حضور طولانی‌مدت در فضا بلایی ناخوشایند بر سر استخوان‌های بدن فضانوردان می‌آورد

ساینس نیوز گزارش می‌دهد که فضانوردان در مأموریت‌های فضایی ۶ ماه یا طولانی‌تر، با تحلیل شدید استخوان مواجه می‌شوند. به‌گفته‌ی پژوهشگران، میزان تحلیل استخوان در مأموریت‌های فضایی این‌چنینی معادل دو دهه افزایش سن است. دانشمندان می‌گویند یک سال حضور در زمین و قرارگیری درمعرض گرانش حدوداً نیمی از استخوان ازدست‌رفته را بازسازی می‌‌کند.

لی گبل، از دانشمندان دانشگاه کلگری کانادا می‌گوید:‌ «استخوان‌ها زنده و فعال هستند و به‌طور مداوم بازسازی می‌شوند.» بااین‌حال، در شرایطی که گرانش وجود نداشته باشد، استخوان‌های بدن استحکام خود را از دست می‌دهند. لی گبل و همکارانش روی ۱۷ فضانورد (شامل ۱۴ مرد و ۳ زن با میانگین سنی ۴۷ سال) مطالعه انجام دادند. این فضانوردان بین ۴ تا ۷ ماه در فضا حضور داشتند.

اعضای تیم تحقیقاتی از روش برش‌نگاری HR-pQCT استفاده کردند که می‌تواند ریزبافت استخوان را به‌صورت سه‌بعدی در مقیاس ۶۱ میکرون (نازک‌تر از ضخامت یک تار موی انسان) اندازه‌گیری کند. دانشمندان با بهره‌گیری از این روش ساختار استخوان درشت‌نی در ساق پا و استخوان زند زبرین در ساعد را به‌تصویر کشیدند. آنان تصاویر مدنظر خود را در چهار زمان مختلف ثبت کردند: قبل از آغاز مأموریت، هنگام بازگشت فضانوردان از فضا، ۶ ماه پس از بازگشت و یک سال پس از بازگشت به زمین. سپس، دانشمندان از این تصاویر دقیق برای محاسبه‌ی استحکام و تراکم استخوان استفاده کردند.

بررسی‌ها نشان داد فضانوردانی که کمتر از ۶ ماه در فضا حضور داشتند، پس از یک سال قرارگرفتن درمعرض گرانش زمین توانستند استحکام استخوان خود در دوران پیش از انجام مأموریت فضایی را بازیابی کنند. بااین‌حال، افرادی که برای مدت‌زمانی طولانی‌تر در فضا بودند با تحلیل دائمی استخوان در درشت‌نی خود مواجه شدند. این میزان تحلیل استخوان معادل یک دهه افزایش سن بود. همچنین، استخوان زند زبرین در ساعد این افراد تقریباً اصلاً تحلیل نرفت. لی گبل می‌گوید احتمالاً دلیل این است که استخوان زند زبرین وزنی روی خود تحمل نمی‌کند.

استیون بوید، یکی دیگر از دانشمندان دانشگاه کلگری کانادا، می‌گوید افزایش تمرینات وزنه‌برداری در فضا می‌تواند به کاهش تحلیل استخوان کمک کند. او می‌گوید برخی ساختارها مثل میله و ستون با همکاری یکدیگر باعث استحکام استخوان می‌شوند و وقتی به فضا سفر می‌کنیم و درمعرض گرانش نیستیم، این ساختارها را از دست می‌دهیم. وقتی این بافت‌های میکروسکوپی با نام تورتیغه (ترابکولا) از بین بروند، امکان بازسازی آن‌ها وجود ندارد؛ اما می‌توان بافت‌هایی را تقویت کرد که همچنان از بین نرفته‌اند.

استفاده از روش تصویربرداری HR-pQCT به پژوهشگران امکان داد ریزبافت استخوان فضانوردان را با دقت بسیار زیاد بررسی کنند (تصویر بالا نمونه‌ای از استخوان درشت‌نی ساق پا را نشان می‌دهد). این سطح از جزئیات می‌تواند تغییرات تراکم و استحکام استخوان را برملا کند.

دانشمندان با بررسی وضعیت فضانوردان متوجه شدند ضخامت استخوان‌های باقی‌مانده پس از بازگشت به زمین افزایش پیدا کرده است. لارنس ویکو، فیزیولوژیست دانشگاه سنت‌اتین فرانسه می‌گوید: «می‌توانیم انتظار داشته باشیم که در مأموریت‌های فضایی طولانی‌تر استخوان‌ها بیشتر تحلیل بروند و احتمالاً بازسازی استخوان‌های ازدست‌رفته مشکل بزرگ‌تری خواهد بود.»

این موضوع بسیار نگران‌کننده به‌نظر می‌رسد؛ به‌خصوص با درنظرگرفتن این‌ نکته که سازمان‌های فضایی با تمام توان در تلاش‌اند تا در آینده‌ای نه‌چندان دور انسان را به مقاصد دوردست بفرستند.

کارشناسان می‌گویند سفر فضایی به جایی مثل مریخ حداقل دو سال به‌طول می‌انجامد و در این دوران ممکن است افراد با تحلیل استخوان مواجه شوند.

لارنس ویکو نیز می‌گوید آژانس‌های فضایی لازم است سایر عوامل تأثیرگذار بر سلامت استخوان نظیر تغذیه را نیز در نظر بگیرند تا میزان تحلیل استخوان کاهش و تشکیل استخوان افزایش یابد.

گبل و بوید و سایر دانشمندان امیدوار‌‌‌ند به اطلاعات بیشتری دست پیدا کنند تا بفهمند که گذراندن بیش از ۷ ماه زمان در فضا چگونه روی استخوان بدن انسان اثر می‌گذارد. آنان اعضای یکی از پروژه‌های ناسا هستند تا اثرهای یک سال حضور در فضا را روی ۱۲ فضانورد بررسی کنند. بوید می‌گوید: «واقعاً امیدواریم که فرایند تحلیل استخوان پس از مدتی متوقف شود.»

نتایج این مطالعه در مجله‌ی Scientific Reports منتشر شده است.