ภาวะสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ หรือ Sarcopenia จะทำให้ความแข็งแรงของร่างกายเราลดลงอย่างต่อเนื่อง มักเชื่อมโยงกับความชราภาพ ผู้ที่อายุมากกว่า 80 ปี จะมีอัตราการเกิดภาวะนี้กว่า 50% นำไปสู่ความพิการและเสี่ยงต่อการล้มและบาดเจ็บจากการล้มได้มากขึ้น

การอยู่อาศัยอยู่ในอวกาศซึ่งเป็นสภาวะไร้น้ำหนักทำให้กล้ามเนื้อทุกส่วนในร่างกายทำงานน้อยลง เช่น ขาที่ไม่จำเป็นต้องเดิน เนื่องจากในอวกาศ เราสามารถลอยได้ ทำให้กล้ามเนื้อซึ่งไม่ถูกใช้งานค่อย ๆ สูญเสียความแข็งแรงและมวลกล้ามเนื้อไป คล้ายกับ Sarcopenia

นักบินอวกาศ Sunita Williams ขณะกำลังวิ่งบนลู่วิ่ง COLBERT บนสถานีอวกาศนานาชาติ

ข้อมูลจากประสบการณ์ในการเดินทางสู่อวกาศตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่า นักบินอวกาศที่ใช้ชีวิตอยู่นอกโลกเป็นเวลานานจะสูญเสียมวลกล้ามเนื้อและความหนาแน่นของกระดูกอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง จึงจำเป็นต้องออกกำลังกายวันละหลายชั่วโมงโดยใช้อุปกรณ์เฉพาะ เพื่อรักษาสภาพกล้ามเนื้อและระบบกระดูกให้ใกล้เคียงกับบนโลกมากที่สุด

หนึ่งในการวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟลอริดา (University of Florida) ซึ่งถูกส่งขึ้นไปทำการวิจัยบนสถานีอวกาศนานาชาติในภารกิจ SpaceX CRS-25 ได้มีการนำเซลล์กล้ามเนื้อที่ได้รับบริจาคจากมนุษย์ไปเพาะบนสถานีอวกาศ เซลล์เหล่านี้ได้รับมาจากผู้บริจาคหลายช่วงอายุ ตั้งแต่วัยรุ่น วัยกลางคน จนถึงผู้สูงอายุ เพื่อนำมาเพาะในสถาพแวดล้อมอวกาศ และสภาพแวดล้อมบนโลก และนำมาเปรียบเทียบผลการทดลอง และยังมีการกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยกระแสไฟฟ้าเพื่อจำลองการออกกำลังกายในเซลล์กล้ามเนื้อเหล่านี้

ภาพแสดงการมีชีวิตอยู่หรือ Viability ของเซลล์กล้ามเนื้อ (สีเขียว) และโครงสร้าง Sarcomere ของเซลล์กล้ามเนื้อ (แดง)

นักวิทยาศาสตร์พบว่าหลังจากผ่านไปเพียง 2 สัปดาห์ เซลล์ที่เพาะในอวกาศจากผู้บริจาคทุกช่วงอายุสูญเสียความแข็งเรงเทียบกับความแข็งแรงเดิมและความแข็งแรงของเซลล์ที่เพาะบนโลก นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงในปริมาณโปรตีนในเซลล์กล้ามเนื้อด้วย โดยพบว่าเซลล์บนโลกมีปริมาณโปรตีนมากกว่าเซลล์ในอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์ยังพบอีกด้วยว่าเซลล์ของผู้บริจาคที่มีอายุน้อยมีการเปลี่ยนแปลงทางการแสดงออกของยีน (Gene Expression) ซึ่งรบกวนการทำงานตามปกติในระดับเซลล์ เช่น การเผาผลาญพลังงาน การซ่อมแซมตัวเอง และการตอบสนองต่อความเครียด

ขณะเดียวกันก็พบว่าการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าซึ่งจำลองการออกกำลังกายสามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงนี้ได้ ทำให้สามารถสรุปได้ว่าการออกกำลังกายในอวกาศเป็นเรื่องจำเป็นเพื่อรักษาความแข็งแรงและมวลของกล้ามเนื้อ และป้องกันการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อแบบฉับพลันในอวกาศ

เรียบเรียงโดย
Chottiwatt Jittprasong

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

นักวิทยาศาสตร์พิสูจน์แล้ว สภาพไร้น้ำหนักเร่งการชราภาพของเซลล์กล้ามเนื้อ