Hogyan befolyásolja a mikrogravitáció az űrhajósok csontjait és izmait?

Posted on
Szerző: Robert Simon
A Teremtés Dátuma: 21 Június 2021
Frissítés Dátuma: 16 November 2024
Anonim
Hogyan befolyásolja a mikrogravitáció az űrhajósok csontjait és izmait? - Tudomány
Hogyan befolyásolja a mikrogravitáció az űrhajósok csontjait és izmait? - Tudomány

Tartalom

A mikrogravitáció gyengíti mind a csontot, mind az izmokat. A hatások összekapcsolódnak, mivel az izmok gyengülése felgyorsítja a csontok gyengülését. Ezzel az űrhajósok hosszú távú izom- és csontvesztéssel járhatnak. A mikrogravitáció űrhajósok csontjaira és izmaira gyakorolt ​​hatásainak megértése - és remélhetőleg elleni küzdelem - kritikus kihívást jelent az űrutazás szempontjából.


Izomerő

A mikrogravitáció többféle módon gyengíti az izmokat, amelyeket egy olaszországi Udine Egyetem 2003-as tanulmánya fedez fel. Körülbelül 240 nap az űrben az űrhajósok teljes ereje kezdeti erejük körülbelül 70% -ára esik. Az emberi izmoknak kétféle izomrostja van, amelyeket kissé eltérően érint, bár mindkettő gyengül. A lassan húzódó szálak ugyanolyan sebességgel gyengülnek, mint a teljes szilárdság. Ugyanakkor a gyorsan húzódó izomrostok még gyorsabban atrofálódnak, és körülbelül hat hónap elteltével kezdő erejüknek kb. 45% -a megvan. Ez az űrhajósok izmait nagymértékben meggyengítette. Érdekes módon az izomvesztés a radikálisabban a felső testben fordul elő, míg a csontvesztés általában az alsó test leginkább súlyos következményeit okozza.


Csontvesztés

A mikrogravitáció osteopeniat, a csontsűrűség csökkenését okozza, amely az osteoporosishoz kapcsolódik. Valójában Dr. Jay Shapiro, a Nemzeti Űrbiológiai Orvostudományi Kutatóintézet csontvizsgálatainak csoportvezetője szerint "ennek (a problémanak) a mértéke arra késztette a NASA-t, hogy a csontvesztést a kiterjesztett űrrepülések velejáró kockázatának tekinti". A probléma egyik fő alkotóeleme a sejtszintű aktivitás. Normál körülmények között egy oszteoklasztoknak nevezett sejtkészlet elválasztja a csontot, míg egy másik típusú csontsejt, az oszteoblasztok ugyanakkor új csontot hoznak létre. Az osteoblasztok azonban reagálnak a stresszre, és felépítik a csontot ott, ahol a test rányomja. Az űrben a csontok nagyon kevés stresszt éreznek, mivel a gravitáció nem húzza a csontokat, és a meggyengült izmok kevesebb stresszt okoznak a csontokban. Ez azt eredményezi, hogy a régi csont leszakadása és az új csont kiépítése szinkronból esik ki, és a csontok gyengülnek. De úgy tűnik, hogy más tényezők is hozzájárulnak a kérdéshez. Például a test hajlamos hibás formájú kollagénszálakat előállítani a mikrogravitáció során, ami hozzájárul a csontok egészségének romlásához.


A mikrogravitáció tünetei

Klinikai szinten ezek a csont- és izomváltozások sok problémát okoznak az űrhajósok számára. A csontvesztés leginkább a test alsó felében fordul elő, ahol az űrhajósok havonta elveszítik csonttömegük 1-2% -át, bár úgy tűnik, hogy a leghosszabb űrrepüléseknél körülbelül 20% -os csontveszteség tapasztalható. A csontok és az izmok gyengülése végső soron hasonlít a hosszantartó ágy pihenés következményeire. Az űrhajósoknak időre van szükségük ahhoz, hogy izmaikat újra alkalmazkodjanak a Föld gravitációjához. Ezen felül a kalcium felhalmozódik a vérben, mivel a csontok elveszítik a tömegét. Ez elősegíti a vesekőket az űrhajósokban.

Az egészségügyi problémák leküzdése

A NASA számos módszerrel rendelkezik ezen feltételek leküzdésére. Először: az űrben végzett testmozgás csökkenti a csontvesztést és az izomgyengeséget. "Robbanásveszélyes" típusú gyakorlatok hozzáadása hirtelen mozgásokkal tovább növelheti a testmozgás előnyeit a mikrogravitáció legrosszabb következményeinek elkerülésében. Hasonlóképpen, a centrifugában végzett gyakorlat tovább csökkentheti a mikrogravitáció hosszú távú hatásait, és hozzájárulhat a szív izmainak megerősítéséhez. Ezenkívül az űrhajósok étrendjének megváltoztatása ígéretesnek bizonyult a mikrogravitáció csontokra és izmokra gyakorolt ​​hatásának csökkentésében. Végül a NASA elkezdett kísérletezni gyógyszerek felhasználásával a csontvesztés leküzdésére. Pontosabban, a NASA elkezdte az űrhajósok biszfoszfonátjának kiadását, egy gyógyszert, amelyet a Földön az oszteoporózis kezelésére és megelőzésére használnak. A tudósok azt remélik, hogy a mikrogravitációs csontvesztés megértése jobb kezelést eredményezhet a földön élő embereknél, akiknél csontbetegségek, például oszteoporózis fordul elő.