Confronto delle risposte muscoloscheletriche e della loro variabilità dopo voli spaziali di lunga durata e prolungate condizioni di allettamento

Perché la vita senza gravità conta per il tuo corpo

Mandare persone nello spazio per mesi non è più fantascienza, ma i nostri corpi sono ancora progettati per vivere sotto la forza di gravità terrestre. Questo studio indaga cosa succede realmente ai muscoli e alle ossa delle gambe durante lunghi soggiorni in orbita e durante lunghi periodi di rigoroso allettamento sulla Terra, e se semplici esperimenti di allettamento possano sostituire in sicurezza la situazione reale. Le risposte sono importanti non solo per gli astronauti di future missioni profonde, ma anche per le persone costrette a letto per motivi medici.

Due modi per imitare la vita senza carico sulle gambe

I ricercatori hanno combinato dati provenienti da due progetti. Uno ha seguito 13 viaggiatori spaziali di sesso maschile che hanno vissuto sulla Stazione Spaziale Internazionale per circa sei mesi ciascuno, allenandosi quasi ogni giorno con tapis roulant e dispositivi di resistenza. L’altro ha seguito 11 uomini giovani e sani che hanno trascorso 60 giorni in rigoroso allettamento con inclinazione della testa verso il basso, un metodo noto per imitare la mancanza di carico sul corpo. Nell’allettamento i volontari non hanno svolto alcun esercizio protettivo. In entrambi i contesti, sono state eseguite scansioni della parte inferiore della gamba prima, subito dopo e fino a tre mesi dopo il periodo di discarico per osservare come muscoli e tibia cambiassero e recuperassero.

Cosa succede ai muscoli e alle ossa

Il team si è concentrato sui muscoli del polpaccio e sulla tibia, che normalmente sopportano gran parte del peso corporeo. Dopo il volo spaziale, l’area della sezione trasversale dei muscoli del polpaccio si è ridotta di circa il 13 percento, nonostante l’equipaggio si allenasse regolarmente in orbita. La massa muscolare è poi tornata ai livelli pre-volo entro tre mesi sulla Terra. La tibia ha raccontato una storia diversa. Il contenuto minerale totale è diminuito in tutti i siti misurati, fino a circa il 4 percento, e questa perdita era ancora evidente tre mesi dopo l’atterraggio. Le scansioni hanno mostrato che mentre la dimensione complessiva dell’osso è rimasta simile, il tessuto interno è diventato meno mineralizzato.

Spazio versus allettamento sulla Terra

Quando le stesse misure sono state esaminate dopo 60 giorni di allettamento, è emerso un quadro chiaro. L’atrofia muscolare sulla Terra è stata solo circa la metà di quella osservata in orbita, nonostante i volontari in allettamento non facessero alcun esercizio. Al contrario, la perdita ossea nell’allettamento è stata sorprendentemente simile a quella vista nello spazio, soprattutto nel canale centrale della tibia. La maggior parte della perdita ossea è avvenuta precocemente per poi rallentare. I ricercatori hanno verificato se l’osso continuasse a ridursi nelle prime due settimane dopo il rialzarsi, un andamento osservato in alcuni studi precedenti sull’allettamento, ma non hanno trovato una perdita aggiuntiva marcata o coerente nel gruppo spaziale.

Perché le persone differiscono tra loro

Non tutti i corpi hanno reagito allo stesso modo. Alcuni membri dell’equipaggio e volontari hanno perso molto più muscolo o osso di altri, e persino all’interno della stessa persona diverse aree della tibia potevano indebolirsi in modo diverso. I viaggiatori spaziali più anziani tendevano a perdere più muscolo e osso alle estremità della tibia e a recuperare più lentamente. Tre astronauti sono stati studiati due volte in missioni separate e per loro la perdita muscolare è stata simile in entrambi i voli, ma il recupero osseo è stato peggiore dopo il secondo viaggio. Usando analisi statistiche accurate, gli autori hanno mostrato che la variabilità nelle risposte tra persone e tra siti non poteva essere spiegata solo dal rumore casuale nelle scansioni.

Cosa significa per le future equipaggi e i pazienti

Per le agenzie spaziali, il messaggio chiave è che le attuali routine di esercizio in orbita, pur essendo utili, non proteggono completamente ossa e muscoli dagli effetti della mancanza di peso, e che alcuni individui sono intrinsecamente più a rischio. Per gli scienziati, i risultati supportano l’uso dell’allettamento prolungato come un sostituto realistico del volo spaziale quando si studiano i meccanismi di deperimento di muscoli e ossa. In termini semplici, circa due mesi di rigoroso allettamento possono riprodurre l’indebolimento osseo di una missione di sei mesi, mentre sono necessari circa 80 giorni di allettamento per eguagliare la perdita muscolare. Ciò rende più facile e sicuro testare nuovi metodi di allenamento e identificare chi potrebbe aver bisogno di protezioni aggiuntive nei lunghi viaggi lontano dalla Terra.

Citazione: Böcker, J., Lau, P., Mittag, U. et al. Comparison of musculoskeletal responses and its variability after long-term spaceflight and prolonged bed rest conditions. npj Microgravity 12, 43 (2026). https://doi.org/10.1038/s41526-026-00611-2

Parole chiave: volo spaziale, microgravità, allettamento, perdita ossea, atrofia muscolare