Az űrhajósok tanulmányozása javíthatja az egészséget az űrben és a Földön – Physics World

Az űrben zajló élet extrém körülményeknek teszi ki az emberi testet – az űrhajósokat sugárzásnak teszi ki, folyadékeltolódást idéz elő, és eltávolítja a csontvázra ható fizikai erőket. Az űrrepülés hemolízist, a vörösvértestek pusztulását is okozhatja, ami „űrvérszegénységhez” vezethet.

A hosszú távú űrrepülés egészségügyi következményeinek vizsgálata érdekében az Ottawai Egyetem kutatói 14 űrhajóst vizsgáltak meg, akik hat hónapos küldetésükről tértek vissza a Nemzetközi Űrállomásra. Különösen az űrhajósok csontvelőjében bekövetkezett változásokat vizsgálták küldetésük előtt és után. A tanulmány, amelyről ben számoltak be Nature Communications, kiderült, hogy az űrutazás kimeríti a vörösvérsejteket és a csontokat, de a Földre visszatérve a szervezet a csontvelőben raktározott zsír segítségével helyreáll.

„Azt találtuk, hogy az űrhajósok csontvelőjében jóval kevesebb zsír volt körülbelül egy hónappal a Földre való visszatérés után” – mondja vezető szerző. Guy Trudel az Ottawai Egyetem és az Ottawai Kórház sajtónyilatkozatában. „Úgy gondoljuk, hogy a szervezet ezt a zsírt arra használja fel, hogy segítsen pótolni a vörösvértesteket és újjáépíteni az űrutazás során elveszett csontokat.”

Az űrrepülésből felépülés

A tanulmányban 11 férfi és három női űrhajós vett részt. A résztvevők ágyéki csigolyái MR-vizsgálaton és spektroszkópián estek át nagyjából 100 nappal a repülés előtt, és körülbelül 41 nappal, hat hónappal és egy évvel a Földre való visszatérés után. Három kvantitatív MR technikával Trudel és munkatársai megfigyelték, hogy 41 nappal a leszállás után az űrhajósok csontvelői zsírtartalma 4.2%-kal csökkent a repülés előtti értékekhez képest.

A csontvelő zsírosodás (BMA) csökkenésének lehetséges mechanizmusainak vizsgálata érdekében a csapat feltárta, hogy ez összefüggésben áll-e az űrhajósok űrvérszegénységből való felépülésével, ami akkor történik, amikor a Föld gravitációjához való visszatérés megnövekedett vörösvértest-termelést vált ki. Három nappal a leszállás után a vérminta elemzése kimutatta, hogy az űrhajósoknak 10.4%-kal kevesebb vörösvérsejtjük volt, mint űrküldetésük előtt, ami megerősítette, hogy űrszegénységben szenvedtek.

41 nappal a repülés után a kutatók 18.9%-kal magasabb retikulociták (éretlen vörösvérsejtek) koncentrációt mértek az űrhajósok vérében, mint a repülés előtt. Ezek a változások térben és időben korreláltak a csontvelő-zsír változásaival, megerősítve azt az elméletet, hogy a BMA leszabályozása a zsírsavak helyi fogyasztásából ered a vörösvérsejt-termelés támogatása érdekében.

A vörösvértestek elvesztése mellett az űrhajósok csonttömeg-veszteségtől is szenvednek, vagy „űroszteopéniától”. A kutatók így megvizsgálták, hogy a BMA csökkenése összefüggésben áll-e az űrhajósok felépülésével ebből az állapotból a gravitációnak való újbóli expozíció után. Azt találták, hogy 41 nappal a landolás után a csontképződés szérum- és vizeletmarkerei megemelkedtek az alapszinthez képest.

Kettős energiás röntgenabszorpciós mérést is alkalmaztak a csigolyák csontsűrűségének vizsgálatára az űrrepülés előtt és után. Az űrhajósok átlagosan 0.03±0.03 g/cm-t veszítettek² csigolya csonttömege a repülés utáni 3-18. napon a repülés előttihez képest. Hat-kilenc hónappal a landolás után ez valamelyest helyreállt, de még mindig valamivel az alapszint alatt volt. Ezek az eredmények alátámasztják a BMA leszabályozásának második lehetséges mechanizmusát – a zsírsavak helyi felhasználását az energiaigényes csontképződés biztosítására válaszul az űr osteopeniára.

"Mivel a vörösvérsejtek a csontvelőben keletkeznek, és a csontsejtek veszik körül a csontvelőt, logikus, hogy a szervezet a helyi csontvelőzsírt preferenciális energiaforrásként használja fel a vörösvértestek és a csontok termelése érdekében" Trudel. "Várjuk ennek további vizsgálatát a Föld különböző klinikai körülményei között."

Szex-specifikus különbségek

A kutatók azt találták, hogy a csontvesztés csak a férfi űrhajósok esetében volt statisztikailag szignifikáns, ami arra késztette őket, hogy vizsgálják meg a BMA lehetséges nem-specifikus változásait a hosszú távú űrrepülés után. A Földön a premenopauzában lévő nők BMA-értéke általában alacsonyabb, mint a férfiaké, és ebben a kohorszban a női űrhajósok ágyéki csontvelői zsírtartalma 11.1%-kal alacsonyabb volt a repülés előtt, mint a férfi űrhajósoké.

A repülés után 41 nappal a női és a férfi űrhajósok az ágyéki BMA értékének azonos csökkenését mutatták. A hat hónapos és egy éves mérések azonban felfedték, hogy míg a férfi űrhajósok BMA-ja fokozatosan visszatért a normál szintre, addig a női űrhajósoknál jelentősen felhalmozódott a BMA. Az MR adatok azt mutatták, hogy a repülés után egy évvel a férfi-nő különbség eltűnt. A kutatók azt sugallják, hogy a BMA ezen nem-specifikus modulációja további vizsgálatokat érdemel nagyobb populációkban.

Az űrben való élet hatással van az emberi agy szerkezetére

A csapat azt is tesztelte, hogy az űrhajósok életkora milyen hatással van a csigolyák BMA-modulációjára hosszú távú űrrepülés után. Azt találták, hogy minél fiatalabb az űrhajós, annál nagyobb mértékben csökkent a csontvelő zsírtartalma 41 nappal a landolás után.

A kutatók hangsúlyozzák, hogy ezek az űrhajósok eredményei a Földön élő embereknek is segíthetnek, például vérszegénységben szenvedő betegeknek, akik hosszú távú betegség és mozgáskorlátozottság következtében veszítettek izom- és csonttömegből. „Bízom benne, hogy ez a kutatás segíteni fog az embereknek abban, hogy felépüljenek a mozdulatlanságból a Földön és az űrben” – mondja Trudel. "Kutatásunk olyan betegségekre is fényt deríthet, mint a csontritkulás, a metabolikus szindróma, az öregedés és a rák, amelyek a csontvelő zsírtartalmának növekedésével járnak."

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Autóipar / elektromos járművek, Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• ChartPrime. Emelje fel kereskedési játékát a ChartPrime segítségével. Hozzáférés itt.
• BlockOffsets. A környezetvédelmi ellentételezési tulajdon korszerűsítése. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/study-in-astronauts-could-improve-health-in-space-and-on-earth/