Tarver, William J.

NASA Technical Reports Server

Bone Loss in Astronauts from 
the Flight Surgeon’s Perspective 
William J. Tarver, MD MPH
Medical Director, JSC Clinics
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20130000049 2019-08-30T23:26:02+00:00Z
Responsibilities
• Prime directive – keep astronauts healthy
– Patient/doctor relationship
– Provide medical care based upon evidence based 
medicine using terrestrial care standards
– PLUS our own space unique medicine
• Secondary Goal – complete the mission
– Send them up healthy
– Keep them healthy during the mission
– Recondition them after the mission
The Concerns
• Selecting the proper person to be an 
astronaut
• Starting a mission in as good a condition as 
possible
• Protecting the astronauts during the mission
• Detecting, in the long‐term, negative bone 
health outcomes due to work exposures
– Lifetime Surveillance of Astronaut Health (LSAH)
NASA Monitoring
Markers of Bone Health
• 2‐D Areal bone mineral density (DXA scan)
• Alkaline phosphatase
• Osteocalcin
• N‐telopeptide (NTx)
• Vitamin D (800 IU daily on orbit dose)
Monitored every 3 years
At least 2 pre‐mission scans
One required post‐mission scan
Astronaut
35  40   45    50   55    60   65   70   75   80   85   90 95   100   
35  40   45    50   55    60   65   70   75   80   85   90 95   100   
Non‐Astronaut
Mid 30’s 47
ISCD Official Position (2007) 
Indications for BMD Testing
– Women aged 65 and older Postmenopausal women under age 
65 with risk factors for fracture.
– Women during the menopausal transition with clinical risk 
factors for fracture, such as low body weight, prior fracture, or 
high‐risk medication use.
– Men aged 70 and older.
– Men under age 70 with clinical risk factors for fracture.
– Adults with a fragility fracture.
– Adults with a disease or condition associated with low bone 
mass or bone loss.
– Adults taking medications associated with low bone mass or 
bone loss.
– Anyone being considered for pharmacologic therapy.
– Anyone being treated, to monitor treatment effect.
– Anyone not receiving therapy in whom evidence of bone loss 
would lead to treatment.


‐25
‐20
‐15
‐10
‐5
0
5
10
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Mir
ISS
Means
%Change in DXA BMD after Mir and ISS Missions (Normalized to 6‐Month Flight)
Mir n = 35; ISS n = 37
LSpine Fem. Neck         Trochanter         Total Hip          Wrist
%
 
C
h
a
n
g
e
/
6
M
o
 
v
s
.
 
P
r
e
 
F
l
i
g
h
t
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
0 300 600 900 1200 1500
Days-After-Landing
B
M
D
 
C
h
a
n
g
e
 
(
%
)
Trochanter
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
0 300 600 900 1200 1500
Days-After-Landing
B
M
D
 
C
h
a
n
g
e
 
(
%
)
Lumbar Spine
Femoral neck
DXA BMD increases in postflight period – is that recovery?
Sibonga et al. BONE 41:973‐978, 2007
Areal DXA Scan Shortcomings
• Doesn’t account for geometric changes
• Doesn’t provide information about trabecular 
bone
• No micro architecture data
WHAT TO DO?
SERIOUSLY ‐ WHAT TO DO?
Current Bone Health Program
• DXA scans
– Selection and then every 3 years
– Serum bone markers every 3 years
– Dr Steven Petak reads each scan (terrestrial)
– Dr Linda Shackleford applies space medicine spin
• Lifetime Surveillance of Astronaut Health 
Program
– Developing clinical metrics to monitor bone health


Bone Loss in Astronauts from the Flight Surgeon's Perspective

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

NASA Technical Reports Server