Muskler och ben trivs inte i tyngdlöshet
Människan är utvecklad för ett liv på jorden. Det märks när hon vistas långa perioder i rymdens viktlöshet. För att minimera de negativa effekterna söker forskarna efter effektivare metoder för astronauterna att hålla sin kropp i trim.
Kroppens ben och muskler kan liknas vid en maskins delar, med stänger och hydraulmotorer.
– Men när man använder en maskin mycket så slits den och blir sämre. Men när man belastar muskler och skelett blir det tvärtom starkare, berättade Patrik Sundblad under Rymdbas Stockholms femte dag. Patrik Sundblad är fysiolog och arbetar på ESA:s anläggning ESTEC i Holland.
Men det är bara de muskler man tränar som blir starkare. Det gäller även skelettet.
– Se på tennisspelare. Deras muskler i armen de spelar med blir större och starkare. Men också benen i den armen blir kraftigare. De kan vara dubbelt så tjocka som i den andra armen.
Stort problem
Det här innebär givetvis ett problem för rymdfarare, som INTE belastar sina muskler. Musklerna förlorar givetvis i massa, och de kraftigaste musklerna mest – upp till 40 procent. Även benvävnaden försvinner, i en takt av ungefär 1 procent i månaden.
Förlusten av 1 procent benvävnad kanske inte verkar mycket, men det gör benet porösare, vilket innebär att risken för frakturer ökar med betydligt mer än 1 procent. Detta är generellt inget problem i rymden, utan blir ett problem först när astronauten ifråga återigen utsätts för gravitation. Men även under nödsituationer och rymdpromenader i tyngdlöst tillstånd kan muskelförtvining och förlorad benmassa vara ett problem.
Vill uppnå en gym-effekt
Givetvis vill man försöka minimera de här problemen. Inte minst för att astronauterna idag tillbringar ungefär 2,5 timmar per dag av sin dyrbara tid med fysisk träning. Men det är inte helt lätt att kompensera för den försvunna gravitationen. Våra muskler och vårt skelett bär hela dagarna omkring på i snitt ungefär 70 kilo.
Man har försökt med olika typer av system som bygger på kolvar eller just gummiband, som man kan dra i eller använda som tryck för att kunna springa på ett rullband. Men de är långt ifrån optimala.
– Tänk dig att ha en ryggsäck som väger 70 kilo. Det blir svårt att röra sig och träna normalt i den.
De har också ett annat problem: De utövar sin största kraft när de är utsträckta och ingen alls när de är i viloläge. Idealt vill man ha ett system som både gör motstånd när man "drar" i det, men också hela vägen ut när man släpper efter, som vikter på ett gym.
Svensk jojo en av flera nya metoder
Därför söker forskarna nu efter nya metoder. Att skapa artificiell gravitation genom att sätta snurr på hela rymdfarkosten stöter på ett flertal tekniska problem, bland annat att en snurrande rymdfarkost är svår att styra. ESA har ett försöksprojekt med en liten centrifug som man ska utvärdera. Man testar också mer raffinerade gummibandssystem, där bland annat försökspersonerna får stå på en vibrerande yta.
– Det har visat sig ha en bättre effekt, sade Patrik Sundblad.
Annars är ett av de mer hoppfulla systemen ett som är framtagit av Per Tesch på Karolinska institutet. Den består av ett jojo-liknande, roterande svänghjul. När astronauten drar i snöret för att sätta fart på svänghjulet gör det motstånd, och när snöret rullar tillbaka "på andra sidan" måste försökspersonen hålla emot.
– På så sätt liknar det ganska mycket att träna med vikter här på jorden, sade Patrik Sundblad. Det har också givit väldigt bra resultat i försök.
Så snart kanske vi får se en svensk jojo som håller astronauterna i trim på långa flygningar.