İçerik
Mikro gravite hem kemiği hem de kası zayıflatır. Etkiler birbirine bağlıdır, çünkü kas zayıflaması kemiğin zayıflamasını hızlandırır. Bu, uzun süreli kas ve kemik kaybı olan astronotları bırakabilir. Mikro yerçekiminin astronotların kemikleri ve kasları üzerindeki etkilerini anlamak - ve umarım mücadele etmek - uzay yolculuğu için kritik bir zorluktur.
Kas gücü
Mikro yerçekimi kasları zayıflatır, bu da 2003 yılında İtalya'da Udine Üniversitesi tarafından yapılan bir çalışmada araştırılmıştır. Uzayda yaklaşık 240 gün sonra, astronotların toplam gücü, başlangıç kuvvetlerinin yaklaşık yüzde 70'ine düşer. İnsan kasları, her ikisi de zayıflamış olsa da, biraz farklı şekilde etkilenen iki tür kas lifi içerir. Yavaş hareket eden lifler, toplam güçle yaklaşık aynı oranda zayıflarlar. Bununla birlikte, hızlı seğirmeli kas lifleri daha da hızlı atrofi yapar ve yaklaşık altı ay sonra başlangıç güçlerinin yaklaşık yüzde 45'ine sahiptir. Bu astronotların kaslarını büyük oranda zayıflatır. İlginç bir şekilde kas kaybı, üst vücutta en radikal biçimde meydana gelirken, kemik kaybı, alt vücutta en ciddi etkilere neden olma eğilimindedir.
Kemik kaybı
Mikro gravite osteopeni, osteoporoz ile ilgili bir durum olan kemik yoğunluğu kaybına neden olur. Aslında, Ulusal Uzay Biyomedikal Araştırma Enstitüsü'nde kemik araştırmaları için ekip lideri olan Dr. Jay Shapiro'ya göre, "bunun büyüklüğü (problem) NASA'nın kemik kaybını doğal bir uzay uçuşu riski olduğunu düşünmesine yol açtı." Bu problemin ana bileşeni hücresel seviyedeki aktiviteden kaynaklanır. Normal şartlar altında, osteoklast adı verilen bir hücre kümesi kemiği parçalara ayırırken, başka bir tip kemik hücresi, osteoblastlar aynı anda yeni kemik oluşturur. Bununla birlikte, osteoblastlar, vücudun üzerinde bastırdığı yerde kemik oluşturan strese tepki verir. Uzayda, kemikler çok az stres hissederler, çünkü yerçekimi kemikleri çekmez ve zayıflamış kaslar kemikleri daha az strese sokar. Bu, eski kemiği parçalama ve yeni kemiği oluşturma işleminin senkronize düşerek kemiklerin zayıflamasına neden olur. Ancak, diğer faktörlerin de konuya katkı sağladığı görülmektedir. Örneğin, vücut, mikro yerçekiminde, hatalı kemik sağlığına katkıda bulunan, hatalı biçimlendirilmiş kolajen lifleri üretme eğilimindedir.
Mikro Yerçekimi Belirtileri
Klinik düzeyde, kemik ve kastaki bu değişiklikler astronotlar için birçok soruna neden olur. Kemik kaybı, astronotların ayda yaklaşık yüzde 1-2'sini kaybedebileceği vücudun alt yarısında daha belirgindir, ancak en uzun uzay uçuşlarında yaklaşık yüzde 20 kemik kaybında azalma olduğu görülmektedir. Kemiğin ve kasın zayıflaması, uzun süreli yatak istirahati etkilerine neden olur. Astronotlar, kaslarını Dünya'nın gravitesine tekrar uyarlamak için zamana ihtiyaç duyarlar. Bunun üzerine, kemikler kütle kaybederken, kanda kalsiyum birikir. Bu astronotlarda böbrek taşlarını arttırır.
Sağlık Sorunlarına Karşı Mücadele
NASA'nın bu koşullarla mücadele etmek için emrinde birkaç yöntemi var. İlk olarak, uzayda egzersiz yapmak kemik kaybını ve kas zayıflığını azaltmaya yardımcı olur. Ani hareketlerle "patlayıcı" tip egzersizler eklemek, mikro yerçekiminin en kötü etkilerini engellemek için egzersizin yararını daha da artırabilir. Benzer şekilde, bir santrifüjde egzersiz yapmak, ayrıca, mikro yerçekiminin uzun vadeli etkilerini azaltabilir ve kalbin kaslarını güçlendirmeye yardımcı olabilir. Ek olarak, astronot diyetindeki değişiklikler, mikro yerçekiminin kemik ve kas üzerindeki etkilerini azaltmada söz vermiştir. Son olarak, NASA kemik kaybına karşı mücadele etmek için ilaçları kullanmayı denemeye başlamıştır. Spesifik olarak, NASA Dünya üzerindeki osteoporozu tedavi etmek ve önlemek için kullanılan bir ilaç olan astronotlar bifosfonat vermeye başlamıştır. Bilim adamları, mikro yerçekimi kemik kaybını anlamanın, osteoporoz gibi kemik hastalıkları olan dünyadaki insanlar için daha iyi bir tedaviye dönüşebileceğini umuyor.