美國宇航局宇航員克里斯·卡西迪進(jìn)行舉重練習(xí)以增強(qiáng)腿部力量。
在太空中,這些有助于減輕由于在微重力環(huán)境中花費(fèi)的時(shí)間造成的骨質(zhì)流失。
宇航員可以通過更多的負(fù)重鍛煉來幫助對(duì)抗脛骨的變化。
在下一次太空旅行中,你可能需要為你的腿帶上大量的運(yùn)動(dòng)裝備。
在執(zhí)行太空任務(wù)期間,宇航員可能會(huì)失去骨骼中的一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)支撐。這使得這些骨骼的密度比起飛前要低。對(duì)于至少六個(gè)月的太空旅行來說,骨質(zhì)流失相當(dāng)于20年的衰老。
好消息是:一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),一年前的地球——及其引力——重建了最初在受累骨骼中損失的約一半力量。
利·加貝爾指出,骨骼“是一個(gè)活的器官”。她是加拿大卡爾加里大學(xué)的運(yùn)動(dòng)科學(xué)家。她指出,我們的骨骼也在“不斷重塑”。但是在太空的微重力下,骨骼會(huì)失去一些力量。
加貝爾是跟蹤17名宇航員的團(tuán)隊(duì)的一員。這14名男性和3名女性中的每一位都在太空中度過了4到7個(gè)月。研究小組使用了一種計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù),在精細(xì)尺度上測量了骨骼的三維結(jié)構(gòu)。他們專注于脛骨(小腿)和橈骨(下臂)的結(jié)構(gòu)。該成像顯示了61微米尺度的細(xì)節(jié)。比人類頭發(fā)的厚度還要細(xì)。
研究人員對(duì)這些骨骼進(jìn)行了四次拍攝-在太空飛行前,然后是宇航員從太空返回時(shí),六個(gè)月零一年后再次拍攝。從這些照片中,加貝爾的團(tuán)隊(duì)計(jì)算了宇航員在這些時(shí)間的骨骼強(qiáng)度和密度。
在太空呆了不到六個(gè)月的宇航員在返回地球一年后恢復(fù)了飛行前的骨骼強(qiáng)度。但那些在太空中停留時(shí)間更長的人的脛骨或脛骨會(huì)永久性骨質(zhì)流失。這一損失相當(dāng)于十年的老齡化。下臂骨或橈骨幾乎沒有損失。加貝爾解釋說,這可能是因?yàn)檫@些骨骼在地球上不承重。事實(shí)上,這些手臂在太空中比在地球上得到更大的鍛煉,因?yàn)橛詈絾T通過推開手柄和門道來使用它們?cè)陲w船周圍導(dǎo)航。
史蒂文·博伊德說,增加太空舉重練習(xí)有助于緩解腿部骨質(zhì)流失。他也是卡爾加里的運(yùn)動(dòng)科學(xué)家。博伊德說:“一大堆支柱和橫梁都連接在一起,賦予骨骼整體強(qiáng)度?!薄!斑@些支柱或梁是我們?cè)谔诊w行中丟失的?!币坏┻@些微結(jié)構(gòu)(稱為小梁)丟失,你就無法重建它們,他說。然而,你可以加強(qiáng)剩下的部分。加貝爾的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),回到地球引力后,剩下的微結(jié)構(gòu)確實(shí)變厚了。
雖然骨骼可能在太空飛行中存活一到兩年以上,但博伊德和他的同事們想知道一旦這些骨骼回到地球引力下會(huì)發(fā)生什么?!皢栴}是,”他說,“它們會(huì)轉(zhuǎn)向水母嗎?”
生理學(xué)家勞倫斯·維科(Laurence Vico)說:“隨著太空飛行時(shí)間的延長,我們預(yù)計(jì)會(huì)有更大的骨質(zhì)流失,而且恢復(fù)可能會(huì)遇到更大的問題?!?。她在法國圣étienne大學(xué)工作,不是研究的一部分。新的數(shù)據(jù)對(duì)于長時(shí)間的任務(wù)尤其重要,比如火星之旅。這將至少持續(xù)兩年。維科補(bǔ)充說,航天機(jī)構(gòu)還應(yīng)考慮其他骨骼健康措施,如營養(yǎng),以減少骨丟失和增加骨形成。維科說:“這可能是一系列應(yīng)對(duì)措施,這是必要的?!薄?/p>
加貝爾、博伊德和他們的同事們希望在太空中花費(fèi)更多的時(shí)間后,能更多地了解骨骼是如何變化的。作為美國宇航局計(jì)劃項(xiàng)目的一部分,他們將研究太空一年對(duì)人體十幾個(gè)系統(tǒng)的影響。博伊德說:“我們真的希望人們達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定期——一段時(shí)間后他們不再失去骨骼?!?/p>