Tulang Astronot Keropos saat di Luar Angkasa, Peneliti Cari Jawabannya
- Kepadatan tulang astronot menurun parah selama berbulan-bulan di luar angkasa
- Tikus di ISS menunjukkan kerusakan tulang paha yang signifikan setelah 37 hari di orbit
- Radiasi dan gravitasi mikro di orbit Bumi mempengaruhi keroposan tulang pada mamalia
Ketika astronot menghabiskan waktu berbulan-bulan di luar angkasa, kepadatan tulang mereka mengalami penurunan serius yang mungkin tidak akan pernah pulih sepenuhnya.
Sebuah penelitian terhadap tikus di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) memberikan para ilmuwan Badan Penerbangan dan Antariksa (NASA) petunjuk yang lebih baik tentang mengapa ada risiko kesehatan yang signifikan, melansir dari situs Science Alert.
Adanya kerusakan di tulang
Pengeroposan tulang mungkin tidak ada hubungannya dengan radiasi luar angkasa, kurangnya sinar matahari atau faktor sistemik yang serupa. Setelah tikus menghabiskan 37 hari di orbit, beberapa bagian dari kerangka mereka menunjukkan lebih banyak kerusakan daripada yang lain.
Dibandingkan dengan tikus di darat yang tidak diangkut keluar dari planet kita, tulang paha belakang tikus di luar angkasa penuh dengan lubang besar, terutama di ujungnya di mana mereka bergabung dengan sendi pinggul dan lutut. Sebaliknya, bagian pinggang tikus yang bertulang belakang tetap utuh.
"Fokus khusus dari penelitian kami adalah tulang paha karena peran utamanya sebagai penopang berat badan pada tikus," jelas para peneliti dari NASA dan Blue Marble Space Institute of Science.
Pada manusia berkaki dua, tulang belakang lumbal sebagian besar menahan beban tubuh bagian atas, tetapi pada hewan pengerat berkaki empat, struktur horisontal tidak memiliki peran penahan beban yang sama.
Hal ini menunjukkan bahwa tulang mamalia yang menahan beban di Bumi adalah yang paling terpengaruh oleh gravitasi mikro di orbit.
Dugaan peneliti
Mungkin ini seperti konsep "gunakan atau hilangkan" dalam ilmu saraf. Jika tulang-tulang yang menahan beban tidak bekerja seperti biasanya, mereka mungkin akan mulai rusak.
Ketika tikus di Bumi dipelihara di kandang yang membatasi pergerakan, mereka menunjukkan hilangnya kepadatan tulang penahan berat badan, tetapi pada tingkat yang lebih kecil daripada tikus gravitasi mikro.
Untuk memperhitungkan stres akibat peluncuran roket, tikus-tikus pengendali di darat juga dihadapkan pada simulasi penerbangan.
"Jika radiasi ruang angkasa di orbit Bumi yang rendah atau faktor sistemik lainnya merupakan penyebab utama keropos tulang selama penerbangan luar angkasa, kita akan memperkirakan adanya perubahan sistemik pada sistem kerangka," jelas para peneliti
Jika kehilangan itu disebabkan oleh radiasi pengion, misalnya, para peneliti akan menduga bahwa bagian luar tulang yang padat akan melindungi rongga sumsum bagian dalam. Namun, tampaknya tidak demikian. Kerusakan terjadi dari dalam ke luar pada tikus.
Risiko pengeroposan tulang
Setelah sekian lama berada di orbit rendah Bumi, para penulis penelitian, yang dipimpin oleh ahli bioteknologi Rukmani Cahill, mengatakan bahwa tikus-tikus di dalam ISS hanya terpapar radiasi dalam dosis kecil setiap harinya.
Dalam studi simulasi menunjukkan radiasi dapat memicu keropos tulang, dosisnya jauh lebih tinggi, setara dengan sekitar 13 tahun tinggal di ISS.
Namun, dalam waktu kurang dari setengah tahun di orbit rendah, para astronot dapat mengalami pengeroposan tulang selama beberapa dekade, yang mungkin tidak akan pernah pulih sepenuhnya.
Setiap bulan, rata-rata, manusia yang berada di luar angkasa kehilangan 1 persen atau lebih dari kepadatan tulangnya, sekitar 10 kali lipat dari tingkat osteoporosis di Bumi. Penurunan ini sangat meningkatkan risiko patah tulang pada tulang panjang seperti tulang paha.
Hipotesis penelitian
Tidak seperti astronot manusia, tikus yang diuji dalam penelitian ini masih muda dan berada pada tahap akhir pematangan tulang. Dalam gravitasi mikro, tulang paha mereka, yang seharusnya terus tumbuh untuk sementara waktu, menunjukkan tanda-tanda pengerasan dini, mengubah tulang rawan menjadi tulang lebih awal dari biasanya.
Hal ini dapat membatasi pertumbuhan tulang dan menghambat perkembangannya. Hasil peringatan ini berasal dari penelitian hewan pengerat penerbangan antariksa NASA yang paling lama hingga saat ini.
Badan antariksa yang berasis di Amerika Serikat ini mengatakan bahwa penelitian ini adalah yang pertama dari banyak eksperimen yang akan mengeksplorasi cara melindungi kesehatan astronot selama perjalanan luar angkasa.
Jika hipotesis mereka tentang kepadatan tulang benar, maka hal ini menunjukkan bahwa taktik seperti diet mungkin tidak dapat meningkatkan kesehatan tulang astronot. Olahraga di atas treadmill dengan tali pengaman yang menahan pengguna tetap di bawah atau perangkat yang meniru angkat beban di luar angkasa bisa jadi lebih efektif.
