Vliv hydrogenuhličitanu draselného na kosti a několik fyziologických systémů během imobilizace (NUC)

Astronauti ve vesmíru trpí zvýšeným úbytkem kostní hmoty, který souvisí především s absencí gravitačních sil. Tato zvýšená kostní redukce je doprovázena vyšší koncentrací vápníku v moči a v tomto ohledu zvýšením rizika ledvinových kamenů. Vzhledem k tomu, že ani po návratu na Zemi nedochází k rychlé regeneraci kostí, čelí astronauti zvýšenému riziku osteoporózy.

Nutriční faktory, jako je nedostatečný příjem vápníku, energie a tekutin a hojný příjem kuchyňské soli, vykazují další negativní účinky na kosti. Výsledky několika studií konzistentně ukazují negativní účinky kyselin na kosti (zvýšený úbytek kostní hmoty). S ohledem na vesmírné mise delšího trvání je velkou výzvou vývoj protiopatření pro negativní důsledky stavu beztíže na kosti.

Protože ne všechny potřebné experimenty pro vývoj protiopatření lze provádět ve vesmíru, byly na Zemi implementovány simulační modely stavu beztíže, jako je 6° Head- Down- Tilt- Bedrest (HDT- Bedrest), které napodobují některé fyziologické podmínky stavu beztíže, jako je např. odlehčení a znehybnění dolních částí těla a přesun tekutiny.

Alkalické soli, jako je hydrogenuhličitan draselný (KHCO3), vykazují pozitivní účinky na kosti, když jsou podávány ženám po menopauze. Kromě pozitivních účinků na markery kostního obratu může být snížena koncentrace vápníku v moči. Hlavním cílem této studie tedy bylo snížit imobilizací indukovanou kostní resorpci prostřednictvím alkalizačního účinku suplementace alkalické soli KHCO3 během Head-down-Tlt- Bedrest (HDT- Bedrest) – předního simulačního modelu stavu beztíže.

Zkřížená studie se skládala ze dvou stejně dlouhých částí (36 dní) – 7 dní adaptace, 21 dní HDT- Bedrest, 6 dní zotavení a 2 dny dlouhodobého sledování. Obě části studie se lišily pouze v období HDT, kde jedné skupině z 8 zdravých, mladých, zúčastněných mužů bylo suplementováno 90 mmol KHCO3 denně (3x denně 30 mmol KHCO3 zředěného ve 200 ml tab. vody, doplněné společně s hlavní jídla), zatímco druhá skupina dostávala pouze 200 ml tabelované vody bez jakékoli suplementace (kontrolní skupina).

Měření markerů kostní tvorby a markerů kostní resorpce v krvi a moči poskytuje pohled na vliv suplementace na kostní metabolismus, zatímco analýza krevních plynů spolu s hodnotami pH 24h moči poukazuje na alkalizující účinky KHCO3. Současně jsou zkoumány další fyziologické systémy, jako je metabolismus bílkovin a svalů, tělesná hmotnost a složení těla, oběh a neurovestibulární systém.