Uzun uzay görevlerinin önündeki engellerden biri, astronotların maruz kaldığı kas kaybıdır. Buna atrofi denir ve NASA, astronotların sadece 5 ila 11 günlük görevler sırasında% 20'ye kadar kas kütlesini kaybedebileceğini söylüyor. Bu kas kaybı, baldır kasları, kuadriseps ve sırt ve boyun kasları dahil olmak üzere “anti-yerçekimi kasları” olarak adlandırılanları etkiler.
Bu kas kaybı, astronotların görevlerini tamamlamasını zorlaştırır, özellikle Mars misyonları gerçekleştiğinde. Astronotlar için de çok tehlikeli olabilir, çünkü Dünya'ya döndüklerinde zayıflarlar. Yeniden giriş sırasında sorunlar varsa ve yorucu acil prosedürler gerçekleştirmeleri gerekiyorsa, eksik kas yaşam ve ölüm arasındaki fark olabilir.
Kas kaybı mikro yerçekimi ortamında çalışmaktan kaynaklanır. Bu ortamda, bir astronotun yerçekimi karşıtı kasları normal aktivite sırasında aktif değildir. Astronotlar, sabit bir bisiklete binerek, bir koşu bandında yürüyüş yaparak veya koşu yaparak ve bir KIRMIZI (Direnç Egzersiz Cihazı) kullanarak kas atrofisi ile mücadele etmek için Uluslararası Uzay İstasyonunda günde 2,5 saate kadar egzersiz yaparlar.
NASA kısa bir süre önce astronotlar için kas kaybının nasıl en aza indirilebileceğini araştırmak için 70 günlük bir kas kaybını araştırdı. Çalışma PLOS One'da yayınlandı ve burada yeniden üretilemeyecek kadar uzun bir başlık var. Gerçek astronotları test denekleri olarak kullanmak yerine imkansız olan bu çalışma, 70 günlük HDBR (Baş Aşağı Yatak İstirahati) uygulanan denekleri kullandı. HDBR, astronotların mikro yerçekimi ortamlarında neler yaşadıkları için iyi bir proxy olarak kabul edilir.
Çalışma, Texas Üniversitesi Tıp Şubesi (UTMB) tarafından büyük bir grup araştırmacı tarafından yapıldı. Test deneklerinin tümü 35 yaşında, artı veya eksi 8 yaşında erkek gönüllülerdi. Egzersiz veya takviye olmadan 70 gün boyunca HDBR'de kalan bir kontrol grubu, plasebo ve egzersiz alan başka bir grup ve testosteron enjeksiyonları ve egzersiz alan başka bir grup vardı. Toplam 24 denek katıldı.
Çalışma sırasında araştırmacılar Vastus lateralis adı verilen bir kasın biyopsilerini aldılar. Uyluktaki kuadrisep kasın en büyük kısmı. Bu doku örnekleri proteinler için analiz edildi.
Ne buldular?
Araştırmacılar, Vastus lateralis'teki kas proteinlerinde, egzersizle tersine çevrilen veya en azından köreltilen çeşitli değişiklikler keşfettiler. Bu egzersizler kas lifleri içinde daha sağlıklı bir protein organizasyonu ile sonuçlandı. Testosteron tedavisi, kas büyümesini destekleyen ve sadece egzersizinkini aşan protein değişikliklerine yol açtı.
Muhtemelen pek şaşırtıcı gelmiyor, çünkü çoğumuz testosteronun ne yaptığını biliyoruz. Ama daha fazlası var. Ekip, test deneklerinde potansiyel olarak kas kaybını öngören biyobelirteçler belirledi. Ayrıca, kas kaybına karşı koymak için egzersiz ve tedaviye güçlü bir tepki gösteren öngörücü biyobelirteçler de vardır.
“… Doğru tahmin modellerinin geliştirilmesi büyük olasılıkla çeşitli protein ve faktörlerden oluşan paneller içeren algoritmalar içerecektir.”
Çalışmadan “İnsan iskelet kasının 70 günlük baş aşağı yatak istirahatinden önce ve sonra egzersiz ve testosteron karşı önlemleri ile ve olmadan proteomik incelenmesi”
Çalışmalarında söyledikleri gibi, “Hassas proteomik biyobelirteçlerin keşfi, gelecekte temel proteom profillerine dayalı daha yönlendirilmiş karşı önlemlerin geliştirilmesine yardımcı olarak kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımlarına izin verebilir.” Astronotu ne kadar iyi tanırlarsa, kas kaybını daha iyi tahmin edebilir ve önleyebilirler.
Üst düzey yazar E. Lichar Dillon, “Uzun yatak istirahati sırasında kas proteinleri hakkında kazandığımız benzersiz bilgiler, bir gün çeşitli durumlarda kas kütlesi / mukavemetindeki değişiklikleri tahmin etmek ve daha sonra kişiselleştirilmiş bir egzersiz programı ve hormonal karşı önlemler geliştirmek için uygulanabilir” dedi. , UTMB iç hastalıkları bölümünde yardımcı doçent.
UTMB baş araştırma görevlisi ve profesörü kıdemli yazar Randall Urban, “Çalışma bize, her bireyin kas fonksiyon düşüşüne ne kadar duyarlı olduğunu ve farklı egzersiz ve hormon tedavilerinin atrofiyle ne kadar etkili olabileceğini tahmin eden biyobelirteçleri tanımlama yeteneğini verdi. iç hastalıkları bölümü.
Çalışmanın yazarlarının da kabul ettiği gibi, bu probleme oldukça basit bir yaklaşımdır, ancak önemli bir ilk adımdır. Kas atrofisi ve tedavisi için biyobelirteç olarak hizmet eden bazı proteinleri tanımlamış olmalarına rağmen, muhtemelen birlikte çalışan çok sayıda protein vardır.
“Beklendiği gibi, tanımladığımız hiçbir protein ölçülen her özne veya fizyolojik fonksiyon için tam olarak öngörücü değildi ve doğru öngörücü modellerin geliştirilmesi muhtemelen birkaç protein ve faktör panelini içeren algoritmaları içerecektir” diyor.
Mars'a Doğru
Şüphesiz Mars'a gideceğiz. Bu çabanın etrafındaki manşetlerin çoğu, işi halletmek için teknolojiye odaklanıyor. Uzay Fırlatma Sistemi gibi güçlü roketler ve Orion gibi uzay araçları, astronotları Mars'a ve sonra tekrar eve götürmek için geliştiriliyor.
Ama astronotların kendileri işi yapmak zorunda olanlar. NASA, bu uzun görevlere nasıl dayanabileceklerini anlamak için birçok kaynak ayırıyor. Bu çalışma ve daha fazlası, başarılı Mars görevlerinin önemli bir parçası olacak.
Daha:
- Basın Bülteni: UTMB araştırmacıları uzay uçuşlarında kas kaybıyla nasıl daha iyi mücadele edileceğini öğrendi
- Araştırma Raporu: İnsan iskelet kasının 70 günlük baş aşağı yatak istirahatinden önce ve sonra egzersiz ve testosteron karşı önlemleri ile proteomik incelenmesi
- NASA: Kas Atrofisi Bilgi Formu
- NASA: Vücudunuz Uzayda: Kullan Veya Kaybet
- Kanada Uzay Ajansı: Uzaydaki Kaslara Ne Olur?
- Sidney Morning Herald: Astronot Scott Kelly uzayda bir yılın yıkıcı etkileri hakkında
- Space Magazine: Mars'taki Yerçekimi Ne Kadar Güçlü?
