Průlomová studie zahrnující 24 myší vypuštěných na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) v roce 2023 odhalila kritickou úroveň gravitace pro udržení svalové funkce ve vesmíru. Výsledky publikované v časopise Science Advances ukazují, že dlouhodobé vystavení gravitaci nižší než 0,67 g významně zhoršuje zdraví svalů, což vyvolává důležité otázky pro budoucí dlouhodobé vesmírné mise a potenciální snahy o kolonizaci planet, jako je Mars.
Problém vesmíru a lidské biologie
Lidstvo se vyvinulo na Zemi pod neustálým tahem 1g gravitace. Cestování vesmírem narušuje tento základní biologický požadavek, způsobuje svalovou atrofii, ztrátu hustoty kostí a změny ve funkci orgánů. Přestože astronauti tyto účinky zažívají, přesné limity, při kterých se poškození stávají nevratnými, zůstaly špatně pochopeny. Tato studie poskytuje první podrobný pohled na to, jak měnící se gravitace ovlivňuje svalovou tkáň v kontrolovaném prostředí.
Experiment: Myši v nulové gravitaci a umělé gravitaci
Výzkumníci z NASA a Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) vyslali na oběžnou dráhu na raketě SpaceX Falcon 9 24 myší. Myši byly rozděleny do čtyř skupin, vystaveny mikrogravitaci, 0,33 g, 0,67 g a 1 g po dobu přibližně čtyř týdnů. Po návratu na Zemi vědci analyzovali jejich lýtkové svaly (známé svou citlivostí na gravitaci) na známky poškození. Výsledky byly jasné: myši udržované na 0,67 g si udržely téměř normální svalovou funkci, zatímco u myší pod touto hladinou došlo k významnému zhoršení.
Klíčové věci: 0,67 g je práh
Studie zjistila, že při váze 0,33 g měly myši srovnatelnou velikost svalů se Zemí, ale vykazovaly sníženou sílu úchopu. Při 0,67 g však jejich svalová funkce zůstala z velké části nezměněna. This suggests that maintaining at least 67% of Earth’s gravity is critical to maintaining muscle health over long periods of time. Jak říká profesorka Harvard Medical School Mary Buxen, poskytuje to „zajímavé informace o dlouhodobých misích na Mars a dále“.
Důsledky pro kolonizaci Marsu
Zjištění mají přímé důsledky pro budoucí průzkum vesmíru, zejména ambice Elona Muska kolonizovat Mars. Gravitace na Marsu je přibližně 38 % zemské (0,38 g), což je hluboko pod prahovou hodnotou 0,67 g stanovenou ve studii. To naznačuje, že pouhá existence na Marsu by pravděpodobně časem vedla k výraznému zhoršení svalové hmoty, a to navzdory potenciálně sníženým požadavkům planety na sílu.
Co bude dál?
Ačkoli myši nejsou lidé, studie pokládá zásadní základ pro další výzkum. Dalším krokem bude určit, jak tato zjištění souvisí s lidskou fyziologií, včetně účinků cvičení a systémů umělé gravitace. Studie také vyvolává otázky, zda dlouhodobé vystavení nižší gravitaci způsobuje trvalé poškození a zda protiopatření mohou tyto účinky účinně zmírnit.
„To naznačuje, že samotná marťanská gravitace nestačí k udržení svalové funkce,“ říká Buxen. “Možná, že na zpáteční cestě, až se vrátíte na Zemi, ji budete muset postavit, abyste byli připraveni, až se vrátíte.”
Nakonec tento výzkum zdůrazňuje biologické výzvy dlouhodobého cestování vesmírem a potřebu inovativních řešení pro udržení zdraví lidí v prostředích mimo Zemi.
