Дослідники з Японії представили роботу, де вони довели вплив мікрогравітації на м’язи людини. Наприклад, астронавти, які працюють в космосі більше пів року, гірше контролюють своє тіло і навіть вчаться деяким рухам заново.
Група японських вчених досліджувала, як умови мікрогравітації можуть пошкодити скелетні м’язи, які важливі для підтримки постави. Вони розташовані на кінцівках, спині, шиї, їх також називають «антигравітаційними», тому що вони допомагають переносити вантажі, стояти прямо і рухатися проти сили тяжіння. Робота дослідників припускає, що наслідки мікрогравітації можуть мати значні наслідки для астронавтів, які повертаються після тривалого перебування в космосі.
Команда вивчила нейром’язові властивості астронавтів, які провели тривалий час у космосі. Ці м’язи розташовані в литковій і внутрішній частині стегна і відповідають за перенесення навантаження і допомагають зберігати вертикальне положення в умовах нормальної гравітації. В умовах мікрогравітації ці м’язи “розвантажуються”, їм нема на що впливати, що призводить до поступової атрофії їх волокон і нервів.
Автори дослідження вивчили, як морфологічні, функціональні та метаболічні властивості нервово-м’язової системи реагують на гравітаційне розвантаження в умовах мікрогравітації та нижчої гравітації. Для цього вони запустили імітаційні моделі людини і гризунів і вивчили, як сигнали мотонейронів між скелетним м’язом і центральною нервовою системою регулюють нервово-м’язові властивості.
- Біологи визначили нейронні механізми чесання очей
- Бактерію модифікували для видобутку рідкісноземельних елементів зі старих копалень
Їх аналіз підтвердив, що ці сигнали відіграють ключову роль у регуляції властивостей м’язів та активності мозку. Вони зменшують структурні одиниці м’язів, що призводить до зниження їх розвитку, приводячи до атрофії. Результати дослідження показують, що перебування в умовах низької гравітації впливає на м’язи і нерви, що призводить до погіршення рухового контролю.
Ці висновки збігаються з симптомами, про які повідомляли астронавти після повернення на Землю. Вони мали труднощі при ходьбі, незважаючи на регулярні фізичні навантаження на борту МКС — використання бігових доріжок, велотренажерів і тренувань з опором. Їх робота також показала, що додаткові проблеми можуть виникнути, якщо астронавти будуть перебувати в умовах мікрогравітації протягом шести місяців і більше, як, наприклад, під час потенційного польоту на Марс.
Дослідження також вказує на можливі рішення проблеми. Для початку вони рекомендують стимулювати підошовну м’яз під час фізичних вправ, що можна зробити за допомогою бігу або повільної ходьби на біговій доріжці з приземленням на задню поверхню стопи. Додавання шнурів для додаткового опору і періодичне пасивне розтягування підошовної м’язи також знижує ризик атрофії. Це дослідження може відігравати важливу роль у розробці відповідних контрзаходів для майбутніх тривалих космічних польотів.