Mikrograwitacja zjada kości: Najnowsze badania NASA odkrywają niepokojący wpływ przestrzeni kosmicznej na układ kostny

Przebywanie w przestrzeni kosmicznej od dawna budziło obawy naukowców dotyczące zdrowia astronautów, ale najnowsze badanie przeprowadzone przez NASA rzuca nowe, niepokojące światło na proces degradacji kości w warunkach mikrograwitacji. Wyniki długoterminowego eksperymentu na myszach laboratoryjnych, opublikowane w renomowanym czasopiśmie PLOS ONE, pokazują alarmujące zmiany zachodzące w tkance kostnej podczas pobytu w przestrzeni kosmicznej.

W ramach najdłuższego jak dotąd badania tego typu, naukowcy poddali myszy laboratoryjne 37-dniowemu pobytowi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). W tak krótkim czasie zaobserwowano dramatyczny zanik kości gryzoni, szczególnie widoczny w obszarach szkieletu, które na Ziemi są najbardziej obciążone mechanicznie.

Badacze z NASA i Blue Marble Space Institute przeprowadzili szczegółową analizę porównawczą szkieletów myszy kosmicznych z gryzoniami kontrolnymi, które pozostały na Ziemi, przechodząc identyczną procedurę przygotowawczą. Porównanie przyniosło zaskakujące wyniki – największy ubytek gęstości kostnej zaobserwowano w kościach udowych, zwłaszcza w rejonach sąsiadujących ze stawami biodrowymi i kolanowymi. Co ciekawe, kręgosłup myszy, który u zwierząt czworonożnych nie jest głównym elementem nośnym układu kostnego, pozostał prawie niezmieniony.

Wyniki badania jednoznacznie wskazują, że główną przyczyną degradacji tkanki kostnej nie jest promieniowanie kosmiczne czy inne czynniki systemowe związane z pobytem w kosmosie, lecz brak obciążenia mechanicznego. Hipotezę tę potwierdza dodatkowa obserwacja – myszy o ograniczonej możliwości ruchu, które pozostały na Ziemi, również doświadczyły spadku masy kostnej, choć w mniejszym stopniu niż ich kosmiczni pobratymcy.

Szczególnie alarmujące wyniki zaobserwowano u młodych osobników, których układ kostny znajdował się jeszcze w fazie rozwoju. W warunkach mikrograwitacji u tych zwierząt rozpoczął się proces przedwczesnego kostnienia – tkanka chrzęstna zbyt wcześnie przekształcała się w tkankę kostną. To zjawisko może potencjalnie prowadzić do zahamowania wzrostu i poważnych zaburzeń w rozwoju całego szkieletu.

Odkrycia te rzucają nowe światło na dobrze znany problem utraty masy kostnej u astronautów. Dotychczasowe obserwacje wykazały, że podczas czterech do sześciu miesięcy spędzonych na orbicie człowiek może utracić nawet 10 procent swojej masy kostnej, a co najbardziej niepokojące – pełna regeneracja po powrocie na Ziemię często nie jest możliwa.

Naukowcy podkreślają, że jedynym skutecznym rozwiązaniem tego problemu może być symulacja naturalnego obciążenia mechanicznego. W praktyce oznaczałoby to konieczność regularnego korzystania ze specjalistycznych urządzeń treningowych, takich jak bieżnie ze sztywnym mocowaniem czy maszyny symulujące podnoszenie ciężarów.

Wyniki badań mają kluczowe znaczenie dla planowania przyszłych długoterminowych misji załogowych, zwłaszcza potencjalnej eksploracji Marsa czy dłuższych pobytów na Księżycu. Bez opracowania skutecznych metod przeciwdziałania utracie masy kostnej, długotrwałe przebywanie człowieka w przestrzeni kosmicznej może prowadzić do nieodwracalnych szkód w układzie kostnym, uniemożliwiających powrót do normalnego funkcjonowania na Ziemi.

Badanie przeprowadzone przez NASA stanowi kolejny dowód na to, jak bardzo ludzkie ciało jest przystosowane do życia w warunkach ziemskiej grawitacji, i jak poważnym wyzwaniem dla przyszłej eksploracji kosmosu może być adaptacja organizmu człowieka do zupełnie odmiennych warunków panujących poza naszą planetą.