Микрогравитација слаби и кости и мишиће. Ефекти су међусобно повезани, јер слабљење мишића убрзава слабљење костију. То може оставити астронауте дуготрајним губитком мишића и костију. Разумевање - и надамо се борба - ефеката микрогравитације на кости и мишиће астронаута представља критични изазов за свемирска путовања.
Мишићна снага
Микрогравитација ослабљује мишиће на неколико начина, што је истражено у студији Универзитета у Удинама из Италије 2003. године. После око 240 дана у свемиру, укупна снага астронаута пада на око 70 процената почетне снаге. Људски мишићи имају две врсте мишићних влакана, на која утичу незнатно различито, мада оба слабе. Влакна са спорим трзајима слабе приближно истом брзином као и укупна чврстоћа. Међутим, брза мишићна влакна још брже атрофирају и након отприлике шест месеци имају око 45 процената почетне снаге. Због тога су мишићи астронаута јако ослабљени. Занимљиво је да се чини да се губитак мишића најрадикалније дешава у горњем делу тела, док губитак костију обично узрокује најозбиљније последице у доњем делу тела.
Губитак кости
Микрогравитација узрокује остеопенију, губитак густине костију, стање повезано са остеопорозом. У ствари, према др. Јаи Схапиро-у, вођи тима за студије костију на Националном свемирском биомедицинском истраживачком институту, „величина овог (проблема) је навела НАСА да сматра губитак костију својственим ризиком продужених свемирских летова. "Главна компонента овог проблема потиче из активности на ћелијској ниво. У нормалним условима, скуп ћелија названих остеокласти растављају кости, док друга врста коштаних ћелија, остеобласти, истовремено стварају нову кост. Међутим, остеобласти реагују на стрес градећи кост тамо где тело на њу гура. У свемиру кости осећају врло мало стреса, јер гравитација не вуче кости, а ослабљени мишићи мање оптерећују кости. То доводи до тога да процес рушења старе кости и изградње нове кости испадне синхронизовано, што резултира слабљењем костију. Али чини се да и други фактори доприносе том питању. На пример, тело има тенденцију да производи неправилно обликована колагенска влакна у микрогравитацији, што доприноси смањењу здравља костију.
Симптоми микрогравитације
На клиничком нивоу, ове промене на костима и мишићима узрокују многе проблеме астронаутима. Губитак костију је најизраженији у доњој половини тела, где астронаути могу изгубити 1 до 2 процента њихове коштане масе месечно, иако се чини да најдуже долази до нивоа од око 20 процената губитка костију свемирских летова. Слабљење костију и мишића на крају подсећа на ефекте продужених периода одмора у кревету. Астронаутима је потребно време да поново прилагоде своје мишиће гравитацији Земље. Поврх свега, калцијум се накупља у крви док кости губе на маси. Ово промовише бубрежни камен код астронаута.
Сузбијање здравствених проблема
НАСА има на располагању неколико метода за борбу против ових услова. Прво, вежбање у свемиру помаже у смањењу губитка костију и слабости мишића. Додавање вежби „експлозивног“ типа наглим покретима може додатно повећати корист од вежбања у спречавању најгорих ефеката микрогравитације. Слично томе, вежбање у центрифуги може додатно смањити дугорочне ефекте микрогравитације и помоћи у јачању мишића срца. Поред тога, промене у исхрани астронаута показале су обећање да ће смањити ефекте микрогравитације на кости и мишиће. На крају, НАСА је почела да експериментише са употребом лекова у борби против губитка костију. Тачније, НАСА је почела да издаје астронауте бисфосфонат, лек који се користи за лечење и превенцију остеопорозе на Земљи. Научници се надају да би разумевање губитка костију у микрогравитацији могло превести у бољи третман за људе на земљи са поремећајима костију попут остеопорозе.
