موجودات زنده چگونه از نیروی گرانش (Gravity) تأثیر می پذیرند؟

نیروی گرانش (Gravity) نقش عمده ای در تکامل حیات بر روی کرۀ زمین داشته است. شکل گیری ساختمان موجودات زنده و اَعمال حیاتیِ آنها شامل رشد، تکامل و حرکت در حضور نیروی گرانش (Gravity) روی می دهد.

امروزه با مسافرت های فضایی بَشر از تأثیر نیروی گرانش آزاد شده و امکان بررسی آثار محیط بی وزنی بر بدن انسان فراهم شده است. مسافرت های فضایی بر اساس ارتفاع از سطح زمین به زیر مداری (Suborbital)، مدار نزدیک به زمین (Low Earth orbit) و بالاتر تقسیم می شوند. در این بین مدّت سفر و چالش های محیطی مانند مواجهه با پرتوها سلامت مسافر سفر فضایی را با تأثیرات کوتاه مدّت و بلند مدّت روبرو می کند.

در محیط فاقد نیروی جاذبه یا بی وزنی کاهشی بارز در تودۀ استخوانی شامل هر دو بخش مادۀ زمینه ای و مادۀ معدنی روی می دهد. در فضانوردانِ فضاپیمای آپولو (Apollo) عکس برداری به کمک اشعۀ ایکس (X-ray) اثرات وسیع و سریع محیط بی وزنی بر استخوان ها حتّی در سفرهای کوتاه را مدّت نشان می داد. علیرغم تفاوت های فاحش در بین فضانوردان بررسی مسافران سفرهای فضایی بعدی نیز حاکی از ارتباط مستقیم بین مدّت زمانِ قرار گرفتن در فضای بی وزنی و میزان از دست رفتن تودۀ استخوانی بوده است.

تحلیلِ استخوانی در این حالت بیشتر در استخوان های متحمّل وزن مانند استخوان های اندام تحتانی و استخوان های محوریِ بدن روی می دهد. این حالت به خصوص بافت میله ای شکل (Trabecular) استخوان را درگیر می کند. نِرخ پدیدۀ باز سازی استخوانی (Remodeling) در این بافت بیشتر است. اگرچه با بازگشت فضانورد به زمین تودۀ استخوانی به مرور بازیابی می شود ولی مدّت زمان مورد نیاز برای این بازیابی از مدّت زمان مسافرت فضایی طولانی تر بوده و در برخی موارد علیرغم سپری شدن زمانی طولانی تودۀ استخوانی به طور کامل به وضعیت پیش از سفر باز نمی گردد.