Khi các phi hành gia sống và làm việc trong môi trường vi trọng lực của không gian, cơ thể họ gặp phải nhiều thay đổi, đặc biệt là trong bộ xương. Dù cảm giác bay lơ lửng có thể mang lại sự nhẹ nhõm cho cơ thể, nhưng sau một thời gian dài trong không gian, mật độ xương của họ giảm đi đáng kể, và điều này có thể không bao giờ hồi phục hoàn toàn.
Một nghiên cứu gần đây trên chuột trong Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) đã giúp các nhà khoa học NASA hiểu rõ hơn về nguyên nhân gây ra hiện tượng này – một vấn đề sức khỏe nghiêm trọng vẫn chưa có giải pháp triệt để.
Xương chịu tải trọng bị tổn thương nghiêm trọng nhất
Nghiên cứu chỉ ra rằng sự mất xương không phải do bức xạ vũ trụ, thiếu ánh sáng mặt trời hay các yếu tố môi trường khác. Sau khi các con chuột trải qua 37 ngày trong không gian, các nhà khoa học phát hiện một số bộ phận xương của chuột bị tổn thương nghiêm trọng hơn so với các bộ phận khác.
Đặc biệt, xương đùi của chuột, nơi tiếp xúc với các khớp hông và gối, bị ảnh hưởng nhiều hơn so với các khu vực khác. Trong khi đó, phần thắt lưng của chuột vẫn giữ được độ nguyên vẹn bất ngờ.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng xương đùi được chọn làm đối tượng nghiên cứu vì nó có vai trò quan trọng trong việc chịu trọng lượng cơ thể của chuột. Điều này cho thấy những xương chịu tải trọng trong môi trường vi trọng lực bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất.
Hiện tượng "dùng hay mất" trong môi trường vi trọng lực
Một trong những lý thuyết đưa ra là sự mất xương có thể tương tự với nguyên lý "dùng hay mất" trong thần kinh học. Theo đó, nếu các xương chịu tải trọng không được vận động như bình thường, chúng sẽ dần bị thoái hóa. Thực tế, khi chuột bị nhốt trong lồng hạn chế chuyển động trên Trái Đất, chúng cũng mất mật độ xương, nhưng mức độ ít nghiêm trọng hơn khi so với trong không gian.
Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nếu sự suy giảm xương là do bức xạ vũ trụ hoặc các yếu tố môi trường khác, chúng ta sẽ thấy sự thay đổi toàn diện trong bộ xương. Tuy nhiên, kết quả cho thấy sự tổn thương chủ yếu xuất hiện từ bên trong ra ngoài, với xương đùi mất đi phần tủy mềm bên trong, chứng tỏ bức xạ không phải là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này.
Rủi ro loãng xương ở phi hành gia
Trong môi trường vi trọng lực, phi hành gia có thể mất đi mật độ xương nhanh gấp 10 lần so với trên Trái Đất. Mỗi tháng, họ mất khoảng 1% mật độ xương, điều này làm tăng nguy cơ gãy xương, đặc biệt là ở các xương dài như xương đùi, một vấn đề sức khỏe nghiêm trọng đối với những chuyến bay dài.
Cần giải pháp bảo vệ xương cho phi hành gia
Khác với các phi hành gia trưởng thành, những con chuột trong nghiên cứu này đang ở giai đoạn cuối của quá trình phát triển xương. Trong môi trường vi trọng lực, xương đùi của chúng bắt đầu hóa xương sớm, chuyển từ sụn thành xương trước thời điểm bình thường, điều này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và làm hạn chế sự phát triển hoàn chỉnh của bộ xương.
Những phát hiện này mở ra một hướng đi mới trong việc bảo vệ sức khỏe xương cho phi hành gia trong các chuyến bay không gian dài. Các nhà nghiên cứu NASA cho biết đây mới chỉ là bước đầu trong chuỗi nghiên cứu tiếp theo, nhằm tìm ra các phương pháp bảo vệ xương hiệu quả, đặc biệt là thông qua các thiết bị như máy chạy bộ có dây đai giữ người hoặc các thiết bị mô phỏng nâng tạ trong không gian.
Carly Cassella là một nhà báo khoa học của ScienceAlert. Bài viết được đăng trên ScienceAlert 31/05/2025.
ScienceAlert là trang tin tức khoa học uy tín, chuyên cập nhật các phát hiện mới về vũ trụ, công nghệ, sức khỏe và môi trường. Thành lập năm 2006 tại Úc, ScienceAlert nổi bật với cách trình bày dễ hiểu, trích dẫn nguồn từ các tạp chí khoa học hàng đầu, giúp độc giả tiếp cận tri thức một cách chính xác và hấp dẫn.
Biên dịch: Thu Hoài
