Једна од препрека дугим свемирским мисијама је губитак мишића од којег трпе астронаути. Зове се атрофија, а НАСА каже да астронаути могу изгубити до 20% мишићне масе током мисија од само 5 до 11 дана. Овај губитак мишића утиче на „антигравитационе мишиће“, укључујући теле мишиће, квадрицепсе и мишиће леђа и врата.
Овај губитак мишића отежава астронаутима извршавање својих задатака, посебно када се догоде мисије на Марс. Такође може бити веома опасно за астронауте, јер су ослабљене кад се врате на Земљу. Ако током поновног уласка постоје проблеми и они морају да изврше било какве напорне хитне поступке, тај нестали мишић могао би бити разлика између живота и смрти.
Губитак мишића настаје радом у микрогравитационом окружењу. У том окружењу, антигравитациони мишићи астронаута нису активни током нормалних активности. Астронаути вежбају до 2,5 сата дневно на Међународној свемирској станици за борбу против атрофије мишића, возећи се стационарним бициклом, шетајући или трчећи на тркачкој стази и користећи РЕД (уређај за вежбање отпора.)
НАСА је недавно финансирала 70-дневно истраживање губитка мишића како би истражила како губитак мишића може бити сведен на минимум за астронауте. Студија је објављена у ПЛОС Оне, а наслов је предуг да би се овде могао репродуцирати. Уместо да користи стварне астронауте као испитне субјекте, што би било немогуће урадити, у истраживању су се користили испитаници који су подвргнути 70 дана ХДБР-а (Хеад Довн Рест.) ХДБР се сматра добрим посредником за оно што астронаути пролазе у микро-гравитационим окружењима.
Студију је урадила Медицинска филијала Универзитета у Тексасу (УТМБ) од стране велике групе истраживача. Сви испитаници били су добровољци мушкарци стари 35 година, плус или минус 8 година. Постојала је контролна група која је остала у ХДБР-у 70 дана без вежби или додатака, друга група која је примала плацебо и вежбање и друга група која је примала ињекције тестостерона и вежбање. Укупно су учествовала 24 испитаника.
Током студије, истраживачи су узели биопсију мишића звану Вастус латералис. То је највећи део квадрицепског мишића у бедру. Ови узорци ткива су анализирани на протеине.
Шта су нашли?
Истраживачи су открили неколико промена у мишићним протеинима у Вастус латералису које су вежбањем биле обрнуте или бар пригушене. Те вежбе резултирале су здравијом организацијом протеина унутар мишићних влакана. Третман тестостероном потакнуо је даље промене протеина које су подстакле раст мишића прелазећи само од вежбања.
То вероватно не звучи превише изненађујуће, јер већина нас зна шта тестостерон ради. Али има још тога на студију. Тим је у својим испитаницима идентификовао био-маркере који потенцијално предиктирају губитак мишића. Ту су и предиктивни биомаркери који указују на снажан одговор на вежбање и третман за сузбијање губитка мишића.
"... развој тачних модела предвиђања вероватно ће укључивати алгоритме који укључују панеле од неколико протеина и фактора."
Из студије „Протеомско истраживање људског скелетног мишића пре и после 70 дана одмора одмотаног кревета уз или без вежбања и контрацепције тестостерона“
Како кажу у својој студији, „Откривање осетљивих протеомских биомаркера у будућности може омогућити персонализоване приступе лековима помажући у развоју усмеренијих контрамера заснованих на основним профилима протеома.“ Дакле, што боље знају астронаута, то боље могу предвидјети и спречити губитак мишића.
"Јединствени увиди које смо стекли о мишићним протеинима током продуженог мировања могли бисмо једног дана применити за предвиђање промене мишићне масе / снаге у различитим ситуацијама, а затим развити персонализовани програм вежби и хормоналних противмера," рекао је старији аутор Е. Лицхар Диллон , Доцент на УТМБ-у на одељењу интерне медицине.
„Студија нам је дала могућност да идентификујемо биомаркере који предвиђају колико је сваки појединац подложан паду мишићне функције и колико се ефикасно различити третмани вежбањем и хормонима могу борити против атрофије“, рекао је виши аутор Рандалл Урбан, главни истраживачки директор УТМБ-а и професор у одељење интерне медицине.
Као што аутори студије признају, ово је прилично једноставан приступ проблему, али важан први корак. Иако су идентификовали неке протеине који служе као биомаркери за атрофију и лечење мишића, вероватно постоји велики број протеина који раде заједно.
"Као што се очекивало, ниједан појединачни протеин који смо идентификовали није у потпуности предвидио за сваки испитани предмет или физиолошку функцију, а развој тачних предиктивних модела вероватно ће укључивати алгоритме који укључују панеле од неколико протеина и фактора", каже се у студији.
Напријед на Марс
Идемо на Марс без сумње. Много наслова око тог напора усмерено је на технологију да би се посао обавио. Снажне ракете попут свемирског лансирног система и свемирске летелице попут Ориона развијају се како би астронауте довеле на Марс и поново вратиле кући.
Али сами астронаути морају да ураде посао. НАСА посвећује пуно ресурса како би схватила како могу издржати те дуге мисије. Ова студија и још много тога за даље ће бити кључни део успешних мисија на Марсу.
Више:
- Изјава за штампу: Истраживачи УТМБ су научили како да се боље боре са губитком мишића током свемирских летова
- Истраживачки рад: Протеомско истраживање људског скелетног мишића пре и после 70 дана одмора одмотаног главе уз или без вежбања и тестостеронске противмере
- НАСА: Подаци о мишићној атрофији
- НАСА: Ваше тело у свемиру: искористите га или изгубите
- Канадска свемирска агенција: Шта се догађа с мишићима у свемиру?
- Сиднеи Морнинг Хералд: Астронаут Сцотт Келли о погубним ефектима годину дана у свемиру
- Свемирски магазин: Колико је јака гравитација на Марсу?
