宇宙では私たちの代謝はどうなるのでしょうか？

宇宙飛行士が宇宙で一定の時間を過ごすと、筋肉の問題、少しずつ成長するという事実、さらには無音のいびきによる奇妙な影響など、宇宙飛行士に何が起こるかについての記事に出会うのは難しくありません。しかし、そこにいるときに代謝に何が起こっているかを知るのは難しいです。同じように機能しますか?毎日、私たちが消化し、呼吸し、細胞を更新し、匂いを嗅ぎ、味わい、感じ、考えるプロセス…つまり、私たちは生きていますが、それらはどうなるのでしょうか？大きな違いはありますか？この疑問は、宇宙開発競争が始まって以来、研究者たちが問い続けてきたことだ。そして、宇宙における代謝については、これまでに多くの発見がなされています。

宇宙では代謝が遅い

一般に、宇宙で私たちの代謝に何が起こるかを非常に大まかに要約しなければならないとしたら、それは遅くなると言うでしょう。厳密な意味ではありませんが、実用的です。宇宙にいると、最初に起こるのはタンパク質代謝の変化です。体は十分な速度でタンパク質を供給できなくなり、筋肉はわずかですが重要な一貫性を失います。筋肉の問題の一部はこれによって発生し、本質的には重力の欠如が原因です。これは、運動や他の代謝プロセスに不可欠なナトリウムなどの他の化合物にも影響を与えます。私たちは塩などの食品とともにナトリウムを摂取しますが、宇宙ではタンパク質の生成は調節システムのおかげで、また水に非常に溶けやすいため、非常に遅くなります。

しかし、宇宙ではナトリウムが体内に長く留まる傾向があります。陸上よりも簡単には除去されず、その調節に関与するホルモンであるアルドステロンからより独立しているようです。これは、危険である必要はないが、宇宙でのさまざまな代謝プロセスに影響を与える可能性があることに加えて、宇宙での長期滞在中に体内の量を見直す必要があります。骨も主な研究対象の 1 つです。

仮説上、重力の欠如と血中コルチゾールのわずかな増加により、骨骨細胞によって生成される石灰化は効率的に起こらなくなります。カルシウムは他の領域に蓄積し、より容易に排泄されますが、骨にうまく結合しないため、骨粗鬆症の潜在的な危険性を引き起こします。この問題の一部は、宇宙候補を適切に選択し、特定の演習を追加することで軽減できることが最近発見されましたが、カルシウム固定は依然として宇宙における代謝の主要な問題の 1 つです。

貧血、風邪、脂肪の蓄積

では、脂肪とエネルギーはどうなるのでしょうか？前に述べたように、代謝全体が遅くなっているように見えます。今回の原因は、体が常に重力の圧力を受けていないため、活動不足です。これにより、より多くの脂肪が生成され、消費されるエネルギーが減少し、体がだるい、老けたように感じるようになります。幸いなことに、私たちの宇宙飛行士は注意深い食生活をしているため、このようなことは起こりません（そして、ISS にはファストフードのスタンドがありません）。一方で、前に述べたナトリウム代謝に関連して、コルチゾールの増加も観察されており、これにより異化作用、つまり糖や脂肪の代謝消費が増加し、重力の欠如が原因で蓄積により脂肪蓄積が増加し、軽度の鉄欠乏性貧血が起こります。確かに、少しでも体重を増やさずに豚のように食べられると考えるには、軽すぎます。

コルチゾールは脂肪や骨に影響を与えるだけでなく、免疫システムの特定の非活性化を引き起こし、宇宙では比較的病気になりやすくなります。一方、血液も宇宙では代謝に多少の変動が生じます。宇宙飛行士は通常、鉄欠乏性貧血、つまり鉄分が不足している状態に陥ります。重力の欠如により、総血液量の 10 ～ 15% の減少が引き起こされます (とりわけ、心臓のわずかな減少により)。残念なことに、宇宙飛行士の体内に鉄の蓄積が観察されていますが、これが宇宙での長期滞在中に何を意味するのかはまだ完全には理解されていません。ご覧のとおり、人間の体は宇宙での生活に適応していません。すぐに慣れることはできますが。

本当に長い期間で何が起こるかはまだわかりません。つまり、数年かそれ以上、今のところ私たちから逃れることはできますが、私たちが懸念しているのは、それが私たちの体に非常に有害であるということです。発見すべきことはまだたくさんあり、この点で最も興味深い研究のいくつかは、サマンサ・クリストフォレッティが率いるフューチュラ・ミッション中に実施される予定です。すべては、いつか宇宙飛行士を、新たな謎を求めて、そしておそらくは新たな惑星の征服を求めて、ずっと長い旅に送り出せるようにするという目標を持っています。しかし、まず私たちは宇宙における私たちの代謝をよりよく理解するよう努めなければなりません。