Прыгающие мыши показали, что нужно делать астронавтам на Марсе и Луне
Одной из проблем людей в невесомости остается быстрая деградация тканей, без которых активная деятельность или даже простая ходьба затруднена, — например, хрящей в колене и бедре. Ученые нашли способ, как серьезно улучшить ситуацию с минимальными затратами времени.
В ближайшие годы люди вернутся на Луну, а в течение дюжины лет попробуют высадиться на Марс. Если с первой все понятно и, судя по опыту 1960-х, вполне реализуемо, то со вторым сложнее. Ряд научных работ показали, что у астронавтов на МКС довольно быстро деградирует хрящ, покрывающий части костей в коленях. В земных условиях длительное истончение таких хрящей заканчивается остеоартритом и часто полной невозможностью самостоятельно передвигаться из-за острой боли.
Конечно, на МКС истончение хрящей происходит при нулевой силе тяжести, а на Марсе она равна 0,38 от земной. Тем не менее опасения остаются. Что, если после трехмесячного полета к Красной планете (именно такую траекторию планирует компания SpaceX) астронавту будет трудно передвигаться из-за уменьшившейся толщины хрящевой ткани в колене?
Исследователи из Университета Джонса Хопкинса (США) провели девятинедельный эксперимент над лабораторными мышами, чтобы предупредить такие ситуации. Результаты работы они описали в журнале npj Microgravity.
Ученые распределили мышей на три группы: одной ограничили возможность передвигаться — подвесили заднюю часть тела так, чтобы животное не могло опираться задними лапами на пол. Другую поместили в специальный аппарат (на фото), где мыши должны были совершать прыжки очень плавно возрастающей сложности. Третья группа была контрольной.
Чтобы мотивировать грызунов, исследователи приучили их прыгать на моргание зеленого светодиода. Для этого после его моргания на пол в «прыжковом аппарате» подавали ток — сперва слабый, потом до 175 вольт. Животные практически сразу поняли, что надо прыгать вверх (на платформу с другим полом, куда не подается ток) после сигнала светодиода и еще до подачи тока.
Девять недель эксперимента эквивалентны примерно пяти годам жизни у людей. К концу этого времени у подвешенной группы толщина суставных хрящей в ногах уменьшилась на 14% относительно контрольной группы. У группы прыгунов — напротив, выросла на 26%.
Кроме того, хотя это не было целью эксперимента, прыгающая группа серьезно укрепила свои кости: большеберцовые показали насыщенность минералами на 15% выше, чем у контрольной группы. Губчатая костная ткань на концах костей лап стала существенно толще и прочнее, чем у контрольной группы. Именно она амортизирует ударную нагрузку при прыжках и беге.
Обращает на себя внимание очень небольшой тренировочный объем в этой работе. Мыши прыгали сперва 10 раз за тренировку (на 15 сантиметров), причем лишь трижды в неделю. К концу эксперимента — по 15 раз (на 20 сантиметров), но все равно лишь три раза в неделю. У человека в космосе (и не только) на тренировки обычно уходит намного больше времени. Скажем, космонавты на МКС проводят на тренажере не менее двух часов в день, иначе у них будет быстро снижаться мышечная и костная масса. Тогда по возвращении на Землю они будут, как космонавты миссии «Союз-9», которые после 18 суток полета в тесном корабле (где нет места для тренажеров) не смогли сами дойти до автобуса.
Из своего эксперимента ученые сделали вывод, что нужно адаптировать прыжковые тренировки для астронавтов. Причем начинать такую программу стоит за месяцы до космических полетов. Следует создать и компактный прыжковый аппарат для космоса, чтобы люди тренировались в полете. Не исключено, что такой аппарат снизит общее время, требующееся астронавтам для тренировки сегодня. Это будет особенно ценно на Луне и Марсе, где время людей будет крайне плотно занято. Сходные тренировки, хотя измененного формата, могут быть полезны и для больных остеоартритом (в начальной фазе) на Земле, полагают авторы нового исследования.
Telegram 
Дзен 
VK Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии