Длительное пребывание в космосе оставляет след в организме астронавтов, который дает о себе знать уже после возвращения на Землю. Новое исследование показало: у тех, кто провел на орбите более 90 дней, переломы бедра случаются чаще, чем у участников коротких полетов или у людей, никогда не покидавших планету.
Почему кости страдают в невесомости
Скелет человека сформирован для постоянной борьбы с земным притяжением. В условиях микрогравитации механическая нагрузка на кости резко падает. Организм реагирует на это как на ненужную роскошь: костная ткань начинает разрушаться быстрее, чем восстанавливаться.
По данным NASA, астронавты теряют от одного до полутора процентов костной массы за каждый месяц в космосе . За шестимесячную миссию потери могут быть сопоставимы с десятилетием естественного старения у женщин после менопаузы . Особенно страдают кости, которые в обычной жизни несут вес тела: бедренные, тазовые, позвонки.
Что выяснили исследователи
Жан Д. Сибонга из Космического центра имени Джонсона и ее коллеги проанализировали данные о переломах среди американских астронавтов. Выборка небольшая: за всю историю пилотируемых полетов в космосе побывали несколько сотен человек. Чтобы обойти это ограничение, ученые применили байесовское вероятностное моделирование, которое позволяет делать надежные выводы на малых выборках.
Оказалось, что общая частота переломов у астронавтов не выше, чем у обычных людей. Но картина меняется, когда речь заходит о бедре. У тех, кто провел в космосе более 90 дней, переломы шейки бедра происходили чаще, чем до длительной миссии или у астронавтов без такого опыта. Причем случались они в более молодом возрасте, чем можно было бы ожидать в общей популяции .
Моше Герцулин из Больницы специальной хирургии в Нью-Йорке, соавтор сопроводительной редакционной статьи, отметил: сам факт перелома бедра в неожиданно раннем возрасте после долгого полета — это клиническое доказательство того, что потеря костной массы в космосе имеет реальные долгосрочные последствия .
Проблема, которую не замечают
Особенность потери костной ткани в том, что человек ее не чувствует. После возвращения на Землю астронавт может ощущать себя полностью восстановившимся и вернуться к физически тяжелым нагрузкам, не подозревая, что часть скелета еще не окрепла.
Стандартная диагностика с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии измеряет плотность костной ткани, но не различает ее внутреннюю структуру. Костная ткань состоит из кортикального слоя (прочная внешняя оболочка) и трабекулярного вещества (внутренняя сетчатая структура). Именно трабекулярная кость в бедре и позвонках страдает от невесомости в первую очередь. Обычное сканирование может показать нормальные цифры, тогда как внутренняя архитектура кости уже нарушена.
NASA уже начала заказывать количественную компьютерную томографию до и после полетов. Этот метод дает трехмерную картину и позволяет оценить состояние отдельных участков кости. Но пока такие сканирования не стали рутинной практикой.
Что предлагают ученые
Исследователи выступают за расширение программы мониторинга костного здоровья астронавтов. Ключевая идея: сохранить скелет в предполетном состоянии, а не пытаться лечить последствия. Для этого нужно точнее понимать, какие именно изменения происходят с костями и насколько полно они восстанавливаются.
Среди возможных мер — не только физические упражнения, но и медикаменты, и корректировка питания. Алендронат, препарат из группы бисфосфонатов, в одном исследовании показал способность сохранять плотность костей у астронавтов в сочетании с силовыми тренировками. Однако у этого подхода есть ограничения и потенциальные побочные эффекты, поэтому его применение требует осторожности .
Почему это важно прямо сейчас
NASA готовит миссии продолжительностью более шести месяцев. В планах — коммерческая деятельность на низкой околоземной орбите, полет Artemis IV к южному полюсу Луны в 2028 году и подготовка к пилотируемому полету на Марс. Чем дольше люди находятся в космосе, тем выше ставки.
Перелом бедра на Луне или во время марсианской миссии — это не просто травма. Это ситуация, когда медицинская помощь может быть недоступна, а эвакуация на Землю невозможна. Поэтому понимание долгосрочных рисков для скелета становится не академическим вопросом, а вопросом безопасности миссии.
Результаты исследования опубликованы в Mayo Clinic Proceedings.
Изображение: разработано Мagnific.
