Piccole popolazioni rendono davvero difficile fare studi scientifici, perché la dimensione del campione potrebbe non essere rappresentativa della popolazione studiata. Con meno di 20 persone che si dirigono nello spazio all'anno in questi giorni, è una piccola popolazione da cui fare studi medici.
"Uno dei vantaggi della medicina terrestre è che molte persone studiano", ha dichiarato Jean Sibonga, responsabile dell'osso del programma di volo spaziale umano della NASA. "Mentre stiamo acquisendo i nostri dati utilizzando i metodi clinici convenzionali per testare la salute delle ossa qui sulla Terra, la medicina terrestre sta conducendo gli stessi studi e ottenendo i risultati prima."
Ma per un piccolo gruppo in fase di studio, la scienza è altamente professionale. Gli scienziati della NASA fanno parte di molte società professionali che vanno dall'anestesia alla scienza delle ossa alla nutrizione. Collaborano con persone di tutto il mondo. E lentamente, quando arrivano i risultati, dicono che stanno facendo progressi nella comprensione di come lo spazio decondiziona i nostri corpi e come renderli più forti.
Con l'osso - dove per decenni, i medici hanno cercato di capire quali popolazioni sono maggiormente a rischio di fratture - arriva un esempio di un altro ostacolo. Gli astronauti sono giovani, di solito 50 o meno, rendendoli statisticamente uno dei meno a rischio di fratture fino a quando non si espongono alla microgravità. Ciò significa che confrontarli con gli anziani non è "chiaramente un test appropriato per la nostra popolazione", ha detto Sibonga.
Ma per quello che vale, la NASA ha adattato le linee guida cliniche internazionali per identificare gli astronauti che hanno una salute ossea ottimale e per vedere se le "contromisure" - esercizi che portano peso - stanno avendo successo. Questo significa anche guardare l'intero quadro della salute dell'astronauta, dalla storia familiare all'assunzione di farmaci ai livelli ormonali, per vedere se queste variabili hanno qualche tipo di effetto. (Maggiori informazioni sui risultati di questi test domani.)
Il problema con gli astronauti, ha detto Sibonga, è che subiscono perdite ossee molto rapide - anche più velocemente di quanto sperimentano le donne in postmenopausa. Gli astronauti perdono circa l'1% della loro densità ossea in media al mese dall'anca e dalla colonna vertebrale. Nelle donne anziane, le vertebre sono le più colpite e possono trovarsi con "fratture da compressione" in cui le vertebre collassano e le loro spalle sono chinate.
Gli astronauti possono essere a rischio, ma è difficile con i test sulla stazione spaziale per vedere se questo sta accadendo in tempo reale. Questo lavoro deve attendere fino al loro ritorno sulla Terra. Sibonga ha detto che la NASA sta cercando di risolvere questo problema. "Stiamo effettuando sondaggi di mercato e se troviamo una tecnologia promettente per il monitoraggio in volo, lavoreremo per sviluppare e convalidare questi test in questi astronauti".
A volte quella tecnologia viene da altri settori. L'idea di "caricare" non si applica solo alla salute umana, ma anche all'ingegneria. Quindi alcuni degli stessi modelli potrebbero avere rilevanza tra ingegneria e esseri umani. Un dispositivo che la NASA ha testato a terra è una tomografia computerizzata quantitativa (QCT), un riproduttore d'immagini che quantifica la quantità di massa ossea che un astronauta ha in tre dimensioni reali. Da questi dati QCT, gli ingegneri possono sviluppare modelli per stimare i carichi meccanici che causerebbero la frattura di un osso. Ma solo una manciata di persone ha applicato questo modello di ingegneria ai sistemi biologici, ha affermato Sibonga.
Naturalmente, la NASA è anche interessata a quanta densità minerale ossea (BMD) ritorna dopo una missione. I test BMD vengono eseguiti ogni tre anni negli astronauti dal momento in cui sono stati selezionati (tenendo presente che la tecnologia non era disponibile fino alla metà degli anni '90 circa). In modo univoco, la NASA invita anche i suoi astronauti a tornare dopo che lasciano o si ritirano per continuare i test - una pratica che nemmeno le filiali militari negli Stati Uniti fanno. Ciò consente all'agenzia di effettuare studi sulla popolazione a lungo termine sul suo corpo di astronauta.
Sibonga ha aggiunto che la scienza della NASA sta procedendo a un ritmo aggressivo, dati la popolazione ridotta e gli orari delle missioni, e ha citato alcuni esempi di articoli di ricerca sulla salute scheletrica e la forza femorale come esempi.
Questo inizia una serie in tre parti sulla salute degli astronauti. Domani: come allenarsi a zero G. Tra due giorni: lottare contro lo spazio che fa per la salute.
