როგორ მოქმედებს მიკროგრავიტაცია ასტრონავტების ძვლებსა და კუნთებზე?

მიკროგრავიტაცია ასუსტებს ძვალსაც და კუნთებსაც. ეფექტი ურთიერთკავშირშია, ვინაიდან კუნთების შესუსტება აჩქარებს ძვლის შესუსტებას. ამან შეიძლება ასტრონავტებს კუნთების და ძვლების გრძელი დაკარგვა ჰქონდეს. კოსმონავტების ძვლებსა და კუნთებზე მიკროგრავიტაციის ეფექტის გაგება და იმედი მაქვს, რომ ბრძოლა არის კრიზისული გამოწვევა კოსმოსში მოგზაურობისთვის.

მიკროგრავიტაცია ასუსტებს კუნთებს რამდენიმე თვალსაზრისით, რაც 2003 წელს იტალიის უდინეს უნივერსიტეტის კვლევის შედეგად იქნა შესწავლილი. კოსმოსში დაახლოებით 240 დღის შემდეგ კოსმონავტების მთლიანი ძალა ეცემა მათი საწყისი სიძლიერის 70 პროცენტამდე. ადამიანის კუნთებს აქვთ ორი სახის კუნთოვანი ბოჭკო, რომელზეც მცირედ განსხვავებულად მოქმედებს, თუმცა ორივე სუსტდება. ნელი ჩახშობის ბოჭკოები სუსტდება დაახლოებით იგივე სიჩქარით, როგორც მთლიანი ძალა. ამასთან, სწრაფი კუნთების ბოჭკოები კიდევ უფრო სწრაფად ატროფია და დაახლოებით ექვსი თვის შემდეგ მათი საწყისი სიმძლავრის 45 პროცენტია. ეს ასტრონავტების კუნთებს მნიშვნელოვნად ასუსტებს. საინტერესოა, რომ კუნთების დაკარგვა ყველაზე რადიკალურად ხდება სხეულის ზედა ნაწილში, ხოლო ძვლის დაკარგვა იწვევს სხეულის ყველაზე სერიოზულ ეფექტებს.

მიკროგრავიტაცია იწვევს ოსტეოპენიას, ძვლის სიმკვრივის დაკარგვას, ოსტეოპოროზთან დაკავშირებულ მდგომარეობას. სინამდვილეში, დოქტორ ჯეი შაპიროს, ეროვნული კოსმოსური ბიოსამედიცინო კვლევითი ინსტიტუტის ძვლის შესწავლის ჯგუფის ხელმძღვანელის თანახმად, ”ამ მასშტაბის სიდიდე (პრობლემა) გამოიწვია NASA- მ ძვლის დაკარგვა განიხილოს გაფართოებული კოსმოსური ფრენების თანდაყოლილი რისკი. ”ამ პრობლემის მთავარი კომპონენტი გამომდინარეობს უჯრედში დონის ნორმალურ პირობებში, უჯრედების ერთობლიობა, რომელსაც ოსტეოკლასტებს უწოდებენ, ძვლებს აშორებენ, ხოლო სხვა ტიპის ძვლის უჯრედები, ოსტეობლასტები ერთდროულად ქმნიან ახალ ძვალს. ამასთან, ოსტეობლასტები რეაგირებენ სტრესზე, ქმნიან ძვალს იქ, სადაც სხეული უბიძგებს მას. კოსმოსში ძვლები ძალიან მცირე სტრესს განიცდიან, რადგან სიმძიმე არ ახდენს ძვლებს და დასუსტებული კუნთები ძვლებზე ნაკლებ სტრესს იწვევს. ეს იწვევს ძველი ძვლის დანგრევისა და ახალი ძვლის აგების პროცესს სინქრონიდან, რის შედეგადაც ხდება ძვლების დასუსტება. მაგრამ სხვა ფაქტორებიც ხელს უწყობენ საკითხს. მაგალითად, სხეულს აქვს მიკროგრავიტაციაში არასწორად წარმოქმნილი კოლაგენური ბოჭკოების წარმოება, რაც ხელს უწყობს ძვლის ჯანმრთელობის დაქვეითებას.

კლინიკურ დონეზე, ძვლისა და კუნთის ეს ცვლილებები ასტრონავტებს ბევრ პრობლემას უქმნის. ძვლის დაკარგვა ყველაზე მეტად გამოხატულია სხეულის ქვედა ნახევარში, სადაც ასტრონავტებმა შეიძლება დაკარგონ 1-დან 2 პროცენტამდე მათი ძვლის მასა თვეში, თუმცა, როგორც ჩანს, ყველაზე გრძელი ძვლის დაკარგვა დაახლოებით 20 პროცენტს შეადგენს კოსმოსური ფრენები. ძვლისა და კუნთების შესუსტება საბოლოო ჯამში საწოლში დასვენების ხანგრძლივი პერიოდის შედეგებს ჰგავს. ასტრონავტებს დრო სჭირდებათ კუნთების დედამიწის მიზიდულობასთან ადაპტაციისთვის. ამის გარდა, კალციუმი გროვდება სისხლში, რადგან ძვლები კარგავენ მასას. ეს ხელს უწყობს თირკმლის ქვებს ასტრონავტებში.

NASA– ს განკარგულებაში აქვს რამდენიმე მეთოდი ამ პირობებთან საბრძოლველად. პირველი, სივრცეში ვარჯიში ხელს უწყობს ძვლის დაკარგვას და კუნთების სისუსტეს. ”ასაფეთქებელი” ტიპის ვარჯიშების მოულოდნელმა მოძრაობებმა შეიძლება კიდევ უფრო გაზარდოს ვარჯიშის სარგებელი მიკროგრავიტაციის ყველაზე უარესი ეფექტის თავიდან ასაცილებლად. ანალოგიურად, ცენტრიფუგაში ვარჯიშმა შეიძლება კიდევ უფრო შეამციროს მიკროგრავიტაციის გრძელვადიანი ეფექტი და ხელი შეუწყოს გულის კუნთებს. გარდა ამისა, ასტრონავტების დიეტის ცვლილებებმა დაადასტურა მიკროგრავიტაციის გავლენა ძვალსა და კუნთებზე. დაბოლოს, NASA– მ დაიწყო ექსპერიმენტები მედიკამენტების გამოყენებით, ძვლის დაკარგვასთან საბრძოლველად. კერძოდ, NASA– მ დაიწყო ასტრონავტების ბისფოსფონატის გამოცემა, მედიკამენტი, რომელიც გამოიყენება დედამიწაზე ოსტეოპოროზის სამკურნალოდ და პროფილაქტიკისთვის. მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ მიკროგრავიტაციის ძვლის დაკარგვის გაგება დედამიწაზე ძვლის დარღვევების მქონე ადამიანების უკეთეს მკურნალობას ნიშნავს, როგორიცაა ოსტეოპოროზი.