กล้ามเนื้อ ร่างกายมนุษย์นั้นแตกต่างกัน นักยกน้ำหนักรู้ว่ายิ่งใช้กล้ามเนื้อมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งแข็งแรงขึ้นเท่านั้น กล้ามเนื้อ ที่ไม่ได้ใช้ จะไม่คงอยู่ตลอดไป และการละเลยจะทำให้สูญเสีย นี่เป็นปฏิกิริยาที่น่าทึ่ง และนักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ อย่างไรก็ตาม เซลล์กล้ามเนื้อจะรับรู้ สภาวะต่างๆ ภายใต้การใช้งาน จากนั้นจึงปรับรูปร่างตัวเอง เพื่อให้เข้ากับงานได้ดีขึ้น

เซลล์กล้ามเนื้อเกิดขึ้นได้อย่างไร และการเคลื่อนไหวแบบไหน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ นาซ่าต้องการทราบคำตอบ นักบินอวกาศในอวกาศ ออกกำลังกายอย่างเมามัน เพื่อรักษาสุขภาพของพวกเขา ถึงกระนั้นกล้ามเนื้อของพวกเขาก็มักจะอ่อนแอลง ภายใต้สถานการณ์ปกติ กล้ามเนื้อ ของผู้คนต้องทำงานหนักมาก แต่พวกเขาแทบจะไม่รู้ตัวเลย ยกร่างกายขึ้นและรักษาท่าทางต้านแรงโน้มถ่วงในอวกาศ

การทำงานของกล้ามเนื้อต่อเนื่องนี้จะถูกยกเลิก เคนเนธ บอลด์วิน ศาสตราจารย์ในภาควิชาสรีรวิทยา และชีวฟิสิกส์ ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ อธิบายว่า มีความเสี่ยงที่จะหดตัว ด้วยการสนับสนุนจาก นาซ่า กำลังศึกษาการทำงานภายในของกล้ามเนื้อ และสำรวจความลึกลับพื้นฐาน

นาซ่า มีความสนใจเป็นพิเศษในการออกกำลังกาย แบบมีมิติเท่ากัน กล่าวคือ การออกกำลังกายแบบไม่เคลื่อนไหว ซึ่งนักบินอวกาศใช้แรงกดบนพื้นแข็ง คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่เรียบง่าย และพกพาได้ สำหรับการฝึกซ้อมแบบอยู่กับที่ ลดค่าใช้จ่ายในการเปิดตัว และไม่ง่ายที่จะสร้างความเสียหาย ระหว่างภารกิจ

เพื่อหาคำตอบ ทีมของเคนเนธ บอลด์วิน ใช้การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่ไม่เจ็บปวด เพื่อกระตุ้นกล้ามเนื้อขาของหนู และฝึกหนูในห้องปฏิบัติการ พวกเขาทดสอบการออกกำลังกาย สามประเภท การหดตัวของกล้ามเนื้อ การยืดกล้ามเนื้อ และการออกกำลังกายแบบมีมิติเท่ากัน ซึ่งกล้ามเนื้อออกแรงในขณะที่ยังคงความยาวเท่าเดิม ลองนึกภาพการทำวิดพื้น การหดตัวของกล้ามเนื้อเกิดขึ้นในส่วนของการวิดพื้น

หลังจากจบหลักสูตร นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดสอบ เพื่อดูว่ากล้ามเนื้อของหนู มีปฏิกิริยาอย่างไร เราพบว่า บอลด์วินกล่าว หลังจาก 12 เซสชั่น การออกกำลังกายทั้งสามประเภท มักจะให้กล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น ในปริมาณที่เท่ากัน แม้ว่าจะเป็นการออกกำลังกายแบบมีมิติเท่ากัน ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการออกกำลังกายก็ตาม

นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็ได้ข้อสรุปเช่นเดียวกันนี้มาก่อน แต่ทีมของบอลด์วิน ทำการวิเคราะห์ไปอีกขั้นหนึ่ง นอกจากการวัดมวลกล้ามเนื้อโดยรวมแล้ว พวกเขายังวัดปริมาณโปรตีนหดตัวในเซลล์กล้ามเนื้อ โปรตีนหดตัวเป็นสาเหตุของการหดตัวของกล้ามเนื้อ พวกเขาให้ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ

ทีมงานของเคนเนธ บอลด์วิน รู้สึกประหลาดใจว่า แม้ว่าการออกกำลังกายแบบมีมิติเท่ากัน จะช่วยป้องกันการเหี่ยวของกล้ามเนื้อขา แต่ก็ไม่ได้ป้องกันการลดจำนวนโปรตีนหดตัว ในกล้ามเนื้อเหล่านี้ กล้ามเนื้อเสื่อมลงจริงในระดับโมเลกุล ไม่มีใครรู้ว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนี้ แต่สิ่งหนึ่งที่ดูเหมือนชัดเจน การออกกำลังกายแบบมีมิติเท่ากัน อาจไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด ในการรักษากล้ามเนื้อของนักบินอวกาศ

บอลด์วินวางแผนที่จะใช้เงินทุน ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ของนาซ่า สำหรับการสอบสวนเพิ่มเติม ความเป็นไปได้ที่แปลกใหม่กว่านั้นคือ นักบินอวกาศสามารถหลีกเลี่ยงของกล้ามเนื้อ ได้โดยการกินยา ยาต่อต้านการฝ่อเป็นเพียงการเก็งกำไรในขณะนี้ เคนเนธ บอลด์วินกล่าว แต่มีเหตุผลที่จะเชื่อว่าอาจเป็นไปได้ เนื่องจากเมื่อกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อไม่ได้เหี่ยวเฉาอย่างเฉยเมย แต่ยังเป็นการสลายตัวเองอย่างเข้มงวด

เครือข่ายที่ซับซ้อนของเอนไซม์ ในเซลล์กล้ามเนื้อจะสลายโมเลกุล โปรตีนของกล้ามเนื้อทีละโมเลกุล เพื่อที่จะตัดโปรตีนเหล่านี้ คุณจะต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก บอลด์วินชี้ให้เห็น หากนักวิทยาศาสตร์ สามารถค้นหาเอนไซม์ คีย์ ที่สำคัญในเครือข่ายนี้ ได้อย่างแม่นยำ พวกเขาอาจจะสามารถออกแบบยา เพื่อหยุดมัน และชะลอการสลายตัวของกล้ามเนื้อได้

ในกล้ามเนื้อของทุกคน การสลายตัวของโปรตีนจากกล้ามเนื้อนี้ จะเกิดขึ้นเสมอ และการรวมตัวของโปรตีนใหม่อย่างต่อเนื่อง ก็เกิดขึ้นเช่นกัน การที่กล้ามเนื้อจะเติบโต หดตัว หรือรักษาขนาดให้เท่ากันนั้น ขึ้นอยู่กับความสมดุลระหว่างการทำลายล้าง และความเร็วของการสร้าง เช่นเดียวกับระดับน้ำในอ่างอาบน้ำที่ต้องเติมน้ำ และปล่อยทิ้ง

บอลด์วิน กำลังศึกษากลไกเบื้องหลัง การสร้าง ครึ่งหนึ่งของยอดดุลนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มของเขากำลังมุ่งเน้นไปที่ฮอร์โมน ที่เรียกว่า กล้ามเนื้อผลิต ระหว่างการออกกำลังกายที่ต้องใช้กำลังมาก ซึ่งจะกระตุ้นเอนไซม์ ในเซลล์กล้ามเนื้อเพื่อให้เซลล์เติบโต อันที่จริง บอลด์วินพบว่า ระดับในกล้ามเนื้อหนูเพิ่มขึ้น หลังออกกำลังกาย

บางคนคิดว่าแรงกดทางกลส่งผลต่อยีน ของ IGF 1 แต่เราไม่เข้าใจกระบวนการนี้จริงๆ สิ่งที่เรารู้คือกระตุ้นการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ บอลด์วิน อธิบาย สามารถใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร เพื่อให้แน่ใจว่าการสร้างโปรตีนของกล้ามเนื้อนักบินอวกาศ จะซิงโครไนซ์กับการทำลายโปรตีนหรือไม่ บอลด์วินกล่าวว่า พวกเขากำลังพิจารณาแนวคิดนี้ และกำลังหารือถึงแนวทางที่เป็นไปได้ ในการทำเช่นนี้ หากพวกเขาทำสำเร็จ มันจะเป็นข่าวดี ไม่ใช่แค่นักบินอวกาศเท่านั้น ท้ายที่สุด เราทุกคนล้วนเป็นผู้เชี่ยวชาญ ของเครื่องจักรที่ปรับตัวเอง ได้อย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งเรียกว่าร่างกายมนุษย์

อ่านบทความที่น่าสนใจต่อได้ที่  พายุเฮอริเคน มีเครื่องมือใดของที่ใช้ในการพยากรณ์