Кости в космосе
Жизнь в микро гравитационной среде космоса вносит много изменений в организм человека. Потеря костной и мышечной массы, изменение сердечной деятельности, вызванные переменами в нервной системы, являются одними из наиболее очевидных и потенциально вредных эффектов микро гравитации. Преобразования в костях особенно заметны, потому что они влияют на способность астронавта двигаться и ходить при возвращении к земной гравитации.
Структура и функция кости
Кость - это живая ткань. Она динамична, реагирует на болезни и травмы и самовосстанавливается. Кость имеет два компонента, органический - коллаген и неорганический - гидроксиапатит. Вместе, переплетенные органические и неорганические компоненты создают прочную, но гибкую структуру скелета.
Кость и микрогравитация
Некоторые процессы и функции костей изменяются после того, как астронавт прожил в условиях микрогравитации несколько дней. В космосе количество веса, которое кости должны поддерживать, уменьшается почти до нуля. В то же время многие кости, помогающие в движении, больше не подвергаются тем же нагрузкам, которым они подвергаются на земле. Со временем кальций, обычно хранящийся в костях, расщепляется и попадает в кровь. Высокое содержание кальция в крови астронавта во время космического полета (намного выше, чем на Земле) отражает снижение плотности костной ткани. Это снижение плотности, известное как остеопороз, оставляет кости слабыми и менее способными поддерживать вес тела и движение по возвращении на землю, подвергая астронавта более высокому риску перелома.
Эта потеря костной массы начинается в течение первых нескольких дней в космосе. Наиболее тяжелые потери происходят между вторым и пятым месяцами пребывания в космосе, хотя этот процесс продолжается на протяжении всего времени пребывания в условиях микрогравитации. Длительное пребывание приводит к потере костной массы на целых 20%. Астронавты восстанавливают большую часть своей костной массы в течение нескольких месяцев после возвращения из космоса, но не всю.
Точный механизм, вызывающий потерю кальция в условиях микрогравитации, неизвестен. Многие ученые считают, что невесомость каким-то образом заставляет кости разрушаться гораздо быстрее, чем они строятся. Однако точный триггер для этого изменения курса так и не был найден. В настоящее время исследователи проводят множество исследований, включая уровень гормонов, диету и физические упражнения, чтобы точно определить, что вызывает и может контролировать или предотвращать остеопороз во время космического полета.