Gdyby ludzkość chciała przemieścić się na inne planety, musiałaby zmierzyć się z wieloma wyzwaniami. Jak się okazuje nawet dotarcie na stosunkowo bliskiego Marsa mogłoby stanowić dla nas nie lada wyzwanie. I nie chodzi tu wcale (przynajmniej nie tylko) o wyzwania technologiczne. Podstawowym problemem byłyby słabości naszego ciała oraz to, jak zachowuje się ono w kosmosie.
Nowe badania, które ukazały się na łamach pisma „Scientific Reports” (DOI: 10.1038/s41598-022-13461-1) wykazały, że astronauci długo przebywający w przestrzeni kosmicznej cierpią na utratę masy kostnej. Co ważne, zmiany te w większości mogą być już nieodwracalne, bo kości nie są w stanie w pełni odbudować się po powrocie na Ziemię. Odkrycie to może stanowić poważne wyzwanie dla przyszłych misji załogowych na Marsa.
Każda podróż kosmiczna, której etapem końcowym byłaby inna planeta, musiałaby potrwać. Niestety ostatnie badania nad wpływem warunków kosmicznych na nasz organizm nie napawają optymizmem. Chodzi tutaj o nasze kości. Naukowcy postanowili zbadać układ kostny astronautów, którzy przebywali na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Wzięto tutaj pod lupę kości łącznie 17 osób (3 kobiety i 14 mężczyzn), które przebywały w kosmosie od 4 do 7 miesięcy.
Chcąc sprawdzić jak długotrwałe przebywanie w stanie nieważkości wpłynie na zdrowie astronautów zbadano kluczowe partie ich ciała (takie jak nadgarstki, kostki i golenie) przed startem, tuż po powrocie oraz 6 i 12 miesięcy po lądowaniu. Wykorzystano przy tym wysokiej rozdzielczości tomografię komputerową (high-resolution peripheral quantitative computed tomography – HR-pQCT).
Rezultaty badań okazały się dość szokujące. Oto bowiem w przypadku astronautów, którzy przez wydawałoby się tylko pół roku byli wystawieni na działanie kosmicznej mikrograwitacji ich kości utraciły tyle swojej masy, ile straciłyby w trakcie aż 20 lat normalnego starzenia się na Ziemi. Wynika to z faktu, że tak jak mięśnie również i kości muszą stale się wzmacniać, dostosowując się do ziemskiej grawitacji. Kiedy zaś zabraknie tego ważnego czynnika – może to oznaczać poważne problemy. Nie bez powodu w jednym z wcześniejszych badań stwierdzono, że w przypadku załogowego lotu na Marsa i powrotu z tej misji około 1/3 załogi powróciłaby z ryzykiem osteoporozy. Założono w tym przypadku lot trwający łącznie 3 lata.
Co wykazały w tym kontekście badania przeprowadzone po roku od powrotu z ISS? Otóż kości aż 16 z 17 zbadanych astronautów nie odzyskały swojej poprzedniej „siły”. W ciągu tego roku odbudowały się one tylko w około 50 proc., co oznacza, że po kilkumiesięcznej misji na Stacji mieli oni kości starsze o około 10 lat.
Znacznie zmniejszyła się przy tym ich odporność. Stwierdzono, że mogłyby one wytrzymać aż 334 niutony nacisku mniej, niż przed lotem w kosmos. Jednakże dotyczy to tylko piszczeli. Jak się okazało np. przedramiona astronautów nie ucierpiały w aż tak dużym stopniu. Zachowanie tych kości mogło być tutaj inne, ponieważ nie są to kości, które noszą na co dzień nasz ciężar.
Pojawia się pytanie czy kości w ogóle po powrocie z kosmosu będą w stanie się w pełni odbudować? Odpowiedź znajdziemy w strukturze, w budowie naszych kości. Otóż 80 proc. naszej masy kostnej stanowi warstwa korowa (zbita), która odpowiada za kształt naszych kości. Pozostałe 20 proc. to tzw. warstwa (istota) gąbczasta (beleczkowa), której elementy tworzą nieregularną sieć połączeń. I to właśnie ta sieć staje się ofiarą podróży kosmicznych. Także nawet jeżeli po powrocie na Ziemię dojdzie w pewnym stopniu do odbudowania się kości, wiele z tych połączeń może zostać utraconych bezpowrotnie. Wynika z tego dość ponury wniosek, że pewne procesy zachodzące w układzie kostnym astronautów mogą być nieodwracalne.
Źródło: Live Science, fot. CC0 Public Domain/ Publicdomainpictures.net
