Остеопения, вызванная космическим полетом, относится к характерной потере костной массы , которая происходит во время космического полета . Астронавты теряют в среднем более 1% костной массы в месяц, проведенный в космосе . [1] Существует опасение, что во время длительных полетов чрезмерная потеря костной массы и связанное с этим повышение уровня ионов кальция в сыворотке будут мешать выполнению задач миссии и приведут к необратимому повреждению скелета . [2]
Потеря костной массы наблюдалась во время космических полетов, по крайней мере, еще с Джемини в 1960-х годах. Хотя большинство ранних измерений количества потери костной массы не были надежными, они показали потерю костной массы в Джемини, Союзе-9 , Аполлоне , Скайлэбе , Салюте-7 , Мире и Международной космической станции . [3] Уильям Э. Торнтон , астронавт и врач, был одним из самых ярых сторонников упражнений как способа предотвращения потери костной массы. [4]
Кость перестраивается в ответ на стресс, чтобы поддерживать постоянную энергию деформации на костную массу по всей длине. [5] Для этого она становится более плотной в областях, испытывающих высокий стресс, в то время как плотность уменьшается в областях, испытывающих низкий стресс. На Марсе, где гравитация составляет около одной трети от земной, гравитационные силы, действующие на тела астронавтов, будут намного ниже, что приведет к уменьшению массы и плотности костей. [6]
Средняя потеря костной массы у астронавтов на станции «Мир» составляла 1–2% в месяц. [2] Для сравнения, у пожилых людей потеря костной массы составляет 1–1,5% в год , а у женщин в постменопаузе — 2–3%. [7]
После Gemini упражнения пытались использовать в качестве способа предотвращения потери костной массы, но они не показали своей эффективности. Это может быть отчасти связано с отсутствием адекватно разработанных исследований (по состоянию на 2005 год не было проведено ни одного контролируемого исследования, ни в космосе, ни с использованием постельного режима в качестве попытки смоделировать условия, которые приводят к потере костной массы). Неизвестно, будет ли эффективным другой режим упражнений (возможно, включающий большие нагрузки, чем в прошлом). [4]
Кость трудно восстановить после ее потери. Данные исследований иммобилизации и данные пациентов с травмами спинного мозга подтверждают это. [8] Данные космических полетов также подтверждают это. [9] Это говорит о том, что профилактика потери костной массы по сравнению с восстановлением костной ткани после полета является важным фактором успеха контрмер.
Увеличение потребления кальция и витамина D в рационе является стандартной мерой противодействия остеопорозу . [4] Сообщается, что НАСА использует глину для удержания кальция. [10]
Различные лекарственные средства, которые в настоящее время используются или предлагаются для лечения остеопороза, могут быть эффективны для космических полетов, включая гормональную терапию (эстроген или прогестин), селективные модуляторы эстрогеновых рецепторов , бисфосфонаты , терипаратид и другие. Могут ли они обеспечить те же преимущества для космических полетов, что и для остеопороза, пока неизвестно. [4]
Если я не буду заниматься спортом шесть дней в неделю хотя бы пару часов в день, мои кости потеряют значительную массу — 1 процент каждый месяц... Наши тела умеют избавляться от ненужного, и мое тело начало замечать, что мои кости не нужны в условиях невесомости.
В космосе астронавты теряют плотность костей быстрее, чем на Земле. (На самом деле, весь этот дополнительный кальций, который выводился из их тел, изначально создавал проблемы для системы очистки воды МКС.)