当我们仰望星空,羡慕那些突破地球的领地,成功跨越到太空的宇航员时,我们并不知道,他们肩负着全人类的使命!更可怕的是,他们的许多任务其实都是在冒着生命的情况下执行,当然,有一些人对此表示不以为然,但是你知道吗?长期呆在太空的人将会失去自己的肌肉,是的,没错!
长期太空任务的障碍之一就是宇航员的肌肉萎缩。美国宇航局表示,宇航员在5到11天的任务中最多可以失去20%的肌肉,也就是说,差不多一周时间就会让你足够虚弱。肌肉的损失使得宇航员很难完成他们的任务,尤其是当火星任务发生的时候。这对宇航员来说也是非常危险的,因为他们回到地球后会变得虚弱。如果在重返大气层的过程中出现了问题,他们需要执行任何费力的紧急程序,那么失去的肌肉可能让他们徘徊在就是生与死的区别。美国宇航局的斯科特·凯利在国际空间站上呆了一年。尽管他在那段时间经常锻炼,但当他在任务结束后返回地球时,他感到了地球引力的巨大威力,他宣称:回到地球真的很累!
我们知道人长期生活在地球上,承受着地球的引力,我们的肌肉早已习惯了这种牵引状态。如果长时间让肌肉在微重力环境下工作。在这种环境下,宇航员的反重力肌肉在正常活动时并不活跃,缺失了重力锻炼,肌肉就会逐渐缺失。这种肌肉损失会影响所谓的“反重力肌肉”,包括小腿肌肉、四头肌以及背部和颈部的肌肉。
为了对抗肌肉萎缩,宇航员们必须每天在国际空间站上锻炼2.5小时,方法包括骑固定自行车、在跑步机上散步或慢跑,以及使用阻力训练装置。而且美国宇航局最近资助了一项为期70天的肌肉萎缩研究,旨在研究如何将宇航员的肌肉萎缩降至最低。这项研究没有使用实际的宇航员作为测试对象,这是不可能做到的,而是使用了经历了70天的HDBR(头朝下卧床休息)的受试者。HDBR被认为是宇航员在微重力环境下经历的一个很好的代表。
这项研究是由德克萨斯大学医学分部(UTMB)的一大批研究人员进行的。所有的测试对象都是35岁左右的男性志愿者。有一组对照组在HDBR中待了70天,没有运动或补充,另一组接受安慰剂和运动,另一组接受睾酮注射和运动。共有24名受试者参加了测试。在研究过程中,研究人员对一种叫做股外侧肌的肌肉进行了活检。它是大腿股四头肌的最大部分,股四头肌中的股外侧肌是所谓的“反重力”肌肉中最大的一块。
研究人员在对这些组织样本进行蛋白质分析后发现,股外侧肌的肌肉蛋白发生了几处变化,但运动逆转了这些变化,或至少使之变钝。这些锻炼使肌肉纤维中的蛋白质组织更加健康。睾酮治疗进一步促进了蛋白质的变化,促进肌肉的生长超过了单独运动。
这听起来并不奇怪,因为我们大多数人都知道睾丸激素的作用。但这项研究还有更多的内容。研究小组在他们的实验对象身上发现了可能预示肌肉萎缩的生物标志物,也有预测的生物标志物,这表明运动和治疗可以抵消肌肉损失。这项研究让我们能够识别生物标志物,预测每个人对肌肉功能下降的易感程度,以及不同的锻炼和激素疗法如何有效地对抗萎缩。
未来的太空探索任务只能依靠宇航员,宇航员自己必须做这项工作。我们必须了解他们如何能忍受那些长期的任务,因此我们必须解决肌肉萎缩的问题,太空就靠他们了!
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