Согласно новому исследованию Университета Джонса Хопкинса тренировки с прыжками могут помочь астронавтам предотвратить повреждения суставной и хрящевой тканей, которые они скорее всего получат во время длительных перелетов на Марс.
Исследование проходило в рамках совместной программы космических агентств по защите астронавтов от воздействия невесомости. Хорошая физическая форма критически важна как при выходах в открытый космос и других экстремальных нагрузках, так и при рутинной работе на борту корабля или орбитальной станции.
Эксперименты, поставленные на мышах, показывают, что хрящи коленных суставов у животных становятся более здоровыми после регулярных упражнений с прыжками. Работа опубликована в журнале Microgravity.
Полет на Марс и длительное пребывание на постоянных базах на Луне — наиболее вероятные планы покорения космоса в ближайшие десятилетия. Атрофия и деформация хрящевой ткани в условиях низкой гравитации — первоочередная проблема, требующая скорейшего решения.
На коротком видео показан крупный план специально разработанного устройства, позволяющего точно контролировать высоту и частоту прыжков. Исследование длилось примерно пять человеческих лет и предполагало постепенное повышение нагрузок, как это принято в спорте.
Длительное отсутствие нагрузок на суставы, будь то постельный режим во время болезни, последствие травмы или космическое путешествие. приводит к атрофии и деструкции хрящевой ткани. Космическое излучение может усугубить патологический процесс. Медицинские исследования Европейского космического агентства показали, что у астронавтов, проводящих несколько месяцев на борту Международной космической станции (МКС), наблюдается серьезная деградация хрящевой ткани.
Путешествие на Марс продлится несколько месяцев, а возможно и год. Добравшись до Красной планеты и ощутив ее гравитацию, почти равную земной, первопроходцы космических трасс могут неожиданно обнаружить, что им трудно ходить из-за остеоартрита коленных или тазобедренных суставов.
У мышей, участвовавших в девятинедельной программе с ограничением подвижности, наблюдалось истончение хрящевой ткани, нарушения клеточной структуры и другие ранние признаки артрита. Однако грызуны, которые три раза в неделю выполняли прыжки, демонстрировали обратный эффект — более толстый и здоровый хрящ с нормальной клеточной структурой.
Толщина хрящей у мышей с ограниченной подвижностью уменьшилась в среднем на 14%, в то время как у животных из группы с прыжковыми тренировками она увеличилась на 26% по сравнению с контрольной группой, которые вели обычный образ жизни без гиподинамии и гимнастики.
Прыжки также повысили прочность костей. Ученые обнаружила, что у прыгающих мышей плотность костной ткани на 15% выше. Губчатая костная ткань, которая поглощает удары, была значительно толще и прочнее.
Авторы отмечают, что сила и здоровье ног особенно важны астронавтам, поскольку на нижние конечности сильнее всего влияет микрогравитация. В космосе нужна как минимум двухчасовая ежедневная тренировочная программа, включающая бег на дорожке и прыжки.
Ученые полагают, что наработанные в космосе практики помогут усовершенствовать земные программы лечебной физкультуры для пациентов с артритом и другими патологиями опорно-двигательной системы. Также результаты исследования могут пригодиться в спортивной медицине.
Недавно мы рассказали, носят ли космонавты очки и как влияет невесомость на зрение.
