Gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale sperimentano una diminuzione della forma fisica a causa di una diminuzione del modo in cui l'ossigeno si muove attraverso il corpo, secondo uno studio kinesiologico della Kansas State University. Credito:NASA
Gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale hanno diminuito la forma fisica a causa di una diminuzione del modo in cui l'ossigeno si muove attraverso il corpo, secondo uno studio kinesiologico della Kansas State University.
Carlo Ade, assistente professore di fisiologia dell'esercizio, e i collaboratori hanno collaborato con il Johnson Space Center per scoprire che la capacità di esercizio degli astronauti diminuisce tra il 30 e il 50 percento nei voli spaziali di lunga durata perché il cuore e i piccoli vasi sanguigni non sono così efficaci nel trasportare l'ossigeno al muscolo in movimento.
"Si tratta di un calo drammatico, " disse Ade. "Quando la tua funzione cardiovascolare diminuisce, la tua capacità di esercizio aerobico diminuisce. Non puoi più svolgere attività fisicamente impegnative. Mentre studi precedenti suggeriscono che ciò accade a causa di cambiamenti nella funzione cardiaca, i nostri dati suggeriscono che stanno accadendo alcune cose a livello del cuore, ma anche a livello del microcircolo all'interno dei capillari”.
Oltre a migliorare la salute degli astronauti e a fornire preziose informazioni per futuri voli spaziali di lunga durata, la ricerca può anche aiutare i pazienti clinici legati alla Terra con insufficienza cardiaca, disse Ade.
La ricerca finanziata dalla NASA appare nel Giornale di Fisiologia Applicata nella pubblicazione "Diminuzioni dell'assorbimento massimo di ossigeno a seguito di voli spaziali di lunga durata:ruolo dei meccanismi di trasporto convettivo e diffusivo dell'O2". Il giornale ha anche presentato la ricerca in un recente podcast.
Altri ricercatori della Kansas State University coinvolti includono Thomas Barstow, professore di kinesiologia, e Ryan Broxterman, Laureato in fisiologia nel 2015 e borsista post-dottorato presso l'Università dello Utah. Alan Moore, professore associato di salute e kinesiologia alla Lamar University, anche contribuito.
Carlo Ade, assistente professore di fisiologia dell'esercizio della Kansas State University, e collaboratori hanno scoperto che la capacità di esercizio degli astronauti diminuisce nei voli spaziali di lunga durata perché il cuore e i piccoli vasi sanguigni non sono così efficaci nel trasportare l'ossigeno. Credito:Kansas State University
Mentre sei nello spazio o sulla Stazione Spaziale Internazionale, gli astronauti devono svolgere molti compiti fisicamente impegnativi, dal compito più semplice di aprire una porta della capsula a compiti planetari futuri potenzialmente più intensi come aiutare un membro dell'equipaggio caduto. Altrettanto importante è assicurarsi che gli astronauti possano svolgere compiti salvavita quando tornano alla gravità, compiti che potrebbero includere un atterraggio di emergenza sulla Terra o l'esecuzione di attività extraveicolari sulla superficie di Marte, disse Ade.
Per lo studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati del Johnson Space Center su nove astronauti maschi e femmine che hanno trascorso circa sei mesi a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. I dati includevano misurazioni di esercizi prima e dopo il loro tempo nello spazio.
Gli astronauti hanno eseguito un test di esercizio su cyclette diversi mesi prima di essere lanciati verso la Stazione Spaziale Internazionale. I ricercatori hanno stabilito la capacità di esercizio degli astronauti attraverso misurazioni, come l'assorbimento di ossigeno, gittata cardiaca, concentrazione di emoglobina e saturazione arteriosa, che illustrano l'efficacia con cui il corpo trasporta l'ossigeno ai mitocondri muscolari. Entro un paio di giorni dal ritorno sulla terra, gli astronauti hanno eseguito lo stesso test di esercizio sulla cyclette per determinare i cambiamenti nella capacità di esercizio aerobico.
Confrontando le due serie di dati, i ricercatori hanno visto una diminuzione del 30-50 percento dell'assorbimento massimo di ossigeno. L'assorbimento massimo di ossigeno è il tasso massimo di ossigeno che viene consumato durante l'esercizio e mostra la salute cardiorespiratoria di una persona. I ricercatori attribuiscono questa diminuzione al modo in cui la microgravità modifica l'interazione tra i capillari dei vasi sanguigni e i globuli rossi, ma diciamo che sono necessarie ulteriori ricerche per capire cosa sta succedendo nei capillari.
"Questa diminuzione è legata non solo alla salute, ma prestazioni, " disse Ade. "Se riusciamo a capire perché il massimo consumo di ossigeno sta diminuendo, che ci permette di realizzare interventi mirati, che si tratti di esercizio o di interventi farmacologici. Queste importanti nuove informazioni possono aiutare questi astronauti e prevenire qualsiasi cambiamento negativo delle prestazioni nel loro lavoro".
Sebbene la ricerca sia fondamentale per pianificare futuri voli spaziali di lunga durata, come viaggi su Marte o nello spazio profondo, può anche aiutare a comprendere la funzione dei vasi sanguigni nei pazienti più anziani o nei pazienti con insufficienza cardiaca.
"Abbiamo visto accadere situazioni simili con l'insufficienza cardiaca e con l'invecchiamento, " ha detto Ade. "Se riusciamo a capire meglio cosa sta succedendo nell'astronauta e come prevenirlo, allora potremmo essere in grado di fare la stessa identica cosa in un paziente più anziano o con insufficienza cardiaca".
