在太空待一年后,宇航员心脏变小了

人类有移居太空的野心,但是人类是地球的生物,离开地球后人体会出现什么变化,是科学家目前的研究任务,他们研究在国际空间站待上一年的宇航员Scott Kelly身体后发现,长期失重会改变心脏的结构,导致心脏萎缩,且即使宇航员一直有进行低强度运动,也不足以阻止这种情况的发生。

科学家说,人类当地球上经历的引力,是使心脏保持大小和功能的原因,持续通过静脉泵送血液至身体各处,甚至像站起来走动一样简单的事情,也可以促使心脏将血液打到大腿中。但是当重力元素消失后,人体没有持续向下的引力,心脏就会收缩。但还好的是,一颗较小的心脏对健康没有任何不良影响。

科学家指出,Scott Kelly回到地球后,他的心脏的左心室重量萎缩了四分之一,左心室是心脏最大,最强的腔室,将血液泵入主动脉并通过身体。左心室缩小的原因是他的心脏适应重力减轻的环境,但并没有发生功能失调,因为没有重力作用,心脏就不必剧烈抽动心脏。

但是,对于未来的火星任务而言,一颗较小的心可能是一个值得关注的问题。研究人员表示,若宇航员受伤或生病,或运动器材坏了导致无法运动,一颗较弱的心脏在经过数月的失重旅行后,踏上火星时,他们可能会感到头昏眼花。

研究人员还观察到在2018年完成横跨太平洋的长距离耐力游泳者Benoit Lecomte也出现相同变化。Benoit Lecomte花了159天在水上,每天游泳八小时,同样抵消重力的影响。研究人员原本预计,长距离游泳者使用俯卧技巧进行这些耐力游泳,两人的活动将可避免心脏收缩或虚弱。但是Kelly和Lecomte都出现心脏左心室萎缩现象,而且萎缩的速度一样快。

心脏变化取决于宇航员飞行前的所作所为。科学家表示,对于大多数健壮的宇航员来说,他们的心脏就像Scott Kelly一样在太空中萎缩,但是原本当地球上就没什么运动,不得不在空间站上定期运动的人,他们的心脏反而会变大。科学家还说,赛艇运动员的心脏是所有运动员中最大的,因此,划船和力量训练相结合,可能是宇航员出任务的最佳锻炼方式。

Scott Kelly开玩笑说,他觉得这项研究很有趣,让他知道他的心脏像精英运动员一样。研究人员说,长时间的太空飞行和长时间的游泳都会导致心脏非常特殊的适应,显示心脏是一种非常适应性强的器官,它可以满足人们对它的需求。

虽然Scott Kelly的身体没有出现任何不良状况,但是长时间在太空执行任务不是没有风险。科学家说,宇航员最可能出现的心脏毛病是心房颤动,而且比一般人早十年出现,可能是因为心房在太空中扩张导致。虽然这并不危及生命,但心房颤动会引起不适,降低运动耐力并增加中风的风险。

未来的长期太空飞行任务会将人类送到月球甚至火星,因此了解太空飞行如何影响心脏的各个方面至关重要。科学家团队将研究另外10位计划在未来十年内在太空中渡过一年的宇航员,以及在空间站上待六个月,以及进行短时间飞行的宇航员,将使用计算机断层血管摄影术,观察宇航员飞行前后的冠状动脉变化。该研究已发布在《循环》期刊(Circulation) 。

(首图来源:Flickr /NASA KennedyCC By2.0)