Pillownauts hjælper fremtidige bemandede missioner til Mars

3-dages sengestudie udføres i Nottingham parallelt med en 60-dages sengelejeundersøgelse af European Space Agency ved MEDES-anlægget i Toulouse, Frankrig. Sengeleje er en afprøvet måde at måle virkningerne af vægtløshed på den menneskelige krop, herunder knogletab og muskelmasse, kardiovaskulær tilbagegang og nedsat kulhydratmetabolisme, hvilket kan være en risiko for type 2 -diabetes.

Mange astronauter kommer tilbage til Jorden fra rummet og viser tegn på præ-diabetes, fordi vægtløshed kan føre til insulinresistens, hvorved muskler og lever ikke kan absorbere glukose for at hjælpe med at regulere blodsukkerniveauet. Nottingham -undersøgelsen har specifikt til formål at finde ud af, hvor hurtigt vi udvikler insulinresistens fra langvarig sengeleje, og hvilke mekanismer driver denne skadelige effekt.

Ti raske mandlige frivillige er blevet rekrutteret til at deltage i undersøgelsen på Medical School på Queen's Medical Center i Nottingham fra februar 2018. Efter baseline -test for vægt, muskelmasse, lever- og bugspytkirtelfunktion inklusive MR -scanninger og muskelbiopsier, deltagerne vil tilbringe tre dage liggende fladt i sengen i en let hoved nedad for at efterligne vægtløshed i nul-tyngdekraften.

Professor i metabolisk fysiologi, Ian Macdonald, sagde:"Der er et stort skub i øjeblikket for en bemandet mission til Mars - en rejse, der ville tage så lang tid som 9 måneder med enorme konsekvenser for astronauternes egnethed. Flere videnskabelige grupper på tværs af NASA, Det britiske rumagentur og ESA, arbejder på mange aspekter af denne fysiske forringelse i tyngdekraften, og vi håber, at vores bidrag hertil vil være betydeligt og muligvis føre til yderligere undersøgelser af insulinresistens over en længere periode. "

Medleder undersøgelsen, Professor i muskelmetabolisme, Paul Greenhaff, sagde:"Ikke-vægtbærende har en stor negativ indvirkning på sundheden, herunder reduceret muskelmasse og følsomhed over for ernæring. Pre-diabetes er en meget markant negativ bivirkning, og det er dette aspekt, vi ønsker at undersøge som en del af de større ESA-undersøgelser. Denne forskning har vigtige konsekvenser for rumfart, men vil også give vigtig indsigt i de negative virkninger af inaktivitet på metabolisk sundhed i den generelle befolkning. Ja, mange af de effekter, der i øjeblikket kan tilskrives aldring i vores liv, er sandsynligvis forårsaget af faldende fysiske aktivitetsniveauer, der ledsager aldring. "

Dr. Natalie Shur, Ph.d. -forsker på projektet, tilføjet:"I løbet af hvileperioden, vi vil bruge guldstandardmetoden til at måle insulinresistens hos vores ti deltagere. Dette kaldes en 'insulinklemme', og det viser os præcis, hvor meget glukose der optages af musklerne. Vi bruger også stabile isotopsporere, administreres både oralt og intravenøst, for at vise, hvordan glukoseoptagelse af muskler ændrer sig over tid, efterhånden som sengelejet skrider frem. Vi forventer at finde en accelereret begyndelse af insulinresistens i de første 3 dages sengeleje, og vi håber at kunne besvare væsentlige spørgsmål om hastigheden og størrelsen af ​​denne resistens og tilhørende muskelsvind. "

Den nuværende rumøvelsesprotokol dikterer, at for at forhindre grov muskelatrofi, astronauter skal lave omkring 2 timers intens fysisk træning om dagen i rummet og indtage et bestemt antal kalorier for at give dem den bedste chance for at opretholde fysisk kondition. Nottingham -forskerholdet har til formål at finde ud af, hvornår de mest skadelige ændringer finder sted, muligvis i den første uge i rummet, så kan de muligvis opveje disse ændringer med et program med tidlige rehabiliteringsøvelser.

Hos MEDES i Frankrig, deltagerne i den længere sengestudie har også en antioxidant -cocktail versus placebo for at se, om dette kan forhindre insulinresistens og nogle af de skadelige ændringer. Dette kan betyde, at astronauter ender med at have et antioxidanttilskud i deres kost for at afbøde nogle af disse skadelige virkninger.