太空飛行或移民火星,我們的肌肉準備好了嗎?
人類移民火星似乎已並不遙遠,
NASA正專註於在火星
打造可供人類居住的未來棲息地。
然而,
人類做好登陸火星的準備了嗎?
太空飛行及火星環境
將對人類造成怎樣的物理和生理影響?
近日,《生理學雜誌》發表的一項新研究模擬了21天航天飛行對人體的影響,以及月球或火星等低重力環境的影響,研究表明,宇航員在太空飛行期間不活動會給肌肉帶來重大風險。
在太空飛行時,以及在未來的月球或火星棲息地中,人類正在或將要面臨「微重力」狀況,換句話說,就是與當前地球相比要小得多的重力場。這種環境壓力對身體的許多器官,系統和功能具有負面影響,包括骨骼,肌肉以及心血管、呼吸系統和神經系統等。太空飛行和重力下降的棲息地將使宇航員也暴露於低氧環境。因此在與重力減小相關的壓力上,還將疊加缺氧壓力。
線粒體是細胞中製造能量的結構,利用氧氣在氧化代謝過程中產生能量。人類使用骨骼肌進行運動,因此這些肌肉需要通過氧化代謝才能活躍起來。研究人員認為,需要氧氣的肌肉在太空飛行或未來行星世界的低氧(「缺氧」)環境中功能會收到損害。然而研究發現,不活動本身可能比缺氧對骨骼肌的影響更為顯著。
結果表明,微重力下的肌肉損傷並未因缺氧而加重。鑒於缺乏活動和缺氧通常與幾種重要的心血管和呼吸系統疾病相關,因此研究者建議對於骨骼肌而言,與缺氧相比,不活動可能更糟。如果得以證實,這一發現將對心血管和呼吸系統疾病的治療和康復干預產生明顯影響:糾正不活動可能比糾正缺氧更為關鍵。對於宇航員來說,這項研究可能對以缺氧為特徵的慢性病患者產生重大影響。
該研究由義大利烏迪內大學的生理學家們領導,與帕維亞大學、的里雅斯特大學、米蘭理工大學、慕尼黑大學、諾丁漢大學等共同完成。項目首席研究員Bruno Grassi說:「這項研究將有助於宇航員為太空飛行做準備,同時使我們對肌肉在與缺氧相關的長時間不活動狀態下的反應有了更深刻的理解。」
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