La ricerca ha raccolto nuovi dati sulla perdita ossea negli astronauti causata dalle condizioni di microgravità dello spazio e sul grado di recupero della densità minerale ossea sulla Terra. Ha coinvolto 14 astronauti uomini e tre donne, di età media 47 anni, le cui missioni variavano da quattro a sette mesi nello spazio, con una media di circa 5-1/2 mesi.

Un anno dopo il ritorno sulla Terra, gli astronauti hanno mostrato in media una densità minerale ossea ridotta del 2,1% sulla tibia - una delle ossa della parte inferiore della gamba - e una forza ossea ridotta dell'1,3%. Nove non hanno recuperato la densità minerale ossea dopo il volo spaziale, subendo una perdita permanente.

"Sappiamo che gli astronauti perdono osso durante i voli spaziali di lunga durata. La novità di questo studio è che abbiamo seguito gli astronauti per un anno dopo il loro viaggio nello spazio, per capire se e come l'osso si recupera", ha detto il professore dell'Università di Calgary Leigh Gabel, scienziato dell'esercizio fisico, autore principale della ricerca pubblicata questa settimana sulla rivista Scientific Reports.

"Gli astronauti hanno sperimentato una perdita ossea significativa durante i voli spaziali di sei mesi - una perdita che ci aspetteremmo di vedere negli adulti più anziani nel corso di due decenni sulla Terra - e hanno recuperato solo circa la metà di quella perdita dopo un anno di ritorno sulla Terra", ha detto Gabel.

La perdita di tessuto osseo si verifica perché le ossa che di solito sono portatrici di peso sulla Terra non lo sono nello spazio. Le agenzie spaziali dovranno migliorare le contromisure - regimi di esercizio fisico e alimentazione - per aiutare a prevenire la perdita ossea, ha detto Gabel.

"Durante il volo spaziale, le strutture ossee sottili si assottigliano e alla fine alcune barre ossee si scollegano l'una dall'altra. Una volta che l'astronauta torna sulla Terra, le connessioni ossee rimanenti possono ispessirsi e rafforzarsi, ma quelle che si sono scollegate nello spazio non possono essere ricostruite, quindi la struttura ossea complessiva dell'astronauta cambia in modo permanente", ha detto Gabel.

Gli astronauti dello studio hanno volato sulla stazione spaziale negli ultimi sette anni. Lo studio non ha fornito le loro nazionalità, ma appartenevano all'agenzia spaziale statunitense NASA, all'Agenzia spaziale canadese, all'Agenzia spaziale europea e all'Agenzia di esplorazione aerospaziale giapponese.

I viaggi nello spazio pongono diverse sfide al corpo umano - preoccupazioni fondamentali per le agenzie spaziali che pianificano nuove esplorazioni. Per esempio, la NASA sta puntando a inviare astronauti sulla Luna, una missione ora prevista non prima del 2025. Potrebbe essere un preludio a future missioni di astronauti su Marte o a una presenza a lungo termine sulla superficie lunare.

"La microgravità influisce su molti sistemi corporei, tra cui i muscoli e le ossa", ha detto Gabel.

"Anche il sistema cardiovascolare subisce molti cambiamenti. Senza gravità che tira il sangue verso i piedi, gli astronauti sperimentano uno spostamento di fluidi che fa sì che il sangue si raccolga maggiormente nella parte superiore del corpo. Questo può influire sul sistema cardiovascolare e sulla vista.

"Anche le radiazioni sono una grande preoccupazione per la salute degli astronauti, poiché più si allontanano dalla Terra, maggiore è l'esposizione alle radiazioni solari e maggiore è il rischio di cancro", ha detto Gabel.

Lo studio ha dimostrato che le missioni spaziali più lunghe comportano una maggiore perdita di tessuto osseo e una minore probabilità di recuperarlo in seguito. L'esercizio in volo - l'allenamento di resistenza sulla stazione spaziale - si è rivelato importante per prevenire la perdita muscolare e ossea. Gli astronauti che hanno eseguito un maggior numero di sollevamenti rispetto a quanto facevano di solito sulla Terra, hanno riscontrato una maggiore probabilità di recuperare l'osso dopo la missione.

"Ci sono molte cose che ancora non sappiamo su come la microgravità influisce sulla salute umana, in particolare sulle missioni spaziali più lunghe di sei mesi, e sulle conseguenze a lungo termine per la salute", ha detto Gabel. "Speriamo davvero che la perdita di tessuto osseo alla fine si stabilizzi nelle missioni più lunghe, che le persone smettano di perdere tessuto osseo, ma non lo sappiamo".