在太空度过时光可能会导致心脏缩小

零重力会影响器官的健康——这对未来的太空任务意味着什么?
Astronaut Scott Kelly taking a selfie in space
研究人员报告称,一名在太空度过一年时光的宇航员和一名长距离游泳运动员的心脏大小都发生了变化——两人都在失重环境中度过了大量时间。

当宇航员斯科特·凯利在近一年的太空旅行后于 2016 年 3 月返回地球时,他的心脏质量减少了四分之一以上。

尽管凯利几乎每天都在锻炼,并且通过跑步、骑自行车和阻力训练(模拟举重)相结合的锻炼方案,但这位太空旅行者的心脏每周以 1/40 盎司的速度萎缩。研究这一现象的研究人员表示,在没有地球引力的情况下,尽管进行了锻炼,凯利的心脏无需像以往那样费力地将氧气输送到身体其他部位。因此,他的心脏缩小了。这些发现发表在《循环》杂志的一篇新论文中。

“他的心脏并没有变得功能失调,多余的能力也没有减少到临界水平。他仍然保持着相对健康,”该论文的资深作者、德克萨斯大学西南医学中心和德克萨斯长老会达拉斯医院内科教授本杰明·莱文在接受《纽约时报》采访时说。“他的心脏缩小和萎缩,正如你进入太空后所预料的那样。”

尽管他的心脏质量减少了 27%,但凯利仍然像以往一样健康,并且没有出现任何不良反应或症状。事实上,研究人员在另一个人身上记录了这种现象,尽管不是另一位宇航员:长距离游泳运动员 Benoît Lecomte。

2018 年,Lecomte 尝试横渡太平洋。在 159 天的时间里,Lecomte 大部分时间都处于水平状态,他行程了 2,821 公里。他未能完全游到对岸——他的船在风暴中受损,不得不缩短行程——但他仍然在水中度过了大量时间,在那里他也体验到了一种失重状态。

《循环》论文的作者发现,Lecomte 心脏萎缩的速度与凯利相似。值得注意的是,他的左心室——心脏中负责将富氧血液泵送到身体其他部位的最重要的腔室——的质量从估计的六盎司下降到五盎司。这让研究人员感到震惊,他们曾认为如此高强度的运动会使器官增大而不是缩小。莱文还指出,心脏大小的变化也反映了个人的健康水平:之前有运动习惯的人,即使在太空中仍然锻炼,心脏在零重力下也会萎缩;而那些在地球上不那么活跃、在太空活动更多的人,心脏反而会增大。

另一项针对 13 名宇航员心脏的研究正在进行中,但尚未公布。

凯利和 Lecomte 似乎都很好地适应了他们更小的​​心脏,但这可能会成为未来太空旅行者的担忧,特别是对于前往火星的任务。在数月零重力后,心脏变弱可能会在踏上新行星时带来健康风险,尤其是在并非所有人都能规律锻炼的情况下。但科学家们希望,通过研究凯利和 Lecomte 这样的人,NASA 将能够为宇航员设计更有效的锻炼计划,让他们保持最佳健康状态。

 

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Hannah Seo

特约撰稿人,科学

Hannah Seo 是 Popular Science 的科学撰稿人。她于 2020 年以实习生身份加入,此后一直为 Popular Science 的网站和季度杂志定期投稿。Hannah 的报道涵盖了从 COVID-19 到罕见的考古发现等各种主题,她总是乐于讨论奇特的海洋生物或神经心理学的奥秘。


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