Наука за космическите кости от НАСА
Безтегловността звучи забавно, но продължителният престой в негравитационна среда може да доведе до негативни странични ефекти - като отслабване на костите в човешкото тяло!
1 октомври 2001 г.: Всички знаят, че пространството е опасно.
Някои от опасностите са очевидни: вакуум, екстремен студ и излагане на внезапни и непредсказуеми лъчения от Слънцето.
Други опасности са по-малко забележими. Ефектите от продължителното излагане на безтегловност върху човешкото тяло например могат да бъдат бавни и фини - но не по-малко опасни, ако астронавтите не вземат подходящи предпазни мерки.
Вдясно: Загубата на костна маса, която много хора изпитват в космоса, отслабва костите, което може да бъде проблем, когато човекът се върне в среда с гравитация, като Земята или Марс. Снимката е предоставена от космическия център Джонсън на НАСА.
Отслабването на костите, причинено от прогресивната загуба на костна маса, е особено сериозен ефект, който характеризира много дълги космически пътувания. Изследвания на космонавти и астронавти, които са живели няколко месеца на гара Мир, разкриват, че космическите пътешественици могат да губят от 1 до 2 процента от общата си костна маса на месец - проблем, който лекарите все още не знаят как да предотвратят. „Размерът на тези [загуби] накара НАСА да разглежда загубата на кост като присъщ риск от дългосрочен космически полет“, казва д-р Джей Шапиро, ръководител на екипа, изучаващ проблеми, свързани с костите в Националния институт за космически биомедицински изследвания (
Национален институт за космически биомедицински изследвания).
Космическите пътешественици обаче не са единствените, които се притесняват за загубата на костна маса. Най-малко 10 милиона души страдат от този проблем в Съединените щати, както и неизвестен брой хора по света - проблем, който носи името остеопороза. Жените, които са в постменопаузален стадий, са особено предразположени към остеопороза, но по-голямата част от хората се заразяват с това заболяване с възрастта, независимо от пола ни. Учените се надяват, че решението на загадката за загуба на костна маса в космоса ще предостави важни данни за определяне на причината за остеопорозата тук на Земята.
Астронавтите често изпитват загуби в костите на долната средна част на тялото, особено в лумбалните прешлени и в костите на краката. Намаляването на костната маса също води до повишаване на нивата на калций в кръвта, което увеличава риска от камъни в бъбреците.
Изследователите подозират, че основната причина за отслабването на костите в космоса е липсата на тегло.
Надолу: Животът в космоса може да звучи много забавно, но някои от ефектите на безтегловността върху човешкото тяло могат да развалят партито. Астронавтите изпитват някои от тях - болки в гърба и световъртеж, докато други ефекти като загуба на костна маса могат да бъдат открити само със специални устройства. Това изображение е направено в Skylab на НАСА. Снимката е предоставена от Националния институт за космически биомедицински изследвания.
По време на това съвместно свободно падане костите не трябва да осигуряват необходимата опора по време на движения или дори да поддържат стойка. В резултат на това стресът, който обикновено се прилага върху костите (т.е. механичен стрес), е много малък или нулев. Учените смятат, че липсата на напрежение в костите може да е причина за прогресивната загуба на костна маса, която засяга хората, които прекарват много време в космоса. (Това отсъствие на напрежение при някои заседнали земляни, като тези, приковани в леглото поради заболяване или напреднала възраст, също допринася за генерирането на остеопороза).
Хората мислят за костите като за твърди колони с калций, които не претърпяват никакви промени. Но костите всъщност са динамични тъкани, непрекъснато претърпяващи модификации в отговор на напрежението, приложено върху тях. (Това позволява на археолозите, например, да определят дали група скелетни останки принадлежат на работник или аристократ. Постоянното напрежение, генерирано от мускулите в работника, принуждава костите му да предизвикат промени в региона, където мускулите са вмъкнати).
Вдясно: Костите, които поддържат по-голямата част от телесното тегло - обозначени в светло лилаво - са и тези, които са най-засегнати от загубата на костна маса в космоса. Снимката е предоставена от Националния институт за космически биомедицински изследвания.