宇航员回到地球无法站立?解码太空“骨流失”

2021
06/24

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医届武夫
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以下文章转载自“唯医骨科”公众号

一直以来,中国航天人从未停止对星辰大海探索的向往。近日,随着神舟十二号载人飞船的发射成功,聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员即将开启为期3个月的飞行任务,并将成为中国载人航天进入空间站在轨组装建造阶段后的首批太空访客。

太空探索折射出一种人类普遍的渴望。随着一次次飞船的升空,人类那些曾经异想天开的“宇宙漫游”“太空旅行”“月球度假”“火星定居”,仿佛突然都变得可期起来。但假如有一天,你真的要去太空旅行,会是你想象中的一样浪漫么?

虽然太空旅行在技术上是可行的,毕竟,我们很早就把人类送上了月球,也向太阳系发射了众多探测器。但事实上,太空是一个对人类极其不友好的环境:没有空气,充满了以高能光子和高能原子核形式存在的致命粒子,甚至许多医生认为,将人类送到太空无异于自杀。

美国国家航天局(NASA)确认了34种已知的太空旅行风险,并将辐射、失重以及需要手术或复杂医疗程序的情况,定义为三种宇航员潜在的“终结者”。小编就以失重为例,揭秘其对骨骼生长的影响。

一些科幻小说作家曾经推测,失重会让人的骨骼重获新生:关节炎将被治愈,腰背痛将成为过去,就连衰老退变也会减慢。然而,从各国的太空探索结果中可以看出,这样美好的场景是不真实的。

2016年3月1日,俄罗斯宇航员米哈伊尔·科尔年科在距地球240英里的轨道上运行的国际空间站上待了一年以后返回地球,他被人用担架抬出宇宙飞船,因为他双腿已经无法适应地球的重力,以至于无法行走,甚至无法端坐在椅子上。随后他用了一年的时间进行康复锻炼才得以恢复。

我们的骨骼是一个非常活跃的器官,每时每刻都进行着骨形成和骨吸收的活动,处在一个动态变化的过程中。骨骼能对人体内外的各种刺激做出相应的反应,其中非常重要的一项影响因素,就是地球重力对骨骼的负荷作用,比如我们平时的负重锻炼、行走、或肌肉拉伸,这些都是骨骼所受的机械负荷。

正是这些机械负荷刺激,我们的骨骼才变得日益强壮;相反,在失重状态下,骨骼几乎没有承受任何机械负荷,感觉自己不被需要,也就停止了工作,所以逐渐会出现骨量流失,长期会导致废用性骨质疏松,类似的,肌肉也会出现萎缩,失去弹性。

也有科学家经研究认为,失重环境打破了骨形成和骨吸收之间的细胞分子平衡,使骨形成作用被抑制,骨吸收作用更活跃,从而导致骨质疏松。因此,即使为航天员配备相应的特殊器械进行肌肉锻炼,可能也无济于事。据监测,在失重状态下,骨骼的密度平均每个月会下降1%-2%,而地球上老年人每年才下降1%。

太空的事情我们实在管不了太多,但太空失重下的骨量流失恰恰说明了一个道理:通过运动,可以对骨骼施加机械方面的影响,有利于预防骨量丢失和骨质疏松。

通过对网球运动员的研究发现,拿拍手臂比不拿拍手臂的骨密度明显升高;体操运动员承重部位的骨密度明显高于普通人,即使退役后运动量减少,但他们全身骨密度仍明显高于普通人。由此可以看出,体育锻炼有利于获得更高的峰值骨量,也会相应提高骨质疏松发生的阈值。

所以,对于青少年,可以多进行一些短跑、跳高、舞蹈、柔道等跳跃攀爬类的力量训练,或篮球、网球等球类负重锻炼;对于老年人,除了日常补钙以外,有氧锻炼可以有效维持骨矿盐含量,预防骨质疏松,同时,多进行一些肌肉力量训练,提高身体平衡力,降低摔倒几率。

截止目前,全球范围内,共38个国家向太空当中发射了超过500名宇航员,其中22名宇航员因为各种未知的风险,付出了自己宝贵的生命。因此,对于普通人而言,不要单纯只看到太空旅行的浪漫和自由,更有许多我们难以想象的危险。


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关键词:
太空旅行,骨质疏松,宇航员,骨流失,骨密度,站立,航天

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