מסת עצם ושריר בחלל

דלדול מסת עצמות ושרירים בחלל הוא מצב בו עצמות ושרירים של אסטרונאוטים בחלל, שאינם צריכים להתמודד עם כוח הכבידה, נמצאים בסכנת דלדול והיחלשות. השרירים מדלדלים במהירות יחסית, ואילו העצמות מאבדות מסה במהלך חשיפות ממושכות להיעדר משקל. ללא מניעה, עצמות ושרירים בחלל מעבדים את מסתם (מסה) בסביבה מאוטת כח כבידה בקצב מהיר יחסית. אוסטאופורוזיס נתפסת כמחלה "שקטה", כזו שאינה מורגשת עד להופעה של שבר אוסטאופורוטי ואז הנזק כבר רב והשלכותיו רבות. שבר אוסטאופורוטי מתרחש בעקבות חבלה בעצימות נמוכה, כמו נפילה מגובה עמידה או חבלה קלה, כאשר האזורים בשלד שנפגעים בשכיחות גבוהה באוסטאופורוזיס הם צוואר הירך (מפרק שבו עצם הירך מתחברת לאגן), חוליות עמוד השדרה הגבי והמותני ושורש כף היד. חשיפה ארוכת-טווח לחוסר כבידה גורמת לבעיות בריאות מרובות, ביניהן פיזור מחדש של נוזלים ואיבוד מסת עצמות ומסת שריר. לאורך זמן ההשפעות הללו עלולות לפגוע בביצועים של אסטרונאוטים, להעלות את הסיכון שייפגעו, להפחית את יכולת קליטת החמצן שלהם ולהאט את פעילות הלב וכלי הדם. בהיעדר כבידה לא מופעל משקל על שרירי הגב או על שרירי הרגליים הדרושים לעמידה, והם מתחילים להיחלש ולקטון. חלקם מתנוונים במהירות וללא תרגול סדיר האסטרונאוטים עלולים לאבד עד 20 אחוז ממסת השריר שלהם בתוך 5–11 ימים. רקמת העצם מאבדת מסה בשיעור של כאחוז וחצי בחודש במצב של חוסר כבידה, מכיוון שאין עליה לחץ מכני, בהשוואה לכשלושה אחוזים בעשור אצל אדם בריא בסביבה רגילה. אובדן המסה פוגע בעיקר בחוליות הנמוכות של עמוד השדרה, במפרק הירך ובעצם הירך. בשל השינוי המהיר בצפיפותה העצם עלולה להפוך שבירה ולהפגין תסמינים דומים לאלה של דלדול עצם (אוסטאופורוזיס). למניעת דלדול השרירים נצרכת התעמלות מרובה. אסטרונאוטים בחלל מקדישים כשעתיים ביום לתרגילי כושר בעזרת מכשירים והתקנים מיוחדים המספקים לשרירים התנגדות ומחקים את התנגדות משקל הגוף והכבידה. אך צעדים ושיטות אלה לא הצליחו לפתור את בעיית דלדול השרירים והעצמות. מדענים שערכו מחקרים במימון נאס"א טוענים שנראה כי האסטרונאוטים יוכלו למנוע את איבוד העצם בעזרת עמידה על פלטה רוטטת במשך 10–20 דקות ביום. האסטרונאוטים ייקשרו למשטח באמצעות רצועות אלסטיות ויוכלו לעבוד על משימות אחרות בשעה שגופם רוטט. לדבריהם, אותו טיפול עשוי להימצא כיעיל גם עבור כל אותם מיליוני אנשים הסובלים מאיבוד העצם המכונה אוסטאופורוזיס, כאן, על כדור הארץ. הפלטה רוטטת ב-90 הרץ (1 הרץ = סיבוב בשנייה), כשכל תנודה קצרה יוצרת האצה הזהה לשליש מכוח הכבידה של כדור הארץ. הרעידות אמנם קלות אך נמצא כי יש להן השפעה משמעותית על איבוד העצם בחיות מעבדה כמו תרנגולי הודו, כבשים וחולדות באחד המחקרים (שפורסם ב-The FASEB Journal באוקטובר 2001) הייתה קבוצה אחת של חולדות שנמנעה מהן הנחת משקל על רגליהן במשך כל היממה, למעט 10 דקות בלבד של טיפול ברטט, אשר עודד שיעורי היווצרות עצם כמעט נורמליים. לקבוצה נוספת של חולדות במחקר לא התאפשרה הנחת משקל על רגליהן האחוריות במשך כל היום, ואצלן נמצאה פגיעה חמורה בשיעורי היווצרות העצם – ירידה של 92%. קבוצה אחרונה של חולדות בילו 10 דקות ביום כשהן נושאות את משקל גופן, אך ללא הרטט, ואצלן עדיין נראתה ירידה בהיווצרות העצם – 61% פחות. תוצאות המחקר הראו שהטיפול ברטט עזר לשמור על שיעורי יצירת עצם נורמליים, בשעה שסתם נשיאת משקל לא עשתה זאת. קלינטון רובין, פרופסור להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת סטוני ברוק וחוקר ראשי במחקר מקפיד לומר שמחקרים נוספים נחוצים בטרם יוכלו המדענים להיות משוכנעים שהטיפול ברטט מועיל גם לבני אדם. בעלי חיים שונים מבני אדם. ואפילו בין בני האדם יש הבדלים שונים וחשובים, כמו תזונה ומטען גנטי. מה שעובד ביעילות עבור נשים לאחר מנופאוזה (הנוטות לסבול מאוסטאופורוזיס) לא בהכרח יעבוד עבור אסטרונאוטים בחלל. מכון דוידסון מרב פרנקל, אוסטאופורוזיס: המחלה שרופאים שוכחים לאבחן, באתר ynet, 29 בינואר 2018 רועדים עד העצמות