太空任务会对宇航员的身体造成损害,尤其是在骨骼和关节健康方面,但跳跃式锻炼可以减轻损害,甚至可以改善身体状况。一项最近的研究表明,进行跳跃锻炼的小鼠的膝软骨得到了增强,科学家认为这种益处可能也适用于人类。这种训练可以成为宇航员的关键预防措施,因为在太空低重力环境下,宇航员的软骨经常会退化。
发表在《npj Microgravity》杂志上的这项研究,为宇航员在执行高强度任务的太空任务中保持健康提供了一种令人兴奋的可能性。研究人员相信,跳跃锻炼在小鼠身上的成功结果可以应用于人类,并有可能预防太空中的软骨退化。
保持宇航员健康
软骨是一种结缔组织,具有弹性,是人体的重要组成部分,通过减少摩擦并防止骨骼相互摩擦来促进关节的顺畅运动。尽管软骨起着至关重要的作用,但其愈合缓慢,并且在长时间不活动期间会丧失完整性。
软骨健康是宇航员特别关注的问题,因为低重力和太空辐射已被证明会对长时间在太空停留的宇航员造成软骨退化。宇航员在太空中通常平均每天锻炼约两小时以保持身体健康,因为他们需要健康的身体来执行太空行走和设备维修等任务。随着太空任务的雄心一年比一年大,目的地已扩展到月球远端和火星,宇航员的健康比以往任何时候都更加需要被优先考虑。
“想象一下派一个人去火星旅行;他们到达那里时,却无法行走,因为他们的膝盖或臀部患上了骨关节炎,关节无法正常工作,”研究作者 Marco Chiaberge 在一份声明中说,他是约翰霍普金斯大学、空间望远镜科学研究所和欧洲空间局的天体物理学家。“宇航员也经常进行太空行走。他们曾五次维修哈勃太空望远镜,未来他们需要花更多时间在太空和月球上,在那里我们将建造更大的望远镜来探索宇宙,并且他们需要尽可能保持健康。”
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强化软骨
这项新研究表明,跳跃式锻炼可以扭转软骨退化的趋势,并在此过程中产生更耐用的软骨。研究人员观察到,一组每周进行三次跳跃训练的小鼠取得了这一有希望的结果;而另一组小鼠则经历了九周的活动减少期。
他们发现,活动减少组的小鼠软骨厚度减少了 14%。相比之下,跳跃训练组的小鼠软骨厚度比对照组增加了 26%,并且比活动减少组的软骨厚 110%。
跳跃不仅强化了软骨,还增强了骨骼健康;跳跃小鼠的胫骨矿物质密度提高了 15%。特别是,小梁骨——一种多孔骨组织,可充当减震器——变得明显更厚。
新的锻炼方案
研究人员指出,还需要进行更多的研究来确定这些益处是否真正适用于人类。如果跳跃式锻炼确实对人类软骨产生相同的效果,那么可以将这些锻炼纳入飞行前例程,并设计专门的锻炼机器来指导太空中的此类锻炼。未来的研究还将致力于了解这些锻炼是否能够恢复从太空任务返回的宇航员的软骨损伤。
根据研究结果,跳跃训练可能还具有其他应用,可以帮助关节炎患者并提高运动员的表现。了解到跳跃锻炼可能有助于强化膝盖软骨,科学家们现在决心找出身体活动还能如何促进地球上和太空中的宇航员的软骨健康。
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npj Microgravity. 跳跃式训练可增加小鼠膝关节软骨的厚度和体积
Cleveland Clinic. 软骨
NASA. 宇航员锻炼














