Группа японских ученых исследовала, как условия микрогравитации могут повредить скелетные мышцы, которые важны для поддержания осанки. Они расположены на конечностях, спине, шее, их также называют «антигравитационными», потому что они помогают переносить грузы, стоять прямо и двигаться против силы тяжести. Работа исследователей предполагает, что последствия микрогравитации могут иметь значительные последствия для астронавтов, возвращающихся после длительного пребывания в космосе.
Команда изучила нейромышечные свойства астронавтов, которые провели длительное время в космосе. Эти мышцы расположены в икроножной и внутренней части бедра и отвечают за перенос нагрузки и помогают сохранять вертикальное положение в условиях нормальной гравитации. В условиях микрогравитации эти мышцы «разгружаются», им не на что воздействовать, что приводит к постепенной атрофии их волокон и нервов.
Авторы исследования изучили, как морфологические, функциональные и метаболические свойства нервно-мышечной системы реагируют на гравитационную разгрузку в условиях микрогравитации и более низкой гравитации. Для этого они запустили имитационные модели человека и грызунов и изучили, как сигналы мотонейронов между скелетной мышцей и центральной нервной системой регулируют нервно-мышечные свойства.
Их анализ подтвердил, что эти сигналы играют ключевую роль в регуляции свойств мышц и активности мозга. Они уменьшают структурные единицы мышц, что приводит к снижению их развития, приводя к атрофии. Результаты исследования показывают, что пребывание в условиях низкой гравитации влияет на мышцы и нервы, что приводит к ухудшению двигательного контроля.
Эти выводы совпадают с симптомами, о которых сообщали астронавты после возвращения на Землю. Они испытывали трудности при ходьбе, несмотря на регулярные физические нагрузки на борту МКС — использование беговых дорожек, велотренажеров и тренировок с сопротивлением. Их работа также показала, что дополнительные проблемы могут возникнуть, если астронавты будут находиться в условиях микрогравитации в течение шести месяцев и больше, как, например, во время потенциального полета на Марс.
Исследование также указывает на возможные решения проблемы. Для начала они рекомендуют стимулировать подошвенную мышцу во время физических упражнений, что можно сделать с помощью бега или медленной ходьбы на беговой дорожке с приземлением на заднюю поверхность стопы. Добавление шнуров для дополнительного сопротивления и периодическое пассивное растягивание подошвенной мышцы также снижает риск атрофии. Это исследование может сыграть важную роль в разработке соответствующих контрмер для будущих длительных космических полетов.
Читать далее:
Физики нашли универсальные «часы» в космосе: они точнее атомных
Археологи нашли рисунки жутких людей с огромными головами: кем они были
Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал первый снимок Юпитера: на нем сразу 9 двигающихся целей