Viena iš kliūčių ilgoms misijoms kosmose yra raumenų netekimas, dėl kurio kenčia astronautai. Tai vadinama atrofija, ir NASA sako, kad astronautai gali prarasti iki 20% raumenų masės per tik 5–11 dienų misijas. Šis raumenų netekimas paveikia vadinamuosius antigravitacinius raumenis, įskaitant blauzdos raumenis, keturgalvius raumenis ir nugaros bei kaklo raumenis.
Dėl šio raumenų praradimo astronautams sunku atlikti savo užduotis, ypač kai vyksta misijos į Marsą. Tai taip pat gali būti labai pavojinga astronautams, nes grįžus į Žemę jie susilpnėja. Jei grįžimo metu kyla problemų ir jiems reikia atlikti sunkias avarines procedūras, trūkstami raumenys gali būti skirtumas tarp gyvenimo ir mirties.
Raumenų praradimas atsiranda dirbant mikrogravitacijos aplinkoje. Tokioje aplinkoje astronauto antigravitaciniai raumenys normalios veiklos metu nėra aktyvūs. Astronautai Tarptautinėje kosminėje stotyje mankštinasi iki 2,5 valandos per dieną, kad galėtų kovoti su raumenų atrofija, važinėdami nejudančiu dviračiu, vaikščiodami ar bėgiodami ant bėgimo takelio ir naudodamiesi RED (pasipriešinimo mankštos įtaisu).
NASA neseniai finansavo 70 dienų trukmės raumenų nuostolių tyrimą, norėdama ištirti, kaip būtų galima sumažinti astronautų raumenų nuostolius. Tyrimas skelbiamas „PLOS One“, kurio pavadinimas per ilgas, kad galėčiau čia pakartoti. Užuot naudojus testus tikrais astronautais, o to padaryti būtų neįmanoma, tyrime buvo naudojami tiriamieji, kuriems buvo atlikta 70 dienų HDBR (galvos dugno lovos ramybės) HDBR. Tai laikoma geru tarpininku tam, ką astronautai patiria mikrogravitacijos aplinkoje.
Tyrimą atliko didelė Teksaso universiteto medicinos skyriaus (UTMB) grupė tyrėjų. Visi tiriamieji buvo savanoriai vyrai, kurių amžius buvo 35 metai, plius arba minus 8 metai. Buvo kontrolinė grupė, kuri išbuvo HDBR 70 dienų be mankštos ar papildų, kita grupė, kuri vartojo placebą ir mankštą, kita grupė, kuri gavo testosterono injekcijas ir mankštą. Iš viso dalyvavo 24 tiriamieji.
Tyrimo metu tyrėjai paėmė raumens, vadinamo Vastus lateralis, biopsijas. Tai didžiausia keturgalvio šlaunies raumens dalis. Šie audinių mėginiai buvo ištirti dėl baltymų.
Ką jie rado?
Mokslininkai atrado keletą „Vastus lateralis“ raumenų baltymų pokyčių, kuriuos mankšta pakeitė ar bent aptemdė. Šie pratimai leido sveikiau organizuoti baltymų struktūrą raumenų skaidulose. Gydymas testosteronu paskatino tolesnius baltymų pokyčius, skatinančius raumenų augimą, daugiau nei vien tik mankštos metu.
Tikriausiai tai nėra labai keista, nes dauguma iš mūsų žino, ką veikia testosteronas. Tačiau tyrime yra daugiau. Komanda savo tyrime nustatė biologinius žymenis, kurie gali numatyti raumenų netekimą. Taip pat yra nuspėjami biomarkeriai, rodantys tvirtą reakciją į mankštą ir gydymą, siekiant užkirsti kelią raumenų nykimui.
„... kuriant tikslius prognozavimo modelius greičiausiai prireiks algoritmų, apimančių kelių baltymų ir veiksnių grupes.“
Iš tyrimo „Žmogaus skeleto raumenų proteominis tyrimas prieš ir po 70 dienų po galvos gulėjimo lovoje poilsio su mankšta ar be jos ir testosterono prevencinių priemonių“
Kaip jie sako savo tyrime, „jautrių proteominių biomarkerių atradimas ateityje gali leisti pritaikyti individualizuotos medicinos metodus, padedant kurti tikslingesnes atsakomąsias priemones, pagrįstas pradiniu proteomų profiliu“. Taigi kuo geriau jie žino astronautą, tuo geriau jie gali numatyti raumenų praradimą ir užkirsti jam kelią.
„Unikalias įžvalgas, kurias mes įgijome dėl raumenų baltymų pailginto lovos režimo metu, galima būtų panaudoti numatant raumenų masės / jėgos pokyčius įvairiose situacijose ir tada parengiant personalizuotą pratimų programą bei hormonines atsakomąsias priemones“, - teigė vyresnysis autorius E. Licharas Dillonas. , UTMB vidaus ligų katedros docentas.
„Tyrimas mums suteikė galimybę nustatyti biologinius žymenis, kurie numato, koks jautrus yra kiekvieno žmogaus raumenų funkcijos mažėjimas ir kaip efektyviai skirtingi mankštos ir hormonų gydymo būdai gali kovoti su atrofija“, - teigė vyresnioji autorė Randall Urban, UTMB vyriausioji tyrimų vadovė ir profesorė. vidaus ligų skyrius.
Kaip pripažįsta tyrimo autoriai, tai yra gana paprastas požiūris į problemą, tačiau svarbus pirmasis žingsnis. Nors jie nustatė kai kuriuos baltymus, kurie yra raumenų atrofijos ir gydymo biomarkeriai, greičiausiai daug baltymų veikia kartu.
„Kaip ir tikėtasi, joks atskiras baltymas, kurį mes nustatėme, nebuvo visiškai nuspėjamas kiekvienam tiriamam subjektui ar išmatuotai fiziologinei funkcijai, o tikslių prognozių modelių kūrimas greičiausiai apims algoritmus, apimančius kelių baltymų ir veiksnių grupes“, - teigiama tyrime.
Pirmyn į Marsą
Mes, be abejo, eisime į Marsą. Daugybė antraščių aplink šias pastangas yra nukreiptos į technologijas, kad darbas būtų atliktas. Kuriamos galingos raketos, tokios kaip „Space Launch System“, ir tokie erdvėlaiviai kaip „Orion“, kad astronautai galėtų patekti į Marsą ir vėl namo.
Bet patys kosmonautai turi tuos darbus atlikti. NASA skiria daug išteklių, kad suprastų, kaip jie gali ištverti tas ilgas misijas. Šis tyrimas ir dar daugiau, kuris bus atliktas, bus pagrindinė sėkmingų Marso misijų dalis.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: UTMB tyrėjai sužinojo, kaip geriau kovoti su raumenų netekimu kosminių skrydžių metu
- Tyrimo dokumentas: Žmogaus skeleto raumenų proteominis tyrimas prieš ir po 70 dienų po galvos gulėjimo lovoje poilsio su mankšta ar be jos ir testosterono prevencinių priemonių
- NASA: Raumenų atrofijos duomenų lapas
- NASA: Jūsų kūnas kosmose: naudok jį arba prarask jį
- Kanados kosmoso agentūra: kas nutinka raumenims kosmose?
- „Sidney Morning Herald“: astronautas Scottas Kelly apie pražūtingą metų kosmose poveikį
- Žurnalas „Space“: Ar stipri yra Marso gravitacija?
