宇航員長期太空駐留對神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的影響及對策研究
宇航員長時間駐留太空對身體有何影響？由日本同志社大學領導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，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。相關研究發(fā)表在最近的《神經(jīng)學與生物行為評論》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至關重要，有助于針對宇航員的神經(jīng)肌肉問題制定適當?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)揮著關鍵作用。
抑制抗重力肌肉活動會導致肌節(jié)（肌肉的結構單位）重塑，導致肌節(jié)數(shù)量減少，進一步導致力量發(fā)展減少，最終導致肌肉萎縮?？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)。
重力卸載會導致運動控制的惡化，會導致拮抗肌的協(xié)調(diào)受損和力學改變。宇航員被要求使用跑步機、自行車測功器和阻力訓練設備，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，這些基于運動的對策在預防某些不必要的神經(jīng)肌肉變化方面并不總是有效的。當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/拉伸相關的機械應力有關。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。