宇航员的身体健康，离不开太空“健身房”
出品|网易新闻
导语：4月16日9时56分许，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。出差半年的太空三人组，终于回家啦！
而终于“落地”的三人组还必须接受一系列的全身检查,并进行为期14天左右的隔离观察，才能和大家见面。
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而不管是神舟十二还是神舟十三，当宇航员们出舱的时候，都是被“抬”下来的，这是因为宇航员长期在太空驻留，无重力的环境将会导致他们由于长时间未进行身体的机能运动和肌肉的运动，肌肉出现了萎缩现象，人体的立位耐力也大大降低。
其实在太空的时候，健身就已经成了航天员太空生活的重要部分。面对与地球截然不同的环境的影响，宇航员们需要通过科学地健身来维持机体的健康状态。
为什么要在太空锻炼身体？太空版的健身器械有什么独特之处？我国的太空医学发展如何？下面就让我们一探究竟。
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天宫二号的健身时刻
太空环境如何影响宇航员的健康？
宇航员们在太空生活、工作都要在零重力的环境下进行，这种环境会对宇航员的机体产生一定的负面影响。
人体在地球上时受到重力的作用，肌肉和骨骼总是要不停地对抗重力，起到支撑的作用。而宇航员由于处于失重的环境下，肌体并不需要这些对抗重力的支撑工作，长时间处于零重力的环境会对骨骼、肌肉、循环系统等产生代偿性病变，进而导致多种太空病。
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人体骨骼的生长和发育依赖于成骨细胞和破骨细胞的动态平衡。成骨细胞具有感受包括重力在内的各种机械应力的刺激的能力，并依照刺激进行相应的反馈调节。在太空失重环境，人体肌肉张力和骨骼的负荷降低，导致成骨细胞缺少刺激而减少活动，而破骨细胞的活动则不受影响，因此，破骨与成骨的平衡被破坏了。骨骼被破坏的多，重建的少，导致机体的骨质流失，使宇航员的骨骼变得脆弱。
当人体进入失重环境后，肌肉也会因张力减小而接受不到足够的刺激发生萎缩，尤其是对行走、负重和地面站立起支撑作用的肌肉，例如腿部和颈部肌肉。此外，在失重环境下，人体的肌肉，包括躯干、膝盖和肩部等部位的肌肉，力量会明显减弱。长此以往，肌肉纤维尺寸减小、质量减少，难以执行正常的生理功能。因为这些肌肉不再需要克服重力来做功，出现“不用则废”的现象，发生了一定程度的退化。
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在地球上，血液循环受到重力的影响，心血管系统会“分配”更大的力来把血液泵入上肢和头颈部。而在失重环境里，流向上身的血液不需要更大的力量，但人体的心血管系统还是按照原来比例来分配力量，所以血液就过多流向上身，尤其是脑部。不仅仅是血液，失重时人体的各种体液都会出现这样的问题。这会破坏人体内环境的稳定，导致水肿、眼压增大、味觉和嗅觉失灵，甚至出现头痛、恶心呕吐、心率异常等症状。
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宇航员使用太空自行车
人体在太空环境发生的变化在某种程度上可以视为对太空生活的适应，然而航天员总归有一天要再次返回地球生活，如果不采取措施预防或减少这些变化，就会在航天员的机体上造成永久性的病变，返回地面后就不能再适应地面上的重力环境。因此，航天员在空间站也要进行科学的体育锻炼。
太空健身器材——看似简易但并不简单
早期载人航天活动受到航天器的限制，空间小，飞行时间短，任务重，宇航员只能进行一些行动范围相对较小的活动。随着飞船舱室环境的改善，各种健身器材也被研发出来，航天员的健身时间、次数、锻炼强度等都有了很大的提高，方式也更加多样。
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2012年6月19日，航天员刘洋首次在天宫一号上使用澳瑞特自行车
天河核心舱搭载的健身器材不仅是普通的弹力带，还有太空跑步机、太空自行车等健身器材。神舟十二号航天员在太空中的健身生活相比前辈更加丰富多彩。
航天员们使用的健身器材全部由我国企业自主研发制造，拥有着“零缺陷、零故障、零疑点”的产品质量。
我国太空健身器材的研究以民企为主，起步较早。2006年，山西企业澳瑞特经过层层考察筛选，被中国航天员科研训练中心选中，开始了研制生产航天员健身锻炼设备的任务。
研制航天产品与生产地面产品不同，航天设备需要单台定制设计生产，需要根据航天器的特征和外太空的特殊环境进行设计，从无到有地确立中国太空健身器的技术标准。产品研制涉及空气动力学、人机工程学、力学、机械学等众多学科，开发难度大，设计标准高。
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使用太空跑台的聂海胜
成品除了要满足宇航员们的健身需求，还要保证传感器等精密元件在太空辐射、低温、失重条件下性能稳定。健身器材中包括大量的机械结构，需要润滑才能正常运行，而考虑到安全因素，不能有任何润滑物质泄漏溢出。此外，火箭发射中载荷的重量和体积意味着巨额的成本，成品更要做到体积小、重量轻，以满足航天需求。
以太空跑台为例，太空跑台的原理类似于地球上的跑步机，依靠部件的循环转动来达到舱内跑步的目的。为了在失重环境下能够正常进行跑步，研究人员在改进原有跑步机的基础上又额外开发了一套束缚系统。为了航天员穿着舒服，仅束缚系统就做了近20套样品，在航天员中心不停试用，持续改进，最终定型。太空跑台长度较长，项目组采用最大载重30吨的试验平台做振动试验，用专用离心机做加速度试验，最终实现了太空中也有地面上类似的跑步效果。
太空健身——太空医学的起航时刻
太空医学也被称为宇宙医学，是研究人在宇宙空间生活和航行时对机体的影响和疾病防治的科学。从苏联宇航员加加林第一次进入太空开始，实现人类在太空中长时间生存就一直是科研人员的远大目标。
从“天宫一号”到“天宫二号”我国科研人员对宇航员的衣、食、住、行逐步改进，实现了越来越久的太空居住时间，为未来宇宙资源的开发提供了坚实的技术基础。而两代太空健身器材和技术体系的发展，更体现了中国太空医学从无到有的进步。
不仅如此，中国人还将中国传统的中医带上了太空。航天员在出差时使用了太空针灸理疗的便携式穴位电刺激装置，科学有效地保护了航天员们在轨身体健康，这是中国传统针灸首次走向太空。
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航天员太空针灸理疗的便携式穴位电刺激装置
据悉，神舟十三号航天员乘组在轨使用的便携式穴位电刺激装置，由天津中医药大学郭义教授团队联合中国航天员科研训练中心、天津大学、浙江大学研究而成。此次将中医药传统理论与我国的航天实践相结合，创建发展具有中国特色的航天医学体系，是适应我国航天事业发展的需要，也是为宇航员提供健康保障的需要。
结语：
从太空健身到太空医学，相信在不远的将来，在越发完善的太空医学和保健设备的支持下，越来越多的中国宇航员会在太空中生活得越来越久，为和平开发太空贡献出更多的中国力量。
