Tulang astronot ternyata bisa mengalami kerusakan yang lebih sulit pulih sepenuhnya saat berada di luar angkasa. Temuan baru dari penelitian pada tikus di Stasiun Luar Angkasa Internasional memberi petunjuk bahwa penyebab utamanya bukan seperti yang lama diduga.
Di orbit rendah Bumi, tubuh tidak lagi menanggung beban seperti di permukaan Bumi. Akibatnya, tulang yang biasanya bekerja menopang tubuh bisa kehilangan kepadatan sekitar 1 persen atau lebih setiap bulan, sekitar 10 kali lebih cepat dibanding laju osteoporosis di Bumi.
Kerusakan paling parah di tulang penopang beban
Penelitian itu menunjukkan pengeroposan tidak terjadi merata di seluruh kerangka. Setelah tikus menghabiskan 37 hari di orbit, tulang paha belakang mereka menjadi bagian yang paling terdampak, dengan banyak lubang besar terutama di area ujung yang tersambung ke sendi pinggul dan lutut.
Sebaliknya, bagian pinggang tikus yang bertulang belakang tetap utuh. Para peneliti dari NASA dan Blue Marble Space Institute of Science menekankan bahwa fokus mereka memang pada tulang paha, karena bagian itu menjadi penopang berat badan utama pada tikus.
Perbedaan ini penting karena pada manusia berkaki dua, tulang belakang lumbal menahan sebagian besar beban tubuh bagian atas. Pada hewan pengerat berkaki empat, struktur horizontal tidak memiliki fungsi penahan beban yang sama.
Bukan sekadar efek radiasi
Temuan tersebut membuat ilmuwan mempertanyakan dugaan lama bahwa radiasi luar angkasa menjadi penyebab utama pengeroposan tulang. Jika radiasi pengion di orbit Bumi rendah atau faktor sistemik lain menjadi penyebab dominan, para peneliti memperkirakan perubahan akan muncul secara menyeluruh pada sistem kerangka.
Namun, pola kerusakan pada tikus justru menunjukkan sebaliknya. Jika radiasi menjadi faktor utama, bagian luar tulang yang padat seharusnya melindungi rongga sumsum di dalam, tetapi kerusakan yang terlihat justru muncul dari dalam ke luar.
Para penulis studi yang dipimpin ahli bioteknologi Rukmani Cahill juga mencatat bahwa tikus di ISS hanya menerima radiasi dalam dosis kecil setiap hari. Dalam simulasi, radiasi memang dapat memicu keropos tulang, tetapi dosisnya jauh lebih tinggi dan setara dengan sekitar 13 tahun tinggal di ISS.
Dampak jangka panjang bagi astronot
Bagi astronot, kondisi ini menjadi perhatian besar karena kehilangan massa tulang di orbit dapat menumpuk sangat cepat. Dalam waktu kurang dari setengah tahun di orbit rendah, astronot dapat mengalami pengeroposan tulang selama beberapa dekade, dan pemulihannya mungkin tidak pernah sepenuhnya kembali seperti semula.
Risiko paling besar ada pada tulang panjang seperti tulang paha, yang rentan patah jika kepadatannya terus turun. Karena itu, penelitian ini menyoroti pentingnya memahami mekanisme kehilangan massa tulang di luar angkasa secara lebih rinci.
Mengapa tikus memberi petunjuk penting
Tikus yang diteliti masih muda dan berada pada tahap akhir pematangan tulang. Dalam gravitasi mikro, tulang paha mereka yang seharusnya masih terus berkembang justru menunjukkan pengerasan dini, saat tulang rawan berubah menjadi tulang lebih cepat dari biasanya.
Kondisi itu bisa membatasi pertumbuhan tulang dan menghambat perkembangan normal. Hasil tersebut berasal dari penelitian hewan pengerat penerbangan antariksa NASA yang paling lama sejauh ini.
NASA menyebut penelitian ini sebagai salah satu dari banyak eksperimen yang akan mengeksplorasi cara melindungi kesehatan astronot selama perjalanan antariksa. Jika hipotesis tentang kepadatan tulang ini benar, pendekatan seperti diet saja mungkin tidak cukup membantu, sehingga olahraga di treadmill dengan tali pengaman atau perangkat yang meniru angkat beban bisa menjadi langkah yang lebih efektif.