人类骨骼中的秘密让我们无法长时间太空旅行

深蓝色的畅想

来自美国国家航天局（NASA）消息，俄罗斯联合号火箭（TMA-19M）已手动与国际空间站（ISS）进行对接。联合号火箭乘员包括指令长尤里·马连琴科（俄罗斯国家航天局，Roscosmos）、飞行工程师蒂姆·考普拉（NASA）与蒂姆·匹克（欧洲航天局，ESA）。他们将在国际空间站进行为期6个月的任务。

宇航员在执行完太空任务后，骨密度通常会下降，这是否意味着什么人类健康问题？

毫无疑问，骨骼生理学是人类在长时间太空旅行时面临的重要阻碍。生活中，即便你已经成年，你的身体也在缓慢但不间断地重塑着全身骨骼；但在失重环境中，它却认为不再需要提醒你“这块骨头需要变得更为坚固”。研究表明，人类骨骼的形成速度在太空中和地面上并没有区别，但骨质被吸收（骨质流失）的速度加快了，原因是在太空中的正常工作、生活不需要维持较高的骨密度，最终导致了宇航员们患上了不同程度的骨质疏松。一些人预计，宇航员们至少要在正常重力下生活在太空待的两倍时间，才能消除这一骨质疏松情况。

这一现象意味着以下结论：

其一，更高的骨折风险，尤其是经过长时间太空生活之后。显而易见的一个原因，是刚回到有重力环境的过渡期中容易骨折，比如一个宇航员刚回到地球上漫步时会轻易跌倒在路上，摔断他/她的大腿。另一方面，从长期来说，自身的肌肉组织会对骨骼施加负面作用，导致骨骼断裂乃至骨折。后者这一现象在地球上也可能发生，只要肌肉变得比骨骼更硬。一项针对7个宇航员的研究表明，在和平号太空站（Mir）工作4至6个月后，大腿骨关节的骨质密度平均下降了8.2%（相较于地球生活）。由此推论，当在宇宙中生活数年后，你的股四头肌将轻易折断你的大腿骨。

图解 : 骨骼肌放大示意图

其二，更多结石，更多痛苦。骨质流失的钙质必然流向身体的某个角落。尿液检验表明，宇航员进入太空后尿液中的钙质将升高，导致罹患肾结石的风险上升，尤其是对于曾患过该病的人。这意味着在太空飞行中，补充水分更为重要，但是即便充分补水也不能完全阻止结石的形成，仍有可能突然出现一颗小石子。如果宇航员的尿道被一颗够大的结石阻塞，他/她将必须获得紧急医疗介入，这在目前意味着一次并不完美的回家（地球）之旅。

图解：1984年布鲁斯·麦克坎德雷斯执行第一次无线舱外活动。图片来源自美国国家航空航天局

其三，肠道从饮食中吸收的钙质更少。这是针对上述现象以及血液循环中血钙水平的略微升高，身体自然作出的生理学应对举措。这意味着不同于其他维生素缺乏症状，你无法简单通过在饮食中增加更多钙质来应对上述钙质流失、骨质疏松的问题。

相关知识

钙是对生物体而言必不可少的一种营养物质，包含但不限于以离子形式呈现的元素态，或是与螯合蛋白组合成的复合物形式。在绝大多数的生物体内皆具有显著影响生理功能与生物化学功能不可或缺、且极为重要的角色。[注 1]

图解：航天员在站外工作概念图

航天员是指接受航天训练后，指挥、操纵或搭乘航天器的人员。