Driftování ve stavu beztíže nebo mikrogravitaci se může zdát zábavné, ale jen na krátkou dobu. V důsledku toho se náš kostní systém zbaví zátěže a už nenese v průměru několik desítek kilogramů váhy, takže se můžeme cítit lehčí. Když však astronauti stráví ve vesmíru několik měsíců, stane se s jejich kostmi něco zvláštního a možná se z toho už nikdy nevzpamatují. Myši, které žily na ISS 37 dní, nám umožnily tento zvláštní jev lépe pochopit.
Dlouhodobý pobyt ve stavu beztíže neboli mikrogravitaci má mnoho zdravotních následků, od ztráty krevních buněk až po oslabení kostí. Příčina posledně jmenovaného zůstává nejasná. Experiment na myších poskytl konkrétní důkazy a také vysvětlil možný vliv kosmického záření na úbytek kostní hmoty.
Myši ve vesmíru – vypadají jako lidští astronauti?
NASA vypočítala, že za každý měsíc strávený ve vesmíru se hustota kostí, které udržují naši tělesnou hmotnost, sníží nejméně o 1 %. Jako by to nestačilo, za méně než 2 týdny ztratíme také asi 20 procent svalové hmoty. Pochopení těchto rizik je nezbytné pro zajištění zdravějšího prostředí pro cestování ve vesmíru, zejména ve velkých vzdálenostech od Země.
Studie myších samic, které strávily 37 dní na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), vrhla na tyto problémy nové světlo . Vědci NASA porovnávali zdraví jejich kostí s kontrolní skupinou myší chovaných na Zemi a v simulátoru prostředí ISS (ISSES).
Myši, které byly ve vesmíru, měly velké díry ve stehenních kostech, zejména v kloubech s kyčlemi a koleny. Jejich bederní páteř však překvapivě zůstala neporušená. Jak je vidět, zrychlená osteoporóza postihla oblasti, které jsou normálně zatěžovány tělesnou vahou, nikoliv ty, které jsou spojeny se svalovou prací. Výzkum naznačuje, že je to způsobeno mikrogravitací. Nebyly nalezeny žádné důkazy o škodlivých účincích kosmického záření na kosti v tak krátkém časovém období.
Nepoužívané svaly atrofují. U kostí je to stejné.
Lidé jako dvounohé bytosti jsou organizováni jinak než myši. Bederní páteř nese především váhu horní části těla. U čtyřnožců není tato struktura pro oporu těla tak důležitá. To naznačuje, že kosti savců, které na Zemi nesou většinu hmotnosti, jsou nejzranitelnější vůči škodlivým podmínkám mikrogravitace.
Stejně jako atrofují nepoužívané svaly ( svalová atrofie ) a nepoužívané nervové spoje/dráhy v mozku ( neuroplasticita ), děje se totéž i s kostmi. Pokud „nosné kosti“ nejsou vystaveny stejnému namáhání jako normálně, jejich hustota se snižuje. U myší chovaných na Zemi v klecích s omezenou volností pohybu také docházelo k úbytku kostní hmoty, ale v mnohem menší míře než u myší chovaných v mikrogravitaci.
Pro lepší srovnání byla stresujícím podmínkám letu vystavena i kontrolní skupina myší na Zemi. „Pokud by kosmické záření na nízké oběžné dráze Země nebo jiné systémové faktory byly hlavní příčinou úbytku kostní hmoty během kosmického letu, očekávali bychom, že dojde k systémovým změnám v kostním systému,“ vysvětlují vědci.
Mikrogravitace je desetkrát horší než osteoporóza
Pokud by úbytek kostní hmoty byl způsoben ionizujícím zářením, vědci by očekávali ztrátu vnějších částí kosti a obnažení vnitřní dřeňové dutiny. K tomu však nedošlo. U myší došlo k úbytku kostní hmoty zevnitř ven. Snímky ukazují, že krček stehenní kosti zůstal z velké části neporušený, ale po 37 dnech pobytu v mikrogravitaci došlo k viditelnému úbytku kostní dřeně.
Myši na ISS byly vystaveny malé dávce záření. Ve studiích simulujících 13letý pobyt hlodavců na Mezinárodní vesmírné stanici byla dávka záření mnohem vyšší a již ovlivnila úbytek kostní hmoty.
Uastronautů, kteří stráví na nízké oběžné dráze Země méně než šest měsíců, dochází k úbytku kostní hmoty srovnatelnému s desetiletími na Zemi. Každý měsíc se jejich hustota kostní hmoty sníží o 1 %, což je více než 10krát závažnější než osteoporóza v normální pozemské gravitaci. To zvyšuje riziko zlomenin dlouhých kostí, jako je stehenní kost. Je možné, že se z toho už nikdy nevzpamatují.
Průměrný věk astronautů je 34 let. Myši vybrané pro tento experiment byly relativně mladší a v posledním stádiu zrání kostry. Jejich stehenní kosti měly v mikrogravitaci pokračovat v růstu, ale vykazovaly známky předčasné osifikace, což vedlo k tomu, že se chrupavka změnila v kost dříve než obvykle. Mikrogravitace tedy může omezovat vývoj kostí u mladých lidí.
NASA chce lépe pečovat o zdraví astronautů
Tyto alarmující výsledky pocházejí z nejdéle trvající studie NASA o hlodavcích ve vesmíru . Podle agentury se jedná o první z mnoha experimentů, které určí, jak chránit zdraví astronautů během cestování vesmírem.
Pokud se hypotéza o ztrátě hustoty kostí potvrdí (tj. nebude vyvrácena), znamenalo by to, že samotná strava nepomůže kosti astronautů ochránit . Mnohem užitečnější mohou být běžecké pásy s popruhy, které cvičence přitahují k zemi, nebo zařízení simulující posilování.
0 komentářů