知否|太空中待太久会失去骨骼变一坨肉?最好备点葡萄酒

2019-07-24 07:06:32 来源: 知否 举报
0
分享到:
T + -

(原标题:Red wine's resveratrol could help Mars explorers stay strong)

作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

人类身体在重力作用下运行得最好,但是执行火星任务的宇航员需要在没有重力的情况下在飞船上待6到9个月,这种微重力甚至零重力环境会对我们的身体造成严重影响。

资深生物化学家、美国宇航局专注于宇航员健康的专业人士约翰·德维特(John DeWitt)说:“我们的身体热爱力量。力量帮助我们的肌肉、骨骼以及心脏变得更强壮,同时也能帮助心脏在重力作用下正常泵血。所以,当你失去这种力量时,你就会突然失去对健康非常重要的刺激因素。”

锻炼已经成为国际空间站宇航员维持身体力量的重要组成部分。但一项新的研究表明,饮食也可能是应对零重力挑战的关键。

太空飞行带来的那些病

知否|太空中待太久会失去骨骼变一坨肉?最好备点葡萄酒

经过50多年的载人航天飞行,研究人员已经了解到失重状态下人体所面临的许多风险。在太空飞行的头48小时内,常常出现太空晕动病,会引起食欲不振、头晕和呕吐。

随着时间的推移,在国际空间站呆上6个月的宇航员会经历骨质疏松和肌肉萎缩,还会经历血容量减少、免疫系统减弱和心血管失调等症状,因为漂浮不需要太多的努力,心脏也不再需要像在地球上那样竭尽全力地泵血。

美国宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)和其他40多岁、50多岁的宇航员也抱怨他们的视力略有下降,有些人在飞行中甚至需要戴眼镜。

斯科特的兄弟、同为宇航员的马克·凯利(Mark Kelly)说:“你每个月都会失去大约百分之一的骨量,这是宇航员所经历的典型情况。如果我们将来想把人类送上火星,这是我们必须学会克服的问题。”

马克还称:“如果人类的身体在太空中停留10到20年,从进化的角度来说,在很长一段时间内,我们可能会在太空中失去所有骨骼,因为你不需要它。我们很可能会变成一大坨肉。”

运动是减少骨量和肌肉流失的最有效对策之一。德维特说:“我们从来没有让人们在不锻炼的情况下执行长期的太空飞行任务。随着时间的推移,我们建立了自己的锻炼机制。但是,在早期的阿波罗任务中,没有任何锻炼,而从阿波罗宇航员那里得到的反馈之一是:‘你需要在这里安装某种锻炼设备。’”

德维特表示,对于任何超过8天时间的太空任务,都必须提供锻炼设备。斯科特·在太空呆了一年,但他坚持锻炼,并在空间站上使用了这些健身机器。将返回月球并最终到达火星的宇航员将需要在他们的航天器中锻炼,但这些设备还在开发中。德维特说:“我们必须转向其他方向,生产更小、功能类似的设备,占用的空间要小得多。”

太空“营养液”拯救肌骨

知否|太空中待太久会失去骨骼变一坨肉?最好备点葡萄酒

在太空中,没有重力作用的影响,人类等生物的肌肉和骨骼都会变弱。其中,负重肌肉首先受到影响,而且是受影响最严重的器官,比如小腿上的比目鱼肌(soleus muscle)。

研究人员玛丽·莫特鲁克斯博士(Marie Mortreux)表示:“在太空停留仅仅3周后,人类比目鱼肌就收缩了三分之一。此外,还伴随有慢收缩肌纤维的丧失,而慢收缩肌纤维是保持耐力所必需的。”

为了让宇航员能够安全地执行前往火星的长期任务(火星重力仅是地球的40%),必须制定能够缓解肌肉萎缩的策略。莫特鲁克斯博士说:“饮食策略可能是关键,尤其是在宇航员去火星旅行时,他们将无法使用国际空间站上部署的那些健身器材。”

最新研究表明,蓝莓和葡萄皮中含有的抗氧化剂和化合物白藜芦醇(resveratrol),可能是让宇航员在火星上保持强壮的饮食。红葡萄酒中也含有白藜芦醇,因为它是用葡萄酿造的。白藜芦醇已被用于治疗阿尔茨海默氏症,被发现具有抗炎、抗糖尿病和抗氧化作用。

莫特鲁克斯博士称:“白藜芦醇已被证明,可以在类似于太空飞行中的微重力条件下保持大鼠的骨骼和肌肉质量。因此,我们假设,在火星重力模拟实验中,每天服用适度的剂量也有助于减少肌肉损失。”

模仿火星重力进行测试

知否|太空中待太久会失去骨骼变一坨肉?最好备点葡萄酒

为了模拟火星重力,研究人员想出了独特方法。莫特鲁克斯博士和她的同事们给老鼠套上安全带,把它们吊在笼子的天花板上。24只雄性大鼠被暴露在正常重力(地球)或40%重力(模拟火星)下14天。其中半数大鼠的供水中含有白藜芦醇,其他老鼠只补充水分。除此之外,它们可以随便吃相同的食物。

研究人员每周测量大鼠的足爪握力、小腿围和肌肉,并在第14天对它们进行分析。研究结果令人印象深刻。正如所料,“火星”条件削弱了老鼠的足爪握力,缩小了它们的小腿周长、肌肉重量和慢收缩纤维含量。但令人难以置信的是,补充白藜芦醇几乎完全拯救了火星大鼠的足爪握力,与正常地球重力的对照组大鼠水平相当。

此外,它们的肌肉质量也得到了保护,肌肉纤维的损失没有那么大。然而,小腿周长和小腿肌肉纤维仍然减少。如前所述,白藜芦醇不影响食物摄入量或总体重。

莫特鲁克斯博士说,以前的白藜芦醇研究可以解释这些发现,可能的生效因素是胰岛素敏感性。她解释称:“白藜芦醇治疗通过增加胰岛素敏感性和肌肉纤维中的葡萄糖摄取,促进糖尿病或无负荷动物的肌肉生长。这与宇航员有关,他们在太空飞行中胰岛素敏感性降低。”

莫特鲁克斯博士补充称,白藜芦醇的抗炎作用也有助于保护肌肉和骨骼,其他抗氧化剂来源(如李子干)也可能有用。但她承认:“还需要进一步研究来探索其中的机制,以及不同剂量的白藜芦醇对雌雄大鼠的影响。此外,确认白藜芦醇与宇航员在太空任务期间服用的其他药物之间没有任何潜在的有害相互作用也很重要。”

网易科技《知否》栏目,好奇世界,与你一起探索未知。

关注网易科技微信号(ID:tech_163),发送“知否”,即可查看所有知否稿件。

乔俊婧 本文来源:知否 责任编辑:乔俊婧_NBJ11279
分享到:
跟贴0
参与0
发贴
为您推荐
  • 推荐
  • 娱乐
  • 体育
  • 财经
  • 时尚
  • 科技
  • 军事
  • 汽车
+ 加载更多新闻
×

12个方法帮你实现财务自由

热点新闻

态度原创

精彩推荐
海淘品牌
阅读下一篇

返回网易首页 返回科技首页