- تاریخ ثبت‌نام
- 8/12/24
- نوشته‌ها
- 1,506
- موضوع نویسنده
- #1
پس از ۳۷ روز زندگی در ایستگاه فضایی، تغییرات غیرمنتظره‌ای در استخوان‌ها و عضلات موش‌ها رخ داد. این یافته، تغییرات بدن انسان در فضا را روشن می‌کند.
«فضا خشن است» و بدن انسان هنوز با حضور در فضا کنار نیامده؛ این جمله‌ها بارها از زبان دانشمندان شنیده شده و توسط فضانوردان نیز تأیید شده‌اند. بدن انسان برای زندگی روی زمین شکل گرفته است. در زمین، گرانش نقش مهمی در شکل‌دهی به عملکردهای زیستی ایفا می‌کند.
اما وقتی نیروی همیشگی از معادله حذف می‌شود، تعادل فیزیولوژیکی بدن نیز به‌هم می‌ریزد. یکی از پیامدهای مهم این تغییر، کاهش تدریجی توده‌ی استخوانی است؛ پدیده‌ای نگران‌کننده که سلامت فضانوردان را در سفرهای طولانی‌مدت تهدید می‌کند.
برآوردهای ناسا نشان می‌دهد که در هر ماه زندگی در فضا، چگالی استخوان‌هایی که وزن بدن را تحمل می‌کنند، حداقل یک درصد کاهش می‌یابد. این میزان فراتر از آن چیزی است که در روند طبیعی پیرشدن یا کم‌تحرکی روی زمین دیده می‌شود.
هم‌زمان، عضلات نیز به‌سرعت دچار تحلیل می‌شوند؛ به‌طوری‌که در کمتر از دو هفته، حدود ۲۰ درصد از توده‌ی عضلانی از دست می‌رود. برای طراحی مأموریت‌هایی که سلامت فضانوردان را حفظ کند، چه در مدار زمین و چه در مسیرهایی بلندپروازانه‌تر مانند ماه یا مریخ، شناختی عمیق‌تر از این سازوکار ضروری است.
عامل اصلی تحلیل استخوان‌ها و عضلات در فضا ریزگرانش است
در پژوهشی تازه که توسط ناسا انجام شد، گروهی از موش‌های ماده به مدت ۳۷ روز برای بررسی سازوکار بدن در فضا، در ایستگاه فضایی بین‌المللی زندگی کردند. رشد استخوان‌های آن‌ها زیر نظر گرفته و سپس، با دو گروه دیگر روی زمین مقایسه شد: گروه اول در شرایط عادی آزمایشگاهی و گروه دوم در محیطی شبیه‌سازی‌شده از ایستگاه فضایی. مقایسه به پژوهشگران کمک کرد تا بتوانند اثرات مستقیم ریزگرانش را از دیگر عوامل محیطی جداسازی کنند.
پژوهش نشان داد که برخلاف تصورات اولیه، تحلیل استخوانی به‌صورت یکنواخت در بدن رخ نمی‌دهد. بخش‌هایی از اسکلت که فشار وزن بدن را تحمل می‌کنند (مانند استخوان ران) بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. در عوض، بخش‌هایی مانند ستون فقرات که بیشتر با حرکت و انقباض عضلانی مرتبط هستند، تغییرات کمتری نشان دادند.
حفره مغزی گردن استخوان ران در پرواز فضایی بزرگ‌تر می‌شود، اما با افزایش سن و شرایط زیستی تغییر چشمگیری ندارد.
گردن استخوان ران موش‌های کنترل زمینی (GC و VIV) و موش‌های فضایی (FL و BL).
مقطع عرضی سر استخوان ران موش‌هایی که ۳۷ روز در فضا زندگی کرده‌اند (FL)، در مقایسه با موش‌هایی که یک روز در مدار بوده‌اند (BL)، موش‌های کنترل زمینی (GC) و موش‌های کنترل زمینی که در قفس محدودکننده حرکت نگهداری شده‌اند (VIV).
بر اساس یافته‌های پژوهش، به‌نظر می‌رسد عامل اصلی تفاوت‌ها ریزگرانش باشد، نه پرتوهای کیهانی؛ زیرا نشانه‌ای از نقش چشمگیر تابش‌ها در کاهش تراکم استخوان دیده نشد.
یافته‌های مطالعه با نتایج پژوهش‌های پیشین روی ماهی‌های مداکا نیز هم‌خوانی داشت. این ماهی‌ها در ایستگاه فضایی بررسی شدند و پژوهشگران دریافتند که ریزگرانش باعث برهم خوردن توازن میان دو نوع سلول استخوانی می‌شود: استئوبلاست‌ها که استخوان می‌سازند و استئوکلاست‌ها که بافت استخوان را تجزیه می‌کنند.
در فضا، فعالیت استئوکلاست‌ها افزایش می‌یابد و در نتیجه، چگالی معدنی استخوان کاهش پیدا می‌کند. این فرایند نشان می‌دهد که حتی ساختارهای سلولی بدن نیز تحت تأثیر مستقیم ریزگرانش قرار می‌گیرند.
پژوهشگران در ادامه‌ی بررسی‌ها، به نکته‌ی جالبی برخوردند. برخی استخوان‌ها نه‌تنها تحلیل نمی‌روند، بلکه متراکم‌تر هم می‌شوند. برای مثال، در استخوان فک و جمجمه‌ی موش‌ها افزایش تراکم دیده شد.
یکی از توضیحات احتمالی برای این پدیده، پرفشاری خون در نواحی بالایی بدن در روزهای نخست اقامت در مدار است؛ وضعیتی که معمولاً با ورم صورت، اختلال در بویایی و سردردهای خاص همراه است. بدن پس از مدتی با این شرایط سازگار می‌شود و با کاهش حجم خون، فشار اضافی را تعدیل می‌کند.
پژوهش تازه، پنجره‌ی جدیدی به تأثیرات اقامت در فضا بر سیستم اسکلتی گشوده است. یافته‌ها نه‌تنها درک پژوهشگران از تغییرات استخوانی در ریزگرانش را ژرف‌تر کرده‌اند، بلکه مسیرهایی برای طراحی روش‌های پیشگیری یا جبران این تغییرات پیش روی آن‌ها گشوده‌اند.
هرچه شناخت بهتری از بدن در شرایط غیرزمینی داشته باشیم، آمادگی برای حضور پایدارتر در فضا بیشتر خواهد بود. و شاید روزی این شناخت، کلید زندگی طولانی‌مدت فراتر از زمین باشد.
یافته‌های پژوهش موش‌ها در مجله PLOS One منتشر شده است.