Mikrogravitasjonen i rommet forårsaker en rekke problemer for astronauter, inkludert tap av bentetthet og muskelatrofi. Men det er et annet problem: vektløshet gjør det mulig for astronauters ryggrader å utvide seg, noe som gjør dem høyere. Høydeøkningen er permanent mens de er i verdensrommet, og forårsaker ryggsmerter.
En ny SkinSuit som blir testet i en studie ved King's College i London kan gi litt lettelse. Studien er ikke publisert ennå.
Den konstante 24-timers mikrograviteten som astronauter lever med i verdensrommet, er forskjellig fra den naturlige 24 timers syklusen som mennesker går gjennom på jorden. Her nede går ryggraden gjennom en naturlig syklus assosiert med søvn.
Når du sover i en liggende stilling, kan platene i ryggraden ekspandere med væske. Når vi våkner om morgenen, er vi på det høyeste. Når vi går utover dagen vår, komprimerer tyngdekraften ryggmargskivene og vi mister omtrent 1,5 cm (0,6 tommer) i høyden. Så sover vi igjen, og ryggraden utvides igjen. Men i verdensrommet er det kjent at astronautrygger vokser opp til 7 cm. (2,75 ind.)
Studieleder David A. Green forklarer det: "På jorden blir ryggraden din komprimert av tyngdekraften når du er på beina, så legger du deg om natten og ryggraden din losses - det er en normal syklisk prosess."
Ved mikrogravitasjon blir ryggraden til en astronaut aldri komprimert av tyngdekraften, og forblir losset. Den resulterende utvidelsen forårsaker smerte. Som Green sier: "I verdensrommet er det ingen gravitasjonsbelastning. Dermed kan skivene i ryggraden din fortsette å svelle, de naturlige kurvene i ryggraden kan bli redusert og bærende leddbånd og muskler - ikke lenger nødvendig å motstå tyngdekraften - kan bli løse og svake. "
SkinSuit som er utviklet av Space Medicine Office i ESAs European Astronaut Center og King's College i London er basert på arbeid utført av Massachusetts Institute of Technology (MIT). Det er et spandexbasert plagg som simulerer tyngdekraften ved å presse kroppen fra skuldrene til føttene.
Skinsuitene ble testet ombord på den internasjonale romstasjonen av ESA-astronauter Andreas Mogensen og Thomas Pesquet. Men de kunne bare bæres i en kort periode. "De første konseptene var veldig ubehagelige, og ga omtrent 80% ekvivalent belastning av tyngdekraften, og de kunne bare brukes på et par timer," sier forsker Philip Carvil.
Tilbake på jorden jobbet forskerne på drakten for å forbedre den. De brukte en vannseng som var halvfylt med vann rik på magnesiumsalter. Dette skapte mikrogravitasjonen som astronauter møter i verdensrommet. Forskerne ble inspirert av Dødehavet, der det høye saltinnholdet lar svømmere flyte på overflaten.
"I løpet av våre lengre studier har vi sett lignende økning i status som de som er opplevd i bane, noe som antyder at det er en gyldig representasjon av mikrogravitasjon når det gjelder virkningene på ryggraden," forklarer forsker Philip Carvil.
Studier som bruker studenter som testpersoner har hjulpet med utviklingen av SkinSuit. Etter å ha ligget på mikrogravitetssimulerende vannseng både med og uten SkinSuit, ble forsøkspersonene skannet med MR-er for å teste SkinSuits effektivitet. Drakten har gjennomgått flere designrevisjoner for å gjøre den mer komfortabel, bærbar og effektiv. Det er nå opp til Mark VI-designen.
"Mark VI Skinsuit er ekstremt komfortabel, til det punktet hvor den kan brukes påkjørende i lange perioder med normal aktivitet eller mens du sover," sier Carvil. "Mk VI gir rundt 20% belastning - litt mer enn månetyngdekraften, noe som er nok til å bringe tilbake krefter som ligner de som ryggraden er vant til å ha."
"Resultatene har ennå ikke blitt publisert, men det ser ut som om Mk VI Skinsuit er effektivt for å dempe forlengelsen av ryggraden," sier Philip. "I tillegg lærer vi mer om de grunnleggende fysiologiske prosessene som er involvert, og viktigheten av å laste inn ryggraden for alle."
