人體的肌肉和骨髓是密不可分的,當肌肉萎縮時,骨骼也會發生變化。骨骼的變化在外表上沒有肌肉那麽明顯,但在本質上是嚴重的,屬於骨質退化。科學家對宇航員的研究發現,他們的骨骼在太空飛行過程中脫鈣量很大,最明顯的是腰椎、髖骨和股骨上部,每個月大約損失1%。個別骨骼的鈣流失更快,比如跟骨。壹方面骨骼脫鈣容易引起骨折,另壹方面增加體液中鈣的含量,進而引起腎結石和軟組織鈣化。宇航員返回地面後,骨骼的脫鈣在壹個月內停止,但科學家們仍不知道這些脫鈣的鈣是否能完全恢復。特別是少數宇航員在太空停留時間較長,甚至超過壹年,這時壹些骨骼變化可能是不可逆的。除了失重,在太空中引起骨骼脫鈣的因素,如航天員的體力活動動量、激素水平、營養和維生素補充等也不容忽視。此外,這些因素之間存在著復雜的關系,給研究工作帶來了很大的困難。
研究失重對航天員肌肉的影響,防止骨骼脫鈣,是航天醫學研究的重要任務之壹。雖然很多國家投入了大量的人力物力,但是進展並不明顯。
在失重狀態下,由於人體脊椎上沒有重力壓力,可以互相鋪開,所以壹般可以長高2.5 ~ 5.0厘米。但是,背部的肌肉並沒有隨著脊柱的增大而增長。結果可能會引起背痛。幾乎所有的宇航員在太空生活的第壹周都經歷過難以忍受的背痛,這是太空生活中最難適應的事情。除了服用阿司匹林緩解疼痛,身體還可以采取蜷縮的姿勢(即膝蓋緊貼胸部)來緩解疼痛。在睡眠中,為了減輕疼痛,宇航員經常在入睡前用皮帶把自己綁成卷曲的姿勢。
宇航員長高了還能穿宇航服嗎?設計師在設計宇航服時已經預見到宇航員會在太空中長高,並在服裝設計中放寬了尺寸。所以宇航員在太空中穿的宇航服和地面訓練時穿的尺寸是不壹樣的。
根據愛因斯坦的相對論,以光速(30萬公裏/秒)旅行會明顯減緩旅行者的衰老;飛船的軌道速度只有8 km/s,不可能通過太空旅行讓自己變年輕。
通過脫水來減肥
宇航員從太空返回地面後,除了少數人,壹般都會體重減輕。比如第壹個飛向太空的宇航員尤裏?加加林,繞地球壹圈,瘦了0.5公斤。第二個宇航員?蒂托夫繞地球飛行17圈,瘦了1.8kg..
減肥也是失重的鬼。
由於失重,心血管功能障礙,體液上湧,胸腔和頭部充滿體液,給感覺器官壹個錯誤的信號:體液過多。內分泌系統會自動調節,將部分體液以尿液形式排出體外。所以剛進入太空的人,感覺口渴少,喝水少,小便多。以往體內血容量和其他體液減少,導致體重下降。
前庭器官和心血管系統的功能障礙導致味覺障礙,食欲不振,進食量減少,熱量供應和消耗失衡,體重下降。
航天員的工作非常繁重和緊張,體力和腦力消耗都非常大。每個人每天應該從飲食中吸收2800卡以上的熱量,但由於失重,壹般達不到這個量。例如,美國“雙子座”計劃中的壹些宇航員每天攝入的熱量為2010-2410卡路裏,但他們從進食中能獲得的熱量在515-2230卡路裏之間。對阿波羅登月計劃中15名宇航員的調查發現,他們每天的熱量消耗超過2000卡,但他們從輸入的食物中能獲得的熱量值平均只有1680卡。不付出,妳消耗的只是體內原有的脂肪和肌肉。同時,從尿中排出的氮量增加了。因此,宇航員的體重普遍下降。
航天員的失重發生在進入失重環境的初期。隨著對失重環境的逐漸適應,失重也隨之減少,甚至最終失重停止。而且回到地球後,只要適當補充鈣鹽、水分和營養,體重會很快恢復。
失重環境下體重下降的因素很多,原因也很復雜。以上只是幾個主要原因。其他應該考慮的因素是與失重相關的疲勞和心理壓力。
外觀上的巨大變化
在失重環境下,人體前庭器官功能紊亂,導致空間運動病。其機制可能是由於耳石失去了重力,失去了運動平衡功能,改變了大腦對外界信息的感受,形成了感覺信息沖突。
事實上,失重使人體生理功能紊亂,後果遠不止於此。如心血管功能障礙,會使人的臉色大變。
在地面環境中,人體血液和其他液體在心臟作功和地球重力的作用下總是向下或循環流動。在失重環境下,由於失去重力,血液和其他液體的上升趨勢增加。估計有1-2升之多的血沖到了胸部和頭部。
如果這麽多血沖到胸部和頭部會怎麽樣?最直接的後果就是胸悶、面部充血水腫、下肢缺血。
失重帶來的面部容貌的改變,是任何壹個技術高超的化妝師和整容醫生都無法企及的。在這裏,失重真的是壹面獨特的“哈哈鏡”,可以把長臉變成圓臉,大眼睛變成小眼睛,額頭的深皺紋變淺,淺皺紋消失,尖下巴變圓,圓下巴變胖,雙下巴變單下巴。壹位航天員剛剛是這樣描述的:“洗完臉照鏡子,發現原來的大眼睛變成了小眼睛,長臉變成了圓臉,雙下巴變成了單下巴,臉上的皺紋減少或者消失了。”。如果這個時候拍了照片給親人,就很難辨認了。"
心臟的功能是將血液擠壓到全身。因為血液失去了重力,心臟可以驅動血液而不像在地面上那樣用力。用進廢出,久而久之,心肌的張力就會降低。這對於壹直呆在失重環境中的人來說是壹種適應,但對於返回地球的宇航員來說,功能降低的心血管系統出現了壹個無法再適應的問題。
不能再適應的主要癥狀有:臉色蒼白,出冷汗,血壓下降,站立不穩,站立耐力大大降低。
除了心臟,心血管系統還會發生其他變化,如紅細胞、血紅蛋白、血小板和血漿容量減少。
此外,失重還可能使四肢向前彎曲,臀部翹起等。,並使身體發生變化。