Астронавты страдают от значительной потери плотности костей в космосе

За все время существования человечества каждый человек провел свою жизнь при нормальной земной гравитации — 9,806 метра в секунду в квадрате. А затем, несколько десятилетий назад, люди начали проводить в свободном падении дни, недели, а затем и месяцы. Мы только сейчас начинаем понимать, что жизнь без гравитации делает с телом. Кинезиологи Ли Гейбл и Стивен Бойд из Университета Калгари опубликовали новое исследование, в котором изучались кости астронавтов. Они обнаружили, что длительное время в космосе вызывает деградацию костей, которая никогда полностью не исчезает. Если наше будущее связано с космосом, это может стать серьезной проблемой. 

Ученые не стесняется в выражениях в исследовании, которое было опубликовано в журнале Scientific Reports. Они называют воздействие невесомости на скелеты космонавтов «глубоким». Даже спустя год после возвращения на Землю плотность костей полностью не восстанавливается. По сути, пребывание в космосе даже в течение нескольких месяцев приводит к тому, что ваши кости стареют с большей скоростью — до 10 лет за полет. 

Это исследование было сосредоточено на людях, которые были в длительных космических миссиях, что в данном случае означает три месяца или дольше.  В партнерстве с Космическим центром имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, Гейбл и Бойд обследовали 17 астронавтов (14 мужчин и 3 женщин) как до, так и после 6-12-месячного пребывания в космосе.

Только у одного из астронавтов, участвовавших в исследовании, плотность костей вернулась к норме после длительного пребывания на Земле. У остальных большая часть потери плотности была сосредоточена в несущих костях нижних конечностей, но руки действительно вернулись к норме примерно через год. Команда проанализировала содержание минералов и плотность костей, что позволило им определить, как изменилась «нагрузка на разрушение». В среднем предельная нагрузка на большеберцовую кость астронавтов перед космическим полетом составляла 10 579 ньютонов, но после полета она снизилась до 495 ньютонов. Со временем они частично восстановились, но через год по-прежнему снижались в среднем на 152 ньютона. 

Исследователи также отмечают, что у тех, кто находился в космосе дольше, прочность костей падала сильнее. Астронавты, которые находились на Международной космической станции более шести месяцев, восстановили меньшую плотность костей после возвращения. Долгосрочные миссии, подобные запланированным в рамках программы Artemis, могут серьезно повлиять на здоровье астронавтов в будущем. Это также поднимает больше вопросов о том, как люди будут жить в долгосрочной перспективе в среде с меньшей гравитацией, чем на Земле, например, на Луне или Марсе. 

Возможно, удастся в какой-то степени смягчить последствия невесомости. Астронавты выполняют строгие упражнения в условиях имитации гравитации во время миссий, чтобы предотвратить истощение мышц. Исследователи использовали данные об упражнениях в миссиях и они говорят, что дополнительное внимание к ногам (например, становая тяга) может уменьшить потерю плотности. Однако могут пройти годы, прежде чем мы полностью поймем, как тело реагирует на микрогравитацию.