3-dagars sängstödsundersökning genomförs i Nottingham parallellt med en 60-dagars sängstödsstudie av European Space Agency vid MEDES-anläggningen i Toulouse, Frankrike. Sängstöd är ett beprövat sätt att mäta effekterna av viktlöshet på människokroppen som inkluderar ben- och muskelmassaförlust, kardiovaskulär nedgång och försämrad kolhydratmetabolism vilket kan vara en risk för typ 2 -diabetes.

Många astronauter kommer tillbaka till jorden från rymden och visar tecken på pre-diabetes eftersom viktlöshet kan leda till insulinresistens där muskler och lever inte kan absorbera glukos för att reglera blodsockernivån. Nottingham -studien syftar specifikt till att ta reda på hur snabbt vi utvecklar insulinresistens från långvarig sängstöd, och vilka mekanismer driver denna skadliga effekt.

Tio friska manliga volontärer har rekryterats för att delta i studien i Medical School vid Queen's Medical Center i Nottingham från februari 2018. Efter baslinjetester för vikt, muskelmassa, lever- och bukspottkörtelns funktion inklusive MR -skanningar och muskelbiopsier, Deltagarna kommer att tillbringa tre dagar med att ligga platt i sängen i en lätt nedåtlutande lutning för att efterlikna viktlöshet i noll-tyngdkraft.

Professor i metabolisk fysiologi, Ian Macdonald, sade:"Det är ett stort tryck just nu för ett bemannat uppdrag till Mars - en resa som skulle ta så lång tid som 9 månader med enorma konsekvenser för astronauternas skicklighet. Flera vetenskapliga grupper över NASA, Storbritanniens rymdorganisation och ESA, arbetar med många aspekter av denna fysiska försämring i noll gravitation och vi hoppas att vårt bidrag till detta kommer att bli betydande och möjligen leda till ytterligare studier om insulinresistens under en längre tidsperiod. "

Medledande studien, Professor i muskelmetabolism, Paul Greenhaff, sade:"Icke-viktbärande har en stor negativ inverkan på hälsan, inklusive minskad muskelmassa och näringskänslighet. Pre-diabetes är en mycket markant negativ bieffekt och det är denna aspekt som vi vill undersöka som en del av de större ESA-studierna. Denna forskning har viktiga konsekvenser för rymdflygning, men kommer också att ge viktig inblick i de negativa effekterna av inaktivitet på metabolisk hälsa i den allmänna befolkningen. Verkligen, många av de effekter som för närvarande kan hänföras till åldrande under hela vårt liv beror troligen på minskade fysiska aktivitetsnivåer som åtföljer åldrandet. "

Dr Natalie Shur, Doktorandforskare om projektet, tillade:"Under perioden med viloläge, vi kommer att använda guldstandardmetoden för att mäta insulinresistens hos våra tio deltagare. Detta kallas en "insulinklämma" och det visar oss exakt hur mycket glukos som tas upp av musklerna. Vi använder också stabila isotopspårare, administreras både oralt och intravenöst, för att visa hur glukosupptag i musklerna förändras över tiden när sängstödet fortskrider. Vi räknar med att få en accelererad insulinkänslighet under de första tre dagarna av viloläge och vi hoppas kunna svara på betydande frågor om resistenshastigheten och storleken och tillhörande muskelsvinn. "

Det nuvarande rymdövningsprotokollet dikterar att för att förhindra grov muskelatrofi, astronauter måste utföra cirka 2 timmars intensiv fysisk träning om dagen i rymden och ta på ett visst antal kalorier för att ge dem den bästa chansen att behålla fysisk kondition. Nottinghams forskargrupp syftar till att räkna ut när de mest skadliga förändringarna äger rum, möjligen under den första veckan i rymden, då kan de kanske kompensera dessa förändringar med ett program för tidiga rehabiliteringsövningar.

På MEDES i Frankrike, deltagarna i den längre sängstödstudien har också en antioxidantcocktail kontra placebo för att se om detta kan förhindra insulinresistens och några av de skadliga förändringarna. Detta kan innebära att astronauterna får ett antioxidanttillskott i kosten för att mildra några av dessa skadliga effekter.