宇航员出舱漫游记
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第8章 飞行对骨骼的影响

航天中所观察到的连续进行性钙的丧失和骨骼变化,是最出人意料的生物医学发现。长期航天对骨骼及矿盐代谢的变化被认为是对人体的最严重的危害。因此,引起人们极大的注意,进行了模拟和实际航行中各种研究,并收集了有关骨骼变化的大量资料。

早期研究骨骼矿盐变化是使用X光密度计测定法,证明了在相对短的航天期间宇航员丧失了大量的矿盐。曾参加“双子星座”4、5号,“阿波罗”7、8号飞行的12名宇航员,飞行后跟骨与飞行前基线比较,矿盐丧失为3.2%。在这些早期的航天后,也观察到尺骨与桡骨均有大量矿盐丧失。

在飞行的开始10天内,从飞行前的钙从平衡逐渐减弱,使整个机体开始出现钙的丧失。开始时丧失率是缓慢的,飞行到84天每天排出量增加到约300毫克,“天空实验4号”3名乘员,钙从体内总储量中丧失,平均达25克,根据飞行第一个30天钙丧失的趋势计算出一年的钙丧失可能达到300克,占体内储量的25%。

长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱。人体失重后,作用于腿骨、脊椎骨等承重骨的压力骤减,同时,肌肉运动减少,对骨骼的刺激也相应减弱,骨骼血液供应相应减少,在这种情况下,成骨细胞功能减弱,而破骨细胞功能增强,使得骨质大量脱钙并经肾脏排出体外。

骨钙的丢失会造成两个后果:骨质疏松和增大发生肾结石的可能。失重所导致的骨丢失随飞行时间的延长而持续进行,而且这种骨质疏松一旦形成,回到地面重力环境下也难以逆转。

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前苏联宇航员在“和平号”空间站上曾试验多种对抗措施,如每天2小时的跑台运动,穿企鹅服给以人工加载及服用特殊药物等,但未能完全解决问题。目前这仍然是航天医学需要解决的难点问题。