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悄然兴起的太空医学--失重:生命不能承受之轻(图)
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    我们通常认为骨骼的新陈代谢不太活跃,骨头是刚性的、不变的。然而,事实并非如此,骨骼也是一种活组织,它们的新陈代谢活动同样繁忙,它们的形状会因承受压力的变化而变化。骨骼组织中既有破骨细胞又有成骨细胞。成骨细胞不断地将磷酸钙存储在骨基质中,起成骨作用。破骨细胞则不断地去除骨基质中的磷酸钙,起破骨作用。这些活动与我们走路或锻炼时肌肉给予骨骼的压力有关。甚至在我们睡觉的时候,仍然有些肌肉在给骨骼施加压力,以提供成骨细胞活动所需的刺激。通常情况下,这两种活动过程相互平衡。
    一旦进入太空,不妨假设你没有从事过任何体力活动。由于重力几乎为零,骨头缺少压力,促使成骨细胞活动所需的刺激没有了,但破骨细胞的活动仍在继续,因此,破骨和成骨活动之间的平衡被打破了,骨骼被破坏的多,重建的少,导致钙以及其他组成骨骼的物质流失(骨损失),使得骨骼变得脆弱了。

    这种效应在身体的不同部位产生的程度也不一样。越往下,比如,脊柱、臀部和腿,骨损失就越厉害。不过,太空中的宇航员如果坚持在跑步机上跑步,可适当减缓这样的效应。

    太空中的骨损失跟地面上的骨质疏松症不完全一样,因为骨质疏松症还与激素的分泌有关,但与过度疲惫、卧床不起的病人所经历的骨损失基本一样。

    不久前,法国图卢兹航天医学及生理学研究所进行了一项实验。他们限定14名男子都必须在床上进行所有日常活动,包括吃饭、擦洗身体。为了防范受测者私自下床,每张床上都安装有摄像机镜头,实时监督他们的行动。

    在3个月的测试过程中,14名男子被分成三个小组。第一个小组每天都进行身体锻炼,以保持骨骼和肌肉的强健;第二个小组则每天坚持服药以达到相同的目的:第三个小组的成员则既不锻炼也不服药。最后,对三个小组的受测者的身体状况进行评定。结果显示不进行任何锻炼的受测者体内15%的骨骼都出现了退化迹象。

    太空中的骨损失是一个棘手的难题,我们的地球家园上同样有成千上万的人在遭受骨质疏松症的折磨。因此,我们希望对太空中宇航员的骨损失和地面上病人的骨损失情况的了解,有助于最终解决这个问题。

    骨损失的问题还没解决,人们又要面临肾结石的问题。对曾在“和平”号空间站上呆过的宇航员进行研究,发现在失重的状态下,人们更容易患肾结石。

    太空中的骨损失是引起肾结石的原因之一。骨损失会引起血液中钙水平的上升,容易导致肾结石,而且,在结石的形成过程中,感觉不到疼痛。一旦肾结石形成了,开始移动了,患者就会感到非常痛苦,受尽折磨,无法完成自己的职责,甚至只好取消飞行任务了。

    为了确定在长期的太空旅行中患肾结石的危险到底有多大,美国宇航局乔纳森航天中心的宇航员和生物化学家佩吉·威特森及其研究小组,选取了1995年至1999年间在“和平”号空间站上连续呆了100天以上的宇航员作为研究对象,分析他们进入“和平”号空间站之前、之中和之后的尿液。他们发现,宇航员进入空间站后所排尿液量明显低于平常,尿液中磷酸钙的浓度明显增高,而钙盐很容易结晶形成肾结石。当宇航员回到地面后一个月,其尿液恢复正常。但是,那时肾结石也许早已形成了。

    当然,大量喝水有助于排出肾结石和阻止肾结石的形成。但这意味着要处理更多的尿液,而在太空中处理尿液是件很伤脑筋的事情。

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