Nửa năm trên vũ trụ phi hành gia mất xương vĩnh viễn ngang với 10 năm ở Trái Đất

Năm 2021, phi hành gia Mark Vande Hei của NASA đã phá kỷ lục về chuyến bay đơn dài nhất trong lịch sử của NASA. Anh ta đã dành 355 ngày, gần 12 tháng, trên Trạm Vũ trụ Quốc tế.

Cựu phi hành gia người Nga Valeri Poliyakov đang giữ kỷ lục thế giới về chuyến du hành không gian lâu nhất. Ông Poliyakov đã ở trên trạm vũ trụ Mir trong hơn 14 tháng. Trong suốt sự nghiệp của mình, tổng cộng ông đã ở trong không gian 22 tháng.

Nhưng theo nghiên cứu mới nhất cho thấy rằng những sứ mệnh không gian thời gian dài có thể tác động vĩnh viễn tới sức khỏe của các phi hành gia, đặc biệt là ảnh hưởng xấu tới hệ thống xương.

Xương là mô sống, nó liên tục tự tái tạo và hoàn thiện. Tuy nhiên, nếu không phải chịu tác động của trọng lực, xương sẽ mất đi sức mạnh của nó.

Trên Trái Đất, trọng lực gây ra một tải trọng liên tục lên hệ thống xương khiến xương khỏe mạnh và luôn duy trì mật độ xương để nâng đỡ trọng lượng của cơ thể. Trong môi trường không trọng lực của không gian, xương không còn phải nâng đỡ cơ thể chống lại trọng lực nên việc sản xuất tế bảo hủy xương giảm đi.

Điều này gây ra sự mất cân bằng giữa việc hình thành các tế bào xương mới và loại bỏ các tế bào cũ. Vấn đề sẽ càng nghiêm trọng hơn ở các phần xương chịu lực, gây giảm mật độ xương.

Leigh Gabel, một nhà khoa học thể dục tại Đại học Calgary và nhóm của bà đã quyết định theo dõi 17 phi hành gia để tìm hiểu về tác động của môi trường không trọng lực với hệ thống xương.

14 nam và 3 nữ phi hành gia tham gia thử nghiệm có độ tuổi trung bình là 47 và tất cả đều dành từ 4 đến 7 tháng trong không gian. Nhóm nghiên cứu đã đo cấu trúc xương 3D của cẳng chân và cánh tay của các phi hành gia bằng HR-pQCT (phương pháp chụp cắt lớp vi tính định lượng ngoại vi có độ phân giải cao). Thông tin được đo ở bốn thời điểm - trước chuyến bay vào vũ trụ, ngay sau khi các phi hành gia trở về từ không gian, sau đó sáu tháng và sau đó một năm.

Kết quả cho thấy các phi hành gia ở trong không gian ít hơn sáu tháng có thể lấy lại sức mạnh xương trong vòng một năm sau khi trở lại Trái Đất. Tuy nhiên, các phi hành gia ở trong không gian hơn sáu tháng đã bị mất xương vĩnh viễn ở xương ống chân. Mức độ mất xương tương đương với một thập kỷ lão hóa khi sống ở Trái Đất.

"Với các sứ mệnh dài ngày, tỷ lệ mất xương sẽ nhiều hơn và khiến phi hành gia gặp vấn đề lớn trong việc phục hồi", nhà sinh lý học Laurence Vico cho biết. Kết quả của nghiên cứu này đặc biệt quan trọng bởi nó có liên quan tới sứ mệnh chinh phục sao Hỏa với thời gian có thể lên tới 21 tháng.

"Chúng tôi thực sự hy vọng rằng các phi hành gia sẽ đạt được một trạng thái ổn định, họ sẽ ngừng mất xương sau một khoảng thời gian", nghiên cứu sinh Steven Boyd nói.

Bên cạnh nhóm của Gabel và các cộng sự, NASA còn chủ trì nhiều nhóm nghiên cứu khác nhằm tìm hiểu những tác động của một năm trong không gian đối với các hệ thống bên trong cơ thể con người.