Effetti gravitazionali su sistemi e funzioni

L’osso risponde agli stimoli meccanici gravitazionali a livello cellulare, perché è un tessuto in continuo rimodellamento (anche nell’adulto), in quanto lo scheletro deve sostenere il carico del corpo e quindi adeguarsi al nostro peso e alla nostra attività.
Se una persona fa attività fisica lo scheletro si irrobustisce, se è sedentario si indebolisce, perché il nostro organismo lavora sempre in termini più economici possibili e quindi ciò che non serve non viene costruito.

Il rimodellamento dell’osso avviene tramite: osteoblasti, che producono osso, proteine della matrice EC e sali di calcio, ed osteoclasti, che distruggono l’osso liberando degli enzimi che degradano i sali e la matrice.
L’osso è sensibile agli stress meccanici, infatti se la densità ossea diminuisce troppo incorriamo nell’osteoporosi (riduzione della massa ossea e della microarchitettura dell’osso), che aumenta il rischio di frattura.

Nello spazio la densità ossea diminuisce a livelli esorbitanti, per cui gli astronauti che tornano dallo spazio arrivano con una grave osteoporosi, anche se in poche settimane la densità ossea ritorna alla normalità.
È importante il livello di densità ossea a livello giovanile, quindi un’AF svolta da piccoli irrobustisce lo scheletro e diminuisce così la degenerazione in età adulta, riducendo il rischio dell’osteoporosi.

I due tipi di cellule rispondono allo stimolo, cambiando il loro comportamento con la differenziazione osteoclastica. L’osteoclasto precursore si lega al RANK, diventando poi maturo, mentre l’osteoblasto si lega al RANK-L (ligando), che si lega al RANK, differenziando l’osteoclasto. La progesterina è la proteina che blocca questo legame, per evitare che un’eccessiva proliferazione di osteoclasti distrugga l’osso.

In microgravità o assenza di essa, gli osteoclasti aumentano la loro maturazione e la loro attività, mentre gli osteoblasti diminuiscono di numero e di attività.
Inoltre viene depressa l’attività del nostro sistema immunitario, diminuendo il numero delle cellule dendritiche, le quali catturano i microrganismi patogeni e li portano ai linfociti, che producono anticorpi che debellano il microrganismo.