減重是我們?nèi)粘p肥的一個(gè)方式,在越來(lái)越重視身材和健康的今天,這種方式越來(lái)越受歡迎。然而,對(duì)普通人來(lái)說(shuō)不十分容易達(dá)成的減重,對(duì)航天員來(lái)說(shuō)卻很輕松,絕大多數(shù)航天員經(jīng)歷航天飛行后,體重都會(huì)減輕2~3kg。
1995年,航天員諾曼·薩加德在和平空間站上完成了為期4個(gè)月的任務(wù)返回地面后,他的體重比發(fā)射時(shí)減少了8kg,相當(dāng)于他自身自重的約11%。這看起來(lái)似乎非常不合理。
航天員諾曼·薩加德在和平號(hào)空間站中展示他的飛行服
在微重力環(huán)境的空間中,由于缺少了重力的影響,航天員們幾乎很少運(yùn)動(dòng),都是靠漂移來(lái)挪動(dòng)位置,為什么體重不增反降呢?
實(shí)際上,在空間減重對(duì)航天員來(lái)說(shuō)并不意味著更好的身材或健康,反而對(duì)身體有害。導(dǎo)致航天員減重的原因,一般有下面這四個(gè):
體液丟失
熱愛(ài)減肥的人熟知,減少人體中的水分是一種立竿見(jiàn)影,實(shí)際上治標(biāo)不治本的減肥方式,而體液丟失與此類(lèi)似。
我們都知道,水占人體體重的60%以上,正常情況下,人體每日攝入的水分和排出的水分幾乎相等,這也就是生理學(xué)上所說(shuō)的水平衡。但是航天員進(jìn)入太空后受微重力環(huán)境影響,人體水分會(huì)迅速流失,1~2天內(nèi)可達(dá)1.0~1.4升,然后保持相對(duì)穩(wěn)定。
再加上許多航天員在空間飛行中感到口渴的次數(shù)減少,進(jìn)而不想喝水,同時(shí)還會(huì)尿頻、尿多。這樣,航天員攝入水量減少又排尿增多,導(dǎo)致體內(nèi)水分更多地喪失了。
航天員在太空中很少會(huì)感到口渴
于是,航天員就會(huì)減重,這會(huì)導(dǎo)致航天員重力場(chǎng)立位耐力下降,會(huì)讓航天員返回地面后難以站立。
肌肉萎縮
在太空中,航天員的肌肉不需要像在地球上一樣支撐航天員的身體,于是,肌肉失去了用武之地,逐漸退化了。這就是肌肉萎縮,直接導(dǎo)致了航天員體重的減輕。
地球上,航天員需要使用肌肉
除此之外,太空的失重環(huán)境還會(huì)導(dǎo)致航天員血液循環(huán)系統(tǒng)的紊亂,使航天員出現(xiàn)下肢肌肉血液供應(yīng)減少,血黏度增高,血管結(jié)構(gòu)和形態(tài)發(fā)生改變的現(xiàn)象。這些都會(huì)加劇肌肉萎縮。
失重環(huán)境中,航天員血液循環(huán)系統(tǒng)會(huì)紊亂
1970年6月19日,在經(jīng)過(guò)破紀(jì)錄的18天飛行后,聯(lián)盟9號(hào)飛船返回地球。當(dāng)艙門(mén)打開(kāi)時(shí),虛弱的乘組人員很難自行從艙內(nèi)走出。經(jīng)過(guò)10天的恢復(fù),航天員的身體仍然虛弱。而造成這種情況的很大一部分原因就是在太空環(huán)境中,他們的肌肉產(chǎn)生了萎縮。
聯(lián)盟9號(hào)飛船返回地面
空間骨丟失
與肌肉同樣受影響的還有骨骼。在失重的環(huán)境中,人體中的骨骼受到的壓力驟減,同時(shí),由于肌肉的運(yùn)動(dòng)減少,對(duì)骨骼的刺激也相應(yīng)減弱,骨骼血液供應(yīng)也相應(yīng)減少。這導(dǎo)致骨質(zhì)大量脫鈣并經(jīng)腎臟排出體外,也就產(chǎn)生了空間骨丟失。
此外,航天員在太空飛行中多數(shù)時(shí)間身處缺乏光照的航天器中,因而會(huì)造成航天員維生素D缺乏,并進(jìn)而導(dǎo)致航天員骨轉(zhuǎn)換的不平衡,從而產(chǎn)生過(guò)度的骨丟失現(xiàn)象。
航天器內(nèi)部環(huán)境缺乏光照
空間骨丟失不僅是使航天員體重減輕的一方面原因,也是最令航天醫(yī)學(xué)專(zhuān)家頭疼的航天員健康問(wèn)題,是對(duì)航天員健康產(chǎn)生較大威脅的空間病理現(xiàn)象。
營(yíng)養(yǎng)攝入不足
盡管航天食品已經(jīng)發(fā)展的更加豐富多樣,然而新鮮蔬菜、水果并不容易吃到,這些食物所含的營(yíng)養(yǎng)卻正是航天員在太空中比較缺乏的。
新鮮蔬果對(duì)航天員來(lái)說(shuō)是稀缺食物
此外,由于航天員在太空中處于失重和密閉的環(huán)境之中,還要忍受一些生理上的不適,很容易導(dǎo)致情緒低落,引起食欲的降低。這樣,也會(huì)導(dǎo)致航天員營(yíng)養(yǎng)攝入不足,使航天員體重減輕。
可見(jiàn),航天員體重的減輕,和我們的減肥不同,是一種空間病。目前,航天醫(yī)學(xué)專(zhuān)家們正積極研究并做了一些嘗試,比如讓航天員每天進(jìn)行大量運(yùn)動(dòng),穿企鵝服人為干預(yù)航天員的身體,以及服用特殊藥物等等。
在太空中用于鍛煉肌肉力量的企鵝服
這些措施目前還無(wú)法完全解決問(wèn)題,只能緩解和改善,但隨著航天醫(yī)學(xué)研究的不斷深入,這些難題終將會(huì)被攻克!
參考文獻(xiàn)/《飛天英雄》《空間生理學(xué)》