研究人員說,太空人在太空當中失去約等同於數十年流失的骨質,即使在回到地球一年後,許多人也無法復原。他們警告說,這可能會是未來到火星上任務的「大隱憂」。

骨質大量流失

過去的研究已顯示說,太空人在太空每待一個月,骨頭密度會流失 1-2%,因為當站立與走路時,在無重力之下,壓力會從他們腿部移除。

為了找出,一旦太空人回到陸地上後,他們的骨頭會如何復原,一項新研究對 17 名太空人待在國際太空站(International Space Station,ISS)之前、之間、與之後的手肘與腳踝進行了掃描。

研究共同作者,加拿大卡爾加里大學(University of Calgary)暨麥克格骨頭與關節健康機構(McCaig Institute for Bone and Joint Health)主任的史蒂芬·鮑伊教授(Steven Boyd)說,太空人喪失掉的骨頭密度,等同於若他們回到地球上的話,會在數十年間喪失掉的量。

研究人員發現,在回到地球上一年之後,有九位太空人的脛骨(shinbone)密度並未完全復原,且仍然缺少相當於十年流失的骨質量。

任務時間最長,約待在 ISS 四到七個月的太空人,他們復原得最慢。鮑伊教授說:「待在太空中的時間越長,喪失的骨頭就越多。」

鮑伊教授說,這對未來計畫的火星任務是「大隱憂」,因為太空人可能要在太空待上數年。他表示:「這是否會隨著時間持續變糟呢?我們並不知道。很有可能,一段時間之後,我們會達到穩定狀態;也很有可能,我們會持續喪失骨頭。但是,我無法想像我們會持續喪失到直到沒有。」

可能影響

一項 2020 年的模擬研究預測說,在一趟長達 3 年、飛向火星的太空航程中,有 33% 的太空人有罹患骨質疏鬆症(osteoporosis)的風險。鮑伊教授說,某些答案可以從最近施行一些太空人上的研究中獲得。這些太空人至少待在 ISS 上一年。

法國國家太空研究中心(Centre National d’Études Spatiales,CNES)的醫學研究長吉耶梅特·高克林·寇許醫師(Guillemette Gauquelin-Koch)說,在太空中所經歷的失重狀態,是「最劇烈的身體缺乏活動」。

未參與研究的她說:「即使每天運動兩小時,卻好像剩下的 22 小時,都臥床不起。當組員抵達火星時,要他們踏上火星土壤是很不容易的;這使他們失去活動能力。」

沉默的疾病

這項發表於期刊《科學報告》(Scientific Reports)的新研究也顯示說,太空飛行會如何地改變骨頭本身的結構。

鮑伊教授說:「如果你把身體的骨頭想成艾菲爾鐵塔,那就會像是說,將結構撐起來的一些連接金屬棒不見了。而當回到地球上時,我們身體會把剩下來的骨頭加厚,但事實上,身體並沒有創造出新的骨頭。」

研究發現,有些運動比起其他的運動能更佳地維持骨質。比起跑步或是騎單車,拉舉(deadlifting)被證實更為有效,代表建議在未來進行更多沉重的下半身運動。

不過,鮑伊教授說,這些大部分體態很好且 40 多歲的太空人,並不容易意識到劇烈的骨頭流失,並且指出說,這個相當於地球上骨質疏鬆症的疾病被稱為「沉默的疾病」。

花了最多時間在太空中的加拿大太空人羅伯特·瑟斯克(Robert Thirsk)在伴隨研究的一段聲明中說:「對我而言,在太空飛行之後,骨頭與肌肉要花最長的時間來復原。但是,在登陸的一天之內,作為地球人,我又再一次感到舒適。」

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參考資料:

  1. Lawler, D., Collen, J., AFP, (2022, June 1). New Study Reveals Devastating Effect on Astronaut Bones from Living in Space. ScienceAlert
  2. Gabel, L. et al., (2022, June 30). Incomplete recovery of bone strength and trabecular microarchitecture at the distal tibia 1 year after return from long duration spaceflight. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-022-13461-1
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/new-study-reveals-devastating-effect-on-astronaut-bones-from-being-in-space(圖:Science Photo Library – Steve Gschmeissner/Getty Images)
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