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在太空中,“轻浮”地锻炼身体
http://www.100md.com 2008年2月1日 家庭医生医疗保健网
     人在太空易变老

    仰望美丽的蓝天,面对神秘的苍穹,古人给我们创造出许多美丽的神话和传说。神话中的仙女个个如花似玉,锦衣飘带,在天空中自由飞翔,长生不老。中国古代神话常有 “天上一日,地上千年”的说法,凡人进入天宫数小时再返回故乡时,所有的人都不认识了——儿时的伙伴变成了白发苍苍的老人。

    其实,事实恰恰相反,应该是“地上一日,天上16天”。这是因为航天器围绕地球运转一周的时间是90分钟,也就是说,24小时内,飞船里的航天员已经度过16个白天和夜晚了。那么,航天员在返回地球后是像神话中那样变得年轻了,还是变老了呢?让事实来回答吧!经过航天医学40多年的研究,得出的结论是:太空飞行对人体是不利的,它会加速人体的衰老。但引起人体衰老的根本原因不是昼夜节律的改变,而是太空中的失重环境。

    航天员在飞行中长期生活在失重环境下,失重使一切物体包括人体中的血液和脏器都失去重量,使航天员的身体状态变差,出现类似人在衰老时的表现:平衡功能和心血管功能下降,在返回地面时走路像老年人一样,摇摇晃晃,站立不稳,站久了就会晕倒;肌肉出现明显的萎缩,原来可以做得了的运动,飞行后就完成不了;血液中的红细胞减少,出现贫血症状;出现明显的骨质疏松,骨折的危险性加大;免疫功能下降,对疾病的抵抗能力也变差……这些变化充分说明,目前太空生活并不像神话中描述的那样美好,天上的“神仙”目前还无法“永葆青春”。
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    为什么失重会引起人体这样大的变化呢?总结起来有以下三个原因:①流体静压消失,体液头向分布;②运动负荷减少;③人体的重力感受器传入冲动改变。失重时,任何物体都失去重量,人在工作和生活时,不需要克服自身的重量和物体的重量,长久下去,就会使航天员出现心血管功能下降、肌肉萎缩、骨质疏松、运动能力和免疫功能下降等衰老症状。

    太空中的健身房

    为了保证航天员的健康,科学家研究了很多防护措施,例如,加强飞行中的体育锻炼。这是因为,运动时肌肉做功增加,对肌肉和骨骼都是一种重力刺激,同时因机体耗氧量增加,加强了心血管系统的调节,改变了血液在脏器内的分布及促进中枢神经系统功能的协调,因此,这是防止心血管功能失调、骨质脱钙、肌肉萎缩和提高工作能力的好方法。但是,不同类型运动的防护作用是不同的,航天中采用的是综合性运动。

    在长期飞行的空间站中,体育锻炼成为航天员飞行中的重要任务之一。在座舱中安排一个专门的地方作为航天员的“健身房”,里面有专门为航天员设计的运动器材:特制的拉力器、自行车功量计和跑台。这些设备与地面的同类设备有些相同,但不完全一样。它们更轻巧,设计也更精致,不用的时候还可以折叠起来。而且,每一个设备中都有一个固定航天员身体的装置,如果没有这个装置,航天员活动起来就会像神仙一样,不知道飞到哪里去了。
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    在进行拉力器锻炼时,航天员按照训练提纲做各种体操动作,分别锻炼四肢、背、腹部等处的肌肉,防止这些肌肉萎缩。自行车功量计是一种像自行车那样可以踏动的装置,航天员在自行车功量计上可以进行手和腿的运动。这种锻炼对防止心脏及骨骼肌的质量下降和呼吸功能的降低有一定作用,并可增加循环血量,改善组织器官的血液供应。航天员在进行跑台运动时,有一个弹性束带将航天员固定在跑台上,并施加一定的压力,航天员在跑台上静立、行走、跑、跳时都要克服这个压力。跑台运动是一种全身性的运动,运动量较大,对心血管、骨骼、肌肉系统都是一种很好的刺激,它还可以促使神经-肌肉功能的协调,减轻返回后的行走困难,所以它是当前航天中最有效的一种锻炼方法。航天医学家们还为航天员设计了一套专门的服装——企鹅服,企鹅服的夹层中排列着多层橡皮条,如果航天员在太空中全身放松时,橡皮条就会牵拉航天员的前臂到胸部,膝到下腭,使人处于一种“胎儿”状态。飞行时航天员为了完成各种操作和运动,要活动手和腿,就必须克服弹力的作用,这样就锻炼了肌肉。俄罗斯航天员在航天时对这种服装很满意,认为它不影响他们的操作和活动。航天员除了睡觉外都穿着这种服装,每天大约穿12~16个小时,有的航天员甚至睡觉都不愿脱下。
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    航天中体育锻炼的具体方法和时间安排,需要根据飞行的时间、目的、任务、航天员的身体状况和体质,以及航天员乘务组的构成情况而定。一周之内的飞行基本可以不用进行锻炼,随着飞行时间的延长,锻炼的时间、运动项目和强度也随着增加。俄罗斯航天员在长期飞行中每天的锻炼时间为2.5~3个小时。多年的飞行实践可以断定,航天中的体育锻炼是一种有效的防护措施,它可以部分消除失重对人体的不利影响。

    向太空人学锻炼

    为了使航天员在太空中的体育锻炼取得更好效果,航天医学家们在地面和太空中进行了大量的实验,并得出了许多值得地球上的人们在进行体育锻炼时借鉴的经验:

    ①体育锻炼是有效减缓衰老的措施,须持之以恒。

    ②不同的体育锻炼方法的防护作用各有不同,须采用综合的锻炼方法。

    ③每个人体质不同,须因人而异制定训练计划。

    ④为了确保体育锻炼的效果和达到增加肌肉储备的目的,必须有足够的运动时间和强度。对一个健康的年轻人来说,运动的负荷量必须达到相当于中等或中等以上的水平才有效。

    ⑤体育锻炼的安排应有周期性。在一个小时的锻炼周期中应包括三方面的锻炼项目(快速用力负荷、强耐力负荷和一般耐力负荷),负荷量要逐渐增加,而且要安排休息日,以使机体充分恢复。, 百拇医药