Длительное пребывание в космосе оказывает серьезное воздействие на здоровье костей
Исследование, проведенное учеными NASA, показало тревожные изменения в костной массе мышей, летавших на Международную космическую станцию. Несмотря на общее представление о микрогравитации как о расслабляющей организм среде, длительное пребывание в космосе оказывает серьезное воздействие на здоровье костей, что может привести к долговременным и критическим последствиям для астронавтов.
тестовый баннер под заглавное изображение
В ходе эксперимента мыши были отправлены на орбиту на 37 дней, чтобы исследовать, как условия космоса влияют на их скелеты. Результаты показали, что не все кости пострадали одинаково: бедренные кости задних конечностей демонстрировали значительное повреждение, в то время как поясничный отдел позвоночника остался почти неповрежденным. Исследователи заметили, что бедренные кости были испещрены большими отверстиями, особенно на концах, где они соединяются с тазобедренным и коленным суставами.
«Мы сосредоточили внимание на бедренной кости, потому что она играет ключевую роль в поддержании веса у мышей», — поясняют авторы исследования из NASA и Космического научного института Blue Marble. В отличие от людей, у которых поясничный отдел позвоночника находится под давлением верхней части тела, у мышей структура скелета устроена иначе.
Согласно теории, если кости не подвергаются обычной физической нагрузке, они могут начать разрушаться. В ранее проведенных экспериментах, когда мышей помещали в клетки, ограничивающие их движение, у них также наблюдалось снижение плотности костей, но в меньшей степени, чем у мышей в условиях микрогравитации.
Для понимания влияния стресса, вызванного запуском ракеты, ученые повторяли имитации полета для контрольной группы земных мышей. Если бы факторы, такие как космическая радиация или другие системные воздействия, действительно были основными причинами потери костной массы, авторы ожидали бы увидеть изменения в костной системе, отображающие эти воздействия.
Однако вместо этого результаты показали, что разрушение происходило изнутри. Например, шейка бедренной кости, имеющая значительную внешнюю костную оболочку, подвергалась значительной потере губчатого костного мозга. Этот процесс вызывает серьезные опасения, поскольку снижение плотности костей у астронавтов может иметь долгосрочные последствия для их здоровья.
По словам исследователей, мыши, находившиеся на борту МКС, подвергались незначительной дозе космической радиации, лишь небольшой по сравнению с тем, что демонстрировали в других исследованиях. В экспериментах, где радиация вызывала потерю костной массы, дозы облучения были существенно выше и эквивалентны примерно 13 годам жизни на борту МКС.
По данным НАСА, астронавты могут терять 1 процент или более плотности костной ткани ежемесячно, что примерно в 10 раз превышает уровень остеопороза на Земле. Это увеличивает вероятность переломов костей, таких как бедренная кость, что станет серьезной проблемой для здоровья астронавтов.
«В отличие от взрослых астронавтов, участники исследования — молодые мыши находились на поздних стадиях формирования своего скелета и демонстрировали предварительные признаки окостенения, что указывает на преждевременное превращение хряща в кость. Это задерживает процесс роста костей и может негативно сказаться на их развитии в будущем», — поясняют специалисты.
По мнению исследователей, если предположения о потере плотности костной ткани подтверждаются, это ставит под сомнение традиционные методы улучшения здоровья костей астронавтов.
Для эффективной поддержки здоровья костей в космосе могут потребоваться специальные беговые дорожки с ремнями безопасности, удерживающие пользователей на месте, или устройства, которые имитируют поднятие тяжелых предметов.