do sada.
Svemirska agencija kaže da je to prvi od mnogih eksperimenata koji će istražiti kako zaštititi zdravlje astronauta tokom putovanja u svemir.
Ako je njihova hipoteza o gustoći kostiju tačna, to sugerira da taktike poput prehrane možda neće poboljšati zdravlje kostiju astronauta. Trake za trčanje s pojasevima koji drže korisnika na tlu ili uređaji koji oponašaju dizanje utega u svemiru mogli bi se pokazati učinkovitijima.
