宇航員長時間駐留太空對身體有何影響?在重力最小的外層空間，人們的肌肉，尤其是抗重力肌肉使用得不多，這可能會導(dǎo)致它們萎縮以及結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化。事實(shí)上，人類小腿肌肉在太空飛行時體積會減少。那么宇航員如何才能避免這些神經(jīng)肌肉問題呢?

近日，由日本同志社大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組研究了神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的形態(tài)、功能和代謝特性對重力消失(或“重力卸載”)的反應(yīng)，并說明了宇航員如何在長期太空飛行中避免神經(jīng)肌肉問題。相關(guān)研究發(fā)表在《神經(jīng)學(xué)與生物行為評論》上。此次研究發(fā)現(xiàn)對于未來長時間的人類空間探索任務(wù)至關(guān)重要，有助于針對宇航員的神經(jīng)肌肉問題制定適當(dāng)?shù)膶Σ摺?/p>

研究小組首先觀察了人類和嚙齒動物的模擬模型，還觀察了傳入和傳出運(yùn)動神經(jīng)元活動如何調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉特性。他們發(fā)現(xiàn)，傳入神經(jīng)活動(涉及肌肉活動期間從骨骼肌發(fā)送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信號)在調(diào)節(jié)肌肉特性和大腦活動方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

抑制抗重力肌肉活動會導(dǎo)致肌節(jié)(肌肉的結(jié)構(gòu)單位)重塑，導(dǎo)致肌節(jié)數(shù)量減少，進(jìn)一步導(dǎo)致力量發(fā)展減少，最終導(dǎo)致肌肉萎縮?？怪亓∪?，即比目魚肌和內(nèi)收長肌的肌電波幅也降低。這表明，暴露在低重力環(huán)境中不僅會影響肌肉，還會影響神經(jīng)。

重力卸載會導(dǎo)致運(yùn)動控制的惡化，會導(dǎo)致拮抗肌的協(xié)調(diào)受損和力學(xué)改變。宇航員被要求使用跑步機(jī)、自行車測功器和阻力訓(xùn)練設(shè)備，以對抗重力減小對神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的影響，并保障他們的身體健康。然而，這些基于運(yùn)動的對策在預(yù)防某些不必要的神經(jīng)肌肉變化方面并不總是有效的。當(dāng)宇航員暴露在微重力環(huán)境中6個月或更長時間時，還可能出現(xiàn)其他問題。

研究人員指出，重力卸載引起的肌肉特性的改變可能與神經(jīng)活動的減少以及收縮/拉伸相關(guān)的機(jī)械應(yīng)力有關(guān)。充分刺激比目魚肌似乎可減少其萎縮的概率。因此，在鍛煉時，宇航員應(yīng)該走路或慢跑，后腳著地(使用彈力繩也會有幫助)。定期被動拉伸比目魚肌似乎也很有效。(科技日報實(shí)習(xí)記者 張佳欣)