Gdy myślimy o kosmosie, wyobrażamy sobie nieważkość i swobodę unoszenia się. Jednak dla astronautów długotrwałe przebywanie w mikrograwitacji to nie tylko przygoda – to także walka z własnym ciałem. Jednym z największych zagrożeń jest utrata masy kostnej, która może prowadzić do osteoporozy. Dlaczego tak się dzieje i czy nauka znalazła sposób na ochronę kości w kosmosie?
Kości w kosmosie: jak mikrograwitacja niszczy nasz szkielet?
Na Ziemi nasze kości nieustannie się przebudowują dzięki równowadze między osteoblastami (komórki budujące kość) a osteoklastami (komórki usuwające tkankę kostną). Proces ten jest napędzany przez obciążenie mechaniczne – chodzenie, bieganie, a nawet stanie. W kosmosie, gdzie grawitacja jest 100 razy słabsza, kości nie muszą dźwigać ciężaru ciała. To uruchamia reakcję łańcuchową:
- Spadek aktywności osteoblastów – organizm „uznaje”, że mocne kości nie są już potrzebne.
- Wzmożona praca osteoklastów – kość jest szybciej rozkładana, uwalniając wapń do krwi.
- Utrata nawet 1-2% masy kostnej miesięcznie – to 10-krotnie więcej niż u osób z osteoporozą na Ziemi!
Badania NASA wykazały, że po półrocznej misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) astronauci tracą do 20% gęstości kości w biodrach i kręgosłupie.
Skąd ten wapń? Sekret ukryty w nerkach
Gdy kość się rozpada, uwalniany wapń trafia do krwiobiegu. Na Ziemi nadmiar tego pierwiastka zostałby wydalony z moczem, ale w kosmosie proces ten przyspiesza. Efekt?
- Kamienie nerkowe – ryzyko wzrasta przez wysokie stężenie wapnia.
- Osłabienie mięśni – wapń jest kluczowy dla ich kurczliwości.
Co gorsza, utrata wapnia nie ustaje po powrocie na Ziemię. Niektórzy astronauci potrzebują lat, by odzyskać dawną masę kostną, a część szkód pozostaje nieodwracalna.
Kosmiczna siłownia: jak chronić kości w przestrzeni?
NASA od lat testuje metody spowalniające osteoporozę. Najskuteczniejsza okazała się… analogia ziemskiego ruchu:
- ARED (Advanced Resistive Exercise Device) – urządzenie imitujące trening z ciężarami, generujące opór do 270 kg.
- Bieżnia z uprzężą – astronauci biegają, przyczepieni pasami, by symulować obciążenie.
- Dieta bogata w wapń i witaminę D – choć sama nie zatrzyma utraty kości, wspomaga regenerację.
Mimo to, według badań opublikowanych w Journal of Bone and Mineral Research, ćwiczenia redukują utratę masy kostnej tylko o 50%. Dlatego naukowcy pracują nad innowacjami:
- Leki hamujące osteoklasty – testowane na myszach w warunkach mikrograwitacji.
- Wibrujące platformy – stymulują kości podobnie jak chodzenie.
Dlaczego to ważne dla nas na Ziemi?
Badania kosmicznej osteoporozy to nie tylko przygotowanie do misji na Marsa. Dzięki nim lepiej rozumiemy osteoporozę u seniorów czy pacjentów po długim unieruchomieniu. Mikrograwitacja działa jak „czas przyspieszony”, pokazując, co dzieje się z kośćmi bez aktywności.
Podsumowując…
kość niezgody między Ziemią a kosmosem.
Astronauci płacą wysoką cenę za podbój wszechświata – ich kości stają się kruche jak szkło. Choć nauka wciąż szuka idealnego rozwiązania, każde odkrycie przybliża nas do dwóch celów: bezpiecznych misji załogowych i skuteczniejszego leczenia osteoporozy na Ziemi.
Czy wiesz, że?
W 2023 roku firma SpaceX rozpoczęła eksperyment z sztuczną grawitacją na statku Dragon – może to przełom w walce z kosmiczną osteoporozą?
