Astronautide uurimine võib parandada tervist kosmoses ja Maal – Füüsikamaailm

Elu kosmoses allutab inimkeha ekstreemsetele tingimustele – astronaudid kiirgusele, vedelikunihked ja luustikule mõjuvate füüsiliste jõudude eemaldamine. Kosmoselend võib põhjustada ka hemolüüsi, punaste vereliblede hävimist, mis viib kosmoseaneemiani.

Et uurida pikaajaliste kosmoselendude mõju tervisele, uurisid Ottawa ülikooli teadlased 14 astronauti, kes naasid kuuekuulistelt missioonidelt Rahvusvahelises Kosmosejaamas. Eelkõige uurisid nad muutusi astronautide luuüdis enne ja pärast nende missioone. Uuring, millest teatati aastal Nature Communications, selgus, et kosmosereisid kurnavad punaseid vereliblesid ja luud, kuid Maale naastes taastub keha luuüdis talletatud rasva abil.

"Leidsime, et umbes kuu aega pärast Maale naasmist oli astronautidel luuüdis oluliselt vähem rasva," ütleb vanemautor. Guy Trudel Ottawa ülikoolist ja Ottawa haiglast pressiteates. "Arvame, et keha kasutab seda rasva punaste vereliblede asendamiseks ja kosmosereiside käigus kaotatud luude taastamiseks."

Kosmoselennust taastumine

Uuringus osales 11 mees- ja kolm naisastronauti. Osalejad läbisid nimmelülide MR-kuvamise ja spektroskoopia umbes 100 päeva enne lendu ja umbes 41 päeva, kuus kuud ja üks aasta pärast Maale naasmist. Kolme kvantitatiivse MR-tehnika abil täheldasid Trudel ja tema kolleegid, et 41 päeva pärast maandumist oli astronautide luuüdi rasv langenud 4.2% võrreldes lennueelsete väärtustega.

Luuüdi rasvumise (BMA) vähenemise võimalike mehhanismide uurimiseks uuris meeskond, kas see on seotud astronautide taastumisega kosmoseaneemiast, nagu juhtub siis, kui Maa gravitatsiooni tagasipöördumine põhjustab punaste vereliblede suurenenud tootmist. Kolm päeva pärast maandumist näitas vereproovi analüüs, et astronautidel oli 10.4% vähem punaseid vereliblesid kui enne kosmosemissioone, mis kinnitas, et nad kannatasid kosmoseaneemia all.

41 päeva pärast lendu mõõtsid teadlased astronautide veres retikulotsüütide (ebaküpsete punaste vereliblede) kontsentratsiooni 18.9% võrra kõrgemal kui lennueelsel ajal. Need muutused olid ruumiliselt ja ajaliselt korrelatsioonis luuüdi rasva muutustega, kinnitades teooriat, et BMA alareguleerimine tuleneb rasvhapete kohalikust tarbimisest punaste vereliblede tootmise toetamiseks.

Lisaks punaste vereliblede kaotamisele kannatavad astronaudid ka luumassi kaotuse ehk kosmoseosteopeenia all. Seega uurisid teadlased, kas BMA vähenemine oli korrelatsioonis ka astronautide taastumisega sellest seisundist pärast gravitatsiooni uuesti kokkupuudet. Nad leidsid, et 41 päeva pärast maandumist suurenesid luu moodustumise markerid seerumis ja uriinis võrreldes algtasemega.

Nad kasutasid ka kahe energiaga röntgenikiirguse absorptiomeetriat, et uurida selgroolülide luude mineraalset tihedust enne ja pärast kosmoselendu. Astronaudid kaotasid keskmiselt 0.03±0.03 g/cm² lülisamba luumass 3–18 päeva pärast lendu võrreldes lennueelsega. Kuus kuni üheksa kuud pärast maandumist oli see mõnevõrra taastunud, kuid jäi siiski veidi alla algtaseme. Need leiud toetavad teist võimalikku BMA alareguleerimise mehhanismi – rasvhapete kohalikku kasutamist energiamahuka luukoe moodustumise tagamiseks vastuseks kosmoseosteopeeniale.

"Kuna punaseid vereliblesid toodetakse luuüdis ja luurakud ümbritsevad luuüdi, on loogiline, et keha kasutab kohalikku luuüdi rasva eelistatava energiaallikana punaste vereliblede ja luude tootmiseks," selgitab ta. Trudel. "Ootame selle edasist uurimist erinevates Maa kliinilistes tingimustes."

Soospetsiifilised erinevused

Uurijad leidsid, et luukadu oli statistiliselt oluline ainult meesastronautide jaoks, mis ajendas neid uurima võimalikke soopõhiseid muutusi BMA-s pärast pikaajalist kosmoselendu. Maal on menopausieelsetel naistel üldiselt madalam BMA kui meestel ja selles kohordis oli naisastronautidel 11.1% madalam nimmepiirkonna luuüdi rasvasisaldus lennueelsel ajal kui meesastronautidel.

41 päeva pärast lendu näitasid nais- ja meesastronaudid nimmepiirkonna BMA identset allareguleerimist. Kuue kuu ja ühe aasta pärast tehtud mõõtmised näitasid aga, et kuigi meesastronautide BMA taastus järk-järgult normaalsele tasemele, kogunes BMA naisastronautidel märkimisväärselt. MR andmed näitasid, et aasta pärast lendu oli meeste ja naiste erinevus kadunud. Teadlased viitavad sellele, et see BMA soopõhine modulatsioon väärib suuremate populatsioonide puhul täiendavat uurimist.

Elu kosmoses mõjutab inimese aju struktuuri

Meeskond testis ka astronautide vanuse mõju selgroolülide BMA modulatsioonile pärast pikaajalist kosmoselendu. Nad leidsid, et mida noorem on astronaut, seda suurem oli luuüdi rasva vähenemine 41 päeva pärast maandumist.

Teadlased rõhutavad, et need astronautide avastused võivad aidata ka inimesi Maal, näiteks aneemiaga patsiente, kes on pärast pikaajalist haigust ja piiratud liikumisvõimet kaotanud lihas- ja luumassi. "Ma loodan, et see uuring aitab inimestel taastuda liikumatusest nii Maal kui ka kosmoses," ütleb Trudel. "Meie uuringud võivad valgustada ka selliseid haigusi nagu osteoporoos, metaboolne sündroom, vananemine ja vähk, mis on seotud luuüdi rasvasisalduse suurenemisega."

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Autod/elektrisõidukid, Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• ChartPrime. Tõsta oma kauplemismängu ChartPrime'iga kõrgemale. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/study-in-astronauts-could-improve-health-in-space-and-on-earth/