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“天宫”健身
你还记得吧——今年6月20日,航天员王亚平、聂海胜、张晓光在“天宫1号”上为我们上了一堂奇妙生动的太空课。除了精彩的讲课,你还看到了航天员们轻松自如的笑容和动作,他们在太空环境下,好像没有一点不适应。这是怎么回事?不是说人体有太空反应吗?别急,告诉你一个秘密:这与航天员们天天坚持“天宫”健身是密不可分的。
为什么要在“天宫”健身
我们知道,生活在地球上,人的肌肉和骨骼总是要不停地对抗重力,支撑自己的身体。然而,在太空中,由于没有了重力的作用,人体并不需要这样做支撑工作了,但如果长时间处于这种无重力的环境,对血液循环、骨骼、肌肉等都会产生不利影响。例如,失重会导致血液过多流向上身,还会造成肌肉萎缩、骨量丢失等。
血液过多流向上身。在地球上,血液循环要对抗重力,所以流向上身的血液,需要心血管系统“分配”更大的力来把血液泵压上去。由于失重,流向上身的血液不需要更大的力量,但实际上人体的心血管系统还是按照原来比例来分配力量,所以血液就过多流向上身,尤其是脑部。其实不仅仅是血液,失重时人体的各种体液都会出现这样的问题。这会破坏人体内环境的稳定,导致头部发胀、鼻腔堵塞、眼压增大,味觉和嗅觉可能发生改变,甚至出现头痛、恶心呕吐、心率异常、血压改变等。
肌肉会萎缩。当人体进入失重环境后,肌肉会开始萎缩,尤其是对行走、负重和地面站立起支撑作用的肌肉,例如腿部肌肉萎缩更甚。具体表现在肌肉纤维尺寸减小、质量减少。据科学统计,短期飞行课导致肌肉质量丢失10%~20%;如不采取积极健身的对抗措施,在长期飞行中肌肉可能丢失50%!而另一方面,肌肉通过肌纤维的收缩活动产生力量,在失重环境下,人体的肌肉,包括躯干、膝盖和肩部等部位的肌肉,力量会明显减弱,因为这些肌肉不需要克服重力来做功,几天不用,就出现“不用则废”的现象了。
骨量会丢失。通常,骨骼形成、生长和发育依赖于成骨细胞和破骨细胞的动态平衡。成骨细胞可以感受包括重力在内的各种机械应力的刺激,并不断进行相应的变化。在失重的情况下,肌肉张力降低,骨骼的负荷降低,促使成骨细胞活动的刺激没有了,而破骨细胞的活动还在继续,因此,破骨与成骨的平衡被破坏了。骨骼被破坏的多,重建的少,导致骨质流失,使骨骼变得脆弱。
于是,为了减轻或避免这种因失重带来的对身体的不利影响,航天员除了科学合理地补充营养物质