Kleine populaties maken het erg moeilijk om wetenschappelijke studies uit te voeren, omdat de steekproefomvang mogelijk niet representatief is voor de populatie die wordt bestudeerd. Met minder dan 20 mensen die tegenwoordig naar de ruimte gaan tegenwoordig, is dat een kleine populatie om medische studies van te doen.
"Een van de voordelen van terrestrische geneeskunde is dat veel mensen studeren", zegt Jean Sibonga, de leider van het NASA-programma voor ruimtevaart. "Terwijl we onze gegevens verzamelen met behulp van de conventionele klinische methoden voor het testen van botgezondheid hier op aarde, voert terrestrische geneeskunde dezelfde onderzoeken uit en krijgt de resultaten eerder."
Maar voor een kleine groep die wordt bestudeerd, is de wetenschap sterk geprofessionaliseerd. De wetenschappers van NASA maken deel uit van vele professionele verenigingen, variërend van anesthesie tot botonderzoek tot voeding. Ze werken samen met mensen over de hele wereld. En langzaamaan, als de resultaten binnenkomen, zeggen ze dat ze vooruitgang boeken in het begrijpen hoe de ruimte ons lichaam deconditioneert en hoe ze weer sterker kunnen worden.
Met bot - waar artsen al decennia lang proberen te achterhalen welke populaties het meeste risico lopen op fracturen - komt een voorbeeld van nog een hindernis. De astronauten zijn jong, meestal 50 jaar of jonger, waardoor ze statistisch gezien het minste risico lopen op fracturen totdat ze zichzelf blootstellen aan microzwaartekracht. Dit betekent dat het vergelijken van hen met senioren "duidelijk geen geschikte test is voor onze bevolking", zei Sibonga.
Maar voor wat het waard is, heeft NASA internationale klinische richtlijnen aangepast om astronauten te identificeren die een optimale botgezondheid hebben, en om te zien of de 'tegenmaatregelen' - gewichtdragende oefeningen - enig succes hebben. Dit betekent ook dat we kijken naar het volledige gezondheidsbeeld van de astronaut, van familiegeschiedenis tot medicatie-inname tot hormoonspiegels, om te zien of deze variabelen enig effect hebben. (Meer over de resultaten van deze tests morgen.)
Het probleem met astronauten, zei Sibonga, is dat ze zeer snelle botverliezen ondergaan - zelfs sneller dan wat postmenopauzale vrouwen ervaren. Astronauten verliezen gemiddeld ongeveer 1% van hun botdichtheid per maand aan hun heup en ruggengraat. Bij oudere vrouwen worden wervels het meest getroffen en kunnen ze last krijgen van 'compressiefracturen' waarbij de wervels instorten en hun rug wordt gebogen.
Astronauten lopen misschien risico, maar het is moeilijk met tests op het ruimtestation om te zien of dit in realtime gebeurt. Dit werk moet wachten tot ze weer op aarde zijn. Sibonga zei dat NASA dat probeert op te lossen. "We doen marktonderzoeken en als we een veelbelovende technologie voor monitoring aan boord vinden, zullen we eraan werken deze tests bij deze astronauten te ontwikkelen en te valideren."
Soms komt die technologie uit andere sectoren. Het idee van "laden" geldt niet alleen voor de menselijke gezondheid, maar ook voor engineering. Sommige van dezelfde modellen kunnen dus relevant zijn tussen techniek en mensen. Eén apparaat dat NASA op de grond heeft getest, is een kwantitatieve computertomografie (QCT), een imager die de hoeveelheid botmassa van een astronaut in drie dimensies kwantificeert. Op basis van deze QCT-gegevens kunnen ingenieurs modellen ontwikkelen om de mechanische belastingen te schatten waardoor een bot zou breken. Maar slechts een handvol mensen hebben dit technische model op biologische systemen toegepast, zei Sibonga.
Natuurlijk is NASA ook geïnteresseerd in hoeveel botmineraaldichtheid (BMD) terugkomt na een missie. BMD-tests worden elke drie jaar uitgevoerd bij astronauten vanaf het moment dat ze zijn geselecteerd (aangezien de technologie pas halverwege de jaren negentig beschikbaar was). Uniek is dat NASA zijn astronauten ook uitnodigt nadat ze zijn vertrokken of met pensioen gaan om de tests voort te zetten - een praktijk die zelfs de militaire afdelingen in de Verenigde Staten niet doen. Hierdoor kan het bureau langetermijnbevolkingsonderzoeken uitvoeren naar zijn astronautenkorps.
Sibonga voegde eraan toe dat de wetenschap van NASA in een agressief tempo verloopt, gezien de kleine bevolkings- en missieschema's, en noemde een paar voorbeelden van onderzoeksartikelen over skeletgezondheid en femorale kracht als voorbeelden.
Hiermee begint een driedelige serie over de gezondheid van astronauten. Morgen: hoe te oefenen in nul G. Over twee dagen: vechten tegen wat ruimte voor je gezondheid doet.
