Hoe beïnvloedt ruimtereizen de wervelkolom? Astronauten op lange missies in de ruimte hebben atrofie van de spieren die de ruggengraat ondersteunen - die zelfs enkele weken na hun terugkeer naar de aarde niet meer normaal worden. meldt een onderzoek in Ruggengraat .

De resultaten bieden nieuwe inzichten in de verhoogde percentages rugpijn en spinale schijfaandoeningen geassocieerd met langdurige ruimtevluchten, rapport Dr. Douglas G. Chang van de Universiteit van Californië, San Diego, en collega's. "Dit zou nuttige fysiologische informatie kunnen opleveren om een ​​bemande missie naar Mars te ondersteunen. ", schrijven de onderzoekers. De gegevens zijn verkregen als onderdeel van een door NASA gefinancierd onderzoek, onder leiding van drs. Alan R. Hargens en Jeffrey C. Lotz.

Spinale ondersteunende spieren kunnen verzwakken tijdens ruimtevlucht; Geen verandering in schijfhoogte

Zes NASA-bemanningsleden werden bestudeerd voor en na vier tot zeven maanden in "microzwaartekracht" -omstandigheden op het internationale ruimtestation. Elke astronaut onderging voor hun missie magnetische resonantie beeldvorming (MRI) scans van de wervelkolom, onmiddellijk na hun terugkeer naar de aarde, en weer een tot twee maanden later.

Het doel was om factoren te begrijpen die van invloed zijn op de sterkte van de lumbale wervelkolom en lage rugpijn tijdens langdurige ruimtevluchten, evenals de reactie van de wervelkolom na terugkeer naar de zwaartekracht van de aarde. Rugpijn komt vaak voor tijdens langdurige missies, met meer dan de helft van de bemanningsleden die pijn in de ruggengraat rapporteerden. Astronauten lopen ook een verhoogd risico op hernia van de wervelkolom in de maanden na terugkeer van de ruimtevlucht - ongeveer vier keer zo hoog als bij gematchte controles.

Deze veranderingen gaan gepaard met een toename van de lichaamslengte (ongeveer vijf centimeter), waarvan gedacht wordt dat het het gevolg is van het "ontladen" van de wervelkolom en andere veranderingen die verband houden met het gebrek aan zwaartekracht. De onderzoekers gebruikten een "thresh-holding" -techniek om de magere spier te schatten, gescheiden van niet-magere spiercomponenten.

De MRI-scans wezen op significante atrofie van de paraspinale magere spiermassa - die een cruciale rol speelt bij de ondersteuning en beweging van de wervelkolom - tijdens de tijd van de astronauten in de ruimte. De magere spier, of "functioneel, Het dwarsdoorsnede-oppervlak van de lumbale paraspinale spieren nam met gemiddeld 19 procent af van preflight- tot onmiddellijke postflight-scans. Een maand of twee later, slechts ongeveer tweederde van de vermindering was hersteld.

Er was een nog dramatischere vermindering van het functionele dwarsdoorsnede-oppervlak van de paraspinale spieren ten opzichte van het totale paraspinale dwarsdoorsnede-oppervlak. De verhouding spiermassa daalde van 86 procent vóór de vlucht tot 72 procent direct na de vlucht. Bij opvolging, de verhouding herstelde tot 81 procent, maar was nog steeds minder dan de preflight-waarde.

In tegenstelling tot, er was geen consistente verandering in de hoogte van de tussenwervelschijven van de wervelkolom. Dr. Chang en co-auteurs schrijven, "Deze metingen druisen in tegen eerdere hypothesen over de effecten van microzwaartekracht op schijfzwelling." Verdere studies zullen nodig zijn om de effecten op de schijfhoogte te verduidelijken, en of ze bijdragen aan de toename van de lichaamslengte tijdens ruimtemissies, en het verhoogde risico op hernia-ziekte.

In de tussentijd, de bevinding van paraspinale spieratrofie suggereert mogelijke preventieve stappen om de spinale effecten van ruimtevluchten te verminderen. Bijvoorbeeld, kernversterkende oefeningen, zoals die worden aanbevolen voor patiënten met rugpijn op aarde, kan een nuttige aanvulling zijn op het trainingsprogramma voor astronauten.

Yoga is misschien een andere veelbelovende benadering, vooral voor het aanpakken van spinale stijfheid en verminderde mobiliteit. Dr. Chang en zijn collega's concluderen:"Of nieuwe tegenmaatregelen bij inspanning paraspinale spieratrofie tijdens de vlucht kunnen voorkomen, verbetering van de pijn en functie van de wervelkolom, hersteltijd verkorten, en hoe een dergelijke oefening kan worden uitgevoerd in een omgeving met microzwaartekracht met beschikbare fitnessapparatuur, moet verder worden onderzocht."

Dr. Chang merkte op, "Vooral deze wetenschap, wat ik het meest unieke aspect van ruimteonderzoek vind, is de inspiratie, nieuwsgierigheid en opwinding opgewekt in bijna iedereen die ik spreek in termen van het overwinnen van persoonlijke uitdagingen, onze plaats in het heelal in twijfel trekken, en het aanpakken van verandering hier thuis."