Một trong những trở ngại cho các nhiệm vụ không gian dài là mất cơ bắp mà các phi hành gia phải chịu. Nó gọi là teo và NASA nói rằng các phi hành gia có thể mất tới 20% khối lượng cơ bắp trong các nhiệm vụ chỉ từ 5 đến 11 ngày. Mất cơ bắp này ảnh hưởng đến những gì được gọi là cơ bắp chống trọng lực, bao gồm cơ bắp chân, cơ tứ đầu và cơ lưng và cổ.
Mất cơ bắp này khiến các phi hành gia khó có thể hoàn thành nhiệm vụ của mình, đặc biệt là khi các nhiệm vụ lên Sao Hỏa xảy ra. Nó cũng có thể rất nguy hiểm đối với các phi hành gia, bởi vì họ đã yếu đi khi trở về Trái đất. Nếu có vấn đề trong quá trình tái nhập, và họ cần thực hiện bất kỳ quy trình khẩn cấp vất vả nào, việc mất cơ bắp có thể là sự khác biệt giữa sống và chết.
Mất cơ bắp bắt nguồn từ làm việc trong một môi trường vi trọng lực. Trong môi trường đó, một phi hành gia cơ bắp chống trọng lực arenen hoạt động trong khi hoạt động bình thường. Các phi hành gia tập thể dục tới 2,5 giờ mỗi ngày trên Trạm vũ trụ quốc tế để chống lại chứng teo cơ, bằng cách đi xe đạp đứng yên, đi bộ hoặc chạy bộ trên máy chạy bộ và sử dụng RED (Thiết bị tập thể dục đối kháng).
NASA gần đây đã tài trợ cho một nghiên cứu 70 ngày về mất cơ bắp, để điều tra làm thế nào giảm thiểu mất cơ cho các phi hành gia. Nghiên cứu được công bố trên PLOS One, với một tiêu đề quá dài để sao chép ở đây. Thay vì sử dụng các phi hành gia thực tế làm đối tượng thử nghiệm, điều không thể thực hiện được, nghiên cứu đã sử dụng các đối tượng trải qua 70 ngày HDBR (Head Down Bed Rest.) HDBR được coi là một đại diện tốt cho những gì các phi hành gia trải qua trong môi trường vi trọng lực.
Nghiên cứu được thực hiện bởi Chi nhánh Y khoa Đại học Texas (UTMB) bởi một nhóm lớn các nhà nghiên cứu. Tất cả các đối tượng thử nghiệm là nam tình nguyện viên tuổi 35, cộng hoặc trừ 8 năm. Có một nhóm kiểm soát đã ở lại HDBR trong 70 ngày mà không cần tập thể dục hoặc bổ sung, một nhóm khác nhận giả dược và tập thể dục, và một nhóm khác đã được tiêm testosterone và tập thể dục. Tổng cộng có 24 đối tượng thử nghiệm đã tham gia.
Trong quá trình nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã lấy sinh thiết của một cơ gọi là Vastus lateralis. Nó là phần lớn nhất của cơ tứ đầu đùi. Những mẫu mô được phân tích protein.
Họ đã tìm thấy gì?
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một số thay đổi đối với các protein cơ bắp trong Vastus lateralis bị đảo ngược, hoặc ít nhất là bị cùn, do tập thể dục. Những bài tập đã dẫn đến một tổ chức protein lành mạnh hơn trong các sợi cơ. Việc điều trị bằng testosterone đã thúc đẩy những thay đổi protein tiếp theo thúc đẩy tăng trưởng cơ bắp vượt quá tập thể dục đơn thuần.
Điều đó có lẽ không quá đáng ngạc nhiên vì hầu hết chúng ta đều biết testosterone làm gì. Nhưng có nhiều hơn để nghiên cứu. Nhóm nghiên cứu đã xác định các dấu hiệu sinh học trong các đối tượng thử nghiệm có khả năng dự đoán mất cơ bắp. Cũng có dấu ấn sinh học dự đoán cho thấy một phản ứng mạnh mẽ đối với tập thể dục và điều trị để chống lại sự mất cơ bắp.
Tiết lộ sự phát triển của các mô hình dự đoán chính xác có thể sẽ liên quan đến các thuật toán bao gồm các nhóm gồm một số protein và các yếu tố.
Từ nghiên cứu Proteomic điều tra về cơ xương của con người trước và sau 70 ngày nằm xuống giường nghỉ ngơi có hoặc không có tập thể dục và các biện pháp đối phó testosterone
Như họ nói trong nghiên cứu của họ, trong tương lai, Discovery Discovery về các dấu ấn sinh học protein nhạy cảm có thể cho phép các phương pháp y học cá nhân hóa bằng cách hỗ trợ phát triển các biện pháp đối phó trực tiếp hơn dựa trên hồ sơ protein cơ bản. Vì vậy, họ càng biết nhiều về phi hành gia, họ càng có thể dự đoán và ngăn ngừa mất cơ bắp tốt hơn.
Tác giả Những hiểu biết độc đáo mà chúng tôi đã đạt được về protein cơ bắp khi nghỉ ngơi trên giường kéo dài một ngày nào đó có thể được áp dụng để dự đoán sự thay đổi về khối lượng / sức mạnh cơ bắp trong các tình huống khác nhau và sau đó phát triển một chương trình cá nhân hóa các biện pháp đối phó nội tiết tố. , Trợ lý giáo sư UTMB trong khoa nội.
Nghiên cứu đã cho chúng ta khả năng xác định các dấu ấn sinh học dự đoán mức độ nhạy cảm của từng cá nhân đối với sự suy giảm chức năng cơ bắp và cách điều trị bằng cách tập thể dục và hoóc môn khác nhau có thể chống lại chứng teo da, theo tác giả cao cấp Randall Urban, giáo sư và giáo sư của UTMB Khoa Nội khoa.
Như các tác giả của nghiên cứu thừa nhận, đây là một cách tiếp cận khá đơn giản cho vấn đề, nhưng là bước đầu tiên quan trọng. Mặc dù họ đã xác định được một số protein đóng vai trò là dấu ấn sinh học cho chứng teo cơ và điều trị, nhưng có khả năng một số lượng lớn protein hoạt động cùng nhau.
Nghiên cứu cho biết, không có protein riêng lẻ nào mà chúng tôi xác định là có thể dự đoán đầy đủ cho mọi đối tượng hoặc chức năng sinh lý được đo và sự phát triển của các mô hình dự đoán chính xác có thể sẽ liên quan đến các thuật toán bao gồm các bảng của một số protein và các yếu tố, nghiên cứu cho biết.
Hướng về sao Hỏa
Không còn nghi ngờ gì nữa, chúng tôi sẽ tới Sao Hỏa. Rất nhiều tiêu đề xung quanh nỗ lực đó tập trung vào công nghệ để hoàn thành công việc. Các tên lửa mạnh như Hệ thống phóng không gian và tàu vũ trụ như Orion, đang được phát triển để đưa các phi hành gia lên sao Hỏa và sau đó trở về nhà.
Nhưng chính các phi hành gia là những người phải thực hiện công việc. NASA đang dành rất nhiều nguồn lực để hiểu làm thế nào họ có thể chịu đựng những nhiệm vụ dài đó. Nghiên cứu này, và nhiều hơn nữa để làm theo, sẽ là một phần quan trọng của các nhiệm vụ thành công trên sao Hỏa.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Các nhà nghiên cứu UTMB đã học được cách chống mất cơ bắp tốt hơn trong các chuyến bay vào vũ trụ
- Tài liệu nghiên cứu: Điều tra về Proteomic của cơ xương người trước và sau 70 ngày nằm xuống giường nghỉ ngơi có hoặc không có tập thể dục và các biện pháp đối phó testosterone
- NASA: Thông tin về bệnh teo cơ
- NASA: Cơ thể của bạn trong không gian: Sử dụng nó hoặc mất nó
- Cơ quan Vũ trụ Canada: Điều gì xảy ra với Cơ bắp trong Không gian?
- Sidney Morning Herald: Phi hành gia Scott Kelly về những tác động tàn phá của một năm trong không gian
- Tạp chí vũ trụ: Lực hấp dẫn trên sao Hỏa mạnh đến mức nào?
