Сравнение мышечно-скелетных реакций и их вариабельности после длительного космического полёта и продолжительного постельного режима

Почему жизнь без гравитации важна для вашего тела

Отправлять людей в космос на месяцы уже перестало быть научной фантастикой, но наши тела по‑прежнему приспособлены к земному притяжению. В этом исследовании задают вопрос, что на самом деле происходит с мышцами и костями ног во время длительного пребывания на орбите и в условиях строгого постельного режима на Земле, и можно ли считать простые эксперименты с постельным режимом безопасной моделью реального космического полёта. Ответы важны не только для астронавтов будущих дальних миссий, но и для людей, вынужденных длительно лежать по медицинским показаниям.

Два способа имитировать жизнь без опоры на ноги

Исследователи объединили данные двух проектов. Один наблюдал 13 мужчин‑космонавтов, которые жили на Международной космической станции примерно по шесть месяцев каждый и занимались почти ежедневно на беговой дорожке и силовых тренажёрах. Другой наблюдал 11 здоровых молодых мужчин, которые провели 60 дней в строгом постельном режиме с наклоном головы вниз — известном методе имитации отсутствия веса на теле. В постельном режиме добровольцы не выполняли защитных упражнений вообще. В обоих условиях снимки нижней части ноги делали до периода разгрузки, сразу после и в течение трёх месяцев после, чтобы проследить изменения и восстановление мышц и берцовой кости.

Что происходит с мышцами и костями

Команда сосредоточилась на икроножных мышцах и берцовой кости, которые обычно несут большую часть нагрузки тела. После космического полёта поперечная площадь икроножных мышц уменьшилась примерно на 13 процентов, несмотря на регулярные тренировки на орбите. Размер мышц вернулся к довоенному уровню в течение трёх месяцев на Земле. Берцовая кость показала иную картину. Общая минеральная плотность снизилась во всех измеренных участках до примерно 4 процентов, и эта потеря оставалась заметной три месяца после приземления. Снимки показали, что при постоянном общем размере кости внутренняя ткань стала менее минерализованной.

Космос против постельного режима на Земле

При тех же измерениях после 60 дней постельного режима выявилась чёткая закономерность. Уменьшение мышечной массы на Земле было лишь примерно вдвое меньше, чем в орбите, хотя добровольцы в постельном режиме вовсе не занимались. Напротив, потеря кости при постельном режиме оказалась удивительно близка к таковой в космосе, особенно в центральной части диафиза берцовой кости. Большая часть потери кости происходила в первые сроки и затем замедлялась. Исследователи проверяли, продолжает ли кость истончаться в первые две недели после того, как люди вновь становятся на ноги — паттерн, замеченный в некоторых предыдущих работах по постельному режиму — но в группе космонавтов значимой или последовательной дополнительной потери не обнаружили.

Почему люди отличаются друг от друга

Не все организмы реагировали одинаково. Некоторые члены экипажа и добровольцы теряли значительно больше мышц или кости, чем другие, и даже у одного и того же человека разные участки берцовой кости могли ослабевать в различной степени. Пожилые космонавты чаще теряли больше мышц и костной массы в концевых отделах берцовой кости и восстанавливались медленнее. Трое астронавтов исследовались дважды на разных миссиях: у них потеря мышечной массы была схожей в обоих полётах, но восстановление кости после второй поездки оказалось менее полным. С помощью аккуратной статистики авторы показали, что разброс ответов между людьми и между участками нельзя объяснить только случайным шумом в сканах.

Что это значит для будущих экипажей и пациентов

Для космических агентств ключевой вывод в том, что текущие режимы упражнений на орбите, хотя и полезны, не полностью защищают кости и мышцы от эффектов невесомости, и некоторые люди по своей природе более уязвимы. Для учёных результаты подтверждают, что длительный постельный режим является реалистичной моделью космического полёта при изучении причин и механизмов потери мышц и костей. Проще говоря, около двух месяцев строгого постельного режима могут воспроизвести ослабление кости, наблюдаемое за шестимесячную миссию, тогда как для сравнимой потери мышц требуется примерно 80 дней постельного режима. Это упрощает и делает безопаснее испытания новых методов тренировки и помогает выявлять людей, которым может понадобиться дополнительная защита в длительных полётах от Земли.

Цитирование: 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

Ключевые слова: космический полёт, микрогравитация, постельный режим, потеря кости, атрофия мышц