Мисије се увелико планирају – имамо ли довољно јаке мишиће за боравак на Марсу

Поред опасности повезаних са дугим временима транзита – зрачења и ефеката дугих периода у микрогравитацији – ту је и питање утицаја – самог Марса. Осим изложености повишеним нивоима зрачења, марсовска гравитација је око 38 процената Земљине. То може довести до дугорочних здравствених ризика.

Међународни тим истраживача тренутно проучава како ће гравитација Марса утицати на кључни аспект људског здравља: ​​скелетне мишиће. Ови миши, који су најзаступљеније ткиво у људском телу (чини више од 40 процената укупне телесне масе), неопходни су за кретање и метаболичко здравље.

Та врста ткива је посебно осетљива, а нижа гравитација би потенцијално могла довести до значајног губитка мишићне снаге, масе и перформанси. Стога је важно утврдити како ће се мишићно ткиво понашати у окружењу на које утиче Марс.

Истраживачки тим су чинили научници са Института за медицину Универзитета у Цукуби, из организације Тохоку Медикал Мегабанк, затим стручњаци Напредног истраживачког центра за иновације у медицини следеће генерације (INGEM), Медицинског центра Бет Израел Деконес, Болнице Бригам, потом Центра за истраживање свемирског окружења Јапанске агенције за истраживање свемира и више универзитета.

Резултати њиховог истраживања објављени су у часопису Science Advances.

За потребе експеримента, тим је проучавао како нижа гравитација утиче на ткиво скелетних мишића код 24 мишева послатих у експериментални модул "Kibo".

Мишеви су били смештени у центрифугални уређај – Систем за истраживање вишеструке вештачке гравитације (MARS), где су били изложени утицају различитим нивоима гравитације – микрогравитацији током периода од 28 дана.

Мишеви су подвргнути тестирању пре лансирања у Насином свемирском центру „Кенеди", одакле су враћени на узорковање након лета.

Узорке су испитивали научници у Лабораторији за метаболизам и мишићну биологију (MMBL) на Одељењу за исхрану Универзитета Роуд Ајленд (URI). Професорка Мари Мортре, која води MMBL рекла је: „Иако можемо да симулирамо свемирске летове на Земљи код људи, то је изузетно компликовано и скупо. Имамо центрифуге које се могу користити за привремено излагање људи одређеним нивоима гравитације, али то није хомогено нити константно".

„Користили смо нивое гравитације који су били подједнако раздвојени како бисмо имали бољу слику о односу дозе и одговора сваког система на гравитацију. Тест група која је била изложена 0,33 г била је изузетно близу гравитацији Марса (0,38 г). Наши налази за ту групу могу се претворити у акције које ће омогућити истраживање Марса.
Мортре и њен тим анализирали су тежину, снагу и кретање мишева након што су враћени у НАСА-ин Свемирски центар Кенеди. Њихова анализа је показала да је 0,33 г ублажило атрофију мишића изазвану свемирским летовима, а потпуно је спречило при 0,67 г.", наводе истраживачи.

Такође су мерили снагу хватања предњих екстремитета мишева користећи електричну импедансну миографију (ЕИМ), што је показало да је 0,67 г довољно за одржавање мишићних перформанси.

Промене у крви

Њихови резултати су заједно показали да је 0,67 г критични праг за ублажавање атрофије мишића изазване продуженим свемирским летом.

Поред тога, анализа крвне плазме мишева идентификовала је 11 метаболита који су показали промене зависне од гравитације, што сугерише да би могли послужити као потенцијални биомаркери за праћење физиолошких адаптација код астронаута.

Овај рад се надовезује на претходно истраживање које је Монтре спровео са професорком Мери Буксин (коауторком студије) на Медицинском факултету на Харварду.

Док је Буксенова развила модел делимичне гравитације на мишевима почетком прошле деценије, Монтре је на Харварду развио модел делимичне гравитације на пацовима. Стога су њих двоје добро упознати са утицајем који различити нивои гравитације имају на мишићно-скелетна ткива.

Једна од поука нове студије је да ће будуће мисије на Марс морати да воде рачуна о ублажавању губитка скелетних мишића током дугог транзита између Земље и Марса.

Астронаути обављају редовне научне операције и морају одржавати покретљивост и снагу мишића. Исто важи и за њихово физичко здравље по повратку на Земљу.