Hiiret, jotka lähetettiin 37 päiväksi Kansainväliselle avaruusasemalle, kokivat huolestuttavaa luukatoa. Toisin kuin yleisesti luullaan, tämä ilmiö ei vaikuta heidän luustoonsa tasaisesti, vaan kohdistuu tarkasti niihin luihin, joita painovoima normaalisti kuormittaa.
Luita, jotka "häviävät"... mutta eivät kaikki
Hiirten reisiluut, jotka altistuivat mekaanisille rasituksille Maassa, menettivät jopa 30 % tiheydestään. Sen sijaan heidän lannerankansa, jotka ovat vähemmän riippuvaisia painovoimasta, pysyivät vakaana. Tämä ero vahvistaa, että fyysisen paineen puute selittää pääasiassa heikkenemisen.
Nuoret hiiret osoittivat myös ennenaikaista ikääntymistä kasvukartilagissaan. Niiden luutuminen kiihtyi, mikä voisi vaarantaa tulevien nuorten astronauttien luuston kehityksen.
Lopuksi aktiiviset jyrsijät – 3D-seinillä varustetuissa häkeissä – kestivät paremmin. Niiden fyysinen aktiivisuus osittain kompensoi mikrogravitaation vaikutuksia, tarjoten mahdollisuuden miehitetyille missioille.
Elintärkeä haaste avaruustutkimuksessa
Astronautit menettävät jopa 10 % luumassastaan kuuden kuukauden aikana, mikä on kymmenen kertaa nopeampaa kuin maapallon osteoporoosissa. Murtumat voisivat muodostua merkittäväksi riskiksi pitkissä missioissa, kuten matkalla Marsiin.
Tutkimus hylkää avaruussäteilyhypoteesin: kantamattomat luut, kuten nikamat, säästyvät. Vain painottomuus vaikuttaa, mikä ohjaa ratkaisuja kohdennettuun liikuntaan tai elinympäristöihin, jotka simuloivat mekaanisia rasituksia.
Nämä löydökset korostavat kiireellistä tarvetta mukauttaa avaruusteknologioita. Exoskeletonit tai keinotekoiset värähtelyt voisivat olla välttämättömiä miehistön terveyden ylläpitämiseksi.
Lisätietoja: Voiko avaruuslennon jälkeen luukatoa kääntää?
Nykyiset tiedot osoittavat, että luun palautuminen missioiden jälkeen on hidasta ja usein epätäydellistä. Kuuden kuukauden oleskelun jälkeen avaruudessa astronautilla voi kestää 3–5 vuotta saavuttaa alkuperäinen luutiheys, ja yksilöiden välillä on suuria vaihteluita. Jotkut eivät koskaan palaudu täysin, ja heillä on jälkiä, jotka vastaavat varhaista osteoporoosia.
Rehabilitaatioprotokollat yhdistävät useita lähestymistapoja. Intensiivinen liikunta raskaan kuorman kanssa on edelleen tehokkain menetelmä, jota täydentävät ravintolisät (D-vitamiini, kalsium). NASA kokeilee myös värähtelyhoitoja ja osteoporoosilääkkeitä, ja tulokset ovat lupaavia mutta vielä rajallisia.
Keskeinen tekijä näyttää olevan mission kesto. Yli vuoden avaruudessa ollessaan luuvahingot voivat muuttua peruuttamattomiksi. Siksi tutkijat tutkivat ennaltaehkäiseviä vastatoimia: keinotekoisella painovoimalla varustettuja pukuja, kehittyneitä vastusjärjestelmiä sisältäviä harjoituksia ja jopa varhaista lääkehoitoa.
Nämä löydökset ovat merkittäviä myös maan päällä. Ne auttavat ymmärtämään ja hoitamaan ikääntymiseen liittyvää osteoporoosia tai pitkäaikaissairaita potilaita. Avaruus toimii äärimmäisenä laboratoriotilana luulääketieteelle, paljastaen mekanismeja, jotka voisivat kestää vuosikymmeniä ennen kuin ne ilmenevät Maassa.