Efectele sexului și genului asupra adaptării la spațiul sănătății musculo-scheletice
Lori Ploutz-Snyder
1 Fiziologie și contramăsuri de exerciții, Asociația Universitară de Cercetare Spațială, Houston, Texas.
Susan Bloomfield
2 Departamentul de Kinesiologie, Universitatea Texas A&M, College Station, Texas.
Scott M. Smith
3 Divizia de cercetare biomedicală și științe ale mediului, Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu (NASA) Johnson Space Center, Houston, Texas.
Sandra K. Hunter
4 Exerciții științifice, Universitatea Marquette, Milwaukee, Wisconsin.
Kim Templeton
5 Departamentul de Chirurgie Ortopedică, Universitatea din Kansas Medical Center Kansas City, Kansas.
Debra Bemben
6 Departamentul de Sănătate și Știința Exercițiului, Universitatea din Oklahoma, Norman, Oklahoma.
Abstract
Există o variabilitate considerabilă în rândul indivizilor în răspunsul musculo-scheletic la zborul spațial de lungă durată. Originea specifică a variabilității individuale este necunoscută, dar este aproape sigur influențată de detaliile altor condiții ale misiunii, cum ar fi diferențele individuale în contramăsurile exercițiului, în special intensitatea exercițiului, aportul alimentar, utilizarea medicamentelor, stresul, somnul, profilurile psihologice și misiunea reală solicită sarcini. În plus față de variațiile condițiilor misiunii, diferențele genetice pot explica un anumit aspect al variabilității individuale. În general, această variabilitate individuală depășește variabilitatea între sexe care se adaugă la complexitatea înțelegerii diferențelor de sex numai. Sunt prezentate și discutate cercetări legate în mod specific de diferențele de sex ale aparatului locomotor în timpul descărcării.
Sănătatea musculo-scheletală în spațiu
Este bine cunoscut faptul că bărbații și femeile diferă în multe aspecte ale sistemului musculo-scheletic, bărbații având, în general, o masă musculară și osoasă mai mare. Întrebările importante pentru aplicarea zborurilor spațiale sunt dacă cursul de timp al pierderii cu descărcarea este același pentru bărbați și femei, dacă masa osoasă sau musculară inițială influențează rata pierderii, dacă rata de pierdere este liniară pe o perioadă de aproximativ 3 ani ( durata cea mai probabilă a misiunilor inițiale de explorare) și dacă pierderea de os și/sau mușchi în această perioadă de timp are efecte secundare asupra altor țesuturi musculo-scheletice, cum ar fi cartilajul articular. Dacă există diferențe mari de sex în timpul pierderii, acesta ar fi un argument convingător pentru dezvoltarea contramăsurii specifice sexului pentru misiunile spațiale de clasă de explorare. Cu toate acestea, din cunoștințele autorilor, nu există studii la om publicate care să evalueze în mod direct diferențele de sex, fie în cursul de timp al pierderii osoase sau musculare induse de nefolosire, fie în impactul valorilor inițiale.
Este bine stabilit că răspunsul musculoscheletal uman la descărcare este foarte variabil în rândul indivizilor, cu diferențe de 10 ori în răspunsul dintre participanți adesea observate. De exemplu, după 30 de zile de suspensie unilaterală a membrelor inferioare, răspunsurile individuale au variat de la 2,5% până la o scădere de aproape 20% a suprafeței transversale plantarflexor comparativ cu înainte de suspendare. 1 În mod similar, cu zborul spațial efectiv, pierderea osului cancelos în tibia distală după 6 luni la bordul Mir a variat de la 2% la 24%; astfel de modificări variază de la o pierdere neglijabilă la deficite egale cu cele observate după leziunea măduvei spinării. 2 Înțelegerea factorilor care contribuie la o variabilitate atât de mare este un pas important atât pentru selectarea, cât și pentru protejarea primilor astronauți care întreprind misiuni de explorare foarte lungi (2-3 ani). Nu se cunoaște măsura în care sexul biologic sau hormonii pe bază de sex contribuie la această variabilitate.
În timp ce această revizuire se concentrează pe diferențele de sex în răspunsul sistemului musculo-scheletic la descărcarea microgravitației, este important să ne amintim că incertitudinea majoră asupra factorilor care contribuie la diferențele individuale este o problemă semnificativă. Accentele principale ale revizuirii literaturii au fost evaluarea diferențelor de sex în ceea ce privește (1) magnitudinea răspunsului și evoluția timpului pierderii musculare/osoase până la descărcare, (2) influența echilibrului energetic negativ asupra pierderii musculare/osoase și ( 3) riscul de vătămare articulară și impactul asupra cartilajului articular. Această revizuire a literaturii evaluează diferențele de sex la adulții sănătoși de vârstă mijlocie și nu ia în considerare creșterea și dezvoltarea adolescentului sau a adultului timpuriu, menopauză, osteoporoză sau bătrânețe. Deși toate acestea sunt cu siguranță importante, există foarte puțină literatură, dacă există, referitoare la zborurile spațiale și la aceste probleme.