행성 서식지 시뮬레이션: 뼈 대사 연구 (PlanHab)

부동화 및 우주 비행에 대한 반응으로 인한 뼈 손실의 위험은 다리에서 주로 발생하는 이러한 뼈 손실과 함께 널리 인식됩니다. 하지의 하중은 일반적으로 공간과 침대 휴식 중에 낮지만 근골격 하중 대책은 이러한 조건에서 유발되는 뼈 손실을 예방하거나 줄일 수 있습니다. 일차적인 원인은 기계적 성질일 수 있지만, 우주비행사와 움직이지 못하는 환자의 뼈 손실은 내분비계와 내부 환경에 의해 조절될 가능성이 있습니다.

뼈 손실과 골다공증은 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 환자에서도 흔합니다. 이 상태에 대해 가장 많이 논의되는 병인학적 요인으로는 신체 활동 부족, 비타민 D 결핍, 성선기능저하증, 코르티코스테로이드 사용 및 흡연이 있습니다. 그러나 COPD는 조직 저산소혈증과 관련이 있으며 저산소증 자체가 뼈 전환이나 대사에 영향을 미치는지는 불분명합니다.

현재 연구의 프로토콜은 신체 활동, 주변 온도, 저산소 자극 및 3가지 개입 모두에 걸쳐 식단의 영양 구성과 같은 잠재적 교란 요인을 표준화하고 저산소증과 침상 안정이 뼈 대사 및 인에 미치는 영향에 대한 지식을 확장하는 것을 목표로 합니다. -칼슘 항상성.

건강하고 비만하지 않은 14명의 남성이 의학적 및 심리 검사를 거쳐 모집됩니다. 그들은 슬로베니아의 Planica에 있는 올림픽 스포츠 센터에 3회에 걸쳐 초대될 것이며 각 방문은 31일 동안 5개월 간격으로 진행됩니다. 각 31일 방문('캠페인')에는 기본 기록 기간(5일), 개입 21일 및 회복 기간(5일)이 포함되며 각 개입 후 14일에 후속 방문이 수행됩니다. 3가지 개입은 무작위, 교차 설계로 할당됩니다. i) 정상 산소 정상 침상 안정(NBR; FiO2=21%), ii) 정상 기압 저산소 보행 감금(HAMB; FiO2=14%; ~4000m 모의 고도), 및 iii) 정상기압 저산소 침상 안정(HBR; FiO2=14%). 슬로베니아 식단에서 일반적으로 소비되는 식품으로 구성된 표준화되고 반복적인 14일 식단 메뉴가 모든 캠페인 동안 적용될 것입니다. 목표 에너지 섭취량은 HBR 및 NBR 캠페인의 경우 1.2, HAMB 캠페인의 경우 1.4의 신체 활동 계수 승수를 에너지 균형을 촉진하는 데 사용되는 수정된 Benedict-Harris 공식을 사용하여 개별적으로 계산됩니다. 로드 셀이 통합된 거니를 사용하여 캠페인 기간 동안 매일 체질량을 모니터링하고 팬 빔 이중 방출 X선 흡광계를 사용하여 각 개입 전후에 전신 구성을 결정합니다. 식단의 다량영양소 구성은 단백질 약 17%, 탄수화물 53%, 지방 30%이며 하루에 체중 kg당 단백질 1.1g 이상, 소금(염화나트륨) 섭취량은 10g 미만입니다. 음식은 계량된 부분으로 제공되며 피험자는 제공된 모든 음식을 먹도록 권장됩니다. 그러나 먹지 않은 음식은 무게를 측정하고 실제 소비한 양을 식단 분석 프로그램에 기록합니다.

참가자는 종아리와 허벅지의 pQCT 스캔을 사용하여 5가지 시점(각 개입 전, 중 3, 후 1)에서 뼈 미네랄 함량을 평가받게 됩니다. 수평 스캔은 경골의 4%, 14%, 38% 및 66%(원위 끝에서 평가)와 대퇴골의 4% 및 33%에서 수행됩니다. 24시간 소변 수집은 각 중재 전(2 시점), 도중(11 시점) 및 이후(3 시점)에 이루어지며 요중 칼슘 및 인산염 함량과 뼈 재흡수 마커에 대해 평가됩니다. (N-말단 텔로펩티드). 또한, 이른 아침, 공복 시 정맥혈 샘플도 각 중재 전(2 시점)과 도중(5 시점)에 채취합니다. 이들은 칼슘, 인산염, 뼈 특정 알칼리성 포스파타제, 부갑상선 호르몬, 25-하이드록시비타민 D, 프로콜라겐-I-N-말단 프로펩티드 및 뼈 대사 조절제(Dickkopf 관련 단백질 1 및 스클레로스틴)에 대해 분석될 것입니다.