NASA 將老鼠帶入太空，它對(duì)它們的骨頭做了一件可怕的事情

對(duì)于人體的負(fù)重骨骼來(lái)說(shuō)，漂浮在微重力下似乎是一種幸福的緩解，但當(dāng)宇航員在太空中度過(guò)數(shù)月時(shí)，他們的骨密度會(huì)受到嚴(yán)重打擊，以至于他們可能永遠(yuǎn)無(wú)法完全恢復(fù).

對(duì)國(guó)際空間站上老鼠的研究為 NASA 科學(xué)家提供了更好的線索，說(shuō)明為什么會(huì)這樣重要且未解決存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

事實(shí)證明，骨質(zhì)流失可能與太空輻射、缺乏陽(yáng)光或類似的全身因素?zé)o關(guān)。小鼠在軌道上停留 37 天后，它們骨骼的某些部分比其他部分受到的損傷更大。

與沒有穿梭離開我們星球的“地面控制”小鼠相比，太空中小鼠的后肢股骨上布滿了大孔，尤其是在它們連接髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的末端。相比之下，小鼠脊柱的腰部仍然非常完整。

“我們研究的一個(gè)具體重點(diǎn)是股骨，因?yàn)樗谛∈笾衅鹬饕呢?fù)重作用，”解釋來(lái)自 NASA 和 Blue Marble Space Institute of Science 的研究人員。

在兩條腿的人類中，腰椎主要承受上半身的重量，但在四足嚙齒動(dòng)物中，水平結(jié)構(gòu)并不起到相同的負(fù)重作用。

這表明，在地球上承重的哺乳動(dòng)物骨骼是受軌道上微重力影響最大的骨骼。

也許它就像 '要么使用它，要么失去它' 神經(jīng)科學(xué)的概念。如果負(fù)重骨骼沒有像往常一樣得到“鍛煉”，它們可能會(huì)開始惡化。

當(dāng)?shù)厍蛏系男∈蟊魂P(guān)在限制運(yùn)動(dòng)的籠子里時(shí)，它們?cè)谪?fù)重骨骼中的密度下降，但程度比微重力小鼠小。

為了應(yīng)對(duì)火箭發(fā)射的壓力，地面控制小鼠還接受了飛行模擬。

“如果近地軌道的太空輻射或其他系統(tǒng)因素是太空飛行期間骨質(zhì)流失的主要效應(yīng)因素，我們預(yù)計(jì)骨骼系統(tǒng)會(huì)發(fā)生系統(tǒng)性變化，”解釋研究人員。

例如，如果損失是由電離輻射引起的，研究人員會(huì)期望看到致密的骨骼外部碎片在一定程度上屏蔽了骨髓內(nèi)腔。但情況似乎并非如此。這種惡化發(fā)生在小鼠身上。

例如，股骨頸有大量的骨骼外層覆蓋，但當(dāng)暴露在微重力下 37 天時(shí)，它顯示出內(nèi)部海綿狀骨髓的顯著損失。

由生物工程師魯克馬尼·卡希爾 （Rukmani Cahill） 領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究的作者表示，在近地軌道上停留了這么長(zhǎng)時(shí)間后，國(guó)際空間站上的老鼠每天只受到少量的輻射。

在模擬研究顯示輻射會(huì)引發(fā)骨質(zhì)流失，劑量要高得多，相當(dāng)于在國(guó)際空間站上生活大約 13 年。

然而，在不到半年的低軌道上，宇航員可以體驗(yàn)數(shù)十年的價(jià)值骨質(zhì)流失，以至于他們可能永遠(yuǎn)無(wú)法完全恢復(fù)。平均每個(gè)月，人類太空旅行者失去骨密度的 1% 或更高，約10 倍地球上的骨質(zhì)疏松癥。這種下降大大增加了股骨等長(zhǎng)骨骨折的風(fēng)險(xiǎn)。

與人類宇航員不同，當(dāng)前研究中測(cè)試的小鼠很年輕，處于骨骼成熟的后期。在微重力作用下，他們的股骨本應(yīng)保持生長(zhǎng)一段時(shí)間，卻顯示出過(guò)早骨化的跡象，軟骨比正常情況更早地變成骨骼。這可能會(huì)限制骨骼生長(zhǎng)，阻礙發(fā)育不良。

這些警告性結(jié)果來(lái)自 NASA 的持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的太空飛行嚙齒動(dòng)物研究迄今為止。

該航天局表示，這是探索如何在太空旅行期間保護(hù)宇航員健康的眾多實(shí)驗(yàn)中的第一個(gè)。

如果他們關(guān)于骨密度的假設(shè)是正確的，那么它表明像節(jié)食這樣的策略可能不會(huì)改善宇航員的骨骼健康。帶安全帶的跑步機(jī)將用戶固定在地面上的設(shè)備或模擬太空舉重的設(shè)備可能被證明更有效。

該研究發(fā)表在公共科學(xué)圖書館一號(hào).

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