Astronotlarda çalışmak uzayda ve Dünya'da sağlığı iyileştirebilir - Fizik Dünyası

Astronotlarda çalışmak uzayda ve Dünya'da sağlığı iyileştirebilir - Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 6 Eylül 2023 5:00

Astronot Thomas Pesquet ISS'de
Uzayda bilim Astronot Thomas Pesquet, MARROW çalışması için kan örneklerini Uluslararası Uzay İstasyonundaki Eksi Seksen Derece Laboratuvar Dondurucusuna yerleştiriyor. (Nezaket: NASA)

Uzaydaki yaşam, insan vücudunu aşırı koşullara maruz bırakır; astronotları radyasyona maruz bırakır, sıvı değişimlerini tetikler ve iskelet üzerindeki fiziksel kuvvetleri ortadan kaldırır. Uzay uçuşu aynı zamanda hemolize, yani kırmızı kan hücrelerinin yok olmasına neden olarak "uzay anemisine" yol açabilir.

Uzun süreli uzay uçuşunun sağlık üzerindeki etkilerini araştırmak için Ottawa Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Uluslararası Uzay İstasyonundaki altı aylık görevlerden dönen 14 astronot üzerinde çalıştı. Özellikle astronotların kemik iliğinde görev öncesi ve sonrası değişiklikleri incelediler. Çalışmada rapor edilen Doğa İletişim, uzay yolculuğunun kırmızı kan hücrelerini ve kemikleri tükettiğini, ancak Dünya'ya döndükten sonra vücudun kemik iliğinde depolanan yağların yardımıyla iyileştiğini ortaya çıkardı.

Kıdemli yazar, "Astronotların Dünya'ya döndükten yaklaşık bir ay sonra kemik iliğinde önemli ölçüde daha az yağ bulunduğunu bulduk" diyor Adam Trudel Ottawa Üniversitesi ve Ottawa Hastanesi'nden bir basın açıklamasında. "Vücudun bu yağı, kırmızı kan hücrelerinin yenilenmesine ve uzay yolculuğu sırasında kaybedilen kemiğin yeniden inşasına yardımcı olmak için kullandığını düşünüyoruz."

Uzay uçuşundan kurtarma

Çalışmaya 11 erkek ve üç kadın astronot dahil edildi. Katılımcılara uçuştan yaklaşık 100 gün önce ve Dünya'ya döndükten yaklaşık 41 gün, altı ay ve bir yıl sonra bel omurları MR görüntüleme ve spektroskopi uygulandı. Üç kantitatif MR tekniği kullanan Trudel ve meslektaşları, inişten 41 gün sonra astronotların kemik iliği yağının uçuş öncesi değerlere göre %4.2 oranında azaldığını gözlemledi.

Kemik iliği yağlanmasında (BMA) bu azalmaya yönelik potansiyel mekanizmaları araştırmak için ekip, bunun astronotların uzay anemisinden kurtulmasıyla ilişkili olup olmadığını araştırdı; Dünya'nın yerçekimine dönüşün kırmızı kan hücrelerinin üretimini tetiklemesiyle ortaya çıktığı gibi. İnişten üç gün sonra yapılan kan örneği analizi, astronotların uzay görevlerinden öncesine göre %10.4 daha az kırmızı kan hücresine sahip olduğunu gösterdi ve bu da onların uzay anemisinden muzdarip olduklarını doğruladı.

Uçuştan 41 gün sonra araştırmacılar, astronotların kanında uçuş öncesine göre %18.9 daha yüksek retikülosit (olgunlaşmamış kırmızı kan hücreleri) konsantrasyonu ölçtüler. Bu değişiklikler, kemik iliği yağındaki değişikliklerle mekansal ve zamansal olarak ilişkiliydi; bu, BMA aşağı regülasyonunun, kırmızı kan hücresi üretimini desteklemek için yerel yağ asitleri tüketiminden kaynaklandığı teorisini güçlendirdi.

Astronotlar kırmızı kan hücrelerini kaybetmenin yanı sıra kemik kütlesi kaybından veya "uzay osteopenisinden" de muzdariptir. Araştırmacılar böylece BMA azalmasının, astronotların yerçekimine yeniden maruz kaldıklarında bu durumdan kurtulmalarıyla da ilişkili olup olmadığını incelediler. İnişten 41 gün sonra, kemik oluşumunun serum ve idrar belirteçlerinin başlangıç ​​seviyelerine göre arttığını bulmuşlardır.

Ayrıca uzay uçuşu öncesinde ve sonrasında vertebral kemik mineral yoğunluğunu incelemek için çift enerjili X-ışını absorpsiyometrisini kullandılar. Astronotlar ortalama 0.03±0.03 g/cmXNUMX kaybetti2 Uçuş öncesi ile karşılaştırıldığında uçuştan 3-18 gün sonra vertebral kemik kütlesi. İnişten altı ila dokuz ay sonra bu durum bir miktar düzeldi ancak hâlâ başlangıç ​​seviyelerinin biraz altındaydı. Bu bulgular, BMA aşağı regülasyonu için ikinci bir olası mekanizmayı desteklemektedir; uzay osteopenisine yanıt olarak enerji yoğun kemik oluşumunu sağlamak için yağ asitlerinin lokal kullanımı.

"Kırmızı kan hücreleri kemik iliğinde yapıldığından ve kemik hücreleri kemik iliğini çevrelediğinden, vücudun kırmızı kan hücrelerini ve kemik üretimini beslemek için tercihli bir enerji kaynağı olarak yerel kemik iliği yağını kullanması mantıklıdır" diye açıklıyor Trudel. "Bunu Dünya'daki çeşitli klinik koşullarda daha fazla araştırmayı sabırsızlıkla bekliyoruz."

Cinsiyete özgü farklılıklar

Araştırmacılar kemik kaybının yalnızca erkek astronotlarda istatistiksel olarak anlamlı olduğunu buldular ve bu da onları uzun süreli uzay uçuşlarından sonra BMA'da cinsiyete özgü olası değişiklikleri keşfetmeye yöneltti. Dünya'da, menopoz öncesi kadınların BMA'sı genellikle erkeklerden daha düşüktür ve bu grupta, kadın astronotların uçuş öncesi lomber kemik iliği yağı, erkek astronotlara göre %11.1 daha düşüktü.

Uçuştan 41 gün sonra, kadın ve erkek astronotlar lomber BMA'da aynı azalmayı gösterdi. Ancak altı ay ve bir yıldaki ölçümler, erkek astronotların BMA'sının kademeli olarak normal seviyelere dönerken, kadın astronotlarda BMA'nın önemli ölçüde arttığını ortaya çıkardı. MR verileri, uçuştan bir yıl sonra erkek-kadın farkının ortadan kalktığını gösterdi. Araştırmacılar, BMA'nın bu cinsiyete özgü modülasyonunun daha büyük popülasyonlarda daha fazla araştırılması gerektiğini öne sürüyor.

Ekip ayrıca uzun süreli uzay uçuşundan sonra astronot yaşının vertebral BMA modülasyonu üzerindeki etkisini de test etti. Astronot ne kadar gençse, inişten 41 gün sonra kemik iliği yağındaki azalmanın da o kadar fazla olduğunu buldular.

Araştırmacılar, astronotlarda elde edilen bu bulguların, uzun süreli hastalıklardan sonra kas ve kemik kütlesi kaybeden ve hareket kabiliyeti kısıtlı olan anemi hastaları gibi Dünya'daki insanlara da yardımcı olabileceğini vurguluyor. Trudel, "Bu araştırmanın insanların hem Dünya'da hem de uzayda hareketsizlikten kurtulmalarına yardımcı olacağını umuyorum" diyor. "Araştırmamız aynı zamanda kemik iliği yağındaki artışlarla ilişkili olan osteoporoz, metabolik sendrom, yaşlanma ve kanser gibi hastalıklara da ışık tutabilir."

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası